CN113044493A - 轴承自动化装配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴承生产装置。目的是提供一种轴承自动化装配装置,该装置应具有生产速度快、产品质量好的特点。技术方案是:轴承自动化装配装置,其特征在于:该装置包括回转单元以及围绕回转单元布置的第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第四上料单元、第五上料单元、出料单元;所述回转单元包括均匀布置在回转平台四周边沿的若干定位机构、带动回转平台转动的第一转动机构、配合定位机构的辅助机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承生产装置,具体是一种轴承自动化装配装置。
背景技术
微型滚珠轴承是一种用于精密仪器的零件,具有尺寸小、精度高、使用寿命长的特点。该轴承主要包括外环、内环、隔离圈、钢珠、压环等部件,并且需要工人手工操作进行装配,因此生产效率低、劳动强度大、产品质量也难以保证,需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足,提供一种轴承自动化装配装置,该装置应具有生产速度快、产品质量好的特点。
本发明的技术方案是:
轴承自动化装配装置,其特征在于:该装置包括回转单元以及围绕回转单元布置的第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第四上料单元、第五上料单元、出料单元;所述回转单元包括均匀布置在回转平台四周边沿的若干定位机构、带动回转平台转动的第一转动机构、配合定位机构的辅助机构。
所述第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第四上料单元、第五上料单元均包括送料机构与移料机构。
所述定位机构包括底座、可水平滑动地定位在底座上的两个爪臂、与两个爪臂固定的回复弹簧、一端可转动地铰接在一起且另一端分别可转动地铰接在各爪臂上的两条连杆、可竖直滑动地定位在底座上的滑架、推动滑架向下移动的滑架弹簧、竖直固定在底座上的中心柱、与滑架固定并且穿套在中心柱上的套管。
所述辅助机构包括用于水平推动定位机构的连杆以使爪臂打开的三个第一气缸、用于向上推动定位机构的滑架以使套管上升的第二气缸、夹爪;所述第一气缸分别设置在第一上料单元、第四上料单元、出料单元的内侧;所述第二气缸设置在出料单元的内侧;所述夹爪设置在第五上料单元的内侧。
所述移料机构包括安装座、可绕水平轴线转动地定位在安装座上的摆臂、驱动摆臂运动的电机、可水平滑动地定位在安装座上的滑块、可竖直滑动地定位在滑块上的升降块、与升降块固定的滑轴及第一吸嘴、连通第一吸嘴的第一气泵;所述安装座上制有第一导向槽,第一导向槽为开口向下的U型槽,摆臂上制有第二导向槽,滑轴可滑动地定位在第一导向槽与第二导向槽中。
所述第三上料单元的移料机构还包括设置在回转单元与送料机构之间的转台、驱动转台转动的第二转动机构、设置在转台上方的相机、与升降块固定并连通第一气泵的第二吸嘴。
所述出料单元包括吸管以及连通吸管的出料气泵。
所述回转单元还包括设置在第二上料单元与第三上料单元之间以及第三上料单元与第四上料单元之间的传感器。
所述第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第五上料单元的送料机构为振动盘;第四上料单元的送料机构为料斗。
该装置还包括控制器。
本发明的有益效果是:
本发明设有若干围绕回转单元布置的上料单元,回转单元会依次经过各上料单元从而将零件组装成完整的轴承,因此极大地提高了轴承生产的自动化程度,提升了轴承的装配效率,降低了生产成本,还保证了产品质量。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明的回转单元的立体结构示意图。
图4是本发明的回转单元的俯视结构示意图。
图5是本发明的定位机构的立体结构示意图。
图6是本发明的定位机构的主视结构示意图。
图7是本发明的定位机构的俯视结构示意图。
图8是本发明的定位机构与第一气缸的立体结构示意图。
图9是本发明的定位机构与夹爪的立体结构示意图。
图10是本发明的定位机构与第一气缸及第二气缸的立体结构示意图。
图11是本发明的移料机构的立体结构示意图。
图12是本发明的移料机构的主视结构示意图。
图13是本发明的第三上料单元的立体结构示意图。
图14是本发明的第四上料单元的立体结构示意图。
图15是本发明的第三上料单元的振动盘的立体结构示意图。
图16是本发明的出料单元的立体结构示意图。
图17是本发明的第二吸嘴的仰视结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图,对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于以下实施例。
本发明提供了一种轴承自动化装配装置,包括回转单元A、第一上料单元B、第二上料单元C、第三上料单元D、第四上料单元E、第五上料单元F、出料单元G、控制器(图中省略)。所述控制器分别电连接回转单元、各个上料单元、出料单元。
如图2所示,回转单元布置在中心位置,而第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第四上料单元、第五上料单元、出料单元分别沿着逆时针方向围绕回转单元布置。
所述各上料单元用于将轴承的零件依次放到回转单元上,回转单元携带零件间歇转动从而依次经过各上料单元进行装配,装配好的轴承产品由出料单元取出。其中:第一上料单元用于将轴承的外环放到回转单元上,第二上料单元用于将轴承的内环放到外环上,第三上料单元用于将轴承的隔离圈放到内环上,第四上料单元用于将轴承的钢珠放到隔离圈中,第五上料单元用于将轴承的压环放到所有零件的最上方。
所述回转单元包括回转平台1、第一转动机构(图中省略)、定位机构、辅助机构。所述回转平台可绕竖直轴线转动,若干定位机构均匀布置在回转平台的四周边沿上,第一转动机构用于驱动回转平台转动使得各个定位机构沿着圆周方向运动,辅助机构用于配合定位机构工作。
所述定位机构包括固定在回转平台上的底座2、水平固定在底座上的第一滑轨2.1(平行于定位机构运动的切线方向)、通过第一滑块2.2可水平滑动地定位在第一滑轨上的两个爪臂3、两端与两个爪臂固定的回复弹簧4、设置在两个爪臂之间的两条连杆5、可竖直滑动地定位在底座上的滑架、推动滑架向下移动的滑架弹簧6、竖直固定在底座上的中心柱7、与滑架固定并且穿套在中心柱上的套管8。
所述套管的顶面低于中心柱的顶面。所述爪臂上设有与套管外形向适合的夹持面3.1。所述两条连杆的一端通过第一连接轴5.1可转动地铰接在一起,两条连杆的另一端分别通过第二连接轴5.2可转动地铰接在各爪臂上。所述滑架包括两条可竖直滑动地定位在底座上的滑杆9.1、固定在滑杆上端的上挡板9.2,固定在滑杆下端的下挡板9.3。所述上挡板位于底座上方,下挡板位于底座下方,套管与上挡板固定。每条滑杆上装套一个滑架弹簧,滑架弹簧的两端分别顶住底座与下挡板。
所述辅助机构包括三个第一气缸3.1、第二气缸3.2与夹爪3.3。所述回转平台的上方设有中心平台1.1,第一气缸与夹爪固定在中心平台上。所述三个第一气缸分别布置在第一上料单元、第四上料单元、出料单元的内侧,第一气缸与定位机构设置在同一水平位置,第一气缸位于定位机构圆周运动轨迹的内侧,当定位机构停留在第一气缸与第一上料单元之间、或者第一气缸与第四上料单元之间、或者第一气缸与出上料单元之间时,第一气缸的活塞杆向回转平台的外径方向水平伸出并顶推第一连接轴使得爪臂张开,当活塞杆向收回时,回复弹簧带动爪臂靠拢。
所述第二气缸布置在出料单元的内侧,并且第二气缸设置在定位机构圆周运动轨迹的下方,第二气缸的活塞杆竖直指向上方,当定位机构停留在第一气缸与出料单元之间时,第二气缸的活塞杆向上伸出并顶推滑架使得套管上升。所述夹爪布置在第五上料单元内侧,并且夹爪设置在定位机构圆周运动轨迹的上方。
所述回转单元还包括分别设置在第二上料单元与第三上料单元之间以及第三上料单元与第四上料单元之间的传感器14。所述传感器通过安装架14.1与中心平台固定并且传感器布置在定位机构圆周运动轨迹的上方。
所述第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第四上料单元、第五上料单元均包括用于输送轴承零件的送料机构I以及将轴承零件转移到回转单元上的移料机构J。所述第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第五上料单元的送料机构为振动盘。所述第四上料单元的送料机构为料斗。
所述移料机构包括安装座20,安装座上设有第一导向槽23,第一导向槽为开口向下的U型槽,摆臂21可绕水平轴线转动地定位在安装座上,电机22与安装座固定用于驱动摆臂运动,摆臂上制有第二导向槽24,安装座上还设有水平布置的第二滑轨25,第二滑块26可水平滑动地定位在第二滑轨上,第二滑块上制有滑槽27,升降块28可竖直滑动地定位在滑槽中,升降块的顶部设有水平布置的滑轴29,滑轴可滑动地定位在第一导向槽与第二导向槽中,第一吸嘴31通过支架30与升降块固定,另有第一气泵(图中省略)连通第一吸嘴。
电机工作时,通过摆臂带动滑轴沿着第一导向槽运动,滑轴再通过升降块与第二滑块带动第一吸嘴运动:第一吸嘴先移动到送料机构的出口上方并且通过吸力抓取轴承的零件,然后带动零件上升(滑轴沿着第一导向槽一侧的竖直部分移动),再带动零件水平移动(滑轴沿着第一导向槽的水平部分移动)到定位机构上方,最后带动零件下降(滑轴沿着第一导向槽另一侧的竖直部分移动)并且其释放到定位机构上。
所述第三上料单元的移料机构还包括转台33、第二转动机构(图中省略)、相机34、第二吸嘴32。所述转台设置在回转单元与送料机构之间,第二转动机构用于驱动转台绕竖直轴线转动,相机通过相机支架35固定在转台上方(相机的镜头面向正下方的转台),第二吸嘴与升降块固定并连通第一气泵。
所述第三上料单元的振动盘上设有出料板38与回收板29。所述出料板倾斜布置,其一端与振动盘的出口连接,其侧面通过回收板连接振动盘的轨道。零件由振动盘输出后会沿着出料板继续先前移动,若零件在出料板上移动时出现上下叠放的状态,上方的零件会向下滑落到回收板上并返回振动盘中。所述第二吸嘴用于将振动盘上的零件抓取到转台上,同时第一吸嘴将转台上的零件抓取到定位机构上。在吸嘴运动时相机会对转台上的零件进行拍摄并根据图像判断零件的轴向角度,转台再进行旋转从而将零件调整到合适的角度。
如图17所示,所述第四上料单元的移料机构中,第一吸嘴的底面设有若干呈环形排列的吸口31.1。所述第四上料单元的料斗中盛放有轴承的钢珠,当第一吸嘴伸入料斗中并通过吸口吸取钢珠时,极有可能会从料斗中带出超过多余的钢珠,这些钢珠通常因静电作用吸附在第一吸嘴的外圆周面,因此料斗上还设有面向第一吸嘴的吹气管(图中省略),利用吹气管产生的气流将多余的钢珠吹落到料斗中。所述吹气管连通第二气泵(图中省略)。
所述出料单元包括与出料支架37固定的吸管36以及连通吸管的出料气泵(图中省略)。所述出料吸管的底部进口设置在定位机构圆周运动轨迹的上方。
所述控制器分别电连接回转单元(第一转动机构、第一气缸、第二气缸、夹爪、传感器)、第一上料单元(振动盘、电机、第一气泵)、第二上料单元(振动盘、电机、第一气泵)、第三上料单元(振动盘、电机、第一气泵、第二转动机构、相机)、第四上料单元(电机、第一气泵、第二气泵)、第五上料单元(振动盘、电机、第一气泵)、出料单元(出料气泵)。
所述第一转动机构、第二转动机构、夹爪、传感器、控制器均为现有技术,可外购获得。
本发明的具体工作步骤是:
1、靠近第一上料单元的第一气缸活塞杆伸出,定位机构的爪臂打开,第一上料单元抓取轴承的外环并将其放到定位机构(位于第一上料单元内侧)的套管顶部,第一气缸活塞杆收回,定位机构的爪臂合拢并夹住外环,回转单元将定位机构转移到第二上料单元的内侧;
2、第二上料单元抓取轴承的内环并将其放到定位机构的中心柱顶部,回转单元将定位机构转移到第三上料单元的内侧,在定位机构移动时传感器探测定位机构上是否有内环(如果没有内环,装置报警通知工人处理);
3、第三上料单元的第二吸嘴抓取轴承的隔离圈并将其放到转台上,根据相机拍摄的图像转台将隔离圈调整到合适的角度以配合下一步的钢珠装配(该隔离圈为梅花形,隔离圈上设有若干缺口用于安装钢珠,需要确保缺口的位置与钢珠的位置对应),第三上料单元的第一吸嘴再将轴承的隔离圈放到内环上,回转单元将定位机构转移到第四上料单元的内侧,在定位机构移动时传感器探测定位机构上是否有隔离圈(如果没有隔离圈,装置报警通知工人处理);
4、第四上料单元抓取轴承的钢珠并将其放到隔离圈中,回转单元将定位机构转移到第五上料单元的内侧;
5、第五上料单元抓取轴承的压环后将其移动定位机构上方,然后带动压环下降一定距离使其停留在夹爪中,夹爪闭合夹住压环后再打开(保证压环对中),最后带动压环继续下降并将其放到钢珠上,第五上料单元工作时可以产生一定的下压力使得压环与外环铆合为一体从而完成整个轴承的组装,回转单元将定位机构转移到出料单元的内侧;
6、第一气缸活塞杆伸出使得定位机构的爪臂打开,然后第二气缸活塞杆伸出使得套管上升,轴承被向上顶起一定高度并与定位机构脱开,最后出料单元产生吸力将定位机构上的轴承吸走。
Claims (10)
1.轴承自动化装配装置,其特征在于:该装置包括回转单元(A)以及围绕回转单元布置的第一上料单元(B)、第二上料单元(C)、第三上料单元(D)、第四上料单元(E)、第五上料单元(F)、出料单元(G);所述回转单元包括均匀布置在回转平台(1)四周边沿的若干定位机构(H)、带动回转平台转动的第一转动机构、配合定位机构的辅助机构。
2.根据权利要求1所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第四上料单元、第五上料单元均包括送料机构与移料机构。
3.根据权利要求2所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述定位机构包括底座(2)、可水平滑动地定位在底座上的两个爪臂(3)、与两个爪臂固定的回复弹簧(4)、一端可转动地铰接在一起且另一端分别可转动地铰接在各爪臂上的两条连杆(5)、可竖直滑动地定位在底座上的滑架、推动滑架向下移动的滑架弹簧(6)、竖直固定在底座上的中心柱(7)、与滑架固定并且穿套在中心柱上的套管(8)。
4.根据权利要求3所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述辅助机构包括用于水平推动定位机构的连杆以使爪臂打开的三个第一气缸(11)、用于向上推动定位机构的滑架以使套管上升的第二气缸(12)、夹爪(13);所述第一气缸分别设置在第一上料单元、第四上料单元、出料单元的内侧;所述第二气缸设置在出料单元的内侧;所述夹爪设置在第五上料单元的内侧。
5.根据权利要求4所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述移料机构包括安装座(20)、可绕水平轴线转动地定位在安装座上的摆臂(21)、驱动摆臂运动的电机(22)、可水平滑动地定位在安装座上的滑块(26)、可竖直滑动地定位在滑块上的升降块(28)、与升降块固定的滑轴(29)及第一吸嘴(31)、连通第一吸嘴的第一气泵;所述安装座上制有第一导向槽(23),第一导向槽为开口向下的U型槽,摆臂上制有第二导向槽(24),滑轴可滑动地定位在第一导向槽与第二导向槽中。
6.根据权利要求5所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述第三上料单元的移料机构还包括设置在回转单元与送料机构之间的转台(33)、驱动转台转动的第二转动机构、设置在转台上方的相机(34)、与升降块固定并连通第一气泵的第二吸嘴(32)。
7.根据权利要求6所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述出料单元包括吸管(36)以及连通吸管的出料气泵。
8.根据权利要求7所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述回转单元还包括设置在第二上料单元与第三上料单元之间以及第三上料单元与第四上料单元之间的传感器(14)。
9.根据权利要求8所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:所述第一上料单元、第二上料单元、第三上料单元、第五上料单元的送料机构为振动盘;第四上料单元的送料机构为料斗。
10.根据权利要求9所述的轴承自动化装配装置,其特征在于:该装置还包括控制器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210629 |