CN115816396A - 一种三维轴承生产操作平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种三维轴承生产操作平台，包括：气缸平推装置、夹紧旋转装置和三维操作装置，气缸平推装置包括第一升降气缸，第一升降气缸上安装有平推组件；夹紧旋转装置包括夹紧组件，夹紧组件转动连接有旋转组件，旋转组件滑动连接在升降组件上；三维操作装置包括动力组件，动力组件传动连接两并排布置的主动滚动轴和从动滚动轴；第一升降气缸平推组件上移至支撑组件处，利用平推组件将支撑组件轴承移送至夹紧组件，旋转组件将夹紧组件翻转，升降组件将轴承移送至主动滚动轴和从动滚动轴。本发明能够不改变现有轴承工件流水线生产工序，与其实现无缝对接，从而实现从生产到外观缺陷检测整个流程的自动化，完成现有生产流水线的智能化升级。

Description

一种三维轴承生产操作平台

技术领域

本发明涉及轴承生产领域，特别是涉及一种三维轴承生产操作平台。

背景技术

随着智能制造技术的快速发展，轴承生产流水线的自动化程度也越来越高，轴承的外观缺陷检测作为生产制造末端环节，如果能无缝嵌入到目前正在运行生产流水线工序中，则可以实现轴承工件从生产到打包包装一条完整的自动化、智能化生产流水线。目前轴承外观缺陷智能检测技术都是基于图像为主要信息载体实现的，因此需要在生产流水线工位上实现轴承工件全方位的图像采集工作。目前基于轴承工件外观检测这一应用背景下的轴承工件流水线生产平台的设计都是基于二维平面设计。

公开号为CN114087999B的中国专利公开了一种轴承缺陷检测装置及其检测方法，分别对内圆、外圆、端面进行单面操作，检测过程中使用器件及操作步骤较多，且该装置未涉及与轴承生产单位现有生产流水线的紧密结合接口处设计结构，因此不能实现现有生产流水线的智能化升级扩展，不适用于流水线上轴承的外观缺陷检测工作。

公开号为CN217250813U的中国专利公开了一种轴承表面缺陷视觉检测装置，该装置只适用于简易的传送带式的生产流水线操作，并不适用于多道工序智能控制的自动化生产流水线，控制简单，无法直接嵌入到现有通用的智能生产流水线中。

公开号为CN114544173B的中国专利公开了一种轴承缺陷检测设备，该结构的轴承工件的传输台采用轴承压臂式机构，无法与市面上通用的平面生产流水线无缝结合，从而实现生产流水线的智能化升级与扩展。

故亟需一种不改变现有生产流水线结构，扩展增加能够实现轴承外观智能缺陷检测的操作工位，以实现从生产到打包的智能化、自动化轴承生产线。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维轴承生产操作平台，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种三维轴承生产操作平台，包括：

气缸平推装置，所述气缸平推装置包括第一升降气缸，所述第一升降气缸上安装有平推组件，所述平推组件与支撑组件抵接；

夹紧旋转装置，所述夹紧旋转装置包括夹紧组件，所述夹紧组件用于夹紧轴承，所述夹紧组件转动连接有旋转组件，所述旋转组件滑动连接在升降组件上；

三维操作装置，所述三维操作装置包括动力组件，所述动力组件传动连接两并排布置的主动滚动轴和从动滚动轴；

所述平推组件将支撑组件上的所述轴承移送至所述夹紧组件，所述旋转组件将所述夹紧组件翻转，所述升降组件将轴承移送至所述主动滚动轴和所述从动滚动轴上。

优选的，所述平推组件包括安装在所述第一升降气缸上方的平推气缸，所述平推气缸传动连接有推动杆，所述推动杆上固接有弧形套，所述弧形套上安装有套筒，所述套筒与所述轴承抵接。

优选的，所述支撑组件包括支撑架，所述支撑架上固接有平台，所述平台用于放置所述轴承，所述套筒穿过所述平台并与所述轴承抵接。

优选的，所述夹紧组件包括与所述平台抵接的U型夹板，所述U型夹板顶端对应设置有磁吸夹板，所述U型夹板和所述磁吸夹板通过固定夹连接，所述固定夹固接在夹具上，所述U型夹板与所述磁吸夹板之间设置有磁吸装置，所述磁吸装置用于夹紧轴承，所述夹具连接所述旋转组件。

优选的，所述旋转组件包括第一电机，所述第一电机传动连接有夹板固定轴，所述夹板固定轴的输出端转动连接所述夹具，所述第一电机安装在电机架上，所述电机架滑动连接在所述升降组件上。

优选的，所述升降组件包括固定平台，所述固定平台上安装有第二升降气缸，所述第二升降气缸活动端固接所述电机架，所述电机架滑动连接在第一导轨上，所述第一导轨固接在导轨架侧壁。

优选的，所述动力组件包括第二电机，所述第二电机传动连接所述主动滚动轴，所述主动滚动轴传动连接有主动齿轮,所述主动齿轮啮合有中间齿轮，所述中间齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮传动连接从动滚动轴。

本发明公开了以下技术效果：本发明公开一种三维轴承生产操作平台，第一升降气缸将平推组件上下移送，平推组件将轴承移送至夹紧组件，实现轴承纵向和水平向的移动，进而实现自动上件，夹紧组件对轴承进行夹持，旋转组件进一步对被夹持的轴承进行翻转，翻转完毕后由升降组件将其送入三维操作装置，动力组件驱动主动滚动轴旋转，同时带动从动滚动轴旋转放置在上面的轴承进行360度旋转展示。本发明设计了两个同向滚动的转动轴结构，不仅能够完成轴承工件的三维立体空间的展示，同时还能够结合图像采集系统实现轴承外径的360度图像采集工作；本发明设计了升降气缸推动操作平台，实现了在一个工位上完成了从二维平面到三维立体空间的转换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为气缸平推装置的工作过程示意图；

图3为夹紧旋转装置的结构示意图；

图4为夹板的结构示意图；

图5为三维操作装置的结构示意图；

其中：1、平台；2、支撑架；3、套筒；4、弧形套；5、推动杆；6、U型夹板；7、夹板固定轴；8、第一导轨；9、导轨架；10、平推气缸；11、第一升降气缸；12、主动滚动轴；13、固定底座；14、主动齿轮；15、中间齿轮；16、固定杆；17、第一电机；18、磁吸夹板；19、固定平台；20、固定夹；21、夹具；22、电机架；23、轴承；24、磁吸装置；25、第二升降气缸；26、第二电机；27、第二电机轴套；28、气缸平推装置；29、夹紧旋转装置；30、三维操作装置；31、从动齿轮；32、从动滚动轴。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-5，本发明提供一种三维轴承生产操作平台，包括：

气缸平推装置28，气缸平推装置28包括第一升降气缸11，第一升降气缸11上安装有平推组件，平推组件与支撑组件抵接；

夹紧旋转装置29，夹紧旋转装置29包括夹紧组件，夹紧组件用来夹紧轴承23，夹紧组件转动连接有旋转组件，旋转组件滑动连接在升降组件上；

三维操作装置30，三维操作装置30包括动力组件，动力组件传动连接两并排布置的主动滚动轴12和从动滚动轴32；

平推组件将支撑组件上的轴承23移送至夹紧组件，旋转组件将夹紧组件翻转，升降组件将轴承移送至主动滚动轴12和从动滚动轴32上。

一种三维轴承生产操作平台，第一升降气缸11将平推组件上下移送，平推组件将轴承移送至夹紧组件，实现轴承23纵向和水平向的移动，进而实现自动上件，夹紧组件对轴承23进行夹持，旋转组件进一步对被夹持的轴承进行翻转，翻转完毕后由升降组件将其送入三维操作装置，动力组件驱动主动滚动轴12旋转，同时带动从动滚动轴32旋转放置在上面的轴承23进行360度旋转展示。

进一步的，三维操作装置30放置在展示平台上，展示平台占用空间少，流水线展示平台仅需要180mm*180mm的位置，整个系统所占用的空间范围也仅为500mm*500mm的空间。

进一步优化方案，平推组件包括安装在第一升降气缸11上方的平推气缸10，平推气缸10传动连接有推动杆5，推动杆5上固接有弧形套4，弧形套4上安装有套筒3，套筒3与轴承23抵接；支撑组件包括支撑架2，支撑架2上固接有平台1，平台1用来放置轴承23，套筒3穿过平台1并与轴承23抵接。平台1中间分割出沟道，四角各有相同的直径的圆孔，支撑架2与平台1圆孔同心并垂直相切，支撑架2的圆轴顶端面与平台1共面，使平台1固定，推动杆5与平推气缸10连接，利用平推气缸10使推动杆5左右移动，推动杆5与弧形套4连接，弧形套4的弧面与套筒3连接，套筒3与轴承内壁同心，在平推气缸10作用下推动轴承23左右移动。平推气缸10与第一升降气缸11的活动端连接，第一升降气缸11能控制平推气缸10上下移动。

进一步优化方案，夹紧组件包括与平台1抵接的U型夹板6，U型夹板6顶端对应设置有磁吸夹板18，U型夹板6和磁吸夹板18通过固定夹20连接，固定夹20固接在夹具21上，U型夹板6与磁吸夹板18之间设置有磁吸装置24，磁吸装置24用于夹紧轴承23，夹具21连接旋转组件。U型夹板6与磁吸夹板18通过夹板固定轴7固定为一体，同心轴方式安装。当轴承23推进到U型夹板6和磁吸夹板18中间时，通过磁吸的方式将轴承23固定于两个夹板中间，以便后续翻转操作。

进一步的，U型夹板6与磁吸夹板18固定在夹板固定轴7上，利用磁吸的方式夹紧轴承23。夹板固定轴7的旋转实现轴承23从水平方向到垂直方向的旋转。夹紧轴承23后，通过夹板平移，连同工件一起平移到三维显示装置处。磁吸装置24松开，轴承23侧立于三维生产工位上。夹紧组件通过导轨归到初始位置。

进一步优化方案，旋转组件包括第一电机17，第一电机17传动连接有夹板固定轴7，夹板固定轴7的输出端转动连接夹具21，第一电机17安装在电机架22上，电机架22滑动连接在升降组件上；升降组件包括固定平台19，固定平台19上安装有第二升降气缸25，第二升降气缸25活动端固接电机架22，电机架22滑动连接在第一导轨8上，第一导轨8固接在导轨架9侧壁。U型夹板6上的圆轴底端与第一电机17连接，第一电机17控制U型夹板6旋转，电机架22随第二升降气缸25在第一导轨8上移动，第二升降气缸25带动电机架22上下移动夹紧组件夹紧工件后，第一电机17带动夹板固定轴7驱动夹具21上夹持的轴承23快速旋转90度，完成轴承23从二维平面到三维空间立体的转换。磁吸装置24松开，轴承23自然滑落于三维生产平台上。夹紧组件上升回归原位，将轴承23无遮挡侧立于三维工作平台上。

进一步的，在第二升降气缸25外加设限位架，对第二升降气缸25进行限位操作，避免在夹紧组件释放轴承23时对轴承23造成磕碰。

进一步优化方案，动力组件包括第二电机26，第二电机26传动连接主动滚动轴12，主动滚动轴12外套设第二电机轴套27；主动滚动轴12传动连接有主动齿轮14,主动齿轮14啮合有中间齿轮15，中间齿轮15啮合有从动齿轮31，从动齿轮31传动连接从动滚动轴32。

进一步的，主动滚动轴12和从动滚动轴32固定在固定底座13上，并且，固定杆16对主动齿轮14,中间齿轮15和从动齿轮31进行固定。

主动滚动轴12和从动滚动轴32与固定底座13连接，且内壁同心，并且可在固定底座13上转动，第二电机26传动连接主动滚动轴12。主动滚动轴12带动主动齿轮14转动，主动齿轮14啮合中间齿轮15，中间齿轮15啮合连接从动齿轮31，从动齿轮31转动带动从动滚动轴32转动，主动滚动轴12和从动滚动轴32同向旋转，使轴承23侧立于两根滚动轴上，并匀速转动，侧立于平台的外观缺陷检测装置上升，对轴承23采集三维立体图像。两个同向滚动的转动轴结构，不仅能够完成轴承23的三维立体空间的展示，同时还能够实现轴承外径的360度图像采集工作。

进一步的，利用现有工位空间实现轴承23的三维360度展示，使得图像采集设备能够一次采集到轴承23内径、外径以及两个端面的完整图像，实现轴承23产流水线从二维平面到三维立体空间的升级。同时，能够不改变现有轴承工件流水线生产工序，与其实无缝对接，从而实现从生产到外观缺陷检测整个流程的自动化，完成现有生产流水线的智能化升级。

工作过程：

当轴承23移动到现有轴承生产线平台1时，第一升降气缸11推动平推气缸10，使推动杆5前行，使得套筒3嵌入轴承23内圈，气缸平推装置28推动轴承23移动到U型夹板6，第一升降气缸11下降，平推气缸10收缩，磁吸夹板18工作夹紧轴承23，第一电机17驱动夹板固定轴7控制U型夹板6旋转，第二升降气缸25推动U型夹板6下降到两根滚动轴上方，U型夹板6释放轴承23到两根滚动轴上，第二升降气缸25推动U型夹板6上升，第二电机26传动连接主动滚动轴12。主动滚动轴12带动主动齿轮14转动，主动齿轮14啮合中间齿轮15，中间齿轮15啮合连接从动齿轮31，从动齿轮31转动带动从动滚动轴32转动，主动滚动轴12和从动滚动轴32同向旋转，使轴承23侧立于两根滚动轴上，并匀速转动，实现轴承23从二维生产平台到三维操作平台转换。

当轴承23完成了三维操作后，第二升降气缸25推动U型夹板6下降以及磁吸夹板18下降，U型夹板6和磁吸夹板18夹紧轴承23，第二升降气缸25推动U型夹板6上升到与现有生产线等高高度，第二电机26夹板固定轴7带动U型夹板6共同旋转到水平，平推气缸10收缩带动轴承23移动回现有轴承生产流水线操作平台1，进入到生产流水线的下一道工序。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种三维轴承生产操作平台，其特征在于：包括：

气缸平推装置(28)，所述气缸平推装置(28)包括第一升降气缸(11)，所述第一升降气缸(11)上安装有平推组件，所述平推组件与支撑组件抵接；

夹紧旋转装置(29)，所述夹紧旋转装置(29)包括夹紧组件，所述夹紧组件用于夹紧轴承(23)，所述夹紧组件转动连接有旋转组件，所述旋转组件滑动连接在升降组件上；

三维操作装置(30)，所述三维操作装置(30)包括动力组件，所述动力组件传动连接两并排布置的主动滚动轴(12)和从动滚动轴(32)；

所述平推组件将支撑组件上的所述轴承(23)移送至所述夹紧组件，所述旋转组件将所述夹紧组件翻转，所述升降组件将轴承移送至所述主动滚动轴(12)和所述从动滚动轴(32)上。

2.根据权利要求1所述的三维轴承生产操作平台，其特征在于：所述平推组件包括安装在所述第一升降气缸(11)上方的平推气缸(10)，所述平推气缸(10)传动连接有推动杆(5)，所述推动杆(5)上固接有弧形套(4)，所述弧形套(4)上安装有套筒(3)，所述套筒(3)与所述轴承(23)抵接。

3.根据权利要求2所述的三维轴承生产操作平台，其特征在于：所述支撑组件包括支撑架(2)，所述支撑架(2)上固接有平台(1)，所述平台(1)用于放置所述轴承(23)，所述套筒(3)穿过所述平台(1)并与所述轴承(23)抵接。

4.根据权利要求3所述的三维轴承生产操作平台，其特征在于：所述夹紧组件包括与所述平台(1)抵接的U型夹板(6)，所述U型夹板(6)顶端对应设置有磁吸夹板(18)，所述U型夹板(6)和所述磁吸夹板(18)通过固定夹(20)连接，所述固定夹(20)固接在夹具(21)上，所述U型夹板(6)与所述磁吸夹板(18)之间设置有磁吸装置(24)，所述磁吸装置(24)用于夹紧轴承(23)，所述夹具(21)连接所述旋转组件。

5.根据权利要求4所述的三维轴承生产操作平台，其特征在于：所述旋转组件包括第一电机(17)，所述第一电机(17)传动连接有夹板固定轴(7)，所述夹板固定轴(7)的输出端转动连接所述夹具(21)，所述第一电机(17)安装在电机架(22)上，所述电机架(22)滑动连接在所述升降组件上。

6.根据权利要求5所述的三维轴承生产操作平台，其特征在于：所述升降组件包括固定平台(19)，所述固定平台(19)上安装有第二升降气缸(25)，所述第二升降气缸(25)活动端固接所述电机架(22)，所述电机架(22)滑动连接在第一导轨(8)上，所述第一导轨(8)固接在导轨架(9)侧壁。

7.根据权利要求1所述的三维轴承生产操作平台，其特征在于：所述动力组件包括第二电机(26)，所述第二电机(26)传动连接所述主动滚动轴(12)，所述主动滚动轴(12)传动连接有主动齿轮(14),所述主动齿轮(14)啮合有中间齿轮(15)，所述中间齿轮(15)啮合有从动齿轮(31)，所述从动齿轮(31)传动连接从动滚动轴(32)。

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