本发明涉及滚珠镶嵌设备的技术领域，更具体地，涉及一种滚珠自动镶嵌机。
背景技术：
在旋转刀座、手推车滚轮等旋转部件的旋转处往往需安装带滚珠的固定圈以减小旋转部件之间的摩擦力，降低旋转导致的磨损，延长旋转部件的使用寿命。目前，常先在固定圈上均匀设置定位孔，再由人工将滚珠敲入定位孔中；人工安装滚珠的方式存在诸多不足：一方面，安装效率低，人力成本高；另一方面，易造成滚珠或固定圈的毁损，降低产品合格率，提高生产成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种滚珠自动镶嵌机，能够实现固定圈上滚珠的自动镶嵌，节约人力成本，提高安装效率，降低人为导致的原料毁损，提高产品的合格率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种滚珠自动镶嵌机，所述滚珠镶嵌于固定圈上，所述固定圈上均匀分布有若干与滚珠匹配的定位孔；所述滚珠自动镶嵌机包括固定架、设于固定架上的控制装置、用于贮存滚珠的滚珠放料装置、用于固定固定圈位置的定位装置、能够在滚珠放料装置与定位装置之间转动且能够上下移动的换向装置、推动固定圈使其自动下落的自动下料装置以及用于推出镶嵌有滚珠的固定圈的成品推出装置，所述滚珠放料装置、定位装置、换向装置、自动下料装置以及成品推出装置均设于固定架上，所述滚珠放料装置下方设有用于抬升位置和数量与定位孔匹配的滚珠的顶升装置，所述换向装置的下方设有可吸附顶升装置上滚珠的滚珠吸附装置，所述自动下料装置设于定位装置的上方；所述定位装置、换向装置、自动下料装置、顶升装置、滚珠吸附装置均与控制装置连接。
本发明的滚珠自动镶嵌机，固定圈在自动下料装置的作用下自动下落至定位装置上，顶升装置将置于滚珠放料装置中的滚珠抬升，滚珠吸附装置吸附抬升起的滚珠在换向装置的作用下运动至定位装置的上方，滚珠吸附装置在换向装置的作用下向下运动将滚珠安装于固定圈上的定位孔中，并将安装完毕的固定圈吸起在换向装置的作用下带动到成品推出装置的上方，滚珠吸附装置松开对滚珠的吸附，固定圈落下在成品推出装置的作用下进行下一步的安装工作。本发明能够实现滚珠安装的自动化，能够节约人力成本，提高安装效率，降低人为导致的原料毁损，提高产品的合格率。
进一步地，所述滚珠放料装置包括放料器以及设于放料器底部的导料板，所述滚珠放置于放料器内，所述导料板设有位置和数量均与定位孔匹配的顶升孔，所述顶升孔锥孔结构。滚珠堆砌置于放料器内，与定位孔位置和数量匹配的锥孔的设置保证顶升装置能够顶起与定位孔位置和数量相应的滚珠。
进一步地，所述顶升装置包括第一气缸以及能够穿过顶升孔的顶升杆，所述顶升杆连接于第一气缸的输出端；所述顶升杆的顶端设有容置滚珠的凹位。第一气缸驱动顶升杆上升，顶升杆从顶升孔的下方升起，位于顶升孔处的滚珠刚好落入顶升杆顶端的凹位中被顶升杆顶起。
进一步地，所述换向装置包括固定座、与固定座连接的第一驱动电机以及连接于第一驱动电机输出端的转臂，所述固定座与所述固定架活动连接，所述转臂与固定座连接；所述固定座连接有用于带动固定座在固定架上滑动的第二气缸，所述第二气缸固定于固定架上。第一驱动电机优选为交流伺服电机，转臂与第一驱动电机的输出轴垂直连接，第一驱动电机的自旋转带动转臂在水平面的转动，通过控制装置控制交流伺服电机的控制可控制转臂的旋转角度，以实现滚珠吸附装置与顶升装置、定位装置、成品推出装置的匹配；第二气缸驱动固定座和转臂在固定架上上下移动，在滚珠吸附装置位于顶升装置正上方时驱动转臂向下运动以实现对滚珠的吸附，在滚珠定位装置位于待处理固定圈的正上方时驱动转臂向下运动使得滚珠落入定位孔中。
进一步地，所述滚珠吸附装置包括固定盘、设于转臂上的第三气缸以及位置和数量与凹位配合的电磁铁压柱，所述固定盘与所述第三气缸的活塞杆连接，所述电磁铁压柱连接于固定盘的底部；所述电磁铁压柱与固定盘之间连接有弹性件。在滚珠吸附装置运动至顶升装置的正上方时，第二气缸驱动转臂带动电磁铁压柱向下运动，控制装置控制电磁铁压柱通电，将滚珠吸附住；在滚珠吸附装置运动至待安装固定圈的正上方时，第二气缸驱动转臂带动滚珠向下运动至滚珠落入定位孔中，第三气缸下压，通过弹性件的弹力将滚珠安装在固定圈的定位孔中；安装完成后，第三气缸回位，转臂带动固定圈运动至成品推出装置的上方，控制装置控制电磁铁压柱断电，固定圈下落到成品推出装置输送推出。
进一步地，所述定位装置包括转动盘、第二驱动电机以及若干与固定圈内圈形状匹配的定位板，若干所述定位板环绕于转动盘上，所述转动盘连接于第二驱动电机的输出端；所述定位板连接有若干包括定位针的定位气缸，若干定位针环绕形成与固定圈形状匹配。第二驱动电机优选为交流伺服电机，当固定圈从自动下料装置落下时，定位气缸驱动定位针伸出环绕形成与固定圈形状匹配，固定圈自动下落至定位针上，第二驱动电机带动转动盘转动带动固定圈运动至安装工位，这样设置能够实现固定圈下落与固定圈安装的自动循环。
进一步地，所述转动盘与固定架之间设有包括平衡轴与滚轮的平衡机构，所述滚轮设于平衡轴与固定架的接触处。滚轮优选为万向滚轮，万向滚轮跟随转动盘一起转动，平衡轴的设置能够保持转动盘的平衡，改善滚珠自动镶嵌机的工作稳定性。
进一步地，所述自动下料装置包括底板、第四气缸、用于放置固定圈的放料筒以及转动固定圈使其下落至定位针上的顶杆，所述顶杆连接于第四气缸的输出端，所述放料筒、第四气缸均设于底板上；所述底板底部设有下料孔，底板通过支架与固定架连接。固定圈堆砌在放料筒中，定位气缸驱动定位针向上移动等待固定圈落下；第四气缸推动顶杆向前运动，推动固定圈转动，当转动至与下料孔的形状匹配时，固定圈自动下落到定位针上。
进一步地，所述放料筒底部设有与下料孔交错设置的开口结构，所述下料孔、开口结构与固定圈的外圈匹配，所述定位板的外轮廓与固定圈的内圈匹配。开口结构与下料孔交错设置能够防止堆砌在放料筒中的固定圈下落，第四气缸推动顶杆向前运动，推动放料筒中最下面的固定圈转动，当固定圈转动至与下料孔的形状匹配时，该固定圈自动下落到定位针上；这样设置能够实现固定圈的连续下料，便于实现滚着在固定圈上的自动镶嵌。
进一步地，所述成品推出装置包括滑板以及吹气管，所述滑板固定于固定架上，所述吹气管设于滑板上方，吹气管与控制装置连接。滑板与水平面形成有锐角夹角，在固定圈下落到滑板上时，控制装置控制吹气管吹气，固定圈在重力及吹气管吹气的作用下移动至下一工序进行下一步的安装工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明能够实现滚珠安装的自动化，能够节约人力成本，提高安装效率，降低人为导致的原料毁损，提高产品的合格率。
（2）本发明顶升装置和滚珠吸附装置的设置使得滚珠被顶升杆顶起且被滚珠吸附装置牢靠吸附，能够实现滚珠的自动吸附和在固定圈定位孔中的自动镶嵌，简化滚珠镶嵌的工艺，具有较好的经济性和实用性。
（3）本发明自动下料装置的设置能够实现固定圈的自动下料，省去人工定位的工序，避免人员受伤的安全隐患，增加生产的安全性；且能够实现固定圈上滚珠的连续镶嵌，具有很好的实用性。
附图说明
图1为本发明的滚珠自动镶嵌机的结构示意图。
图2为滚珠自动镶嵌机的滚珠放料装置和顶升装置的结构示意图。
图3为滚珠自动镶嵌机的换向装置和滚珠吸附装置的结构示意图。
图4为滚珠自动镶嵌机的定位装置的结构示意图。
图5为滚珠自动镶嵌机的自动下料装置的结构示意图
图6为滚珠自动镶嵌机的自动下料装置的结构示意图
图7为滚珠自动镶嵌机的成品推出装置的结构示意图。
图8为实施例中固定圈的结构示意图。
附图中：1-固定架；11-挡板；12-吸盘式结构；2-控制装置；3-滚珠放料装置；31-放料器；32-导料板；33-顶升孔；4-定位装置；41-转动盘；42-第二驱动电机；43-定位板；44-定位气缸；45-平衡轴；46-滚轮；5-换向装置；51-固定座；52-第一驱动电机；53-转臂；54-第二气缸；6-自动下料装置；61-底板；62-第四气缸；63-放料筒；64-顶杆；65-支架；66-下料孔；67-开口结构；7-成品推出装置；71-滑板；72-吹气管；8-顶升装置；81-第一气缸；82-顶升杆；83-凹位；9-滚珠吸附装置；91-固定盘；92-第三气缸；93-电磁铁压柱；94-弹性件；10-固定圈；20-定位孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1至图8所示为本发明的滚珠自动镶嵌机的第一实施例，滚珠镶嵌于固定圈10上，固定圈10上均匀分布有若干与滚珠匹配的定位孔20；滚珠自动镶嵌机包括固定架1、设于固定架1上的控制装置2、用于贮存滚珠的滚珠放料装置3、用于固定固定圈10位置的定位装置4、能够在滚珠放料装置3与定位装置4之间转动且能够上下移动的换向装置5、推动固定圈10使其自动下落的自动下料装置6以及用于推出镶嵌有滚珠的固定圈10的成品推出装置7，滚珠放料装置3、定位装置4、换向装置5、自动下料装置6以及成品推出装置7均设于固定架1上，滚珠放料装置3下方设有用于抬升位置和数量与定位孔20匹配的滚珠的顶升装置8，换向装置5的下方设有可吸附顶升装置8上滚珠的滚珠吸附装置9，自动下料装置6设于定位装置4的上方；定位装置4、换向装置5、自动下料装置6、顶升装置8、滚珠吸附装置9均与控制装置2连接。本实施例在实施时，能够实现滚珠安装的自动化，能够节约人力成本，提高安装效率，降低人为导致的原料毁损，提高产品的合格率。本实施例中，在固定架1的外周布置有挡板11，以增加生产的安全性；在固定架1的底部设置吸盘式结构12，增加自动镶嵌机的稳定性。
如图2所示，滚珠放料装置3包括放料器31以及设于放料器31底部的导料板32，滚珠放置于放料器31内，导料板32设有位置和数量均与定位孔20匹配的顶升孔33，顶升孔33为上宽下窄的锥孔结构；顶升装置8包括第一气缸81以及能够穿过顶升孔33的顶升杆82，顶升杆82连接于第一气缸81的输出端；顶升杆82的顶端设有容置滚珠的凹位83。滚珠堆砌于放料器31内，与定位孔20位置和数量匹配的顶升孔33中的滚珠落入顶升杆82顶端的凹位83中被顶升杆82顶起。
如图3所示，换向装置5包括固定座51、与固定座51连接的第一驱动电机52以及连接于第一驱动电机52输出端的转臂53，固定座51与固定架1活动连接，转臂53与固定座连接；固定座51连接有用于带动固定座在固定架上滑动的第二气缸54，第二气缸54固定于固定架1上。本实施例的第一驱动电机52为交流伺服电机，第一驱动电机52的旋转带动转臂53在水平面的转动，通过控制装置2对交流伺服电机的控制可控制转臂53的旋转角度，以实现滚珠吸附装置9与顶升装置8、定位装置4、成品推出装置7的匹配；第二气缸54驱动固定座51和转臂53在固定架1上上下移动，在滚珠吸附装置9位于顶升装置8正上方时驱动转臂53向下运动以实现对滚珠的吸附，在滚珠定位装置4位于待处理固定圈10的正上方时驱动转臂53向下运动使得滚珠落入定位孔20中。滚珠吸附装置9包括固定盘91、设于转臂53端部的第三气缸92以及位置和数量与凹位83配合的电磁铁压柱93，固定盘91与第三气缸92的活塞杆连接，电磁铁压柱93连接于固定盘91底部；电磁铁压柱93与固定盘91之间连接有弹性件94。在滚珠吸附装置9运动至顶升装置8的正上方时，第二气缸54驱动转臂53带动电磁铁压柱93向下运动，控制装置2控制电磁铁压柱93通电，将滚珠吸附住；在滚珠吸附装置9运动至待安装固定圈10的正上方时，第二气缸54驱动转臂53带动滚珠向下运动至滚珠落入定位孔20中，第三气缸92下压，通过弹性件94的弹力将滚珠安装在固定圈10的定位孔20中；安装完成后，第三气缸92回位，转臂53带动固定圈10运动至成品推出装置7的上方，控制装置2控制电磁铁压柱93断电，固定圈10下落到成品推出装置7输送推出。
如图4所示，定位装置4包括转动盘41、第二驱动电机42以及若干与固定圈10内圈形状匹配的定位板43，若干定位板43均匀分布于转动盘41上，转动盘41连接于第二驱动电机42的输出端；定位板43连接有若干包括定位针的定位气缸44，若干定位针分布的位置与固定圈10内圈形状匹配。当固定圈10从自动下料装置6落下时，定位气缸44驱动定位针伸出环绕形成与固定圈10形状匹配，固定圈10自动下落至定位针上，第二驱动电机42带动转动盘41转动带动固定圈10运动至安装工位，实现固定圈10下落与固定圈10安装的自动循环。其中，转动盘41与固定架1之间设有平衡轴45，平衡轴45与固定架1的接触处设有滚轮46；滚轮46跟随转动盘41一起转动，保持转动盘41的平衡。本实施例的位于安装工位处的定位板43、放料器31之间的夹角为90°，转动盘41上均匀设置四个定位板43，相邻定位板43之间的夹角为90°，但需要说明的是，这样设置只是为了更清楚地阐明本发明的技术方案，但本发明并不局限于此。
如图5至图6所示，自动下料装置6包括底板61、第四气缸62、用于放置固定圈10的放料筒63以及转动固定圈10使其下落至定位针上的顶杆64，顶杆64连接于第四气缸62的输出端，放料筒63、第四气缸62均设于底板61上；底板61底部设有下料孔66，底板61通过支架65与固定架1连接。其中，放料筒63底部设有与下料孔交错设置的开口结构67，下料孔66、开口结构67与固定圈10的外圈匹配，定位板43与固定圈10的内圈匹配。开口结构67与下料孔66交错设置能够防止堆砌在放料筒63中的固定圈10下落，第四气缸62推动顶杆64向前运动，推动放料筒63中最下面的固定圈10转动，当固定圈10转动至与下料孔66的形状匹配时，该固定圈10自动下落到定位针上；这样设置能够实现固定圈10的连续下料，便于实现滚着在固定圈10上的自动镶嵌。如图8所示，本实施例的固定圈10、开口结构67、下料孔66为边数相同的多边形结构，当推动最下面的固定圈10转动至与下料孔66的多边形形状完全匹配时，固定圈10自动下落；但需要说明的是，固定圈10、开口结构67、下料孔66为多边形结构的设置只是优选，并不作为限制性的规定。
如图7所示，成品推出装置7包括滑板71以及吹气管72，滑板71固定于固定架1上，吹气管72设于滑板71上方，吹气管72控制装置2连接。滑板71与水平面形成有锐角夹角，在固定圈10下落到滑板71上时，控制装置2控制吹气管72吹气，固定圈10在重力及吹气管72吹气的作用下移动至下一工序进行下一步的安装工作。
本实施例在实施时，通过第四气缸62改变放料筒63中最下面一个固定圈10的形状的方位，转动至与下料孔的六边形形状完全匹配时，固定圈10被定位气缸44升起的定位针接住，并下落到定位板43上，控制装置2控制转动盘41转动将固定圈10旋转至安装工位；第一驱动电机52带动转臂53旋转90°，停暂在放料器31上方，滚珠通过导料板32的斜角掉入顶杆64顶端的凹位83中，同时，控制装置2驱动顶杆64向上运动，暂停2s~4s，第二气缸54推动转臂53下行，电磁铁压柱93通电将滚珠吸附住，第二气缸54上行，同时第一驱动电机52带动转臂53旋转到位于安装工位的定位板43的正上方；第二气缸54下行，滚珠落入定位孔20中；第三气缸92下压，通过弹性件94的弹力下压电磁铁压柱93，将滚珠安装在固定圈10上；第三气缸92上行，第一驱动电机52旋转转臂53到滑板71上方，电磁铁压柱93断电，镶嵌有滚珠的固定圈10下落到滑板71上，同时通气吹气管72，将镶嵌有滚珠的固定圈10移动至下部的安装工位。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。