一种车辆轮对轴承自动分拣系统的制作方法

1.本实用新型涉及车辆轮对轴承技术领域，特别涉及一种车辆轮对轴承自动分拣系统。


背景技术：

2.目前，在货车轮轴厂修检修作业中，第一道工序是轴承退卸。由轴承退卸机完成轮对左右两侧轴承的退卸工作。但是退卸后的轴承运输和修程的分拣是全部依靠人工完成。以某一轮轴厂修库为例，每日入厂检修轮对约90条，退卸轴承180套，每套轴承的重量大约32公斤左右，需要人工从设备上搬运至运输小车，再从小车上分拣至不同修程、不同型号的分类箱，仅把轴承搬运到运输小车上，作业人员已经是不堪重负，全部轴承搬运到存放处所后还要再进行一次分拣，劳动强度非常之大，很多该岗位的作业人员因此落下了腰肌劳损的疾病，已经严重危害职工的身体健康，迫切需要自动化的分拣设备来替代人工作业。


技术实现要素：

3.为了实现轴承的自动分拣，本实用新型提供一种车辆轮对轴承自动分拣系统，具体方案为：
4.一种车辆轮对轴承自动分拣系统，包括：转运系统、退卸系统和分拣机构，所述转运系统位于退卸系统和分拣机构之间；
5.所述退卸系统包括：轴承检测机构、推送机构和翻转机构；
6.所述轴承检测机构用于检测轴承是否从退卸机上退卸下来；
7.所述推送机构用于将退卸下来的轴承推送至翻转机构；
8.所述翻转机构用于将轴承翻转落下后放入转运系统；
9.所述转运系统包括第一传输机构、转运机构和第二传输机构；
10.所述转运机构用于将轴承由第一传输机构转运到第二传输机构上；
11.所述分拣机构用于实现轴承的抓取和轴承的分类码垛；
12.所述转运机构竖直设置，所述第二传输机构位于所述转运机构顶部，所述第一传输机构位于所述转运机构底部，所述第二传输机构与第一传输机构均水平设置；
13.所述第一传输机构的输入端和输出端分别靠近翻转机构输出端和转运机构的输入端；
14.所述第二传输机构的输入端和输出端分别靠近转运机构的输出端和分拣机构的接料端。
15.进一步的，所述推送机构和翻转机构分别设置在退卸机相对的两侧，
16.所述推送机构包括：顺次设置的第一接料板、接料移动板和第二接料板；
17.所述接料移动板位于退卸机夹爪的下方，所述接料移动板底部安装有导向柱，所述导向柱可上下活动；
18.所述第一接料板远离接料移动板的一侧靠近翻转机构的接料端；
19.所述第二接料板顶部设置有推送气缸和轴承退卸识别传感器；所述轴承退卸识别传感器靠近接料移动板；
20.所述推送气缸的缸体与所述第二接料板固定连接所述推送气缸的活塞端朝向接料移动板。
21.进一步的，所述导向柱为竖直设置的油缸，所述油缸的活塞端向上设置，所述油缸的活塞与接料移动板底部固定连接。
22.进一步的，所述翻转机构包括基座以及设置在基座顶部的活动下拉板，
23.所述基座与所述活动下拉板活动连接，所述基座一侧设置有驱动装置、连接板和齿轮，所述连接板和驱动装置位于同一直线上，所述齿轮位于连接板的上方，所述活动下拉板通过曲轴与齿轮固定连接；
24.所述曲轴轴头端与齿轮连接，所述曲轴的连杆颈通过回转轴与活动下拉板连接；
25.所述连接板滑动设置在基座上，所述连接板位于所述基座靠近第一接料板的一侧，所述连接板的顶部设置有与齿轮匹配的齿条，所述齿条与齿轮啮合；
26.所述驱动装置驱动连接板运动，带动齿轮转动，使得活动下拉板翻转。
27.进一步的，所述连接板与驱动装置相邻的一侧设置有第一浮动接头；
28.所述驱动装置为第二气缸，所述第二气缸的活塞端朝向连接板，所述第二气缸的活塞端设置有第二浮动接头；
29.所述第一浮动接头和第二浮动接头位于同一直线上。
30.进一步的，所述第一传输机构包括：从下到上依次设置的固定模组、第一直线模组和弹性缓冲座，
31.所述第一直线模组与所述固定模组之间设置有周转模组和周转模组位置传感器；
32.所述第一直线模组顶部安装有周转模组，所述第一直线模组顶部间隔设置有周转模组位置传感器；
33.所述周转模组与第一直线模组滑动连接，所述周转模组顶部安装有弹性缓冲座；
34.所述弹性缓冲座顶部安装有第一转运托盘。
35.进一步的，所述第二传输机构包括：直线导轨、第二转运托盘和端护板，
36.所述直线导轨顶部滑动设置有第二转运托盘，所述直线导轨靠近分拣机构一端的顶部安装有端护板。
37.进一步的，所述分拣机构包括：移动模组以及设置在移动模组上的抓取装置，
38.所述移动模组包括水平方向上的的x移动轴和y移动轴，以及竖直方向的z移动轴；
39.所述x移动轴沿着分类箱设置；
40.所述y移动轴一端活动设置在x移动轴顶部，且与x移动轴垂直，所述y移动轴的另一端设置有z移动轴；
41.所述z移动轴与y移动轴垂直设置，所述z移动轴上活动连接有抓取装置；
42.所述抓取装置为电磁吸盘。
43.进一步的，所述电磁吸盘包括电磁铁，
44.所述电磁吸盘包括电磁铁，
45.所述电磁铁顶部连接有缓冲导向轴，侧面设置有第一光电传感器；
46.所述缓冲导向轴活动设置在电磁铁顶部，所述缓冲导向轴外套设有压缩弹簧，所
述缓冲导向轴一侧设置有第二光电传感器；
47.所述第一光电传感器用于检测电磁铁是否和轴承定位准确；
48.所述第二光电传感器用于在放置轴承时候，检测是否有放置轴承的空位。
49.进一步的，所述转运机构包括竖向直线导轨，
50.所述直线导轨上滑动连接有第三气缸和气动夹爪；
51.所述第三气缸位于气动夹爪的底部，所述第三气缸的活塞端与气动夹爪连接，所述第三气缸上设置有位置识别传感器；
52.所述气动夹爪的夹持端朝下设置，所述气动夹爪的顶部还设置有防护罩，所述气动夹爪设置有夹爪状态传感器；
53.所述第三气缸为直线气缸。
54.本实用新型的有益效果在于：
55.通过设置轴承检测机构和在退卸机相对的两侧分别设置有轴承推送机构和翻转机构，实现当检测机构检测到轴承从退卸机退卸下来后，采用轴承推送机构把轴承推送至翻转机构，并实现了和退卸机的无缝对接；
56.通过将翻转机构和转运机构设置在第一传输机构的两端，实现了将退卸的轴承运送到转运机构的进料端；
57.通过在转运机构的顶部和底部分别设置有第二传输机构和第一传输机构，实现了将轴承从第一传输系统转运到第二传输结构上；
58.通过在第二传输结构的另一端设置与分拣系统，实现了对轴承的抓取，轴承的识别和轴承的分类码垛。
59.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
60.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
61.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
62.图1为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统总装俯视图；
63.图2为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统正视图；
64.图3为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统退卸系统结构示意图；
65.图4为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统轴承推送机构示意图；
66.图5为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统图推送机构俯视图；
67.图6为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统翻转系统正视图；
68.图7为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统翻转系统剖视图；
69.图8为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统第一传输机构结构示意图；
70.图9为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统第二传输机构结构示意图；
71.图10为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统分拣机构轴测图；
72.图11为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统分拣机构正视图；
73.图12为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统转运机构示意图；
74.图13为本实用新型实施例中一种车辆轮对轴承自动分拣系统电磁吸盘结构示意图，
75.其中，1-分类箱，2-分拣机构，3-第二传输机构，4-转运机构，5-翻转机构，6-推送机构，7-第一传输机构，8-退卸机，9-第一接料板，10-接料移动板，11-导向柱，12-第二接料板，13-推送气缸，14-x移动轴，15-y移动轴，16-z移动轴，17-抓取装置，18-直线导轨，19-第二转运托盘，20-端护板，21-架体，22-第三气缸，23-气动夹爪，24-固定模组，25-周转模组，26-周转模组位置传感器，27-直线模组，28-弹性缓冲座，29-轴承检测机构，30-基座，31-活动下拉板，32-驱动装置，33-连接板，34-齿条，35-齿轮，36-第二浮动连接头，37-第一浮动接头，38-轴承退卸识别传感器，39-回转轴，40-压板，41-压缩弹簧，42-轴承，45-电磁铁，44-第一光电传感器，43第二光电传感器，46-导向轴。
具体实施方式
76.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
77.根据附图1-13所示的一种车辆轮对轴承自动分拣系统，一种车辆轮对轴承自动分拣系统，包括：转运系统、退卸系统和分拣机构2，所述转运系统位于退卸系统和分拣机构2之间；
78.所述退卸系统包括：轴承检测机构29、推送机构6和翻转机构5；
79.所述轴承检测机构29用于检测轴承是否从退卸机8上退卸下来；
80.所述推送机构6用于将退卸下来的轴承推送至翻转机构5；
81.所述翻转机构5用于将轴承翻转落下后放入转运系统；
82.所述转运系统包括第一传输机构7、转运机构4和第二传输机构3；
83.所述转运机构4用于将轴承由第一传输机构7转运到第二传输机构3上；
84.所述分拣机构2用于实现轴承的抓取和轴承的分类码垛；
85.所述转运机构4竖直设置，所述第二传输机构3位于所述转运机构4顶部，所述第一传输机构7位于所述转运机构4底部，所述第二传输机构3与第一传输机构7均水平设置；
86.所述第一传输机构7的输入端和输出端分别靠近翻转机构5输出端和转运机构4的输入端；
87.所述第二传输机构3的输入端和输出端分别靠近转运机构4的输出端和分拣机构2的接料端。
88.需要说明的是，目前车辆段的厂修和段修场地都是早已建设好并投入使用多年，轴承自动分拣系统只能根据目前的现场情况进行设计，系统既要实现轴承的自动分拣，还要符合现场的作业环境和作业流程，因此有必要对现场作业环境进行深入分析研究，设计制定完善的自动分拣系统，由于轴承分别在轮对的两端，两边的轴承都要转运到分拣系统
2，轴承从退卸机8下面推送出来后，轴承的第一步转运应该采用地下运输方式，即第一传输机构7，而轴承的分拣装箱是在地面上进行即第二传输机构3和分拣系统2是在地面上，因此就需要通过转运机构4将轴承从地下的第一传输机构7抓取到地面上的第二传输机构3上来，其中轴承从退卸机8上退卸到推送机构6上，推送机构6将轴承推送到翻转机构5内，然后翻转机构5翻转将轴承放置到第一传输机构7上，转运机构4将轴承从第一传输机构7抓取放到第二传输机构3上，第二传输机构3将轴承运送至分拣机构2处，分拣机构上设置有可以识别轴承型号的传感器，从而实现对轴承的抓取、识别又可以依据型号将轴承分别码垛在对应的分类箱1中；
89.本实用新型中轴承检测机构29主要应用光电传感器即轴承退卸识别传感器38，检测轴承是否从退卸机8上退卸到了接料移动板10上，当检测到轴承退卸下来后，由于轴承还是在退卸机8的夹爪下，因此用设备很难实现抓取，所以，要把轴承先从接料移动板10上推送出来。检测机构29检测轴承是否推卸下来并落到中间的接料移动板10上，如果检测到了，工人按启动后轴承推进机构6会工作，推送机构6后启动推送程序将轴承推送至翻转机构5上，没有检测到就不工作。
90.本实用新型的一个实施例中，所述推送机构6和翻转机构5分别设置在退卸机8相对的两侧，
91.所述推送机构6包括：顺次设置的第一接料板9、接料移动板10和第二接料板12；
92.所述接料移动板10位于退卸机8夹爪的下方，所述接料移动板10底部安装有导向柱11，所述导向柱11可上下活动；
93.所述第一接料板9远离接料移动板10的一侧靠近翻转机构5的接料端；
94.所述第二接料板12顶部设置有推送气缸13和轴承退卸识别传感器38；所述轴承退卸识别传感器38靠近接料移动板10；
95.所述推送气缸13的缸体与所述第二接料板12固定连接所述推送气缸13的活塞端朝向接料移动板10。
96.本实用新型中轴承推送机构6的工作过程为：轴承推进机构6包括第一接料板9，接料移动板10以及第二接料板12三段槽形板，中间的接料移动板10底部连接着一个导向柱11，导向柱11为一个油缸，可以将接料移动板举升到退卸机8的夹爪下方，夹爪打开，将轴承放到接料移动板10上，接料移动板10再通过油缸下落到和另外两个板齐平，接着轴承推进机构6前进，将轴承推到翻转机构5水平位置，当轴承推送至翻转机构后，按下启动按钮之后，翻转机构才会翻转。
97.需要说明的是，本装置还包括用于盛放分类好的轴承的分类箱1，所述分类箱1至少设置一个，分拣机构2的x移动轴与分类箱1在同一直线上，按照当前的轴承型号，轴承要分成6类，那么分类箱1就需要6个。以此为依据设计，为了节约地方，并且能和现场作业环境相适应，分类部分总体长度应该约为9米左右；
98.本实用新型的一个实施例中，所述导向柱11为竖直设置的油缸，所述油缸的活塞端向上设置，所述油缸的活塞与接料移动板10底部固定连接。
99.需要说明的是，轴承退卸识别传感器38设置在第二接料板12靠近移动接料板10的一侧，并且检测端位于移动接料板10上。
100.本实用新型的一个实施例中，所述翻转机构5包括基座30以及设置在基座30顶部
的活动下拉板31，
101.所述基座30与所述活动下拉板31活动连接，所述基座30一侧设置有驱动装置32、连接板33和齿轮35，所述连接板33和驱动装置32位于同一直线上，所述齿轮35位于连接板33的上方，所述活动下拉板31通过曲轴与齿轮35固定连接；
102.所述曲轴轴头端与齿轮35连接，所述曲轴的连杆颈通过回转轴39与活动下拉板31连接；
103.所述连接板33滑动设置在基座30上，所述连接板33位于所述基座30靠近第一接料板9的一侧，所述连接板33的顶部设置有与齿轮35匹配的齿条34，所述齿条34与齿轮35啮合；
104.所述驱动装置32驱动连接板33运动，带动齿轮35转动，使得活动下拉板31翻转。
105.本实用新型的一个实施例中，所述连接板33与驱动装置32相邻的一侧设置有第一浮动接头37；
106.所述驱动装置32为第二气缸，所述第二气缸的活塞端朝向连接板33，所述第二气缸的活塞端设置有第二浮动接头36，
107.所述第一浮动接头37和第二浮动接头36位于同一直线上。
108.需要说明的是，翻转机构5的工作过程为：
109.设置在第二气缸上的第二浮动接头36和设置在连接板33的第一连接浮动37接头，气缸活塞推动浮动接头，连接板33在基座30上上滑动，由于齿条34也安装在连接板33上，这样齿条34就会向前移动，齿条34移动带动齿轮35旋转，齿轮35和活动活动下拉板31固定连接，所以齿轮35在旋转的时候活动下拉板31开始翻转，使得轴承掉下去，此时活动下拉板32与压板40接触；相反的气缸复位，活动下拉板31向上翻转关闭，等待下次打开。
110.本实用新型的一个实施例中，所述第一传输机构7包括：从下到上依次设置的固定模组24、第一直线模组27和弹性缓冲座28，
111.所述第一直线模组27与所述固定模组24之间设置有周转模组25和周转模组位置传感器26；
112.所述第一直线模组27顶部安装有周转模组25，所述第一直线模组27顶部间隔设置有周转模组位置传感器26；
113.所述周转模组25与第一直线模组27滑动连接，所述周转模组25顶部安装有弹性缓冲座28；
114.所述弹性缓冲座28顶部安装有第一转运托盘。
115.需要说明的是，周转模组位置传感器26为模组上的两个极限位的定位传感器，用于复位、接受轴承和将轴承传送到输出端，接轴承的位置是从零位开始计算的，弹性缓冲座28用于接翻转机构5将轴承放置到第一转运托盘时起到一个缓冲的作用。
116.本实用新型的一个实施例中，所述第二传输机构3包括：直线导轨18、第二转运托盘19和端护板20，
117.所述直线导轨18顶部滑动设置有第二转运托盘19，所述直线导轨18靠近分拣机构2一端的顶部安装有端护板20。
118.需要说明的是，第二传输机构3与第一传输机构7的工作过程以及部件结构相同，第二传输机构3是转运机构4和分拣结构2的衔接装置，当转运机构4上的气动夹爪23把轴承
从第一传输机构7抓取上来后放置在第二传输机构3的第二转运托盘19上，第二转运托盘19在直线导轨18上自动运行至固定位置，分拣机构2上的的抓取装置17从第二转运托盘19上抓取轴承，进入下面的流程。
119.本实用新型的一个实施例中，所述分拣机构2包括：移动模组以及设置在移动模组上的抓取装置17，
120.所述移动模组包括水平方向上的的x移动轴14和y移动轴15，以及竖直方向的z移动轴16；
121.所述x移动轴14沿着分类箱1设置；
122.所述y移动轴15一端活动设置在x移动轴14顶部，且与x移动轴14垂直，所述y移动轴15的另一端设置有z移动轴16；
123.所述z移动轴16与y移动轴15垂直设置，所述z移动轴16上活动连接有抓取装置17；
124.所述抓取装置17为电磁吸盘。
125.本实用新型的一个实施例中，所述电磁吸盘包括电磁铁45，
126.所述电磁铁45顶部连接有缓冲导向轴46，侧面设置有第一光电传感器43；
127.所述缓冲导向轴46活动设置在电磁铁45顶部，所述缓冲导向轴46外套设有压缩弹簧41，所述缓冲导向轴46一侧设置有第二光电传感器43；
128.所述第一光电传感器44用于检测电磁铁45是否和轴承44定位准确；
129.所述第二光电传感器43用于在放置轴承44时候，检测是否有放置轴承44的空位。
130.电磁吸盘的工作过程为：电磁铁吸盘即电磁铁45和轴承44定位准确后，开启电磁铁45电源，电磁铁吸盘即电磁铁45吸住轴承44并运输至对应位置，第一光电传感器44是检测电磁铁吸盘是否和轴承定位准确，当定位准确后吸盘吸起轴承44；
131.所述第二光电传感器43用于吸盘45放置轴承44的时候，该放置的位置是否为空置位置，当确定为空置位置方能放置轴承44。
132.本实用新型的一个实施例中，所述转运机构4包括竖向直线导轨21，
133.所述直线导轨21上滑动连接有第三气缸22和气动夹爪23；
134.所述第三气缸22位于气动夹爪23的底部，所述第三气缸22的活塞端与气动夹爪23连接，所述第三气缸22上设置有位置识别传感器；
135.所述气动夹爪23的夹持端朝下设置，所述气动夹爪23的顶部还设置有防护罩，所述气动夹爪23设置有夹爪状态传感器；
136.所述第三气缸21为直线气缸。
137.需要说明的是，设置在第三气缸22上的位置识别传感器包括检测轴承在架体1顶部的上传感器和用于检测轴承在架体底部的下传感器，而设置在气动夹爪23的夹爪控制传感器包括三个磁性传感器，分别用于检测夹爪打开、夹紧小轴承位、夹紧大轴承位。
138.需要说明的是，本实用新型的所有气缸以及气动夹爪，电磁吸盘等均为常规的电性连接，本实用新型组合后的总体系统可以自动运行，也可以手动控制运行，系统设置了控制柜。自动运行时，退卸下来的轴承触发检测装置，自动启动系统，系统完成推送、翻转、传输、抓取、再转用、分类等动作。手动控制的时候，当轴承拆下来后，作业人员按控制柜上的“启动”操作按钮，同时在面板上选择好轴承的型号。
139.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用
新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。