一种圆锥滚子轴承合套装置及其工作方法与流程

本发明属于轴承生产设备技术领域，具体属于一种圆锥滚子轴承合套装置及其工作方法。

背景技术：

现有的圆锥滚子与轴承合套时，虽说在某些步骤上，已经出现了可以使用的仪器，但是，现有的合套仪，在使用时，还存在一些问题，例如，有些仪器是将圆锥滚子与轴承保持架与内套安装后，还需要手工操作，将未铆紧的初产品放入模具中，而在放入模具中时，还需校准位置，再放置到压力机下，操作压力机下压，压紧后，取出模具与产品，再手动将产品与模具分离，需要用力剔除，费时费力。而将保持器、圆锥滚子和内套安装后的直接铆合，还没有快捷的铆合装置。

中国专利文献cn106736448b，公开了圆锥滚子轴承装配装置，其上料装置的原理是通过气缸带动举升板上升与传递板高度一致，多个举升板与传递板一级一级配合，使滚子最终传递到卸料板，而在一级一级的传递过程中，滚子受到的摩擦较大，对之后的应用具有一定影响；且料斗高度固定，若是料斗位置偏高，举升板与传递板的组数少，能减少摩擦，但是料斗位置偏高还存在不方便放料的问题；若是料斗低，举升板与传递板组数就会多，导致滚子所受到的摩擦损害增加。

技术实现要素：

本发明所提供一种圆锥滚子轴承合套装置，以达到减小圆锥滚子磨损，以及提高圆锥滚子与轴承保持架的铆紧速度与精度的目的。

同时，本发明还提供了上述圆锥滚子轴承合套装置的工作方法。

一种圆锥滚子轴承合套装置，包括有操作台，其特征在于，还包括有上料装置，下料装置，操作盘，传输装置，铆紧装置；

所述的上料装置安装于操作台的一侧，包括支撑架，上料电机与料斗；所述的支撑架底部固定有上料电机，上料电机输出轴连接有齿轮，齿轮通过链条与料斗连接；料斗安装在支撑架上，且此处支撑架为倾斜设置，并在支撑架上安装有滑轨，在料斗底端连接有与滑轨配合的滑槽，在上料电机作用下，由链条带动料斗上下；且在料斗上凸出有凸块，在支撑架的上、下位置，分别安装有限位开关，凸块与限位开关配合；所述的料斗内，临近支撑架一侧，开设有出料口，出料口下口与底面一平，在出料口外侧连接有进料段，所述的进料段底面为活动底面，通过上料气缸带动运动，活动底面下限高度与料斗底面一平，上限高度与下料装置入口一平；所述的出料口外侧，安装有料门；

与送料段紧密连接为下料装置；所述的下料装置的结构为：下料装置入口连接进料槽；进料槽呈“v”型槽状，且整体倾斜设置，在倾斜方向的低端上部，设置有转动扇叶，由第一电机带动转动，所述的转动扇叶端部呈三角形；在倾斜方向的高端上部，设置有光电开关；在“v”型槽的底部为两根滚杠，通过第二电机带动，两滚杠相向滚动，在进料槽的低端，滚杠的尽头，连接有下料管，所述的下料管的上部设置有第一感应开关，在管嘴处，安装有滚子下落开关；管嘴部连接有运动臂，运动臂套设在上、下方向的柱形轨道上，通过管嘴气缸控制运动臂在柱形轨道上上、下运动；在管嘴部下侧的操作台上设置有转动盘体，转动盘体连接有第三电机；

与转动盘体相邻，在操作台上，设置有传输装置，所述的传输装置为传送带与气动机械手，所述的气动机械手包括有安装架、第二感应开关与夹爪，所述的安装架连接在传送气缸输出端上，由传送气缸控制其行程，夹爪部分中，前端为两个圆弧形爪相扣，并在前端形成开口，圆弧形爪后端连接在抓取气缸输出端上；夹爪部分中，后端为槽；

与传输装置相邻的操作台上，设置为铆紧装置，所述的铆紧装置包括有下压锤，调节装置与激光传感器；所述的下压锤连接铆压气缸输出端，铆压气缸通过架体安装，使下压锤处于调节装置上端；所述的调节装置中，与操作台同一平面为支撑盘，在支撑盘中开口，且开口的边缘均匀开设有多个圆角矩形槽，在开口内，设置有调整台，所述的调整台连接有转动电机以及升降气缸，激光传感器安装在架体上，朝向调整台；在操作台上，还安装有控制面板，与控制器配套并连接。

进一步的，所述的机架中，在安装有限位开关相对面上，上、下位置固定有限位块，且在本侧，料斗上凸出有凸块，限位块与凸块配合。

进一步的，所述的料门的结构为：料门上端与活动底面接触，下端通过连接杆，连接在套筒上，套筒套设在光杠上，在套筒下侧的光杠上，穿设有弹簧。

进一步的，所述的滚杠之间的间隙由调整螺栓调整；所述的第三电机设置有单独的电控制开关；第三电机为无极调速电机，且为步进电机，其开关处于操作台下，为脚踏开关。

进一步的，所述的滚子下落开关结构为，顶针固定在运动臂下侧，深入到下料管内，在运动臂下侧安装有支撑块，在支撑块内安装有直线轴承，在直线轴承内穿过顶针，且顶针的弹簧处于支撑块与下料管之间，在顶针的尾部，垂直连接有两根销，在下方的固定面上，固定有两块直角三角形板，且斜边一侧朝向销；顶针处于两块直角三角形板中间。

进一步的，所述的传送带上表面与操作台一平，且在传送带运动方向的两侧操作台上，设置有导向装置；所述的导向装置为平板，在平板上开设有腰型孔，通过螺钉分别固定在传送带的两侧；两块平板之间的距离为大于轴承外套外径8-15mm。

进一步的，所述的安装架中，包括有纵向板，高度调节板与感应开关安装板；所述的高度调节板呈l型，且开设有腰形孔，高度调节板固定在纵向板上，控制夹爪的高度，在高度调节板上方，固定有感应开关安装板，感应开关安装位置为夹爪的正上方；夹爪延伸有安装端，安装在高度调节板的另外腰形孔中，处于高度调节板下方。

进一步的，所述的圆弧形爪内侧，黏附有硅胶垫；所述的活动底面、槽、平板材质为聚乙烯。

进一步的，所述的调整台为圆柱状，下端连接有连接杆，处于操作台内，连接杆连接铆压气缸输出端，在铆压气缸带动调整台升起与操作台面一平时，连接杆上齿轮与转动电机齿轮啮合。

上述述圆锥滚子轴承合套装置的工作方法，包括如下步骤：

步骤1：送料：手动开关控制上料电机上料后，开启控制器对应开关，上料气缸动作，向送料段传递圆锥滚子，在光电开关监测进料槽内的滚子数量，当滚子数量过多时，反馈信号控制器，控制器传递信号给上料气缸，上料气缸暂停运动，停止送料；于此同时，滚子直接落入进料槽内；

步骤2：下料与形成初产品：通过倾斜设置的两根相向滚动的滚杠，使滚子向下料管方向运动，转动扇叶起到筛选滚子方向的目的，当滚子的底面朝向下料管方向时，转动扇叶的三角形端部将接触底面，转动扇叶转动后使滚子翻转，而滚子的顶点朝向下料管方向时，可以顺利通过转动扇叶，进入到下料管内；控制器控制管嘴气缸运动，通过运动臂带动管嘴处于转动盘体上部，在销与直角三角形的作用下，顶针被撤出下料管，在转动盘体上套设保持器，踩动脚踏开关，第三电机带动盘体转动，使滚子落入保持器与盘体之间，在转动设定角度后，控制器发送信号给管嘴气缸，使运动臂带动管嘴部上升，在弹簧作用下，顶针回位，将下料管堵住；将内圈手工放入后，形成初产品；转动盘体还可以手动转动，进入手动操作模式工作；

步骤3：传输：将初产品放到传送带上，在传送气缸输出端未动作之前，传送带运动，将初产品运送至气动机械手处，在第二感应开关感应到产品后，发送信号给控制器，控制器控制抓取气缸动作，带动圆弧形爪相扣紧，抓紧产品，之后，控制器发送信号控制传送气缸动作，使圆弧形爪带动产品到达调整台上，

步骤4：铆紧：激光传感器感应产品位置是否是预设位置(预设位置为人工手动调整确定)：是预设位置后，反馈信号给控制器，控制器控制升降气缸动作，带动产品下落至开口内，此时，产品露出有供铆合时的高度；不是在预设位置，控制器发送信号控制转动电机转动，在激光传感器感应到产品到达预设位置后，反馈信号给控制器，控制器控制升降气缸动作，带动产品下落至开口内，此时，产品露出有供铆合时的高度；之后，气动机械手回位，控制器控制铆压气缸动作，下压锤下压，使产品铆合，下压锤抬起，升降气缸带动调整台上升，使产品与支撑盘上表面一平，气动机械手运送下一产品，同时在槽的作用下，将本次铆合好的产品顶出至收集盒；进行下一产品的铆合。

本发明的有益效果：

本发明通过过一处进料段，一次滚子提升，将滚子运到下一个组装部，减小了滚子的磨损，且料斗通过电机与链条的作用，能够升起与降低，方便放料。且两处限位，保证料斗的运动在上、下位置处停止。通过传输装置，将初产品运送到铆紧装置处，铆紧装置自动下压，在整个合套流程中，人工参与较少，节省了人力成本，且提高了工作效率；实现了保持架，圆锥滚子与内套的快速铆合，且保证了产品的精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的上料装置的左侧平面图；

图3为本发明的上料原理示意图；

图4为图3中c部分结构放大图；

图5为料门工作结构示意图；

图6为下料装置俯视结构示意图；

图7为图1中a部分结构放大图；

图8为图1中b部分结构放大图；

图9为气动机械手的结构示意图；

图10为夹爪结构示意图；

图11为本发明中滚子下落开关结构示意图。

图中：1、支撑架；2、上料电机；3、链条；4、料斗；5、凸块；6、限位开关；7、出料口；8、活动底面；9、上料气缸；10、下料管；11、料门；12、限位块；13、套筒；14、光杠；15、弹簧；16、转动扇叶；17、第一电机；18、光电开关；19、滚杠；20、第二电机；21、运动臂；22、柱形轨道；23、转动盘体；24、传送带；25、第二感应开关；26、传送气缸；27、圆弧形爪；28、槽；29、下压锤；30、激光传感器；31、铆压气缸；32、架体；33、支撑盘；34、调整台；35、产品；36、纵向板；37、高度调节板；38、感应开关安装板；39、平板；40、控制面板；41、调整螺栓；42、灯；43、顶针；44、支撑块；45、弹簧；46、销；47、直角三角形板。

具体实施方式

实施例1

参见附图，本发明提供了一种圆锥滚子轴承合套装置，包括有操作台，其特征在于，还包括有上料装置，下料装置，操作盘，传输装置，铆紧装置；

所述的上料装置安装于操作台的一侧，包括支撑架1，上料电机2与料斗4；所述的支撑架1底部固定有上料电机2，上料电机输出轴连接有齿轮，齿轮通过链条3与料斗4连接；料斗4安装在支撑架1上，且此处支撑架1为倾斜设置，并在支撑架1上安装有滑轨，在料斗底端连接有与滑轨配合的滑槽，在上料电机2作用下，上料电机2正反转动，由链条3带动料斗4上下运动；且在料斗4上凸出有凸块5，在支撑架1的上、下位置，分别安装有限位开关6，凸块5与限位开关6配合使用，限制料斗4的位置不超越最高点与最低点；在安装有限位开关6相对面上，上、下位置固定有限位块12，且在本侧，料斗4上凸出有凸块5，限位块12与凸块5配合，进一步防止料斗4位置过低，与过高，与限位开关一同使用，做到双重保障。

所述的料斗4内，临近支撑架1一侧，开设有出料口7，出料口7下口与底面一平；料斗4的底面为向出料口7处倾斜，以使滚子在自身重力作用下，向出料口7处运动；在出料口7外侧连接有进料段，所述的进料段底面为活动底面8，通过上料气缸9带动运动，活动底面8下限高度与料斗底面一平，上限高度与下料装置入口一平；所述的出料口7外侧，安装有料门11；

所述的料门11的结构为：料门11上端与活动底面8接触，下端通过连接杆，连接在套筒13上，也可以直接连接在套筒13上，套筒13套设在光杠14上，在套筒13下侧的光杠14上，穿设有弹簧15。在料斗4上升过程中，料门11接触到活动底面8，在弹簧作用下，料门打开。

与送料段紧密连接为下料装置；所述的下料装置的结构为：下料装置入口为一倾斜通道，连接进料槽；进料槽呈“v”型槽状，且整体倾斜设置，在倾斜方向的低端上部，设置有转动扇叶16，由第一电机17带动转动，所述的转动扇叶16端部呈三角形；在倾斜方向的高端上部，设置有光电开关18；在“v”型槽的底部为两根滚杠19，通过第二电机20带动，两滚杠19相向滚动，所述的所述的滚杠19之间的间隙由调整螺栓41调整；在进料槽的低端，滚杠19的尽头，连接有下料管10，下料管10为软管，所述的下料管10的上部设置有第一感应开关，在管嘴处，安装有滚子下落开关；

管嘴部连接有运动臂21，运动臂21套设在上、下方向的柱形轨道22上，通过管嘴气缸控制运动臂21在柱形轨道上上、下运动；所述的滚子下落开关结构为，顶针43固定在运动臂21下侧，深入到下料管10内，在运动臂21下侧安装有支撑块44，在支撑块44内安装有直线轴承，在直线轴承内穿过顶针43，且顶针43的弹簧45处于支撑块44与下料管10之间，在顶针43的尾部，垂直连接有两根销46，在下方的固定面上，固定有两块直角三角形板47，且斜边一侧朝向销46；顶针43处于两块直角三角形板47中间。

在管嘴部下侧的操作台上设置有转动盘体23，转动盘体23连接有第三电机；第三电机为无极调速电机，且为步进电机，其开关处于操作台下，为脚踏开关。

与转动盘体23相邻，在操作台上，设置有传输装置，所述的传输装置为传送带24与气动机械手；

所述的传送带24上表面与操作台一平，且在传送带24运动方向的两侧操作台上，设置有导向装置；所述的导向装置为平板39，在平板39上开设有腰型孔，通过螺钉分别固定在传送带24的两侧；两块平板39之间的距离为大于轴承外套外径8-15mm。

所述的气动机械手包括有安装架、第二感应开关25，与夹爪；所述的安装架连接在传送气缸26输出端上，由传送气缸26控制其行程，夹爪部分中，前端为两个圆弧形爪27相扣，内侧，黏附有硅胶垫，并在前端形成开口，圆弧形爪27后端连接在抓取气缸输出端上，；夹爪部分中，后端为槽28；

所述的安装架中，包括有纵向板36，高度调节板37与感应开关安装板38；所述的高度调节板37呈l型，且开设有腰形孔，高度调节板37固定在纵向板36上，控制夹爪的高度，在高度调节板37上方，固定有感应开关安装板38，感应开关安装位置为夹爪的正上方；夹爪延伸有安装端，安装在高度调节板37的另外腰形孔中，处于高度调节板37下方，并连接在抓取气缸上。

与传输装置相邻的操作台上，设置为铆紧装置，所述的铆紧装置包括有下压锤29，调节装置与激光传感器30；所述的下压锤连接铆压气缸31输出端，铆压气缸31通过架体32安装，使下压锤29处于调节装置上端；所述的调节装置中，与操作台同一平面为支撑盘33，在支撑盘33中开口，且开口的边缘均匀开设有多个圆角矩形槽，在开口内，设置有调整台34，所述的调整台34连接有转动电机以及升降气缸，激光传感器30安装在架体32上，朝向调整台34；在操作台上，还安装有控制面板40，与控制器配套并连接。

所述的活动底面8、槽28、平板39材质为聚乙烯。在操作台上还固定有灯42，照明作用。

上料电机2、上料气缸、第一电机17、光电开关18(为ae3f-ds30c4型号)、第二电机20、第一感应开关(为接近开关，ljg08a-2/z0an2型号)、管嘴气缸、第二感应开关20(为磁性开关，cs1-f型号)、传送气缸26、抓取气缸、铆压气缸31、转动电机、升降气缸、激光传感器30(南京凯基特电气有限公司kjt-gj12-wnk型号)、传送带电机，全部信号连接控制器，控制器在选用时，可选用hca2-36x24yt型号。且其控制程序为现有技术，在本发明中直接应用即可。

实施例2

上述述圆锥滚子轴承合套装置的工作方法，包括如下步骤：

步骤1：送料：手动开关控制上料电机2上料后，开启控制器对应开关，上料气缸动作，向送料段传递圆锥滚子，光电开关18监测进料槽内的滚子数量，当滚子数量过多时，反馈信号控制器，控制器传递信号给上料气缸，上料气缸暂停运动，停止送料；于此同时，滚子直接落入进料槽内；

步骤2：下料与形成初产品：通过倾斜设置的两根相向滚动的滚杠19，使滚子向下料管10方向运动，转动扇叶16起到筛选滚子方向的目的，当滚子的底面朝向下料管方向时，转动扇叶16的三角形端部将接触底面，转动扇叶16转动后使滚子翻转，而滚子的顶点朝向下料管10方向时，可以顺利通过转动扇叶16，进入到下料管10内；控制器控制管嘴气缸运动，通过运动臂21带动管嘴处于转动盘体23上部，在转动盘体23上套设保持器，踩动脚踏开关，第三电机带动盘体转动，使滚子落入保持器与盘体之间，在转动设定角度后，控制器发送信号给管嘴气缸，使运动臂21带动管嘴部上升，在弹簧45作用下，顶针43回位，将下料管10堵住；将内圈手工放入后，形成初产品；转动盘体还可以手动转动，进入手动操作模式工作；

步骤3：传输：将初产品放到传送带24上，在传送气缸26输出端未动作之前，传送带24运动，将初产品运送至气动机械手处，在第二感应开关25感应到产品后，发送信号给控制器，控制器控制抓取气缸动作，带动圆弧形爪相扣紧，抓紧产品，之后，控制器发送信号控制传送气缸动作，使圆弧形爪27带动产品到达调整台上，

步骤4：铆紧：激光传感器30感应产品位置是否是预设位置(预设位置为人工手动调整确定)：是预设位置后，反馈信号给控制器，控制器控制升降气缸动作，带动产品下落至开口内，此时，产品露出有供铆合时的高度；不是在预设位置，控制器发送信号控制转动电机转动，在激光传感器感应到产品到达预设位置后，反馈信号给控制器，控制器控制升降气缸动作，带动产品下落至开口内，此时，产品露出有供铆合时的高度；之后，气动机械手回位，控制器控制铆压气缸31动作，下压锤29下压，使产品铆合，下压锤29抬起，升降气缸带动调整台上升，使产品与支撑盘33上表面一平，气动机械手运送下一产品，同时在槽28的作用下，将本次铆合好的产品顶出至收集盒；进行下一产品的铆合。