轴承装箱装置的制作方法

本发明属于轴承生产技术领域，具体涉及轴承装箱装置。

背景技术：

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承是机械工业中使用最为广泛的产品，产量巨大。而包装是轴承生产的最后一道工序，为了更好的保护轴承，大多将轴承装入料筒内，再对料筒进行装箱打包，目前国内绝大部分的生产企业都是采用手工包装或者轴承包装机，包装速度慢劳动强度较大，同时手工作业的方式容易使工人产生汗液，汗液含有酸容易对轴承产生污染，影响轴承质量；而包装机不能很好的将轴承装入轴承筒内，容易出现少装和漏装的现象；因此研发了对轴承进行装瓶以及盖盖的装置，然而在轴承完成装瓶及盖盖后，还需对轴承筒进行装箱打包，目前对轴承筒的装箱大多通过人工完成，然后使用封箱机对包装箱进行快速封箱，劳动强度大，同时采用人工作业的方式为了避免时间的浪费，工作人员不会守在生产线一旁随着轴承的包装将包装好的轴承筒逐个放入安装箱内，容易导致轴承筒由于大量堆积倒塌造成包装好的轴承散落造成损伤影响轴承的质量。

技术实现要素：

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了轴承装箱装置，可对轴承筒进行自动装箱。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

轴承装箱装置，包括安装架，所述安装架顶部设有第一滑轨，所述第一滑轨上安装有第一驱动装置，所述第一驱动装置包括第一安装板和第一气缸，所述第一安装板滑动安装在第一滑轨上，所述第一气缸安装在第一安装板上，所述第一气缸的伸缩杆上安装有气动爪，所述安装架顶端于第一滑轨上部设有第二安装板，所述第二安装板上安装有第二驱动装置，所述第一驱动装置与第二驱动装置传动连接，所述第二驱动装置包括第二气缸，所述第二气缸的伸缩杆与第一安装板固定连接，所述第二气缸的伸缩杆与第一安装板固定连接，所述气动爪下端设有轴承传输机构，所述安装架于轴承传输机构左侧设有第二滑轨，所述第二滑轨上滑动安装有包装箱放置台，所述安装架于包装箱放置台前端安装有步进电机，所述步进电机的伸缩杆与包装箱放置台固定连接，所述包装箱放置台左侧设有转台，所述轴承传输机构后端于包装箱放置台右侧设有包装箱推送机构，所述第一气缸、第二气缸、步进电机和气动爪均连接有气压源和plc控制系统，所述气压源与各个气缸气动连接，所述plc控制系统与各个气缸控制连接，这样的结构设计，使用机械手将包装好的轴承筒抓取放入轴承传输机构上，包装箱放置台用于放置包装轴承筒的包装箱，通过轴承传输机构可将轴承筒向包装箱一端移动，然后通过控制第一气缸、第二气缸、步进电机和气动爪的工作状态和行程可将轴承筒放入包装箱内，最后通过控制推送机构可将装满轴承筒的包装箱推上转台，在转台一侧安装封箱机，通过推送机构将包装箱推向封箱机内对包装箱进行封箱处理。

在上述技术方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步限定，所述第一安装板底端设有第一直线轴承，所述第一安装板通过第一直线轴承滑动安装在第一滑轨上，所述第一安装板上设有固定杆，所述固定杆顶端设有气缸底座，所述第一气缸安装于气缸底座上，所述第一安装板上开设有预留孔，所述第一气缸的伸缩杆穿过预留孔于第一安装板下方安装气动爪，所述气动爪顶端安装有限位滑杆，所述限位滑杆上部穿设于第一安装板上，所述限位滑杆的数量为两根、且分别安装有第一限位开关和第二限位开关，所述第一滑轨上安装有第三限位开关和第四限位开关。这样的结构设计，通过限位滑杆可防止与第一气缸的气缸轴连接的气动爪旋转，从而避免出现气动爪因偏移无法正常取件的情况；通过第一限位开关和第二限位开关可分别对第一气缸的气缸轴起止位置进行限制，通过第三限位开关和第四限位开关可分别对第二气缸的气缸轴起止位置进行限制。

进一步限定，所述气动爪的爪头上开设有弧形槽，所述气动爪上安装有斜板，这样的结构设计，在气动爪抓取轴承筒时，弧形槽的设计增大了气动爪与轴承筒之间的接触面进而增大了摩擦阻力，使气动爪可更牢固的夹住轴承筒；斜板的设计在气动爪向包装箱内放入轴承筒时，通过斜板将包装箱页盖向一侧推动，避免气动爪直接挤压包装箱页盖导致页盖褶皱和造成包装箱损坏。

进一步限定，所述轴承输送机构包括基架，所述基架上固定安装有两个基板，所述基板两端均穿设有轴芯，所述其中的一个轴芯传动连接有驱动电机，所述轴芯上均安装有第一辊轴，所述第一辊轴上绕设有输送带，所述基架于输送带两侧均安装有支架，所述支架上均安装有第一限位板，所述第一限位板上均安装有护板，所述护板之间于左部安装有挡板，所述基板之间与靠近上部输送带位置安装有磁铁，这样的结构设计，通过限位板和护板的作用，可对输送带上的轴承筒进行限制，使轴承筒仅能单排移动，同时护板避免在移动过程中对轴承筒外部造成磨损影响外观；磁铁的设计，通过磁铁形成磁场，磁场穿过输送带对轴承筒内的轴承进行吸附，对输送带上的轴承筒起到一定的固定作用，避免轴承筒在移动过程中倾倒；同时在磁场的作用下，当使用机械手箱输送带上运输轴承筒时，轴承筒脱离机械手落在输送带上时可瞬间吸住轴承筒，大大减小了轴承筒在落在输送带上瞬间倾倒的概率，从而避免对后续装箱步骤造成影响。

进一步限定，所述磁铁为电磁铁，这样的结构设计，通过控制电磁铁的电流强度可改变磁场强度，从而调节对轴承筒的引力，适用范围更广。

进一步限定，所述包装箱放置台包括u形底座和搁置板，所述u形底座下端安装有滑台，所述滑台上安装有第二直线轴承，所述第二直线轴承套设在第二滑轨上，所述步进电机的输出轴上安装有联轴器，所述联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杆的另一端通过轴承安装于安装架上，所述滑台套设于滚珠丝杆上、并通过单列轴承与滚珠丝杆传动连接，所述搁置板上底端设有耳板，所述搁置板通过耳板铰接在u形底座上，所述u形底座与搁置板之间于耳板一侧设有支撑结构，所述支撑结构为支撑弹簧，所述搁置板自由端于底部设有第二限位板，所述搁置板顶部设有第三限位板，所述第三限位板于搁置板上部设有第二辊轴，所述第三限位板上开设有缺口，这样的结构设计，在支撑弹簧的作用下铰接于u形底座上的搁置板呈倾斜状态，使放入包装箱内的轴承筒可紧靠在一起，通过步进电机对滑台的行程精确控制，使u形底座逐渐移动便于放入轴承筒，随着轴承筒数量的增加支撑弹簧将逐渐被压缩，最终在第二限位板的支撑作用下使搁置板保持水平，以便于将装满轴承筒的包装箱推入转台。

进一步限定，所述转台顶端设有第四限位板，所述转台顶部还设有滚珠，这样的结构设计，第四限位板对包装箱进行限位，避免在推动过程中包装箱滑出转台，同时滚珠的设计，减小包装箱与转台之间的摩擦阻力，使包装箱最终在脱离转台时更容易。

进一步限定，所述推送机构包括安装座和固定设于安装座上的推送气缸，所述安装座设于地面，所述推送气缸的伸缩杆上设有推头，所述推头的宽度尺寸小于缺口的宽度尺寸，这样的结构设计，通过推送气缸可对包装箱向推送，将装满轴承筒的包装箱推送至转台上，转台转动后再将包装箱推向封箱机。

本发明轴承装箱装置的控制方法如下：

通过plc编程对第一气缸、第二气缸、步进电机、气动爪和推送气缸的运行时间和行程进控制；

s1：对第一气缸、第二气缸的运行进行编程控制：以第三限位开关的触发为信号c，以第四限位开关的触发为信号d，信号c产生时第二气缸为收缩状态，信号d产生时第二气缸为伸展状态；以第一限位开关的触发为信号a、第二限位开关触发为信号b,信号a产生时第一气缸为收缩状态，信号b产生时第一气缸为伸展状态；其中c为一次轴承筒抓取结束信号，同时也为下一次轴承筒抓取开始的信号。在一个轴承筒转移周期内，当第一安装板触发第三限位开关产生信号c时第一气缸进行第一次伸展,当第一安装板首次触发第二限位开关产生信号b1时第一气缸伸展结束气动爪取件；当第一安装板首次触发第一限位开关产生信号a1第一气缸第一次收缩结束、同时第二气缸伸展；当第一安装板触发第四限位开关产生信号d时第二气缸伸展结束、同时第一气缸进行第二次伸展；当第一安装板再次触发第二限位开关产生信号b2时第一气缸进行第二次伸展接触、同时气动爪释放轴承筒；当第一安装板再次触发第一限位开关产生信号a2时第二气缸收缩；

s2：对气动爪的运行进行编程控制：气动爪每一次抓取动作和释放动作为一个固定运行周期；

s3：对步进电机的运行编程控制，步进电机总行程等于包装箱的长度尺寸，步进电机总行程划分为多个子行程，每个子行程的长度的等于的轴承筒的外径尺寸，步进电机每个子行程的间隔时间为气动爪的一个运行周期。

s4：对推送气缸的运行编程控制，推送气缸的运行包括两次往返，每两次往返为一个运行周期，第一往返的单次行程长度等于包装箱的宽度尺寸，第二次往返的单次行程长度尺寸等于包装箱的宽度尺寸加上转台的长度尺寸，第一往返和第二次往返之间的间隔时间为转台的一次转动周期的长度；

s5：对转台的运行编程控制，转台的旋转角度为90度，转台开始运行时间为推送气缸第一次往返结束的时间，转台的回转开始时间为推送气缸第二次往返结束的时间。

本发明的有益效果：

1、本发明的轴承包装设备，可自动对轴承筒进行装箱，最后通过封箱机进行封箱，大大减轻的工作人员的劳动负担；

2、本发明的轴承包装设备，通过控制气动爪的行程，将轴承筒交错放入包装箱内，给最后一排轴承筒的放置留下足够空间，避免放置最后一排轴承筒时挤压包装箱箱体或边角；

3、本发明的轴承包装设备，通过在气动爪上设置斜板，使得在向包装箱内放入轴承筒时通过斜板可拨开包装箱页盖，避免气动爪对箱体造成挤压；

4、本发明的轴承包装设备，搁置板倾斜使包装箱处于倾斜状态，进而使包装箱内部轴承筒处于倾斜，轴承筒的重力分解为对包装箱底部的压力以及对包装箱侧壁的压力，通过对包装箱侧壁的压力可使放入包装箱内的轴承筒更紧凑的靠在一起，进一步对后排轴承筒的放置留下足够空间；

5、本发明的轴承包装设备，在轴承输送机构内增设磁铁，通过磁场的作用力将装入轴承的轴承筒吸附在输送带表面，避免在输送过程中轴承筒倾倒影响后续装箱工序。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明轴承装箱装置实施例的结构示意图一；

图2为本发明轴承装箱装置实施例的结构示意图二；

图3为本发明轴承装箱装置实施例中第一气缸部分的结构示意图；

图4图3中a处的放大结构示意图；

图5为本发明轴承装箱装置实施例中轴承输送机构的结构示意图；

图6为本发明轴承装箱装置实施例中输送机构的纵剖结构示意图；

图7为本发明轴承装箱装置实施例中包装箱放置台的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

安装架1、第一滑轨21、第一安装板22、固定杆23、预留孔231、气缸底座24、第一气缸25、气动爪26、弧形槽261、斜板262、轴承输送机构3、基架31、基板32、支架33、第一限位板34、护板35、挡板3、轴芯371、第一辊轴372、输送带373、磁铁38、包装箱放置台4、u形底座41、搁置板42、耳板421、第三限位板43、缺口431、第二辊轴44、第二限位板45、滑台46、第二滑轨47、步进电机48、转台5、安装座61、推送气缸62。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

需要说明的是本发明中的所提到的全部气缸在使用时均与外界气压源气动连接。

实施例

步骤一：如图5、图6所示，放入护板35之间的轴承筒在输送带373的带动下，向挡板36一端移动，随着输送带373的持续移动在挡板36的限制作用下轴承筒紧靠在一起，靠拢的轴承筒停止移动；

步骤二：如图1、图2、图3、图4所示，本实施例中气动爪26的初始位置位于挡板36上方，气动爪26的爪头上开设有4个弧形槽261可同时抓取挡板36处的四个轴承筒；首先第一气缸25开始运行，第一气缸25的伸缩杆伸展带动气动爪26向下移动，当第一安装板22触发第二限位开关信号b1产生，第一气缸25停止伸长此时气动爪26工作抓取轴承筒，完成抓取后第一气缸25收缩带动气动爪26上升；当第一安装板22接触第一限位开关后产生信号a,第一气缸25停止收缩同时第二气缸28启动，推动第一安装板22左移；当第一安装板22左移与第四限位开关接触时产生信号d，此时气动爪26位于包装箱上部，当信号d产生时第二气缸28停止同时第一气缸25再次工作推动气动爪26下移；当气动爪26下移第一安装板22再次与第二限位开关接触时产生信号b2，第一气缸25再次停止气动爪26松开轴承筒，将轴承筒放入包装箱内；然后第一气缸25在次收缩，当第一安装板22再次与第限位开关接处产生信号a2时，第一气缸25停止同时第二气缸28收缩回位；当第二气缸28收缩回位时，第一安装板22与第三限位开关接触产生信号c，此时，第一气缸25、第二气缸28和气动爪26完成一次轴承筒抓取，同时开始下一次抓取工作；

步骤三：由图2和图7所示，第二气缸28收缩完成后，步进电机48工作推动滑台46移动带动u形底座41移动带动包装箱移动，方便再次放入轴承筒，步进电机48的单次伸展长度为等于轴承筒外径尺寸，步进电机48伸展一次后暂停，暂停时长为一次轴承筒抓取周期的时长；重复上述步骤直到步进电机48的伸展长度之和等于包装箱内部空间长度，此时搁置板与转台5位置对应；

步骤四：由图1和图2所示，当步进电机48的伸展长度之和等于包装箱内部空间长度后，步进电机48停止推送气缸62开始运行，推送气缸62的伸缩杆带动推头移动将装满轴承筒的包装箱推送至转台上，完成后推送气缸回位，推送气缸62完成第一次往返，然后步进电机48收缩带动包装箱放置台4回位，然后在包装箱放置台4上放置新的包装箱；

步骤五：由图1和图2所示，包装箱放置台4回位后转台5工作，带动包装箱逆时针转动90°，转台5转动完成后推送气缸62再次工作进将包装箱推入封箱机内，完成第二次往返，最后由封箱机进行封箱操作。

以上对本发明提供的轴承装箱装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。