CN115971887B - 一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及角接触球轴承的批量化生产领域，尤其涉及一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备及方法。本发明通过组装测量工位将接收到的内圈组装至接收到的外圈内形成组装后的轴承；组装后的轴承通过装球组件在内外圈之间填充钢球；通过分球组件将钢球均匀分布在轴承的圆周内；通过测量组件测量凸出量值，根据凸出量值对轴承分级；通过拆球组件清除轴承中的标准钢球，然后将轴承传输至轴承下料分拣工位，轴承下料分拣不同级别的轴承下料。本发明解决批量生产的质量合格率不高、生产效率不高，高端机床主轴领域由于轴承结构不同导致的轴承组合的效率低下的问题，并且大大降低了机床主轴使用的角接触轴承质量与成本。

Description

一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备及方法

技术领域

本发明涉及角接触球轴承的批量化生产领域，尤其涉及一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备及方法。

背景技术

目前，由于万能组配轴承精度要求比较高，现有的加工方法为单件加工，影响万能组配轴承的大面积的推广使用，如申请号为201380002494 .0的发明专利申请中给出的组装方法，该组装方法中还给出了角接触球轴承的滚珠装入以及滚珠回收的自动化方法。但是，该方法在使用中，由于仅采用磨削加工一种方式完成角接触轴承的高精度装配，难以满足高速现代化轴承组装的需要，同时多个滚珠经逐个预装配后实现凸出量检测、并进而判断轴承精度是否符合需要的方式亦难以达到高的加工速度，除此之外，对于检出不同品质的轴承还需进行分拣下料，上述发明并不能解决上述问题。目前万能组配虽然每个轴承企业都有自己的方法与工艺，但多数都需要进行单件的修磨，单件修磨主要存在精度差的问题。通过后续的磨削多数情况对于平面的平行是破坏的，P4级轴承平面的平行精度目前均可以做到小于2um的精度水平，但通过单件磨削后的平面平行的精度在2um以上，对于高精度的轴承，已经达不到精度的标准。除此之外还存在生产效率低的问题。由于单件生产，无法达到批量生产，导致加工过程较长，加工工序长。测量及测量准备时间较长，由于纯手工进行，效率很低。

发明内容

本发明为了提供一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备及方法，考虑到流水线自动化输送和自动化组装的需要，在进行精度控制，并测量凸出量值，并根据测出的凸出量值对轴承进行分拣下料，本发明采用以下技术方案：

一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，包括外圈上料工位、内圈上料工位、组装测量工位、轴承下料分拣工位：

内圈上料工位：用于传输轴承的内圈至外圈上料工位；

外圈上料工位：用于传输轴承的外圈并接收内圈，将所述内圈组装至所述外圈内然后传输至组装测量工位；

组装测量工位包括可调节框架以及依次安装在可调节框架上的装球组件、分球组件、测量组件、拆球组件、球回收组件；可调节框架上还安装有根据生产节奏传输并夹紧轴承的夹取组件。

可调节框架包括框夹主体，可调节框架主体的侧横梁上开设有腰孔，且沿传输方向上安装有滑轨。框架底部安装有底板，底板用于配合夹取组件来承载轴承。

夹取组件包括夹取气缸、导向轴、位移支架、位移气缸、平行设置的固定臂和夹爪臂；位移支架架设在可调节框架上，固定臂安装在位移支架底部上，位移气缸安装在可调节框架底部上且驱动端与位移支架连接，夹取气缸固定安装在固定臂上且贯穿固定臂后与夹爪臂连接，固定臂和夹爪臂之间通过导向轴连接，夹取气缸驱动夹爪臂靠近或远离固定臂，夹爪臂上设有多个用于夹紧轴承的夹紧限位块，夹紧限位块按照各个组件的工作距离分布。

组装后的轴承依次通过装球组件在内外圈之间填充钢球，通过分球组件将钢球均匀分布在轴承的圆周内，通过测量组件测量凸出量值，根据凸出量值对轴承分级，通过拆球组件清除轴承中的标准钢球，然后将轴承传输至轴承下料分拣工位；

轴承下料分拣工位：用于分拣不同级别的轴承下料。

具体的，外圈上料工位包括传输方向互相垂直设置的横向传输机和纵向传输机，横向传输机的出料端与纵向传输机的进料端连接，纵向传输机的出料端与组装测量工位连接从而形成L状，这样形成L状可以实现相同传输量的同时节省传输空间。

横向传输机上设置有位置可调节的转向限位件，外圈通过转向限位件改变传输方向且传输至纵向传输机上。其中，转向限位件包括支架和外圈气缸，外圈气缸的驱动方向沿着纵向传输机的传输方向，外圈气缸的驱动端连接有推块，外圈气缸驱动推块将外圈推至纵向传输机上。

纵向传输机上安装有退磁器，外圈经过退磁器消去磁性，避免与内圈装配至外圈内时相互吸引影响后续测量，纵向传输机的出料端安装有横向限位件以及纵向限位件，横向限位件和纵向限位件的限位方向相互垂直；外圈被传输至纵向限位件处，纵向限位件抵住外圈，纵向传输机停止传输，内圈上料工位传输内圈掉落至外圈内，外圈被横向限位件抵住外圈侧壁并推送直至内圈外壁与外圈内壁贴紧，这样使得内圈与外圈之间形成大空隙，便于后续装球组件在内外圈之间填充钢球。

具体的，轴承下料分拣工位包括传输机以及分流台，沿着传输机传输方向，传输机上安装有多个推位件，推位件通过气缸以及安装在气缸驱动端的推块组成，分流台上的设置有多个分流槽，不同的分流槽对应不同级别轴承，每个推位件对应一个分流槽。轴承被分级后，通过传输机传输至对应的分流槽位置处，然后通过推位件推动轴承至分流槽内，然后通过分流槽进行下料，实现分拣的功能。

具体的，装球组件包括装球漏斗、导球管、计数器，装球漏斗的出料端与计数器连接，计数器与导球管的进料端连接，导球管的出料端位于夹取组件正上方。为了将装球组件安装在可调节框架上，将导球管安装在装球连接支架上，装球连接支架的两侧安装装球滑块，装球滑块安装在可调节框架的滑轨上，且可在滑轨上滑动。除此之外，装球漏斗外壁上套设安装有装球紧固支架，装球紧固支架通过螺栓贯穿腰孔后与侧横梁连接。

具体的，分球组件包括分球盘、分球气缸、分球推杆；为了将分球组件安装在可调节框架上，将分球连接支架的两侧安装分球滑块，分球滑块安装在可调节框架的滑轨上，且可在滑轨上滑动。除此之外，在分球推杆外壁上套设安装有装球紧固支架，装球紧固支架通过螺栓贯穿腰孔后与侧横梁连接。

分球气缸的驱动端连接分球推杆一端，分球推杆另一端连接分球盘，分球推杆上套设有弹簧，弹簧两端分别抵住分球盘与分球连接支架底面，这样避免分球盘与钢球直接刚性连接，存在缓冲，保护分球盘。

分球盘底部安装有多个长度依次递减的指针，多个指针呈圆形在分球盘底部均匀分布，分球气缸驱动分球推杆向下移动直至每个指针插设于两个钢球之间，当最长的指针插入两个钢球之间时，钢球依次分散，各个较短的指针依次插入另外两个钢球之间，这样就实现了各个钢球在缝隙之间均匀分布。

具体的，测量组件包括旋转驱动机构以及内外圈高度测量器，旋转驱动机构与可调节框架连接，旋转驱动机构与内外圈高度测量器连接，旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器在竖直方向做升降运动，使内外圈高度测量器分别接触轴承的内圈和外圈，旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器做旋转运动，从而测量轴承不同位置的凸出量值，然后将不同位置处的测量的内圈高度差数据取平均值，计算得到最终的凸出量值。

具体的，拆球组件包括旋转驱动机构以及连接套，所述连接套与旋转驱动机构连接，所述连接套底部安装有一根规整探针，旋转驱动机构驱动连接套在竖直方向做升降运动，直至规整探针插入任意两个钢球之间，然后旋转驱动机构驱动连接套做旋转运动，旋转一周后直至所有的钢球规整紧靠在一起，方便后续回收钢球。

具体的，球回收组件包括旋转驱动机构以及与旋转驱动机构连接的侧推气缸以及两个引导块，可调节框架的底板上开设有回收孔，回收孔与接球装置连接，钢球可以通过回收孔排出落入接球装置中。

侧推气缸的驱动端连接有推板，引导块上连接有引导针，旋转驱动机构驱动侧推气缸以及引导块做升降运动直至推板插入内圈内以及引导针插入外圈与内圈之间，由于通过拆球组件内圈和外圈之间的钢球已经聚集在一起了，侧推气缸驱动推板推动内圈抵触外圈，旋转驱动机构驱动引导块做旋转运动，两个引导针同时顺时针转动或逆时针转动，将聚集在一起的钢球落入回收孔内，直到所有的钢球全部落入接球装置内。

进一步的，旋转驱动机构包括旋转气缸、转轴、电机；旋转气缸的驱动端连接有承接板，转轴的一端与承接板连接，另一端贯穿安装板后连接轴承，装球气缸驱动转轴在竖直方向上运动，安装板与承接板之间通过弹性缓冲件连接；沿轴承外套设安装有连接法兰，电机安装在安装板上，电机的驱动端安装有皮带轮，皮带轮与轴承外壁通过皮带传动连接从而带动轴承转动，连接法兰外接其他设备，为了将旋转驱动机构固定在可调节框架上，承接板两侧安装测量滑块，测量滑块安装在可调节框架的滑轨上，且可在滑轨上滑动，从而带动整个旋转驱动机构调整位置移动，然后测量气缸的非驱动端安装在测量紧固支架上，测量紧固支架通过螺栓贯穿腰孔后与侧横梁连接，从而固定了整个旋转驱动机构的位置。

一种批量化生产万能组配角接触轴承测量方法，应用上述一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，包括以下步骤：

步骤1：将外径尺寸精度测量完成后的外圈，通过外圈上料工位中的横向传输机传输至位置可调节的转向限位件，外圈通过转向限位件改变传输方向后传输至纵向传输机上；同时将内径尺寸精度测量完成后的内圈通过内圈上料工位进行传输；

外圈被传输至纵向传输机的横向限位件以及纵向限位件位置处，内圈上料工位传输内圈并掉落至限位后的外圈内，外圈被横向限位件以及纵向限位件分别抵住侧壁进行推动直至内圈外壁与外圈内壁一侧贴紧，另一侧形成空隙，形成组装后的轴承，夹取组件将组装后的轴承传输至组装测量工位中的装球组件的工作位点；

步骤2：装球组件在轴承空隙之间填充钢球，然后再通过夹取组件将内外圈传输至分球组件的工作位点；

步骤3：分球组件中的每根指针插入每两个钢球之间，使得钢球在内外圈之间均匀分布；然后再通过夹取组件将分球后的轴承传输至测量组件的工作位点；

步骤4：测量组件中的旋转驱动机构将驱动内外圈高度测量器在竖直方向做升降运动，使内外圈高度测量器上的内圈探针接触轴承的内圈，外圈探针接触轴承外圈，测量完成一次凸出量值，然后旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器做旋转一定角度后，测量轴承不同位置的凸出量值，重复测量3个不同位置处的凸出量值，并计算组凸出量值的平均值作为该轴承的最终凸出量值，根据凸出量值对轴承分级并对该轴承计数；然后再通过夹取组件将测量后的轴承传输至拆球组件的工作位点；

步骤5：拆球组件中的旋转驱动机构驱动连接套在竖直方向做升降运动，直至连接套上的规整探针插入任意两个钢球之间，然后旋转驱动机构驱动规整探针旋转一周后直至所有的钢球规整紧靠在一起；然后再通过夹取组件将轴承传输至球回收组件的工作位点；

步骤6：球回收组件中的旋转驱动机构驱动侧推气缸以及引导块做升降运动直至推板插入内圈内以及引导针插入外圈与内圈之间，侧推气缸驱动推板推动内圈外壁抵触外圈内壁一侧，旋转驱动机构驱动引导块做旋转运动，顺时针转动一圈，然后逆时针转动一圈，直至引导针拨动钢球从可调节框架下料移出至接球装置内，然后再通过夹取组件将轴承传输至轴承下料分拣工位；

步骤7：分拣工位中的传输机传输计数后的轴承至对应位置处的推位件处，推位件推动轴承至分流槽内，完成轴承的分拣与下料。

综上所述，本发明通过外圈上料工位、内圈上料工位分别对外圈和内圈进行上料并将内圈组装至外圈内，然后将组装后的轴承依次通过所述装球组件在内圈和外圈之间填充钢球；通过所述分球组件将钢球均匀分布在内圈和外圈之间内；通过所述测量组件测量凸出量值，根据凸出量值对轴承分级，通过所述拆球组件清除轴承中的标准钢球，然后将所述轴承传输至所述轴承下料分拣工位，最后将不同级别的轴承通过轴承下料分拣工位进行分拣下料。通过该设备解决批量生产的质量合格率不高、生产效率不高，解决高端机床主轴领域由于轴承结构不同导致的轴承组合的效率低下，使机床主轴使用的角接触轴承质量与成本大大降低。本组件的生产过程自动化，本机由PLC控制，实现人机交互方式。减少人为操作过程中零件碰伤。除此之外，还可根据设定定期进行置零操作，使测量更加准确。

附图说明

图1是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备的结构示意图；

图2是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备的俯视图；

图3是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中外圈上料工位的结构示意图；

图4是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中轴承下料分拣工位的结构示意图；

图5是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中组装测量工位的结构示意图；

图6是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中装球组件的结构示意图；

图7是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中分球组件的结构示意图；

图8是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中测量组件的结构示意图；

图9是图8中A处的局部结构放大图；

图10是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中拆球组件的结构示意图；

图11是图10中B处的局部结构放大图；

图12是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中球回收组件的结构示意图；

图13是图12中C处的局部结构放大图；

图14是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中球回收组件的引导块与引导针的结构示意图；

图15是一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备中夹取组件的结构示意图；

附图标记：

1外圈上料工位；

101横向传输机；102外圈气缸；103支架；104退磁器；105纵向限位件；106纵向传输机；107横向限位件；

2内圈上料工位；

3组装测量工位；

301装球组件；

301-1装球漏斗；301-2装球紧固支架；301-3导球管；301-4装球滑块；301-5装球连接支架；

302分球组件；

302-1分球紧固支架；302-2弹簧；302-3分球盘；302-4分球连接支架；302-5分球气缸；302-6指针；302-7分球推杆；

303测量组件；

303-1测量滑块；303-2旋转气缸；303-3承接板；303-4电机；303-5皮带；303-6内外圈高度测量器；303-7连接法兰；303-8测量轴承；303-9弹性缓冲件；303-10转轴；303-11安装板；303-12测量紧固支架；

304拆球组件；

304-1连接套；304-2规整探针；

305球回收组件；

305-1侧推气缸；305-2推板；305-3引导块；305-4引导针；

306夹取组件；

306-1夹取气缸；306-2导向轴；306-3固定臂；306-4夹爪臂；306-5底板；

307滑轨；308位移支架；309侧横梁；

4轴承下料分拣工位；

401传输机；402分流槽；403推位件；404分流台；

5轴承。

具体实施方式

下面结合图1至图15对本发明做进一步说明。

一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，包括外圈上料工位1、内圈上料工位2、组装测量工位3、轴承下料分拣工位4：

（1）外圈上料工位1用于传输轴承的外圈至组装测量工位3。外圈上料工位1包括传输方向互相垂直设置的横向传输机101和纵向传输机106，横向传输机101的出料端与纵向传输机106的进料端连接，纵向传输机106的出料端与组装测量工位3连接从而形成L状，这样形成L状可以实现相同传输量的同时节省传输空间。

横向传输机101上设置有位置可调节的转向限位件，外圈通过转向限位件改变传输方向且传输至纵向传输机106上。其中，转向限位件包括支架103和外圈气缸102，外圈气缸102的驱动方向沿着纵向传输机106的传输方向，外圈气缸102的驱动端连接有推块，外圈气缸102驱动推块将外圈推至纵向传输机106上。

纵向传输机106上安装有退磁器104，外圈经过退磁器104消去磁性，避免与内圈装配至外圈内时相互吸引影响后续测量，纵向传输机106的出料端安装有横向限位件107以及纵向限位件105，横向限位件107和纵向限位件105的限位方向相互垂直；外圈被传输至纵向限位件105处，纵向限位件105抵住外圈，纵向传输机106停止传输，内圈上料工位2传输内圈掉落至外圈内，外圈被横向限位件107抵住外圈侧壁并推送直至内圈外壁与外圈内壁贴紧，这样使得内圈与外圈之间形成大空隙，便于后续装球组件301在内外圈之间填充钢球。

（2）内圈上料工位2用于传输轴承的内圈至组装测量工位3。

（3）组装测量工位3包括可调节框架以及依次安装在可调节框架上的装球组件301、分球组件302、测量组件303、拆球组件304、球回收组件305；可调节框架上还安装有根据生产节奏传输并夹紧轴承5的夹取组件306。组装测量工位3的工作流程为：组装测量工位3接收外圈和内圈，并将内圈组装至外圈内；组装后的轴承依次通过装球组件301在内外圈之间填充钢球，通过分球组件302将钢球均匀分布在轴承的圆周内，通过测量组件303测量凸出量值，根据凸出量值对轴承5分级，通过拆球组件304清除轴承中的标准钢球，然后将轴承传输至轴承下料分拣工位4。

可调节框架包括框夹主体，可调节框架主体的侧横梁309上开设有腰孔，且沿传输方向上安装有滑轨307。框架底部安装有底板306-5，底板306-5用于配合夹取组件306来承载轴承5。

夹取组件306包括夹取气缸306-1、导向轴306-2、位移支架308、位移气缸、平行设置的固定臂306-3和夹爪臂306-4；位移支架308架设在可调节框架上，固定臂306-3安装在位移支架308底部上，位移气缸安装在可调节框架底部上且驱动端与位移支架308连接，夹取气缸306-1固定安装在固定臂306-3上且贯穿固定臂306-3后与夹爪臂306-4连接，固定臂306-3和夹爪臂306-4之间通过导向轴306-2连接，夹取气缸306-1驱动夹爪臂306-4靠近或远离固定臂306-3，夹爪臂306-4上设有多个用于夹紧轴承5的夹紧限位块，夹紧限位块按照各个组件的工作距离分布。

装球组件301包括装球漏斗301-1、导球管301-3、计数器，装球漏斗301-1的出料端与计数器连接，计数器与导球管301-3的进料端连接，导球管301-3的出料端位于夹取组件306正上方。为了将装球组件301安装在可调节框架上，将导球管301-3安装在装球连接支架301-5上，装球连接支架301-5的两侧安装装球滑块301-4，装球滑块301-4安装在可调节框架的滑轨307上，且可在滑轨307上滑动。除此之外，装球漏斗301-1外壁上套设安装有装球紧固支架301-2，装球紧固支架301-2通过螺栓贯穿腰孔后与侧横梁309连接。

分球组件302包括分球盘302-3、分球气缸302-5、分球推杆302-7；为了将分球组件302安装在可调节框架上，将分球连接支架302-4的两侧安装分球滑块，分球滑块安装在可调节框架的滑轨307上，且可在滑轨307上滑动。除此之外，在分球推杆302-7外壁上套设安装有分球紧固支架302-1，分球紧固支架302-1通过螺栓贯穿腰孔后与侧横梁309连接。

分球气缸302-5的驱动端连接分球推杆302-7一端，分球推杆302-7另一端连接分球盘302-3，分球推杆302-7上套设有弹簧302-2，弹簧302-2两端分别抵住分球盘302-3与分球连接支架302-4底面，这样避免分球盘302-3与钢球直接刚性连接，存在缓冲，保护分球盘302-3。

分球盘302-3底部安装有多个长度依次递减的指针302-6，多个指针302-6呈圆形在分球盘302-3底部均匀分布，分球气缸302-5驱动分球推杆302-7向下移动直至每个指针302-6插设于两个钢球之间，当最长的指针302-6插入两个钢球之间时，钢球依次分散，各个较短的指针依次插入另外两个钢球之间，这样就实现了各个钢球在缝隙之间均匀分布。

测量组件303包括旋转驱动机构以及内外圈高度测量器303-6，旋转驱动机构与可调节框架连接，旋转驱动机构与内外圈高度测量器303-6连接，旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器303-6在竖直方向做升降运动，使内外圈高度测量器303-6分别接触轴承5的内圈和外圈，旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器303-6做旋转运动，从而测量轴承5不同位置的凸出量值，然后将不同位置处的测量的内圈高度差数据取平均值，计算得到最终的凸出量值。

拆球组件304包括旋转驱动机构以及连接套304-1，连接套304-1与旋转驱动机构连接，连接套304-1底部安装有一根规整探针304-2，旋转驱动机构驱动连接套304-1在竖直方向做升降运动，直至规整探针304-2插入任意两个钢球之间，然后旋转驱动机构驱动连接套304-1做旋转运动，旋转一周后直至所有的钢球规整紧靠在一起，方便后续回收钢球。

球回收组件305包括旋转驱动机构以及与旋转驱动机构连接的侧推气缸305-1以及两个引导块305-3，可调节框架的底板上开设有回收孔，回收孔与接球装置连接，钢球可以通过回收孔排出落入接球装置中。

侧推气缸305-1的驱动端连接有推板305-2，引导块305-3上连接有引导针305-4，旋转驱动机构驱动侧推气缸305-1以及引导块305-3做升降运动直至推板305-2插入内圈内以及引导针305-4插入外圈与内圈之间，由于通过拆球组件304内圈和外圈之间的钢球已经聚集在一起了，侧推气缸305-1驱动推板305-2推动内圈抵触外圈。

旋转驱动机构驱动引导块305-3做旋转运动，两个引导针305-4同时顺时针转动或逆时针转动，将聚集在一起的钢球落入回收孔内，直到所有的钢球全部落入接球装置内。

其中测量组件303、拆球组件304、球回收组件305中的旋转驱动机构结构相同。旋转驱动机构包括旋转气缸303-2、转轴303-10、电机303-4；旋转气缸303-2的驱动端连接有承接板303-3，转轴303-10的一端与承接板303-3连接，另一端贯穿安装板303-11后连接测量轴承303-8，旋转气缸303-2驱动转轴在竖直方向上运动，安装板303-11与承接板303-3之间通过弹性缓冲件303-9连接，弹性缓冲件303-9使得安装板303-11与承接板303-3之间存在缓冲，避免两个板直接刚性接触导致损坏。沿测量轴承303-8外套设安装有连接法兰303-7，电机303-4安装在安装板303-11上，电机303-4的驱动端安装有皮带轮，皮带轮与测量轴承303-8外壁通过皮带303-5传动连接从而带动测量轴承303-8转动，连接法兰303-7外接其他设备，这样通过电机就能带动连接法兰303-7外接的其他设备做旋转运动。为了将旋转驱动机构固定在可调节框架上，承接板303-3两侧安装测量滑块303-1，测量滑块安装在可调节框架的滑轨307上，且可在滑轨307上滑动，从而带动整个旋转驱动机构调整位置，然后旋转气缸303-2的非驱动端安装在测量紧固支架303-12上，测量紧固支架303-12通过螺栓贯穿侧横梁309的腰孔后与侧横梁309连接，从而限定了整个旋转驱动机构的位置。

对于测量组件303，连接法兰303-7与内外圈高度测量器303-6固定连接。

对于拆球组件304，连接法兰303-7与连接套304-1通过螺丝固定连接。

对于球回收组件305，侧推气缸305-1、引导块305-3都固定安装在连接法兰303-7底部。

轴承下料分拣工位4：用于分拣不同级别的轴承5下料。轴承下料分拣工位4包括传输机401以及分流台404，沿着传输机401传输方向，传输机401上安装有多个推位件403，推位件403通过气缸以及安装在气缸驱动端的推块组成，分流台404上的设置有多个分流槽402，不同的分流槽402对应不同级别轴承，每个推位件403对应一个分流槽402。轴承5被分级后，通过传输机401传输至对应的分流槽402位置处，然后通过推位件403推动轴承5至分流槽402内，然后通过分流槽402进行下料，实现分拣的功能。

一种批量化生产万能组配角接触轴承测量方法，应用上述一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，包括以下步骤：

步骤1：将外径尺寸精度测量完成后的外圈，通过外圈上料工位1中的横向传输机101传输至位置可调节的转向限位件，外圈通过转向限位件改变传输方向后传输至纵向传输机106上；同时将内径尺寸精度测量完成后的内圈通过内圈上料工位1进行传输；

外圈被传输至纵向传输机106的横向限位件107以及纵向限位件105位置处，内圈上料工位2传输内圈并掉落至限位后的外圈内，外圈被横向限位件107以及纵向限位件105分别抵住侧壁进行推动直至内圈外壁与外圈内壁一侧贴紧，另一侧形成空隙，形成组装后的轴承，夹取组件306将组装后的轴承传输至组装测量工位3中的装球组件301的工作位点；

步骤2：装球组件301在轴承空隙之间填充钢球，然后再通过夹取组件306将内外圈传输至分球组件302的工作位点；

步骤3：分球组件302中的每根指针302-6插入每两个钢球之间，使得钢球在内外圈之间均匀分布；然后再通过夹取组件306将分球后的轴承传输至测量组件303的工作位点；

步骤4：测量组件303中的旋转驱动机构将驱动内外圈高度测量器303-6在竖直方向做升降运动，使内外圈高度测量器303-6上的内圈探针接触轴承5的内圈，外圈探针接触轴承外圈，测量完成一次凸出量值，然后旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器303-6做旋转一定角度后，测量轴承5不同位置的凸出量值，重复测量3个不同位置处的凸出量值，并计算3组凸出量值的平均值作为该轴承的最终凸出量值，根据凸出量值对轴承5分级并对该轴承计数；然后再通过夹取组件306将测量后的轴承传输至拆球组件304的工作位点；

步骤5：拆球组件304中的旋转驱动机构驱动连接套304-1在竖直方向做升降运动，直至连接套304-1上的规整探针304-2插入任意两个钢球之间，然后旋转驱动机构驱动规整探针304-2旋转一周后直至所有的钢球规整紧靠在一起；然后再通过夹取组件306将轴承传输至球回收组件305的工作位点；

步骤6：球回收组件305中的旋转驱动机构驱动侧推气缸305-1以及引导块305-3做升降运动直至推板305-2插入内圈内以及引导针305-4插入外圈与内圈之间，侧推气缸305-1驱动推板305-2推动内圈外壁抵触外圈内壁一侧，旋转驱动机构驱动引导块305-3做旋转运动，顺时针转动一圈，然后逆时针转动一圈，直至引导针305-4拨动钢球从可调节框架下料移出至接球装置内，然后再通过夹取组件306将轴承传输至轴承下料分拣工位4；

步骤7：分拣工位4中的传输机401传输计数后的轴承5至对应位置处的推位件403处，推位件403推动轴承至分流槽402内，完成轴承的分拣与下料。

从上面描述可得，本发明通过外圈上料工位、内圈上料工位分别对外圈和内圈进行上料并将内圈组装至外圈内，然后将组装后的轴承依次通过装球组件在内圈和外圈之间填充钢球；通过分球组件将钢球均匀分布在内圈和外圈之间内；通过测量组件测量凸出量值，根据凸出量值对轴承分级，通过拆球组件清除轴承中的标准钢球，然后将轴承传输至轴承下料分拣工位，最后将不同级别的轴承通过轴承下料分拣工位进行分拣下料。通过该设备解决批量生产的质量合格率不高、生产效率不高，解决高端机床主轴领域由于轴承结构不同导致的轴承组合的效率低下，使机床主轴使用的角接触轴承质量与成本大大降低。本组件的生产过程自动化，本机由PLC控制，实现人机交互方式。减少人为操作过程中零件碰伤。除此之外，还可根据设定定期进行置零操作，使测量更加准确。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，其特征在于，包括外圈上料工位（1）、内圈上料工位（2）、组装测量工位（3）、轴承下料分拣工位（4）：

所述内圈上料工位（2）：用于传输轴承的内圈至所述外圈上料工位；

所述外圈上料工位（1）：用于传输轴承的外圈并接收内圈，将所述内圈组装至所述外圈内然后传输至组装测量工位（3）；

所述组装测量工位（3）包括可调节框架以及依次安装在所述可调节框架上的装球组件（301）、分球组件（302）、测量组件（303）、拆球组件（304）、球回收组件（305）；所述可调节框架上还安装有根据生产节奏传输并夹紧轴承（5）的夹取组件（306）；

组装后的轴承（5）依次通过所述装球组件（301）在内圈和外圈之间填充钢球；通过所述分球组件（302）将钢球均匀分布在内圈和外圈之间内；通过所述测量组件（303）测量凸出量值，根据凸出量值对轴承（5）分级，通过所述拆球组件（304）清除轴承中的标准钢球，然后将所述轴承传输至所述轴承下料分拣工位（4）；

所述轴承下料分拣工位（4）：用于分拣不同级别的轴承（5）进行下料；

所述测量组件（303）包括旋转驱动机构以及内外圈高度测量器（303-6），旋转驱动机构与所述可调节框架连接，旋转驱动机构的驱动端与所述内外圈高度测量器（303-6）连接，旋转驱动机构驱动所述内外圈高度测量器（303-6）在竖直方向做升降运动，使所述内外圈高度测量器（303-6）接触轴承（5），旋转驱动机构驱动所述内外圈高度测量器（303-6）做旋转运动测量所述轴承（5）不同位置的凸出量值；

所述拆球组件（304）包括旋转驱动机构以及规整探针（304-2），连接套（304-1）与旋转驱动机构连接，所述连接套（304-1）底部安装有所述规整探针（304-2），旋转驱动机构驱动所述连接套（304-1）在竖直方向做升降运动，直至所述规整探针（304-2）插入任意两个钢球之间，然后旋转驱动机构驱动连接套（304-1）做旋转运动，旋转一周后直至所有的钢球规整紧靠在一起；

所述球回收组件（305）包括旋转驱动机构以及与旋转驱动机构连接的侧推气缸（305-1）以及引导块（305-3），所述可调节框架上配置有接球装置；所述侧推气缸（305-1）的驱动端连接有推板（305-2），所述引导块（305-3）上连接有引导针（305-4），旋转驱动机构驱动所述侧推气缸（305-1）以及所述引导块（305-3）做升降运动直至所述推板（305-2）插入内圈内以及所述引导针（305-4）插入外圈与内圈之间，所述侧推气缸（305-1）驱动所述推板（305-2）推动内圈外壁抵触外圈内壁，旋转驱动机构驱动所述引导块（305-3）做旋转运动，直至所述引导针（305-4）拨动钢球从所述可调节框架上料移出至接球装置内。

2.根据权利要求1所述的一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，其特征在于，所述外圈上料工位（1）包括传输方向互相垂直设置的横向传输机（101）和纵向传输机（106），所述横向传输机（101）的出料端与所述纵向传输机（106）的进料端连接，所述纵向传输机（106）的出料端与所述组装测量工位（3）连接；

所述横向传输机（101）上设置有位置可调节的转向限位件，外圈通过所述转向限位件改变传输方向且传输至所述纵向传输机（106）上；

所述纵向传输机（106）上安装有退磁器（104），所述纵向传输机（106）的出料端安装有横向限位件（107）以及纵向限位件（105），所述横向限位件（107）和所述纵向限位件（105）的限位方向相互垂直；所述内圈上料工位（2）传输内圈并掉落至所述外圈内，所述外圈被所述横向限位件（107）以及所述纵向限位件（105）分别抵住侧壁直至所述内圈的外壁与所述外圈内壁一侧贴紧。

3.根据权利要求1所述的一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，其特征在于，所述轴承下料分拣工位（4）包括传输机（401）以及分流台（404），沿着所述传输机（401）传输方向，所述传输机（401）上安装有多个推位件（403），所述分流台（404）上的设置有多个分流槽（402），每个推位件（403）对应一个分流槽（402）且每个推位件（403）设置于所述分流槽（402）的入口处，所述传输机（401）传输检测分级完成的轴承（5）至所述推位件（403）处，所述推位件（403）推动检测分级完成的轴承（5）至分流槽（402）内。

4.根据权利要求1所述的一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，其特征在于，所述装球组件（301）包括装球漏斗（301-1）、导球管（301-3）、计数器；所述装球漏斗（301-1）的出料端与所述计数器连接，所述计数器与所述导球管（301-3）的进料端连接，所述导球管（301-3）的出料端位于所述夹取组件（306）正上方，所述导球管（301-3）安装在装球连接支架（301-5）上，所述装球连接支架（301-5）与所述可调节框架连接。

5.根据权利要求1所述的一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，其特征在于，所述分球组件（302）包括分球盘（302-3）、分球气缸（302-5）、分球推杆（302-7）；所述分球气缸（302-5）的驱动端连接所述分球推杆（302-7）一端，所述分球推杆（302-7）另一端连接所述分球盘（302-3），所述分球推杆（302-7）上套设有弹簧（302-2），所述分球盘（302-3）底部安装有多个不同长度的指针（302-6），多个指针（302-6）呈圆柱型且在所述分球盘（302-3）底部均匀分布，所述分球气缸（302-5）驱动所述分球推杆（302-7）向下移动直至每根所述指针（302-6）插设于每两个钢球之间；所述分球推杆（302-7）安装在分球连接支架（301-4）上，所述分球连接支架（301-4）与所述可调节框架连接。

6.根据权利要求1所述的一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，其特征在于，旋转驱动机构包括旋转气缸（303-2）、转轴（303-10）、电机（303-4）；所述旋转气缸（303-2）的驱动端连接有承接板（303-3），所述转轴（303-10）的一端与所述承接板（303-3）连接，另一端贯穿安装板（303-11）后连接测量轴承（303-8），所述旋转气缸（303-2）驱动所述转轴在竖直方向上运动，所述安装板（303-11）与所述承接板之间通过弹性缓冲件（303-9）连接；沿所述测量轴承（303-8）外套设安装有连接法兰（303-7），所述电机（303-4）安装在所述安装板（303-11）上，所述电机（303-4）的驱动端安装有皮带轮，所述皮带轮与所述测量轴承（303-8）外壁通过皮带（303-5）传动连接从而带动测量轴承（303-8）转动，所述连接法兰（303-7）外接其他设备。

7.一种批量化生产万能组配角接触轴承测量方法，其特征在于，应用权利要求6所述的一种批量化生产万能组配角接触轴承测量设备，包括以下步骤：

步骤1：将外径尺寸精度测量完成后的外圈，通过外圈上料工位（1）中的横向传输机（101）传输至转向限位件，外圈通过转向限位件改变传输方向后传输至纵向传输机（106）上；同时将内径尺寸精度测量完成后的内圈通过内圈上料工位（1）进行传输；

外圈被传输至纵向传输机（106）的横向限位件（107）以及纵向限位件（105）位置处，内圈上料工位（2）传输内圈并掉落至限位后的外圈内，外圈被横向限位件（107）以及纵向限位件（105）分别抵住侧壁进行推动直至内圈外壁与外圈内壁一侧贴紧，另一侧形成空隙，形成组装后的轴承（5），夹取组件（306）将组装后的轴承传输至组装测量工位（3）中的装球组件（301）的工作位点；

步骤2：装球组件（301）在轴承空隙之间填充钢球，然后再通过夹取组件（306）将内外圈传输至分球组件（302）的工作位点；

步骤3：分球组件（302）中的每根指针（302-6）插入每两个钢球之间，使得钢球在内外圈之间均匀分布；然后再通过夹取组件（306）将分球后的轴承传输至测量组件（303）的工作位点；

步骤4：测量组件（303）中的旋转驱动机构将驱动内外圈高度测量器（303-6）在竖直方向做升降运动，使内外圈高度测量器（303-6）上的内圈探针接触轴承（5）的内圈，外圈探针接触轴承（5）外圈，测量完成一次凸出量值，然后旋转驱动机构驱动内外圈高度测量器（303-6）旋转一定角度后，测量轴承（5）另一位置处的凸出量值，重复测量3个不同位置处的凸出量值，并计算3组凸出量值的平均值作为该轴承的最终凸出量值，根据凸出量值对轴承（5）分级并对该轴承计数；然后再通过夹取组件（306）将测量后的轴承传输至拆球组件（304）的工作位点；

步骤5：拆球组件（304）中的旋转驱动机构驱动连接套（304-1）在竖直方向做升降运动，直至连接套（304-1）上的规整探针（304-2）插入任意两个钢球之间，然后旋转驱动机构驱动规整探针（304-2）旋转一周后直至所有的钢球规整紧靠在一起；然后再通过夹取组件（306）将轴承传输至球回收组件（305）的工作位点；

步骤6：球回收组件（305）中的旋转驱动机构驱动侧推气缸（305-1）以及引导块（305-3）做升降运动直至推板（305-2）插入内圈内以及引导针（305-4）插入外圈与内圈之间，侧推气缸（305-1）驱动推板（305-2）推动内圈外壁抵触外圈内壁一侧，旋转驱动机构驱动引导块（305-3）做旋转运动，顺时针转动一圈，然后逆时针转动一圈，直至引导针（305-4）拨动钢球从可调节框架下料移出至接球装置内，然后再通过夹取组件（306）将轴承传输至轴承下料分拣工位（4）；

步骤7：分拣工位（4）中的传输机（401）传输计数后的轴承（5）至对应位置处的推位件（403）处，推位件（403）推动轴承至分流槽（402）内，完成轴承的分拣与下料。

Images