CN115303772B - 大型轴承外圈柔性对中翻转设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大型轴承外圈柔性对中翻转设备，包括工件翻转对中机构、翻转工件托举机构、翻转夹紧机构、滑台对中机构、托举机构、翻转驱动机构和翻转框体，翻转框体两侧安装翻转夹紧机构和翻转驱动机构，两翻转夹紧机构之间安装工件翻转对中机构和翻转工件托举机构，沿工件输出方向的外部输送链上安装滑台对中机构，滑台对中机构下方安装用于托举工件的托举机构。本发明的翻转设备，针对大型及以上规格的轴承外圈柔性对中翻转，此柔性对中翻转设备有效提高了生产效率，满足该工件的自动化生产需求。

Description

大型轴承外圈柔性对中翻转设备

技术领域

本发明涉及一种对中翻转设备，具体涉及一种大型轴承外圈柔性对中翻转设备。

背景技术

轴承是机械中的固定机件。当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位路及控制该运动的机件，起支承或导向作用的零部件。

轴承作用应该是支撑，即字面解释用来承轴的，但这只是其作用的一部分，支撑其实质就是能够承担径向载荷，固定轴使其只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的后果就是根本不能工作。因为轴可能向任何方向运动，而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用，不仅如此，轴承还会影响传动，为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑，有的轴承本身已经有润滑，叫做预润滑轴承，而大多数的轴承必须有润滑油，负载在高速运转时，由于摩擦不仅会增加能耗，更可怕的是很容易损坏轴承。

已知公开的CN201520852462.6 一种吊装大型轴承的工装，在吊装时大都存在着轴承与轴承座之间对中困难，并且使用卡爪式吊具吊装时，吊装卡爪往往难以顺利取出的问题，此设备需要轴承16平放，使用行车将吊环15吊起，无疑增加了其他的劳动力，自动化程度不够。

工厂传统的轴承外圈加工搬运方式：人工吊装，人工翻转。该生产方式自动化程度低，人体劳动强度高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种大型轴承外圈柔性对中翻转设备。针对大型及以上规格轴承的夹紧翻转、输出，有效提高了生产效率。

本发明提供如下技术方案：

大型轴承外圈柔性对中翻转设备，包括工件翻转对中机构、翻转工件托举机构、翻转夹紧机构、滑台对中机构、托举机构、翻转驱动机构和翻转框体，翻转框体两侧安装翻转夹紧机构和翻转驱动机构，两翻转夹紧机构之间安装工件翻转对中机构和翻转工件托举机构，沿工件输出方向的外部输送链上安装滑台对中机构，滑台对中机构下方安装用于托举输出工件的托举机构；工件翻转对中机构用于将工件前后、左右定位对中，工位定位后，翻转工件托举机构中的气缸顶出将工件拖起离开辊轮面后，翻转夹紧机构通过正反牙滚珠丝杠调节将工件完全夹紧，工件夹紧到位后，翻转驱动机构中的翻转电机接收到信号将翻转框体翻转，被加紧的工件翻转180°后到位停止。

翻转驱动机构翻转后的工件输送至外部输送链上，外部输送链上的滑台对中机构用于将不同规格的工件定位在外部输送链中心，外部输送链底部的托举机构用于将工件升起。

进一步的，所述工件翻转对中机构包括工件前后方向对中机构和工件左右方向对中机构；所述工件前后方向对中机构包括前后对中伺服电机、前后对中同步带轮、正反牙滚珠丝杆、螺母座，前后对中伺服电机通过前后对中同步带轮带动正反牙滚珠丝杆转动，正反牙滚珠丝杆上得螺母座在下方的轨道上滑动，螺母座上的杆件顶着第二层框体，第二层框体两端通过伸缩气缸固定在第二层翻转输送链框体上。

进一步的，所述工件左右方向对中机构包括左右对中伺服电机、左右对中同步带轮、正反牙丝杆、螺母块，左右对中伺服电机通过左右对中同步带轮带动正反牙丝杆转动，正反牙丝杆使得螺母块在滑轨上左右移动，螺母块上的支撑件抵着上方的第一层翻转输送链框体。

进一步的，所述翻转工件托举机构包括顶升气缸、第一层翻转输送链框体、托举枕和第一层框体，第一层框体两端通过顶升气缸固定在第一层翻转输送链框体上，第一层翻转输送链框体中间安装有托举枕，顶升气缸用于第一层翻转输送链框体抬升或下降，工件置于第一层翻转输送链框体内的翻转输送链上。

进一步的，所述翻转夹紧机构包括正反牙滚珠丝杠和夹紧电机，正反牙滚珠丝杠安装在翻转框体的两侧立柱上，立柱内侧设置长轨，工件夹紧是通过左右两侧的夹紧电机带动正反牙滚珠丝杠，使翻转框体中间上、下两部分机构对中夹紧工件。

进一步的，所述上部机构包括第二层框体、第二层翻转输送链框体和伸缩气缸，第二层框体两端通过伸缩气缸固定在第二层翻转输送链框体上方；下部机构包括第一层框体、第一层翻转输送链框体和顶升气缸，第一层框体两端通过顶升气缸支托着上方的第一层翻转输送链框体；第一层框体和第二层框体在立柱内侧的长轨上滑动。

进一步的，所述滑台对中机构包括对中架、齿条、同步齿轮、滑台对中伺服电机、直线导轨和滑块，对中架两侧底面安置在滑块上，滑块在直线导轨上滑动，直线导轨安装在滑台两侧，滑台对中伺服电机驱动同步齿轮旋转，同步齿轮和齿条啮合，对中架两侧安装在齿条上，对中架对准工件。

进一步的，所述托举机构包括托举气缸、导向立柱、安装在导向立柱上的导向轮，导向立柱两侧的架子通过直线滑块配合件安装在滑台上。

进一步的，所述翻转驱动机构包括翻转电机和回转体，翻转电机驱动回转体动作，翻转框体两侧的立柱安装在回转体上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的翻转设备，针对大型及以上规格的轴承外圈柔性对中翻转，通过工件翻转对中机构将工件定位对中，后通过翻转工件托举机构中的气缸顶出将工件拖起离开辊轮面后，再通过翻转夹紧机构将工件完全夹紧，工件夹紧到位后，翻转驱动机构将加紧的工件翻转180°后到位停止，最后通过外部输送链输出。工件翻转对中机构、翻转工件托举机构、翻转夹紧机构和翻转驱动机构这四大功能机构集成分布在翻转框体上，设备紧凑，对中翻转连续完成。此柔性对中翻转设备有效提高了生产效率，满足该工件的自动化生产需求。

附图说明

图1为本发明立体图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明工件翻转对中机构结构示意图。

图5为本发明工件翻转对中机构侧视图。

图6为本发明工件翻转对中机构中工件前后方向对中机构的结构示意图。

图7为本发明工件翻转对中机构中工件左右方向对中机构的结构示意图。

图8为本发明翻转工件托举机构的结构示意图。

图9为本发明翻转夹紧机构的结构示意图。

图10为本发明翻转夹紧机构的立柱结构示意图。

图11为本发明滑台对中机构的结构示意图。

图12为本发明托举机构的结构示意图。

图中：

1、翻转框体，11、第一层框体，12、第二层框体；2、外部输送链，3、翻转输送链，31、第二层翻转输送链框体，32、伸缩气缸；4、工件；

100、工件翻转对中机构，

101、工件前后方向对中机构，1011、前后对中伺服电机，1012、前后对中同步带轮，1013、正反牙滚珠丝杆，1014、螺母座，1015、轨道，1016、杆件；

102、工件左右方向对中机构，1021、左右对中伺服电机，1022、左右对中同步带轮，1023、正反牙丝杆，1024、螺母块，1025、滑轨，1026、支撑件；

200、翻转夹紧机构，201、正反牙滚珠丝杠，202、夹紧电机，203、立柱，204、长轨；

300、翻转工件托举机构，301、顶升气缸，302、第一层翻转输送链框体，303、托举枕；

400、滑台对中机构，401、对中架，402、齿条，403、同步齿轮，404、滑台对中伺服电机，405、直线导轨，406、滑块；

500、托举机构，501、托举气缸，502、导向立柱，503、导向轮，504、直线滑块配合件；

600、翻转驱动机构，601、翻转电机，602、回转体。

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1-3，本发明的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，包括工件翻转对中机构100、翻转工件托举机构300、翻转夹紧机构200、滑台对中机构400、托举机构500、翻转驱动机构600和翻转框体1，翻转框体1两侧安装翻转夹紧机构200和翻转驱动机构600，两翻转夹紧机构200之间安装工件翻转对中机构100和翻转工件托举机构300，沿工件输出方向的外部输送链2上安装滑台对中机构400，滑台对中机构400下方安装用于托举输出工件的托举机构500；工件翻转对中机构100用于将工件定位对中，工位定位后，翻转工件托举机构300中的气缸顶出将工件拖起离开辊轮面后，翻转夹紧机构200通过正反牙滚珠丝杠调节将工件完全夹紧，工件夹紧到位后，翻转驱动机构600中的翻转电机601接收到信号将翻转框体1翻转，被加紧的工件翻转180°后到位停止。

将翻转后的工件输送至外部输送链2上，外部输送链2上的滑台对中机构400用于将不同规格的工件定位在外部输送链2中心，外部输送链2底部的托举机构500将工件升起，方便机器人搬运。

图4和图5所示，工件翻转对中机构100用于将工件定位对中，工件翻转对中机构100包括工件前后方向对中机构101和工件左右方向对中机构102，具体为：前后方向对中和左右方向对中，这样可以防止翻转时翻转体重心产生较大偏心。

图6所示，工件前后方向对中机构包括前后对中伺服电机1011、前后对中同步带轮1012、正反牙滚珠丝杆1013、螺母座1014，前后对中伺服电机1011通过前后对中同步带轮1012带动正反牙滚珠丝杆1013转动，正反牙滚珠丝杆1013上得螺母座1014在下方的轨道1015上滑动，螺母座1014上的杆件1016顶着第二层框体12，第二层框体12两端通过伸缩气缸32固定在第二层翻转输送链框体31上。

图7所示，工件左右方向对中机构102包括左右对中伺服电机1021、左右对中同步带轮1022、正反牙丝杆1023、螺母块1024，左右对中伺服电机1021通过左右对中同步带轮1022带动正反牙丝杆1023转动，正反牙丝杆1023使得螺母块1024在滑轨1025上左右移动，螺母块1024上的支撑件1026抵着上方的第一层翻转输送链框体302。

图8所示，翻转工件托举机构300包括顶升气缸301、第一层翻转输送链框体302、托举枕303和第一层框体11，第一层框体11两端通过顶升气缸301固定在第一层翻转输送链框体302上，第一层翻转输送链框体302中间安装有托举枕303，顶升气缸301用于第一层翻转输送链框体302抬升或下降，工件置于翻转输送链3（第一层翻转输送链框体302内设置翻转输送链3）上，四边的顶升气缸301缩回，使上面的第一层翻转输送链框体302降下来，工件底部落在托举枕303上。

图9和图10所示，翻转夹紧机构200包括正反牙滚珠丝杠201和夹紧电机202，正反牙滚珠丝杠201安装在翻转框体1的两侧立柱203上，立柱203内侧设置长轨204，工件夹紧是通过左右两侧的夹紧电机5带动正反牙滚珠丝杠201，使翻转框体1中间上、下两部分机构对中夹紧工件，工件夹紧前，上、下两部分机构的气缸先缩回，使工件底面脱离辊道面。

上部机构包括第二层框体12、第二层翻转输送链框体31和伸缩气缸32，第二层框体12两端通过伸缩气缸32固定在第二层翻转输送链框体31上方；

下部机构包括第一层框体11、第一层翻转输送链框体302和顶升气缸301，第一层框体11两端通过顶升气缸301支托着上方的第一层翻转输送链框体302；

第一层框体11和第二层框体12在立柱203内侧的长轨204上滑动。

翻转驱动机构600包括翻转电机601和回转体602，翻转电机601驱动回转体602动作，翻转框体1两侧的立柱203安装在回转体602上。翻转电机601工作，驱动回转体602转动，从而使得立柱203翻转，两立柱203之间翻转夹紧机构200夹持的工件得以翻转。

工件翻转对中机构100、翻转工件托举机构300、翻转夹紧机构200和翻转驱动机构600这四大功能机构集成分布在翻转框体1上。该设备紧凑，对中、翻转过程连续完成，减少对大型轴承外圈吊装的伤害，最后再由下述滑台对中机构400再定位后，托举输出。

图11所示，滑台对中机构400将不同规格的工件定位，滑台对中机构400包括对中架401、齿条402、同步齿轮403、滑台对中伺服电机404、直线导轨405和滑块406，对中架401两侧底面安置在滑块406上，滑块406在直线导轨405上滑动，直线导轨405安装在滑台两侧，滑台对中伺服电机404驱动同步齿轮403旋转，同步齿轮403和齿条402啮合，对中架401两侧安装在齿条402上，对中架401对准工件4。滑台对中机构400将不同规格的工件定位在外部输送链2中心。

图12所示，托举机构500包括托举气缸501、导向立柱502、安装在导向立柱502上的导向轮503，导向立柱502两侧的架子通过直线滑块配合件504安装在滑台上，托举气缸501伸出，此滑台水平移动。托举机构用于工件升起。

由前套工序完成后通过机器人搬运工件至外部输送链2，再由外部输送链2将工件运输到翻转设备中，光电开关检测工件是否到位。

检测到工件到位后，工件翻转对中机构100将工件定位对中，防止翻转时翻转体重心产生较大偏心，工位定位后，翻转工件托举机构300中的气缸顶出将工件拖起离开辊轮面后，翻转夹紧机构200通过正反牙滚珠丝杠调节将工件完全夹紧。

工件夹紧到位后翻转电机601接收到信号开始翻转，工件翻转180°后到位停止。翻转夹紧机构200打开，工件翻转对中机构100打开，翻转工件托举机构300下降，将工件落位至翻转输送链3上，通过翻转输送链3将翻转后的工件输送至外部输送链2上，外部输送链2上滑台对中机构400将不同规格的工件定位在外部输送链中心后，外部输送链底部的托举机构将工件升起，方便机器人过来搬运。

该设备全自动控制，操作简单，极大地降低了工人劳动强度，此柔性对中翻转设备有效提高了生产效率，满足该工件的自动化生产需求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：包括工件翻转对中机构（100）、翻转工件托举机构（300）、翻转夹紧机构（200）、滑台对中机构（400）、托举机构（500）、翻转驱动机构（600）和翻转框体（1），所述工件翻转对中机构（100）包括工件前后方向对中机构（101）和工件左右方向对中机构（102），所述翻转框体（1）两侧安装翻转夹紧机构（200）和翻转驱动机构（600），两翻转夹紧机构（200）之间安装工件翻转对中机构（100）和翻转工件托举机构（300），沿工件输出方向的外部输送链（2）上安装滑台对中机构（400），所述滑台对中机构（400）下方安装用于托举工件的托举机构（500）；所述工件翻转对中机构（100）用于将工件前后、左右定位对中，工位定位后，翻转工件托举机构（300）中的气缸顶出将工件拖起离开辊轮面后，翻转夹紧机构（200）通过正反牙滚珠丝杠调节将工件完全夹紧，工件夹紧是通过左右两侧的夹紧电机（202）带动正反牙滚珠丝杠（201），使翻转框体（1）中间上、下两部分机构对中夹紧工件，工件夹紧到位后，翻转驱动机构（600）中的翻转电机（601）接收到信号将翻转框体（1）翻转，被加紧的工件翻转180°后到位停止；

翻转框体（1）的上部机构包括第二层框体（12）、第二层翻转输送链框体（31）和伸缩气缸（32），所述第二层框体（12）两端通过伸缩气缸（32）固定在第二层翻转输送链框体（31）上方；翻转框体（1）的下部机构包括第一层框体（11）、第一层翻转输送链框体（302）和顶升气缸（301），所述第一层框体（11）两端通过顶升气缸（301）支托着上方的第一层翻转输送链框体（302）；所述第一层框体（11）和第二层框体（12）在立柱（203）内侧的长轨（204）上滑动；

所述翻转工件托举机构（300）包括顶升气缸（301）、第一层翻转输送链框体（302）、托举枕（303）和第一层框体（11），所述第一层框体（11）两端通过顶升气缸（301）固定在第一层翻转输送链框体（302）上，所述第一层翻转输送链框体（302）中间安装有托举枕（303），所述顶升气缸（301）用于第一层翻转输送链框体（302）抬升或下降，工件置于第一层翻转输送链框体（302）内的翻转输送链（3）上。

2.根据权利要求1所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：翻转驱动机构翻转后的工件输送至外部输送链（2）上，外部输送链（2）上的滑台对中机构（400）用于将不同规格的工件定位在外部输送链（2）中心，外部输送链（2）底部的托举机构（500）用于将工件升起。

3.根据权利要求1所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：所述工件前后方向对中机构包括前后对中伺服电机（1011）、前后对中同步带轮（1012）、正反牙滚珠丝杆（1013）、螺母座（1014），所述前后对中伺服电机（1011）通过前后对中同步带轮（1012）带动正反牙滚珠丝杆（1013）转动，所述正反牙滚珠丝杆（1013）上的螺母座（1014）在下方的轨道（1015）上滑动，所述螺母座（1014）上的杆件（1016）顶着第二层框体（12），所述第二层框体（12）两端通过伸缩气缸（32）固定在第二层翻转输送链框体（31）上。

4.根据权利要求3所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：所述工件左右方向对中机构（102）包括左右对中伺服电机（1021）、左右对中同步带轮（1022）、正反牙丝杆（1023）和螺母块（1024），所述左右对中伺服电机（1021）通过左右对中同步带轮（1022）带动正反牙丝杆（1023）转动，所述正反牙丝杆（1023）使得螺母块（1024）在滑轨（1025）上左右移动，所述螺母块（1024）上的支撑件（1026）抵着上方的第一层翻转输送链框体（302）。

5.根据权利要求1所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：所述翻转夹紧机构（200）包括正反牙滚珠丝杠（201）和夹紧电机（202），正反牙滚珠丝杠（201）安装在翻转框体（1）的两侧立柱（203）上，立柱（203）内侧设置长轨（204）。

6.根据权利要求1所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：所述滑台对中机构（400）包括对中架（401）、齿条（402）、同步齿轮（403）、滑台对中伺服电机（404）、直线导轨（405）和滑块（406），所述对中架（401）两侧底面安置在滑块（406）上，所述滑块（406）在直线导轨（405）上滑动，所述直线导轨（405）安装在滑台两侧，所述滑台对中伺服电机（404）驱动同步齿轮（403）旋转，所述同步齿轮（403）和齿条（402）啮合，所述对中架（401）两侧安装在齿条（402）上，对中架（401）对准工件（4）。

7.根据权利要求1所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：所述托举机构（500）包括托举气缸（501）、导向立柱（502）、安装在导向立柱（502）上的导向轮（503），所述导向立柱（502）两侧的架子通过直线滑块配合件（504）安装在滑台上。

8.根据权利要求1所述的大型轴承外圈柔性对中翻转设备，其特征在于：所述翻转驱动机构（600）包括翻转电机（601）和回转体（602），所述翻转电机（601）驱动回转体（602）动作，所述翻转框体（1）两侧的立柱（203）安装在回转体（602）上。

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