CN115451030B - 一种滚针轴承装配结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滚针轴承装配结构，其装配效率高，可以满足高精度装配需求。一种滚针轴承装配结构，包括底座，底座上分别安装有装针结构、轴承内圈取放结构、轴承外圈定位结构和轴承内圈定位结构，装针结构、轴承内圈取放结构分别安装于装针工位板上，装针工位板与底座的立板上的第一水平驱动机构动力连接，第一水平驱动机构与安装于底座的立板上的升降驱动机构动力连接，轴承外圈定位结构安装于安装板上，安装板与安装于底座的横板上的第二水平驱动机构动力连接，轴承内圈定位结构与安装于安装板上的第三水平驱动机构动力连接。

Description

一种滚针轴承装配结构

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，具体为一种滚针轴承装配结构。

背景技术

如图1所示为一种滚针轴承，该滚针轴承包括外圈轴承A1、内圈轴承A2及滚针A3，该滚针轴承在装配时，需要先将滚针沿周向排布在外圈轴承A1内部的对应位置处，再将内圈轴承A2装入。由于滚针轴承的滚针既细且长，因此径向结构紧凑，现有的轴承组装装置在使用时难以满足目前的高精度装配需求。

发明内容

针对现有的轴承组装装置难以满足目前的高精度装配需求的问题，本发明提供了一种滚针轴承装配结构，其装配效率高，可以满足高精度装配需求。

其技术方案是这样的：一种滚针轴承装配结构，其包括底座，其特征在于：所述底座上分别安装有装针结构、轴承内圈取放结构、轴承外圈定位结构和轴承内圈定位结构，所述装针结构、轴承内圈取放结构分别安装于装针工位板上，所述装针工位板与所述底座的立板上的第一水平驱动机构动力连接，通过所述第一水平驱动机构带动所述装针工位板沿水平方向上移动，所述第一水平驱动机构与安装于所述底座的立板上的升降驱动机构动力连接，通过所述升降驱动机构带动所述第一水平驱动机构及其上的装针结构、轴承内圈取放结构升降移动；

所述轴承外圈定位结构安装于安装板上，所述安装板与安装于所述底座的横板上的第二水平驱动机构动力连接，所述轴承内圈定位结构与安装于所述安装板上的第三水平驱动机构动力连接，通过所述第二水平驱动机构带动所述安装板上的所述轴承外圈定位结构、轴承内圈定位结构水平移动，通过所述第三水平驱动机构带动所述轴承内圈定位结构相对所述轴承外圈定位结构水平移动。

其进一步特征在于：所述轴承外圈定位结构包括安放轴承外圈的轴承外圈定位座，所述轴承外圈定位座安装于第一连接板上，所述第一连接板的下端通过导向柱与安装板连接，所述安装板与第一连接板之间还设有与所述导向柱活动连接的轴承板，所述轴承板上设有护针套，所述底座的横板的底部还安装有顶出气缸，所述安装板的端部设有与所述轴承板中心处位置相对应的让位缺口，所述顶出气缸的活塞杆从所述底座的立板上伸出推动所述轴承板上升、同时带动其上的护针套伸入所述轴承外圈的通孔中定位其中的滚针；

所述护针套包括沿四个方向布置的立杆，四个所述立杆的上端连接有弧形定位片，四个所述弧形定位片合围呈近似的环形、且相对的两个所述立杆的高度高于另外两个所述立杆的高度，所述轴承板的四个方向上还设有调节气缸，靠近所述调节气缸的输出端处设有滑动配合的调节块和固定块，所述调节块的一端与所述立杆下端连接，所述调节的另一端与所述调节气缸的活塞杆连接，通过所述调节气缸推动调节块带动所述立杆移动；

所述轴承内圈定位结构包括轴承内圈定位座，所述轴承内圈定位座安装于第二连接板上，所述第二连接板与所述第三水平驱动机构动力连接；

所述装针结构包括与所述装针工位板转动连接的、竖直的装针轴，靠近所述装针轴边缘处设有轴向的进针道，所述进针道底部设有出针口，所述装针轴中部还设有轴向的进气道，靠近所述出针口处、所述进针道与所述进气道之间设有通气孔道，靠近所述装针轴的下端、其外部设有活动套装的装针套，所述装针套的上端通过导柱与所述装针工位板活动连接，靠近所述装针轴的上端套装有从动同步轮，所述装针工位板上还设有步进电机，所述步进电机的输出轴连接主动同步轮，所述主动同步轮与套装于所述装针轴外部的从动同步轮通过皮带连接；

所述轴承内圈取放结构包括安装于所述装针工位板底部的取料轴，所述取料轴的外部套装有活动连接的压套，所述压套上端通过贯穿所述装针工位板的气缸压架与取放气缸的活塞杆连接，通过所述取放气缸经所述气缸压架带动所述压套相对所述取料轴上升或下降，所述取放气缸通过连接块固定安装于所述装针工位板的上端；

所述气缸压架底部的横轴贯穿所述压套及所述取料轴，所述压套上设有与所述气缸压架底部的横轴相配合的通孔，所述取料轴上设有与所述气缸压架底部的横轴相配合的竖直的腰型槽，所述取料轴的下端设有周向分布的通槽；

所述第一水平驱动机构包括第一水平气缸、水平导轨，所述水平导轨上设有滑动连接的水平滑块，所述第一水平气缸安装于所述水平导轨端部、且其活塞杆与水平滑块连接，所述水平滑块还与所述装针工位板连接；所述第二水平驱动机构、第三水平驱动机构分别包括第二水平气缸、第三水平气缸，所述第二水平气缸、第三水平气缸的活塞杆分别与所述安装板、第二连接板连接，所述底座的横板上、所述安装板上分别设有滑动导轨，所述安装板、第二连接板的底部分别设有与所述滑动导轨相配合的滑动块；

所述升降驱动机构包括安装于所述底座的立板上的伺服电机、伺服减速机，所述伺服减速机的输出轴通过联轴器与丝杆连接，与所述丝杆配合的丝杆螺母通过连接杆与所述水平导轨连接。

采用了上述结构后，分别通过轴承外圈定位结构和轴承内圈定位结构对轴承外圈、轴承内圈进行定位，再通过装针结构、轴承内圈取放结构分别与轴承外圈定位结构和轴承内圈定位结构相配合完成轴承外圈内部装针和取走轴承内圈工作，最后将轴承内圈取放结构与轴承外圈定位结构相配合完成轴承内圈的装配工作，以上不同的结构相互配合时，分别通过水平驱动机构和升降驱动机构作为动力源，完成自动化组装，本发明的滚针轴承装配结构装配效率高，可以满足高精度装配需求。

附图说明

图1为滚针轴承的剖面结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明整体结构俯视图；

图4为本发明整体结构竖直方向的剖视图；

图5为本发明整体结构水平方向的剖视图；

图6为本发明轴承外圈定位结构和轴承内圈定位结构的剖视图；

图7为本发明装针轴结构示意图。

具体实施方式

如图2至图7所示，一种滚针轴承装配结构，包括底座1，底座1上分别安装有装针结构2、轴承内圈取放结构3、轴承外圈定位结构4和轴承内圈定位结构5，装针结构2、轴承内圈取放结构3分别安装于装针工位板6上，装针工位板6与底座1的立板上的第一水平驱动机构动力连接，通过第一水平驱动机构带动装针工位板6沿水平方向上移动，第一水平驱动机构与安装于底座1的立板上的升降驱动机构动力连接，通过升降驱动机构带动第一水平驱动机构及其上的装针结构2、轴承内圈取放结构3上升或下降。

轴承外圈定位结构安装于安装板7上，安装板7与安装于底座1的横板上的第二水平驱动机构动力连接，轴承内圈定位结构与安装于安装板7上的第三水平驱动机构动力连接，通过第二水平驱动机构带动安装板7上的轴承外圈定位结构4、轴承内圈定位结构5沿水平方向移动，通过第三水平驱动机构带动轴承内圈定位结构5相对轴承外圈定位结构4沿水平移动、靠近或者远离该轴承外圈定位结构。

工作时，分别通过轴承外圈定位结构4和轴承内圈定位结构5对轴承外圈、轴承内圈进行定位，再通过装针结构2、轴承内圈取放结构3分别与轴承外圈定位结构4和轴承内圈定位结构5相配合完成轴承外圈内部装针和取走轴承内圈工作，最后将轴承内圈取放结构3与轴承外圈定位结构4相配合完成轴承内圈的装配工作。

具体的，轴承外圈定位结构4包括轴承外圈定位座41，轴承外圈定位座1的内壁上设有支撑轴承外圈用的凸台，轴承外圈的下端插装于轴承外圈定位座41内部定位。同时沿轴承外圈定位座41外壁的周向方向上还设有通槽，方便轴承外圈的取放。轴承外圈定位座41安装于第一连接板42上，第一连接板42上对应轴承外圈定位座41位置处设有通孔，第一连接板42的下端通过导向柱与安装板7连接，安装板7与第一连接板42之间还设有与导向柱活动连接的轴承板43，轴承板43上设有护针套44，底座1的横板的底部还安装有顶出气缸45，安装板7的端部设有与轴承板43底部相对应的让位缺口，当轴承外圈定位结构4移至与顶出气缸45相匹配的工作位置处时，则顶出气缸45的活塞杆从底座1的立板上伸出与轴承板43的中心位置处接触，并推动轴承板43上升、同时带动其上的护针套44伸入轴承外圈的通孔中，对装针完成的轴承外圈的滚针进行定位，从而方便下一步轴承内圈的装配。

优选的，护针套44包括沿四个方向布置的立杆441，四个立杆的上端连接有弧形定位片442，四个弧形定位片443合围呈近似的环形、且其中相对的两个立杆441的高度高于另外两个立杆441的高度，轴承板43表面沿四个方向上还设有调节气缸46，靠近调节气缸46的输出端处设有滑动配合的调节块47和固定块48，固定块48固定安装于轴承板上，调节块47设有固定块48的上端并滑动配合连接，调节块47的一端与立杆441下端连接，调节块47的另一端与调节气缸46的活塞杆连接，通过调节气缸46推动调节块47相对固定块48移动，带动其上的立杆441相向或者背离移动，从而可以调节立杆441的围合直径，从而可以适用不同内径的轴承装配。

具体的，轴承内圈定位结构包括轴承内圈定位座51，轴承内圈定位座51安装于第二连接板52上，通过第二连接板52与第三水平驱动机构动力连接，通过第三水平驱动机构带动第二连接板52及其上的内圈定位座51相对轴承外圈定位结构4移动，以调节相对距离。

具体的，装针结构2包括竖直的装针轴21，装针轴21通过轴承与安装于装针工位板6上的轴承室转动连接，靠近装针轴21的上端、其外部套装有从动同步轮24，装针工位板6上还设有步进电机25，步进电机25的输出轴连接主动同步轮，主动同步轮与套装于装针轴21外部的从动同步轮24通过皮带连接。靠近装针轴21的下端的外部设有活动套装的装针套26，装针套26的上端通过导向杆与装针工位板6活动连接。靠近装针轴21边缘处设有轴向的进针道22，进针道22的顶部连接外部的滚针供料装置（图中未示出），进针道22的底部设有出针口23，靠近出针口23处、进针道22与进气道27之间设有通气孔道。工作时，装针结构2与轴承外圈定位结构4相配合装配，装针结构2通过滚针供料装置将滚针送至装针轴21的装针通道22中，滚针至出针口23处时，再通过装针轴21内部的进气道27气源动力将滚针吹入轴承外圈内部，完成一个滚针的装配，装针轴21再经步进电机25带动下旋转完成剩余的滚针装配。

具体的，轴承内圈取放结构3包括安装于装针工位板6底部的取料轴31，取料轴31的外部套装有活动连接的压套32，压套32的上端通过贯穿装针工位板6的气缸压架33与取放气缸34的活塞杆连接，取放气缸34通过连接块固定安装于装针工位板6的上端。工作时，将取料轴31与轴承内圈定位结构5相互配合，通过取放气缸34经气缸压架33带动压套32相对取料轴31上升，将其上的轴承内圈取走。

优选的，气缸压架33的底部设有横轴，该横轴贯穿压套32及取料轴31，压套32上设有与气缸压架33底部的横轴相配合的通孔，取料轴31上设有与气缸压架33底部的横轴相配合的竖直的腰型槽，取料轴31的下端设有周向分布的通槽，通过气缸压架33带动压套32相对取料轴31上下移动，同时取料轴31上的腰型槽有限位及导向作用。

具体的，第一水平驱动机构8包括第一水平气缸81、水平导轨82，水平导轨82上设有滑动连接的水平滑块83，第一水平气缸81安装于水平导轨82的外端部、且其活塞杆与水平滑块83连接，同时水平滑块83还与装针工位板6连接。通过第一水平气缸81通过带动水平滑块83沿水平导轨82水平移动，从而带动装针工位板6上的装针结构2、轴承内圈取放结构3沿水平方向移动。第二水平驱动机构、第三水平驱动机构分别包括第二水平气缸9、第三水平气缸10，第二水平气缸9、第三水平气缸10的活塞杆端部分别与安装板7、第二连接板52连接，底座1的横板上、安装板7上分别设有滑动导轨，安装板7、第二连接板52的底部分别设有与滑动导轨相配合的滑动块，通过第二水平气缸9带动安装板7上的轴承外圈定位结构4和轴承内圈定位结构5沿水平方向移动，通过第三水平气缸10带动第二连接板52上的轴承内圈定位结构5移动，调节其与外圈定位结构4之间的相对距离。

具体的，升降驱动机构包括安装于底座1的立板上的伺服电机11及伺服减速机12，伺服减速机12的输出轴通过联轴器13与丝杆14连接，与丝杆14配合的丝杆螺母15通过连接杆与水平导轨82连接，底座1的立板上还设有与水平导轨82的移动路径相配合的竖直滑轨15，竖直导轨15上设有滑动连接的竖直滑块，水平导轨82与该竖直滑块固定连接，通过升降驱动机构带动水平滑轨82及其上的装针结构2、轴承内圈取放结构3上升或下降。

本发明的工作原理如下：

先将轴承外圈、轴承内圈分别安装于轴承外圈定位结构4和轴承内圈定位结构5上，通过第三水平驱动机构带动第二连接板52上的轴承内圈定位结构5相对轴承外圈定位结构4移动至适当位置，再通过第二水平驱动机构带动轴承外圈定位结构4和轴承内圈定位结构5整体移动至适当位置，接着通过升降驱动机构带动装针工位板6上的装针结构2、轴承内圈取放结构3下移，通过装针结构2为轴承外圈定位结构4的轴承外圈装针，通过轴承内圈取放结构3将轴承内圈取走，最后通过第一水平驱动机构带动装针工位板6上的装针结构2、轴承内圈取放结构3平移，使得轴承内圈取放结构3与轴承外圈定位结构4相配合将轴承内圈安装至轴承外圈内部，完成最终的装配。

以上，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，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种滚针轴承装配结构，其包括底座，其特征在于：所述底座上分别安装有装针结构、轴承内圈取放结构、轴承外圈定位结构和轴承内圈定位结构，所述装针结构、轴承内圈取放结构分别安装于装针工位板上，所述装针工位板与所述底座的立板上的第一水平驱动机构动力连接，通过所述第一水平驱动机构带动所述装针工位板沿水平方向上移动，所述第一水平驱动机构与安装于所述底座的立板上的升降驱动机构动力连接，通过所述升降驱动机构带动所述第一水平驱动机构及其上的装针结构、轴承内圈取放结构升降移动；

所述轴承外圈定位结构安装于安装板上，所述安装板与安装于所述底座的横板上的第二水平驱动机构动力连接，所述轴承内圈定位结构与安装于所述安装板上的第三水平驱动机构动力连接，通过所述第二水平驱动机构带动所述安装板上的所述轴承外圈定位结构、轴承内圈定位结构水平移动，通过所述第三水平驱动机构带动所述轴承内圈定位结构相对所述轴承外圈定位结构水平移动。

2.根据权利要求1所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述轴承外圈定位结构包括安放轴承外圈的轴承外圈定位座，所述轴承外圈定位座安装于第一连接板上，所述第一连接板的下端通过导向柱与安装板连接，所述安装板与第一连接板之间还设有与所述导向柱活动连接的轴承板，所述轴承板上设有护针套，所述底座的横板的底部还安装有顶出气缸，所述安装板的端部设有与所述轴承板中心处位置相对应的让位缺口，所述顶出气缸的活塞杆从所述底座的立板上伸出推动所述轴承板上升、同时带动其上的护针套伸入所述轴承外圈的通孔中定位其中的滚针。

3.根据权利要求2所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述护针套包括沿四个方向布置的立杆，四个所述立杆的上端连接有弧形定位片，四个所述弧形定位片合围呈近似的环形、且相对的两个所述立杆的高度高于另外两个所述立杆的高度，所述轴承板的四个方向上还设有调节气缸，靠近所述调节气缸的输出端处设有滑动配合的调节块和固定块，所述调节块的一端与所述立杆下端连接，所述调节的另一端与所述调节气缸的活塞杆连接，通过所述调节气缸推动调节块带动所述立杆移动。

4.根据权利要求1所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述轴承内圈定位结构包括轴承内圈定位座，所述轴承内圈定位座安装于第二连接板上，所述第二连接板与所述第三水平驱动机构动力连接。

5.根据权利要求1所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述装针结构包括与所述装针工位板转动连接的、竖直的装针轴，靠近所述装针轴边缘处设有轴向的进针道，所述进针道底部设有出针口，所述装针轴中部还设有轴向的进气道，靠近所述出针口处、所述进针道与所述进气道之间设有通气孔道，靠近所述装针轴的下端、其外部设有活动套装的装针套，所述装针套的上端通过导柱与所述装针工位板活动连接，靠近所述装针轴的上端套装有从动同步轮，所述装针工位板上还设有步进电机，所述步进电机的输出轴连接主动同步轮，所述主动同步轮与套装于所述装针轴外部的从动同步轮通过皮带连接。

6.根据权利要求1所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述轴承内圈取放结构包括安装于所述装针工位板底部的取料轴，所述取料轴的外部套装有活动连接的压套，所述压套上端通过贯穿所述装针工位板的气缸压架与取放气缸的活塞杆连接，通过所述取放气缸经所述气缸压架带动所述压套相对所述取料轴上升或下降，所述取放气缸通过连接块固定安装于所述装针工位板的上端。

7.根据权利要求6所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述气缸压架底部的横轴贯穿所述压套及所述取料轴，所述压套上设有与所述气缸压架底部的横轴相配合的通孔，所述取料轴上设有与所述气缸压架底部的横轴相配合的竖直的腰型槽，所述取料轴的下端设有周向分布的通槽。

8.根据权利要求1所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述第一水平驱动机构包括第一水平气缸、水平导轨，所述水平导轨上设有滑动连接的水平滑块，所述第一水平气缸安装于所述水平导轨端部、且其活塞杆与水平滑块连接，所述水平滑块还与所述装针工位板连接；所述第二水平驱动机构、第三水平驱动机构分别包括第二水平气缸、第三水平气缸，所述第二水平气缸、第三水平气缸的活塞杆分别与所述安装板、第二连接板连接，所述底座的横板上、所述安装板上分别设有滑动导轨，所述安装板、第二连接板的底部分别设有与所述滑动导轨相配合的滑动块。

9.根据权利要求1所述的一种滚针轴承装配结构，其特征在于：所述升降驱动机构包括安装于所述底座的立板上的伺服电机、伺服减速机，所述伺服减速机的输出轴通过联轴器与丝杆连接，与所述丝杆配合的丝杆螺母通过连接杆与所述水平导轨连接。

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