托辊全自动生产线用轴承、中心轴自动装配机构的制作方法

本实用新型涉及一种自动生产线，尤其涉及一种托辊全自动生产线用轴承、中心轴自动装配机构。

背景技术：

托辊包括长筒状的辊体、安装在辊体内部的中心轴、安装在辊体两端的封头以及轴承，封头的中心设置有兼作安装轴承的安装槽，安装槽向内凹陷。现有技术中托辊的生产流程为：人工管材吊运、人工切割、手动装配、焊接等流程。在生产过程中，上述流程大多步骤都是由人工直接进行生产加工完成的，不但生产效率低下、人工劳动强度高，在生产过程中从下料到产品成型，都是人工操作行车吊装或者人工搬运的形式来完成工件的移动，这样造成工件在多个工位的来回搬运，既浪费了时间又容易出现安全隐患。例如，封头与辊体之间的装配后需要安装中心轴、轴承时，辊体搬运和移动都是由人工进行操作，并且还需要单独操作人员进行装配，一般需要由多人结合行车等设备进行配合完成，自动化程度低、人工劳动强度大、安全性差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、设计合理、自动化程度高、人工劳动强度低、安全性高、可自动实现中心轴、轴承装配的托辊全自动生产线用轴承、中心轴自动装配机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：托辊全自动生产线用轴承、中心轴自动装配机构，包括设置在中心轴装配输送线一侧的中心轴装配装置，所述中心轴装配装置的入料端对应设置有中心轴上料装置，所述中心轴装配装置的后方设置有位于中心轴装配输送线两侧的轴承上料装配装置以及与所述轴承上料装配装置对应的辊体夹持定位装置。

作为优选的技术方案，所述中心轴装配装置包括中心轴输送台，所述中心轴输送台上设置有用于放置中心轴且与辊体工件轴线平行的中心轴v型槽，所述中心轴上料装置位于所述中心轴v型槽的入料端，所述中心轴v型槽的出料端与辊体工件对应；所述中心轴输送台上还设置有与辊体工件轴线平行的中心轴输送滑轨，所述中心轴输送滑轨上对应安装有中心轴输送滑座，所述中心轴输送滑座的端部安装有伸入至所述中心轴v型槽内用于推动中心轴的中心轴输送推臂，所述中心轴输送滑座与所述中心轴输送台之间设置有输送滑座驱动装置。

作为优选的技术方案，所述输送滑座驱动装置包括固定安装在所述中心轴输送台上的滑座输送齿条，所述滑座输送齿条与所述中心轴输送滑轨平行，所述中心轴输送滑座上安装有与所述滑座输送齿条配合传动的滑座输送齿轮，所述中心轴输送滑座上还安装有输送滑座驱动电机，所述滑座输送齿轮安装在所述输送滑座驱动电机的动力轴上。

作为优选的技术方案，所述中心轴上料装置包括用于储料与出料的阶梯上料机，所述阶梯上料机的下料端与所述中心轴v型槽的入料端对应。

作为优选的技术方案，所述中心轴装配输送线的两侧设置有用于向上托起辊体工件来调整辊体工件轴线与中心轴轴线重合的中心轴装配调心气缸，所述中心轴装配调心气缸与所述中心轴v型槽对应。

作为优选的技术方案，所述辊体夹持定位装置包括设置在中心轴装配输送线两侧的辊体夹持固定架，所述辊体夹持固定架的顶端安装有夹持臂升降气缸，所述夹持臂升降气缸的伸缩端朝上且安装有夹持臂安装支架，所述夹持臂安装支架的前后两端分别铰接有辊体定位夹持臂，两所述辊体定位夹持臂之间铰接有驱动所述辊体定位夹持臂张开与夹持的夹持臂驱动气缸。

作为优选的技术方案，所述辊体夹持定位装置的两侧还设置有用于向上托起中心轴来调整辊体工件轴线与中心轴轴线重合的轴承装配调心顶升气缸，所述轴承装配调心顶升气缸与所述轴承上料装配装置对应。

作为优选的技术方案，所述轴承上料装配装置包括具有轴承储料腔的轴承储料箱体，所述轴承储料箱体的底端具有向下倾斜的轴承出料板，所述轴承出料板的底端设置有轴承下料口，所述轴承出料箱体外还设置有间隔上料与出料的轴承链传动装置，所述轴承链传动装置的上料端与所述轴承下料口对应，所述轴承链传动装置的出料端设置有轴承出料口，所述轴承出料口处对应设置有与轴承配合的轴承出料槽，所述轴承出料槽上位于所述轴承出料口的后侧对应设置有将轴承从所述轴承出料口推出至轴承出料槽上的轴承推出油缸，所述轴承推出油缸上设置有用于安装轴承的环形挤压部。

作为优选的技术方案，所述中心轴装配输送线包括固定安装的输送线架体，所述输送线架体上设置有输送线主动轴和输送线从动轴，所述输送线主动轴上传动连接有输送线驱动电机，所述输送线主动轴与所述输送线从动轴之间通过链条齿轮传动连接有两输送线传动链，两所述输送线传动链之间对应设置有若干用于承托辊体工件两端的输送线v型座。

由于采用了上述技术方案，托辊全自动生产线用轴承、中心轴自动装配机构，包括设置在中心轴装配输送线一侧的中心轴装配装置，所述中心轴装配装置的入料端对应设置有中心轴上料装置，所述中心轴装配装置的后方设置有位于中心轴装配输送线两侧的轴承上料装配装置以及与所述轴承上料装配装置对应的辊体夹持定位装置；本实用新型的有益效果是：辊体与封头之间的焊接工序完成后，进入至本机构工序的所述中心轴装配输送线内，进行中心轴、轴承的装配；工作时，所述中心轴装配输送线将焊接完成后的辊体工件输送至中心轴装配工位，此时所述中心轴上料装置已将待装配的中心轴输送至所述中心轴装配装置上，然后所述中心轴装配装置自动将中心轴推入至辊体工件端部的封头中心内，完成对中心轴的自动装配，该中心轴装配完成后，被所述中心轴装配输送线继续向前输送至下一工序，此时后一等待中心轴装配的辊体工件进入至中心轴装配工位，重复上述操作进行装配；当装配完中心轴的辊体工件被所述中心轴装配输送线输送至轴承装配工位时停止，首先被所述辊体夹持定位装置夹紧，然后所述轴承上料装配装置自动提供轴承、并且将轴承装配至辊体工件的两端封头内，完成了轴承的自动装配，装配完成后由所述中心轴装配输送线输送下线，此时后一等待轴承装配的辊体工件进入至轴承装配工位，重复上述操作进行装配；本实用新型结构简单、设计合理、通过远程控制可实现中心轴、轴承的自动装配，整个过程可实现连续生产，自动化程度高，人工劳动强度低，安全性高，可用于实现托辊的全自动生产。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中a处的放大示意图；

图3是图1中b处的放大示意图；

图4是本实用新型实施例中心轴装配装置与中心轴上料装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例轴承上料装配装置的结构示意图；

图中：1-中心轴装配输送线；2-中心轴装配装置；201-中心轴输送台；202-中心轴v型槽；203-中心轴输送滑轨；204-中心轴输送滑座；205-中心轴输送推臂；206-滑座输送齿条；208-输送滑座驱动电机；3-中心轴上料装置；4-轴承上料装配装置；401-轴承储料箱体；402-轴承出料板；403-轴承出料槽；404-轴承推出油缸；405-传动链；406-承托座；5-辊体夹持定位装置；501-辊体夹持固定架；503-夹持臂安装支架；504-辊体定位夹持臂；505-夹持臂驱动气缸；506-轴承装配调心顶升气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，托辊全自动生产线用轴承、中心轴自动装配机构，包括设置在中心轴装配输送线1一侧的中心轴装配装置2，所述中心轴装配装置2对应设置在中心轴装配工位处，所述中心轴装配装置2的入料端对应设置有中心轴上料装置3，所述中心轴装配装置2的后方设置有位于中心轴装配输送线1两侧的轴承上料装配装置4以及与所述轴承上料装配装置4对应的辊体夹持定位装置5，所述轴承上料装配装置4与辊体夹持定位装置5对应设置在轴承装配工位处。在本实施例中，还设置有自动控制系统，各个部件均连接至自动控制系统，自动控制系统为plc控制器，本实施例中的各个部分均由plc程序控制，自动实现各个部件的动作以及保证动作有序进行。所述轴承上料装配装置4左右对称各一个设置所述中心轴装配输送线1的两侧，可预存大量轴承，一次储料可长时间使用，节省人工，当有辊体工件输送过来后所述轴承上料装配装置4将轴承输出进行自动装配。

本实施例的工作原理为：

辊体与封头之间的焊接工序完成后，进入至本机构工序的所述中心轴装配输送线1内，进行中心轴、轴承的装配；工作时，所述中心轴装配输送线1将焊接完成后的辊体工件输送至中心轴装配工位，此时所述中心轴上料装置3已将待装配的中心轴输送至所述中心轴装配装置2上，然后所述中心轴装配装置2自动将中心轴推入至辊体工件端部的封头中心内，完成对中心轴的自动装配，该中心轴装配完成后，被所述中心轴装配输送线1继续向前输送至下一工序，此时后一等待中心轴装配的辊体工件进入至中心轴装配工位，重复上述操作进行装配；当装配完中心轴的辊体工件被所述中心轴装配输送线1输送至轴承装配工位时停止，首先被所述辊体夹持定位装置5夹紧，然后所述轴承上料装配装置4自动提供轴承、并且将轴承装配至辊体工件的两端封头内，完成了轴承的自动装配，装配完成后由所述中心轴装配输送线1输送下线，此时后一等待轴承装配的辊体工件进入至轴承装配工位，重复上述操作进行装配；本实用新型结构简单、设计合理、通过远程控制可实现中心轴、轴承的自动装配，整个过程可实现连续生产，自动化程度高，人工劳动强度低，安全性高，可用于实现托辊的全自动生产。

参见图1和图2，所述中心轴装配装置2包括中心轴输送台201，所述中心轴输送台201上设置有用于放置中心轴且与辊体工件轴线平行的中心轴v型槽202，所述中心轴上料装置3位于所述中心轴v型槽202的入料端，所述中心轴v型槽202的出料端与辊体工件对应，使得放置在所述中心轴v型槽202内的中心轴正好可以进入至辊体工件的封头内；所述中心轴输送台201上还设置有与辊体工件轴线平行的中心轴输送滑轨203，所述中心轴输送滑轨203上对应安装有中心轴输送滑座204，所述中心轴输送滑座204的端部安装有伸入至所述中心轴v型槽202内用于推动中心轴的中心轴输送推臂205，所述中心轴输送滑座204与所述中心轴输送台201之间设置有输送滑座驱动装置。工件时，首先所述中心轴上料装置3将等待装配的中心轴输送至所述中心轴v型槽202内，然后所述输送滑座驱动装置动作，使得所述中心轴输送滑座204沿着所述中心轴输送滑轨203朝向辊体工件端部运动，所述中心轴输送滑座204运动过程中，所述中心轴输送推臂205会推动放置在所述中心轴v型槽202内的中心轴的外端，使得中心轴沿着所述中心轴v型槽202向内滑动，进入至辊体工件的封头中心内，完成了中心轴的自动装配。由于封头与中心轴之间具有间隙，因此中心轴装配时套装在封头内即可。

所述输送滑座驱动装置包括固定安装在所述中心轴输送台201上的滑座输送齿条206，所述滑座输送齿条206与所述中心轴输送滑轨203平行，所述中心轴输送滑座204上安装有与所述滑座输送齿条206配合传动的滑座输送齿轮，所述中心轴输送滑座204上还安装有输送滑座驱动电机208，所述滑座输送齿轮安装在所述输送滑座驱动电机208的动力轴上。工作时，所述输送滑座驱动电机208转动，带动所述滑座输送齿轮转动，使得所述滑座输送齿轮沿着所述滑座输送齿条206滑动，即实现所述中心轴输送滑座204的往复滑动；当所述中心轴输送滑座204从外侧向内运动时，所述中心轴输送推臂205会接触到中心轴的外端，推动中心轴向内侧运动；当中心轴装配完成后，所述输送滑座驱动电机208反向转动，驱动所述中心轴输送滑座204由内侧向外运动，直到最外端不与中心轴上料有干涉的位置，等待下次上料、装配。

参见图1，所述中心轴上料装置3包括用于储料与出料的阶梯上料机，所述阶梯上料机的下料端设置有与所述中心轴v型槽202的入料端对应的倾斜导料板。阶梯上料机为阶梯式整列送上料机，为现有技术，属于本领域普通工程技术人员所公知的技术，其具体结构以及工作原理在此不再赘述；阶梯上料机可实现中心轴整齐排列输送，阶梯上料机可预存大量中心轴，一次储料可长时间使用，节省人工。工作时，所述阶梯上料机用于将中心轴输出，中心轴沿着倾斜导料板滚落至中心轴v型槽202内，设计时，通过倾斜导料板保证中心轴能被准确输送至中心轴v型槽202内。

所述中心轴装配输送线1的两侧设置有用于向上托起辊体工件来调整辊体工件轴线与中心轴轴线重合的中心轴装配调心气缸，中心轴装配调心气缸的顶端设置有承托辊体工件的v型座，所述中心轴装配调心气缸与所述中心轴v型槽202对应。为了装配中心轴加工时，辊体工件的轴线与中心轴的轴线不在一条直线上，而使得中心轴无法准确被输送至辊体工件的封头中心内，因此在中心轴装配工位处所述中心轴装配输送线1的两侧分别设置有中心轴装配调心气缸，当辊体工件被输送至中心轴装配工位后，中心轴装配调心气缸伸出，将辊体工件顶起设定高度，来使得辊体中心的轴线与中心轴的轴线重合，当中心轴输送进入辊体工件后，中心轴装配调心气缸缩回，将辊体工件放回至所述中心轴装配输送线1上，通过此种方式可保证不用直径的辊体工件的轴承均可以与中心轴的轴线重合。

参见图3，所述辊体夹持定位装置5包括设置在中心轴装配输送线1两侧的辊体夹持固定架501，所述辊体夹持固定架501的顶端安装有夹持臂升降气缸，所述夹持臂升降气缸的伸缩端朝上且安装有夹持臂安装支架503，所述夹持臂安装支架503的前后两端分别铰接有辊体定位夹持臂504，所述辊体定位夹持臂504的内端分别对应设置有用于夹持与定位辊体的v型槽，两所述辊体定位夹持臂504之间铰接有驱动所述辊体定位夹持臂504张开与夹持的夹持臂驱动气缸505。当辊体工件到达轴承装配工位后，所述夹持臂驱动气缸505缩回控制两所述辊体定位夹持臂504由张开状态变为夹持状态，将辊体工件夹紧，所述夹持臂升降气缸伸出带动所述夹持臂安装支架503上升到指定高度，然后所述轴承上料装配装置4自动装配；轴承装配完成后，所述夹持臂升降气缸缩回带动所述夹持臂安装支架503下降，将辊体工件放置回中心轴装配输送线1上，然后所述夹持臂驱动气缸505伸长控制两所述辊体定位夹持臂504由夹持状态变为张开状态，此时所述夹持臂升降气缸继续缩回，用于避让中心轴装配输送线1。

装配轴承时，首先将轴承推入至中心轴上，然后再将轴承推入至封头内，轴承与中心轴、封头之间为紧配，轴承被挤压在中心轴外、挤压在封头内，由于安装轴承时，辊体工件两侧的轴承同时安装，因此不需要对中心轴进行轴线定位。但由于未装配轴承前，中心轴与封头之间为套装，具有间隙，因此轴承装配时，必须保证中心轴与辊体工件的轴线重合，才能保证轴承首先安装在中心轴后能再顺利安装在辊体工件的封头内。所以，在所述辊体夹持定位装置5的两侧还对应设置有用于向上托起中心轴来调整辊体工件轴线与中心轴轴线重合的轴承装配调心顶升气缸506，轴承装配调心顶升气缸506的顶端设置有承托中心轴的v型座，所述轴承装配调心顶升气缸506与所述轴承上料装配装置4对应。当所述辊体夹持定位装置5夹持定位完辊体工件后，所述轴承装配调心顶升气缸506伸出，将中心轴顶起，使得中心轴的轴线与辊体工件的轴线重合，然后等待轴承的装配，当轴承装配到中心轴上后，轴承装配调心顶升气缸506缩回，此时中心轴不再需要轴承装配调心顶升气缸506支撑，此时中心轴被轴承、所述轴承上料装配装置限制，因此中心轴的轴线与辊体的轴线仍然是重合的，轴承可以顺利被挤压进入至轴承的安装槽内。

所述轴承上料装配装置4轴承上料装配装置包括具有轴承储料腔的轴承储料箱体401，所述轴承储料箱体401的底端具有向下倾斜的轴承出料板402，所述轴承出料板402的底端设置有轴承下料口，所述轴承出料箱体外还设置有间隔上料与出料的轴承链传动装置，所述轴承链传动装置的上料端与所述轴承下料口对应，所述轴承链传动装置的出料端设置有轴承出料口，所述轴承出料口处对应设置有与轴承配合的轴承出料槽403，当辊体工件被所述辊体夹持定位装置5夹持后，辊体工件的两端正好与所述轴承出料槽403对应，所述轴承出料槽403上位于所述轴承出料口的后侧对应设置有将轴承从所述轴承出料口推出至轴承出料槽403上的轴承推出油缸404，所述轴承推出油缸404上设置有用于安装轴承的环形挤压部，所述环形挤压部为与轴承外圈、内圈对应的环形结构，可以穿过中心轴。

所述轴承链传动装置包括轴承传动箱，所述轴承传动箱内设置有两传动链轮，其中一传动链轮上连接有驱动电机，两传动链轮之间传动连接有上下传动的传动链405，所述传动链405上间隔设置有与所述轴承下料口对应用于轴承上料的承托座406，所述传动链405上还布置有若干阻挡所述封头下料口防止封头随意滚出的挡块，所述轴承下料口位于所述轴承链传动装置的一侧下方，所述出料口位于所述轴承链传动装置的另一侧上方；通过轴承链传动装置实现间歇出料过程。所述轴承储料箱体401内的轴承通过向下倾斜的轴承出料板402滑落至所述轴承出料口处，传动链405上下传动过程中，当所述承托座406经过所述轴承下料口处，轴承被自然托起被提升，当承托座406运动至回程段向下运动时，轴承从所述承托座406上脱离运动至所述轴承下料口处，然后由所述轴承推出油缸404的伸缩端伸出，将轴承从所述轴承出料口推出至所述轴承出料槽403上，首先所述环形挤压部将轴承挤压到中心轴上，然后再将轴承继续推入挤压至封头内，完成轴承的自动装配。

所述中心轴装配输送线1包括固定安装的输送线架体，所述输送线架体上设置有输送线主动轴和输送线从动轴，所述输送线主动轴上传动连接有输送线驱动电机，所述输送线主动轴与所述输送线从动轴之间通过链条齿轮传动连接有两输送线传动链，两所述输送线传动链之间对应设置有若干用于承托辊体工件两端的输送线v型座。由所述输送线驱动电机带动所述输送线传动链运动，从而带动安装在所述输送线v型座上的辊体工件在多个工位以及工序之间运动。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。