CN110173513B - 球轴承钢球装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球轴承钢球装配装置，包括圆柱形的旋转头，旋转头设有钢球通道，钢球通道的进料端位于旋转头的上端面、钢球通道的出料端位于旋转头的周面，旋转头的周面上设有沿旋转头周向延伸的钢球挤压槽，钢球挤压槽的一端同所述出料端连通、另一端贯通所述旋转头的周面，钢球挤压槽的深度从同出料端连接的一端向另一端逐渐减小；保持器驱动固定机构，用于使保持器以保持器上的钢球安装孔同钢球挤压槽位于同一高度的状态套设在所述旋转头上和使保持器从旋转头沿旋转头轴向错开；旋转头驱动机构，用于驱动旋转头转动。本发明挤压装配钢球时省力的优点，解决了现有的人工使钢球对齐且保持对齐进行逐个装配钢球所存在的费力的问题。

Description

球轴承钢球装配装置

技术领域

本发明涉及轴承加工用工具，尤其涉及一种球轴承钢球装配装置。

背景技术

球轴承由于其优越的综合性能，故广泛应用于冶金、矿山机械、汽车、齿轮箱等各行各业，轴承的使用量较大。现有的球轴承进行钢球装配即将钢球装配到保持器上的方法为，人工将钢球拿到保持器内部且同保持器上的钢球安装孔对齐，然后通过按压机构沿径向挤压钢球而使钢球进入钢球安装孔内，装配好一个钢球后则再按照以上相同的方法进行下一个钢球的装配，挤压过程中需要人工对钢球进行定位以挤压过程中产生钢球弹出掉落的现象，故该装配方式存在费力的不足。

发明内容

本发明提供了一种装配时省力的球轴承钢球装配装置，解决了现有的人工使钢球对齐进行装配所存在的费力的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种球轴承钢球装配装置，包括圆柱形的旋转头，所述旋转头设有钢球通道，钢球通道的进料端位于旋转头的上端面、钢球通道的出料端位于旋转头的周面，所述旋转头的周面上设有沿旋转头周向延伸的钢球挤压槽，所述钢球挤压槽的一端同所述出料端连通、另一端贯通所述旋转头的周面，所述钢球挤压槽的深度从同出料端连接的一端向另一端逐渐减小；保持器驱动固定机构，用于使保持器以保持器上的钢球安装孔同钢球挤压槽位于同一高度的状态套设在所述旋转头上和使保持器从旋转头沿旋转头轴向错开；旋转头驱动机构，用于驱动旋转头转动；钢球定量进料机构，用于输出设定数量的钢球给旋转头。使用时，先通过保持器驱动固定机构使保持器同轴地套设在旋转头上并保持位置固定且保持器上的钢球安装孔同钢球挤压槽处于同一高度，然后将一个保持器需要装配的对应数量的钢球逐一从钢球通道的进料端装到钢球通道内并在旋转头驱动机构的作用下使旋转头进行旋转，旋转头以出料端在前钢球挤压槽在后的方向进行转动，转动过程中当出料端和钢球挤压槽依次经过保持器上的钢球安装孔时钢球被压入钢球安装孔内。钢球的填充速度只要能够在没有钢球的安装孔同出料端对齐前出料端内有钢球即可。该装配方式只需要将钢球填充到旋转头的钢球通道内即可，因此省力方便。保持器上装配完钢球后，在保持器驱动固定机构的作用下使保持器同旋转头分开到能够取下保持器的位置，然后人工或设计机械手取下保持器即可。该结构装配钢球时不会产生因为受力不均而钢球弹出的现象，装配时的可靠性好。不需要轴向挤压保持器或轴承内外圈等，不会导致保持器和轴承内外圈轴向的损伤。

作为优选，所述旋转头驱动机构包括下固定环、上固定环、连接套、同旋转头连接在一起的从动齿轮、同从动齿轮啮合在一起的主动齿轮和驱动主动齿轮转动的旋转电机，所述连接套的上端穿设并转动连接在所述上固定环内、下端穿设并转动连接在所述下固定环内，所述旋转头的上端穿设并固定在所述连接套的下端内，所述从动齿轮同所述连接套固定在一起。能够在旋转头长度较短的情况下可靠地同旋转头连接在一起进行驱动，旋转头长度短则钢球通道的长度短，从而便于制作。

作为优选，所述旋转电机为步进电机。装配钢球时的准确性好。

作为优选，所述旋转电机的动力输出轴通过连接轴器同竖置的轴头连接在一起，所述轴头转动连接在顶板上，所述主动齿轮连接在所述轴头上，所述上固定环固定在所述顶板上。

作为优选，所述轴头的上端同所述联轴器连接在一起、下端面上连接有阻止主动齿轮从所述轴头上脱出的止脱片。

作为优选，所述保持器驱动固定机构包括上夹持环、下夹持板和驱动下夹持板升降的夹持气缸，所述上夹持环套设在所述旋转头上。使用时，保持器夹持在上夹持环和下夹持板之间进行固定，通过夹持气缸实现固定与移位。

作为优选，所述下夹持板上设有用于支撑保持器的定位环槽，所述定位环槽同所述旋转头同轴。能够挺高作业时的方便性和定位时的准确性。

作为优选，所述保持器驱动固定机构还包括升降板和穿设在升降板上的竖向导杆，所述夹持气缸的缸体同底板固定在一起，所述夹持气缸的活塞杆同所述升降板连接在一起，所述升降板设有连接孔，所述下夹持板设有凸起部，所述凸起部穿设在所述连接孔内将所述下夹持板同升降板连接在一起。更换下夹持板时方便。

本发明还包括钢球定量进料机构，所述钢球定量进料机构包括设有钢球出孔的钢球储存桶、上端同钢球出孔连接在一起的上钢球输出管、上端同上钢球输出管连接在一起的倾斜设置的钢球定量排队管和上端同钢球定量排队管连接在一起的下钢球输出管，所述下钢球输出管的下端同所述进料端对齐，所述钢球定量排队管的下端设有下阻拦杆和驱动下阻拦杆伸缩的下阻拦杆驱动机构，所述钢球定量排队管的上端设有上阻拦杆和驱动上阻拦杆伸缩的上阻拦杆驱动机构，所述钢球定量排队管位于所述上阻拦杆和下阻拦杆之间的部分能够容纳的钢球数量同待装配钢球的保持器需要安装的钢球的数量相等。使用时，钢球批量储存在钢球储存筒内，先使下阻拦杆阻拦在钢球定量排队管内而上阻拦杆避让开，钢球下移而进入钢球定量排队管内，当钢球到达下阻拦杆后则表示钢球定量排队管内的钢球装满，从此刻开始到移开下阻拦杆前将上阻拦杆也阻拦到钢球定量排队管内，当待装配钢球的保持器处于能够装配钢球的位置后，移开下阻拦杆，从而使得钢球定量排队管内的钢球全部流出而到旋转头内，旋转头旋转一周即在保持器的每一个钢球安装孔内安装上一个钢球，然后将装配好的保持器移走。钢球定量排队管内位于上阻拦杆下方的钢球全部流出后将下阻拦杆朝向阻拦在钢球定量排队管内且移开上阻拦杆，从而使得给下一个保持器装配的对应数量的钢球进入钢球定量排队管内进行等待且上阻拦杆在下阻拦杆开启前从新阻拦在钢球定量排队管内，移走装配好的保持器后将下一个待装配的保持器处于能够装配钢球的位置，移开下阻拦杆，从而使得钢球定量排队管内的钢球全部流出而到旋转头内，旋转头旋转一周即在保持器的每一个钢球安装孔内安装上一个钢球，如此循环即可。能够提高装配时的效率和可靠性，防止产生装配时漏球（即有的安装孔内没有安装钢球）和产生移走装配好的保持器时旋转头内右多余的钢球而掉出。

作为优选，所述上阻拦杆驱动机构和下阻拦杆驱动机构都为气缸。

作为优选，所述上阻拦杆和下阻拦设置在所述钢球定量排队管的同一侧。结构紧凑性好。

作为优选，所述上阻拦杆沿上下方向延伸。能够降低被发明占用的平面空间。

作为优选，所述钢球定量机构还包括升降气缸，所述钢球出孔设置在所述钢球储存桶的侧壁上，所述钢球储存桶的底壁上能够升降地穿设有推板，所述推板通过所述升降气缸驱动进行升降，所述推板的上端面上设有供钢球以单排进行排列的能够同所述钢球出孔对齐的钢球排队滑槽，所述钢球排队滑槽朝向钢球出孔的一端低、另一端高。使用时，通过升降气缸驱动推板升降来使得钢球从钢球出孔内滚出，当钢球量位于钢球出孔下方时，则推板上升时将一排钢球顶升到同钢球出孔对齐，然后在重力的作用下钢球从钢球排队滑槽滑落到钢球出孔而掉出。本技术方案能够使得钢球出孔的位置较高，从而提高钢球移动到钢球定量排队槽内时的速度，以便实现高速度的钢球装配。另外现有的使物料逐个排队移出的方式通常为通过振动盘来实现，转动盘插在噪音大的不足，而且转动容易干涉和影响周边设备的正常运转，该技术方案能够克服该问题。

作为优选，所述钢球储存桶的底壁上设有开口宽度从上向下逐渐变小的钢球集聚槽，所述推板穿设在所述钢球集聚槽的最底部位上。便于将钢球储存桶内的钢球全部转移走。

作为优选，所述推板朝向钢球出孔一侧表面同所述钢球储存桶之间设有间隙，所述间隙的宽度为钢球半径的二分之一以下。即能够避免推板升降时同存储桶的桶壁摩擦而导致阻力大，又能够避免钢球卡在该间隙处开始而影响钢球进入钢球出孔。间隙大则通过提高钢球排队滑槽的倾斜度来防止钢球在间隙处卡死即可。

本发明具有下述优点：能够以旋转的方式完成钢球的联系装配，装配时方便省力可靠性好。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视示意图。

图3为旋转头的立体结构示意图。

图4为钢球定量进料机构的立体结构示意图。

图5为钢球定量进料机构的局部示意图。

图中：旋转头1、钢球通道2、钢球通道的进料端3、钢球通道的出料端4、钢球挤压槽5、顶板12、中板13、底板14、竖向导杆15、下固定环6、上固定环7、连接套8、从动齿轮9、主动齿轮10、旋转电机11、连接轴器16、轴头17、连接螺栓18、止脱片19、上夹持环20、下夹持板22、夹持气缸23、升降板24、保持器25、定位环槽26、连接孔27、凸起部28、钢球出孔29、钢球储存桶30、上钢球输出管31、钢球定量排队管32、下钢球输出管33、下阻拦杆34、下过孔35、下阻拦杆驱动机构36、上过孔37、上阻拦杆驱动机构38、升降气缸39、推板40、钢球排队滑槽41、推板朝向钢球出孔一侧表面42、钢球集聚槽43、上阻拦杆44。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1、图2、图3、图4和图5，一种球轴承钢球装配装置，包括机架、圆柱形的旋转头1、保持器驱动固定机构、旋转头驱动机构和钢球定量进料机构。旋转头设有钢球通道2，钢球通道的进料端3位于旋转头的上端面、钢球通道的出料端4位于旋转头的周面。旋转头的周面上设有沿旋转头周向延伸的钢球挤压槽5。钢球挤压槽的一端同出料端连通、另一端贯通旋转头的周面。钢球挤压槽的深度从同出料端连接的一端向另一端逐渐减小。机架包括顶板12、中板13和底板14。顶板12和底板14通过若干根竖向导杆15连接在一起。中板固定在竖向导杆上。旋转头驱动机构包括下固定环6、上固定环7、连接套8、从动齿轮9、同从动齿轮啮合在一起的主动齿轮10和驱动主动齿轮转动的旋转电机11。上固定环固定在上班上。连接套的上端穿设并转动连接在上固定环内。下固定环固定并穿设在中板上。连接套的下端穿设并转动连接在下固定环内。旋转头的上端穿设并固定在连接套的下端内。从动齿轮同连接套固定在一起。旋转电机为步进电机。旋转电机的动力输出轴通过连接轴器16同竖置的轴头17连接在一起。轴头转动并穿设在顶板上。主动齿轮连接在轴头上。轴头的上端同联轴器连接在一起、下端面上通过连接螺栓18连接有阻止主动齿轮从轴头上脱出的止脱片19。保持器驱动固定机构包括上夹持环20、下夹持板22、夹持气缸23、升降板24和穿设在升降板上的竖向导杆15。上夹持环套设在旋转头上并同中板固定在一起。下夹持板上设有用于支撑保持器25的定位环槽26。定位环槽同旋转头同轴。夹持气缸的缸体同底板固定在一起。夹持气缸的活塞杆同升降板连接在一起。升降板设有连接孔27。下夹持板设有凸起部28。凸起部穿设在连接孔内将下夹持板同升降板连接在一起。

钢球定量进料机构包括设有钢球出孔29的钢球储存桶30、上端同钢球出孔连接在一起的上钢球输出管31、上端同上钢球输出管连接在一起的倾斜设置的钢球定量排队管32和上端同钢球定量排队管连接在一起的下钢球输出管33。下钢球输出管的下端穿设在连接套8的上端内同进料端3对齐。钢球定量排队管的下端设有下阻拦杆34、下过孔35和驱动下阻拦杆伸缩的下阻拦杆驱动机构36。使用时，下阻拦杆驱动机构驱动下阻拦杆从下过孔插入钢球定量排队管内时则钢球不能够从钢球定量排队管的下端掉出。钢球定量排队管的上端设有上阻拦杆44、上过孔37和驱动上阻拦杆伸缩的上阻拦杆驱动机构38。使用时，下阻拦杆驱动机构驱动上阻拦杆从上过孔插入钢球定量排队管内时则钢球不能够从钢球定量排队管的上端掉入钢球定量排队管内。钢球定量排队管位于所述上阻拦杆和下阻拦杆之间的部分已即上过孔和下过孔之间的部分能够容纳的钢球数量同待装配钢球的保持器需要安装的钢球的数量相等。上阻拦杆驱动机构和下阻拦杆驱动机构都为气缸。上阻拦杆和下阻拦设置在钢球定量排队管的同一侧，即上侧。上阻拦杆和下阻拦杆都沿上下方向延伸。

钢球定量机构还包括升降气缸39。钢球出孔设置在所述钢球储存桶的侧壁上。钢球储存桶的底壁上能够升降地穿设有推板40。推板通过升降气缸驱动进行升降。推板的上端面上设有供钢球以单排进行排列的能够同钢球出孔对齐的钢球排队滑槽41、钢球排队滑槽朝向钢球出孔的一端低、另一端高。推板朝向钢球出孔一侧表面42同钢球储存桶之间设有间隙。间隙的宽度为钢球半径的二分之一以下、具体为0.1毫米。当然推板朝向钢球出孔一侧表面42同钢球储存桶内表面好自己抵接在也是可以的，只是这样阻力会大。钢球储存桶的底壁上设有开口宽度从上向下逐渐变小的钢球集聚槽43。钢球集聚槽具体为V形槽。推板穿设在钢球集聚槽的最底部位上。

使用时，钢球批量储存在钢球储存筒内，先使下阻拦杆阻拦在钢球定量排队管内而上阻拦杆避让开，钢球下移而进入钢球定量排队管内，当钢球到达下阻拦杆后则表示钢球定量排队管内的钢球装满，从此刻开始到移开下阻拦杆前将上阻拦杆也阻拦到钢球定量排队管内，当待装配钢球的保持器处于能够装配钢球的位置后，移开下阻拦杆，从而使得钢球定量排队管内的钢球全部流出而到旋转头内，旋转头在旋转一周即在保持器的每一个钢球安装孔内安装上一个钢球，然后将装配好的保持器移走。钢球定量排队管内位于上阻拦杆下方的钢球全部流出后将下阻拦杆朝向阻拦在钢球定量排队管内且移开上阻拦杆，从而使得给下一个保持器装配的对应数量的钢球进入钢球定量排队管内进行等待且上阻拦杆在下阻拦杆开启前从新阻拦在钢球定量排队管内，移走装配好的保持器后将下一个待装配的保持器处于能够装配钢球的位置，移开下阻拦杆，从而使得钢球定量排队管内的钢球全部流出而到旋转头内，旋转头旋转一周即在保持器的每一个钢球安装孔内安装上一个钢球，如此循环即可。

旋转头驱动机构驱动旋转头转动的过程为：旋转电机11驱动制动齿轮，主动齿轮驱动从动齿轮，从动齿轮驱动连接套，连接太驱动旋转头进行转动，旋转头转动时的方向为出料端在前、钢球挤压槽在后，已即图3中的A向转动。

上下保持器25的过程为：夹持气缸收缩使得升降板处于低位，此时下夹持板和旋转头的下端面之间沿上下方向错开而形成保持器进入的空间，将保持器以轴向沿上下方向的方式搁置在定位环槽上，夹持气缸伸长从而驱动升降板上升，升降板驱动下夹持板上升，下夹持板配合上夹持环将保持器夹持固定住。

钢球储存桶内的钢球落出的过程为：通过升降气缸驱动推板上升到钢球排队滑槽同钢球出孔对齐，然后在重力的自由行下钢球从钢球排队滑槽上移动到钢球出孔内而掉出。

Claims (8)

1.一种球轴承钢球装配装置，其特征在于，包括圆柱形的旋转头，所述旋转头设有钢球通道，钢球通道的进料端位于旋转头的上端面、钢球通道的出料端位于旋转头的周面，所述旋转头的周面上设有沿旋转头周向延伸的钢球挤压槽，所述钢球挤压槽的一端同所述出料端连通、另一端贯通所述旋转头的周面，所述钢球挤压槽的深度从同出料端连接的一端向另一端逐渐减小；保持器驱动固定机构，用于使保持器以保持器上的钢球安装孔同钢球挤压槽位于同一高度的状态套设在所述旋转头上和使保持器从旋转头沿旋转头轴向错开；旋转头驱动机构，用于驱动旋转头转动；钢球定量进料机构，用于输出设定数量的钢球给旋转头，所述旋转头驱动机构包括下固定环、上固定环、连接套、从动齿轮、同从动齿轮啮合在一起的主动齿轮和驱动主动齿轮转动的旋转电机，所述连接套的上端穿设并转动连接在所述上固定环内、下端穿设并转动连接在所述下固定环内，所述旋转头的上端穿设并固定在所述连接套的下端内，所述从动齿轮同所述连接套固定在一起，所述旋转电机的动力输出轴通过连接轴器同竖置的轴头连接在一起，所述轴头转动连接在顶板上，所述主动齿轮连接在所述轴头上，所述上固定环固定在所述顶板上。

2.根据权利要求1所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述旋转电机为步进电机。

3.根据权利要求1所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述轴头的上端同联轴器连接在一起、下端面上连接有阻止主动齿轮从所述轴头上脱出的止脱片。

4.根据权利要求1所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述保持器驱动固定机构包括上夹持环、下夹持板和驱动下夹持板升降的夹持气缸，所述上夹持环套设在所述旋转头上。

5.根据权利要求4所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述下夹持板上设有用于支撑保持器的定位环槽，所述定位环槽同所述旋转头同轴。

6.根据权利要求4所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述保持器驱动固定机构还包括升降板和穿设在升降板上的竖向导杆，所述夹持气缸的缸体同底板固定在一起，所述夹持气缸的活塞杆同所述升降板连接在一起，所述升降板设有连接孔，所述下夹持板设有凸起部，所述凸起部穿设在所述连接孔内将所述下夹持板同升降板连接在一起。

7.根据权利要求1所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述钢球定量进料机构包括设有钢球出孔的钢球储存桶、上端同钢球出孔连接在一起的上钢球输出管、上端同上钢球输出管连接在一起的倾斜设置的钢球定量排队管和上端同钢球定量排队管连接在一起的下钢球输出管，所述下钢球输出管的下端同所述进料端对齐，所述钢球定量排队管的下端设有下阻拦杆和驱动下阻拦杆伸缩的下阻拦杆驱动机构，所述钢球定量排队管的上端设有上阻拦杆和驱动上阻拦杆伸缩的上阻拦杆驱动机构，所述钢球定量排队管位于所述上阻拦杆和下阻拦杆之间的部分能够容纳的钢球数量同待装配钢球的保持器需要安装的钢球的数量相等。

8.根据权利要求7所述的球轴承钢球装配装置，其特征在于，所述钢球定量机构还包括升降气缸，所述钢球出孔设置在所述钢球储存桶的侧壁上，所述钢球储存桶的底壁上能够升降地穿设有推板，所述推板通过所述升降气缸驱动进行升降，所述推板的上端面上设有供钢球以单排进行排列的能够同所述钢球出孔对齐的钢球排队滑槽，所述钢球排队滑槽朝向钢球出孔的一端低、另一端高。

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