一种台式多工位轴承自动压机的制作方法

本实用新型设计一种台式多工位轴承自动压机，该系统可用于对小型轴承座类零件进行轴承压装，并在零件轴承附近双面压孔防止轴承脱落，属于自动化装配技术领域。

背景技术：

轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它不仅能支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，还能保证其回转精度。因此轴承装配时对装配精度要求较高，且轴承装配一般任务量较大，对轴承装配的效率要求较高。

轴承的安装一般应根据轴承结构、尺寸大小、轴承部件的配合性质和待装配部件的外形尺寸而定，压力应直接加在外圈端面上，不得通过轴承滚珠传递压力。目前轴承安装方法一般有加热配合法和压入配合法，其中加热配合法适用于过盈量较大的轴承的安装，压入配合法适用于轴承外圈与轴承座孔较松的配合。对于给定的小型轴承座类零件，其轴承孔与轴承的配合为过渡配合，且零件在工作过程中位姿多变，轴承容易脱落。因此，需要设计一种新型双面压孔轴承压机，不仅能高效地完成轴承压装，还能锁定轴承位置、防止轴承脱落。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种台式多工位轴承自动压机，克服现有轴承组装时，轴承组件容易脱落的缺陷。

一种台式多工位轴承自动压机，其特征在于，包括物料转台组件1、丝杠导轨组件2、多个零件工装组件3、上压头组件4、下压头组件5和控制柜6，其中，零件工装组件3安装在物料转台组件1上，物料转台组件1带动零件工装组件3转动以实现工位的切换，丝杠导轨组件2带动上压头组件4和下压头组件5运动以实现对轴承压装和压孔；所述的控制柜组件6由钣金件构成，固连于支撑框架7竖直板上。

所述的支撑框架7包括底板702、竖直支撑板703和导柱704，底板702上安装有竖直支撑板703和多个导柱704；

所述的物料转台组件1包括转台安装底板101、转台支架102、第一光电开关传感器103、转盘104、双列滚珠轴承106、转盘连接法兰107及第一直流伺服电机108，其中转台支架102下表面与转台安装底板101固定连接，上表面与转盘连接法兰107固定连接，在转盘连接法兰107上表面设有双列滚珠轴承106，双列滚珠轴承106与转盘连接法兰107固定连接；转台支架102内侧设有驱动源第一直流伺服电机108，第一直流伺服电机108下方固连于转台安装底板101，其上端输出轴穿过转盘连接法兰107与双列滚珠轴承106内孔通过键连接，在双列滚珠轴承106上设有转盘104，转盘104的转轴与双列滚珠轴承106内孔通过键连接；

在物料转台组件1的转盘104上设有多个零件工装组件3；每个零件工装组件3包括含零件工装301和轴承工装303，轴承工装303与零件工装301的内孔同轴，轴承工装303下方装有弹簧，无压力时轴承工装303上表面比零件工装301上表面高出一个轴承的距离，便于放置轴承；转盘104在轴承工装303下方沿轴承工装303外圈均匀分布有3个顶锥孔302，用于下顶锥505从中穿过转盘104在零件下表面上压孔；

物料转台组件1的转台安装底板101与支撑框架7的底板702固连；

所述的丝杠导轨组件2包括驱动源第二直流伺服电机201、联轴器202、上安装板203、导轨204、下安装板205、支撑螺柱206、液压缓冲器207、导轨安装板208、双向丝杠209和第二光电开关传感器210；第二直流伺服电机201竖直放置，其下方输出轴通过联轴器202与双向丝杠209相连，第二直流伺服电机201转动时带动双向丝杠209的转动；联轴器202下方与上安装板203固连，导轨204夹于上安装板203和下安装板205之间，并通过导轨安装板208固连于支撑框架7的竖直支撑板703上，在导轨安装板208上固连有第二光电开关传感器210；下安装板205上固连有多个液压缓冲器207，为了便于调节压力，液压缓冲器207下方放置于支撑螺柱206上，液压缓冲器207与支撑螺柱206垂直方向在一条直线上，支撑螺柱206固定在支撑框架7的底板702上；

所述的上压头组件4主要包括上压头404，上压头404竖直固连于上压头安装板403下表面，弹簧调压阀401穿过上压头安装板403与上压头404相连，其内部为一刚性弹簧，刚性弹簧底部压在上压头404内部的上顶锥405末端，通过旋拧末端螺柱可以调节刚性弹簧的形变量进而调节上顶锥405露出上压头404的长度，进而可调节压孔的深度；上压头安装板403与第一滑块连接板406固连，第一滑块连接板406在左右两侧分别与两个上滑块408固连，两个上滑块408与所述的丝杠导轨组件2的导轨204配合，第二直流伺服电机201通过双向丝杠209带动上压头组件4沿导轨204上下运动；第一滑块连接板406左侧固连有接触式位移传感器402，用于检测压孔深度，右侧固连有光电触发板407；

所述下压头组件5主要包括下压头504，下压头504竖直固连于下压头安装板503上表面，下压头504内部包含3根下顶锥505，与上顶锥405不同，下顶锥头部露出下压头504部分较长，且下顶锥505底部没有刚性弹簧；下压头安装板503与第二滑块连接板506固连，第二滑块连接板506在左右两侧分别与两个下滑块501固连，两个下滑块501与上述丝杠导轨组件2的导轨204配合，直流伺服电机201通过双向丝杠209带动下压头组件5沿导轨204上下运动；

下压头组件5与上压头组件4的运动方向相反；第二滑块连接板506左侧固连有位移传感器标定螺柱502，位移传感器标定螺柱502与上压头组件4的接触式位移传感器402配合，检测压孔深度。

在所述的物料转台组件1的转台安装底板101下面设有水平调节螺丝105，水平调节螺丝105用于调节可调节物料转台组件1的转盘104的水平。

在所述的支撑框架7的底板702下表面安装有蹄脚701。

在所述的物料转台组件1上，安装有8个物料转台组件1。

本实用新型优点在于：

1、可实现小型轴承座类零件轴承的压装，且通过在轴承附近双面压孔可锁定轴承位置，防止轴承脱落；

2、进行压孔作业时，通过底部液压缓冲器，丝杠导轨组件在一定范围内可上下浮动，可实现柔性装配，具有良好的自适应性和鲁棒性；

3、可适应向心轴承、深沟球轴承等不同类型轴承的压装任务，适应性广；

4、一次上料可完成8个零件的轴承压装，高效快捷；

5、结构紧凑，占据空间小，可放置于工作台上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型物料转台组件示意图；

图3为本实用新型丝杠导轨组件示意图；

图4为本实用新型零件工装示意图；

图5为本实用新型上压头组件示意图；

图6为本实用新型下压头组件示意图。

其中，1为物料转台组件，2为上下对压组件，3为零件工装组件，4为上压头组件，5为下压头组件，6为控制柜，7为支撑框架，101为转台安装底板，102为转台支架，103第一为光电开关传感器，104为转盘，105为水平调节螺丝，106为双列滚珠轴承，107为转盘连接法兰，108为第一直流伺服电机，201为第二直流伺服电机，202为联轴器，203为上安装板，204为导轨，205为下安装板，206为支撑螺柱，207为液压缓冲器，208为导轨安装板，209为双向丝杠，210第一为光电开关传感器，301为零件工装，302为顶锥孔，303为轴承工装，401为弹簧调压阀，402为接触式位移传感器，403为上压头安装板，404为上压头，405为上顶锥，406为第一滑块连接板，407为光电触发板，408为上滑块，501为下滑块，502为位移传感器标定螺柱，503为下压头安装板，504为下压头，505为下顶锥，506为第二滑块连接板，701为蹄脚，702为底板，703为竖直支撑板，704为导柱。

具体实施方式

一种台式多工位轴承自动压机，其特征在于，包括物料转台组件1、丝杠导轨组件2、多个零件工装组件3、上压头组件4、下压头组件5和控制柜6，其中，零件工装组件3安装在物料转台组件1上，物料转台组件1带动零件工装组件3转动以实现工位的切换，丝杠导轨组件2带动上压头组件4和下压头组件5运动以实现对轴承压装和压孔；所述的控制柜6由钣金件构成，固连于支撑框架7竖直板上；所述的支撑框架7包括底板702、竖直支撑板703和导柱704，底板702上安装有竖直支撑板703和多个导柱704；

所述的物料转台组件1包括转台安装底板101、转台支架102、第一光电开关传感器103、转盘104、双列滚珠轴承106、转盘连接法兰107及第一直流伺服电机108，其中转台支架102下表面与转台安装底板101固定连接，上表面与转盘连接法兰107固定连接，在转盘连接法兰107上表面设有双列滚珠轴承106，双列滚珠轴承106与转盘连接法兰107固定连接；转台支架102内侧设有驱动源第一直流伺服电机108，第一直流伺服电机108下方固连于转台安装底板101，其上端输出轴穿过转盘连接法兰107与双列滚珠轴承106内孔通过键连接，在双列滚珠轴承106上设有转盘104，转盘104的转轴与双列滚珠轴承106内孔通过键连接；

在物料转台组件1的转盘104上设有多个零件工装组件3；每个零件工装组件3包括含零件工装301和轴承工装303，轴承工装303与零件工装301的内孔同轴，轴承工装303下方装有弹簧，无压力时轴承工装303上表面比零件工装301上表面高出一个轴承的距离，便于放置轴承；转盘104在轴承工装303下方沿轴承工装303外圈均匀分布有3个顶锥孔302，用于下顶锥505从中穿过转盘104在零件下表面上压孔；

物料转台组件1的转台安装底板101与支撑框架7的底板702固连；

所述的丝杠导轨组件2包括驱动源第二直流伺服电机201、联轴器202、上安装板203、导轨204、下安装板205、支撑螺柱206、液压缓冲器207、导轨安装板208、双向丝杠209和第二光电开关传感器210；第二直流伺服电机201竖直放置，其下方输出轴通过联轴器202与双向丝杠209相连，第二直流伺服电机201转动时带动双向丝杠209的转动；联轴器202下方与上安装板203固连，导轨204夹于上安装板203和下安装板205之间，并通过导轨安装板208固连于支撑框架7的竖直支撑板703上，在导轨安装板208上固连有第二光电开关传感器210；下安装板205上固连有多个液压缓冲器207，为了便于调节压力，液压缓冲器207下方放置于支撑螺柱206上，液压缓冲器207与支撑螺柱206垂直方向在一条直线上，支撑螺柱206固定在支撑框架7的底板702上；

所述的上压头组件4主要包括上压头404，上压头404竖直固连于上压头安装板403下表面，弹簧调压阀401穿过上压头安装板403与上压头404相连，其内部为一刚性弹簧，刚性弹簧底部压在上压头404内部的上顶锥405末端，通过旋拧末端螺柱可以调节刚性弹簧的形变量进而调节上顶锥405露出上压头404的长度，进而可调节压孔的深度；上压头安装板403与第一滑块连接板406固连，第一滑块连接板406在左右两侧分别与两个上滑块408固连，两个上滑块408与所述的丝杠导轨组件2的导轨204配合，第二直流伺服电机201通过双向丝杠209带动上压头组件4沿导轨204上下运动；第一滑块连接板406左侧固连有接触式位移传感器402，用于检测压孔深度，右侧固连有光电触发板407；

所述下压头组件5主要包括下压头504，下压头504竖直固连于下压头安装板503上表面，下压头504内部包含3根下顶锥505，与上顶锥405不同，下顶锥头部露出下压头504部分较长，且下顶锥505底部没有刚性弹簧；下压头安装板503与第二滑块连接板506固连，第二滑块连接板506在左右两侧分别与两个下滑块501固连，两个下滑块501与上述丝杠导轨组件2的导轨204配合，第二直流伺服电机201通过双向丝杠209带动下压头组件5沿导轨204上下运动；

下压头组件5与上压头组件4的运动方向相反；第二滑块连接板506左侧固连有位移传感器标定螺柱502，位移传感器标定螺柱502与上压头组件4的接触式位移传感器402配合，检测压孔深度。

在所述的物料转台组件1的转台安装底板101下面设有水平调节螺丝105，水平调节螺丝105用于调节可调节物料转台组件1的转盘104的水平。

在所述的支撑框架7的底板702下表面安装有蹄脚701。

在所述的物料转台组件1上，安装有8个物料转台组件1。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型是一种台式多工位轴承自动压机，如图1所示，包括物料转台组件1、丝杠导轨组件2、零件工装组件3、上压头组件4、下压头组件5和控制柜6，其中物料转台组件1带动零件工装组件3转动以实现工位的切换，丝杠导轨组件2带动上压头组件4和下压头组件5运动以实现对轴承压装和压孔。

如图2所示，物料转台组件1通过转台安装底板101与支撑框架7的底板702固连，通过水平调节螺丝105可调节物料转台组件1的水平位置。物料转台组件1包含驱动源直流伺服电机108，其上装有编码器，可进行位置控制与速度控制，直流伺服电机108下方固连于转台安装底板101，其上端输出轴穿过转盘连接法兰107与双列滚珠轴承106内孔通过键连接。双列滚珠轴承106与转盘链接法兰107固连，转盘104的转轴与双列滚珠轴承106内孔通过键连接，进而驱动源直流伺服电机108可带动转盘104转动。转台安装底板101和转盘连接法兰107之间有转台支架102作为支撑，转台支架102为中空框架，其内部为直流伺服电机108；转盘104上表面沿圆周均匀分布有8个零件工装组件3，压完一个零件后，直流伺服电机108带动转盘104转动45°即可将下一个零件切换至压装工位。在转盘连接法兰107上固连有第一光电开关传感器103，用于在开始压轴承之前检测转盘104是否位于“零位”。

如图3所示，丝杠导轨组件2通过上安装板203、下安装板205与支撑框架7的导柱704相配合，下安装板205上固连有液压缓冲器207，便于调节压力，液压缓冲器207下方放置于支撑螺柱206上，当压力过大时，通过液压缓冲器207丝杠导轨组件2可上下浮动，实现柔性装配。丝杠导轨组件2包含驱动源直流伺服电机201，其上装有编码器，可进行位置控制与速度控制，直流伺服电机201竖直放置，其下方输出轴通过联轴器202与双向丝杠209相连，通过直流伺服电机201转动可带动双向丝杠209的转动。联轴器202下方与上安装板203固连，并置于支撑框架7的平板702的安装孔内。导轨204夹于上安装板203和下安装板205之间，并通过导轨安装板208固连于支撑框架7的竖直支撑板703上。在导轨安装板208上固连有第二光电开关传感器210，用于检测上压头组件4是否回到“零位”。

如图4所示，零件工装组件3固连于转盘104上，且沿圆周分布8个，其包含零件工装301和轴承工装303.其中，轴承工装303与零件工装301的内孔同轴，可适应向心轴承、深沟球轴承等不同类型的轴承；轴承工装303下方装有弹簧，无压力时轴承工装303上表面比零件工装301上表面高出一个轴承的距离，便于放置轴承。转盘104在轴承工装303下方沿轴承工装303外圈均匀分布有3个顶锥孔302，便于下顶锥505从中穿过转盘104在零件下表面上压孔。

如图5所示，上压头组件4主要功能单元为上压头404，上压头404竖直固连于上压头安装板403下表面，弹簧调压阀401穿过上压头安装板403与上压头404相连，其内部为一刚性弹簧，刚性弹簧底部压在上压头404内部的上顶锥405末端，通过旋拧末端螺柱可以调节刚性弹簧的形变量进而调节上顶锥405露出上压头404的长度，进而可调节压孔的深度。上压头安装板403与第一滑块连接板406固连，第一滑块连接板406在左右两侧分别与两个上滑块408固连，两个上滑块408与上述丝杠导轨组件2的导轨204配合，进而直流伺服电机201可通过双向丝杠209带动上压头组件4沿导轨204上下运动。第一滑块连接板406左侧固连有接触式位移传感器402，用于检测压孔深度，右侧固连有光电触发板407，用于检测上压头组件4是否回到“零位”。

如图6所示，下压头组件5主要功能单元为下压头504，下压头504竖直固连于下压头安装板503上表面，下压头内部包含3根下顶锥505，与上顶锥405不同，下顶锥头部露出下压头部分较长，且下顶锥底部没有刚性弹簧。下压头安装板503与第二滑块连接板506固连，第二滑块连接板506在左右两侧分别与两个下滑块501固连，两个下滑块501与上述丝杠导轨组件2的导轨204配合，进而直流伺服电机201可通过双向丝杠209带动下压头组件5沿导轨204上下运动，下压头组件5与上压头组件4的运动方向相反；第二滑块连接板506左侧固连有位移传感器标定螺柱，与上压头组件4的接触式位移传感器402配合，用于检测压孔深度。

本实用新型控制柜组件6由钣金件构成，固连于支撑框架7竖直板上。支撑框架7由钢板搭建，其它部分均固连于支撑框架7上，支撑框架7地面四角安装有蹄脚701，便于放置在工作台上。

本实用新型装置提供一种台式多工位轴承自动压机，以便在将轴承压入零件轴承孔后，从上下两个方位同时对零件轴承孔附近压孔，使零件轴承孔局部微变形，可以锁定轴承位置，进而达到防止轴承脱落的目的。且可在轴承附近压孔，防止轴承脱落，包括以下步骤：

在主控软件上设置压孔深度、行程速度、角度补偿等参数；

将待装配零件和轴承依次放入转台上的工装内；

双手摁压执行开关，物料转台旋转将零件和轴承转至压装工位，上压头和下压头同时相对运动，上压头将轴承压入零件，随即下压头和上压头的顶锥分别在零件上下两面轴承孔外侧压孔，使得零件轴承孔处微变形；

上压头和下压头退回，物料转台旋转将下一组零件和轴承转至压装工位。

本实用新型包括物料转台组件、丝杠导轨组件、零件工装组件、上压头组件、下压头组件、控制柜和支撑框架。

所述物料转台组件用于将沿转台圆周分布的零件和轴承旋转至压装工位。所述物料转台组件通过转台安装底板固连于所述支撑框架底板上，通过水平调节螺丝可调节物料转台组件的水平位置；所述物料转台组件包含驱动源，驱动源为直流伺服电机，其通过电机座固连于转台安装底板上；电机轴与转盘轴之间通过双列滚珠轴承连接；双列滚珠轴承通过转盘连接法兰固连于转台支架上；转台支架固连于转台安装底板上；转盘法兰上安装有光电开关传感器，用于检测转盘是否回到“原位”。

所述丝杠导轨组件用于传递伺服电机的运动，进而实现所述上压头组件、下压头组件的相对运动。所述丝杠导轨组件通过导轨安装板固连于所述支撑框架竖直支撑板上；所述丝杠导轨组件上、下安装板分别与所述支撑框架导柱配合；下安装板与支撑框架底板之间安装有液压缓冲器，使得丝杠导轨组件在一定范围内可上下浮动，便于实现柔顺装配；所述丝杠导轨组件包含驱动源，驱动源为直流伺服电机，其竖直安装于联轴器上，联轴器固连于上安装板上；电机轴与双向丝杠通过联轴器连接，双向丝杠另一端安装于下安装板上；导轨安装板上固连有左右两根导轨，夹于上、下两安装板之间。

所述零件工装组件固连于所述物料转台的转盘上，用于定位零件和轴承，沿圆周均匀分布有8个；所述零件工装组件包含零件工装和轴承工装，轴承工装与零件工装内孔同轴；轴承工装下方装有弹簧，无压力时轴承工装上表面比零件工装上表面高出一个轴承的距离，便于放置轴承。

所述上压头组件用于将轴承压入零件以及在零件上表面压孔。所述上压头组件通过滑块与所述丝杠导轨组件的导轨配合，可以由双向丝杠带动在导轨上滑动；所述上压头组件包含上压头、上顶锥，其中上压头固连于上压头安装板，上压头安装板与滑块连接板固连；上顶锥安装于上压头的圆柱孔内，其底部与上压头底部之间加有刚性弹簧，便于压孔时调节压力；滑块连接板左侧固连有接触式位移传感器，右侧固连有光电触发板。

所述下压头组件用于在零件下表面压孔。所述下压头组件通过滑块与所述丝杠导轨组件的导轨配合，可以由双向丝杠带动在导轨上上下运动，其运动方向时刻与所述上压头组件相反；所述下压头组件包含下压头、下顶锥，其中下压头固连于下压头安装板，下压头安装板与滑块连接板固连；下顶锥安装于下压头的圆柱孔内；滑块连接板左侧固连有位移传感器标定螺柱。

所述控制柜由钣金件构成，固连于所述支撑框架竖直板上。

所述支撑框架由钢板搭建，其它部分均固连于支撑框架上，支撑框架地面四角安装有蹄脚，便于放置在工作台上。

本实用新型的控制部分由以下几部分组成：电机驱动器可控制直流伺服电机精确的转动速度与方向；光电开关传感器和接触式位移传感器可获取组件的位置信息；plc控制物料转台、上压头及下压头运动；在操控面板上可调节压装深度、行程速度、角度补偿等试验参数。