CN113618513B - 一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置 - Google Patents

一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置 Download PDF

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Abstract

一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，包括用于转移轴承外圈的机械手，机械手的侧方设置有上下分布的上料机构和下料机构；所述上料机构包括倾斜设置的固定上料道，固定上料道的下端与所述机械手之间转动设置有回转上料道；所述下料机构包括倾斜设置的固定下料道，固定下料道的上端与所述机械手之间设置有回转下料道。本发明提供一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，上下料节奏稳定，能够保护轴承外圈，并且便于现场设备布线。

Description

一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置
技术领域
本发明涉及轴承加工设备领域，具体的说是一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置。
背景技术
大尺寸轴承通常是指公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承，此类轴承因为尺寸较大，因此零部件重量也较大，特别是轴承外圈的重量最大。现有技术中，对大尺寸轴承外圈进行加工时，通常采用水平线性上下料或者转盘回转上下料的方式，从而避免大尺寸轴承外圈下坠造成磕碰，但是这两类上下料方式均存在不足，水平线性上下料的方式占地面积大，并且不利于磨床等加工设备布线，转盘回转上下料的方式节奏缓慢，加工效率较低。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，上下料节奏稳定，能够保护轴承外圈，并且便于现场设备布线。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
有益效果：一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，包括用于转移轴承外圈的机械手，机械手的侧方设置有上下分布的上料机构和下料机构；所述上料机构包括倾斜设置的固定上料道，固定上料道的下端与所述机械手之间转动设置有回转上料道；所述下料机构包括倾斜设置的固定下料道，固定下料道的上端与所述机械手之间设置有回转下料道。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述装置还包括安装板，所述机械手转动设置在安装板的正面，安装板的背面固定设置有用于驱动所述回转上料道和所述回转下料道的回转驱动机构。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述回转驱动机构包括固定设置在所述安装板上的回转驱动气缸和转动设置在安装板上的回转轴，回转驱动气缸驱动连接有齿条，回转轴上固定套设有与齿条相啮合的齿轮，所述回转上料道和所述回转下料道均与回转轴固定连接。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述安装板的正面从上到下依次设置有送料杆、护料杆和护料板，其中送料杆与安装板转动连接，护料杆和护料板均与所述机械手固定连接，护料板上设置有用于容纳轴承外圈的容纳槽。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述安装板的背面固定连接有至少一个用于对所述回转上料道或者所述回转下料道进行限位的限位板，限位板上穿设有若干个朝向安装板正面的限位顶杆。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述回转上料道固定连接有上挡料气缸，并且上挡料气缸的活塞杆伸入到回转上料道中，所述回转下料道固定连接有下挡料气缸，并且下挡料气缸的活塞杆伸入到回转下料道中。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述装置还包括上安装机构和下安装机构，上安装机构包括上料道前后调节线轨，上料道前后调节线轨滑动连接有上料道左右调节线轨，并且上料道左右调节线轨与上料道前后调节线轨相互垂直，所述固定上料道与上料道左右调节线轨滑动连接，下安装机构包括下料道左右调节线轨，所述固定下料道与下料道左右调节线轨滑动连接。
作为上述大尺寸轴承外圈自动上下料装置的进一步优化：所述固定上料道的侧方设置有若干个分料气缸，并且分料气缸的活塞杆伸入到固定上料道中。
本发明的上料机构和下料机构上下设置，上料方向和下料方向相同，可以将装置整体设置在磨床等加工设备侧方，从而便于现场设备布线，并且，上料机构和下料机构均采用了固定料道配合回转料道的方式，进一步降低了装置整体的长度，有利于提升空间利用率。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图；
图2是本发明的整体结构侧视图；
图3是安装板的背面结构示意图；
图4是固定上料道和固定下料道的设置方式示意图；
图5是图4的E-E向剖视图；
图6是图4的B-B向剖视图；
图7是图6的G-G向剖视图；
图8是送料杆的驱动方式示意图。
附图说明：1-固定上料道，2-分料气缸，3-回转上料道，4-前护板，5-送料杆，6-护料杆，7-护料板，8-后护板，9-机械手，10-回转下料道，11-轴承外圈，12-固定下料道，13-上料道左右调节线轨，14-上料道前后调节线轨，15-下料道左右调节线轨，16-回转驱动机构，17-送料油缸，18-安装板，19-回转驱动气缸，20-齿条，21-齿轮，22-回转轴，23-上挡料气缸，24-下挡料气缸，25-料道前挡板，26-料道后挡板，27-料道垫板，28-料道底板，29-限位螺钉，30-螺母支座，31-限位环，32-导向轴，33-导向座，34-回转支架，35-轴承支座，36-限位板，37-限位顶杆，38-分料档杆，39-滑轨，40-衬板，41-轴肩，42-支承轴承，43-防尘圈，44-支承轴套，45-连杆，46-导向板，47-弧形导向孔，48-传动杆，49-转动杆，50-摆动杆，51-定位座，52-定位螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至3，一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，包括用于转移轴承外圈11的机械手9，机械手9的侧方设置有上下分布的上料机构和下料机构。
上料机构包括倾斜设置的固定上料道1，固定上料道1的下端与机械手9之间转动设置有回转上料道3。
下料机构包括倾斜设置的固定下料道12，固定下料道12的上端与机械手9之间设置有回转下料道10。
在初始状态下，回转上料道3的上端与固定上料道1的下端连通。在加工轴承外圈11的时候，首先将代加工的轴承外圈11送入到固定上料道1中，并且使轴承外圈11垂直，在重力的作用下，轴承外圈11沿固定上料道1滚动到回转上料道3中，之后回转上料道3转动，直到回转上料道3的下端靠近机械手9，使轴承外圈11从回转上料道3掉落到机械手9上，过程中回转下料道10与回转上料道3同步转动，最终回转下料道10的上端靠近机械手9，随后机械手9动作，将轴承外圈11送到加工位置，即可利用磨床等设备对轴承外圈11进行加工，加工完成后，机械手9复位并且带动轴承外圈11移动到回转下料道10的上端，之后轴承外圈11在重力作用下滚动到回转下料道10中，最后回转下料道10转动直到回转下料道10的下端与固定下料道12的上端连通，轴承外圈11即可滚动到固定下料道12中，完成下料，回转下料道10转动过程中回转上料道3同步转动，完成复位，从而实现持续上下料。
本发明的上料机构和下料机构上下设置，上料方向和下料方向相同，可以将装置整体设置在磨床等加工设备侧方，从而便于现场设备布线，并且，上料机构和下料机构均采用了固定料道配合回转料道的方式，进一步降低了装置整体的长度，有利于提升空间利用率。
装置还包括安装板18，机械手9转动设置在安装板18的正面，安装板18的背面固定设置有用于驱动回转上料道3和回转下料道10的回转驱动机构16。因为机械手9和回转驱动机构16均为动作部件，因此机械手9和回转驱动机构16分别设置在安装板18的两侧，从而避免相互干扰，并且使装置整体更加紧凑。
回转驱动机构16的具体结构为：回转驱动机构16包括固定设置在安装板18上的回转驱动气缸19和转动设置在安装板18上的回转轴22，回转驱动气缸19驱动连接有齿条20，回转轴22上固定套设有与齿条20相啮合的齿轮21，回转上料道3和回转下料道10均与回转轴22固定连接。当需要转动回转上料道3和回转下料道10的时候，回转驱动气缸19动作并且驱动齿条20移动，因为齿条20和齿轮21相捏合，因此齿条20移动过程中能够带动齿轮21转动，进而由齿轮21带动回转轴22转动，最终回转轴22转动的过程中带动回转上料道3和回转下料道10同步转动。
如图6所示，回转驱动气缸19具体的设置方式为：在安装板18的背面固定设置有螺母支座30，螺母支座30上配合设置有限位螺钉29，回转驱动气缸19驱动连接有导向座33，导向座33与齿条20同步移动，导向座33固定连接有导向轴32，导向轴32固定连接有限位环31，限位环31朝向限位螺钉29。回转驱动气缸19收缩过程中，导向座33和导向轴32向限位螺钉29移动，当限位环31与限位螺钉29接触的时候，回转驱动气缸19被阻碍，无法继续收缩，从而对回转驱动气缸19进行限制，进而对回转上料道3和回转下料道10的位置进行限制。
如图7所示，回转轴22具体的设置方式为：安装板18的背面固定连接有若干个回转支架34，回转支架34包括与安装板18固定连接的支承轴套44，支承轴套44中固定设置有至少一个支承轴承42，回转轴22穿设在支承轴套44中，并且回转轴22上设置有与支承轴承42相配合的轴肩41，支承轴承42的两端均设置有防尘圈43。其中支承轴承42用于承载回转轴22，根据实际的使用需求，可以采用深沟球轴承、圆锥滚子轴承或者圆柱滚子轴承等不同类型的轴承。为了进一步提升回转轴丨的稳定性，安装板18的背面还固定连接有若干个轴承支座35，轴承支座35中设置有轴承，回转轴22穿过轴承的内孔。
为了对轴承外圈11的运动过程进行控制，避免轴承外圈11因为相互磕碰造成损伤，同时更好地控制上下料的节奏，安装板18的正面从上到下依次设置有送料杆5、护料杆6和护料板7，其中送料杆5与安装板18转动连接，护料杆6和护料板7均与机械手9固定连接，护料板7上设置有用于容纳轴承外圈11的容纳槽。在轴承外圈11滚动到回转上料道3中的时候，送料杆5首先转动到垂直于回转上料道3的状态，从而将轴承外圈11封堵在回转上料道3中，避免轴承外圈11直接坠落到机械手9上，待前一个已经加工好的轴承外圈11已经进入到回转下料道10中之后，送料杆5转动，从而将回转上料道3敞开，回转上料道3中停滞的轴承外圈11可以沿送料杆5下落到机械手9中，下落过程中，护料杆6可以对轴承外圈11起到缓冲和导向的作用，避免轴承外圈11向侧方掉落同时对轴承外圈11进行保护，最终轴承外圈11掉落到护料板7上并且进入到容纳槽中，从而使机械手9能够带动轴承外圈11移动。
如图8所示，送料杆5具体的设置方式为：在安装板18的背面固定设置有送料气缸17，送料气缸17驱动连接有连杆45，安装板18上穿设有转动杆49，转动杆49的一端延伸到安装板18的前面并且与送料杆5固定连接，转动杆49的另外一端延伸到安装板18背面并且固定连接有与安装板18相互平行的摆动杆50，摆动杆50固定连接有与安装板18相互垂直的传动杆48，传动杆48与连杆45活动连接，转动杆49与送料杆5之间可以呈90°夹角。当需要送料杆5动作以使轴承外圈11从回转上料道3转移到机械手9上时，送料气缸17动作并且驱动连杆45移动，连杆45移动过程中推动传动杆48移动，传动杆48移动过程中通过摆动杆50带动转动杆49转动，进而由转动杆49带动送料杆5转动。安装板18的背面还固定连接有两个定位座51，定位座51上穿设有定位螺栓52，摆动杆49位于两个定位螺栓52之间，从而利用两个定位螺栓52对摆动杆49的活动范围进行限制。
为了精确控制送料杆15的状态，安装板18的背面固定连接有传感器固定板46，传感器固定板46上开设有传感器感应孔47，在传感器固定板46上可以设置若干个用于感应传动杆48位置的传感器，传感器可以是接近开关等常规传感器。通过传感器可以感应传动杆48的位置，进而通过传动杆48的位置确定送料杆15的位置。
为了进一步对轴承外圈11进行保护和限位，安装板18还固定连接有相互平信的前护板4和后护板8，轴承外圈11在从回转上料道3转移到机械手9上的过程中从前护板4和后护板8之间经过，从而能够利用前护板4和后护板8对轴承外圈11进行保护和限位。
为了对回转上料道3和回转下料道10进行限位，保证回转上料道3和回转下料道10在转动过程中能够顺利到达目标位置，即能够顺利对接机械手9，安装板18的背面固定连接有至少一个用于对回转上料道3或者回转下料道10进行限位的限位板36，限位板36上穿设有若干个朝向安装板18正面的限位顶杆37。回转上料道3转动过程中，当与限位顶杆37相接触的时候无法继续转动，从而实现对回转上料道3进行限位的目的，因为回转下料道10和回转上料道3是同步转动的，因此回转下料道10也能够被限位。限位板36与限位螺钉29配合，能够对回转上料道3和回转下料道10的两个极限位置进行限制。
为了在回转上料道3或者回转下料道10与限位顶杆37接触的时候对回转上料道3或者回转下料道10进行保护，回转上料道3和回转下料道10均固定连接有至少一个滑轨39，滑轨39滑动连接有用于与限位顶杆37相接触的衬板40。
为了对上下料的节奏进行精确控制，回转上料道3固定连接有上挡料气缸23，并且上挡料气缸23的活塞杆伸入到回转上料道3中，回转下料道10固定连接有下挡料气缸24，并且下挡料气缸24的活塞杆伸入到回转下料道10中。上挡料气缸23能够伸入到回转上料道3内的轴承外圈11中，从而阻挡轴承外圈11，下挡料气缸24能够伸入到回转下料道10内的轴承外圈11中，从而阻挡轴承外圈11，通过上挡料气缸23和下挡料气缸24，可以对回转上料道3和回转下料道10内的轴承外圈11的移动过程进行控制，进而实现控制上下料节奏的效果。
如图4所示，对于不同类型的轴承来说，轴承外圈11的加工方式也不相同，相应的，上下料的方式也需要进行调整，具体地说，需要对上下料的位置进行调整，为了能够扩大本装置的适用范围，以满足不同型号轴承外圈11的加工需求，装置还包括上安装机构和下安装机构，上安装机构包括上料道前后调节线轨14，上料道前后调节线轨14滑动连接有上料道左右调节线轨13，并且上料道左右调节线轨13与上料道前后调节线轨14相互垂直，固定上料道1与上料道左右调节线轨13滑动连接，下安装机构包括下料道左右调节线轨15，固定下料道12与下料道左右调节线轨15滑动连接。以安装板18为基准，通过上料道前后调节线轨14可以对上料道左右调节线轨13以及固定上料道1在安装板18的平行方向上的位置，通过上料道左右调节线轨13可以调整固定上料道1在安装板18的垂直方向上的位置，通过下料道左右调节线轨15可以调整固定下料道12在安装板18垂直方向上的位置。
为了进一步对上料的节奏进行控制，固定上料道1的侧方设置有若干个分料气缸2，并且分料气缸2的活塞杆伸入到固定上料道1中。分料气缸2可以伸入到固定上料道1中，从而对固定上料道1中的轴承外圈11进行限位，控制相邻两个轴承外圈11之间的距离，实现控制上料节奏的效果。分料气缸2驱动连接有分料档杆38，分料档杆38与轴承外圈11相接触。
如图5所示，固定上料道1、回转上料道3、回转下料道10和固定下料道12具体的结构包括料道底板28，料道底板28上固定设置有料道垫板27，料道垫板27上垂直固设有相互平行的料道前挡板25和料道后挡板26，轴承外圈11在料道垫板27上滚动，并且被料道前挡板25和料道后挡板26所限位。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：包括用于转移轴承外圈(11)的机械手(9)，机械手(9)的侧方设置有上下分布的上料机构和下料机构；
所述上料机构包括倾斜设置的固定上料道(1)，固定上料道(1)的下端与所述机械手(9)之间转动设置有回转上料道(3)；
所述下料机构包括倾斜设置的固定下料道(12)，固定下料道(12)的上端与所述机械手(9)之间设置有回转下料道(10)；
所述回转上料道(3)固定连接有上挡料气缸(23)，并且上挡料气缸(23)的活塞杆伸入到回转上料道(3)中，所述回转下料道(10)固定连接有下挡料气缸(24)，并且下挡料气缸(24)的活塞杆伸入到回转下料道(10)中。
2.如权利要求1所述的一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：所述装置还包括安装板(18)，所述机械手(9)转动设置在安装板(18)的正面，安装板(18)的背面固定设置有用于驱动所述回转上料道(3)和所述回转下料道(10)的回转驱动机构(16)。
3.如权利要求2所述的一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：所述回转驱动机构(16)包括固定设置在所述安装板(18)上的回转驱动气缸(19)和转动设置在安装板(18)上的回转轴(22)，回转驱动气缸(19)驱动连接有齿条(20)，回转轴(22)上固定套设有与齿条(20)相啮合的齿轮(21)，所述回转上料道(3)和所述回转下料道(10)均与回转轴(22)固定连接。
4.如权利要求2所述的一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：所述安装板(18)的正面从上到下依次设置有送料杆(5)、护料杆(6)和护料板(7)，其中送料杆(5)与安装板(18)转动连接，护料杆(6)和护料板(7)均与所述机械手(9)固定连接，护料板(7)上设置有用于容纳轴承外圈(11)的容纳槽。
5.如权利要求2所述的一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：所述安装板(18)的背面固定连接有至少一个用于对所述回转上料道(3)或者所述回转下料道(10)进行限位的限位板(36)，限位板(36)上穿设有若干个朝向安装板(18)正面的限位顶杆(37)。
6.如权利要求1所述的一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：所述装置还包括上安装机构和下安装机构，上安装机构包括上料道前后调节线轨(14)，上料道前后调节线轨(14)滑动连接有上料道左右调节线轨(13)，并且上料道左右调节线轨(13)与上料道前后调节线轨(14)相互垂直，所述固定上料道(1)与上料道左右调节线轨(13)滑动连接，下安装机构包括下料道左右调节线轨(15)，所述固定下料道(12)与下料道左右调节线轨(15)滑动连接。
7.如权利要求1所述的一种大尺寸轴承外圈自动上下料装置，其特征在于：所述固定上料道(1)的侧方设置有若干个分料气缸(2)，并且分料气缸(2)的活塞杆伸入到固定上料道(1)中。
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