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专利号: 2020114212186
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种满装圆柱滚子轴承装配设备,包括轴承内外圈上料装置(1)、装配平台(2)、专用夹具(3)、轴承内外圈抓取机构(4)、滚子上料装置5以及轴承输送带(6),其特征是:轴承内外圈上料装置(1)由轴承内圈上料装置和轴承外圈上料装置组成,装配平台(2)由装配圆台(2‑1)、顶升机构(2‑2)、底板(2‑3)和分度机构(2‑4)组成,底部是水平放置在地面上的底板(2‑3),底板(2‑3)上固定设有分度机构(2‑4),分度机构(2‑4)的旋转轴同轴连接其上方的装配圆台(2‑1),装配圆台(2‑1)上沿圆周方向均匀设置若干个工位,每个工位处装有一个专用夹具(3),装配圆台(2‑1)和底板(2‑3)之间设有一个垂直布置的顶升机构(2‑2),顶升机构(2‑2)位于其中一个专用夹具(3)的正下方,顶升机构(2‑2)顶部是顶升机构输出轴(3‑

12);专用夹具(3)包括三爪中空气动卡盘(3‑1)、夹具体(3‑2)、定位销(3‑5)、短轴(3‑6)、深沟球轴承(3‑7)、定位销底座(3‑9)、输出轴连接块(3‑11)、弹性橡胶衬套(3‑13)以及橡胶挡圈(3‑14),三爪中空气动卡盘(3‑1)通过螺栓固定在装配圆台(2‑1)上,夹具体(3‑2)在三爪中空气动卡盘(3‑1)的正中间;夹具体(3‑2)的中心是阶梯孔,夹具体(3‑2)正下方设有定位销底座(3‑9),定位销底座(3‑9)上表面置放了定位销(3‑5),定位销(3‑5)是上段外径小、下段外径大的阶梯轴形状,定位销(3‑5)的底部中心开有盲孔,盲孔内装有深沟球轴承(3‑7),定位销(3‑5)的阶梯轴上段外部套有弹性橡胶衬套(3‑13),弹性橡胶衬套(3‑13)与轴承内圈过渡配合,深沟球轴承(3‑7)的内圈套有短轴(3‑6),短轴(3‑6)的下段向下伸出与定位销底座(3‑9)相连,定位销底座(3‑9)正下方固定连接输出轴连接块(3‑11),输出轴连接块(3‑

11)的正下方是顶升机构输出轴(3‑12);夹具体(3‑2)的阶梯孔上段侧壁上开有槽口,槽口的下平面与装入其中的轴承内圈中滚子滚道的上平面平齐,槽口内装有带斜面的橡胶挡圈(3‑14)且斜面朝向向下方,圆柱滚子装入轴承内圈的滚子滚道后橡胶挡圈(3‑14)能压住圆柱滚子;三爪中空气动卡盘(3‑1)及夹具体(3‑2)上设有一供圆柱滚子进入的缺口,缺口内壁与轴承内圈的滚子滚道相切。

2.根据权利要求1所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备,其特征是:所述的轴承内、外圈上料装置均包括振动盘一(1‑1)、轴承推进气缸(1‑3)、轨道本体(1‑5)、锥形挡板(1‑6)以及传送带(1‑9),振动盘一(1‑1)竖直放置在地面上,振动盘一(1‑1)的出料口连接传送带(1‑9)的首端,传送带(1‑9)的末端与轨道本体(1‑5)的首端垂直相连,轨道本体(1‑5)的末端延伸到装配平台(2);传动带(1‑9)末段处设置正对着轨道本体(1‑5)的轴承推进气缸(1‑

3),通过轴承推进气缸(1‑3)将轴承内外圈推入轨道本体(1‑5)上;轨道本体(1‑5)的首端高末端低,在轨道本体(1‑5)末端上表面上固定设有锥形挡板(1‑6),弧形挡板(1‑6)为从首端向末端逐渐缩小的锥形。

3.根据权利要求2所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备,其特征是:传送带(1‑9)中段上依次设有轴承检测装置(1‑7)与废料回收装置(1‑8)。

4.根据权利要求2所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备,其特征是:轴承内外圈抓取机构(4)包括X方向轨道(4‑1)、Y方向控制电机(4‑2)、Y方向轨道(4‑3)、X方向控制电机(4‑

5)、机械手(4‑6)、三爪中空气动卡盘(4‑7)、机械手伸长臂(4‑8)、机械手安装板(4‑9)、Z方向电推杆(4‑10),X方向为左右水平方向,是轨道本体(1‑5)的方向,Y方向为前后方向,是传送带(1‑9)的方向,Z方向为竖直方向,有两个相同且相互平行的Y方向轨道(4‑3),X方向轨道(4‑1)两端各连接一个个Y方向轨道(4‑3),X方向轨道(4‑1)两端各设有垂直布置的Y方向控制电机(4‑2),X方向轨道(4‑1)上配合有机械手安装板(4‑9),机械手安装板(4‑9)通过齿轮齿条啮合传动机构连接X方向控制电机(4‑5),机械手安装板(4‑9)连接机械手(4‑6),X方向控制电机(4‑5)工作时带动机械手安装板(4‑9)和机械手(4‑6)整体沿X方向轨道(4‑1)移动,方向控制电机(4‑2)连接X方向轨道(4‑1),Y方向控制电机(4‑2)工作时动X方向轨道(4‑

1)与机械手(4‑6)整体沿Y方向运动,械手(4‑6)的下端向下垂直延伸机械手伸长臂(4‑8),在机械手(4‑6)上端设有Z方向电推杆(4‑10),Z方向电推杆(4‑10)连接机械手伸长臂(4‑

8),Z方向电推杆(4‑10)工作时带动手伸长臂(4‑8)沿Z方向伸出与收缩,械手伸长臂(4‑8)下端连接三爪中空气动卡盘(4‑7),三爪中空气动卡盘(4‑7)能与轴承内外圈相配合。

5.根据权利要求1所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备,其特征是:滚子上料装置(5)包括料仓(5‑3)、直线振动器一(5‑5)、振动盘二(5‑6)、直线振动器二(5‑7)、滚子分流计数装置(5‑8)以及直振轨道(8‑1),料仓(5‑3)的出料口下方装有直线振动器一(5‑5),料仓(5‑3)出料口的正下方是振动盘二(5‑6),振动盘二(5‑6)的出料口与直振轨道(8‑1)的入料口相接,直振轨道(8‑1)的下方设有直线振动器二(5‑7),直振轨道(8‑1)的出料口上设有分流计数装置(5‑8)。

6.根据权利要求1所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备,其特征是:滚子推进装置8‑

5包括滚子推进气缸(8‑5‑1)、小型传送带(8‑5‑3)、滚子推进板(8‑5‑4)、导向轨道支架(8‑

5‑5)以及导向轨道(8‑5‑6),滚子推进气缸(8‑5‑1)的活塞头与滚子推进板(8‑5‑4)相连,滚子推进板(8‑5‑4)的下方设有小型传送带(8‑5‑3),小型传送带(8‑5‑3)上表面上方有两片导向轨道(8‑5‑6),两片导向轨道(8‑5‑6)与导向轨道支架(8‑5‑5)相连,导向轨道(8‑5‑6)延伸到夹具体(3‑2)与夹具体(3‑2)的缺口方向一致。

7.根据权利要求1所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备,其特征是:定位销(3‑5)的长度小于轴承内圈高度的一半。

8.一种如权利要求1所述的一种满装圆柱滚子轴承装配设备的装配方法,其特征是按以下步骤:

步骤A:将轴承内、外圈放置在轴承内外圈上料装置(1)中运送,轴承内外圈上料装置(1)将其运送至装配平台(2),将圆柱滚子(3‑8)装入滚子上料装置(5)中运送至装配平台(2),轴承内外圈抓取机构(4)抓起轴承内圈(3‑4),将其送入专用夹具(3)中;

步骤B:滚子上料装置(5)工作,将圆柱滚子经过夹具体(3‑2)缺口推进滚道中,轴承内圈(3‑4)在摩擦力作用下与定位销(3‑5)一起绕短轴(3‑6)转动,带动圆柱滚子(3‑8)布满滚道;

步骤C:轴承内外圈抓取机构(4)工作,抓起轴承外圈(3‑3)运动至专用夹具(3)正上方

2‑3mm处,顶升机构(2‑2)工作,顶升机构输出轴(3‑12)向上抬起轴承内圈(3‑4),轴承内圈(3‑4)在经过橡胶挡圈(3‑14)时,橡胶挡圈(3‑14)使圆柱滚子抱紧轴承内圈(3‑4),轴承内圈(3‑4)与圆柱滚子(3‑8)被压入轴承外圈(3‑3)中,完成合套;

步骤D:顶升机构(2‑2)缩回,圆柱销(3‑5)与弹性橡胶衬套(3‑13)随顶升机构(2‑2)收回,轴承内外圈抓取机构(4)将已装配好的轴承送到轴承输送带(6)上。

9.根据权利要求8所述的装配方法,其特征是:步骤B中,当前一工位的圆柱滚子(3‑8)布满滚道后,分度机构(2‑4)工作,带动装配圆台(2‑1)转动到下一工位。