专利名称：一种小型轴承落差式连续超声清洗方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于精密轴承制造领域，特别对小型精密轴承进行连续传输、落 差式超声清洗，清除多道工序遗留下的各类污染物的新清洗方法与新清洗装 置。
背景技术：
公知的小型精密轴承，在清洗工序中，采用清洗筐中的浸入式清洗工艺， 存在轴承的罗列问题，导致成批的轴承成品清洗不充分、效果差，还存轴承 之间磕碰等问题，使精密轴承质量下降；公知的采用传统的链式传动被清洗 轴承，批量轴承只能从液中到液中传输，无法满足精密轴承上料、传输、清 洗到后处理、包装全过程的自动化清洗要求；或采用机械手单个轴承"沉入"、 "捞出"成本高、效率低，还存在着操作强度大等问题。因此，急需开发一 套简单、实用的连续落差式清洗装置，能把批量轴承从清洗槽外连续"沉入" 槽中，还能把批量轴承从清洗槽中连续"捞出"；研制一种连续落差式清洗新 方法与新装置，轴承传输效率高，装置简单可靠，清洗作用强，清洗液循环 过滤效果好，清洗效果和清洗效率明显提高，节省人力和降低成本，提高小 型精密轴承成品的使用性能和市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的问题是克服公知的采用传统的链式传动被清洗轴承，批 量轴承只能从液中到液中传输，无法满足精密轴承上料、传输、清洗到后处 理、包装全过程的自动化清洗要求；或采用机械手单个轴承"沉入"、"捞出" 成本高、效率低，还存在着操作强度大等问题。急需开发一套简单、实用的 连续落差式清洗装置，能把批量轴承从清洗液槽外连续"沉入"槽中，还能 把批量轴承从清洗槽中连续"捞出"； 一种连续落差式清洗方法与装置，提高 轴承传输效率，装置简单可靠，明显提高清洗效果和清洗效率，节省人力和 降低成本，提高小型精密轴承成品的使用性能和市场竞争力。 本发明采用的技术方案是一种小型轴承落差式连续超声清洗方法与装置，采 用超声波清洗方式，使用气缸、轨道、清洗液槽、左落差器、右落差器，利 用左、右落差器上的螺旋槽入口和出口的高度差，把被清洗轴承从清洗液槽
外，连续输入到清洗液槽中清洗，并连续输出被清洗轴承，完成轴承的自动 传输和超声清洗，具体步骤如下
首先将批量轴承5放置到上料圆盘3中，成批的轴承5经上茅斗圆盘3旋
转带动，被排列并输送至左轨道8的入口端，再由气缸4逐个推动进入左轨 道8，之后，待清洗轴承5被气缸4连续不断传送至左落差器9、轨道ll、右 落差器14和右轨道15;按清洗工艺流程要求，当批量轴承5经过左落差器9 时，由于左落差器上的螺旋槽a入口高度高于出口高度，待清洗轴承5由圆 柱体上的螺旋槽高度差的作用，从清洗液槽13外部被连续落差式沉入超声清 洗液槽13中，按照清洗工艺流程，启动超声发生器12，处于轨道ll上的批 量轴承5得到清洗液槽13中超声和清洗液的联合清洗；然后，气缸4继续推 动批量轴承5进入右落差器14入口 ，当连续轴承5经过圆柱体螺旋槽a到达 右落差器14出口时，批量轴承5从超声清洗液槽13中被连续升起，即从超 声清洗液槽13中被捞出，气缸4继续推动批量轴承5，被输送至下一工位， 超声清洗过程结束。
小型轴承落差式连续清洗装置，由上料装置和超声清洗装置两部分构成， 其特征是，上料装置由电机l、转轴2、上料圆盘3、气缸4、退磁器6、气缸 支撑板7、左轨道8、皮带轮19、皮带20、上料支架21组成，气缸支撑板7 右端与清洗装置框架16左侧焊接固定，气缸支撑板7另一边与上料支架21 焊接固定在上料圆盘3出口一侧，在气缸支撑板7上面的同一直线上安装有 气缸4和左导轨8;电机1底盘与上料支架21侧壁用螺纹连接固定，电机l 输出轴与上料圆盘3中心安装的转轴2平行，两轴轴端均安装有皮带轮19并 保证在同一水平面上，皮带20连接皮带轮19传递旋转运动；上料圆盘3安 装于上料支架21上部中心位置，上料圆盘3的出口与左轨道8的入口垂直相 连，并与气缸4活塞杆端部衔接一起构成上料装置。
超声清洗装置由左轨道8、左落差器9、轨道支撑梁10、轨道11、超声 波发生器12、清洗液槽13、右落差器14、右轨道15、清洗装置框架16、卡 环17、螺钉18组成；三段轨道左轨道8、轨道ll、右轨道15均为"槽钢" 型结构，槽宽略大于轴承5外径，槽深略小于轴承5宽度；轨道支撑板10水 平纵向安装于清洗液箱13中间，比左、右轨道低，约等于落差的大小，其两
端与清洗液槽13的框架焊接固定，轨道支撑梁10上依次安装有左落差器9、 轨道ll、右落差器14，其中，左落差器9用卡环17、螺钉18正向固定在轨 道支撑梁10的左侧，右落差器14以入口低、出口高的形式安装，用卡环17、 螺钉18反向固定在轨道支撑梁10的右侧，左落差器9入口与左轨道8右端 相连，左落差器9出口与轨道11左端相连接，右落差器14入口与轨道11右 端相连接，右落差器14出口与右轨道15左端相连，右轨道15右端与下一工 序的轨道相连；对应轨道11下方安装有超声波发生器12，被焊接固定于清洗 液槽13的底部；清洗液槽13的框架由槽钢焊接而成，底部与内壁装有不锈 钢板焊接成清洗液槽14。
左落差器9和右落差器14结构相同，均由圆柱体23和套筒22构成，圆 柱体23的柱面上加工有螺旋槽a，且螺旋槽的进、出口位于同一轴剖面，圆 柱体23长度与柱体直径决定着螺旋槽a的螺旋角，确定柱体直径与槽宽比大 于或等于2.8:1、长度与直径比大于或等于1.8:1，落差器材料由摩擦系数较 小的材料做成；在连续落差器的整个圆柱体23外表面套上一个套筒22，两个 落差器分别用两个卡环17通过螺钉18分别固定在轨道支撑梁10上的两侧位 置。
本发明效益克服公知的微小型轴承成品筐式清洗液中，清洗效果差， 轴承之间磕碰等问题，解决链式传动被清洗轴承，批量轴承只能从液中到液 中传输，无法满足精密轴承上料、传输、清洗到后处理、包装全过程的自动 化清洗要求等问题，克服公知的小型轴承成品采用机械手单个轴承翻转效率 低、成本高等问题，进一步完善超生清洗工艺，提高清洗效果3-5倍，提高 清洗效率5倍以上，提供一种小型精密轴承清洗方法和自动控制超声清洗设 备；可降低设备成本50%以上，并且提高连续输送、清洗、后处理和包装自动 化效率5倍以上；连续落差器比机械手批量操作上下料更可靠、更简单、成 本低、效率高、节省人力，降低清洗成本，提高中小型精密轴承成品的使用 性能和市场竞争力。
图卜小型轴承连续落差超声清洗装置图，图2-小型轴承连续落差超声清 洗装置俯视图，其中，1-电机，2-转轴，3-上料圆盘，4-气缸，5-轴承，6-
退磁器，7-气缸支撑板，8-左轨道，9-左落差器，10-轨道支撑梁，ll-轨道, 12-超声波发生器，13-清洗液槽，14-右落差器，15-右轨道，16-清洗装置 框架，17-卡环，18-螺钉，19-皮带轮，20-皮带，21-上料支架；
图3-落差器结构图，图4-落差器左视图，其中，22-圆柱套筒，23-圆柱 体，a-螺旋槽。
具体实施例方式
结合附图详细说明本发明的具体实施方式
，说明落差器结构与整个超声 清洗工艺过程，设备共有上料和清洗两部分构成。被清洗的轴承5外径尺寸 范围为5-90mm，左落差器9、右落差器14的螺旋槽尺寸、长度与直径比、柱 体直径与槽宽之比依据轴承尺寸而定；螺旋槽的槽宽依据轴承5外径而定， 槽宽略大于轴承5外径，槽深略小于轴承5宽。以清洗外径为22mm轴承为例， 确定左落差器9、右落差器14结构与尺寸为左翻转器9、右落差器14柱体 直径均为66.0mm、柱体长均为140. Oram，螺旋槽宽均为22. 8mm。三段轨道左 轨道8、轨道11、右轨道15均为"槽钢"型结构，轨道宽略大于轴承5外径， 轨道槽深略小于轴承5宽度；超声清洗时，首先将批量轴承5放置到上料圆 盘3中，成批的轴承5经圆盘旋转带动，被排列并输送至左轨道8的入口端， 按清洗工艺要求，气缸4的活塞杆端部与上料转盘3出口衔接，把上料转盘3 排列和输送至此的轴承5逐个推进左轨道8，经过退磁器6成批输送至左落差 器9入口，当由气缸4继续推动批量轴承5经过落差器螺旋槽a到达左落差 器9出口时，批量轴承5由清洗液槽外部被连续落差"沉入"超声清洗液槽 13中，按照清洗工艺流程，启动超声波发生器，处于轨道11上的批量轴承5 得到超声和清洗液的作用，达到清洗要求后，气缸4继续推动批量轴承5进 入"反接"的右落差器14入口 ，当连续轴承5经过落差器螺旋槽a到达右落 差器14出口时，批量轴承5由超声清洗液槽13中连续升起、从超声清洗液 槽13中被"捞出"，气缸4继续推动批量轴承5，经过右轨道15被输送至下 一工位，超声清洗工序结束。
退磁器6有利于批量轴承5的连续传输，有利于提高超声清洗效果；落 差高度的确定，是使被清洗轴承5整体起浸入清洗液中，"沉没"深度为轴承 5宽度的1.3倍以上，清洗效果好；清洗液回收后，经过二级过滤循环使用， 保证和提高超声清洗质量与效果。批量轴承5由上料圆盘3排列输送，以及
依次被气缸4推动进入左轨道、退磁器6、左落差器9、轨道11、右落差器 14直至下一工位，整个传输流程和清洗工艺过程由PLC集中控制，为一套小 型轴承连续落差式自动化超声清洗装置。
一种小型轴承连续落差器及清洗装置适用于90mm以下小型系列轴承外径 的自动、连续、整体超声清洗。清洗液包括油性和化学性等多种，清洗工位 内的驱动，选用气缸做动力源，以满足清洗环境中的防爆技术要求。
权利要求
1、一种小型轴承落差式连续超声清洗方法，其特征是，采用超声波清洗方式，使用气缸、轨道、清洗液槽、左落差器、右落差器，利用左、右落差器上的螺旋槽入口和出口的高度差，把被清洗轴承从清洗液槽外连续输入到清洗液槽中清洗，并连续输出被清洗轴承，完成对轴承的自动传输和超声清洗，具体步骤如下首先将批量轴承[5]放置到上料圆盘[3]中，成批的轴承[5]经上料圆盘[3]旋转带动，被排列并输送至左轨道[8]的入口端，再由气缸[4]逐个推动进入左轨道[8]，之后，待清洗轴承[5]被气缸[4]连续不断传送至左落差器[9]、轨道[11]、右落差器[14]和右轨道[15]；按清洗工艺流程要求，当批量轴承[5]经过左落差器[9]时，由于左落差器上的螺旋槽[a]入口高度高于出口高度，待清洗轴承[5]由圆柱体上的螺旋槽高度差的作用，从清洗液槽[13]外部被连续落差式沉入超声清洗液槽[13]中，按照清洗工艺流程，启动超声发生器[12]，处于轨道[11]上的批量轴承[5]得到清洗液槽[13]中超声和清洗液的联合清洗；然后，气缸[4]继续推动批量轴承[5]进入右落差器[14]入口，当连续轴承[5]经过圆柱体螺旋槽[a]到达右落差器[14]出口时，批量轴承[5]从超声清洗液槽[13]中被连续升起，即从超声清洗液槽[13]中被捞出，气缸[4]继续推动批量轴承[5]，被输送至下一工位，超声清洗过程结束。
2、 采用如权利要求l所述的小型轴承落差式连续清洗装置，其特征是，由上 料装置和超声清洗装置两部分构成；上料装置由电机[l]、转轴[2]、上料圆 盘[3]、气缸[4]、退磁器[6]、气缸支撑板[7]、左轨道[8]、皮带轮[19]、皮 带[20]、上料支架[21]组成，气缸支撑板[7]右端与清洗装置框架[16]左侧焊 接固定，气缸支撑板[7]另一边与上料支架[21]焊接固定在上料圆盘[3]出口 一侧，在气缸支撑板[7]上面的同一直线上安装有气缸[4]和左导轨[8];电机 [1]底盘与上料支架[21]侧壁用螺纹连接固定，电机[1]输出轴与上料圆盘[3] 中心安装的转轴[2]平行，两轴轴端均安装有皮带轮[19]并保证在同一水平面 上，皮带[20]连接皮带轮[19]传递旋转运动；上料圆盘[3]安装于上料支架[21] 上部中心位置，上料圆盘[3]的出口与左轨道[8]的入口垂直相连，并与气缸 [4]活塞杆端部衔接一起构成上料装置；超声清洗装置由左轨道[8]、左落差器[9]、轨道支撑梁[IO]、轨道[ll]、 超声波发生器[12]、清洗液槽[13]、右落差器[14]、右轨道[15]、清洗装置 框架[16]、卡环[17]、螺钉[18]组成；三段轨道左轨道[8]、轨道[ll]、右轨 道[15]均为"槽钢"型结构，槽宽略大于轴承[5]外径，槽深略小于轴承[5] 宽度；轨道支撑板[10]水平纵向安装于清洗液箱[13]中间，比左、右轨道低， 约等于落差的大小，其两端与清洗液槽[13]的框架焊接固定，轨道支撑梁[IO] 上依次安装有左落差器[9]、轨道[ll]、右落差器[14]，其中，左落差器[9] 用卡环[17]、螺钉[18]正向固定在轨道支撑梁[10]的左侧，右落差器[14]以 入口低、出口高的形式安装，用卡环[17]、螺钉[18]反向固定在轨道支撑梁 [IO]的右侧，左落差器[9]入口与左轨道[8]右端相连，左落差器[9]出口与轨 道[ll]左端相连接，右落差器[14]入口与轨道[11]右端相连接，右落差器[14] 出口与右轨道[15]左端相连，右轨道[15]右端与下一工序的轨道相连；对应 轨道[11]下方安装有超声波发生器[12]，被焊接固定于清洗液槽[13]的底部； 清洗液槽[13]的框架由槽钢焊接而成，底部与内壁装有不锈钢板焊接成清洗 液槽[14]。
3、如权利要求2所述的清洗装置，其特征是，左落差器[9]和右落差器[14] 结构相同，均由圆柱体[23]和套筒[22]构成，圆柱体[23]的柱面上加工有螺 旋槽[a]，且螺旋槽的进、出口位于同一轴剖面，圆柱体[23]长度与柱体直径 决定着螺旋槽[a]的螺旋角，确定柱体直径与槽宽比大于或等于2.8:1、长度 与直径比大于或等于1.8:1，落差器材料由摩擦系数较小的材料做成；在连续 落差器的整个圆柱体[23]外表面套上一个套筒[22]，两个落差器分别用两个 卡环[17]通过螺钉[18]分别固定在轨道支撑梁[10]上的两侧位置。
全文摘要
本发明一种小型轴承落差式连续超声清洗方法与装置属于精密轴承清洗领域，特别涉及对小型精密轴承进行连续传输、落差式超声清洗方法和装置。采用超声波清洗方式，使用气缸、轨道、清洗液槽、左落差器、右落差器，利用左、右落差器上的螺旋槽入口和出口的高度差，把被清洗轴承从清洗液槽外连续输入到清洗液槽中清洗，并连续输出被清洗轴承，完成对轴承的自动传输和超声清洗。清洗装置由上料装置和超声清洗装置两部分构成；上料装置由电机、转轴、上料圆盘、气缸、退磁器、气缸支撑板、左轨道、皮带轮、皮带、上料支架组成。落差器超声清洗结构简单、操作方便、成本低、效率高、可提高中小型精密轴承成品的使用性能和市场竞争力。
文档编号B08B3/12GK101168158SQ20071015863
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者徐文骥, 王续跃, 王连吉 申请人:大连理工大学