CN110094428A - 一种半自动滚针轴承装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半自动滚针轴承装配装置，属于轴承装配设备领域，其包括工作台、推送机构和装针机构，推送机构包括装配台和装配柱；装针机构包括装针支座，装针支座上开设有容纳孔，容纳孔内固定有装针柱，装针柱的周向开设有装针齿，每个装针齿与容纳孔的孔壁之间均形成有装针限位空间；装针支座上连接有送针板，送针板内设有送针料道；工作台上设有驱动电机和驱动气缸，驱动电机由驱动气缸控制与工作台滑移连接，驱动电机的转子与装针柱同轴固定。本发明具有可取代滚针轴承的人工装配，利用各个装置的相互配合协同作用实现多根滚针的一次性自动装配功能，且操作简单，节省人力，能有效节省生产成本，提高装配效率的效果。

Description

一种半自动滚针轴承装配装置

技术领域

本发明涉及轴承装配设备的技术领域，特别涉及一种半自动滚针轴承装配装置。

背景技术

滚针轴承是带圆柱滚子的滚子轴承，相对其直径，滚子既细又长，这种滚子成为滚针。尽管具有较小的截面，轴承仍具有较高的负荷承受能力，滚针轴承装有细而长的滚子(滚子直径D≤5mm，L/D≥2.5，L为滚子长度)，因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其它类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承场合。

如说明书附图7所示，现有技术中的滚针轴承包括内外设置的保持架4和轴承外圈5，保持架4的周向设有压口41，压口41内设有滚针6。目前滚针与压口的装配工序主要依赖于人工通过夹持钳或者半自动设备逐根进行装配，效率较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半自动滚针轴承装配装置，具有可取代滚针轴承的人工装配，实现多根滚针的一次性自动装配功能，且操作简单，节省人力，能有效节省生产成本，提高装配效率的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种半自动滚针轴承装配装置，包括工作台，所述工作台上设有推送机构和装针机构，所述推送机构包括装配台，所述装配台上滑移连接有供保持架与轴承外圈套接的装配柱；

所述装针机构包括与装配台相对设置的装针支座，所述装针支座朝向装配台的侧面沿其厚度方向贯穿开设有容纳孔，所述容纳孔内同轴心固定有装针柱，所述装针柱与装配柱同轴心设置，所述装针柱朝向装配柱的一端侧壁沿其周向均匀开设有装针齿，所述装针齿所处的外圆轮廓直径小于装针柱的外径，每个所述装针齿与容纳孔的孔壁之间均形成有装针限位空间；

所述装针支座上连接有送针板，所述送针板内设有与容纳孔连通的送针料道；

所述工作台上设有驱动电机和驱动气缸，所述驱动电机由驱动气缸控制与工作台滑移连接，所述驱动电机的转子与装针柱同轴固定。

通过采用上述技术方案，滚针从送针料道自动下料，同时配合装针柱转动，滚针则会自动落入至装针齿内。再将保持架与轴承外圈内外式的安装于装配柱上，滑动装配柱，轴承外圈运动到位后，再利用驱动气缸控制驱动电机移动，使得装针齿以及装针齿内的滚针伸入至保持架内，滚针压合于保持架的压口内。由于在此过程中，滚针的装针动作可自动完成，同时装好的滚针又可一次性与保持架进行装配，不仅操作简单，还能够大幅提高装配效率。

本发明进一步设置为：所述装配柱远离装配台的一端侧面形成有供保持架插接的第一配合台阶以及供轴承外圈插接的第二配合台阶，所述装配柱的侧壁设有对准压口的校准机构。

通过采用上述技术方案，第一配合台阶与第二配合台阶能够方便安装与定位保持架与轴承外圈，同时利用校准机构可对准压口的初始位置，使得滚针能够准确压入压口，从而使得保持架不易报废，提高装配成品良率。

本发明进一步设置为：所述校准机构包括开设于装配柱外侧壁的定位斜面，所述定位斜面的宽度大于压口的槽宽0.2mm-0.4mm。

通过采用上述技术方案，定位斜面可为操作者在安装保持架时提供初始的参照位置，从而使得保持架上压口可与装针齿内的滚针在进行每次装配时均能够一一对应，进而保证了装配精度，保持架不易损坏，提高了装配成品良率。

本发明进一步设置为：所述校准机构包括滑键与校验块，所述滑键与装配柱滑移连接，所述校验块的一端与滑键铰接，另一端连接有相对设置的校验条，两个所述校验条相互背离的侧壁之间的距离小于等于压口的槽宽0.2mm。

通过采用上述技术方案，校验条的安装位置先安装于与装针齿的初始位置对应处，当保持架安装于第一配合台阶上时，可先翻起校验块，推动滑键，使得校验块位于保持架的上方，再将两根校验条***至压口内，根据校验条的位置转动与微调保持架，使得保持架与装针齿、滚针在进行每次装配时均能够一一对应，或者在进行安装保持架之前以两根校验条的位置作为基准，从而保证了装配精度，保持架也不易损坏，提高了装配成品良率。

本发明进一步设置为：所述装配柱远离装配台的一端呈锥状，所述装针柱朝向装配台的一端设有供装配柱端部贴合***的插接孔。

通过采用上述技术方案，装配柱与插接孔的配合可在滚针压入压口时起到导向稳定的作用，使装针柱与保持架、轴承外圈、装配柱三者具有较好的真圆度，进一步增加滚针压入压口时的精确性。

本发明进一步设置为：所述送针料道呈波浪状，所述送针料道的料道宽度大于滚针直径0.3mm-0.5mm。

通过采用上述技术方案，将送针料道设计为波浪状，同时配合料道宽度，可使得滚针顺利落入至容纳孔内而不易发生卡死，同时在下落至容纳孔内的瞬间也可与装针柱的周向保持平行，否则因装针齿的持续转动作用，滚针容易与装针齿之间发生卡死现象，导致驱动电机烧坏。

本发明进一步设置为：所述送针板上设有与送针料道连通的气嘴，所述气嘴由上至下吹入压缩空气。

通过采用上述技术方案，压缩空气可进一步为滚针下料时提供驱动力，使得滚针快速下料，从而可对应的提高驱动电机转速，提高装配效率，且同时不易发生卡死现象。

本发明进一步设置为：所述送针板的侧壁可拆卸连接有透明罩板，所述送针料道延伸至透明罩板处。

通过采用上述技术方案，透明罩板可实时查看送针料道内情况，以防在无法正常落料时可快速进行检修。

本发明进一步设置为：所述装配台包括相对固定于工作台上的装配支架，以及位于两个装配支架之间的装配块，所述装配块与工作台滑移，所述装配柱与装配块固定连接，所述装配块远离装配柱的一端转动连接有限位块，所述限位块与装配支架朝向装针支座的侧面抵接。

通过采用上述技术方案，装配块与装配柱移动到位后，转动限位块，使得装配块无法再反向移动，从而能够保证轴承外圈、保持架、滚针装配时三者的装配位置不会发生改变，进而进一步增加滚针轴承的装配精度，提高成品良率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过装配柱与装针柱的设置，可半自动化式完成滚针、保持架和轴承外圈的一次性装配功能，操作简单，同时能够提高装配效率，节约人力与成本；

2.通过校准机构的设置，能够保证保持架上压口与待装配的滚针之间的初始相对位置，从而能够提高装配良品率；

3.通过气嘴以及波浪形送针料道的设置，能够使滚针依次快速且平行地落入至装针齿内。

附图说明

图1是本发明实施例1中用于体现推送机构的结构示意图；

图2是图1中A部放大图，用于体现装配柱的结构示意图；

图3是本发明实施例1中用于体现装针机构的结构示意图；

图4是图3中B部放大图，用于体现装针柱的结构示意图；

图5是本发明实施例2中用于体现校准机构的结构示意图；

图6是图5中C部放大图；

图7是现有技术中用于体现滚针轴承的整体结构示意图。

图中，1、工作台；11、滑轨；12、驱动电机；13、驱动气缸；14、安装架；15、保护罩壳；2、推送机构；21、装配台；211、装配支架；212、装配块；213、限位块；214、转动手柄；22、装配柱；221、第一配合台阶；222、第二配合台阶；223、定位斜面；224、滑键；225、校验块；226、校验条；227、滑槽；3、装针机构；31、装针支座；311、容纳孔；32、装针柱；321、装针齿；322、插接孔；33、送针板；331、送针料道；34、透明罩板；35、气嘴；4、保持架；41、压口；5、轴承外圈；6、滚针。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1所示，为本发明公开的一种半自动滚针6轴承装配装置，包括工作台1，工作台1上设有滑轨11，以及沿滑轨11长度方向设置的推送机构2、装针机构3、驱动电机12和驱动气缸13。推送机构2包括装配台21和装配柱22，装针机构3包括装针支座31和送针板33，装配台21与装针支座31相对设置于工作台1上。滑轨11上还滑移连接有安装架14，驱动电机12固定安装于安装架14上，驱动气缸13的活塞杆与安装架14固定连接，工作台1上还设有罩住驱动电机12和驱动气缸13的保护罩壳15(参见图3)。

如图1所示，装配台21由装配支架211和装配块212构成，装配支架211设有两个且相对于滑轨11两侧设置，装配块212与滑轨11滑移连接，装配块212朝向装针支座31的侧面与装配柱22固定连接，另一相对侧面转动连接有限位块213，限位块213上固定连接有转动手柄214。初始位置时，装配块212位于两个装配支架211之间，将装配柱22朝向装针支座31移动至指定位置后，转动限位块213，限位块213可抵接于装配块212与装配支架211之间，使装配块212无法再进行滑移。

如图2所示，装配柱22远离装配台21的一端呈锥状，且位于该端的侧面形成有第一配合台阶221和第二配合台阶222，第一配合台阶221的外径小于第二配合台阶222的外径，第一配合台阶221可供保持架4对准***，第二配合台阶222可供轴承外圈5对准***。

如图3和4所示，装针支座31朝向装配台21的端面开设有容纳孔311，容纳孔311的轴线与装配柱22的轴线处于同一高度。驱动电机12的转子上同轴固定有装针柱32，装针柱32的一端延伸至容纳孔311内，并与容纳孔311同轴心；装针柱32远离驱动电机12(参见图1)的一端侧壁外径小于装针柱32其余部分的外径，且在该端侧壁沿装针柱32的周向均匀开设有装针齿321，装针齿321与容纳孔311的内侧壁之间形成有可卡住单根滚针6的装针限位空间，该端的端面设有与装配柱22的锥形端部插接配合的插接孔322。

如图3所示，送针板33设置于装针支座31的上方，送针板33内沿竖直方向设有波浪形的送针料道331，送针料道331与送针板33朝向装配台21的侧面连通，送针板33的顶部还连接气嘴35，将压缩空气通过气嘴35可输入至送针料道331内。在具体实施过程中，位于工作台1的一侧可设置有滚针6的振动上料盘(图中未示出)，实现将滚针6自动输送至送针料道331的顶部处，送针料道331的底端与容纳孔311连通。送针料道331与送针板33朝向装配台21的侧壁连通，且在该侧壁处还通过螺丝可拆卸连接有透明罩板34。

如图4所示，在具体实施过程中，将滚针6料道的料道宽度设置为大于滚针6直径0.3mm-0.5mm，优选为0.3mm。装针时，气嘴35打开，受波浪形滚针6料道的引导、滚针6料道的宽度以及气嘴35三者的共同影响，滚针6会依次快速且与装针柱32轴线方向平行地落入至装针齿321内。此时驱动电机12(参见图1)配合转动，驱动电机12采用步进电机，其每次均固定转动一圈，滚针6则会自动将装针齿321全部装满，装满后滚针6料道最下方的滚针6则会受位于装针齿321内的滚针6的自限位作用而停止运动。

当滚针6装针完成后，再将保持架4与轴承外圈5依次套接于第一配合台阶221与第二配合台阶222上，进行下一步的滚针6与保持架4的装配步骤。由于装配柱22的初始位置可由驱动电机12控制不变，而保持架4则由人工套接，在滚针6轴承装配时，滚针6一旦与压口41的位置不在一定误差范围内对应，便会导致滚针6无法准确压入至压口41内，甚至造成保持架4与滚针6的严重变形与损坏。因此，在装配柱22的侧壁还设有对准压口41与装针齿321相对初始位置的校准机构。

如图2所示，该校准机构为开设于装配柱22外侧壁的定位斜面223，定位斜面223的宽度大于压口41的槽宽0.3mm-0.5mm，优选为0.4mm。利用定位斜面223作为定位的标记，在套接保持架4时，可通过目测的方式对准压口41与定位斜面223，初步实现定位后，由于滚针6呈圆柱状，其与保持架4压接时可进行自适应装配。

上述实施例的实施原理为：先将保持架4部分套入至轴承外圈5内，令保持架4与轴承外圈5于装配柱22上，利用定位斜面223对准保持架4的初始位置。滚针6全部装入至装针齿321内后，手动移动装配台21，使得轴承外圈5的一端与第二配合台阶222抵接，另一端与装针支座31的端面抵接。通过转动手柄214转动限位块213，使限位块213夹持于装配台21凸与装配支架211之间，接着驱动气缸13推送安装架14移动，此时装针柱32设有装针齿321的一端朝向保持架4内部运动，装配柱22的锥形端也插接于插接孔322内，此时所有滚针6可准确地、一次性地全部压入至压口41内，完成一个滚针6轴承的装配。移动装配柱22与装针柱32复位，重复上述步骤即可进行下一个装配工作。

实施例2：如图5和6所示，为本发明公开的一种半自动滚针6轴承装配装置，与实施例1的不同之处在于，该校准机构包括滑键224与校验块225。装配柱22的侧壁开设有滑槽227，滑键224与滑槽227滑移连接；校验块225的一端与滑键224铰接，另一端且朝向滑槽227槽底的侧壁处固定连接有两个相对设置的校验条226，两个校验条226相互背离的侧壁之间的距离小于等于压口41的槽宽0.2mm，本实施例中校验条226之间的宽度与压口41的槽宽相等。

上述实施例的实施原理为：在保持架4套接于第一配合台阶221上之前，推动滑键224，并翻起校验块225，紧接着安装保持架4，通过转动保持架4，使得保持架4的压口41相对内侧壁与两个校验条226均抵接，此状态即为保持架4的初始安装位置，从而实现了保持架4的精准定位。装配时再将滑键224移动至初始位置，使校验条226与压口41脱离即可，校验条226可由塑料制成，具有一定的柔性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种半自动滚针轴承装配装置，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)上设有推送机构(2)和装针机构(3)，所述推送机构(2)包括装配台(21)，所述装配台(21)上滑移连接有供保持架(4)与轴承外圈(5)套接的装配柱(22)；

所述装针机构(3)包括与装配台(21)相对设置的装针支座(31)，所述装针支座(31)朝向装配台(21)的侧面沿其厚度方向贯穿开设有容纳孔(311)，所述容纳孔(311)内同轴心固定有装针柱(32)，所述装针柱(32)与装配柱(22)同轴心设置，所述装针柱(32)朝向装配柱(22)的一端侧壁沿其周向均匀开设有装针齿(321)，所述装针齿(321)所处的外圆轮廓直径小于装针柱(32)的外径，每个所述装针齿(321)与容纳孔(311)的孔壁之间均形成有装针限位空间；

所述装针支座(31)上连接有送针板(33)，所述送针板(33)内设有与容纳孔(311)连通的送针料道(331)；

所述工作台(1)上设有驱动电机(12)和驱动气缸(13)，所述驱动电机(12)由驱动气缸(13)控制与工作台(1)滑移连接，所述驱动电机(12)的转子与装针柱(32)同轴固定。

2.根据权利要求1所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述装配柱(22)远离装配台(21)的一端侧面形成有供保持架(4)插接的第一配合台阶(221)以及供轴承外圈(5)插接的第二配合台阶(222)，所述装配柱(22)的侧壁设有对准压口(41)的校准机构。

3.根据权利要求2所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述校准机构包括开设于装配柱(22)外侧壁的定位斜面(223)，所述定位斜面(223)的宽度大于压口(41)的槽宽0.2mm-0.4mm。

4.根据权利要求2所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述校准机构包括滑键(224)与校验块(225)，所述滑键(224)与装配柱(22)滑移连接，所述校验块(225)的一端与滑键(224)铰接，另一端连接有相对设置的校验条(226)，两个所述校验条(226)相互背离的侧壁之间的距离小于等于压口(41)的槽宽0.2mm。

5.根据权利要求2所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述装配柱(22)远离装配台(21)的一端呈锥状，所述装针柱(32)朝向装配台(21)的一端设有供装配柱(22)端部贴合***的插接孔(322)。

6.根据权利要求1所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述送针料道(331)呈波浪状，所述送针料道(331)的料道宽度大于滚针(6)直径0.3mm-0.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述送针板(33)上设有与送针料道(331)连通的气嘴(35)，所述气嘴(35)由上至下吹入压缩空气。

8.根据权利要求1所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述送针板(33)的侧壁可拆卸连接有透明罩板(34)，所述送针料道(331)延伸至透明罩板(34)处。

9.根据权利要求1所述的一种半自动滚针轴承装配装置，其特征在于：所述装配台(21)包括相对固定于工作台(1)上的装配支架(211)，以及位于两个装配支架(211)之间的装配块(212)，所述装配块(212)与工作台(1)滑移，所述装配柱(22)与装配块(212)固定连接，所述装配块(212)远离装配柱(22)的一端转动连接有限位块(213)，所述限位块(213)与装配支架(211)朝向装针支座(31)的侧面抵接。