汽车用轴承的车边设备的制作方法

本发明涉及汽车用零部件的自动化加工设备领域，特别涉及汽车用轴承的车边机。

背景技术：

如图1所示，为一个用于汽车的带有密封圈的轴承，整体呈圆帽型，其帽体从下至上逐渐缩小，帽体的下端具有增大的帽沿。在精加工时，需要对轴承凸出的边缘(密封圈边缘)进行车边，由于零件结构的特殊性，目前还没有一种自动车边设备，只能依靠手工把持零件，通过车刀车边，其效率低，车边精度不高。

技术实现要素：

鉴于此，申请人为提高车边精度、效率及质量，提供一种汽车用轴承的车边设备。

为了解决上述问题并实现上述目的，本发明采用如下方案：

一种汽车用轴承的车边设备，包括自动上料机、与所述自动上料机相连的多工位车边机及控制所述自动上料机和所述多工位车边机的控制单元；所述自动上料机包括振动上料装置及与所述振动上料装置的出料端相连的直线输出流道，所述直线输出流道伸向所述多工位车边机；

所述多工位车边机包括机架，所述机架包括支撑框架及固定于支撑框架中的底支撑板，所述底支撑板的上方安装有多工位转盘及沿圆周方向围绕所述多工位转盘依次设置的上料装载装置、压紧检测装置、车边装置、ccd检测装置、合格产品分拣装置及空位检测装置，所述多工位转盘由机架上的转盘驱动装置驱动，多工位转盘的周缘隔开均匀设有产品的固定座；位于所述机架的前侧设有合格品盒输送装置；

所述上料装载装置包括送料装置及夹持装载装置；

所述车边装置包括车刀控制装置及安装于多工位转盘一侧的车屑收集箱；

所述ccd检测装置包括ccd检测架及固定于ccd检测架上端的ccd；

所述合格产品分拣装置包括安装于底支撑板上的产品分拣通道及分拣控制装置，所述产品分拣通道通过移动装置安装于底支撑板上，包括相邻设置的分别导向合格品盒及次品盒的合格品通道及次品通道，所述次品盒置于底支撑板的释放支撑装置上，所述释放支撑装置的下方安装有次品盒的次品储料装置；所述控制单元根据ccd检测装置的检测结果控制所述产品分拣通道的移动位置及控制所述释放支撑装置的打开和关闭状态；

所述合格品盒输送装置包括提升架、安装于提升架一侧的皮带提升装置，所述皮带提升装置包括竖向输送皮带、用于驱动所述竖向输送皮带的提升驱动电机，所述竖向输送皮带上隔开设有提升支撑板；所述提升架的顶部设有水平导向支撑板及盒体推入装置，所述盒体推入装置包括安装于所述水平导向支撑板的下方的推入气缸、与所述推入气缸的活塞杆固连的推入板，所述推入板置于所述水平导向支撑板的端部并置于所述竖向输送皮带的上端处。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述送料装置包括固定于底支撑板上方的t型送料平台、安装于t型送料平台一侧的对中检测装置及安装于t型送料平台端部的推送装置；所述t型送料平台包括接料导轨及与接料导轨垂直的送料台；所述对中检测装置包括固定于底支撑板上的固定杆、通过升降调节块与所述固定杆相连的调节杆、固定于该调节杆上的u型检测杆，所述u型检测杆的开口水平放置，u型检测杆的端部安装有对中光电传感器；所述推送装置包括安装于送料台上的、推送方向与接料导轨垂直的推料气缸及固定于推料气缸活塞杆端部的推料头；所述夹持装载装置包括安装于t型送料平台一侧的装载支撑架、固定于装载支撑架上端的水平移动装载气缸及由所述水平移动装载气缸驱动的竖直移动装载气缸，所述竖直移动装载气缸的活塞杆下端安装有装载夹头。

所述压紧检测装置包括固定于底支撑板上的压紧支撑柱、通过滑动调节块固定于压紧支撑柱上端侧面的竖向压紧气缸、由所述竖向压紧气缸驱动的压紧柱及安装于压紧柱上端的检测组件，所述压紧柱的下端固连有压紧头，压紧柱的上端轴向滑动安装有压紧套，所述压紧套的下端与压紧头之间安装有套设于压紧柱上的弹簧，所述压紧套通过固定块与竖向压紧气缸的活塞杆端部固连；所述压紧检测组件包括通过固定支架与所述压紧套的上端固连的压紧检测光电开关，所述压紧柱的上端伸出所述压紧套并固定安装有压紧检测头，所述压紧检测头置于压紧检测光电开关的检测间隙中。

所述车刀控制装置包括安装于车刀支撑架、固定于车刀支撑架上端的竖向控制气缸、由所述竖向控制气缸驱动的水平控制气缸及由所述水平控制气缸驱动的刀距控制气缸，所述刀距控制气缸的缸体通过分度盘与所述水平控制气缸连接，刀距控制气缸的的活塞杆端部安装有刀具；位于所述车边装置的车边工位的底支撑板上固定安装有驱动所述固定座转动的车刀驱动装置。

所述分拣控制装置包括位于多工位转盘一侧的安装于底支撑板上的分拣支撑架、固定于分拣支撑架上端的分拣水平推送气缸、由所述分拣水平推送气缸驱动的分拣竖向推送气缸及由所述分拣竖向推送气缸驱动的分拣夹头。

所述空位检测装置包括空位检测支撑架、安装于空位检测支撑架上端的空位检测支撑臂及安装于所述空位检测支撑臂端部的空位检测光电传感器。

所述转盘驱动装置包括分别固定于底支撑板下方及上方的转盘驱动电机及减速装置，所述转盘驱动电机的输出轴通过皮带与所述减速装置的输入轴同步连接，所述减速装置的输出轴与多工位转盘的中心固连。

所述释放支撑装置包括一端通过铰轴铰接于底支撑板的安装槽中的承托板、安装于底支撑板下表面的用于将承托板与底支撑板相锁的电磁铁开关；所述次品储料装置包括倾斜安装于所述承托板下方的倾斜导料板、安装于倾斜导料板下端的储料盒；所述倾斜导料板靠近上端处设有贯穿槽并固定有位于所述贯穿槽下方的压簧，所述压簧与承托板连接；所述铰轴上安装有扭簧。

平行于所述水平导向支撑板的机架前侧具有导向杆，所述水平导向支撑板的远离所述导向杆的一侧具有导向条，所述导向杆与导向条相对的内侧分别具有对应的导向凹槽及导向凸条，所述导向凹槽包括沿着输送方向依次设置的凹槽导入部、凹槽导向部及凹槽导出部，所述导向凸条包括沿着输送方向依次设置的凸出导入部、凸出导向部及凸出导出部，所述凹槽导入部、凹槽导向部、凹槽导出部分别与所述凸出导入部、凸出导向部及凸出导出部平行。

本发明的技术效果在于：

本发明针对带有密封圈的轴承进行全自动车边加工，有序设置的加工工位布置合理，各个工位的装置结构设计合理、工作可靠性高；整体上具有车边效率高、车边质量质的优点，替代传统人工车边，降低劳动强度和成本。

附图说明

图1为本发明的加工产品的立体结构图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的立体结构图。

图4为本发明中多工位车边机的立体结构图。

图5为本发明中多工位车边机中的内部俯视图。

图6为本发明中多工位车边机中的内部立体图。

图7为图6的另一方向视图。

图8为本发明中上料装载装置的立体图。

图9为图8的另一方向视图。

图10为本发明中上料装载装置的俯视图。

图11为本发明中对中检测装置的立体图。

图12为本发明中压紧检测装置的立体图。

图13为本发明中车边装置的立体图。

图14图13的另一方向视图。

图15为本发明中车边装置的主视图。

图16为本发明中ccd检测装置的立体图。

图17为本发明中合格产品分拣装置的立体图。

图18为图17的另一方向视图。

图19为图17的另一方向视图。

图20为本发明中分拣通道的立体结构图。

图21为本发明中释放支撑装置及次品储料装置的结构图。

图22为本发明中释放支撑装置的释放次品盒的状态图。

图23为本发明的空位检测装置的立体结构图。

图24为本发明中转盘驱动装置的立体图。

图25为本发明中转盘驱动装置的主视图。

图26为本发明中合格品盒输送装置的立体结构图。

图27为合格品盒输送装置的主视图。

图28为本发明中水平导向支撑板的结构图。

图29为合格品盒的导向状态图。

图中：100、产品；1、自动上料机；101、振动上料装置；102、直线输出流道；103、导向杆；1031、导向凹槽；10311、凹槽导入部；10312、凹槽导向部；10313、凹槽导出部；2、机架；201、支撑框架；202、底支撑板；203、多工位转盘；204、固定座；3、上料装载装置；31、送料装置；311、t型送料平台；3111、接料导轨；3112、送料台；312、对中检测装置；3121、固定杆；3122、升降调节块；3123、调节杆；3124、u型检测杆；3125、对中光电传感器；313、推送装置；3131、推料气缸；3132、推料头；32、夹持装载装置；321、装载支撑架；322、水平移动装载气缸；323、竖直移动装载气缸；324、装载夹头；4、压紧检测装置；41、压紧支撑柱；42、滑动调节块；43、竖向压紧气缸；44、压紧柱；45、检测组件；451、固定支架；452、压紧检测光电开关；453、压紧检测头；46、压紧头；47、压紧套；48、弹簧；49、固定块；5、车边装置；51、车刀控制装置；511、车刀支撑架；512、竖向控制气缸；513、水平控制气缸；514、刀距控制气缸；515、分度盘；516、刀具；517、车刀驱动装置；52、车屑收集箱；6、ccd检测装置；61、ccd检测架；62、ccd；7、合格产品分拣装置；71、产品分拣通道；711、合格品通道；712、次品通道；72、分拣控制装置；721、分拣支撑架；722、分拣水平推送气缸；723、分拣竖向推送气缸；724、分拣夹头；73、移动装置；74、合格品盒；75、次品盒；76、释放支撑装置；761、铰轴；762、承托板；763、电磁铁开关；764、扭簧；77、次品储料装置；771、倾斜导料板；7711、贯穿槽；772、储料盒；773、压簧；8、空位检测装置；81、空位检测支撑架；82、空位检测支撑臂；83、空位检测光电传感器；9、转盘驱动装置；91、转盘驱动电机；92、减速装置；93、皮带；10、合格品盒输送装置；1001、提升架；1002、竖向输送皮带；1003、提升驱动电机；1004、提升支撑板；1005、水平导向支撑板；1006、推入气缸；1007、推入板；1008、摆放台；10091、导向凸条；100911、凸出导入部；100912、凸出导向部；100913、凸出导出部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1为本发明所加工的产品100，为带有密封圈的轴承。

如图2-图4所示，本实施例的汽车用轴承的车边设备，包括自动上料机1、与自动上料机1相连的多工位车边机及控制自动上料机1和多工位车边机的控制单元；自动上料机1包括振动上料装置101及与振动上料装置101的出料端相连的直线输出流道102，直线输出流道102伸向多工位车边机。振动上料装置101属于现有技术，故本发明在此未做详述。

如图5至图7所示，多工位车边机包括机架2，机架包括支撑框架201及固定于支撑框架201中的底支撑板202，底支撑板202的上方安装有多工位转盘203及沿圆周方向围绕多工位转盘203依次设置的上料装载装置3、压紧检测装置4、车边装置5、ccd检测装置6、合格产品分拣装置7及空位检测装置8，多工位转盘203由机架2上的转盘驱动装置9驱动，多工位转盘203的周缘隔开均匀设有产品的固定座204，固定座204用于支撑固定产品(轴承)。

如图8至图11所示，上料装载装置3包括送料装置31及夹持装载装置32，送料装置31包括固定于底支撑板202上方的t型送料平台311、安装于t型送料平台311一侧的对中检测装置312及安装于t型送料平台311端部的推送装置313，t型送料平台311通过支撑柱314安装于底支撑板202，可调节高度；t型送料平台311通过送料支撑柱214固定于底支撑板202上，并可调节高度，t型送料平台311包括与直线输出流道102相连的接料导轨3111及与接料导轨3111垂直的送料台3112，接料导轨3111与送料台3112具有连通并相互垂直的产品输送槽；对中检测装置312包括固定于底支撑板202上的固定杆3121、通过升降调节块3122与固定杆3121相连的调节杆3123、固定于该调节杆3123上的u型检测杆3124，u型检测杆3124的开口水平放置，u型检测杆3124的端部安装有对中光电传感器3125，送料台3112上具有上下贯通的通孔，送料台3112置于u型检测杆3124的u型槽中；推送装置313包括安装于送料台3112上的、推送方向与接料导轨3111垂直的推料气缸3131及固定于推料气缸3131活塞杆端部的推料头3132；夹持装载装置32包括安装于t型送料平台311一侧的装载支撑架321、固定于装载支撑架321上端的水平移动装载气缸322及由水平移动装载气缸322驱动的竖直移动装载气缸323，竖直移动装载气缸323的活塞杆下端安装有装载夹头324。装载夹头324为气动夹头，即通过气缸驱动夹爪夹持产品。

上料装载装置3工作时，从自动上料机1输送过来的产品(轴承)输送至接料导轨3111，并继续向前输送，当产品置于送料台3112上时，通过对中检测装置312的对中光电传感器3125检测产品是否移动到位，由于产品中心具有通孔，故当对中光电传感器3125的发射端发出的信号被其接收端接收时，则表明产品移动到位，将信号发送至控制单元，控制单元启动推料气缸3131，推料气缸3131将产品向夹持装载装置32推动，推动到位后，水平移动装载气缸322带动竖直移动装载气缸323向产品移动，竖直移动装载气缸323推动装载夹头324向产品靠近，装载夹头324夹起产品，产品被夹起后，竖直移动装载气缸323、水平移动装载气缸322依次返程，将产品移动至固定座204的正上方，后竖直移动装载气缸323及装载夹头324动作，将产品置于固定座204上。

如图12所示，压紧检测装置4包括固定于底支撑板202上的压紧支撑柱41、通过滑动调节块42固定于压紧支撑柱41上端侧面的竖向压紧气缸43、由竖向压紧气缸43驱动的压紧柱44及安装于压紧柱44上端的检测组件45，压紧柱44的下端固连有压紧头46，压紧柱44的上端轴向滑动安装有压紧套47，压紧套47的下端与压紧头46之间安装有套设于压紧柱44上的弹簧48，压紧套47通过固定块49与竖向压紧气缸43的活塞杆端部固连；压紧检测组件45包括通过固定支架451与压紧套47的上端固连的压紧检测光电开关452，压紧柱44的上端伸出压紧套47并固定安装有压紧检测头453，压紧检测头453置于压紧检测光电开关452的检测间隙中。

使用时，当产品通过多工位转盘203转动至压紧工位时，竖向压紧气缸43动作，带动压紧套47及压紧套47上端固定的压紧检测光电开关452向下移动，由于弹簧48的作用，压紧头46向产品移动，并顶靠产品，竖向压紧气缸3继续驱动，移动一段距离后，当固定座204上有产品时，则压紧头46抵靠产品，并将产品压紧固定在固定座204上，弹簧48压缩，压紧柱44从压紧套47的上端伸出更多，直到被压紧检测光电开关452检测到，表明压紧到位且检测到固定座204上有产品。

如图13至图15所示，车边装置5包括车刀控制装置51及安装于多工位转盘203一侧的车屑收集箱52，车刀控制装置51包括安装于车刀支撑架511、固定于车刀支撑架511上端的竖向控制气缸512、由竖向控制气缸512驱动的水平控制气缸513及由水平控制气缸513驱动的刀距控制气缸514，刀距控制气缸514的缸体通过分度盘515与水平控制气缸513连接，刀距控制气缸514的的活塞杆端部安装有刀具516；位于车边装置5的车边工位的底支撑板202上固定安装有驱动固定座204转动的车刀驱动装置517。车刀驱动装置517包括固定于底支撑板202下方的车刀驱动电机5171、位于底支撑板202上方并与车刀驱动电机5171的输出轴相连的磁盘连接器5172；当多工位转盘203转动至车刀工位时，固定座204的下端通过磁盘连接器5172与车刀驱动电机5171相连。

车边装置5工作时，车刀驱动电机5171驱动产品高速转动，控制单元控制车边装置5的竖向控制气缸512、水平控制气缸513及刀距控制气缸514动作，使得刀具516接触产品的边缘，实现车边。

如图16所示，ccd检测装置6包括ccd检测架61及固定于ccd检测架61上端的ccd62。利用ccd62对产品进行成像对比检测，并记录产品的合格与不合格信息。

如图17至图22所示，合格产品分拣装置7包括安装于底支撑板202上的产品分拣通道71及分拣控制装置72，产品分拣通道71通过移动装置73安装于底支撑板202上，包括相邻设置的分别导向合格品盒74及次品盒75的合格品通道711及次品通道712，次品盒75置于底支撑板202的释放支撑装置76上，所述释放支撑装置76的下方安装有次品盒75的次品储料装置77；所述控制单元根据ccd检测装置6的检测结果控制所述产品分拣通道71的移动位置及控制所述释放支撑装置76的打开和关闭状态。分拣控制装置72包括位于多工位转盘203一侧的安装于底支撑板202上的分拣支撑架721、固定于分拣支撑架721上端的分拣水平推送气缸722、由分拣水平推送气缸722驱动的分拣竖向推送气缸723及由分拣竖向推送气缸723驱动的分拣夹头724。

如图21、图22所示，释放支撑装置76包括一端通过铰轴761铰接于底支撑板202的安装槽中的承托板762、安装于底支撑板202下表面的用于将承托板762与底支撑板202相锁的电磁铁开关763；次品储料装置77包括倾斜安装于承托板762下方的倾斜导料板771、安装于倾斜导料板771下端的储料盒772；倾斜导料板771靠近上端处设有贯穿槽7711并固定有位于贯穿槽7711下方的压簧773，压簧773与承托板762连接；铰轴761上安装有扭簧764。

合格产品分拣装置7的工作过程为：控制单元根据ccd检测装置6的检测信号，通过移动装置73控制产品分拣通道71的位置，当检测的是合格品时，合格品通道711处于工作状态，分拣控制装置72将产品夹持后释放至合格品通道711中并最终输出至合格品盒74；当检测的是次品时，则移动装置73控制次品通道712处于工作状态，分拣控制装置72将产品夹持后释放至次品通道711中并最终输出至次品盒75；控制单元记录次品盒75中的次品的数目，当数目达到至填满次品盒75时，给出打开电磁铁开关763的信号，电磁铁开关763打开，在次品盒75的重力作用下，承托板762向下摆动，次品盒75通过倾斜导料板771滑落至储料盒772中输出；在压簧772、扭簧764的作用下，倾斜导料板771恢复至原状，电磁铁开关763将其与底支撑板202锁住，等待下一次指令。

如图23所示，空位检测装置8包括空位检测支撑架81、安装于空位检测支撑架81上端的空位检测支撑臂82及安装于空位检测支撑臂82端部的空位检测光电传感器83。空位检测装置8用于检测固定座204上有无产品，并将检测的信号发送至控制单元，只有当检测到固定座204上无产品时，上料装载装置3才将新的被车边产品装载至固定座204上。

如图24、图25所示，转盘驱动装置9包括分别固定于底支撑板202下方及上方的转盘驱动电机91及减速装置92，转盘驱动电机91的输出轴通过皮带93与减速装置92的输入轴同步连接，减速装置92的输出轴与多工位转盘203的中心固连。控制单元根据设定的时间间隔及各传感器检测的信号，控制多工位转盘203转动，以切换加工工位。

本发明中，如图2至图4所示，为了保证合格品盒74的连续输送，在机架1的前侧，设置有合格品盒输送装置10。如图26、图27所示，合格品盒输送装置10包括提升架1001、安装于提升架1001一侧的皮带提升装置，所述皮带提升装置包括竖向输送皮带1002、用于驱动所述竖向输送皮带1002的提升驱动电机1003，所述竖向输送皮带1002上隔开设有提升支撑板1004；所述提升架1001的顶部设有水平导向支撑板1005及盒体推入装置，所述盒体推入装置包括安装于水平导向支撑板1005的下方的推入气缸1006、与所述推入气缸1006的活塞杆固连的推入板1007，所述推入板1007置于所述水平导向支撑板1005的端部并置于所述竖向输送皮带1002的上端处。使用时，合格品盒74从存放箱(未画出)释放至提升架1001的底部摆放台1008上，由于摆放台1008具有可容提升支撑板1004穿过的槽，提升驱动电机1003转动至从摆放台1008的下方转动至上方时，提升支撑板1004将合格品盒74向上提升，当提升至顶端时，推入气缸1006动作，利用推入板1007将合格品盒74向水平导向支撑板1005推送，并推送至合格品导出处。

本发明中，作为合格品盒输送装置10的优选方案，如图28所示，平行于水平导向支撑板1005的机架前侧具有导向杆103，水平导向支撑板1005的远离导向杆103的一侧具有导向条1009，导向杆103与导向条1009相对的内侧分别具有对应的导向凹槽1031及导向凸条10091，导向凹槽1031包括沿着输送方向依次设置的凹槽导入部10311、凹槽导向部10312及凹槽导出部10313，导向凸条10091包括沿着输送方向依次设置的凸出导入部100911、凸出导向部100912及凸出导出部100913，凹槽导入部10311、凹槽导向部10312、凹槽导出部10313分别与凸出导入部100911、凸出导向部100912及凸出导出部100913平行。当合格品盒74从水平导向支撑板1005的一端推进时，合格品盒74在两侧的导向凹槽1031及导向凸条10091的导向作用下，从逐渐靠近导向杆103、沿着导向杆103导向并从导向杆103的末端凹槽导出部10313导出。合格品盒74的导向状态如图29所示。采用导向凹槽1031及导向凸条10091的导向作用，使得在盛装合格品时，合格品盒74可嵌入至导向凹槽1031中，提高导向的平稳性，并且在末端倾斜导出，方便将盛装有合格品的合格品盒74输出。

本发明的车边机，还可以用于别的金属零部件的车边加工，如其他金属冲压件等。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。