一种全自动滚子分选机的制作方法

本发明涉及圆锥滚子检测技术领域，尤其是一种全自动滚子分选机。

背景技术

目前在行业内，不少中小型厂家的圆锥滚子的直径测量还停留在手工测量阶段，采用圆锥滚子测量仪来进行测量。有些全自动的测量的设备也相应出现，但是还没有能实现测量圆锥滚子的公称角度。圆锥滚子的公称角度引起的误差目前国内都是忽略不计，但是圆锥滚子的公称角度也会影响圆锥滚子轴承的游隙、旋转精度、摩擦力矩、振动和噪音等，所以圆锥滚子的公称角度也是主要精度指标之一。

目前市场上的分选机是对滚子小端面的非加工面进行定位的，而不是对大端球基面进行定位，这样定位并不准确可靠，测量重复性差，精度值达不到所宣传的0.5μm，滚子之间的磕碰伤也是显而易见。

部分圆锥滚子分选机的气动控制信号是由众多凸轮机构来传递的，导致分选体积很大，滑道式落料较慢，影响分选效率；此外，测量时电感式测量头下压，测量力也较大，易造成测量头损坏，测量值为椭圆直径值，不是滚子直径真值。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种对滚子的直径和公称角进行非接触时测量且可根据测量结果进行自动分选的全自动滚子分选机。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种全自动滚子分选机，包括机架，在机架上端设置滚棒上料机构，在滚棒上料机构下方的机架上设置调头机构，调头机构与滚棒上料机构之间通过一号输送管道连接，在调头机构下方的机架上设置检测转盘，检测转盘为中间内凹结构，且在检测转盘的上端边缘向外延伸有检测环，在检测环上间隔均匀的设置有若干个检测孔，检测孔沿检测环的直径方向，在每个检测孔的中间位置沿竖直方向设置有料孔，料孔贯通整个检测环，且料孔的直径大于滚子的最大直径，所述的检测转盘与机架上的一号动力机构传动连接，一号动力机构带动检测转盘做间歇式转动，在检测环的下端面贴合设置有挡板，在其中一个检测孔的两端设置有一组测量机构，测量机构对位于料孔内的滚子进行检测，在与测量机构对应的料孔相邻的料孔上通过二号输送管道与调头机构连接，调头机构输出的滚子通过二号输送管道进入料孔，在除测量机构和二号输送管道对应料孔以外的所有料孔所对应位置的挡板上设置有由外向内的缺口，在每个缺口的外部的机架上设置有转动气缸，转动气缸上设置有下料板，转动气缸带动下料板转动，下料板转动至最上方时，下料板将缺口填补且下料板上端面与挡板上表面齐平，缺口的下方设置有下料通道，下料通道与缺口对应，且下料板向下转动后料孔与下料通道对接，每个下料通道连接至相应的料箱内；还包括控制器，所述的控制器用于控制一号动力机构、测量机构和各个转动气缸动作。

上述技术方案，滚子通过滚棒上料机构进行同向排位后，进入调头机构，调头机构将滚子直径较大一端位于下方，然后进入检测转盘的料孔内，测量机构通过检测孔对滚子进行测量，测量结果输送至控制器，控制器根据测量结果进行分选，检测转盘带动滚子转动，根据测量结果当滚子转动至合适位置后，该位置上的转动气缸带动下料板向下转动，从而料孔与下料通道对接，滚子落入下料通道内，并进入对应的料箱，实现分选。而且测量过程中，其圆锥滚子的较大端位于下方，作为基准面，直立在挡板上，从而能有效避免发生倾斜、侧倒等情况，直立状态稳定，进而确保测量结果的准确性，为提升测量精度提供保证。另外下料过程更加简单方便，实现全自动测量及分选。

测量机构可以选用tm040测量仪器，测量原理：将绿色led光转化为均匀的平行光进行照射，检测出二维cmos上手光的明暗投影，然后测量其尺寸和公称角度等；w远心光学系统：采用只成像平行光的w远心镜头，及时高速曝光cmos、16000次/秒的高速采样；通过将测量cmos的外围电路单芯片化，大幅提高了s/n比，实现了高速采样，能以约1mm的间距测量输送速度为1000m/分钟的工件，也可稳定测量高速振动的工件。监控cmos、倾斜补正功能；利用监控cmos拍摄的图像，识别工件的倾斜。因为根据角度对测量值进行补正，所以可进行正确测量。同时，可在计算机软件上用图像确认拍摄的状态，任何人都能安心进行测量。

作为优化，滚棒上料机构包括料桶，在料桶底部设置存料盘，存料盘与设置在料桶外部的二号动力机构之间传动连接，二号动力机构带动存料盘转动，在存料盘的边缘间隔设置有若干个向下的凹腔，凹腔与料桶的侧壁之间形成储料腔，在其中料桶的侧壁上与储料腔位置对应出设置有通孔，在通孔上设置有三号输送管道，在料桶下方的机架上通过轴座设置两根滚棒，两根滚棒并排设置，且相互之间存在间隙，在机架上设置三号动力机构，三号动力机构带动两根滚棒转动，且两根滚棒的转动方向相反，两根滚棒倾斜设置，三号输送管道延伸至相对较高一端的两根滚棒之间，在相对较低一端的两个滚棒之间的末端设置有一号输送通道，一号输送通道连接至调头机构。该技术方案，将滚子放入料桶内，存料盘转动过程中，会有1-2个滚子进入储料腔内，存料盘间歇转动时，与三号输送管道对接的储料腔内的滚子会通过三号输送管道进入两根滚棒之间，滚棒之间的间隙应该大于滚子的较小端的直径，且小于滚子的较大端的直径，所以滚子在滚棒上滚动过程中会实现较小端朝下的状态，由于滚棒倾斜设置，所以会往滚棒的一端移动，最终进入滚棒末端的一号输送通道内，且始终为较小端朝下，进入调头机构内部；上述结构能确保滚子的朝向一致，便于后续检测及定位。

在滚棒的上方设置有倾斜的侧板，两个侧板的上端形成较大的开口，侧边的下端与滚棒接近，三号输送管道延伸至两个侧边之间。

作为优化，调头机构包括固定架，在固定架上设置四号动力机构，在四号动力机构的输出轴上设置调头圆盘，调头圆盘位于竖直平面内，在调头圆盘外部设置有环形外壳体，环形外壳体固定在固定架上，且环形外壳体的中心轴线与调头圆盘的中心轴线重合，在调头圆盘的周向侧面上间隔的设置有若干个存料孔，在环形外壳体的最上端设置有进料孔，在环形外壳体的最下端设置出料孔，进料孔与转动至最上端的存料孔对应，出料孔与转动至最下端的存料孔对应，进料孔通过一号输送管道与滚棒上料机构连接，出料孔通过二号输送管道与检测转盘连接，存料孔的深度小于滚子的高度，且存料孔底部至环形外壳体内壁的距离大于或等于滚子的高度。滚棒上料机构上方向排列后的滚子通过一号输送管道从进料孔进入后落入对应的存料孔内，且较小端位于调头圆盘内部，调头圆盘转动至180°后，该存料孔与出料孔对应，所以滚子进入二号输送管道内，且由较大端先进入二号输送管道内，实现滚子调头；同时在调头圆盘转动过程中，由于环形外壳体的合理设计，能有效的限制存料孔内的滚子不会掉出，使用过程中稳定性高。

本发明的技术方案中，如图10所示，一号动力机构包括电动机、主轴，主轴上设置轴承，主轴与检测转盘连接，其中电机与主轴的连接方式，采用了膜片连轴器，由几组膜片（不锈钢薄板）用螺栓交错地与两半联轴器联接，每组膜片由数片叠集而成，膜片分为连杆式和不同形状的整片式。膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移，是一种高性能的金属强元件挠性联轴器，不用润油，结构较紧凑，强度高，使用寿命长，无旋转间隙，不受温度和油污影响，具有耐酸、耐碱防腐蚀的特点，适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动。双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向，以此来补偿偏心。膜片联轴器与齿式联轴器相比，没有相对滑动，不需要润滑、密封，无噪声，基本不用维修，制造方便。另外，一对角接触球轴承采用背对背配置，背对背配对的轴承的载荷线向轴承轴分开，可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。背对背安装的轴承提供刚性相对较高的轴承配置，而且可承受倾覆力矩，结构简单紧凑、效率高、噪音低、振动小和精度高的特点。为了保证回转精度和刚度，关键零件必须精密加工，对主轴单元进行温室精密装配，安装后有预压过盈，套圈和钢球处于轴向预加载荷状态，使得间歇回转式转动时动平衡干扰少，不会出现抖动或者间隙而影响测量精度和定位要求。

二号动力机构包括电动机、齿轮箱等，带动存料盘转动；三号动力机构包括电动机和皮带轮等，带动两根滚棒转动；四号动力机构主要包括电动机、齿轮箱等，带动调头圆盘间歇性转动。

本发明所得到的一种全自动滚子分选机，通过合理的结构设计，实现对滚子自动排向、调头、检测及分选，自动化程度高，且每个过程中对滚子的损害小，测量精度等得到提升。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的后视图；

图3为本发明的检测转盘的结构示意图；

图4为本发明的检测转盘的剖视图；

图5为本发明的检测转盘的立体图；

图6为本发明的下料板与下料通道之间的结构示意图；

图7为本发明的滚棒上料机构的主视图；

图8为本发明的滚棒上料机构的俯视图；

图9为本发明的调头机构的结构示意图；

图10为本发明的一号动力机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实施例描述的一种全自动滚子分选机，包括机架1，在机架1上端设置滚棒17上料机构3，在滚棒17上料机构3下方的机架1上设置调头机构4，调头机构4与滚棒17上料机构3之间通过一号输送管道29连接，在调头机构4下方的机架1上设置检测转盘10，检测转盘10为中间内凹结构，且在检测转盘10的上端边缘向外延伸有检测环11，在检测环11上间隔均匀的设置有若干个检测孔12，检测孔12沿检测环11的直径方向，在每个检测孔12的中间位置沿竖直方向设置有料孔13，料孔13贯通整个检测环11，且料孔13的直径大于滚子的最大直径，所述的检测转盘10与机架1上的一号动力机构31传动连接，一号动力机构31带动检测转盘10做间歇式转动，在检测环11的下端面贴合设置有挡板14，在其中一个检测孔12的两端设置有一组测量机构5，测量机构5对位于料孔13内的滚子进行检测，在与测量机构5对应的料孔13相邻的料孔13上通过二号输送管道9与调头机构4连接，调头机构4输出的滚子通过二号输送管道9进入料孔13，在除测量机构5和二号输送管道9对应料孔13以外的所有料孔13所对应位置的挡板14上设置有由外向内的缺口，在每个缺口的外部的机架1上设置有转动气缸7，转动气缸7上设置有下料板30，转动气缸7带动下料板30转动，下料板30转动至最上方时，下料板30将缺口填补且下料板30上端面与挡板14上表面齐平，缺口的下方设置有下料通道6，下料通道6与缺口对应，且下料板30向下转动后料孔13与下料通道6对接，每个下料通道6连接至相应的料箱8内；还包括控制器2，所述的控制器2用于控制一号动力机构31、测量机构5和各个转动气缸7动作。

如图7、图8所示，滚棒17上料机构3包括料桶15，在料桶15底部设置存料盘20，存料盘20与设置在料桶15外部的二号动力机构之间传动连接，二号动力机构带动存料盘20转动，在存料盘20的边缘间隔设置有若干个向下的凹腔，凹腔与料桶15的侧壁之间形成储料腔21，在其中料桶15的侧壁上与储料腔21位置对应出设置有通孔，在通孔上设置有三号输送管道16，在料桶15下方的机架1上通过轴座设置两根滚棒17，两根滚棒17并排设置，且相互之间存在间隙，在机架1上设置三号动力机构19，三号动力机构19带动两根滚棒17转动，且两根滚棒17的转动方向相反，两根滚棒17倾斜设置，三号输送管道16延伸至相对较高一端的两根滚棒17之间，在相对较低一端的两个滚棒17之间的末端设置有一号输送通道，一号输送通道连接至调头机构4。在滚棒17的上方设置有倾斜的侧边18，两个侧边18的上端形成较大的开口，侧边的下端与滚棒17接近，三号输送管道16延伸至两个侧边之间。

如图9所示，调头机构4包括固定架22，在固定架22上设置四号动力机构23，在四号动力机构23的输出轴上设置调头圆盘24，调头圆盘24位于竖直平面内，在调头圆盘24外部设置有环形外壳体25，环形外壳体25固定在固定架22上，且环形外壳体25的中心轴线与调头圆盘24的中心轴线重合，在调头圆盘24的周向侧面上间隔的设置有若干个存料孔26，在环形外壳体25的最上端设置有进料孔27，在环形外壳体25的最下端设置出料孔28，进料孔27与转动至最上端的存料孔26对应，出料孔28与转动至最下端的存料孔26对应，进料孔27通过一号输送管道29与滚棒17上料机构3连接，出料孔28通过二号输送管道9与检测转盘10连接，存料孔26的深度小于滚子的高度，且存料孔26底部至环形外壳体25内壁的距离略大于滚子的高度。