CN218235870U - 一种轴连轴承合套工装及自动合套设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴连轴承合套工装及自动合套设备，其中合套工装包括填球器、下球板和顶球杆，自动合套设备包括芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构、钢球自动上料机构和自动合套机构，所述自动合套机构包括固定平台以及安装在固定平台上的芯轴推动机构、下球板推动机构、顶球机构和轴连轴承合套工装，所述固定平台上设有正对芯轴定位孔的通槽，所述通槽的下方设有适于带动芯轴上下移动的芯轴定位机构。本实施例通过轴连轴承合套工装提高轴承轴承合套生产质量稳定性，通过自动合套设备，完成自动合套，有效避免人工合套时芯轴和套圈的碰撞，提高轴连轴承的质量，降低了工人劳动强度的同时进一步提高生产效率。

Description

一种轴连轴承合套工装及自动合套设备

技术领域

本实用新型涉及轴承组装技术领域，尤其涉及一种轴连轴承合套工装及自动合套设备。

背景技术

汽车水泵是一种使冷却水在发动机水套和散热器之间进行循环，以保证发动机在一定的温度范围内正常工作的装置。水泵主要由壳体、带轮、轴连轴承、滑环密封及叶轮等组成，其中轴连轴承由芯轴、套圈和位于两者之间的钢球组成，对整个水泵的使用寿命具有决定性作用，同时也决定了水泵的噪声等主要使用性能。现有水泵轴连轴承在合套时，主要还是以手工合套为主，操作工劳动强度大，合套效率低且合套后的轴连轴承质量稳定性不佳，同时在手工组装芯轴与套圈时，若芯轴与套圈发生碰撞，会在钢球安装部位产生磕碰伤，最终影响轴连轴承的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种轴连轴承合套工装及自动合套设备，在提高轴承轴承合套生产质量稳定性的同时，有效避免芯轴和套圈的碰撞，不仅降低了工人劳动强度，同时提高生产效率。

实现本实用新型目的技术方案是：

一种轴连轴承合套工装，包括填球器、下球板和顶球杆，所述填球器由内至外依次偏心和同轴设有芯轴定位孔和套圈定位槽，所述芯轴定位孔和套圈定位槽之间形成由窄边均匀过渡到宽边的环形钢球放置平台，所述芯轴定位孔为腰型台阶孔，所述套圈定位槽与套圈相适配，当芯轴和套圈放置在芯轴定位孔和套圈定位槽内时，芯轴的上部外周面与套圈之间形成安装空间，所述下球板的顶部设有贯穿上下的通孔，底部适于插入所述安装空间内，所述下球板的侧边设有连通所述通孔的落球口，所述顶球杆插入所述通孔内并适于将钢球压入钢球放置平台上。

进一步地，所述钢球放置平台的宽边高度高于窄边的高度。

进一步地，所述下球板包括一体成型的上部和下部，所述下部的一侧设有与芯轴外壁相适配且延伸至上部的弧形凹面，另一侧设有与套圈内壁相适配的弧形凸面；所述通孔位于弧形凸面的一侧沿纵向设有缺口，所述缺口从弧形凸面的底部延伸至落球口。

进一步地，所述落球口为沿纵向设置的腰型孔。

一种轴连轴承自动合套设备，包括芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构、钢球自动上料机构和自动合套机构，所述自动合套机构包括固定平台以及安装在固定平台上的芯轴推动机构、下球板推动机构、顶球机构和如上所述的轴连轴承合套工装，所述固定平台上设有正对芯轴定位孔的通槽，所述通槽的下方设有适于带动芯轴上下移动的芯轴定位机构；所述芯轴自动上料机构适于将芯轴自动放置在芯轴定位孔内，所述套圈自动上料机构适于将套圈自动放置在套圈定位槽内，所述钢球自动上料机构适于将钢球送至落球口，所述下球板推动机构与下球板固定相连，所述顶球机构与顶球杆固定相连，所述芯轴推动机构位于轴连轴承合套工装的侧边并适于推动芯轴沿横向移动。

进一步地，所述芯轴定位机构包括固定设置的伺服电机和芯轴定位板，所述芯轴定位板的底部与伺服电机的输出端通过螺纹活动连接。

进一步地，所述芯轴推动机构包括第一推动气缸和尼龙块，所述尼龙块包括一体成型的侧板以及垂直安装在侧板上下两端且分别正对芯轴上部和下部的上推板和下推板，所述第一推动气缸的缸体固定设置，活塞杆与侧板固定相连。

进一步地，所述芯轴自动上料机构包括芯轴上料台以及固定安装在芯轴上料台上方的第一导轨，所述第一导轨上滑动安装有第一上料气缸，所述第一上料气缸的活塞杆上固定安装有第一气动手抓。

进一步地，所述套圈自动上料机构包括套圈上料台以及固定安装在套圈上料台上方的第二导轨，所述第二导轨上滑动安装有第二上料气缸，所述第二上料气缸的活塞杆上固定安装有第二气动手抓。

进一步地，所述下球板推动机构包括固定设置的第二推动气缸，所述第二推动气缸的活塞杆固定连接有支架，所述下球板上设有安装孔，所述安装孔内设有拧紧在支架上的螺钉。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)本实用新型轴连轴承合套工装通过芯轴定位孔为偏心设置的腰型台阶孔，与套圈定位槽之间自然形成由窄边均匀过渡到宽边的环形钢球放置平台，当放置芯轴之后，与外部的套圈之间形成安装空间，通过将下球板插入安装空间内，并在顶球杆的作用下使得满足设计数量的钢球全部落入钢球放置平台，辅助合套生产，在工装的辅助作用下不仅提高合套生产效率，同时提高合套的精度，进而提高轴连轴承的质量稳定性。

(2)本实用新型轴连轴承合套工装的钢球放置平台设有坡度，使得钢球落在钢球放置平台后能快速的向两侧滚动，使得后续钢球能够顺利的进入钢球放置平台，避免钢

(3)本实用新型下球板通过弧形凹面和弧形凸面的设计，使得下球板的下部能够与安装空间相适配，通过设置缺口，在保证通孔形成落球通道的同时尽可能减小通孔侧壁与小球的接触面积，减小摩擦，使得钢球自由下落更加顺畅。

(4)本实用新型落球孔为腰型孔，由于小球整体呈下落趋势，腰型孔的设计可以扩大落球孔沿纵向的尺寸，使得钢球更加容易进入通孔内。

(5)本实用新型自动合套设备分别通过芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构和钢球自动上料机构将芯轴、套圈和钢球分别输送到轴连轴承合套工装，通过芯轴定位机构调整芯轴的高度，使芯轴的沟道和套圈的沟道位于同一水平线，通过下球板推动机构将下球板自动插入安装空间内，并通过顶球机构驱动顶球杆将钢球下压，最后在芯轴推动机构的作用下使得芯轴与套圈同轴设置，完成整个自动合套，有效避免人工合套时芯轴和套圈的碰撞，提高轴连轴承的质量，降低了工人劳动强度的同时进一步提高生产效率。

(6)本实用新型芯轴定位机构通过伺服电机带动芯轴定位板上下移动，从而实现调节芯轴的高度，结构简洁，调节方便。

(7)本实用新型芯轴推动机构、芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构和下球板推动机构均采用气动控制，结构简洁、控制方便且精准，并且成本较低。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型轴连轴承自动合套设备的结构简图；

图2为本实用新型填球器的立体图；

图3为本实用新型填球器的俯视图；

图4为本实用新型下球板的立体图；

图5为本实用新型下球板与顶球杆组装后的立体图；

图6为本实用新型填球器上放入芯轴与套圈后示意图；

图7为本实用新型填球器放入钢球并将芯轴推至与套圈同轴后示意图。

附图中的标号为：

填球器1、芯轴定位孔1-1、套圈定位槽1-2、钢球放置平台1-3、下球板2、弧形凹面2-1、弧形凸面2-2、通孔2-3、落球口2-4、缺口2-5、安装孔2-6、顶球杆3、芯轴上料台4、第一导轨5、第一上料气缸6、第一气动手抓7、套圈上料台8、第二导轨9、第二上料气缸10、第二气动手抓11、钢球自动上料器12、管道13、伺服电机14、芯轴定位板15、第二推动气缸16、支架17、顶球气缸18、第一推动气缸19、尼龙块20、侧板20-1、上推板20-2、下推板20-3。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

(实施例1)

如图1至图7所示的轴连轴承自动合套设备，包括芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构、钢球自动上料机构和自动合套机构，其中自动合套机构包括固定平台、芯轴推动机构、下球板推动机构、顶球机构、轴连轴承合套工装和芯轴定位机构，通过芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构和钢球自动上料机构将芯轴、套圈和钢球分别输送到轴连轴承合套工装，通过芯轴定位机构调整芯轴的高度，使芯轴的沟道和套圈的沟道位于同一水平线，通过下球板推动机构将下球板自动插入轴连轴承合套工装内，并通过顶球机构驱动轴连轴承合套工装将钢球下压，最后在芯轴推动机构的作用下使得芯轴与套圈同轴设置，完成整个自动合套。

具体地，轴连轴承合套工装包括填球器1、下球板2和顶球杆3，填球器1固定安装在固定平台上，填球器1由内至外依次偏心和同轴设有芯轴定位孔1-1和套圈定位槽1-2，从而在芯轴定位孔1-1和套圈定位槽之间形成由窄边均匀过渡到宽边的环形钢球放置平台1-3，同时钢球放置平台1-3的宽边高度高于窄边的高度，坡度为10°，使得钢球落在钢球放置平台1-3后能快速的向两侧滚动，使得后续钢球能够顺利的进入钢球放置平台1-3，避免钢球堵塞。芯轴定位孔1-1为腰型台阶孔，套圈定位槽1-2与套圈相适配，当芯轴和套圈分别放置在芯轴定位孔1-1和套圈定位槽1-2内时，芯轴的上部外周面与套圈之间形成安装空间。下球板2包括一体成型的上部和下部，下部的一侧设有与芯轴外壁相适配且延伸至上部的弧形凹面2-1，另一侧设有与套圈内壁相适配的弧形凸面2-2，使得下球板的下部能够与安装空间相适配。下球板2的顶部设有贯穿上下的通孔2-3，侧边设有连通通孔2-3的落球口2-4，通孔2-3位于弧形凸面2-2的一侧沿纵向设有缺口2-5，缺口2-5从弧形凸面2-2的底部延伸至落球口2-4，在保证通孔2-3形成落球通道的同时尽可能减小通孔2-3的侧壁与小球的接触面积，减小摩擦，使得钢球自由下落更加顺畅。

芯轴自动上料机构包括芯轴上料台4以及固定安装在芯轴上料台4上方的第一导轨5，第一导轨5上滑动安装有第一上料气缸6，第一上料气缸6的活塞杆上固定安装有第一气动手抓7，从而将摆放在芯轴上料台4的芯轴抓取后自动放置在芯轴定位孔1-1内。套圈自动上料机构包括套圈上料台8以及固定安装在套圈上料台8上方的第二导轨9，第二导轨9上滑动安装有第二上料气缸10，第二上料气缸10的活塞杆上固定安装有第二气动手抓11，从而将摆放在套圈上料台8上的套圈抓取后自动放置在套圈定位槽1-2内。钢球自动上料机构包括钢球自动上料器12以及连通钢球自动上料器12的出口和落球口2-4之间的管道13，从而将钢球送至下球板2中，由于小球整体呈下落趋势，本实施例落球口2-4为沿纵向设置的腰型孔，相较于圆形口，而扩大落球孔2-4沿纵向的尺寸，使得钢球更加容易进入。

固定平台上设有正对芯轴定位孔1-1的通槽，当芯轴放置在芯轴定位孔1-1内后，芯轴的底部贯穿通槽。芯轴定位机构设于通槽的下方，包括固定设置的伺服电机14和芯轴定位板15，芯轴定位板15的底部与伺服电机14的输出端通过螺纹活动连接。当伺服电机14转动时，带动芯轴定位板15上下移动，从而调节芯轴的高度。

下球板推动机构包括固定设置的第二推动气缸16，第二推动气缸16的活塞杆固定连接有支架17，下球板2上设有安装孔2-6，安装孔2-6内设有拧紧在支架17上的螺钉，从而实现与支架17的固定连接，通过第二推动气缸16动作，带动下球板2实现自动插入安装空间内。

顶球机构包括固定设置的顶球气缸18，顶球气缸18的活塞杆与顶球杆3的上端固定相连，顶球杆3的下端插入通孔2-3内，在顶球气缸18的作用下，顶球杆3将钢球压入钢球放置平台1-3上。

芯轴推动机构包括第一推动气缸19和尼龙块20，尼龙块20包括一体成型的侧板20-1以及垂直安装在侧板20-1上下两端且分别正对芯轴上部和下部的上推板20-2和下推板20-3，第一推动气缸19的缸体固定设置，活塞杆与侧板20-1固定相连。在第一推动气缸19的作用下，尼龙块20推动芯轴沿横向移动，从而与套圈同轴设置，完成整个自动合套。

本实施例无需人工操作，完成轴连轴承的自动合套，有效避免人工合套时芯轴和套圈的碰撞，在工装的辅助作用下进一步提高轴连轴承的质量，降低了工人劳动强度的同时进一步提高生产效率。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴连轴承合套工装，其特征在于：包括填球器、下球板和顶球杆，所述填球器由内至外依次偏心和同轴设有芯轴定位孔和套圈定位槽，所述芯轴定位孔和套圈定位槽之间形成由窄边均匀过渡到宽边的环形钢球放置平台，所述芯轴定位孔为腰型台阶孔，所述套圈定位槽与套圈相适配，当芯轴和套圈放置在芯轴定位孔和套圈定位槽内时，芯轴的上部外周面与套圈之间形成安装空间，所述下球板的顶部设有贯穿上下的通孔，底部适于插入所述安装空间内，所述下球板的侧边设有连通所述通孔的落球口，所述顶球杆插入所述通孔内并适于将钢球压入钢球放置平台上。

2.根据权利要求1所述的一种轴连轴承合套工装，其特征在于：所述钢球放置平台的宽边高度高于窄边的高度。

3.根据权利要求1所述的一种轴连轴承合套工装，其特征在于：所述下球板包括一体成型的上部和下部，所述下部的一侧设有与芯轴外壁相适配且延伸至上部的弧形凹面，另一侧设有与套圈内壁相适配的弧形凸面；所述通孔位于弧形凸面的一侧沿纵向设有缺口，所述缺口从弧形凸面的底部延伸至落球口。

4.根据权利要求1所述的一种轴连轴承合套工装，其特征在于：所述落球口为沿纵向设置的腰型孔。

5.一种轴连轴承自动合套设备，其特征在于：包括芯轴自动上料机构、套圈自动上料机构、钢球自动上料机构和自动合套机构，所述自动合套机构包括固定平台以及安装在固定平台上的芯轴推动机构、下球板推动机构、顶球机构和如权利要求1至4任一项所述的轴连轴承合套工装，所述固定平台上设有正对芯轴定位孔的通槽，所述通槽的下方设有适于带动芯轴上下移动的芯轴定位机构；所述芯轴自动上料机构适于将芯轴自动放置在芯轴定位孔内，所述套圈自动上料机构适于将套圈自动放置在套圈定位槽内，所述钢球自动上料机构适于将钢球送至落球口，所述下球板推动机构与下球板固定相连，所述顶球机构与顶球杆固定相连，所述芯轴推动机构位于轴连轴承合套工装的侧边并适于推动芯轴沿横向移动。

6.根据权利要求5所述的一种轴连轴承自动合套设备，其特征在于：所述芯轴定位机构包括固定设置的伺服电机和芯轴定位板，所述芯轴定位板的底部与伺服电机的输出端通过螺纹活动连接。

7.根据权利要求5所述的一种轴连轴承自动合套设备，其特征在于：所述芯轴推动机构包括第一推动气缸和尼龙块，所述尼龙块包括一体成型的侧板以及垂直安装在侧板上下两端且分别正对芯轴上部和下部的上推板和下推板，所述第一推动气缸的缸体固定设置，活塞杆与侧板固定相连。

8.根据权利要求5所述的一种轴连轴承自动合套设备，其特征在于：所述芯轴自动上料机构包括芯轴上料台以及固定安装在芯轴上料台上方的第一导轨，所述第一导轨上滑动安装有第一上料气缸，所述第一上料气缸的活塞杆上固定安装有第一气动手抓。

9.根据权利要求5所述的一种轴连轴承自动合套设备，其特征在于：所述套圈自动上料机构包括套圈上料台以及固定安装在套圈上料台上方的第二导轨，所述第二导轨上滑动安装有第二上料气缸，所述第二上料气缸的活塞杆上固定安装有第二气动手抓。

10.根据权利要求5所述的一种轴连轴承自动合套设备，其特征在于：所述下球板推动机构包括固定设置的第二推动气缸，所述第二推动气缸的活塞杆固定连接有支架，所述下球板上设有安装孔，所述安装孔内设有拧紧在支架上的螺钉。

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