CN112576631A - 一种自动化满球轴承组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化满球轴承组装设备，包括底座和控制器，所述底座上设置有矩形滑槽，所述矩形滑槽内滑动设置有若干轴承安装座，所述矩形滑槽的每条边上均设置有推动所述轴承安装座一个方向转动的推送气缸，所述轴承安装座上设置有轴承内圈定位槽和轴承外圈定位槽，沿所述轴承安装座的运动方向依次设置有轴承内圈上料机构、轴承外圈上料机构、轴承对位检测机构、筛分回料机构、滚珠上料机构、第一限位板上料机构、第二限位板上料机构、焊接机构以及成品下料机构。这种满球轴承自动组装设备能够自动完成满球轴承的组装，大大提高满球轴承的组装效率。

Description

一种自动化满球轴承组装设备

技术领域

本发明属于轴承加工设备技术领域，具体是一种自动化满球轴承组装设备。

背景技术

轴承是一种常用的机械零件，满球轴承能使滚动体在轴承滚道中的排列保持固定距离，防止跑珠，避免滚动体之间互相咬磨，同时使滚动体沿圆周均布化，减少轴承间隙在运转中窜动带来的不利影响。但是满球轴承内的滚珠难以安装，需要在轴承内圈和轴承外圈侧面开口，在组装时，将轴承内圈和轴承外圈的开口对准，即可从开口位置装入全部的滚珠，将滚珠装入之后再将开口处通过限位板封住，现有技术中这种满球轴承需要人工安装，组装效率低。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种自动化满球轴承组装设备，这种满球轴承自动组装设备能够自动完成满球轴承的组装，大大提高满球轴承的组装效率。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种自动化满球轴承组装设备，包括底座和控制器，所述底座上设置有矩形滑槽，所述矩形滑槽内滑动设置有若干轴承安装座，所述矩形滑槽的每条边上均设置有推动所述轴承安装座一个方向转动的推送气缸，所述轴承安装座上设置有轴承内圈定位槽和轴承外圈定位槽，沿所述轴承安装座的运动方向依次设置有轴承内圈上料机构、轴承外圈上料机构、轴承对位检测机构、筛分回料机构、滚珠上料机构、第一限位板上料机构、第二限位板上料机构、焊接机构以及成品下料机构。这种满球轴承自动组装设备能够自动完成满球轴承的组装，大大提高满球轴承的组装效率。

上述技术方案中，优选的，所述轴承内圈上料机构、所述轴承外圈上料机构、所述第一限位板上料机构和第二限位板上料机构均包括振动盘和输送轨道，所述输送轨道的出口处设有第一支架，所述第一支架上设置有取料槽，所述第一支架上设置有定位气缸，所述定位气缸的气缸杆伸入所述输送轨道以定位输送件，所述第一支架上设置有第一横向滑轨，所述第一横向滑轨上滑动设置有第一滑块，所述第一滑块由第一气缸驱动滑动，所述第一滑块上设置有第一竖向滑轨，所述第一竖向滑轨上滑动设置有第二滑块，所述第二滑块由第二气缸驱动滑动，所述第二滑块上设置有第一气爪。

上述技术方案中，优选的，所述轴承对位检测机构包括第二支架，所述第二支架上设置有第二竖向滑轨，所述第二竖向滑轨上设置有第三滑块，所述第三滑块由第三气缸驱动滑动，所述第三滑块上设置有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴上设置有转动盘，所述转动盘上穿设置有用于分别插入轴承内圈开口和轴承外圈开口的两根拨杆，所述拨杆下端与所述转动盘之间设置有弹簧，所述拨杆上端设置有限位环，所述第一伺服电机上还设置有两压力传感器，两所述压力传感器的检测杆分别抵住两所述拨杆顶部。

上述技术方案中，优选的，所述筛分回料机构包括第三支架，所述第三支架上设置有第二横向滑轨，所述第二横向滑轨上设置有第四滑块，所述第四滑块由第四气缸驱动滑动，所述第四滑块上设置有第三竖向滑轨，所述第三竖向滑轨上设置有第五滑块，所述第五滑块由第五气缸驱动滑动，所述第五滑块上设置有第二气爪；所述筛分回料机构还包括有第一导向滑道和第二导向滑道，所述第三支架上设置有筛分气缸，所述筛分气缸的活动端连接有所述筛分滑道，所述筛分气缸伸缩以将所述筛分滑道连接或错开所述第一导向滑道，所述筛分滑道下方设置有所述第二导向滑道，所述第一导向滑道和第二导向滑道出料端分别连接所述轴承内圈上料机构和所述轴承外圈上料机构的振动盘。

上述技术方案中，优选的，所述滚珠上料机构包括振动盘、输送轨道、第四支架、第六气缸、落球轨道、第二伺服电机以及拨珠轮，所述振动盘连接所述输送轨道，所述第四支架上设置有竖向运行的第六气缸，所述第六气缸的活动端连接有落球轨道，所述落球轨道底部设置有与轴承内圈和轴承外圈侧面开口分别匹配的两凸起部，所述落球轨道侧面设置有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机的转轴上设置有拨珠轮，所述拨珠轮包括由中心向外周延伸的若干拨轮杆，所述输送轨道的侧面设置有拨轮插入口，所述拨珠轮转动以将滚珠逐个拨入轴承内圈和轴承外圈之间。

上述技术方案中，优选的，所述焊接机构包括第五支架，所述第五支架上设置有竖向运行的第七气缸，所述第七气缸的活动端连接有焊接枪安装板，所述焊接枪安装板上设置有焊接枪。

上述技术方案中，优选的，所述成品下料机构包括第六支架，所述第六支架上设置有第三横向滑轨，所述第三横向滑轨上设置有第六滑块，所述第六滑块由第八气缸驱动滑动，所述第六滑块上设置有第四竖向滑轨，所述第四竖向滑轨上设置有第七滑块，所述第七滑块由第九气缸驱动滑动，所述第七滑块上设置有第三气爪；所述成品下料机构还包括有第三导向滑道和第四导向滑道，所述第六支架上设置有第十气缸，所述第十气缸的活动端连接有所述第四导向滑道，所述第十气缸伸缩以将所述第四导向滑道连接或错开所述第三导向滑道，所述第四导向滑道下方设置有回收料槽。

上述技术方案中，优选的，所述第六支架上设置有视觉检测传感器。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：这种满球轴承自动组装设备能够自动完成满球轴承的组装，大大提高满球轴承的组装效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体俯视结构示意图。

图2为本发明实施例中轴承安装座的结构示意图。

图3为本发明实施例中第二限位板上料机构的结构示意图。

图4为本发明实施例中轴承对位检测机构的结构示意图。

图5为本发明实施例中筛分回料机构的结构示意图。

图6为本发明实施例中滚珠上料机构的结构示意图。

图7为本发明实施例中滚珠上料机构的局部剖视图。

图8为本发明实施例中焊接机构的结构示意图。

图9为本发明实施例中成品下料机构的结构示意图。

图10为本发明实施例中装入滚珠后的满球轴承的结构示意图。

图11为本发明实施例中加工的满球轴承的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图11，一种自动化满球轴承组装设备，包括底座100和控制器（图上未画出），控制器为PLC控制器，底座100上设置有矩形滑槽101，矩形滑槽101内滑动设置有若干轴承安装座200，矩形滑槽101的每条边上均设置有推动轴承安装座200一个方向转动的推送气缸102，轴承安装座200上设置有轴承内圈定位槽201和轴承外圈定位槽202，沿轴承安装座200的运动方向依次设置有轴承内圈上料机构1、轴承外圈上料机构2、轴承对位检测机构3、筛分回料机构4、滚珠上料机构5、第一限位板上料机构6、第二限位板上料机构7、焊接机构8以及成品下料机构9。这种满球轴承自动组装设备通过推送气缸102的推送使得轴承安装座200绕一个方向逐步前进，轴承安装座200在经过轴承内圈上料机构1时，轴承内圈上料机构将轴承内圈放入轴承内圈定位槽201中；在经过轴承外圈上料机构5时将轴承外圈放入到轴承外圈定位槽202中；在经过轴承对位检测机构3时由轴承对位检测机构3将轴承内圈和轴承外圈的开口统一朝向一个方向，同时检测轴承内圈和轴承外圈的开口是否位于上表面，如果轴承内圈和轴承外圈的开口未位于上表面，则对位失败进行记录，在经过筛分回料机构4时，如果对位成功未被记录的，则筛分回料机构4不动作，如果对位失败进行记录的，则筛分回料机构4将轴承内圈和轴承外圈分别输送回到轴承内圈上料机构1和轴承外圈上料机构2的振动盘中；然后在经过滚珠上料机构5时，在轴承外圈和轴承内圈之间装上滚珠；然后经第一限位板上料机构6和第二限位板上料机构7装上两限位板；在经过焊接机构8时，将两限位板分别焊接到轴承内圈和轴承外圈上；在经过成品下料机构9将完成组装的轴承下料，即完成一次组装。

本实施例中，轴承内圈上料机构1、轴承外圈上料机构2、第一限位板上料机构7和第二限位板上料机构8的结构相同，区别仅在于输送轨道400和取料槽112的形状截面形状不同，输送轨道400和取料槽12的形状均与其所上的零件的形状匹配，其中第一限位板上料机构6与第一限位板的宽度方向的形状匹配，第二限位板上料机构7均与第二限位板的宽度方向的形状匹配，参见图3，以轴承内圈上料机构1为例，包括振动盘300和输送轨道400，输送轨道400的出口处设有第一支架11，第一支架11上设置有取料槽12，第一支架11上设置有定位气缸13，定位气缸13的气缸杆伸入输送轨道400以定位输送件，第一支架11上设置有第一横向滑轨14，第一横向滑轨14上滑动设置有第一滑块15，第一滑块15由第一气缸16驱动滑动，第一滑块15上设置有第一竖向滑轨17，第一竖向滑轨17上滑动设置有第二滑块18，第二滑块18由第二气缸19驱动滑动，第二滑块18上设置有第一气爪110。在动作时，振动盘300和输送轨道400将第二限位板沿着输送轨道400振动至取料槽12中，第一气爪110张开，第二气缸19驱动第二滑块18下移，第一气爪110张开合拢抓取第二限位板，第二气缸19驱动第二滑块18上移，第一气缸16推动第一滑块15至第一气爪110位于轴承安装座200上方，第二气缸19驱动第二滑块18下移，第一气爪110松开第二限位板将其放置于轴承外圈的开口上；其中定位气缸13在每次第一气爪110抓取完成之后伸缩一次以使得后侧的第二限位板前行推动最前侧的第二限位板进入取料槽12。

本实施例中，轴承对位检测机构3包括第二支架31，第二支架31上设置有第二竖向滑轨32，第二竖向滑轨32上设置有第三滑块33，第三滑块33由第三气缸34驱动滑动，第三滑块33上设置有第一伺服电机35，第一伺服电机35的输出轴上设置有转动盘36，转动盘36上穿设置有用于分别插入轴承内圈开口和轴承外圈开口的两根拨杆37，拨杆37下端与转动盘36之间设置有弹簧38，拨杆37上端设置有限位环39，第一伺服电机35上还设置有两压力传感器310，两压力传感器310的检测杆分别抵住两拨杆37顶部。在动作时，第三气缸34驱动第三滑块33下移，直至拨杆37与轴承内圈接触，此时压力传感器310压力增大，第一伺服电机35转动至少一圈到指定方向，在转动的过程中，两拨杆37会分别穿入到轴承内圈和的轴承外圈开口中，此时压力传感器310压力减小，在拨杆37穿入到轴承内圈或轴承外圈的开口中后，第一伺服电机35转动会带动轴承内圈和轴承外圈转动到指定方向，然后第三气缸34驱动第三滑块33上移即完成对位，在拨杆37转动到指定方向后，如果压力传感器310的压力没有减小，那么即说明存在轴承内圈或轴承外圈有开口的一面朝下，则进行记录，后续由筛分回料机构4将轴承外圈和轴承内圈分别输送回轴承内圈上料机构1和轴承外圈上料机构2的振动盘中。

本实施例中，筛分回料机构4包括第三支架41，第三支架41上设置有第二横向滑轨42，第二横向滑轨42上设置有第四滑块43，第四滑块43由第四气缸44驱动滑动，第四滑块43上设置有第三竖向滑轨45，第三竖向滑轨45上设置有第五滑块46，第五滑块46由第五气缸47驱动滑动，第五滑块46上设置有第二气爪48；筛分回料机构4还包括有第一导向滑道49和第二导向滑道410，第三支架41上设置有筛分气缸411，筛分气缸411的活动端连接有筛分滑道412，筛分气缸411伸缩以将筛分滑道412连接或错开第一导向滑道49，筛分滑道412下方设置有第二导向滑道410，第一导向滑道49和第二导向滑道410出料端分别连接轴承内圈上料机构1和轴承外圈上料机构2的振动盘300。筛分气缸411一般处于伸出状态，即第一导向滑道49和第二导向滑道410对准。筛分回料机构4仅对被记录为有轴承内圈或轴承外圈的开口朝下的轴承安装座200进行筛分回料，在动作时，第五气缸47驱动第二气爪48下移抓取成品，然后第五气缸47驱动第二气爪48上移，之后由第四气缸44带动第四滑块43移动至第二气爪48位于第二导向滑道410上方，对每个轴承安装座200需要进行两次抓取，第一次抓取时为轴承外圈，筛分气缸411缩回，轴承外圈落到第二导向滑道410上，沿着第二导向滑道410回到轴承外圈上料机构2的振动盘300中，第二次抓取时为轴承内圈，筛分气缸411伸出，轴承内圈先落到筛分滑道412上，然后落到第一导向滑道49上，再沿着第一导向滑道49回到轴承内圈上料机构1的振动盘300内。为使得输送更为顺畅，可以将第一导向滑道49和第二导向滑道410替换为传送带。

本实施例中，滚珠上料机构5包括振动盘300、输送轨道400、第四支架51、第六气缸52、落球轨道53、第二伺服电机54以及拨珠轮55，振动盘300连接输送轨道400，第四支架51上设置有竖向运行的第六气缸52，第六气缸52的活动端连接有落球轨道53，落球轨道53底部设置有与轴承内圈和轴承外圈侧面开口分别匹配的两凸起部56，落球轨道53侧面设置有第二伺服电机54，第二伺服电机54的转轴上设置有拨珠轮55，拨珠轮55包括由中心向外周延伸的若干拨轮杆57，输送轨道400的侧面设置有拨轮插入口58，拨珠轮55转动以将滚珠逐个拨入轴承内圈和轴承外圈之间。滚珠上料机构5对已经被回收轴承外圈和轴承内圈的轴承安装座200不动作，在动作时，振动盘300将滚珠经输送轨道400输送到落球轨道53内，第六气缸52驱动落球轨道53下移将落球轨道53对准轴承外圈和轴承内圈的开口位置，凸起部56分别插入到轴承外圈和轴承内圈的开口位置对轴承外圈和轴承内圈进行限位，然后通过第二伺服电机54带动拨珠轮55转动，将滚珠一颗一颗的拨入到轴承外圈和轴承内圈之间，在完成之后复位。

本实施例中，焊接机构8包括第五支架81，第五支架81上设置有竖向运行的第七气缸82，第七气缸82的活动端连接有焊接枪安装板83，焊接枪安装板83上设置有焊接枪（图上未画出）。焊接机构8对已经被回收轴承外圈和轴承内圈的轴承安装座200不动作，在动作时，第七气缸82驱动焊接枪安装板83下移至焊接枪与第一限位板和第二限位板对准，然后焊接枪进行焊接，焊接完成之后复位即可。

本实施例中，成品下料机构9包括第六支架91，第六支架91上设置有第三横向滑轨92，第三横向滑轨92上设置有第六滑块93，第六滑块93由第八气缸94驱动滑动，第六滑块93上设置有第四竖向滑轨95，第四竖向滑轨95上设置有第七滑块96，第七滑块96由第九气缸97驱动滑动，第七滑块96上设置有第三气爪98；成品下料机构9还包括有第三导向滑道99和第四导向滑道910，第六支架91上设置有第十气缸911，第十气缸911的活动端连接有第四导向滑道910，第十气缸911伸缩以将第四导向滑道910连接或错开第三导向滑道99，第四导向滑道910下方设置有回收料槽912。成品下料机构9对已经被回收轴承外圈和轴承内圈的轴承安装座200不动作，第十气缸911一般处于伸出状态，即第四导向滑道910与第三导向滑道99对准，在动作时，第九气缸97驱动第三气爪98下移抓取成品，然后第九气缸97驱动第三气爪98上移，之后由第八气缸94带动第六滑块93移动至第三气爪98位于第四导向滑道910上方，如果成品是合格品则直接落到第四导向滑道910上，如果成品是为未完全组装的次品，则第十气缸911缩回，成品落入到回收料槽912中。本实施例中，第六支架91上设置有第三视觉检测传感器913，通过对成品轴承进行拍照对比来判断成品是合格品还是未完全组装的次品。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：包括底座（100）和控制器，所述底座（100）上设置有矩形滑槽（101），所述矩形滑槽（101）内滑动设置有若干轴承安装座（200），所述矩形滑槽（101）的每条边上均设置有推动所述轴承安装座（200）一个方向转动的推送气缸（102），所述轴承安装座（200）上设置有轴承内圈定位槽（201）和轴承外圈定位槽（202），沿所述轴承安装座（200）的运动方向依次设置有轴承内圈上料机构（1）、轴承外圈上料机构（2）、轴承对位检测机构（3）、筛分回料机构（4）、滚珠上料机构（5）、第一限位板上料机构（6）、第二限位板上料机构（7）、焊接机构（8）以及成品下料机构（9）。

2.如权利要求1所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述轴承内圈上料机构（1）、所述轴承外圈上料机构（2）、所述第一限位板上料机构（6）和第二限位板上料机构（7）均包括振动盘（300）和输送轨道（400），所述输送轨道（400）的出口处设有第一支架（11），所述第一支架（11）上设置有取料槽（12），所述第一支架（11）上设置有定位气缸（13），所述定位气缸（13）的气缸杆伸入所述输送轨道（400）以定位输送件，所述第一支架（11）上设置有第一横向滑轨（14），所述第一横向滑轨（14）上滑动设置有第一滑块（15），所述第一滑块（15）由第一气缸（16）驱动滑动，所述第一滑块（15）上设置有第一竖向滑轨（17），所述第一竖向滑轨（17）上滑动设置有第二滑块（18），所述第二滑块（18）由第二气缸（19）驱动滑动，所述第二滑块（18）上设置有第一气爪（110）。

3.如权利要求1所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述轴承对位检测机构（3）包括第二支架（31），所述第二支架（31）上设置有第二竖向滑轨（32），所述第二竖向滑轨（32）上设置有第三滑块（33），所述第三滑块（33）由第三气缸（34）驱动滑动，所述第三滑块（33）上设置有第一伺服电机（35），第一伺服电机（35）的输出轴上设置有转动盘（36），所述转动盘（36）上穿设置有用于分别插入轴承内圈开口和轴承外圈开口的两根拨杆（37），所述拨杆（37）下端与所述转动盘（36）之间设置有弹簧（38），所述拨杆（37）上端设置有限位环（39），所述第一伺服电机（35）上还设置有两压力传感器（310），两所述压力传感器（310）的检测杆分别抵住两所述拨杆（37）顶部。

4.如权利要求1所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述筛分回料机构（4）包括第三支架（41），所述第三支架（41）上设置有第二横向滑轨（42），所述第二横向滑轨（42）上设置有第四滑块（43），所述第四滑块（43）由第四气缸（44）驱动滑动，所述第四滑块（43）上设置有第三竖向滑轨（45），所述第三竖向滑轨（45）上设置有第五滑块（46），所述第五滑块（46）由第五气缸（47）驱动滑动，所述第五滑块（46）上设置有第二气爪（48）；所述筛分回料机构（4）还包括有第一导向滑道（49）和第二导向滑道（410），所述第三支架（41）上设置有筛分气缸（411），所述筛分气缸（411）的活动端连接有所述筛分滑道（412），所述筛分气缸（411）伸缩以将所述筛分滑道（412）连接或错开所述第一导向滑道（49），所述筛分滑道（412）下方设置有所述第二导向滑道（410），所述第一导向滑道（49）和第二导向滑道（410）出料端分别连接所述轴承内圈上料机构（1）和所述轴承外圈上料机构（2）的振动盘（300）。

5.如权利要求1所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述滚珠上料机构（5）包括振动盘（300）、输送轨道（400）、第四支架（51）、第六气缸（52）、落球轨道（53）、第二伺服电机（54）以及拨珠轮（55），所述振动盘（300）连接所述输送轨道（400），所述第四支架（51）上设置有竖向运行的第六气缸（52），所述第六气缸（52）的活动端连接有落球轨道（53），所述落球轨道（53）底部设置有与轴承内圈和轴承外圈侧面开口分别匹配的两凸起部（56），所述落球轨道（53）侧面设置有所述第二伺服电机（54），所述第二伺服电机（54）的转轴上设置有拨珠轮（55），所述拨珠轮（55）包括由中心向外周延伸的若干拨轮杆（57），所述输送轨道（400）的侧面设置有拨轮插入口（58），所述拨珠轮（55）转动以将滚珠逐个拨入轴承内圈和轴承外圈之间。

6.如权利要求1所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述焊接机构（8）包括第五支架（81），所述第五支架（81）上设置有竖向运行的第七气缸（82），所述第七气缸（82）的活动端连接有焊接枪安装板（83），所述焊接枪安装板（83）上设置有焊接枪。

7.如权利要求1所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述成品下料机构（9）包括第六支架（91），所述第六支架（91）上设置有第三横向滑轨（92），所述第三横向滑轨（92）上设置有第六滑块（93），所述第六滑块（93）由第八气缸（94）驱动滑动，所述第六滑块（93）上设置有第四竖向滑轨（95），所述第四竖向滑轨（95）上设置有第七滑块（96），所述第七滑块（96）由第九气缸（97）驱动滑动，所述第七滑块（96）上设置有第三气爪（98）；所述成品下料机构（9）还包括有第三导向滑道（99）和第四导向滑道（910），所述第六支架（91）上设置有第十气缸（911），所述第十气缸（911）的活动端连接有所述第四导向滑道（910），所述第十气缸（911）伸缩以将所述第四导向滑道（910）连接或错开所述第三导向滑道（99），所述第四导向滑道（910）下方设置有回收料槽（912）。

8.如权利要求7所述的一种自动化满球轴承组装设备，其特征在于：所述第六支架（91）上设置有视觉检测传感器（913）。

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