輪轂軸承軸向游隙選配機的制作方法

本發明涉及一種軸承檢測組裝設備，特別涉及一種輪轂軸承軸向游隙選配機。

背景技術：

軸承在是使用過程用如果內圈與外圈的軸向游隙過大就會導致軸承的軸線存在顯著沉降，在使用過程中引起振動多大，產生大量噪音，軸承旋轉時對軸承精度低，容易出現磨損和疲勞，承載能力會受到很大的影響，目前軸承在廠內進行組裝時，軸承內外圈預選，分選是分開進行的，而且選完之后組裝成品也是由另一臺設備來進行測量，導致所需分選套圈的尺寸多，料庫大，合套率低，由于不在一起，當后續檢測機發現分選偏差的時候，中間品較多，造成大量超差品，后續的返修工程量大，不良損金高。

技術實現要素：

為了克服上述缺陷，本發明提供了一種輪轂軸承軸向游隙選配機，該輪轂軸承軸向游隙選配機能夠實現套圈預分選與合套后的測量全套動作，不需要多種尺寸的分選，沒有大量中間品滯留，提高了合套率，全自動化操作，生產效率高，節省人工。

本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種輪轂軸承軸向游隙選配機，包括臺面、預選機構、標準保持架組合、球倉、套合機構、搬運機構、測量機構、不良品排出機構、不良品收集區和控制系統，所述預選機構、套合機構和測量機構順序固定定位于臺面上，預選機構能夠對由兩個待組裝內圈、一個待組裝外圈和標準保持架組合組裝在一起的軸承進行軸向游隙測量并傳信于控制系統，若干球倉用于放置不同公差范圍的待組裝保持架組合，套合機構能夠將經過預先機構測量的待組裝內圈、待組裝外圈和球倉內一套待組裝保持架組合形成的預組產品進行加壓套合，搬運機構能夠將套合機構上加壓套合后的產品輸送到測量機構內，并將測量機構內測量結束的產品搬運到臺面的不良品排出工位，搬運機構還能夠將不良品排出工位的產品搬運到后續輸出工位處，測量機構能夠對加壓套合后產品進行軸向游隙測量并傳信于控制系統，不良品排出機構能夠將不良品排出工位處不合格品搬運到不良品收集區，所述控制系統控制預選機構、套合機構、搬運機構、測量機構和不良品排出機構動作。

作為本發明的進一步改進，所述套合機構包括合套框架、合套工作臺、合套驅動裝置、合套導桿、合套加壓頭和合套導向頭，所述合套工作臺固定安裝于合套框架上，合套導向頭固定安裝于合套框架上，合套導桿縱向能夠滑動插設于合套導向頭內，合套加壓頭固定安裝于合套導桿下端并恰位于合套工作臺正上方，合套驅動裝置驅動合套導桿縱向滑動，控制系統控制合套驅動裝置動作。

作為本發明的進一步改進，還設有送料機構，包括傳送機構、送料擋塊、有料感應器、推桿和推料驅動裝置，所述傳送機構一端靠近球倉，傳送機構另一端與套合機構的套合工作臺對齊銜接，送料擋塊固定安裝于傳送機構另一端上方，且送料擋塊恰能夠阻擋傳送機構表面的產品繼續前進，有料感應器固定安裝于送料擋塊上，有料感應器能夠感應到被送料擋塊阻擋的產品并傳信于控制系統，推桿能夠沿傳送機構寬度方向滑動定位于傳送機構背向套合機構一側，推料驅動裝置能夠驅動推桿直線往復滑動將傳送機構另一一端的產品推至套合機構工作臺上，控制系統控制推料驅動裝置動作。

作為本發明的進一步改進，所述各個球倉上均設有出料口，出料口處設有能夠自動開啟和閉合的蓋板，控制系統控制各個球倉上的蓋板開啟和閉合。

作為本發明的進一步改進，所述預選機構和測量機構結構相同，均包括工作臺、上支架、下支架、縱向升降驅動裝置、外圈定位環、上內圈壓盤、下內圈壓盤、上加壓氣缸結構、下加壓氣缸結構、第一、二電磁閥和測量筆，所述工作臺上形成環形的軸承定位平臺，上、下支架分別固定定位于工作臺上下兩側，縱向升降驅動裝置的固定端固定于上支架上，縱向升降驅動裝置的運動端能夠驅動外圈定位環下降并壓緊軸承定位平臺上的待組裝外圈，上加壓氣缸結構與外圈定位環固定連接，上加壓氣缸結構的活塞桿下端與上內圈壓盤固定連接，第一電磁閥能夠控制氣路給上加壓氣缸結構供氣驅動上加壓氣缸結構的活塞桿及其上的上內圈壓盤下降壓緊待組裝內圈上端面，下加壓氣缸結構固定于下支架上，下加壓氣缸結構的活塞桿上端與下內圈壓盤固定連接，第二電磁閥能夠控制氣路給下加壓氣缸結構供氣驅動下加壓氣缸結構的活塞桿及其上的下內圈壓盤上升壓緊待組裝內圈下端面，測量筆能夠對上加壓氣缸結構的活塞桿上端面高度連續取值并傳信于控制系統，控制系統控制縱向升降驅動裝置、第一、二電磁閥和測量筆動作。

作為本發明的進一步改進，預選機構和測量機構還包括上旋轉驅動裝置和下旋轉驅動裝置，上旋轉驅動裝置能夠帶動上加壓氣缸結構的活塞桿旋轉，下旋轉驅動裝置能夠帶動下加壓氣缸結構的活塞桿旋轉，控制系統控制上旋轉驅動裝置和下旋轉驅動裝置動作。

作為本發明的進一步改進，預選機構和測量機構還包括一自動對正裝置，包括固定于下支架上的套管、能夠轉動插設于套管內的對正軸、套設于對正軸上的彈性體和能夠轉動插設于對正軸上端內的頂銷，所述頂銷上端緊抵下加壓氣缸結構的活塞桿下端面，對正軸呈上端外徑大于下端外徑的T形結構，彈性體兩端分別緊抵該T形結構的臺階面和套管下端內側壁。

作為本發明的進一步改進，所述上支架上設有一安全限位擋塊，縱向升降驅動裝置的運動端上側表面止擋于該安全限位擋塊下側表面。

作為本發明的進一步改進，所述搬運機構包括叉料驅動裝置、橫移驅動裝置和料叉，所述橫移驅動裝置固定于臺面上，橫移驅動裝置能夠驅動料叉驅動裝置在水平面上沿臺面延伸方向直線運動，叉料驅動裝置能夠驅動料叉在水平面上沿垂直于臺面延伸方向垂直的方向直線運動，料叉上沿臺面延伸方向間隔設置兩個與軸承圓周外側表面匹配的叉料爪。

作為本發明的進一步改進，所述不良品排出機構包括不良品排出通道、不良品排出底座、不良品排出升降驅動裝置、推塊和不良品水平推料驅動裝置，所述不良品排出通道固定安裝于臺面的后續輸出工位下方，臺面的后續輸出工位形成一鏤空部，不良品排出底座縱向能夠升降位于臺面的后續輸出工位正下方，且不良品排出底座向上運動恰能夠伸入臺面的后續輸出工位內并與其上側表面平齊，不良品排出底座向下運動恰能夠與不良品排出通道一端對齊銜接，不良品排出升降驅動裝置驅動不良品排出底座升降，推塊能夠沿不良品排出通道延伸方向滑動定位于臺面下側，不良品水平推料驅動裝置能夠驅動推塊將不良品排出底座上的產品推至不良品排出通道一端上側表面上，控制系統控制不良品排出升降驅動裝置和不良品水平推料驅動裝置動作。

本發明的有益效果是：本發明將套圈預分選與合套后的測量放在同一臺設備上自動完成，由于不需要多種尺寸的分選，就不需要分選料庫，預分選與檢測在一起，可以及時發現尺寸偏差，沒有大量中間品滯留，同時提高了合套率，減少了返修量，同時其對軸承進行全自動合套和檢測，不需要人工合套，節省了大量人工，有效提高了生產效率和良品率，降低了生產成本。

附圖說明

圖1為本發明的立體圖；

圖2為本發明的結構原理立體圖；

圖3為本發明的預選機構立體圖；

圖4為本發明的預選機構主視圖；

圖5為圖4中A-A向剖視圖；

圖6為本發明送料機構立體圖；

圖7為本發明送料機構俯視圖；

圖8為本發明合套機構主視圖；

圖9為本發明的測量機構主視圖；

圖10為圖9中B-B向剖視圖；

圖11為本發明的搬運機構立體圖；

圖12為本發明的搬運機構主視圖；

圖13為本發明的搬運機構俯視圖；

圖14為本發明的不良品排出機構立體圖；

圖15為本發明的不良品排出機構主視圖；

圖16為圖15中C-C向剖視圖；

圖17為本發明的不良品排出機構俯視圖。

具體實施方式

實施例：一種輪轂軸承軸向游隙選配機，包括臺面1、預選機構2、標準保持架組合、球倉3、套合機構4、搬運機構5、測量機構6、不良品排出機構7、不良品收集區和控制系統，所述預選機構2、套合機構4和測量機構6順序固定定位于臺面1上，預選機構2能夠對由兩個待組裝內圈、一個待組裝外圈和標準保持架組合組裝在一起的軸承進行軸向游隙測量并傳信于控制系統，若干球倉3用于放置不同公差范圍的待組裝保持架組合，套合機構4能夠將經過預先機構測量的待組裝內圈、待組裝外圈和球倉3內一套待組裝保持架組合形成的預組產品進行加壓套合，搬運機構5能夠將套合機構4上加壓套合后的產品輸送到測量機構6內，并將測量機構6內測量結束的產品搬運到臺面1的不良品排出工位，搬運機構5還能夠將不良品排出工位的產品搬運到后續輸出工位處，測量機構6能夠對加壓套合后產品進行軸向游隙測量并傳信于控制系統，不良品排出機構7能夠將不良品排出工位處不合格品搬運到不良品收集區，所述控制系統控制預選機構2、套合機構4、搬運機構5、測量機構6和不良品排出機構7動作。

該設備用于選擇合適的輪轂軸承內圈、外圈和保持架組件進行組裝并進行正游隙檢測分選合格品，設備總動作流程如下：

步驟一：人工拿取兩個內圈與一個外圈，裝入標準保持架組件(使用公差范圍為±0的標準鋼球和標準專用的保持架進行組裝而成，其中標準專用保持架為去齒開口保持架，便于拆卸)，放入預選機構2進行測量該產品的正游隙進行分選；

步驟二：預選機構2分選后，根據分選結果工人從指定的球倉3球盒內取出兩套待組裝的保持架組件替換掉標準保持架組件；

步驟三：將組裝在一起的待組裝內、外圈與待組裝保持架組件送入到合套工位；

步驟四：合套機構對裝在一起的待組裝內、外圈與待組裝保持架組件加壓合套；

步驟五：合套后的軸承，由搬運機構5搬送到測量工位；

步驟六：測量機構6對軸承進行軸向游隙測量，軸向游隙測量后，搬運機構5將軸承搬送到不良品排出工位；

步驟七：如果軸向游隙測量判定測量的軸承是不良品，不良品排出機構7會動作，將不良品排出工位上的軸承排出；若是軸向游隙測量判定測量的軸承是合格品，不良品排出機構7不會動作；

步驟八：搬運機構5將合格品從搬送不良品排出工位搬送至后續輸出工位，進行后續流程操作。

該設備將套圈預分選與合套后的測量放在同一臺設備上完成，由于不需要多種尺寸的分選，就不需要分選料庫，預分選與檢測在一起，可以及時發現尺寸偏差，沒有大量中間品滯留，同時提高了合套率，減少了返修量，同時該機構自動進行合套，不需要人工合套，減少了人工，降低了生產成本，提高了合套良品率。

所述套合機構4包括合套框架41、合套工作臺2142、合套驅動裝置43、合套導桿44、合套加壓頭45和合套導向頭46，所述合套工作臺2142固定安裝于合套框架41上，合套導向頭46固定安裝于合套框架41上，合套導桿44縱向能夠滑動插設于合套導向頭46內，合套加壓頭45固定安裝于合套導桿44下端并恰位于合套工作臺2142正上方，合套驅動裝置43驅動合套導桿44縱向滑動，控制系統控制合套驅動裝置43動作。

合套機構動作流程如下：

步驟一：軸承進入合套工位，放置在合套工作臺2142上；

步驟二：合套驅動裝置43(最佳為氣缸，也可以是電機電動絲桿螺母機構等)推動合套導桿44以及合套加壓頭45向下加壓；

步驟三：合套加壓頭45將軸承兩個內圈壓入到外圈中，完成合套動作；

步驟四：合套驅動裝置43拉動合套導桿44以及合套加壓頭45向上提升，回到原位；

步驟五：搬運機構5將以合套的軸承搬送至測量工位的測量機構6內，合套工位等待下一套待合套的軸承送入。

該機構實現了對人工組裝在一起的軸承加壓合套，確保軸承組裝到位，同時避免工人耗費較大體力，便于提高生產效率，合套加壓頭45在合套導桿44和合套導向頭46共同導向作用下，對軸承加壓位置和加壓力穩定，確保軸承組裝到位，有利于提高良品率。

還設有送料機構8，包括傳送機構81、送料擋塊82、有料感應器83、推桿84和推料驅動裝置85，所述傳送機構81一端靠近球倉3，傳送機構81另一端與套合機構4的套合工作臺21對齊銜接，送料擋塊82固定安裝于傳送機構81另一端上方，且送料擋塊82恰能夠阻擋傳送機構81表面的產品繼續前進，有料感應器83固定安裝于送料擋塊82上，有料感應器83能夠感應到被送料擋塊82阻擋的產品并傳信于控制系統，推桿84能夠沿傳送機構81寬度方向滑動定位于傳送機構81背向套合機構4一側，推料驅動裝置85能夠驅動推桿84直線往復滑動將傳送機構81另一一端的產品推至套合機構4工作臺21上，控制系統控制推料驅動裝置85動作，經過人工組裝的軸承被放在送料機構8一端表面，傳送機構81將軸承輸送至另一端被送料擋塊82擋住，有料感應器83感應到軸承到位后，推料驅動裝置85驅動推桿84推出，進而將軸承推到合套機構的合套工作臺2142上，送料機構8能夠自動將輸送至套合機構4經過預先機構測量的待組裝內圈、待組裝外圈和球倉3內一套待組裝保持架組合形成的預組產品輸送至套合機構4處，避免了人工操作，提高了生產效率，避免了合套機構下壓時壓傷工人手，提高了整臺設備的操作安全性。

所述各個球倉3上均設有出料口，出料口處設有能夠自動開啟和閉合的蓋板，控制系統控制各個球倉3上的蓋板開啟和閉合，球倉3在常規狀態都是閉合的，當預選機構2測量完成后將測量結果反饋給控制系統，控制系統根據測量結果計算合適的保持架組件，并根據各個球倉3預設的保持架組件公差范圍控制合適的球倉3打開，工人直接在打開的球倉3內拿取保持架組件即可，無需自行判斷和挑選，保證了保持架組件選擇的準確性，大大提高了成品的良品率以及組裝效率，其中蓋板可以是由氣缸帶動推拉式結構，也可以是由電機帶動翻轉式結構等等。

所述預選機構2和測量機構6結構相同，均包括工作臺21、上支架22、下支架23、縱向升降驅動裝置24、外圈定位環25、上內圈壓盤26、下內圈壓盤27、上加壓氣缸結構28、下加壓氣缸結構29、第一、二電磁閥和測量筆30，所述工作臺21上形成環形的軸承定位平臺，上、下支架23分別固定定位于工作臺21上下兩側，縱向升降驅動裝置24的固定端固定于上支架22上，縱向升降驅動裝置24的運動端能夠驅動外圈定位環25下降并壓緊軸承定位平臺上的待組裝外圈，上加壓氣缸結構28與外圈定位環25固定連接，上加壓氣缸結構28的活塞桿下端與上內圈壓盤26固定連接，第一電磁閥能夠控制氣路給上加壓氣缸結構28供氣驅動上加壓氣缸結構28的活塞桿及其上的上內圈壓盤26下降壓緊待組裝內圈上端面，下加壓氣缸結構29固定于下支架23上，下加壓氣缸結構29的活塞桿上端與下內圈壓盤27固定連接，第二電磁閥能夠控制氣路給下加壓氣缸結構29供氣驅動下加壓氣缸結構29的活塞桿及其上的下內圈壓盤27上升壓緊待組裝內圈下端面，測量筆30能夠對上加壓氣缸結構28的活塞桿上端面高度連續取值并傳信于控制系統，控制系統控制縱向升降驅動裝置24、第一、二電磁閥和測量筆30動作。

預選機構2和測量機構6的作業流程如下：

1.將軸承放在軸承定位平臺上；

2.縱向升降驅動裝置24驅動外圈定位環25下降對待檢測軸承的外圈進行定位并壓緊，此時上內圈壓盤26下端面與外圈定位環25下端面位置一致；

3.第一電磁閥接通，對上加壓氣缸結構28供氣驅動上加壓氣缸結構28的活塞桿下降，進而使上內圈壓盤26對軸承的內圈施加推力，使軸承外圈、軸承內圈及鋼球靠緊，消除上游隙；

4.測量筆30讀取上加壓氣缸結構28的活塞桿上端面高度數值，并儲存于控制系統以備計算；

5.第一電磁閥斷開，上加壓氣缸結構28的活塞桿缷壓，上內圈壓盤26退回到與軸承外圈對應的初始位置，第二電磁閥接通，對下加壓氣缸結構29供氣驅動上加壓氣缸結構28的活塞桿上頂，通過下內圈壓盤27對軸承內圈下端施加推力，使軸承外圈、軸承內圈及鋼球靠緊，消除下游隙；

6.測量筆30再次讀取上加壓氣缸結構28的活塞桿上端面高度數值，并儲存于控制系統以備計算；

7.控制系統對上、下加壓時的值相減得一差值，即為正游隙值。

該設備結構簡單，通過氣壓施加壓力，通過上、下兩次施壓計算獲得準確的正游隙值，實現了智能、高速、精確檢測，節省人工，提高了檢測效率。

預選機構2和測量機構6還包括上旋轉驅動裝置31和下旋轉驅動裝置32，上旋轉驅動裝置31能夠帶動上加壓氣缸結構28的活塞桿旋轉，下旋轉驅動裝置32能夠帶動下加壓氣缸結構29的活塞桿旋轉，控制系統控制上旋轉驅動裝置31和下旋轉驅動裝置32動作，通過上、下旋轉驅動裝置32分別驅動上、下加壓氣缸結構29的活塞桿帶動上、下內圈壓盤27旋轉，同時測量筆30連續取值并平均計算，能夠獲得精確數值，降低檢測誤差，確保檢測結果精確。

預選機構2和測量機構6還包括一自動對正裝置，包括固定于下支架23上的套管33、能夠轉動插設于套管33內的對正軸34、套設于對正軸34上的彈性體和能夠轉動插設于對正軸34上端內的頂銷35，所述頂銷35上端緊抵下加壓氣缸結構29的活塞桿下端面，對正軸34呈上端外徑大于下端外徑的T形結構，彈性體兩端分別緊抵該T形結構的臺階面和套管33下端內側壁，自動對正裝置能夠彈性抵緊下加壓氣缸結構29的活塞桿下端面，使下內圈壓盤27的上端面與測量臺平齊，搬運的時候軸承不會產生卡住，且在上加壓時，實現下加壓活塞桿退縮后的快速歸位。

所述上支架22上設有一安全限位擋塊36，縱向升降驅動裝置24的運動端上側表面止擋于該安全限位擋塊36下側表面，安全限位擋塊36用于控制測量上型上下的位移量，通過減少空間，保證操作人員的手不會在預分選的過程中放入到正在動作的設備中去，確保檢測安全性。

所述搬運機構5包括叉料驅動裝置51、橫移驅動裝置52和料叉，所述橫移驅動裝置52固定于臺面1上，橫移驅動裝置52能夠驅動料叉驅動裝置在水平面上沿臺面1延伸方向直線運動，叉料驅動裝置51能夠驅動料叉在水平面上沿垂直于臺面1延伸方向垂直的方向直線運動，料叉上沿臺面1延伸方向間隔設置兩個與軸承圓周外側表面匹配的叉料爪53，叉料驅動裝置51前進，叉料爪53將待測軸承叉住，然后橫移驅動裝置52橫移，一個叉料爪53將合套工位的工件搬運至測量機構6內進行測量，同時另一個叉料爪53將軸承從測量機構6內搬運至不良品排出工位等待，然后橫移驅動裝置52再繼續橫移一段距離，一個叉料爪53將軸承從測量機構6內搬運至不良品排出工位等待，同時另一個叉料爪53將不良品排出工位的工件搬運到后續排出工位，該搬運機構5結構簡單，便于操作，當然也可以采用機械手夾取方式搬運軸承，或者通過多個推送機構實現軸承的單工位輸送，此為本領域技術人員根據本專利很容易想到的等同替換結構。

所述不良品排出機構7包括不良品排出通道71、不良品排出底座72、不良品排出升降驅動裝置73、推塊74和不良品水平推料驅動裝置75，所述不良品排出通道71固定安裝于臺面1的后續輸出工位下方，臺面1的后續輸出工位形成一鏤空部，不良品排出底座72縱向能夠升降位于臺面1的后續輸出工位正下方，且不良品排出底座72向上運動恰能夠伸入臺面1的后續輸出工位內并與其上側表面平齊，不良品排出底座72向下運動恰能夠與不良品排出通道71一端對齊銜接，不良品排出升降驅動裝置73驅動不良品排出底座72升降，推塊74能夠沿不良品排出通道71延伸方向滑動定位于臺面1下側，不良品水平推料驅動裝置75能夠驅動推塊74將不良品排出底座72上的產品推至不良品排出通道71一端上側表面上，控制系統控制不良品排出升降驅動裝置73和不良品水平推料驅動裝置75動作。

不良品排出程序工作流程為：

步驟一：搬運機構5將已經檢測過的軸承從檢測工位搬送到不良品排出工位，放置在不良品排出底座72上；

步驟二：檢測判定如果該軸承是合格品，不良品排出機構7不會動作，等待搬運機構5將合格品送出設備送到后續工位；檢測判定如果該軸承是不良品，不良品排出升降驅動裝置73(最佳為氣缸，也可以是電機帶動絲母螺桿機構)會帶動不良品排出底座72下降至與不良品排出通道71同一高度；

步驟三：不良品水平推料驅動裝置75(最佳為氣缸)將不良品排出底座72上的不合格軸承推進不良品排出通道71上，將軸承排出到不良品收集區進行收集，不良品排出通道71可以是傳送帶也可以是有多個滾筒組成的傾斜坡道；

步驟四：不良品水平推料驅動裝置75收回后，不良品排出升降驅動裝置73將不良品排出底座72向上提升至與臺面1同一高度，等待搬運機構5將下一套檢測后的軸承搬運過來。

其中，不良品排出通道71與不良品排出通道71齊平位置的兩側設置擋塊76，不良品排出通道71兩側可以設置擋邊77，擋邊可以有效的防止不良品排出時跑偏，有導向作用。

在不良品排出通道71末端可以設置緩沖止擋78，當不良品品進入不良品排出通道71向前沖擊的時候，既可以防止沖擊力過大，撞壞不良品，又可以防止由于沖擊力過大，不良品品沖出不良品排出通道71砸傷操作人員。

不良品排出通道71起始端還可以設置料滿感應器79，當不良品排出通道71內的不良品過多，觸發感應器，設備報警，停止動作。提醒設備操作者及時處理不良品，查找不良品過多的原因。