CN119353328A - 一种滚针轴承高效自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承技术领域，尤其是一种滚针轴承高效自动装配机，包括承载机构、移动升降机构、内圈定位机构、外圈定位夹紧机构以及装针机构，移动升降机构配置两个且在承载机构上水平自动移动，其中一个移动升降机构上配置有冲压机构、下方配置有与装针机构对接进行取针的取针机构，另一个移动升降机构下方配置有内圈抓取机构，弹性推力机构布设于外圈定位夹紧机构下方，其上设有保持机构从而通过弹性推力机构对保持机构持续施加推力，以使保持机构通过外圈定位夹紧机构上开设的通孔后插入轴承外圈内。通过本发明实现滚针轴承的自动装配，在内圈压装过程中保持机构能对滚针进行位置保持，确保滚针位置正确、间距分布均匀。

Description

一种滚针轴承高效自动装配机

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种滚针轴承高效自动装配机。

背景技术

滚针轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件，它主要的功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。由于目前国内滚针轴承的滚针装配工序还是主要依赖于人工操作，人工操作难度较大，花费的成本高，而且装配成功的轴承质量不高，装配的效率低下，并且在人工装配的过程中还容易出现安全事故，滚针轴承的装配涉及在保持架装针、内圈压装等工序，在压装过程中往往会出现滚针位置发生偏移、滚针间距不均匀等问题，这会导致部分滚针载荷过大，产生局部过载，进而导致滚针和滚道的过度磨损，缩短轴承使用寿命，其次，滚针要完全位于滚道内，不能出现滚针偏移到滚道之外或者部分滚针歪斜的情况，这样才能保证滚针与内圈、外圈滚道良好接触，使轴承在旋转过程中保持稳定，减少振动和噪声。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种滚针轴承高效自动装配机。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种滚针轴承高效自动装配机，包括承载机构，其上设置有移动升降机构、用于对轴承内圈进行定点放置的内圈定位机构、用于将轴承外圈进行定位夹紧的外圈定位夹紧机构以及装针机构，所述移动升降机构配置两个且在所述承载机构上水平自动移动，其中一个所述移动升降机构上配置有对轴承外圈端口进行冲压翻边的冲压机构、下方配置有与所述装针机构对接进行取针的取针机构，另一个所述移动升降机构下方配置有内圈抓取机构，所述内圈定位机构、所述外圈定位夹紧机构以及所述装针机构位于所述移动升降机构移动轨迹的正下方；

弹性推力机构，布设于所述外圈定位夹紧机构下方，其上设有保持机构从而通过弹性推力机构对保持机构持续施加推力，以使所述保持机构通过所述外圈定位夹紧机构上开设的通孔后插入轴承外圈内从而使滚针位置保持。

进一步的改进，包括所述外圈定位夹紧机构包括装载板以及在装载板上相对布设的两个夹紧气缸，所述夹紧气缸的输出端与定位夹持部连接用于通过定位夹持部将轴承外圈进行定位夹持。

进一步的改进，包括所述定位夹持部在所述装载板上滑动设置。

进一步的改进，包括所述定位夹持部对轴承外圈的夹持面与所述轴承外圈匹配。

进一步的改进，包括所述弹性推力机构包括至少两个导杆以及推板，所述导杆一端与所述外圈定位夹紧机构连接、另一端穿过所述推板与反推块连接，且所述导杆套设有位于所述推板与所述反推块之间的推力弹簧，所述推板上设置保持机构。

进一步的改进，包括所述保持机构包括连接部与保持柱，所述保持柱设置若干个，且所述保持柱按照圆周阵列轴向设置于所述连接部上，所述保持柱的侧面上设有与滚针表面匹配的弧形贴面。

进一步的改进，包括所述保持柱的端部上开设有用于进行导向的倒角口。

进一步的改进，包括所述移动升降机构包括竖梁组件，所述竖梁组件内设置的液压油缸与装载部连接，且所述装载部在所述竖梁组件内上下滑动设置，所述竖梁组件内设置移动电机，所述移动电机的输出端与移动齿轮连接，且所述移动齿轮与所述承载机构上铺设的齿条啮合设置。

进一步的改进，包括所述竖梁组件内滚动设置有贴合于所述承载机构上的压力滚轮，所述压力滚轮在承载机构上滚动设置。

进一步的改进，包括所述内圈定位机构包括固定座以及用于定点装载轴承内圈的内圈容纳部，且所述固定座与内圈容纳部连接。

进一步的改进，包括所述取针机构包括取针主体以及气泵，所述取针主体的端部周向等距开设若干个用于容纳滚针的针槽，所述针槽内壁上开设与所述取针主体内部连通的吸孔，所述气泵通过管路与所述取针主体连接从而使所述吸孔对滚针产生吸附力。

进一步的改进，包括所述取针主体端部设有与所述保持机构对接匹配的对接槽。

进一步的改进，包括所述内圈抓取机构包括取圈主体以及气泵，所述取圈主体的端部开设台阶部，所述台阶部直径小于所述取圈主体，且所述台阶部表面上开设气孔，所述气泵通过管路与所述取圈主体连接从而使气孔对轴承内圈产生吸附力。

进一步的改进，包括所述台阶部端部开设用于进行导向的导向斜面。

进一步的改进，包括所述装针机构包括圆环形结构的装针盘，所述装针盘内开设呈环形结构的活塞腔以及若干个呈放射状分布的装针腔，所述装针腔位于所述活塞腔内与所述活塞腔连接，所述装针盘上轴向开设分别与所述装针腔连通且用于放入滚针的装针孔，且所述装针腔内设有用于作活塞运动且推动滚针与取针机构接触的推动块，所述装针盘上设有用于与所述活塞腔连通的连接管。

进一步的改进，包括所述装针腔内壁上开设用于容纳挡板的装载腔，所述挡板一端通过转轴转动设置于所述装载腔内，所述挡板与所述装载腔内壁之间连接保持弹簧从而通过保持弹簧推动挡板限制滚针在装针腔内移动。

进一步的改进，包括所述冲压机构包括至少个压力座、加压气缸以及过渡板，所述压力座与所述加压气缸的一端连接，所述加压气缸的另一端与过渡板连接，所述过渡板上装载加压翻边部，且所述加压翻边部与所述取针机构同轴布设。

本发明的有益效果是：本设计实现滚针轴承的自动装配，大大提高生产效率，有效节约生产时间，自动化程度高，适合推广，通过在内圈压装过程中能对滚针进行位置保持，使得滚针保持位置正确且均匀分布，确保工作时载荷分布均匀，避免滚针发生偏移，进而提高装配轴承装配后的良品率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明中移动升降机构的左视图；

图3是本发明中内圈定位机构的主视图；

图4是本发明中取针机构的主视图；

图5是本发明中取针机构的底视图；

图6是本发明中内圈抓取机构的主视图；

图7是本发明中外圈定位夹紧机构以及弹性推力机构的装配图；

图8是本发明中保持机构的俯视图；

图9是本发明中装针机构的俯视图；

图10是图9中A放大图；

图中1-内圈定位机构，2-外圈定位夹紧机构，3-内圈抓取机构，4-承载机构，5-移动升降机构，6-冲压机构，7-取针机构，8-装针机构，9-保持机构，10-弹性推力机构，11-气泵；

101-内圈容纳部，102-固定座；

201-夹紧气缸，202-装载板，203-定位夹持部，204-通孔；

301-取圈主体，302-台阶部，303-气孔，304-导向斜面；

501-齿条，502-移动齿轮，503-移动电机，504-竖梁组件，505-压力滚轮，506-液压油缸，507-装载部；

601-压力座，602-加压气缸，603-加压翻边部，604-过渡板；

701-取针主体，702-吸孔，703-针槽，704-对接槽；

801-推动块，802-活塞腔，803-装针盘，804-连接管，805-挡板，806-装载腔，807-保持弹簧，808-装针腔；

901-保持柱，902-倒角口，903-连接部，904-弧形贴面；

1001-导杆，1002-推力弹簧，1003-推板，1004-反推块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基本发明中的实施例，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。

根据图1和图7所示，一种滚针轴承高效自动装配机，包括承载机构4，其上设置有移动升降机构5、用于对轴承内圈进行定点放置的内圈定位机构1、用于将轴承外圈进行定位夹紧的外圈定位夹紧机构2以及装针机构8，所述移动升降机构5配置两个且在所述承载机构4上水平自动移动，其中一个所述移动升降机构5上配置有对轴承外圈端口进行冲压翻边的冲压机构6、下方配置有与所述装针机构8对接进行取针的取针机构7，从而带动取针机构7上下升降移动，使得满载滚针的保持架放置于轴承外圈中，另一个所述移动升降机构5下方配置有内圈抓取机构3，从而带动内圈抓取机构3上下升降，抓取装载于所述内圈定位机构1中的内圈后将其压装进轴承内，所述内圈定位机构1、所述外圈定位夹紧机构2以及所述装针机构8位于所述移动升降机构5移动轨迹的正下方，移动升降机构5具有升降以及压装的功能；

弹性推力机构10，布设于所述外圈定位夹紧机构2下方，其上设有保持机构9从而通过弹性推力机构10对保持机构9持续施加推力，以使所述保持机构9通过所述外圈定位夹紧机构2上开设的通孔204后插入轴承外圈内从而使滚针位置保持，避免在压装时滚针位置发生偏移，保证轴承内圈精准压装进入轴承中的滚针之间，减少滚针调整时间，确保滚针与滚针之间间距均匀，压装时受力均匀。

在本实施例中，为了确保在轴承外圈中装载滚针和保持架时的稳定性，避免取针机构7退出轴承时带动轴承一起抬升，因此需要在装配时对轴承外圈进行夹紧，具体是，如图7所示，所述外圈定位夹紧机构2包括装载板202以及在装载板202上相对布设的两个夹紧气缸201，所述夹紧气缸201的输出端与定位夹持部203连接用于通过定位夹持部203将轴承外圈进行定位夹持，所述定位夹持部203在所述装载板202上滑动设置，有利于提高夹持时的稳定性，所述定位夹持部203对轴承外圈的夹持面与所述轴承外圈匹配，进而避免冲压时外圈变形。

在本实施例中，如图7所示，所述弹性推力机构10包括至少两个导杆1001以及推板1003，所述导杆1001一端与所述外圈定位夹紧机构2连接、另一端穿过所述推板1003与反推块1004连接，且所述导杆1001套设有位于所述推板1003与所述反推块1004之间的推力弹簧1002，所述推板1003上设置保持机构9，通过推力弹簧1002从而对保持机构9持续施加推力，以使保持机构9通过通孔204插入轴承内圈中，其中导杆1001起到精准导向以及稳定保持机构9的作用。

在本实施例中，如图7和图8所示，所述保持机构9包括连接部903与保持柱901，所述保持柱901设置若干个，且所述保持柱901按照圆周阵列轴向设置于所述连接部903上，所述保持柱901的侧面上设有与滚针表面匹配的弧形贴面904，当取针机构7将满装滚针的保持架放置进轴承外圈内后，取针机构7则会与保持机构9对接并将保持机构9从轴承外圈中推出，与此同时，满装滚针的保持架完全置于外圈中后会对轴承外圈开口端进行冲压，满装滚针的保持架会保留在轴承外圈内，当取针机构7抬升时，在弹性推力机构10的持续推力下保持机构9顺势抬升，保持柱901则会沿着滚针的轴向方向移动，重新插入外圈内，此时保持柱901的弧面贴合于滚针上，通过保持柱901使滚针进行位置保持，另外，在轴承内圈压装完成后，弹性推力机构10带动保持机构9抬升可将装配完成的轴承顶起，方便机械手抓取后下料，进一步的实施例，所述保持柱901的端部上开设有用于进行导向的倒角口902，进而方便保持柱901与滚针顺利对接，确保弧形贴面904贴合于滚针。

在本实施例中，如图2所示，所述移动升降机构5包括竖梁组件504，所述竖梁组件504内设置的液压油缸506与装载部507连接从而带动所述装载部507上下升降，且所述装载部507在所述竖梁组件504内上下滑动设置，所述竖梁组件504内设置移动电机503，所述移动电机503的输出端与移动齿轮502连接，且所述移动齿轮502与所述承载机构4上铺设的齿条501啮合设置，从而通过移动电机503带动移动升降机构5在承载机构4上水平移动，装载部507上可装载取针机构7以及内圈抓取机构3，液压油缸506会带动取针机构7以及内圈抓取机构3实现上下升降，以及实现对轴承内圈的精准压装。

进一步的实施例，所述竖梁组件504内滚动设置有贴合于所述承载机构4上的压力滚轮505，压力滚轮505在承载机构4上滚动设置，进而将液压油缸506受到的作用力传递给承载机构4。

在本实施例中，如图3所示，所述内圈定位机构1包括固定座102以及用于定点装载轴承内圈的内圈容纳部101，且所述固定座102与内圈容纳部101连接。

在本实施例中，如图4和图5所示，所述取针机构7包括取针主体701以及气泵11，所述取针主体701的端部周向等距开设若干个用于容纳滚针的针槽703，所述针槽703内壁上开设与所述取针主体701内部连通的吸孔702，所述气泵11通过管路与所述取针主体701连接从而使所述吸孔702对滚针产生吸附力，进而使滚针保持在所述针槽703内，实现抓取滚针的功能。

进一步的实施例，所述取针主体701端部设有与所述保持机构9对接匹配的对接槽704，当滚针放置在轴承外圈中时，保持机构9与取针主体701对接，保持机构9可对滚针持续位置保持，当取针主体701退出轴承外圈内后，保持机构9替代取针主体701的位置对滚针进行位置保持。

在本实施例中，如图6所示，所述内圈抓取机构3包括取圈主体301以及气泵11，所述取圈主体301的端部开设台阶部302从而用于套接轴承内圈，所述台阶部302直径小于所述取圈主体301，且所述台阶部302表面上开设气孔303，所述气泵11通过管路与所述取圈主体301连接从而使气孔303对轴承内圈产生吸附力，进而可抓取轴承内圈，在压装过程中，如果内圈倾斜进入，滚针一端受力远大于另一端，容易使滚针弯曲，并且受力不均还可造成滚针与滚道之间的接触不良，影响轴承的正常运转，采用本设计通过台阶部302与轴承内圈套接配合的方式，保证内圈精准进入，确保受力均匀，进一步的实施方式，所述台阶部302端部开设用于进行导向的导向斜面304。

进一步的实施例，根据图9和图10所示，所述装针机构8包括圆环形结构的装针盘803，所述装针盘803内开设呈环形结构的活塞腔802以及若干个呈放射状分布的装针腔808，所述装针腔808位于所述活塞腔802内与所述活塞腔802连接，所述装针盘803上轴向开设分别与所述装针腔808连通且用于放入滚针的装针孔809，且所述装针腔808内设有用于作活塞运动且推动滚针与取针机构7接触的推动块801，所述装针盘803上设有用于与所述活塞腔802连通的连接管804，为了能使推动块801在装针腔808内作活塞运动，连接管804通过管路与双向真空泵接通，通过真空泵使活塞腔802内形成负压和正压使推动块801在装针腔808内移动，推动块801推动滚针使其与插入装针盘803内孔中的取针机构7接触，从而使取针机构7吸附滚针。

进一步的实施例，所述装针腔808内壁上开设用于容纳挡板805的装载腔806，所述挡板805一端通过转轴转动设置于所述装载腔806内，所述挡板805与所述装载腔806内壁之间连接保持弹簧807从而通过保持弹簧807推动挡板805限制滚针在装针腔808内移动，挡板805配合推动块801形成用于容纳滚针的空间，推动块801推动滚针使挡板805压缩保持弹簧807，进而挡板805隐藏于装载腔806内，推动块801即可推动滚针与取针机构7接触，便于取针机构7吸附滚针后进行后续装配工序。

在本实施例中，如图2所示，所述冲压机构6包括至少2个压力座601、加压气缸602以及过渡板604，所述压力座601与所述加压气缸602的一端连接，所述加压气缸602的另一端与过渡板604连接，所述过渡板604上装载加压翻边部603，且所述加压翻边部603与所述取针机构7同轴布设，加压翻边部603即冲压上模，用于对轴承外圈的开口端进行冲压翻边。

工作原理：机械手依次将轴承内圈放置在内圈定位机构1中，轴承外圈置于外圈定位夹紧机构2中，外圈定位夹紧机构2则会将轴承外圈进行定位夹紧，与此同时轴承保持架放置在装针机构8内；

移动升降机构5带动取针机构7与装针机构8对接，装针机构8将滚针推送布置在取针主体701上的针槽703内，吸孔702将滚针吸住，此时保持架上满载滚针，移动升降机构5带动取针机构7将满载滚针的保持架置于轴承外圈内，此时取针机构7将保持机构9从轴承外圈中推出，满载滚针的保持架置于外圈内后，冲压机构6对轴承外圈开口端进行冲压翻边，满载滚针的保持架保持在了轴承外圈内，并且由于外圈定位夹紧机构2对轴承外圈处于夹紧状态，并且取针机构7在抬起时由于已进行了冲压工序，滚针与保持架不会因取针机构7的抬起而发生移动，取针机构7抬升后在弹性推力机构10的作用下推动保持机构9重新插入轴承内，保持机构9中保持柱901上的弧形贴面904贴合滚针上，从而使滚针进行位置保持，避免内圈压装时滚针位置出现偏移；

装载有内圈抓取机构3的移动升降机构5移动至内圈定位机构1上方抓取内圈后，之后将内圈压装进入轴承的滚针之间，在压装时内圈则会再次将保持机构9从轴承内推出，完成压装后，内圈抓取机构3抬起且外圈定位夹紧机构2松开轴承，在弹性推力机构10的作用力下带动保持机构9将装配好的轴承从外圈定位夹紧机构2中推出，实现机械手的快速下料。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滚针轴承高效自动装配机，其特征是，包括承载机构（4），其上设置有移动升降机构（5）、用于对轴承内圈进行定点放置的内圈定位机构（1）、用于将轴承外圈进行定位夹紧的外圈定位夹紧机构（2）以及装针机构（8），所述移动升降机构（5）配置两个且在所述承载机构（4）上水平自动移动，其中一个所述移动升降机构（5）上配置有对轴承外圈端口进行冲压翻边的冲压机构（6）、下方配置有与所述装针机构（8）对接进行取针的取针机构（7），另一个所述移动升降机构（5）下方配置有内圈抓取机构（3），所述内圈定位机构（1）、所述外圈定位夹紧机构（2）以及所述装针机构（8）位于所述移动升降机构（5）移动轨迹的正下方；

弹性推力机构（10），布设于所述外圈定位夹紧机构（2）下方，其上设有保持机构（9）从而通过弹性推力机构（10）对保持机构（9）持续施加推力，以使所述保持机构（9）通过所述外圈定位夹紧机构（2）上开设的通孔（204）后插入轴承外圈内从而使滚针位置保持。

2.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述外圈定位夹紧机构（2）包括装载板（202）以及在装载板（202）上相对布设的两个夹紧气缸（201），所述夹紧气缸（201）的输出端与定位夹持部（203）连接用于通过定位夹持部（203）将轴承外圈进行定位夹持。

3.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述弹性推力机构（10）包括至少两个导杆（1001）以及推板（1003），所述导杆（1001）一端与所述外圈定位夹紧机构（2）连接、另一端穿过所述推板（1003）与反推块（1004）连接，且所述导杆（1001）套设有位于所述推板（1003）与所述反推块（1004）之间的推力弹簧（1002），所述推板（1003）上设置保持机构（9）。

4.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述保持机构（9）包括连接部（903）与保持柱（901），所述保持柱（901）设置若干个，且所述保持柱（901）按照圆周阵列轴向设置于所述连接部（903）上，所述保持柱（901）的侧面上设有与滚针表面匹配的弧形贴面（904）。

5.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述移动升降机构（5）包括竖梁组件（504），所述竖梁组件（504）内设置的液压油缸（506）与装载部（507）连接，且所述装载部（507）在所述竖梁组件（504）内上下滑动设置，所述竖梁组件（504）内设置移动电机（503），所述移动电机（503）的输出端与移动齿轮（502）连接，且所述移动齿轮（502）与所述承载机构（4）上铺设的齿条（501）啮合设置。

6.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述取针机构（7）包括取针主体（701）以及气泵（11），所述取针主体（701）的端部周向等距开设若干个用于容纳滚针的针槽（703），所述针槽（703）内壁上开设与所述取针主体（701）内部连通的吸孔（702），所述气泵（11）通过管路与所述取针主体（701）连接从而使所述吸孔（702）对滚针产生吸附力。

7.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述内圈抓取机构（3）包括取圈主体（301）以及气泵（11），所述取圈主体（301）的端部开设台阶部（302），所述台阶部（302）直径小于所述取圈主体（301），且所述台阶部（302）表面上开设气孔（303），所述气泵（11）通过管路与所述取圈主体（301）连接从而使气孔（303）对轴承内圈产生吸附力。

8.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述装针机构（8）包括圆环形结构的装针盘（803），所述装针盘（803）内开设呈环形结构的活塞腔（802）以及若干个呈放射状分布的装针腔（808），所述装针腔（808）位于所述活塞腔（802）内与所述活塞腔（802）连接，所述装针盘（803）上轴向开设分别与所述装针腔（808）连通且用于放入滚针的装针孔（809），且所述装针腔（808）内设有用于作活塞运动且推动滚针与取针机构（7）接触的推动块（801），所述装针盘（803）上设有用于与所述活塞腔（802）连通的连接管（804）。

9.如权利要求8所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述装针腔（808）内壁上开设用于容纳挡板（805）的装载腔（806），所述挡板（805）一端通过转轴转动设置于所述装载腔（806）内，所述挡板（805）与所述装载腔（806）内壁之间连接保持弹簧（807）从而通过保持弹簧（807）推动挡板（805）限制滚针在装针腔（808）内移动。

10.如权利要求1所述的一种滚针轴承高效自动装配机，其特征在于：所述冲压机构（6）包括至少2个压力座（601）、加压气缸（602）以及过渡板（604），所述压力座（601）与所述加压气缸（602）的一端连接，所述加压气缸（602）的另一端与过渡板（604）连接，所述过渡板（604）上装载加压翻边部（603），且所述加压翻边部（603）与所述取针机构（7）同轴布设。