CN108457994A - 半自动短圆柱滚子轴承装配机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半自动短圆柱滚子轴承装配机，包括依次连接的振动盘、转移组件、定位工装及压装组件。该半自动短圆柱滚子轴承装配机通过振动盘、转移组件、定位工装及压装组件的巧妙配合，压装一次轴承只需10秒钟左右，大大提高了加工效率，该半自动短圆柱滚子轴承装配机操作简单，调节灵活方便，大大降低了工人的劳动强度，得到的产品一致性较好，具有推广使用价值。

Description

半自动短圆柱滚子轴承装配机

技术领域：

本发明涉及轴承装配机械技术领域，尤其涉及一种半自动短圆柱滚子轴承装配机。

背景技术：

现有技术中，对于短圆柱滚子轴承的装配一般都是以人工装配为主，人工装配圆柱滚子的效率非常低，工人劳动强度大，表面容易造成磕碰或划伤，影响轴承的精度和使用寿命。

也有一些厂家发明了全自动的圆柱滚子轴承装配机，以代替手工装配，如专利号为CN105782255A公开的一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机以及专利号为CN102619886B公开的一种气缸式短圆柱滚子轴承自动装配机，该类全自动装配机结构较为复杂，对于操作者的操作能力要求较高，而且圆柱滚子的装配方式依然采用的是和人工相类似的方式，即将一颗颗圆柱滚子通过推送、导向、定位等非常复杂的方式逐个放入轴承内进行压装，该方式仅仅是将手工放置的方式改为自动放置，即使降低了工人的劳动力，然而其加工效率并没有提高，甚至其加工效率还不如手工装配。而且由于其结构及其装配方式的复杂性，经常会导致各圆柱滚子发生剧烈碰撞，甚至出现卡死现象。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、操作灵活方便、装配效率高、得到的产品一致性好的半自动短圆柱滚子轴承装配机。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种半自动短圆柱滚子轴承装配机，包括振动盘、转移组件、定位工装及压装组件，

所述振动盘通过送料管与转移组件连接，振动盘将圆柱滚子送入转移组件内；

所述转移组件包括第一气缸、转移架及第二气缸，所述转移架内开设有两端为开口式的容纳通道，所述容纳通道与送料管连通，用于接收送料管内的圆柱滚子，所述第一气缸与转移架连接，用于将转移架推送或收回，所述第二气缸对应设置在转移架的一侧，第二气缸的伸缩杆与被第一气缸推送后的转移架的容纳通道处于同一直线上，第二气缸的伸缩杆可将容纳通道内的圆柱滚子推入定位工装内；

所述定位工装包括定位盘及若干第三气缸，所述定位盘内开设有环形的外圈通道及内圈通道，所述外圈通道的进口端与被第一气缸推送后的转移架的容纳通道处于同一直线上，所述内圈通道顶部及底部为开口式，所述外圈通道及内圈通道之间通过若干过渡通道连通，所述第三气缸沿定位盘外圆周均匀设置，各第三气缸的伸缩杆分别与各过渡通道一一对应，第三气缸可将外圈通道内的圆柱滚子推入内圈通道内；

所述压装组件固定在定位盘下方，压装组件包括第四气缸及顶芯，所述顶芯对应设置在内圈通道下方，所述第四气缸与顶芯连接，第四气缸可通过顶芯将内圈通道内的圆柱滚子及保持架向上推出。

首先，需要考虑自动送料的问题。经多次试验，作为优选，本发明采用结构简单、制作成本较低的振动盘，能够实现圆柱滚子的自动筛选和定位，并能以规则的排列方式将圆柱滚子依次送出。其他类似的采用气缸推送、传送带传送、机械手等方式均可适用于本发明。

为了保证传送的稳定性，所述送料管的直径略大于圆柱滚子的直径，圆柱滚子与送料管之间的间隙越小越好，但不能出现过盈，从而保证了圆柱滚子在移动过程中不会出现倾倒或歪斜等现象。

本发明在研发过程起初采用的方式也是跟现有技术中的全自动圆柱滚子轴承方式相类似，直接将振动盘与定位工装连接，通过振动盘将圆柱滚子轴承一个个送入定位工装内，进行一次压装，接着继续等振动盘将圆柱滚子轴承一个个送入定位工装内，再进行一次压装，这就大大地浪费了时间，降低了加工效率。因此，如何在现有技术的基础上节约送料时间是本发明所要解决的第一个技术难点。

本发明设计特殊的转移组件，通过转移组件与振动盘及定位工装相配合，以节省加工时间。振动盘将圆柱滚子输送到转移组件内的过程中，与定位工装内圆柱滚子压装过程的过程中，两者之间不产生冲突，可同时进行，即当振动盘将圆柱滚子输送到转移组件内的同时，定位工装内正好在压装上一次转移组件送过来的一组圆柱滚子，以此循环，大大缩短了加工时间。因此该技术特征具有突出的实质性特点和显著的进步。

为了防止转移架的容纳通道内排列的圆柱滚子从容纳通道内脱出，所述转移架的一端设置有限位块，所述限位块与送料管处于同一直线上，通过限位块以及容纳通道的长度相配合，可以使容纳通道内仅能容纳固定数量的圆柱滚子。

为了对转移架的运动范围进行限定，防止其由于惯性作用或者其他外力作用而偏离固定轨道，所述转移架的一侧对应设置有限位架，当转移架被第一气缸推送后，转移架侧部被限位架限位，从而使转移架的容纳通道与第二气缸的伸缩杆及外圈通道的进口端处于同一直线上，从而便于第二气缸将容纳通道内的圆柱滚子推入外圈通道内。

其次，需要考虑的是定位工装的问题。本公司在研发过程中检索了相关的定位工装，然而这些工装结构均较为简单，一般都是仅仅设计了一个简单的环形通道，通过振动盘或者其他类似结构往工装内逐渐填入圆柱滚子，这类结构大大影响了加工效率。因此，如何在现有技术的基础上节约压装时间，并使压装时不影响圆柱滚子的送入是本发明所要解决的第二个技术难点。

本发明设计了特殊的定位工装，通过外圈通道、内圈通道、过渡通道及第三气缸的配合，各通道的宽度略大于圆柱滚子的直径，圆柱滚子与各通道之间的间隙越小越好，但不能出现过盈，从而保证了圆柱滚子在移动过程中不会出现倾倒或歪斜等现象。其中外圈通道、过渡通道内布满圆柱滚子，通过一次推送，即可完成整个轴承一圈的圆柱滚子装配，大大提高了加工效率，是非显而易见的结构。

为了便于圆柱滚子进入过渡通道内，所述外圈通道与内圈通道之间均匀设置有若干导向块，所述各导向块之间形成过渡通道。

为了防止最先进入外圈通道内的圆柱滚子撞击外圈通道进口端内的圆柱滚子，影响其进入外圈通道，靠近外圈通道进口端的导向块向外延伸有挡块，挡块能将外圈通道的进口端和出口端(靠近进口端的部位)阻隔。

作为优选，所述各导向块之间的过渡通道为弧形，且各弧形过渡通道沿内圈通道中心顺时针均匀排列。本公司在研发过程中最初采用的是直线型或梯形过渡通道，然而其运送过程中经常会出现卡死现象，因此，设计了特殊的弧形过渡通道。

为了起到更好的导向作用，防止圆柱滚子在外圈通道与过渡通道连接处卡死，所述各导向块靠近外圈通道的一端向两侧的过渡通道内延伸有凸台，且相邻两导向块的两凸台之间形成导向口。

为了便于轴承定位，所述导向块顶端固定有用于放置轴承的导套，所述导套与内圈通道相对应。

为了使转移架一次转移的圆柱滚子的数量与定位工装一次压装的圆柱滚子的数量相同，所述转移架的容纳通道内所能容纳的圆柱滚子的数量与过渡通道的数量相同。

由于振动器在筛选及转移过程中可能会发生圆柱滚子的歪倒，而导致卡死无法正常压装，因此在转移架的两端分别设置有传感器，如果传感器无法正常感应到圆柱滚子，则***自动发出报警提醒工作人员手动调整。

本发明的有益效果是：该半自动短圆柱滚子轴承装配机通过振动盘、转移组件、定位工装及压装组件的巧妙配合，压装一次轴承只需10秒钟左右，大大提高了加工效率，该半自动短圆柱滚子轴承装配机操作简单，调节灵活方便，大大降低了工人的劳动强度，得到的产品一致性较好，具有推广使用价值。

附图说明

图1为本发明的半自动短圆柱滚子轴承装配机的结构示意图；

图2为本发明的定位工装的结构示意图；

图3为本发明的压装组件的结构示意图；

图中：1.振动盘，2.送料管，3.转移架，4.第一气缸，5.第二气缸，6.限位架，7.限位块，8.定位盘，9.第三气缸，10.导向块，11.圆柱滚子，12.外圈通道的进口端，13.外圈通道，14.过渡通道，15.内圈通道，16.保持架，17.挡块，18.第四气缸，19.顶芯，20.导套，21.轴承，22.凸台。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

如图1-3所示，一种半自动短圆柱滚子轴承装配机，包括振动盘1、转移组件、定位工装及压装组件，

所述振动盘1通过送料管2与转移组件连接，振动盘1可将圆柱滚子11经送料管2送入转移组件内；

所述转移组件包括第一气缸4、转移架3及第二气缸5，所述转移架3内开设有两端为开口式的容纳通道，转移架3为一矩形块，其沿长度方向开设有矩形容纳通道，容纳通道的宽度略大于圆柱滚子11的直径，所述容纳通道的进口端与送料管2连通，用于接收送料管2内的圆柱滚子11，转移架3的出口端设置有能够防止转移架3内的圆柱滚子11从容纳通道内脱出的限位块7，所述限位块7与送料管2处于同一直线上，所述第一气缸4与转移架4连接，用于将转移架4推送或收回，所述第二气缸5对应设置在转移架3的一侧，当转移架4被推出后，第二气缸5的伸缩杆与转移架4的容纳通道处于同一直线上，第二气缸5的伸缩杆即可将容纳通道内的圆柱滚子11推入定位工装内，转移架4的一侧对应设置有限位架6，当转移架4被推出后，转移架4与限位架6抵靠，此时，转移架4的容纳通道与第二气缸5伸缩杆及外圈通道的进口端12处于同一直线上，转移架4的两端分别设置有传感器；

所述定位工装包括圆盘形的定位盘8及若干第三气缸9，所述定位盘8内开设有环形的外圈通道13及内圈通道15，当转移架4被推出后，外圈通道的进口端12与转移架4的容纳通道处于同一直线上，所述内圈通道15顶部及底部为开口式，外圈通道13与内圈通道15之间均匀设置有若干导向块10，所述各导向块10之间形成过渡通道14，各导向块10之间的过渡通道14为弧形，且各弧形过渡通道14沿内圈通道15中心顺时针均匀排列，靠近外圈通道的进口端12的导向块10向外延伸有能将外圈通道的进口端12和出口端阻隔的挡块17，各导向块10靠近外圈通道13的一端向两侧的过渡通道14内延伸有凸台22，且相邻两导向块10的两凸台22之间形成导向口，导向块10顶端固定有用于放置轴承21的导套20，所述导套20与内圈通道15相对应，所述第三气缸9沿定位盘8外圆周均匀设置，各第三气缸9的伸缩杆分别与各过渡通道14一一对应，第三气缸9可将外圈通道13内的圆柱滚子11推入内圈通道15内；

所述压装组件固定在定位盘8下方，压装组件包括第四气缸18及顶芯19，所述顶芯19对应设置在内圈通道15下方，所述第四气缸18与顶芯19连接，第四气缸19通过顶芯19可将内圈通道15内的圆柱滚子11及保持架16向上推出。

加工时，将圆柱滚子倒入振动盘1内，振动盘1将圆柱滚子筛选及排列后逐渐送入送料管2内，送料管2内的圆柱滚子11由于后面的推压作用，逐渐一个个被挤入转移架3内，由于限位块7的限制，转移架3的容纳通道内仅能容纳12个圆柱滚子11(容纳的圆柱滚子11的数量与保持架16内所需压装的圆柱滚子11的数量相同)，当传感器感应到转移架3内装满圆柱滚子11时，第一气缸4的伸缩杆伸出，将转移架3向前推出，直至与限位架6相抵靠，此时第二气缸5的伸缩杆、转移架3的容纳通道以及外圈通道的开口端12处于同一直线上，第二气缸5的伸缩杆伸出，将转移架3的容纳通道的所有圆柱滚子11一次性推送入外圈通道的开口端12内，随着一次次推送，外圈通道13及过渡通道14内充满圆柱滚子11，此时只需将保持架16放入内圈通道15内，12个第三气缸9同时进行一次推送，第三气缸9的伸缩杆推动外圈通道13内的圆柱滚子11，外圈通道13内的圆柱滚子11推动过渡通道14内的12个圆柱滚子11进入内圈通道15，即可将圆柱滚子11卡入保持架16侧部的12个孔内，完成保持架16的压装，此时向导套20内放入轴承21，第四气缸18的伸缩杆伸出带动顶芯19向上运动，从而将整个保持架16压装进轴承21内，完成一次装配。每一次压装，操作人员只需先放入保持架16，等待各第三气缸9进行一次推送，完成保持架16压装，然后再放入轴承21，等待第四气缸18进行一次推送，完成整个轴承21装配，这个时候，第一气缸4以及第二气缸5也同时在进行一次推送，因此，每一次压装的时间总和为放入保持架16的时间+第三气缸9推送一次的时间+放入轴承21的时间+第四气缸18推送一次的时间，总时间仅为10秒左右，非常高效，其加工效率远远超过市场上普通的圆柱滚子轴承装配机。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：包括振动盘、转移组件、定位工装及压装组件，

所述振动盘通过送料管与转移组件连接，振动盘将圆柱滚子送入转移组件内；

所述转移组件包括第一气缸、转移架及第二气缸，所述转移架内开设有两端为开口式的容纳通道，所述容纳通道与送料管连通，用于接收送料管内的圆柱滚子，所述第一气缸与转移架连接，用于将转移架推送或收回，所述第二气缸对应设置在转移架的一侧，第二气缸的伸缩杆与被第一气缸推送后的转移架的容纳通道处于同一直线上，第二气缸的伸缩杆可将容纳通道内的圆柱滚子推入定位工装内；

所述定位工装包括定位盘及若干第三气缸，所述定位盘内开设有环形的外圈通道及内圈通道，所述外圈通道的进口端与被第一气缸推送后的转移架的容纳通道处于同一直线上，所述内圈通道顶部及底部为开口式，所述外圈通道及内圈通道之间通过若干过渡通道连通，所述第三气缸沿定位盘外圆周均匀设置，各第三气缸的伸缩杆分别与各过渡通道一一对应，第三气缸可将外圈通道内的圆柱滚子推入内圈通道内；

所述压装组件固定在定位盘下方，压装组件包括第四气缸及顶芯，所述顶芯对应设置在内圈通道下方，所述第四气缸与顶芯连接，第四气缸可通过顶芯将内圈通道内的圆柱滚子及保持架向上推出。

2.根据权利要求1所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述转移架的一端设置有能够防止转移架内的圆柱滚子从容纳通道内脱出的限位块，所述限位块与送料管处于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述转移架的一侧对应设置有能使被第一气缸推送后的转移架的容纳通道与第二气缸伸缩杆及外圈通道进口端处于同一直线的限位架。

4.根据权利要求1所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述外圈通道与内圈通道之间均匀设置有若干导向块，所述各导向块之间形成过渡通道。

5.根据权利要求4所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：靠近外圈通道进口端的导向块向外延伸有能将外圈通道的进口端和出口端阻隔的挡块。

6.根据权利要求4或5所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述各导向块之间的过渡通道为弧形，且各弧形过渡通道沿内圈通道中心顺时针均匀排列。

7.根据权利要求6所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述各导向块靠近外圈通道的一端向两侧的过渡通道内延伸有凸台，且相邻两导向块的两凸台之间形成导向口。

8.根据权利要求4或5或7所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述导向块顶端固定有用于放置轴承的导套，所述导套与内圈通道相对应。

9.根据权利要求1所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述转移架的容纳通道内所能容纳的圆柱滚子的数量与过渡通道的数量相同。

10.根据权利要求1所述的半自动短圆柱滚子轴承装配机，其特征在于：所述转移架的两端分别设置有传感器。