CN115750609B - 一种角接触球轴承合套机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种角接触球轴承合套机，其框架内的支撑基板中部设有转盘组件，且沿着转盘组件的圆周方向设有内圈上料组件、保持架上料组件、布球装置、视觉检测定位组件、外圈移送组件和成品下料组件，布球装置与一球仓供给装置衔接，外圈移送组件输入端与外圈上料组件对应衔接，且外圈移送组件一侧设有加热组件，转盘组件包括转盘，且转盘上设有定位工装，所述定位工装包括固设于转盘上的定位芯杆和可浮动升降的上升降板，上升降板上侧设有装配支撑板，定位芯杆上端设有芯杆装配盘，且芯杆装配盘设于装配支撑板的开孔中，芯杆装配盘上设有芯杆定位块、内圈承载槽和保持架承载台。本发明能够实现角接触球轴承的自动合套装配，提高了生产效率。

Description

一种角接触球轴承合套机

技术领域

本发明涉及轴承装配领域，具体地说是一种角接触球轴承合套机。

背景技术

目前我国的轴承生产工厂中，大部分的角接触球轴承装配工艺还是以手工装配为主，整个装配过程基本上都是人在起主导作用，比如轴承内外圈的分选、保持架的压铆，内外圈直径的检测等操作主要都是人在支配，这不仅劳动强度大、效率低，而且也容易对轴承质量产生影响，而随着我国工业自动化技术水平的不断提升，用户对于微型轴承的精度、寿命、噪音以及轴承装配时的间隙等要求日益严格，现有轴承装配工序的手工操作已经很难满足上述要求，因此用于轴承装配的自动化设备日益受到重视，其中轴承合套是轴承在线装配中的重要环节，其主要是为了确保内外圈与钢珠之间的装配精度(游隙精度)，从而可以降低合套损失率，缩短合套时间，提高合套效率，但现有技术中还没有能够实现上述功能装置或设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种角接触球轴承合套机，能够实现角接触球轴承的自动合套装配，提高了生产效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种角接触球轴承合套机，包括内部设有支撑基板的框架，其中所述支撑基板中部设有转盘组件，并且在所述支撑基板上沿着所述转盘组件的圆周方向依次设有内圈上料组件、保持架上料组件、布球装置、视觉检测定位组件、外圈移送组件和成品下料组件，其中布球装置与一个球仓供给装置衔接，外圈移送组件输入端与一个外圈上料组件对应衔接，且所述外圈移送组件远离转盘组件一侧设有加热组件，所述转盘组件包括转盘，且所述转盘上沿着圆周方向设有多个定位工装，所述定位工装包括固设于转盘上的定位芯杆和可浮动升降的上升降板，所述上升降板上侧设有中部开孔的装配支撑板，所述定位芯杆上端设有芯杆装配盘置于所述开孔中，所述芯杆装配盘上由内到外依次设有芯杆定位块、内圈承载槽和保持架承载台，其中所述保持架承载台内侧设有保持架内侧限位凸起，所述保持架承载台外侧设有保持架外侧限位凸起。

所述定位工装包括上升降板、下升降板、定位芯杆、导向轴、导向套、工装弹簧、装配支撑板和工装调节螺杆，其中定位芯杆固设于转盘上侧，上升降板设于转盘上侧，下升降板设于转盘下侧，且所述上升降板和下升降板通过多个穿过转盘的导向轴相连，所述转盘上设有导向套，且所述导向轴分别穿过对应的导向套，所述导向轴上设有工装弹簧，且所述工装弹簧设于所述导向套和上升降板之间，所述工装调节螺杆与所述下升降板中部螺纹连接，且所述工装调节螺杆上端与所述转盘下侧相抵。

所述转盘一侧设有可移动的工装限位板，另一侧设有可移动的转盘定位块，所述支撑基板下侧设有转盘分度电机，且所述转盘通过所述转盘分度电机驱动旋转。

所述保持架上料组件包括保持架推送组件、保持架移送组件和可旋转的串联杆组，其中所述串联杆组包括悬挂母板、悬挂底板和多组串联杆，所述悬挂底板上沿着圆周方向均布有多个定位半环，且所述串联杆上端与所述悬挂母板连接、下端插入对应的定位半环中，保持架套装于对应的串联杆上，并且所述保持架依靠重力作用沿着串联杆滑动落入对应的定位半环中，所述定位半环内的保持架通过保持架推送组件推出进入保持架移料工位，所述保持架移料工位上的保持架通过所述保持架移送组件送入所述转盘上的对应定位工装中。

所述布球装置包括通道块组、块组旋转组件和块组升降组件，其中所述块组升降组件设有块组升降座，所述块组旋转组件和通道块组均设于所述块组升降座上，且所述通道块组通过所述块组旋转组件驱动旋转，所述通道块组包括多个内部设有入球通道的通道块，且各个通道块内的入球通道依次对应衔接，所述通道块组最上端的第一通道块上侧设有入口接头，且所述入口接头与所述第一通道块内的第一入球通道对应衔接，所述通孔块组下侧设有布球头，且所述布球头中部设有可浮动升降的制动芯轴，所述布球头下侧设有加球曲面，所述布球头内部设有与相邻通道块内的入球通道衔接的布球通道。

所述通道块组包括由上到下依次连接的第一通道块、第二通道块和第三通道块，其中所述第一通道块中部设有第一入球通道与所述入口接头衔接，所述块组升降座上设有安装支板，且所述入口接头安装于所述安装支板上，所述第二通道块内设有倾斜的第二入球通道，所述第三通道块下侧与所述布球头连接，且所述第三通道块内部一侧设有第三入球通道，所述第一入球通道、第二入球通道、第三入球通道以及所述布球头内的布球通道依次衔接，所述第三通道块中设有布球弹簧，且所述制动芯轴上端与所述布球弹簧相抵，所述制动芯轴与布球头之间设有轴承。

所述球仓供给装置包括移动块、移动块驱动组件、推球气缸、取球口支撑板和多个球仓，其中各个球仓设于一个球仓底板上，取球口支撑板设于所述球仓底板下侧，并且所述取球口支撑板上设有多个取球口，所述取球口分别通过柔性导管与对应球仓的出口连接，所述移动块设于所述取球口支撑板下侧并通过所述移动块驱动组件驱动移动，所述移动块上侧设有滚珠限位板与各个取球口下侧相抵，所述移动块承载轴承滚珠后通过移动块驱动组件移动至一侧的落球工位，所述落球工位上设有所述推球气缸，并且所述落球工位设有落球口，所述落球口通过柔性导管与所述布球装置连接，轴承滚球通过所述推球气缸驱动逐一进入所述落球口中。

所述布球装置和外圈移送组件之间设有视觉检测定位组，所述视觉检测定位组件包括检测支座、检测移动气缸、检测相机、整球工装气缸和整球工装，其中检测支座设于所述支撑基板上，检测移动气缸设于所述检测支座上，且所述检测相机和整球工装气缸均通过所述检测移动气缸驱动移动，所述整球工装呈罩状，且所述整球工装调整定位时罩在保持架和轴承滚珠的外侧并向中心位置挤压轴承滚珠。

所述内圈上料组件和成品下料组件对称设置，其中所述内圈上料组件包括内圈传输带、内圈夹爪驱动机构和内圈夹爪，且内圈传输带上的内圈通过内圈夹爪夹持送至转盘上对应的定位工装中，所述内圈夹爪通过内圈夹爪驱动机构驱动移动，所述成品下料组件包括成品传输带、成品夹爪驱动机构和成品夹爪，且转盘对应定位工装中的成品通过成品夹爪夹持送至成品传输带上，所述成品夹爪通过成品夹爪驱动机构驱动移动。

所述外圈移送组件包括外圈夹爪和外圈夹爪驱动机构，且所述外圈夹爪通过所述外圈夹爪驱动机构驱动移动；所述外圈移送组件远离转盘组件一侧设有加热组件，所述加热组件包括加热支撑座、加热升降气缸、加热线圈和加热设备，其中外圈通过所述外圈夹爪抓取放置于所述加热支撑座上，所述加热支撑座通过所述加热升降气缸驱动升降移动进入所述加热线圈前端形成的环状部中，所述加热线圈通过所述加热设备控制通断电。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明利用转盘带动定位工装转动依次经过角接触球轴承各个部件的上料装置，其中内圈通过内圈上料组件送至所述定位工装中，然后保持架通过保持架上料组件送至所述定位工装中，然后轴承滚珠通过布球装置送至所述定位工装中，然后通过加热组件加热后的外圈通过外圈移送组件送至所述定位工装中完成角接触球轴承的合套装配，而装配后的成品通过成品下料组件从所述定位工装中取出，其中定位工装上侧设有可浮动升降的装配支撑板，定位工装的定位芯杆上端设有芯杆装配盘，角接触球轴承的各个部件依次放置于所述芯杆装配盘中实现装配，从而实现了角接触球轴承的自动合套装配，提高了生产效率。

2、本发明利用布球装置和定位工装的配合实现轴承滚珠的装配，其中布球装置中的布球头中部设有可浮动升降的制动芯轴，当布球头与定位工装的装配支撑板相抵时，所述制动芯轴与所述定位芯杆相抵上升，而所述装配支撑板与所述布球头其余部分相抵下降，从而使定位工装上的保持架露出滚珠球槽，所述布球头内设有布球通道与相邻通道块内的入球通道衔接，轴承滚珠由所述布球通道进入保持架中实现装配，布球结束后所述布球头上升回位，而装配支撑板在工装弹簧作用下恢复原位使保持架不再露出，从而避免转盘转动使轴承滚珠脱落。

3、本发明的球仓供给装置可以提供多种规格的轴承滚珠以满足装配需要，并且利用一个移动块移动和推球气缸配合实现轴承滚珠的自动出料。

4、本发明的保持架上料组件包括可旋转的串联杆组，且所述串联杆组的各组串联杆上均套装有保持架，保持架依靠重力作用沿着串联杆滑动落入对应的定位半环，并通过保持架推送组件推出进入保持架移料工位后，再通过所述保持架移送组件送入所述转盘上的对应定位工装中，从而实现保持架自动上料，并且当一组串联杆上的保持架上料完毕后，串联杆组自动旋转设定角度使下一组串联杆对准输出方向。

5、本发明工作时，当定位工装由布球装置输出后先进入一个视觉检测定位组件进行检测定位，其中当检测相机视觉检测到轴承滚珠位置脱出保持架过大时，视觉检测定位组件中的整球工装会罩在保持架和轴承滚珠的外侧，并向中心位置挤压轴承滚珠到正确位置，另外视觉检测定位组发现保持架内缺少轴承滚珠时，同样报警提示，从而保证装配质量。

附图说明

图1为本发明的外观示意图，

图2为图1中本发明的内部结构示意图，

图3为图2中本发明的结构俯视图，

图4为图3中的内圈上料组件和成品下料组件结构示意图，

图5为图4中的内圈上料组件和成品下料组件主视图，

图6为图3中的外圈上料组件和外圈移送组件结构示意图，

图7为图6中的外圈上料组件和外圈移送组件主视图，

图8为图3中的保持架上料组件结构示意图，

图9为图8中的A向视图，

图10为图3中的球仓供给装置结构示意图，

图11为图10中的B向视图，

图12为图10中的球仓和取球口支撑板的主视图，

图13为图3中的视觉检测定位组件结构示意图，

图14为图13中的视觉检测定位组件主视图，

图15为图3中的加热组件结构示意图，

图16为图3中的转盘组件结构示意图，

图17为图16中的转盘组件剖视图，

图18为图3中的布球装置结构示意图，

图19为图18中布球装置另一角度示意图，

图20为图19中的定位芯杆放大图，

图21为图20中的定位芯杆立体图，

图22为图19中的布球头结构示意图，

图23为图22中的布球头剖视图，

图24为角接触球轴承的保持架、内圈和钢球示意图，

图25为图24中的保持架结构示意图。

其中，1为框架，101为接油盘，102为底座机架，103为封板，104为支撑基板，105为上部框架，106为玻璃门板，107为减震地脚；

2为内圈上料组件，201为内圈传输电机，202为内圈传输传动组件，203为内圈传输带，204为内圈传输机架，205为内圈上料齿条，206为内圈上料电机，207为内圈上料升降气缸，208内圈上料移动座，209为内圈夹爪；

3为外圈上料组件，301为外圈传输电机，302为外圈传输传动组件，303为外圈传输带，304为外圈传输机架；

4为保持架上料组件，401为旋转驱动电机，402为旋转轮，403为星型轮，404为架体顶板，405为悬挂母板，406为上料支撑架体，407为串料杆，408为定位半环，410为架体底板，411为架体支柱，412为保持架,413为保持架推送气缸，414为保持架移送气缸，415为保持架夹爪；

5为球仓供给装置，501为球仓，502为电磁锁，503为传感器，504为出口气缸，505为出口挡块，506为导向连接块，507为柔性导管，508为导向限位块，509为移动座，510为传动齿条，511为安装底板，512为驱动电机,513为驱动齿轮，514为光纤传感器，515为移动块，5151为滚珠限位板，516为取球口，517为球仓底板，518为取球口支撑板，519为导向滑杆，520为导向滑座；

6为转盘组件，601为下底板，602为下底板连杆，603为转盘分度电机，604为转盘转轴，605为转轴座，606为转盘定位块，607为转盘，608为导向套，609为工装弹簧，610为上升降板，611为定位芯杆，6111为芯杆定位块，6112为内圈承载槽，6113为保持架外侧限位凸起，6114为保持架内侧限位凸起，6115为保持架承载台，612为开孔，613为装配支撑板，614为下升降板，615为工装限位板，616为导向轴，617为工装调节螺杆，618为定位工装；

7为布球装置，701为导向柱，702为连接板，703为导向滑套，704为传感器支架，705为检测传感器，706为布球头，7061为加球曲面，7062为布球通道，7063为检测缝隙，707为第三通道块，7071为第三入球通道，708为外轴套，709为第二通道块，7091为第二入球通道，710为转动座，711为布球从动齿轮，712为隔圈，713为第一通道块，7131为第一入球通道，714为入口接头，715为安装支板，716为滑块连接板，717为块组升降座，718为升降滑块，719为升降滑轨，720为布球升降气缸，721为布球升降支座，722为轴承，723为制动芯轴，724为锁紧螺母，725为布球弹簧，726为防护罩，727为布球电机，728为布球减速机，729为布球驱动齿轮，730为限位销；

8为视觉检测定位组件，801为检测支座，802为检测移动气缸，803为检测相机，804为整球工装气缸，805为整球工装；

9为外圈移送组件，901为外圈移动座，902为外圈移送电机，903为外圈移送齿条，904为气缸固定座，905为外圈夹爪升降气缸，906为外圈夹爪，907为导轨滑块组件，908为外圈移送机架；

10为加热组件，1001为加热设备，1002为线圈，1003为加热支撑座，1004为加热升降气缸；

11为成品下料组件，1101为成品传输电机，1102为成品传输传动组件，1103为成品传输带，1104为成品传输机架，1105为成品下料齿条，1106为成品下料电机，1107为成品下料升降气缸，1108为成品下料移动座，1109为成品夹爪；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～25所示，本发明包括内部设有支撑基板104的框架1，其中如图3所示，所述支撑基板104中部设有转盘组件6，并且在所述支撑基板104上沿着所述转盘组件6的圆周方向依次设有内圈上料组件2、保持架上料组件4、布球装置7、视觉检测定位组件8、外圈移送组件9和成品下料组件11，布球装置7与一个球仓供给装置5对应衔接，外圈移送组件9输入端与一个外圈上料组件3对应衔接，且所述外圈移送组件9远离转盘组件6一侧设有加热组件10，所述球仓供给装置5、外圈上料组件3、加热组件10均设于所述支撑基板104上，如图16所示，所述转盘组件6包括转盘607，且所述转盘607上沿着圆周方向设有多个定位工装618。本发明工作时，每个定位工装618均通过所述转盘607旋转驱动依次经过所述内圈上料组件2、保持架上料组件4、布球装置7、视觉检测定位组件8、外圈移送组件9和成品下料组件11，如图24～25所示，待装配的角接触球轴承部件包括内圈、外圈、保持架和轴承滚珠，其中内圈先通过内圈上料组件2送至所述定位工装618中，然后保持架通过保持架上料组件4送至所述定位工装618中，然后轴承滚珠通过布球装置7送至所述定位工装618中，然后通过所述加热组件10加热后的外圈通过外圈移送组件9送至所述定位工装618中完成角接触球轴承的合套装配，而装配后的成品通过成品下料组件11从所述定位工装618中取出。

如图17所示，所述定位工装618包括上升降板610、下升降板614、定位芯杆611、导向轴616、导向套608、工装弹簧609、装配支撑板613和工装调节螺杆617，其中定位芯杆611固设于转盘607上侧，上升降板610设于转盘607上侧，下升降板614设于转盘607下侧，且所述上升降板610和下升降板614通过多个穿过转盘607的导向轴616相连，所述转盘607上设有导向套608，且所述导向轴616分别穿过对应的导向套608，所述导向轴616上设有工装弹簧609，且所述工装弹簧609设于所述导向套608和上升降板610之间，从而实现所述上升降板610和下升降板614浮动升降功能，所述定位芯杆611上端设有芯杆装配盘，所述上升降板610上侧设有中部开孔612的装配支撑板613，且所述芯杆装配盘设于所述装配支撑板613的开孔612中，角接触球轴承的各个部件依次放置于所述芯杆装配盘中实现装配，所述工装调节螺杆617与所述下升降板614中部螺纹连接，且所述工装调节螺杆617上端与所述转盘607下侧相抵，旋拧所述工装调节螺杆617即可调节所述下升降板614的高度，进而驱动所述上升降板610调节所述装配支撑板613的高度，各个定位工装618的装配支撑板613需保持高度一致。如图20～21所示，所述芯杆装配盘上由内到外依次设有芯杆定位块6111、内圈承载槽6112和保持架承载台6115，其中所述保持架承载台6115内侧设有保持架内侧限位凸起6114，所述保持架承载台6115外侧设有保持架外侧限位凸起6113，如图24～25所示，本发明工作时，角接触球轴承的内圈放置于所述内圈承载槽6112中，保持架放置于保持架承载台6115上与内圈配合，且所述保持架内外两侧通过所述保持架内侧限位凸起6114和保持架外侧限位凸起6113限定位置，然后布球装置7将轴承滚珠放入保持架中，其中布球时，由于上升降板610通过工装弹簧609支撑可浮动升降，因此布球装置7会向下压缩装配支撑板613，从而露出保持架的滚珠球槽，布球结束后布球装置7上升回位，而装配支撑板613在工装弹簧609作用下恢复原位使保持架不再露出，从而避免转盘607转动使轴承滚珠脱落，然后定位工装618再转动至外圈移送组件9输出端实现角接触球轴承的外圈安装。

如图16～17所示，所述转盘607一侧设有可移动的工装限位板615，另一侧设有可移动的转盘定位块606，其中所述转盘607通过所述转盘定位块606伸出定位，而所述工装限位板615则伸出进入下升降板614和转盘607之间，以保证下升降板614高度一致，进而也就保证了上侧装配支撑板613的高度一致。本实施例中，所述支撑基板104上设有限位板驱动气缸和定位块驱动气缸，且所述工装限位板615通过所述限位板驱动气缸驱动移动，所述转盘定位块606通过所述定位块驱动气缸驱动移动，本实施例中，所述转盘定位块606通过与转盘607相抵后产生足够的摩擦力限制转盘607转动。另外如图17所示，本实施例中，所述支撑基板104下侧设有转盘分度电机603，且所述转盘607通过所述转盘分度电机603驱动旋转，所述支撑基板104下侧设有下底板601，所述转盘分度电机603设于所述下底板601上，所述下底板601通过多个下底板连杆602与支撑基板104固连，所述支撑基板104上侧设有转轴座605，且所述转轴座605内设有转盘转轴604，所述转盘转轴604下端与所述转盘分度电机603相连、上端与转盘607中部相连。

如图4～5所示，本实施例中，所述内圈上料组件2和成品下料组件11对称设置，其中所述内圈上料组件2包括内圈传输带203、内圈夹爪驱动机构和内圈夹爪209，内圈通过内圈传输带203输入，然后内圈夹爪209通过内圈夹爪驱动机构驱动将内圈传输带203上的内圈夹持送至转盘607上对应的定位工装618中，所述成品下料组件11包括成品传输带1103、成品夹爪驱动机构和成品夹爪1109，且所述成品夹爪1109通过所述成品夹爪驱动机构驱动将所述转盘607对应定位工装618中的成品夹持送至所述成品传输带1103上输出。

如图4～5所示，本实施例中，所述内圈传输带203设于一个内圈传输机架204上，且所述内圈传输机架204上设有内圈传输电机201和内圈传输传动组件，所述内圈传输带203一侧的传输辊通过所述内圈传输电机201驱动旋转，进而实现所述内圈传输带203移动，而所述内圈传输电机201通过所述内圈传输传动组件传递转矩，所述内圈传输传动组件可采用皮带带轮组件。所述成品传输带1103设于一个成品传输机架1104上，和内圈传输带203相同，所述成品传输机架1104上设有驱动所述成品传输带1103移动的成品下料电机1106，且所述成品下料电机1106通过一个成品传输传动组件1102传递转矩。

如图4～5所示，本实施例中，所述内圈传输带203和成品传输带1103之间设有一个中间架体，且所述内圈夹爪驱动机构和成品夹爪驱动机构均设于所述中间架体上。本实施例中，所述内圈夹爪驱动机构包括内圈上料移动座208和设于所述内圈上料移动座208上的内圈上料升降气缸207，所述内圈夹爪209设于所述内圈上料升降气缸207下端，所述内圈上料移动座208与所述中间架体滑动连接，所述中间架体上设有内圈上料齿条205，所述内圈上料移动座208上设有内圈上料电机206，且所述内圈上料电机206的输出轴上设有内圈上料齿轮与所述内圈上料齿条205啮合。同样所述成品夹爪驱动机构包括成品下料移动座1108和设于所述成品下料移动座1108上的成品下料升降气缸1107，所述成品夹爪1109设于所述成品下料升降气缸1107下端，所述成品下料移动座1108与所述中间架体滑动连接，所述中间架体上设有成品下料齿条1105，所述成品下料移动座1108上设有成品下料电机1106，且所述成品下料电机1106的输出轴上设有成品下料齿轮与所述成品下料齿条1105啮合，所述内圈上料齿条205和成品下料齿条1105可采用相同的齿条，只要保证该齿条具有足够的长度，另外本实施例中，所述内圈夹爪209和成品夹爪1109均采用气动夹爪，此为市购产品。

如图8～9所示，所述保持架上料组件4包括保持架推送组件、保持架移送组件和可旋转的串联杆组，其中所述串联杆组包括悬挂母板405、悬挂底板和多组串联杆407，其中所述悬挂底板上沿着圆周方向均布有多个定位半环408，所述串联杆407上端与所述悬挂母板405连接、下端插入对应的定位半环408中，保持架412套装于对应的串联杆407上，并且所述保持架412依靠重力作用沿着串联杆407滑动落入对应的定位半环408中，然后定位半环408内的保持架412通过保持架推送组件推出进入保持架移料工位，保持架移料工位上的保持架412通过所述保持架移送组件送入所述转盘607上的对应定位工装618中。本实施例中，所述保持架推送组件包括保持架推送气缸413和通过所述保持架推送气缸413驱动移动的推送块，且所述推送块由定位半环408下侧进入并将保持架412由定位半环408的开口一侧推出，并且所述推送块推送时正好移动至定位半环408下方并阻挡下一个保持架412落下，当所述推送块完全退回时，下一个保持架412再落下等待推出。

如图8～9所示，所述保持架推送组件、保持架移送组件和可旋转的串联杆组均设于一个上料支撑架体406中，所述上料支撑架体406设于所述支撑基板104上，其中所述上料支撑架体406上端的架体顶板404上设有串联杆旋转驱动组件，本实施例中共设有四组串联杆407，当一组串联杆407上的保持架412上料完毕后，所述悬挂母板405通过所述串联杆旋转驱动组件驱动转动90°，以使下一组串联杆407对准出料方向的保持架移料工位，本实施例中，所述串联杆旋转驱动组件包括旋转驱动电机401、旋转轮402和星型轮403，其中旋转轮402安装于所述旋转驱动电机401的输出轴上并与所述星型轮403配合，所述星型轮403与所述悬挂母板405中部上端的母板轴同轴连接。另外所述上料支撑架体406下端设有架体底板410，且所述架体底板410通过多个架体支柱411与所述架体顶板404相连形成架体结构，所述保持架移送组件和保持架移料工位均设于所述架体底板410上，而所述保持架移送组件设于所述上料支撑架体406一侧，本实施例中，所述保持架移送组件包括保持架移送气缸414、保持架升降气缸和保持架夹爪415，其中保持架升降气缸通过所述保持架移送气缸414驱动移动，保持架夹爪415通过所述保持架升降气缸驱动升降，所述保持架夹爪415为气动夹爪。

如图18～19所示，本实施例中，所述布球装置7包括通道块组、块组旋转组件和块组升降组件，其中所述块组升降组件设有块组升降座717，所述块组旋转组件和通道块组均设于所述块组升降座717上，且所述通道块组通过所述块组旋转组件驱动旋转，所述通道块组包括多个内部设有入球通道的通道块，且各个通道块内的入球通道依次对应衔接，所述通道块组最上端的第一通道块713上侧设有入口接头714，且所述入口接头714与所述第一通道块713内的第一入球通道7131对应衔接，所述通孔块组下侧设有布球头706，且轴承滚珠经过所述布球头706送入所述定位工装618中。

如图18～19所示，所述布球头706中部设有制动芯轴723，且所述制动芯轴723与布球头706之间设有轴承722，所述制动芯轴723上套装有锁紧螺母724配合所述制动芯轴723上的轴肩限定所述轴承722内圈位移，这样当整个通道块组通过所述块组旋转组件驱动旋转时，由于所述轴承722的存在，所述制动芯轴723不随之转动，所述通道块组最下的通道块中部设有布球弹簧725，且所述制动芯轴723与所述布球弹簧725相抵，所述布球弹簧725保证所述制动芯轴723可以上下升降浮动，这样当布球头706与所述定位工装618的装配支撑板613相抵时，如图19所示，所述制动芯轴723与所述定位芯杆611上端的芯杆定位块6111相抵上升，而所述装配支撑板613与所述布球头706其余部分相抵下降，从而使定位工装618上的保持架露出滚珠球槽。

如图22～23所示，所述布球头706内部设有布球通道7062，所述布球头706下侧设有加球曲面7061，其中设定数量的轴承滚珠存储于布球通道7062中，当块组旋转组件驱动布球头706转动时，轴承滚珠在所述加球曲面7061的挤压作用下抹入保持架的滚珠球槽中。

如图18～19所示，本实施例中，所述通道块组包括由上到下依次连接的第一通道块713、第二通道块709和第三通道块707，其中所述第一通道块713中部设有第一入球通道7131与所述入口接头714衔接，所述块组升降座717上设有安装支板715，且所述入口接头714安装于所述安装支板715上，所述第二通道块709内设有倾斜的第二入球通道7091，所述第三通道块707下侧与所述布球头706连接，且所述第三通道块707内部一侧设有第三入球通道7071，所述第一入球通道7131、第二入球通道7091、第三入球通道7071以及所述布球头706内的布球通道7062依次衔接供轴承滚珠通过，如图18所示，所述布球头706一侧设有传感器支架704，且所述传感器支架704上设有检测轴承滚珠有无的检测传感器705，如图22所示，所述布球头706上设有与所述检测传感器705配合的检测缝隙7063，所述检测传感器705为本领域公知技术且为市购产品。另外如图19所示，所述第三通道块707与布球头706之间通过一个限位销730定位以避免连接错误。

如图18所示，本实施例中，所述块组升降组件包括布球升降气缸720和块组升降座717，其中所述块组升降座717与一个布球升降支座721滑动连接，所述布球升降支座721上设有升降滑轨719，所述块组升降座717后侧设有滑块连接板716，且所述滑块连接板716与一个升降滑块718固连，所述升降滑块718与所述升降滑轨719配合，所述滑块连接板716通过所述布球升降气缸720驱动升降，进而带动所述块组升降座717升降。如图19所示，所述块组升降座717一侧设有导向柱701，所述布球头706一侧设有连接板702，且所述连接板702上设有导向滑套703，且所述导向柱701下端穿过所述导向滑套703以实现升降导向。

如图19所示，本实施例中，所述块组旋转组件包括布球旋转驱动装置、布球驱动齿轮729和布球从动齿轮711，其中如图18所示，所述块组升降座717上设有一个转动座710，且所述通道块组设于所述转动座710中，本实施例中，在所述块组升降座717上设有一个外轴套708，且所述转动座710设于所述外轴套708中，而所述布球从动齿轮711套装于所述通道块组上，且所述布球从动齿轮711与第一通道块713上端法兰之间通过隔圈712隔开，所述布球驱动齿轮729安装于所述布球旋转驱动装置的输出轴上并与所述布球从动齿轮711啮合，所述布球旋转驱动装置即通过所述布球驱动齿轮729和布球从动齿轮711传递力矩驱动所述通道块组转动，另外由于所述入口接头714安装于所述安装支板715上，其不影响通道块组转动。如图19所示，本实施例中，所述布球旋转驱动装置包括相连的布球电机727和布球减速机728，另外所述块组升降座717上设有防护罩726防护所述布球驱动齿轮729和布球从动齿轮711。

如图3所示，所述布球装置7通过一个球仓供给装置5供应轴承滚珠，如图10～12所示，所述球仓供给装置5包括移动块515、移动块驱动组件、推球气缸、取球口支撑板518和多个球仓501，其中各个球仓501设于一个球仓底板517上，取球口支撑板518设于所述球仓底板517下侧，并且所述取球口支撑板518上设有多个取球口516，所述取球口516分别通过柔性导管507与对应球仓501的出口连接，本实施例中，所述球仓供给装置5包括7个球仓501用于装载7种规格的轴承滚珠，并且如图11所示，所述球仓501底面向一侧倾斜，且所述球仓501底面的低端设有出口，所述出口通过一个出口挡块505挡住关闭，本实施例中，所述出口挡块505通过一个出口气缸504驱动移动实现所述出口的开启和闭合，所述出口气缸504安装于所述球仓底板517上，所述出口挡块505上侧与所述球仓501下侧滑动连接，所述出口挡块505下侧设有导向连接块506与所述出口气缸504的缸杆连接，当所述球仓501的出口开启时，一个轴承滚珠通过重力作用由出口输出并经由对应的柔性导管507进入对应的取球口516中。

如图12所示，所述移动块515设于所述取球口支撑板518下侧并通过所述移动块驱动组件驱动移动，所述移动块515上侧设有滚珠限位板5151与各个取球口516下侧相抵，并且所述滚珠限位板5151上侧沿着长度方向设有一个长槽，轴承滚珠经由所述取球口516落入所述长槽中，所述取球口支撑板518两侧设有光纤传感器514，且两端对射的光纤传感器514用于判断长槽内的轴承滚珠是否装满，所述移动块515承载轴承滚珠后通过移动块驱动组件移动至一侧的落球工位，所述落球工位上设有推球气缸，并且所述落球工位设有落球口，且所述落球口通过柔性导管与所述布球装置7中的入口接头714连接，轴承滚球通过所述推球气缸驱动逐一进入所述落球口中，进而落入所述入口接头714中。

如图10～12所示，本实施例中，所述移动块驱动组件包括驱动电机512、齿轮齿条组件和移动座509，其中所述移动座509与一个安装底板511滑动连接，所述安装底板511通过支杆安装于所述支撑基板104上，所述驱动电机512设于所述安装底板511下侧，所述齿轮齿条组件中的传动齿条510设于所述移动座509上，驱动齿轮513设于所述驱动电机512的输出轴上，且所述驱动齿轮513与所述传动齿条510啮合，所述驱动电机512即通过所述齿轮齿条组件传递力矩驱动所述移动座509移动，所述移动块515安装于所述移动座509上，另外所述安装底板511上设有导向滑杆519，所述移动座509上侧设有导向滑座520套装于所述导向滑杆510上以起到移动导向作用，所述导向滑杆519前端设有导向限位块508防止所述导向滑座520脱离。本发明通过所述移动块驱动组件精确控制所述移动座509移动，进而精确控制所述移动块515移动。

如图10～12所示，本实施例中，所述球仓501上部设有电磁锁502用于打开球仓501上盖板补充轴承滚珠，所述球仓501下部设有传感器503检测球仓501内的轴承滚珠数量状态，缺球时会发出信号提示装球，

如图3所示，所述转盘607上的定位工装618由布球装置7输出后，先进入一个视觉检测定位组8进行检测定位，然后再进入与所述外圈移送组件9对应的工位。如图13～14所示，本实施例中，所述视觉检测定位组件8包括检测支座801、检测移动气缸802、检测相机803、整球工装气缸804和整球工装805，其中检测支座801设于所述支撑基板104上，检测移动气缸802设于所述检测支座801上，且所述检测相机803和整球工装气缸804均通过所述检测移动气缸802驱动水平移动，所述整球工装805安装于所述整球工装气缸804下端并通过所述整球工装气缸804驱动升降。检测时所述检测相机803先移动至与所述定位工装618同心位置，当检测相机803视觉检测到轴承滚珠位置脱出保持架过大时，整球工装气缸804移动至定位工装618上方并驱动整球工装805下降，所述整球工装805呈罩状，且所述整球工装805调整定位时罩在保持架和轴承滚珠的外侧，并向中心位置挤压轴承滚珠到正确位置，然后所述定位工装618再承载保持架、轴承滚珠等部件进入与所述外圈移送组件9对应的工位进行外圈装配。另外视觉检测定位组8发现保持架内缺少轴承滚珠时，同样报警提示。

如图6～7所示，本实施例中，所述外圈上料组件3包括外圈传输带303，且所述外圈传输带303设于一个外圈传输机架304上，所述外圈传输机架304上设有外圈传输电机301和外圈传输传动组件302，且所述外圈传输带303一侧的传输辊通过所述外圈传输电机301驱动转动，所述外圈传输电机301通过所述外圈传输传动组件302传递转矩，所述外圈传输传动组件302可采用皮带带轮组件。

如图6～7所示，本实施例中，所述外圈移送组件9包括外圈夹爪906和外圈夹爪驱动机构，且所述外圈夹爪906通过所述外圈夹爪驱动机构驱动移动。本实施例中，所述外圈夹爪驱动机构包括外圈移动座901和设于所述外圈移动座901上的外圈夹爪升降气缸905，所述外圈夹爪升降气缸905下端设有用于夹持外圈的外圈夹爪906，所述外圈移动座901通过导轨滑块组件907与一个外圈移送机架908滑动连接，且所述外圈移送机架908上端设有外圈移送齿条903，所述外圈移动座901上设有外圈移送电机902，且所述外圈移送电机902的输出轴上设有外圈移送齿轮与所述外圈移送齿条903啮合。

如图3所示，所述外圈移送组件9远离转盘组件6一侧设有加热组件10，且外圈需要先通过所述加热组件10加热后再进行装配，如图15所示，本实施例中，所述加热组件10包括加热支撑座1003、加热升降气缸1004、加热线圈1002和加热设备1001，其中外圈通过所述外圈夹爪906抓取放置于所述加热支撑座1003上，所述加热支撑座1003通过所述加热升降气缸1004驱动升降移动进入所述加热线圈1002前端形成的环状部中，然后所述加热线圈1002通过所述加热设备1001控制通电实现加热，所述加热设备1001和加热线圈1002均为本领域公知技术。

如图1～2所示，本发明的各个装置均设于所述框架1中，整体结构紧凑且方便转移，其中所述框架1包括底座机架102和上部框架105，其中所述底座机架102下端设有接油盘101，所述接油盘101下侧设有减震地脚107，所述底座机架102上端设有所述支撑基板104，且所述上部框架105下端安装于所述支撑基板104上，所述底座机架102各侧通过封板103密封，所述上部框架105上根据需要安装玻璃门板106。

本发明的工作原理为：

本发明工作时，所述转盘607转动带动定位工装618依次经过所述内圈上料组件2、保持架上料组件4、布球装置7、视觉检测定位组件8、外圈移送组件9和成品下料组件11，如图22～23所示，待装配的角接触球轴承部件包括内圈、外圈、保持架、轴承滚珠等结构，此为本领域公知技术，其中内圈先通过内圈上料组件2送至所述定位工装618中，且放置于定位芯杆611上端的芯杆装配盘中，然后保持架通过保持架上料组件4送至所述芯杆装配盘中，然后轴承滚珠通过布球装置7送至所述芯杆装配盘中，然后通过所述加热组件10加热后的外圈通过外圈移送组件9送至所述芯杆装配盘中完成角接触球轴承的合套装配，而装配后的成品通过成品下料组件11从所述定位工装618中取出，其中如图20～21所示，所述芯杆装配盘上由内到外依次设有芯杆定位块6111、内圈承载槽6112和保持架承载台6115，角接触球轴承的内圈放置于所述内圈承载槽6112中，保持架放置于保持架承载台6115上与内圈配合，且所述保持架内外两侧通过所述保持架内侧限位凸起6114和保持架外侧限位凸起6113限定位置。

如图17所示，所述定位工装618上设有可浮动升降的上升降板614，且所述定位工装618的定位芯杆611上端设有芯杆装配盘，所述上升降板610上侧设有中部开孔612的装配支撑板613，且所述芯杆装配盘设于所述装配支撑板613的开孔612中，并且所述定位工装618设有工装调节螺杆617调节与所述上升降板610相连的下升降板614的高度，进而驱动调节所述装配支撑板613的高度，以使各个定位工装618的装配支撑板613保持高度一致。本发明布球时，由于上升降板610通过工装弹簧609支撑可浮动升降，而布球装置7中的布球头706中部设有制动芯轴723，且所述制动芯轴723与所述布球弹簧725相抵实现升降浮动，这样当布球头706与所述定位工装618的装配支撑板613相抵时，如图19所示，所述制动芯轴723与所述定位芯杆611相抵上升，而所述装配支撑板613与所述布球头706其余部分相抵下降，从而使定位工装618上的保持架露出滚珠球槽，然后如图18所示，所述布球头706内设有布球通道7062与相邻通道块内的入球通道衔接，轴承滚珠由所述布球通道7062进入保持架中实现装配，布球结束后所述布球头706上升回位，而装配支撑板613在工装弹簧609作用下恢复原位使保持架不再露出，从而避免转盘607转动使轴承滚珠脱落。

另外所述布球装置7通过一个球仓供给装置5自动供应轴承滚珠，如图10～12所示，所述球仓供给装置5包括多个球仓501用于装载多种规格的轴承滚珠，当所述球仓501的出口开启时，一个轴承滚珠通过重力作用由出口输出并经由对应的柔性导管507进入取球口支撑板518上对应的取球口516中，而移动块515上侧的滚珠限位板5151与各个取球口516下侧相抵，当移动块515上侧的滚珠限位板5151承载轴承滚珠后，所述移动块515通过移动块驱动组件移动至一侧的落球工位，并且轴承滚球通过落球工位一侧的推球气缸驱动逐一进入落球口中，进而落入所述布球装置7的入口接头714中。

而如图8～9所示，本发明的保持架上料组件4包括可旋转的串联杆组，且所述串联杆组的各组串联杆407上均套装有保持架412，本发明工作时，保持架412依靠重力作用沿着串联杆407滑动落入对应的定位半环408中，然后定位半环408内的保持架412通过保持架推送组件推出进入保持架移料工位，而保持架移料工位上的保持架412通过所述保持架移送组件送入所述转盘607上的对应定位工装618中，当一组串联杆407上的保持架412上料完毕后，串联杆组自动旋转设定角度使下一组串联杆407对准输出方向。

本发明工作时，角接触球轴承的内圈、外圈以及最后的成品分别通过对应的气动夹爪实现上料或下料，其中转盘607上的定位工装618由布球装置7输出后，先进入一个视觉检测定位组8进行检测定位，然后再进入与所述外圈移送组件9对应的工位。如图13～14所示，所述视觉检测定位组件8包括检测相机803和整球工装805，检测时所述检测相机803先移动至与所述定位工装618同心位置，当检测相机803视觉检测到轴承滚珠位置脱出保持架过大时，整球工装气缸804移动至定位工装618上方并驱动整球工装805下降，所述整球工装805罩在保持架和轴承滚珠的外侧，并向中心位置挤压轴承滚珠到正确位置，然后所述定位工装618再承载保持架、轴承滚珠等部件进入与所述外圈移送组件9对应的工位进行外圈装配。

Claims (8)

1.一种角接触球轴承合套机，其特征在于：包括内部设有支撑基板（104）的框架（1），其中所述支撑基板（104）中部设有转盘组件（6），并且在所述支撑基板（104）上沿着所述转盘组件（6）的圆周方向依次设有内圈上料组件（2）、保持架上料组件（4）、布球装置（7）、视觉检测定位组件（8）、外圈移送组件（9）和成品下料组件（11），其中布球装置（7）与一个球仓供给装置（5）衔接，外圈移送组件（9）输入端与一个外圈上料组件（3）对应衔接，且所述外圈移送组件（9）远离转盘组件（6）一侧设有加热组件（10），所述转盘组件（6）包括转盘（607），且所述转盘（607）上沿着圆周方向设有多个定位工装（618），所述定位工装（618）包括固设于转盘（607）上的定位芯杆（611）和可浮动升降的上升降板（610），所述上升降板（610）上侧设有中部开孔（612）的装配支撑板（613），所述定位芯杆（611）上端设有芯杆装配盘置于所述开孔（612）中，所述芯杆装配盘上由内到外依次设有芯杆定位块（6111）、内圈承载槽（6112）和保持架承载台（6115），其中所述保持架承载台（6115）内侧设有保持架内侧限位凸起（6114），所述保持架承载台（6115）外侧设有保持架外侧限位凸起（6113）；

所述布球装置（7）包括通道块组、块组旋转组件和块组升降组件，其中所述块组升降组件设有块组升降座（717），所述块组旋转组件和通道块组均设于所述块组升降座（717）上，且所述通道块组通过所述块组旋转组件驱动旋转，所述通道块组包括多个内部设有入球通道的通道块，且各个通道块内的入球通道依次对应衔接，所述通道块组最上端的第一通道块（713）上侧设有入口接头（714），且所述入口接头（714）与所述第一通道块（713）内的第一入球通道（7131）对应衔接，所述通道块组下侧设有布球头（706），且所述布球头（706）中部设有可浮动升降的制动芯轴（723），所述布球头（706）下侧设有加球曲面（7061），所述布球头（706）内部设有与相邻通道块内的入球通道衔接的布球通道（7062）；

所述通道块组包括由上到下依次连接的第一通道块（713）、第二通道块（709）和第三通道块（707），其中所述第一通道块（713）中部设有第一入球通道（7131）与所述入口接头（714）衔接，所述块组升降座（717）上设有安装支板（715），且所述入口接头（714）安装于所述安装支板（715）上，所述第二通道块（709）内设有倾斜的第二入球通道（7091），所述第三通道块（707）下侧与所述布球头（706）连接，且所述第三通道块（707）内部一侧设有第三入球通道（7071），所述第一入球通道（7131）、第二入球通道（7091）、第三入球通道（7071）以及所述布球头（706）内的布球通道（7062）依次衔接，所述第三通道块（707）中设有布球弹簧（725），且所述制动芯轴（723）上端与所述布球弹簧（725）相抵，所述制动芯轴（723）与布球头（706）之间设有轴承（722）。

2.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述定位工装（618）还包括下升降板（614）、导向轴（616）、导向套（608）、工装弹簧（609）、装配支撑板（613）和工装调节螺杆（617），其中定位芯杆（611）固设于转盘（607）上侧，上升降板（610）设于转盘（607）上侧，下升降板（614）设于转盘（607）下侧，且所述上升降板（610）和下升降板（614）通过多个穿过转盘（607）的导向轴（616）相连，所述转盘（607）上设有导向套（608），且所述导向轴（616）分别穿过对应的导向套（608），所述导向轴（616）上设有工装弹簧（609），且所述工装弹簧（609）设于所述导向套（608）和上升降板（610）之间，所述工装调节螺杆（617）与所述下升降板（614）中部螺纹连接，且所述工装调节螺杆（617）上端与所述转盘（607）下侧相抵。

3.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述转盘（607）一侧设有可移动的工装限位板（615），另一侧设有可移动的转盘定位块（606），所述支撑基板（104）下侧设有转盘分度电机（603），且所述转盘（607）通过所述转盘分度电机（603）驱动旋转。

4.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述保持架上料组件（4）包括保持架推送组件、保持架移送组件和可旋转的串联杆组，其中所述串联杆组包括悬挂母板（405）、悬挂底板和多组串联杆（407），所述悬挂底板上沿着圆周方向均布有多个定位半环（408），且所述串联杆（407）上端与所述悬挂母板（405）连接、下端插入对应的定位半环（408）中，保持架套装于对应的串联杆（407）上，并且所述保持架依靠重力作用沿着串联杆（407）滑动落入对应的定位半环（408）中，所述定位半环（408）内的保持架通过保持架推送组件推出进入保持架移料工位，所述保持架移料工位上的保持架通过所述保持架移送组件送入所述转盘（607）上的对应定位工装（618）中。

5.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述球仓供给装置（5）包括移动块（515）、移动块驱动组件、推球气缸、取球口支撑板（518）和多个球仓（501），其中各个球仓（501）设于一个球仓底板（517）上，取球口支撑板（518）设于所述球仓底板（517）下侧，并且所述取球口支撑板（518）上设有多个取球口（516），所述取球口（516）分别通过柔性导管（507）与对应球仓（501）的出口连接，所述移动块（515）设于所述取球口支撑板（518）下侧并通过所述移动块驱动组件驱动移动，所述移动块（515）上侧设有滚珠限位板（5151）与各个取球口（516）下侧相抵，所述移动块（515）承载轴承滚珠后通过移动块驱动组件移动至一侧的落球工位，所述落球工位上设有所述推球气缸，并且所述落球工位设有落球口，所述落球口通过柔性导管与所述布球装置（7）连接，轴承滚球通过所述推球气缸驱动逐一进入所述落球口中。

6.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述视觉检测定位组件（8）包括检测支座（801）、检测移动气缸（802）、检测相机（803）、整球工装气缸（804）和整球工装（805），其中检测支座（801）设于所述支撑基板（104）上，检测移动气缸（802）设于所述检测支座（801）上，且所述检测相机（803）和整球工装气缸（804）均通过所述检测移动气缸（802）驱动移动，所述整球工装（805）呈罩状，且所述整球工装（805）调整定位时罩在保持架和轴承滚珠的外侧并向中心位置挤压轴承滚珠。

7.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述内圈上料组件（2）和成品下料组件（11）对称设置，其中所述内圈上料组件（2）包括内圈传输带（203）、内圈夹爪驱动机构和内圈夹爪（209），且内圈传输带（203）上的内圈通过内圈夹爪（209）夹持送至转盘（607）上对应的定位工装（618）中，所述内圈夹爪（209）通过内圈夹爪驱动机构驱动移动，所述成品下料组件（11）包括成品传输带（1103）、成品夹爪驱动机构和成品夹爪（1109），且转盘（607）对应定位工装（618）中的成品通过成品夹爪（1109）夹持送至成品传输带（1103）上，所述成品夹爪（1109）通过成品夹爪驱动机构驱动移动。

8.根据权利要求1所述的角接触球轴承合套机，其特征在于：所述外圈移送组件（9）包括外圈夹爪（906）和外圈夹爪驱动机构，且所述外圈夹爪（906）通过所述外圈夹爪驱动机构驱动移动；所述外圈移送组件（9）远离转盘组件（6）一侧设有加热组件（10），所述加热组件（10）包括加热支撑座（1003）、加热升降气缸（1004）、加热线圈（1002）和加热设备（1001），其中外圈通过所述外圈夹爪（906）抓取放置于所述加热支撑座（1003）上，所述加热支撑座（1003）通过所述加热升降气缸（1004）驱动升降移动进入所述加热线圈（1002）前端形成的环状部中，所述加热线圈（1002）通过所述加热设备（1001）控制通断电。