CN115722895B - 一种uc轴承销钉安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种UC轴承销钉安装装置，销钉供料结构设置于装钉结构下方一侧，销钉顶出缸通过销钉顶出针将放置于藏钉孔中的销钉自下而上顶出藏钉孔，顶入上方的加持片之间，完成销钉上料工作；水平移送结构将轴承固定结构移送到装钉结构下方，压紧气缸启动，促使两个压头结构一起在水平面方向上，从两端将放置在工件托盘上的待组装轴承固定住；电缸压力机驱动冲头结构向下运动，销钉冲压头自上而下将夹持片之间的销钉冲入待组装轴承外圈上的钉孔中，完成销钉安装工序；无需人工手动放钉和装钉，提高了工作效率且降低了因为手动误操作导致的轴承外球面损坏的问题发生的概率。

Description

一种UC轴承销钉安装装置

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，具体为一种UC轴承销钉安装装置。

背景技术

UC轴承指外球面轴承，特点是其外圈外径表面为球面，可以配入轴承座相应的凹球面内起到调心的作用。UC轴承的结构如图1和图2所示，其包括：外圈A1、内圈A2，外圈A1和内圈A2之间设置钢球A3，外圈A1上开设钉孔A4，销钉A5插入到钉孔A4中。在对UC轴承组装的过程中，是将钢球A3装入外圈A1和内圈A2之间后，安装销钉A5。现有技术中，销钉A5的安装，通常是人工将销钉A5放入到钉孔A4中，然后操作冲头设备将销钉冲入。装钉过程不但效率较低，而且长时间操作后，容易因为误操作导致UC轴承的外球面发生损坏。

发明内容

为了解决现有技术中人工安装销钉效率较低，且装钉过程中产品外球面损坏的问题发生频率较高的问题，本发明提供一种UC轴承销钉安装装置，其可以提高装钉效率，且降低产品外球面损坏的问题发生的概率。

本发明的技术方案是这样的：一种UC轴承销钉安装装置，其包括：轴承固定结构和销钉供料结构，其特征在于，其还包括：装钉结构和水平移送结构；所述装钉结构设置在装钉支撑架上，所述水平移送结构设置于所述装钉结构下方，所述轴承固定结构通过固定结构底座可移动地设置于所述水平移送结构上；所述销钉供料结构通过供料支撑架设置于装钉结构下方侧面；

待组装轴承放置所述轴承固定结构上，所述装钉结构从所述销钉供料结构上取出待安装销钉，然后所述水平移送结构将所述轴承固定结构移送到所述装钉结构下方，所述装钉结构将待安装销钉装入待组装轴承的钉孔中；

所述轴承固定结构包括：工件托盘和轴向定位结构，所述工件托盘包括：安装在盘底板上方的两个凹字形的托举板，所述托举板中间设置半环状卡口，所述半环状卡口的内径大于待组装轴承的外圈的外径；两个所述托举板之间的距离与待组装轴承的内圈的长度相适应，两个所述托举板之间构成轴承上料导向槽；

所述轴向定位结构包括：两个压头结构和压紧气缸，一个所述压头结构在水平方向上位置固定设置，另一个所述压头结构连接所述压紧气缸的输出端；在待组装轴承的内圈两端分别与在所述托举板的环装卡口同心放置时，基于所述压紧气缸，两个所述压头结构分别从两端抵压在待组装轴承的两侧的端面上；

所述装钉结构包括：电缸压力机、冲头结构和取料结构，所述电缸压力机的输出端沿垂直方向移动；所述冲头结构和所述取料结构设置于所述电缸压力机的输出端。

所述冲头结构包括：销钉冲压头和冲压杆，一体成型的所述冲压杆和所述销钉冲压头垂直地固定在所述电缸压力机的输出端的最底端；所述冲压杆与所述销钉冲压头构成铅笔形状，笔尖处为所述销钉冲压头；

所述取料结构包括：夹头定位板、夹头活动板、弹簧夹头、缓冲弹簧、弹簧导向柱和活动板导向柱；

所述活动板导向柱垂直向下地设置在所述装钉支撑架上；所述活动板导向柱以所述冲头结构为中心对称设置； 所述夹头定位板固定在所述电缸压力机的输出端的最底端；

所述夹头定位板的底端面上，以所述冲头结构为中心对称地固定设置所述弹簧导向柱，所述弹簧导向柱底端固定设置定位横板；

所述夹头活动板同时活动地套装在所述活动板导向柱和所述弹簧导向柱上，位于所述夹头定位板和所述定位横板之间；所述缓冲弹簧套装在所述所述弹簧导向柱上，两端分别抵压在所述夹头定位板和所述夹头活动板上；

所述弹簧夹头包括：一体连接的夹持颈部和夹持片，所述夹持颈部和所述夹持片的个数大于1；所述夹持颈部一端固定连接所述夹头活动板的底端面，另一端设置所述夹持片；所述夹持颈部以所述冲压杆为轴对称设置，所述夹持颈部之间构成圆柱型的冲头容纳腔；所述冲压杆自上而下依次穿过所述夹头定位板、所述夹头活动板，进入所述冲头容纳腔；

放置在所述工件托盘上的待组装轴承的上端面高度与所述夹持片的最底端高度相适应；

所述销钉供料结构包括：销钉工装板和销钉顶出缸；

所述供料支撑架固定地设置在所述冲头结构下方一侧，所述销钉工装板设置在所述供料支撑架上，所述销钉工装板的上端面水平高度与所述夹持片的最底端高度相适应，确保所述销钉工装板被推送到所述夹持片下方时，所述藏钉孔对准两个所述夹持片之间的位置；所述销钉工装板上设置藏钉孔，所述藏钉孔为一个销钉的长度和直径相适应的透孔；所述销钉顶出缸设置于所述销钉工装板下方，所述销钉顶出缸的输出端竖直向上设置，输出端设置于所述藏钉孔下方，输出端的顶端设置销钉顶出针，所述销钉顶出针的直径小于所述藏钉孔的内径。

其进一步特征在于：

所述压头结构包括：外圈端面压头、内圈端面压头、内轴、外轴、轴缓冲弹簧和轴承座；

所述外圈端面压头为桶装结构，其开口端设置外高内低的两个环装端面构成台阶状，较高的环装端面的内直径与待组装轴承的外圈的外直径相适应，较低的环装端面的内直径小于待组装轴承的外圈的外直径大于内圈A的外直径；

所述内圈端面压头为圆型结构，其直径大于待组装轴承的内圈的内腔直径，小于所述外圈端面压头内腔的直径；

所述外圈端面压头设置于所述外轴一端，所述外圈端面压头和所述外轴的内腔互相连通；所述内圈端面压头设置于所述内轴一端，所述内轴设置于所述外轴内腔中，所述内圈端面压头设置于所述外圈端面压头的内腔中，所述内圈端面压头与所述外圈端面压头的内腔构成的形状与待组装轴承的形状适配；

所述外轴安装在所述轴承座内；所述外轴的内腔中，临近所述外圈端面压头的一端设置直径变大的台阶腔，所述内轴临近所述内圈端面压头的一端设置向外凸起的定位台阶；所述轴缓冲弹簧套装在所述内轴外径后，两端分别抵押在所述定位台阶和所述台阶腔上；

所述轴承固定结构还包括旋转驱动结构，所述旋转驱动结构包括：旋转伺服电机；

所述外轴有两个：第一外轴和第二外轴；轴承座有两个：第一轴承座和第二轴承座；所述压头结构有两个：第一压头结构和第二压头结构；

水平设置的所述第一外轴通过第一轴承座安装在所述固定结构底座上，一端套装从动轮，另一端连接所述第一压头结构；所述旋转伺服电机的输出端套装主动轮，所述从动轮通过皮带连接所述主动轮；

水平设置的所述第二外轴一端连接所述第二压头结构，另一端安装在第二轴承座上，所述第二轴承座通过压紧用滑块滑轨结构可滑动地安装在固定结构底座上；

所述压紧气缸输出端在远离所述第二压头结构的一侧连接所述第二轴承座；

在所述冲头容纳腔中，所述销钉冲压头最低端与所述夹持片最上端齐平；

所述冲头结构和所述电缸压力机的输出端之间设置压力传感器；

所述销钉供料结构还包括：供料振动盘、销钉导入块、送钉滑轨和销钉送料缸；

所述供料振动盘通过振动盘支架设置在所述销钉导入块的上方，所述供料振动盘的出料口通过料管连接所述销钉导入块的储钉槽入口；

所述销钉导入块、所述送钉滑轨和所述销钉送料缸设置在所述供料支撑架上；所述销钉导入块通过导入块支架设置在所述销钉工装板上方；

所述储钉槽为开设在所述销钉导入块上的垂直方向上的透槽，所述储钉槽的出口直径与销钉的直径相适应；当销钉工装板处于上料位置时，所述储钉槽出口与所述藏钉孔顶端入口对齐；

所述销钉送料缸和所述送钉滑轨水平地设置在所述供料支撑架上，所述销钉工装板通过滑块结构安装在所述送钉滑轨上，所述销钉送料缸的输出端连接所述销钉工装板；

所述装钉结构还包括：钉孔定位传感器，所述钉孔定位传感器设置于装钉支撑架上位于待组装轴承进料的一侧，位于所述工件托盘上方；

所述轴承固定结还包括：托盘托起气缸，所述托盘托起气缸的输出端垂直向上设置，顶端连接所述工件托盘的下端面；

所述水平移送结构包括：水平滑轨、水平滑块、传动滚珠丝杆和走位伺服电机；

所述走位伺服电机输出端连接水平设置的传动滚珠丝杆，所述水平滑块通过螺纹连接套装在所述传动滚珠丝杆上，所述水平滑轨与所述传动滚珠丝杆平行设置，所述水平滑块可滑动地设置在所述水平滑轨上；

所述水平滑轨设置在所述冲头结构下方，所述固定结构底座设置在所述水平滑块上。

本发明提供的一种UC轴承销钉安装装置，销钉供料结构设置于装钉结构下方一侧，销钉顶出缸通过销钉顶出针将放置于藏钉孔中的销钉自下而上顶出藏钉孔，顶入上方的加持片之间，完成销钉上料工作；水平移送结构将轴承固定结构移送到装钉结构下方，压紧气缸启动，促使两个压头结构一起在水平面方向上，从两端将放置在工件托盘上的待组装轴承固定住；电缸压力机驱动冲头结构向下运动，销钉冲压头自上而下将夹持片之间的销钉冲入待组装轴承外圈上的钉孔中，完成销钉安装工序；无需人工手动放钉和装钉，提高了工作效率，且降低了因为手动误操作导致的轴承外球面损坏的问题发生的概率。

附图说明

图1为待组装的UC轴承的立体的结构示意图；

图2为待组装的UC轴承的沿中轴线剖视的结构示意图；

图3为本申请中UC轴承销钉安装装置的立体的结构示意图；

图4为销钉供料结构的销钉工装板沿着送钉滑轨方向剖视的结构示意图；

图5为装钉结构和轴承固定结构的主视的结构示意图；

图6为装钉结构和轴承固定结构的左视的结构示意图；

图7为轴承固定结构沿图6的B-B方向剖视的结构示意图；

图8为冲头结构沿图6的B-B方向剖视的结构示意图；

图9为图6中C处放大后的结构示意图；

图10为图3的D处放大后的结构示意图；

图11为图7中E处大后的结构示意图。

具体实施方式

如图3~图10所示，本申请包括一种UC轴承销钉安装装置，其包括：轴承固定结构3和销钉供料结构4、装钉结构5和水平移送结构2；装钉结构5设置在装钉支撑架5-11上，水平移送结构2设置于装钉结构5下方，轴承固定结构3通过固定结构底座3-9设置于水平移送结构2上；销钉供料结构4通过供料支撑架4-2设置于装钉结构5下方。

待组装轴承A放置轴承固定结构3上，销钉供料结构4为装钉结构5上料，将待安装销钉A5装入装钉结构5中，然后水平移送结构2将轴承固定结构3移送到装钉结构5下方，装钉结构5将待安装销钉A5装入待组装轴承A的钉孔A4中。

水平移送结构2包括：设置在主底板1上的水平滑轨2-2、水平滑块2-3、传动滚珠丝杆2-4和走位伺服电机2-1；走位伺服电机2-1输出端连接水平设置的传动滚珠丝杆2-4，水平滑块2-3通过螺纹连接套装在传动滚珠丝杆2-4上，水平滑轨2-2与传动滚珠丝杆2-4平行设置，水平滑块2-3可滑动地设置在水平滑轨2-2上；水平滑轨2-2设置在冲头结构下方，固定结构底座3-9设置在水平滑块2-3上。

轴承固定结构3包括：工件托盘3-3和轴向定位结构，如图10所示，工件托盘3-3包括：安装在盘底板3-32上方的两个凹字形的托举板3-31，两个托举板3-31之间构成轴承上料导向槽3-33，每个托举板3-3中间位置设置向下凹的半环状卡口，半环状卡口的内径大于待组装轴承A的外圈A1的外径。

两个托举板3-31之间的距离与待组装轴承A内圈A2的长度相适应，确保待组装轴承A能正好放在两个托举板3-31之间的轴承上料导向槽3-33中，但又不会发生较大晃动；处于默认位置的第一内圈端面压头3-41和第二内圈端面压头3-51之间的间距和两个托举板3-31的距离相同，通过两个托举板3-31和默认位置的第一内圈端面压头3-41和第二内圈端面压头3-51，确保轴承放入成轴承上料导向槽3-33中后内圈A2不会发生较大晃动，避免因为晃动导致待组装轴承A的结构发生错位的问题发生。

当轴承的上料结构将待组装轴承A从一侧放入托举板3-31之间后，将待组装轴承A沿着轴承上料导向槽3-33向工件托盘3-3中间位置推送；当内圈A2被推送到完全与半环状卡口同心时，第一外圈端面压头3-42沿着半环状卡口将待组装轴承A向第二外圈端面压头3-52位置推送，直至轴向定位结构从两侧将内圈A2和外圈A1顶紧；装钉结束后，轴向定位结构先放松，轴缓冲弹簧复位，轴缓冲弹簧推动第一内圈端面压头3-41和第二内圈端面压头3-51回到初始位置，确保后续待组装轴承A上料和出料能顺利通过，然后轴承上料结构将待组装轴承A沿着轴承上料导向槽3-33推出后取走。本申请中因为轴承上料导向槽3-33的设置，确保待组装轴承A不会因为上料或者下料导致轴承结构发生改变。

其中，关于轴承上料结构在具体实现时，可以通过现有技术中的四轴机器人结合夹爪结构、推送结构，或者任何定制的上料结构，实现将待组装轴承A放到工件托盘3-3的上料过程。

轴向定位结构包括：两个压头结构和压紧气缸3-2，一个压头结构在水平方向上位置固定设置，另一个压头结构连接压紧气缸3-2的输出端；待组装轴承A的内圈A2两端分别放置在托举板3-31的环装卡口中，基于压紧气缸3-2，两个压头结构分别从两端抵压在待组装轴承的两侧的端面上。

压头结构包括：外圈端面压头、内圈端面压头、内轴、外轴、轴缓冲弹簧和轴承座。

具体实现时，因为需要从两侧对待组装轴承A进行定位，所以本申请技术方案中，压头结构有两个：第一压头结构3-4和第二压头结构3-5；第一压头结构3-4在水平位置上位置固定设置，第二压头结构3-5连接压紧气缸3-2的输出端。内轴有两个：第一内轴3-65和第二内轴3-53，轴承座有两个：第一轴承座3-61和第二轴承座3-71；外轴包括第一外轴3-6和第二外轴3-7。

以第二压头结构3-5为例说明压头结构的详细结构。如图11所示，在第二压头结构3-5中，第二外圈端面压头3-52为桶装结构，其开口端设置外高内低的两个环装端面构成台阶状，较高的环装端面的内直径与待组装轴承A的外圈A1的外直径相适应，较低的环装端面的内直径小于待组装轴承A的外圈A1的外直径且大于内圈A2的外直径。当外圈端面压头压在垂直放置的外圈A1上时，较低的环装端面垂直地抵押在外圈A1的两侧端面上，较高的端面从外侧套在外圈A1的外圈表面上，确保将外圈A1固定的更牢固，进而确保销钉安装的过程更准确、更稳定。

第二内圈端面压头3-51为圆型结构，其压头的直径大于待组装轴承A的内圈A2的内腔直径，小于外圈端面压头3-52内腔的直径，确保能够从两侧将内圈A1的端面完全抵压牢固。

第二外圈端面压头3-52设置于第二外轴3-7一端，第二外圈端面压头3-52和第二外轴3-7的内腔互相连通；第二内圈端面压头3-51设置于第二内轴3-53一端，第二内轴3-53设置于第二外轴3-7内腔中，第二内圈端面压头3-51设置于外圈端面压头3-52的内腔中，第二内圈端面压头3-51与第二外圈端面压头3-52的内腔构成的形状与待组装轴承A的形状适配。

水平设置的第二内轴3-53一端连接第二内圈端面压头3-51，另一端插在第二外轴3-7中，第二外轴3-7固定在第二轴承座3-71上；第二轴承座3-71通过压紧用滑块滑轨结构：压紧用滑块3-72和压紧用滑轨3-73，可滑动地安装在固定结构底座3-9上；其中，压紧用滑轨3-73设置于固定结构底座3-9上端面，压紧用滑块3-72可滑动地设置于压紧用滑轨3-73上。压紧气缸3-2输出端在远离第二压头结构的一侧连接第二轴承座3-71；

第二外轴3-7安装在第二轴承座3-71内；在第二外轴3-7的内腔中，临近第二外圈端面压头3-52的一端设置直径变大的第二台阶腔3-55，第二内轴3-53临近第二内圈端面压头3-51的一端设置向外凸起的第二定位台阶3-56；第二轴缓冲弹簧3-54套装在第二内轴3-53外径后，两端分别抵押在第二定位台阶3-56和第二台阶腔3-55上。

第一压头结构3-4和第二压头结构3-5结构相同，第一内轴3-65套装在第一外轴3-6内腔中，第一外轴3-6安装在第一轴承座3-61上，第一轴承座3-61固定地设置在固定结构底座3-9上，确保安装在第一内轴3-65和第一外轴3-6上的第一内圈端面压头3-41和第一外圈端面压头3-42在水平方向上的位置是固定的。

当待组装轴承A被放置到工件托盘3-3之后，待组装轴承A的默认位置上外圈A1和内圈A2分别与第二外圈端面压头3-52和第二内圈端面压头3-51对准；压紧气缸3-2启动，推动第二轴承座3-71沿着压紧用滑轨3-73在水平方向移动。第二轴承座3-71带着第二外轴3-7和第二内轴3-53向待组装轴承A移动，当第二内圈端面压头3-51移动到内圈A2后，继续同向移动，待组装轴承A在工件托盘3-3上向向第一压头结构3-4的方向移动，直至内圈A2两端被第二内圈端面压头3-51和第一内圈端面压头3-41同时压紧，第二内轴3-53停止移动；压紧气缸3-2输出轴继续推进，第二外轴3-7继续向前移动，带动第二外圈端面压头3-52继续向前移动，直至外圈A1同时被第二外圈端面压头3-52和第一外圈端面压头3-42同时压紧，压紧气缸3-2停止，此时待组装轴承A在水平方向上被第一压头结构3-4和第二压头结构3-5同时压紧定位。在第二内轴3-53停止移动，但第二外轴3-7继续向前移动过程中，第二轴缓冲弹簧3-54被压缩在第二定位台阶3-56和第二台阶腔3-55之间，对第二外圈端面压头3-52的前进起到缓冲作用，避免突然施加硬性的外力到待组装轴承A上，而引起工件损伤。

轴承固定结构3还包括：托盘托起气缸3-8，托盘托起气缸3-8的输出端垂直向上设置，顶端连接工件托盘3-3的下端面；工件托盘3-3设置于托起用滑块滑轨结构上，通过托盘托起气缸3-8实现在处置方向上的移动。托起用滑块滑轨结构，包括：托起横板3-81、托起用滑轨3-83和托起用滑块3-82，托起用滑轨3-83垂直地设置于固定结构底座3-9上端面，托起用滑块3-82和托起用滑轨3-83滑动连接，托起横板3-81水平地设置于托起用滑块3-82顶端，工件托盘3-3设置在托起横板3-81上方。

托盘托起气缸3-8的默认工作位置时将工件托盘3-3托起，确保放置在工件托盘3-3上的待组装轴承A的上端面高度与夹持片5-52的最底端高度相适应，具体高度位置根据待组装轴承A的型号进行适应性设置。当待组装轴承A在水平方向上被第一压头结构3-4和第二压头结构3-5同时压紧定位后，托盘托起气缸3-8启动，收回输出端，带动托起横板3-81和工件托盘3-3沿着托起用滑轨3-83向下滑动。因为工件托盘3-3上托举板3-31上设置的为向上开口的半环状卡口，所以托举板3-31可以很顺利的与待组装轴承A分离，不会对待组装轴承A造成任何损伤。当托举板3-31完全与待组装轴承A分离后，托盘托起气缸3-8停止工作。此时，待组装轴承A由第一压头结构3-4和第二压头结构3-5在水平方向的压力以及外圈端面压头3-52和第一外圈端面压头3-42的开口端设置的外高内低的环装台阶面给出的托举力停留在原处。

因为上料的时候，无法确保实现对待组装轴承A的角度控制，所以为了确定钉孔A4的位置，在装入销钉之前，需要找到钉孔A4的位置。

如图5和图7所示，轴承固定结构还包括旋转驱动结构，旋转驱动结构包括：旋转伺服电机3-1；水平设置的第一外轴3-6安装在第一轴承座3-61上，第一轴承座3-61安装在固定结构底座3-9上；第一外轴3-6的一端套装从动轮3-62，另一端连接第一外圈端面压头3-42；旋转伺服电机3-1的输出端套装主动轮3-64，从动轮3-62通过皮带3-63连接主动轮3-64。

装钉结构5包括钉孔定位传感器5-4，钉孔定位传感器5-4设置于装钉支撑架5-11上位于待组装轴承A进料的一侧，其检测方向为垂直向下的，位于工件托盘3-3上方。具体实现时，钉孔定位传感器5-4基于距离激光传感器实现，钉孔定位传感器5-4通过传感器用滑动结构5-41设置于装钉支撑架5-11上，实现在垂直方向上的位置移动。确保钉孔定位传感器5-4能够根据不同型号的待组装轴承调整位置，进而确保本申请技术方案适用于不同的型号的产品。

压紧气缸3-2提供压紧力，使第一压头结构3-4和第二压头结构3-5同时将待组装轴承A顶紧后，待组装轴承A与工件托盘3-3分离，旋转伺服电机3-1启动，旋转伺服电机3-1输出端的主动轮3-64通过皮带3-63带动从动轮3-62旋转，进而带动第一外轴3-6旋转，第一外轴3-6带动待组装轴承A和第二压头结构3-5旋转，第二外轴3-7在第二轴承座3-71中同步旋转；钉孔定位传感器5-4启动，实时地对下方的待组装轴承A进行检测，当检测到钉孔A4时，旋转伺服电机3-1停止；具体的信号传递过程，基于现有技术中的PLC协议实现。

如图5所示的实施例中，待组装轴承A的上料方向为自右向左，则钉孔定位传感器5-4安装在冲头结构5-2的右侧。待组装轴承A先经过钉孔定位传感器5-4检测钉孔A4，再通过水平移送结构2送到左侧的冲头结构5-2下方；因为待组装轴承A的上端面高度与夹持片5-52的最底端高度相适应，通过设置在正上方的钉孔定位传感器5-4找到的钉孔A4也是竖直向上的；找到钉孔A4之后，待组装轴承A的角度不再改变，确保调整后的向上的钉孔A4可以对准夹持在夹持片5-52之间的销钉，进而确保工件托盘3-3移动到夹持片5-52下方时，能够准确地将销钉A5冲入钉孔A4中。

如图3和图4所示，销钉供料结构4包括：销钉工装板4-5、销钉顶出缸4-7；

供料支撑架4-2固定地设置在冲头结构5-2下方一侧，销钉工装板4-5水平地设置在供料支撑架4-2上，销钉工装板4-5上设置藏钉孔4-10，藏钉孔4-10为一个销钉的长度和直径相适应的透孔；销钉顶出缸4-7设置于销钉工装板4-5下方，销钉顶出缸4-7的输出端竖直向上设置，输出端设置于藏钉孔4-10下方，输出端的顶端设置销钉顶出针4-11，销钉顶出针4-11的直径小于藏钉孔4-10的内径。

销钉工装板4-5的上端面水平高度与夹持片5-52的最底端高度相适应，确保销钉工装板4-5被推送到夹持片5-52下方时，藏钉孔4-10对准两个夹持片5-52之间的位置。

销钉供料结构4还包括：供料振动盘6、销钉导入块4-4、送钉滑轨4-8和销钉送料缸4-3；

供料振动盘6包括：振动盘本体6-1和出料口6-3，供料振动盘6通过振动盘支架6-2设置在销钉导入块4-4的上方；销钉导入块4-4、送钉滑轨4-8和销钉送料缸4-3设置在供料支撑架4-2上。

销钉导入块4-4通过导入块支架4-12设置在销钉工装板4-5上方，供料振动盘6的出料口6-3通过料管（图中未标记）连接销钉导入块4-4的储钉槽4-6入口；储钉槽4-6为开设在销钉导入块4-4上的垂直方向上的透槽，储钉槽4-6的出口直径与销钉的直径相适应；当销钉工装板4-5处于上料位置时，储钉槽4-6出口与藏钉孔4-10顶端入口对齐。

销钉送料缸4-3和送钉滑轨4-8水平地设置在供料支撑架4-2上，销钉工装板4-5通过送钉用滑块结构4-9安装在送钉滑轨4-8上，销钉送料缸4-3的输出端连接销钉工装板4-5。销钉顶出缸4-7固定连接在销钉工装板4-5下方。

供料振动盘6料斗中的销钉逐个被从出料口6-3送出，沿着料管落入销钉导入块4-4中的储钉槽4-6中，储钉槽4-6和藏钉孔4-10都是垂直的透孔，在销钉工装板4-5处于上料位置时，两个透孔互相连通，因为藏钉孔4-10为一个销钉的长度，所以每次会有一个销钉落入到藏钉孔4-10中；本申请中，通过设置销钉有料传感器4-1来实时检测储钉槽4-6中是否有销钉，确保不会因为销钉缺料导致设备损伤。具体实现时，销钉有料传感器4-1基于接近式传感器实现，销钉有料传感器4-1设置于料管上方，实时检测料管中是否有销钉存在。如果无料的话，就继续供料。有料就停止供料。确保能够根据实际销钉使用情况启动或者停止供料振动盘6。

销钉上料时，如图4所示，销钉送料缸4-3启动，推动销钉工装板4-5沿着送钉滑轨4-8滑动，藏钉孔4-10离开销钉导入块4-4的下方，而推动销钉工装板4-5上藏钉孔4-10以外的地方都是板状结构，储钉槽4-6中的销钉被封在储钉槽4-6中；当藏钉孔4-10对准上方的冲头结构5-2后，与销钉工装板4-5固定在一起同时被送出的销钉顶出缸4-7启动，销钉顶出缸4-7输出端带动其顶端的销钉顶出针4-11向上移动，深入到藏钉孔4-10中，将其中的销钉顶出藏钉孔4-10。

如图5、图8和如图9所示，装钉结构5还包括：电缸压力机5-1、冲头结构5-2和取料结构5-3，电缸压力机5-1的输出端沿垂直方向移动；冲头结构5-2和取料结构5-3设置于电缸压力机5-1的输出端。

冲头结构5-2包括：销钉冲压头5-22和冲压杆5-21，圆柱状的冲压杆5-21和销钉冲压头5-22垂直地固定在电缸压力机5-1的输出端的最底端；冲压杆5-21和销钉冲压头5-22一体成型，冲压杆5-21与销钉冲压头5-22构成铅笔形状，笔尖处为销钉冲压头5-22。在冲头结构5-2和电缸压力机5-1的输出端之间设置压力传感器5-33。电缸压力机5-1基于现有技术中伺服电缸驱动直线型压力机模块实现。当电缸压力机5-1启动后，电缸压力机5-1的输出端沿直线方向给出冲压力。安装在电缸压力机5-1输出端的冲头结构5-2向下运动。

取料结构5-3包括：夹头定位板5-31、夹头活动板5-32、弹簧夹头5-5、缓冲弹簧5-34、弹簧导向柱5-35和活动板导向柱5-6；

活动板导向柱5-6垂直向下地设置在装钉支撑架5-11上；活动板导向柱5-6以冲头结构5-2为中心对称设置；夹头定位板5-31固定在电缸压力机5-1的输出端的最底端；通过活动板导向柱5-6确保冲头结构5-2和取料结构5-3在电缸压力机5-1启动后的装钉过程中，沿着垂直的方向稳定的工作，且不会因为意外导致角度偏转，确保销钉能够准确地冲入到下方的钉孔中，提高产品的良品率。

夹头定位板5-31的底端面上，以冲头结构5-2为中心对称地固定设置弹簧导向柱5-35，弹簧导向柱5-35底端固定设置定位横板5-36；定位横板5-36确保夹头活动板5-32和弹簧不会从弹簧导向柱5-35上脱落；对称设置的弹簧导向柱5-35，确保夹头活动板5-32能够更稳定的上下运动，进而确保夹头活动板5-32下方设置的弹簧夹头5-5的位置稳定，进而确保销钉上料和装钉过程能够准确地完成。

夹头活动板5-32同时活动地套装在活动板导向柱5-6和弹簧导向柱5-35上，位于夹头定位板5-31和定位横板5-36之间；缓冲弹簧5-34套装在弹簧导向柱5-35上，两端分别抵压在夹头定位板5-31和夹头活动板5-32上。

弹簧夹头5-5包括：多个一体连接的夹持颈部5-51和夹持片5-52，夹持颈部5-51一端固定连接夹头活动板5-32的底端面，另一端设置夹持片5-52；夹持颈部5-51以冲压杆5-21为轴对称设置，夹持颈部5-51之间构成圆柱型的冲头容纳腔5-53；冲压杆5-21自上而下依次穿过夹头定位板5-31、夹头活动板5-32，进入冲头容纳腔5-53；在冲头容纳腔中，销钉冲压头最低端与夹持片最上端齐平。夹持颈部5-51和夹持片5-52基于弹性钢实现，本实施例中，弹簧夹头5-5包括2个夹持颈部5-51和夹持片5-52。

当弹簧夹头5-5处于自然下垂状态时，套装在弹簧导向柱5-35上的缓冲弹簧5-34提供向下的力，将夹头活动板5-32推到弹簧导向柱5-35最底端；电缸压力机5-1启动，带动冲头结构5-2和取料结构5-3同时向下运动，当弹簧夹头5-5抵押到外圈A1上时，冲头结构5-2继续向下。弹簧夹头5-5停止运动时，安装在弹簧夹头5-5上方的夹头活动板5-32也同样停止运动，夹头定位板5-31继续向下，设置于夹头定位板5-31和夹头活动板5-32之间的缓冲弹簧5-34被压缩，二者起到缓冲作用。

当进行销钉上料时，销钉工装板4-5被推送到夹持片5-52下方后，藏钉孔4-10对准两个夹持片5-52之间的位置；销钉顶出缸4-7启动，销钉顶出针4-11向上移动，深入到藏钉孔4-10中，将其中的销钉顶出藏钉孔4-10，直接顶入到其上方的两个夹持片5-52之间，完成上料过程；完成上料后销钉工装板4-5返回原始位待下一个动作。因为缓冲弹簧5-34的提供的压力足够大，足够支撑销钉顶出缸4-7向上将销钉顶入到两个夹持片5-52之间时产生的向上的冲力。

水平移送结构2启动，将轴承固定结构3送入到装钉结构5下方，待组装轴承A的钉孔对准两个夹持片5-52之间的位置；电缸压力机5-1启动，带动冲头结构5-2和取料结构5-3同时向下运动，当弹簧夹头5-5底端抵押到外圈A1上时，销钉冲压头5-22继续向下，将夹在两个夹持片5-52之间的销钉向下冲入钉孔A4中，完成销钉的的安装工序。

使用本发明的技术方案后，通过轴承固定结构3，无需操作人员手动操作可将待组装轴承A稳定地固定；通过销钉送料缸4-3将销钉工装板4-5推送到夹持片5-52下方，通过水平移送结构2继续将轴承固定结构3和待组装轴承A送入到冲头结构5-2下方，确保可以实现准确地将销钉供料结构4中的藏钉孔和待组装轴承A中的钉孔准确地对准两个夹持片5-52之间的位置，确保能够准确地完成销钉上料和装钉工序；销钉顶出缸4-7将销钉工装板4-5中的销钉顶入到两个夹持片5-52之间，完成销钉上料工序后，电缸压力机5-1带动冲头结构5-2向下运动将夹持在将夹在两个夹持片5-52之间的销钉向下冲入钉孔A4中，这个过程中，无需操作人员手动放入销钉，也无需操作人员手动将销钉冲入，极大地提高了工作效率，且避免了手动装钉操作导致待组装轴承外表面损伤的问题发生，极大地提高了良品率。具体实现时，基于现有技术中的PLC控制技术，以及销钉有料传感器4-1和钉孔定位传感器5-4的检测结果，可以使用本申请的硬件结构为基础实现对UC轴承销钉安装工序的自动化操作。

Claims (7)

1.一种UC轴承销钉安装装置，其包括：轴承固定结构和销钉供料结构，其特征在于，其还包括：装钉结构和水平移送结构；所述装钉结构设置在装钉支撑架上，所述水平移送结构设置于所述装钉结构下方，所述轴承固定结构通过固定结构底座可移动地设置于所述水平移送结构上；所述销钉供料结构通过供料支撑架设置于装钉结构下方侧面；

待组装轴承放置所述轴承固定结构上，所述装钉结构从所述销钉供料结构上取出待安装销钉，然后所述水平移送结构将所述轴承固定结构移送到所述装钉结构下方，所述装钉结构将待安装销钉装入待组装轴承的钉孔中；

所述轴承固定结构包括：工件托盘和轴向定位结构，所述工件托盘包括：安装在盘底板上方的两个凹字形的托举板，所述托举板中间设置半环状卡口，所述半环状卡口的内径大于待组装轴承的外圈的外径；两个所述托举板之间的距离与待组装轴承的内圈的长度相适应，两个所述托举板之间构成轴承上料导向槽；

所述轴向定位结构包括：两个压头结构和压紧气缸，一个所述压头结构在水平方向上位置固定设置，另一个所述压头结构连接所述压紧气缸的输出端；在待组装轴承的内圈两端分别与在所述托举板的环装卡口同心放置时，基于所述压紧气缸，两个所述压头结构分别从两端抵压在待组装轴承的两侧的端面上；

所述装钉结构包括：电缸压力机、冲头结构和取料结构，所述电缸压力机的输出端沿垂直方向移动；所述冲头结构和所述取料结构设置于所述电缸压力机的输出端；

所述冲头结构包括：销钉冲压头和冲压杆，一体成型的所述冲压杆和所述销钉冲压头垂直地固定在所述电缸压力机的输出端的最底端；所述冲压杆与所述销钉冲压头构成铅笔形状，笔尖处为所述销钉冲压头；

所述取料结构包括：夹头定位板、夹头活动板、弹簧夹头、缓冲弹簧、弹簧导向柱和活动板导向柱；

所述活动板导向柱垂直向下地设置在所述装钉支撑架上；所述活动板导向柱以所述冲头结构为中心对称设置； 所述夹头定位板固定在所述电缸压力机的输出端的最底端；

所述夹头定位板的底端面上，以所述冲头结构为中心对称地固定设置所述弹簧导向柱，所述弹簧导向柱底端固定设置定位横板；

所述夹头活动板同时活动地套装在所述活动板导向柱和所述弹簧导向柱上，位于所述夹头定位板和所述定位横板之间；所述缓冲弹簧套装在所述所述弹簧导向柱上，两端分别抵压在所述夹头定位板和所述夹头活动板上；

所述弹簧夹头包括：一体连接的夹持颈部和夹持片，所述夹持颈部和所述夹持片的个数大于1；所述夹持颈部一端固定连接所述夹头活动板的底端面，另一端设置所述夹持片；所述夹持颈部以所述冲压杆为轴对称设置，所述夹持颈部之间构成圆柱型的冲头容纳腔；所述冲压杆自上而下依次穿过所述夹头定位板、所述夹头活动板，进入所述冲头容纳腔；

放置在所述工件托盘上的待组装轴承的上端面高度与所述夹持片的最底端高度相适应；所述销钉供料结构包括：销钉工装板和销钉顶出缸；

所述销钉工装板上设置藏钉孔，所述藏钉孔为一个销钉的长度和直径相适应的透孔；所述销钉顶出缸设置于所述销钉工装板下方，所述销钉顶出缸的输出端竖直向上设置，输出端设置于所述藏钉孔下方，输出端的顶端设置销钉顶出针，所述销钉顶出针的直径小于所述藏钉孔的内径；

所述供料支撑架固定地设置在所述冲头结构下方一侧，所述销钉工装板设置在所述供料支撑架上，所述销钉工装板的上端面水平高度与所述夹持片的最底端高度相适应，确保所述销钉工装板被推送到所述夹持片下方时，所述藏钉孔对准两个所述夹持片之间的位置；

所述压头结构包括：外圈端面压头、内圈端面压头、内轴、外轴、轴缓冲弹簧和轴承座；

所述外圈端面压头为桶装结构，其开口端设置外高内低的两个环装端面构成台阶状，较高的环装端面的内直径与待组装轴承的外圈的外直径相适应，较低的环装端面的内直径小于待组装轴承的外圈的外直径大于内圈A的外直径；

所述内圈端面压头为圆型结构，其直径大于待组装轴承的内圈的内腔直径，小于所述外圈端面压头内腔的直径；

所述外圈端面压头设置于所述外轴一端，所述外圈端面压头和所述外轴的内腔互相连通；所述内圈端面压头设置于所述内轴一端，所述内轴设置于所述外轴内腔中，所述内圈端面压头设置于所述外圈端面压头的内腔中，所述内圈端面压头与所述外圈端面压头的内腔构成的形状与待组装轴承的形状适配；

所述外轴安装在所述轴承座内；所述外轴的内腔中，临近所述外圈端面压头的一端设置直径变大的台阶腔，所述内轴临近所述内圈端面压头的一端设置向外凸起的定位台阶；所述轴缓冲弹簧套装在所述内轴外径后，两端分别抵押在所述定位台阶和所述台阶腔上；

所述轴承固定结构还包括旋转驱动结构，所述旋转驱动结构包括：旋转伺服电机；

所述外轴有两个：第一外轴和第二外轴；轴承座有两个：第一轴承座和第二轴承座；所述压头结构有两个：第一压头结构和第二压头结构；

水平设置的所述第一外轴通过第一轴承座安装在所述固定结构底座上，一端套装从动轮，另一端连接所述第一压头结构；所述旋转伺服电机的输出端套装主动轮，所述从动轮通过皮带连接所述主动轮；

水平设置的所述第二外轴一端连接所述第二压头结构，另一端安装在第二轴承座上，所述第二轴承座通过压紧用滑块滑轨结构可滑动地安装在固定结构底座上；

所述压紧气缸输出端在远离所述第二压头结构的一侧连接所述第二轴承座。

2.根据权利要求1所述一种UC轴承销钉安装装置，其特征在于：在所述冲头容纳腔中，所述销钉冲压头最低端与所述夹持片最上端齐平。

3.根据权利要求1所述一种UC轴承销钉安装装置，其特征在于：所述冲头结构和所述电缸压力机的输出端之间设置压力传感器。

4.根据权利要求1所述一种UC轴承销钉安装装置，其特征在于：所述销钉供料结构还包括：供料振动盘、销钉导入块、送钉滑轨和销钉送料缸；

所述供料振动盘通过振动盘支架设置在所述销钉导入块的上方，所述供料振动盘的出料口通过料管连接所述销钉导入块的储钉槽入口；

所述销钉导入块、所述送钉滑轨和所述销钉送料缸设置在所述供料支撑架上；所述销钉导入块通过导入块支架设置在所述销钉工装板上方；

所述储钉槽为开设在所述销钉导入块上的垂直方向上的透槽，所述储钉槽的出口直径与销钉的直径相适应；当销钉工装板处于上料位置时，所述储钉槽出口与所述藏钉孔顶端入口对齐；

所述销钉送料缸和所述送钉滑轨水平地设置在所述供料支撑架上，所述销钉工装板通过滑块结构安装在所述送钉滑轨上，所述销钉送料缸的输出端连接所述销钉工装板。

5.根据权利要求1所述一种UC轴承销钉安装装置，其特征在于：所述装钉结构还包括：钉孔定位传感器，所述钉孔定位传感器设置于装钉支撑架上位于待组装轴承进料的一侧，位于所述工件托盘上方。

6.根据权利要求1所述一种UC轴承销钉安装装置，其特征在于：所述轴承固定结还包括：托盘托起气缸，所述托盘托起气缸的输出端垂直向上设置，顶端连接所述工件托盘的下端面。

7.根据权利要求1所述一种UC轴承销钉安装装置，其特征在于：所述水平移送结构包括：水平滑轨、水平滑块、传动滚珠丝杆和走位伺服电机；

所述走位伺服电机输出端连接水平设置的传动滚珠丝杆，所述水平滑块通过螺纹连接套装在所述传动滚珠丝杆上，所述水平滑轨与所述传动滚珠丝杆平行设置，所述水平滑块可滑动地设置在所述水平滑轨上；

所述水平滑轨设置在所述冲头结构下方，所述固定结构底座设置在所述水平滑块上。

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