圆柱滚子定量分送及装填装置的制作方法

本发明涉及一种圆柱滚子分料和装填作业，具体为一种圆柱滚子定量分送及装填装置。

背景技术：

机械零件装配过程中圆柱滚子轴承中圆柱滚子以及其它类似零件的定量分送料、装填，这些工作目前都是由人工抓取零件装填，效率低下，劳动强度高。随着生产和装配的自动化，需要对这些工作进行自动化改善，以提高生产或装配效率。

技术实现要素：

本发明为解决目前圆柱滚子以及其它类似零件的定量分送料和装填完全采用人工导致效率低下且劳动强度大的技术问题，提供一种圆柱滚子定量分送及装填装置。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种圆柱滚子定量分送及装填装置，包括圆柱滚子定量分送料装置和第一、第二圆柱滚子自动装填装置；所述圆柱滚子定量分送料装置包括顺次排列相接的有序料送料槽、第一和第二定量分送料槽；两个定量分送料槽底部分别设有第一分送料槽转轴和第二分送料槽转轴，两个定量分送料槽均通过相应的电机或气缸推动绕分送料槽转轴转动；还包括第一送料料槽和第二送料料槽；对应第二定量分送料槽末端的位置设有到位开关；第一和第二定量分送料槽绕各自转轴转动后分别与第一送料料槽和第二送料料槽对接；第一送料料槽和第二送料料槽的另一端分别对应一个圆柱滚子自动装填装置；第一和第二定量分送料槽分别配有第一推料头和第二推料头；

所述圆柱滚子自动装填装置包括底座以及连接在底座顶部的环形的底板；底板与底座之间呈空腔且作为物料装填位（放置行星齿轮）且底座在一个方向上开有通口；底板上方固定有上下贯通的滚子腔体；滚子腔体的顶部连接有环绕滚子腔体中心对称排列的多根支撑杆，支撑杆的顶部之间固定有支承板，支承板中心固定有一个活塞杆朝下设置的汽缸；汽缸的活塞杆连接有一个空心轴，所述空心轴的顶端呈圆盘状且圆盘状结构的周圈下方连接有环绕空心轴中心对称排列的连接杆，所述连接杆的下端伸至滚子腔体内且下端共同连接有压环；还包括位于圆盘状结构下方且套在空心轴外并与空心轴间隙配合的腔体中心轴，所述腔体中心轴在位于空心轴下方的部分的截面呈“h”型结构，“h”型结构与滚子腔体之间且靠近底部的位置配设有一环形托板，“h”型结构的外侧壁、滚子腔体内壁、环形托板以及压环之间的空间构成圆柱滚子装填位；腔体中心轴靠近其顶部的外壁周圈固定有外卡簧；所述空心轴内部套设有一个小轴，空心轴中上部内壁设有限位台，小轴在空心轴内部的部分套设有弹簧；小轴的前端向下伸出空心轴前端口且活动穿过“h”型结构的横板，小轴的前端在穿过“h”型结构的横板后通过一个限位螺栓实现限位；所述弹簧限位于空心轴前端口与限位台之间；“h”型结构在位于环形托板下方的外壁外圈固定有弹性圈；滚子腔体内壁绕过连接杆向内凸出至腔体中心轴外侧和连接杆内侧，该凸出部分向上延伸形成位于外卡簧下方的限位延伸段；所述环形托板由包括两段在气缸控制下实现开合的部分组成，滚子腔体底部与环形托板对应的位置开有供环形托板进入及开合的缝隙，环形托板的两部分由该缝隙伸入滚子腔体内部；滚子腔体外壁开有滚子入口；第一送料料槽和第二送料料槽分别对应两个圆柱滚子自动装填装置的滚子入口；

对于第一圆柱滚子自动装填装置，圆柱滚子装填位装填有圆柱滚子时，外卡簧与限位延伸段之间有间距（该间距略大于圆柱滚子的高度）；对于第二圆柱滚子自动装填装置，圆柱滚子装填位装填有圆柱滚子时，外卡簧卡在限位延伸段上方。h型结构的横板下方的高度也略大于圆柱滚子的高度。

本发明所述的圆柱滚子自动装填装置可广泛用于各尺寸规格的圆柱体的装填。在实际生产过程中如有多种尺寸的圆柱体需要装填，可按此结构对尺寸进行放大或缩小，以适应不同规格的圆柱滚子装填。

圆柱滚子定量分送料装置是将排列成一列的圆柱滚子按一定数量分裂成两列（以上）的状态，然后被分别自动送入两套圆柱滚子自动装配装置内，在该装置下面轴承内孔的两排圆柱滚子分下排和上排在两个工位被同时装入。

圆柱滚子装填的顺序是先进入定量分送料装置，然后分别进入（下排、上排）圆柱滚子自动装填装置，之后被装填到轴承内孔里。

此圆柱滚子自动装填装置分为上排（第二）和下排（第一）两种圆柱滚子装填装置，结构稍有不同。下排的圆柱滚子装配时需要求装置具有护送功能，以防止圆柱滚子在从上到下装填过程中散开，导致装填失败。

定量分送料装置是基于使用两套圆柱滚子自动装填装置的情况下设计的，依次分别装填轴承的下排和上排滚子，这样效率更高。使用定量分送料装置可以同时对两套以上自动装填装置送料，同时保证送入每套自动装填装置内的圆柱滚子是设计要求的数量。

定量分送料装置工作原理：如图1所示，圆柱滚子由有序料送料槽14进入两段长度相同的料槽（第一和第二定量分送料槽4、7），图中标号13表示此时处于分送料装置接料位置，到位开关9发讯后，第一和第二定量分送料槽4、7各自绕第一分送料槽转轴3、8转动到分送料装置送料位置12的位置与第一、第二送料料槽1、6对接，在各自的推料头的作用下推入自动装填装置2、5的滚子腔体内，分别装填轴承的下排和上排圆柱滚子，第一和第二定量分送料槽又转回到与有序料送料槽14对接的位置等待下次送料。

自动装填装置工作原理：如图2、3所示，圆柱滚子被定量分送料装置送入滚子腔体201（通过腔体上的滚子入口），腔体中心轴202相当于轴承内圈的作用，圆柱滚子绕腔体中心轴在滚子腔体内排成圆环状，环形托板212在圆柱滚子送入滚子腔体时起到托住圆柱滚子的作用，滚子在腔体内排列好后环形托板212打开，滚子在弹性胶圈211的阻力作用下不会自由下落；在汽缸206的作用下、腔体中心轴202、小轴203、弹簧204、空心轴205、连接杆208、压环210、弹性胶圈211及排列好的圆柱滚子一起下行至上排滚子的位置，腔体中心轴202受到滚子腔体的限位延伸段阻挡停止下行，在汽缸的持续作用下空心轴205、连接杆208、压环210继续下行，将圆柱滚子压下使之脱离腔体中心轴202、弹性胶圈211，这样下排圆柱滚子完成了装填。下排圆柱滚子装填时装填装置中的腔体中心轴202有一段下行距离起到护送滚子到位的动作。装上排滚子时腔体中心轴202是固定的，滚子直接被压环压入轴承。图2为下排滚子装填装置结构图，图3为上排滚子装填装置结构图。轴承或者行星齿轮可通过底座上所开的通口进入底座下方的物料装填位。

采用本发明所述装置后，圆柱滚子通过自动排序后定量分送料装置将圆柱滚子分送到自动装填装置内，通过汽缸装入轴承孔内。定量分送料装置可以同时对两套自动装填装置同时定量供料，装填效率高。自动装填装置也可单独使用，替代人工完成手工装填滚子的工作。

附图说明

图1圆柱滚子定量分送装置和圆柱滚子自动装填装置俯视示意图。

图2第一圆柱滚子自动装填装置的主视结构示意图。

图3第二圆柱滚子自动装填装置的主视结构示意图。

图4环形托板以及托板气缸的俯视结构示意图（初始位置）。

图5环形托板以及托板气缸的俯视结构示意图（工作位置）。

图6圆柱滚子自动装填装置的主视结构示意图（显示环形托板运动）。

1-第一送料料槽，2-第一圆柱滚子自动装填装置，3-第一分送料槽转轴，4-第一定量分送料槽，5-第二圆柱滚子自动装填装置，6-第二送料料槽，7-第二定量分送料槽，8-第二分送料槽转轴，9-到位开关，10-第一推料头，11-第二推料头，12-分送料装置送料位置,13-分送料装置接料位置，14-有序料送料槽，15-圆柱滚子，16-轴承或行星齿轮；

201-滚子腔体，202-腔体中心轴，203-小轴，204-弹簧，205-空心轴，206-汽缸，207-支承板，208-连接杆，209-外卡簧，210-压环，211-弹性胶圈，212-环形托板，213-底板，214-底座，215-支撑杆，216-限位螺栓，217-环形托板控制板，218-齿轮定位机构，219-托板气缸，220-横杆，221-环形托板控制板转轴，222-滚轮架。

具体实施方式

如图1、4、5所示，第一送料料槽1和第二送料料槽6分别对应第一圆柱滚子自动装填装置2和第二圆柱滚子自动装填装置5。

所述支撑杆215为4根。

所述齿轮定位机构218为一对呈v型的定位架。

本发明包括：圆柱滚子定量分送装置和圆柱滚子自动装填装置，圆柱滚子自动装填装置也可以单独使用，但对于装填两排滚子的轴承来说，两个装置配合使用，分别装填下排和上排滚子，可以提高装配效率。

定量分送料装置组成零件：图中：1、6分别为第一送料料槽和第二送料料槽，2、5分别为第一圆柱滚子自动装填装置和第二圆柱滚子自动装填装置，3、8分别为第一分送料槽转轴和第二分送料槽转轴，4、7分别为第一定量分送料槽第二定量分送料槽，12、13-分别为定量分送料槽定量接料和定量分送量转动前后的位置；10、11-分别为定量分送料槽的推料头；9-是定量分送料到位发讯开关，为定量分送料槽转位和推料头推料发出指令。

圆柱滚子定量分送料装置是将排列成一列的圆柱滚子按一定数量分裂成两列（以上）的状态，然后被分别自动送入两套圆柱滚子自动装配装置内，在该装置下面轴承内孔的两排圆柱滚子分下排和上排在两个工位被同时装入。

此圆柱滚子自动装填装置分为上排和下排两种圆柱滚子装填装置，结构稍有不同。下排的圆柱滚子装配时需要求装置具有护送功能，以防止圆柱滚子在从上到下装填过程中散开，导致装填失败。

圆柱滚子定量分送料装置可实现的功能为：

a.圆柱滚子定量分送料装置可替代人工实现装配零件自动计数；

b.可以实现排序后的装配零件由一列快速分解成两列或两列以上的状态，实现同时为两个或两以上的装配装置供料的目的；

c.可以实现装配零件等量或不等量的快速分解，实现同时为两个或两以上的装置提供要求数量的零件。

圆柱滚子被定量分送料装置送入滚子腔体201（通过腔体上的滚子入口），腔体中心轴202相当于轴承内圈的作用，圆柱滚子绕腔体中心轴在滚子腔体内排成圆环状，环形托板212在圆柱滚子送入滚子腔体时起到托住圆柱滚子的作用，滚子在腔体内排列好后环形托板212打开，滚子在弹性胶圈211的阻力作用下不会自由下落；在汽缸206的作用下、腔体中心轴202、小轴203、弹簧204、空心轴205、连接杆208、压环210、弹性胶圈211及排列好的圆柱滚子一起下行至上排滚子的位置，腔体中心轴202受到滚子腔体的阻挡停止下行，在汽缸的持续作用下空心轴205、连接杆208、压环210继续下行，将圆柱滚子压下使之脱离腔体中心轴202、弹性胶圈211，这样下排圆柱滚子完成了装填。下排圆柱滚子装填时装填装置中的腔体中心轴202有一段下行距离起到护送滚子到位的动作。装上排滚子时腔体中心轴202是固定的，滚子直接被压环装入轴承。

此结构可实现的功能为：

a.圆柱滚子自动装填装置可替代人工完成装配零件的装填；

b.可实现轴承圆柱滚子的自动圆环形排列，以便于装填到轴承内；

c.可实现轴承圆柱滚子的成组自动护送、装填等装配工作。

圆柱滚子自动装填装置分为下排和上排装填装置，结构基本相似，区别在于在装填下排滚子时滚子中心轴是可以向下移动的，直到护送滚子向下移动一段距离，确保滚子不会散开。而装填上排滚子时滚子移动距离短，不需要护送动作，所以滚子中心轴是固定不动的

两个圆柱滚子自动装填装置的环形托板212共同通过一个托板气缸219控制开合；所述托板气缸219设在两个圆柱滚子自动装填装置之间，托板气缸219的活塞杆水平连接有横杆220且横杆220两端分别对应一个圆柱滚子自动装填装置，横杆220的两端背向圆柱滚子自动装填装置的一侧均连接有一个滚轮架222；所述环形托板212的两部分分别连接有一个环形托板控制板217，环形托板控制板217一端与环形托板212相连接，另一端绕环形托板控制板转轴221转动；所述滚轮架222位于两个环形托板控制杆221之间且滚轮架222两侧均设有与两个环形托板控制板217相接触的滚轮；横杆220两端朝向圆柱滚子自动装填装置的一侧均连接有个齿轮定位机构218。

图4、5中表示的是环形托板以及控制环形托板运动的机构，环形托板可在气缸及环形托板控制板的控制下实现开合的动作，合住时刚好形成一个环状结构，圆柱滚子排成环状结构，外侧被滚子内腔限位，内侧被h型结构外壁限位。其中图4为初始位置，在托板气缸的作用下，（气缸杆伸出位置）滚轮架好滚轮在初始位置压住环形托板控制板的后端，使环形托板处于闭合位置。与滚轮架固定在一起的齿轮定位机构也处于初始位置；图5为工作位置，在托板气缸作用下（其刚刚缩回位置），滚轮架和滚轮在初始位置压住环形托板控制板前端，使环形托板处于打开位置，与滚轮架固定在其的齿轮定位机构也随着滚轮架的位置前移将行星齿轮定位于与其上方的圆柱滚子自动装填机构在同一轴线的位置。图2中滚子腔体内的圆柱滚子是刚被装入的，下方的圆柱滚子则表示已经被压到下排的。h型结构的横板基本与圆柱滚子的顶部齐平。图3中滚子腔体内的限位延伸段高度低于图2中的限位延伸段，并且在初始阶段就与外卡簧相接触。图3中位于下方的圆柱滚子是已经装填好的下排，等待滚子腔体内的圆柱滚子装在上排。

图6中可以看出滚子腔体下端水平开设的缝隙，箭头所指为环形托板打开的方向。

第一送料料槽和第二送料料槽、第一定量分送料槽和第二定量分送料槽所容纳的圆柱滚子正好是圆柱滚子上排或者下排中所容纳的滚子数目，因此当推料头将相对应的分送料槽或送料料槽中的滚子推到滚子腔体内时，这个推料头动作信号就可以通过相应的电气控制柜将信息传输至圆柱滚子自动装填装置以及环形托板的气缸控制端，然后环形托板被打开，圆柱滚子自动装填装置的气缸动作完成滚子的装填。行星齿轮可以通过相应的传输系统输送至第一圆柱滚子自动装填装置的下方，完成下排滚子装填后的行星齿轮又被输送至第二圆柱滚子自动装填装置的下方，完成上排滚子的装填。实际工作时，两个圆柱滚子自动装填装置是分别同时完成两工位行星齿轮内孔圆柱滚子下排和下排装填的动作的。行星齿轮的输运、各气缸的动作以及与相应动作信号之间的控制与配合是本领域技术人员所容易实现的，通过阅读本申请文件所描述的工作过程就能够编写出相应的控制程序。