一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机制造技术

本发明专利技术公开了一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，包括操作箱（1），所述操作箱（1）内垂直设置有第三气缸（2）和第四气缸（3），所述第四气缸（3）的导杆顶端与倒L型滑块（4）相连，所述倒L型滑块（4）的垂直段（5）与设置于所述操作箱（1）内侧壁上的导轨（6）相连，所述倒L型滑块（4）的水平段（7）上表面固定设置有下楔形块（8），所述下楔形块（8）的上表面设置有楔形凹槽（9），所述楔形凹槽（9）外周的所述下楔形块（8）由若干张开块（10）组成，全部所述张开块（10）之间由弹性环相连。本发明专利技术提供的一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，保证了该轴承的装配精度、可靠性及稳定性，实现了装配过程的全自动化。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，属于轴承


技术介绍

生产过程自动化是工业现代化的重要标志，是当前科学技术发展的主要趋向之一，其中自动装配是其主要组成之一。由于轴承在工业生产中的广泛使用，NJ型圆柱滚子轴承全自动装配技术显得尤为重要。目前，NJ型圆柱滚子轴承的装配方案包括以下几种，1.手动装配方案，加热外圈后，根据热胀冷缩原理，外圈会发生膨胀，继而将滚子放入外圈内壁，待温度降低后滚子即被卡紧，方案虽然可完成装配任务，但操作较为复杂且加热外圈会破坏外圈的形状和性质，降低轴承的寿命和安全性；2.半自动装配方案，通过精密计算来控制滚子间的间距直接装入滚子，虽然看似原理较为简单，但实际操作起来较难实现，且此方法装配后的滚子的自锁性较差，不能满足实际装配的要求；3.全自动装配方案，机构特别复杂，操作较为困难，机构设计的成本较高。

技术实现思路

本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种保证轴承装配的可行性与简易性，提升轴承工作的安全性和可靠性，结构简单，成本低的NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机；进一步地，本专利技术提供一种保证外圈不会受力破坏变形的NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机。
为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，其特征在于：包括操作箱，所述操作箱内垂直设置有第三气缸和第四气缸，所述第四气缸的导杆顶端与倒L型滑块相连，所述倒L型滑块的垂直段与设置于所述操作箱内侧壁上的导轨相连，所述倒L型滑块的水平段上表面固定设置有下楔形块，所述下楔形块的上表面设置有楔形凹槽，所述楔形凹槽外周的所述下楔形块由若干张开块组成，全部所述张开块之间由弹性环相连，所述下楔形块的中心垂直向设置有用于穿过传力杆的通孔，所述传力杆依次穿过所述水平段和通孔后与上楔形块相连，所述传力杆与第三气缸的导杆相连；所述上楔形块可进入所述楔形凹槽内，所述下楔形块的外周活动设置有水平板型的定位块；弹簧外绕所述下楔形块后顶端与所述定位块相连，底端与所述水平段相连；所述定位块用于定位NJ型圆柱滚子轴承的外圈；所述操作箱顶面水平设置有第二气缸，所述第二气缸的导杆上设置有用于将滚子挤压到所述外圈的挤压块，所述操作箱上设置有用于限定所述第二气缸的导杆位移位置的固定块，所述第二气缸与垂直向设置的第一气缸相连；所述第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸分别与电磁阀相连，所述电磁阀均与PLC相连。
楔形凹槽为倒圆台形，上楔形块为倒圆台形。
垂直段位于水平段的下面。
所述PLC与设置于所述操作箱上的触摸屏相连。
所述PLC与用于控制所述电磁阀的若干磁性开关相连。
所述第一气缸、第三气缸和第四气缸为上下运动式气缸；所述第二气缸为左右运动式气缸。
所述定位块设置于所述外圈的下面，所述定位块和所述下楔形块之间套有所述外圈。
所述滚子的个数为N，所述张开块的个数为N-1。每个张开块下方均带有燕尾状滑块，所述张开块下面的所述下楔形块上对应设置有N-1道燕尾状凹槽，所述燕尾状滑块在所述燕尾状凹槽内滑动；所述张开块用于推压N-1粒所述滚子至所述外圈；所述挤压块用于挤压第N粒所述滚子至所述外圈。
所述张开块下面的所述下楔形块上对应设置有N-1道用于张开所述张开块的燕尾状凹槽。
所述楔形凹槽的深度大于所述上楔形块的厚度。
所述第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸均与过滤调压器相连，所述过滤调压器与气源相连。
所述固定块与所述外圈的接触面上设置有V型槽，所述V型槽开口朝向所述外圈的第N粒所述滚子的放置位置。
本专利技术通过PLC控制电磁阀再间接控制机械系统执行气缸驱动机械结构完成轴承的全自动装配；
所述PLC控制电磁阀再间接控制机械系统执行气缸的自动控制过程的硬件机构主要有磁性开关、PLC、电磁阀以及触摸屏。
所述执行气缸所驱动的机械结构主要包括四种不同型号的气缸等机构。四种不同型号的气缸起着不同的工作作用，有着不同的位置布置，其中三种气缸是驱动机械结构上下运动气缸，一种为驱动机械结构左右运动气缸。
外圈的定位块由其下方气缸驱动的弹簧对其施力而克服重力完成定位。在装配的预定位阶段，先控制上楔形块上下运动气缸导杆伸出，即上楔形块伸出为接下来操作留出空间，再控制定位块及张开块装置上下运动气缸导杆伸出，在此过程中由于后者驱动弹簧的作用，挤压定位块完成外圈的周向定位。
气缸布置：根据本专利技术的设计要求，由于全自动装配操作动作较多，须选用四个合适的气缸来驱动完成所有的自动装配工作，而对该四个气缸工作的控制对全自动装配系统至关重要。通过对气缸进出气量、速度的控制即可控制相应装置运动的距离和速度，通过控制气缸的进气或出气即可实现相应装置的往返运动，这是对全自动循环装配的保证。根据本系统工作所使用的气缸数目，可将本系统机械结构分成六个主要部分：挤压最后一粒滚子装置上下运动机构、挤压最后一粒滚子装置左右运动机构、定位块及下楔形块上下运动装置、上楔形块上下运动装置、振动料斗中滚子自动落料装置以及自动装配工作台机构。其中第一气缸驱动挤压最后一粒滚子装置上下运动机构的上下运动，第二气缸驱动挤压最后一粒滚子装置左右运动机构的左右运动，第三气缸驱动上楔形块上下运动装置的上下运动，第四气缸驱动定位块及下楔形块上下运动装置的上下运动。故可通过控制系统各气缸的相互配合运动，以驱动系统相应装置的有序动作，再加上各优化设计的具体装置的有效性就可以实现系统全自动装配功能。
气缸工作状态：本专利技术将整个全自动轴承装配过程划分为以下几个状态：
初始状态：在此状态下，四个气缸均未工作，导杆伸出的长度均为零，当电磁阀接收到PLC的控制信号后驱动气缸开始工作。
预定位状态：先由PLC控制电磁阀驱动上楔形块上下运动气缸导杆伸出，再控制定位块及张开块装置上下运动气缸导杆伸出，在此过程中由于弹簧的作用，挤压定位块完成轴承外圈的下定位。
张开滚子状态：先控制上楔形块上下运动气缸收缩使张开块向外张开一段距离以便为滚子下落扶正，滚子下落后，继续控制上楔形块上下运动气缸收缩以将前N-1粒滚子张开。滚子张开完成后，上楔形块上下运动气缸导杆再伸出，此时上楔形块的施力消失，弹性圈使张开块复位到一起，完成滚子张开工作。
挤压滚子状态：张开块复位后，依次控制定位块及张开块装置上下运动气缸和上楔形块上下运动气缸收缩至定位平面，此时定位块仍在弹簧作用下保持定位，控制挤压装置左右运动气缸伸出，再控制挤压装置上下运动气缸伸出为最后一粒滚子落下扶正，最后一粒滚子落下后，继续控制挤压装置左右运动气缸伸出将最后一粒滚子挤压到轴承外圈内壁，完成挤压滚子工作。
复位状态：依次控制挤压装置上下运动气缸、挤压装置左右运动气缸、定位块及张开块装置上下运动气缸和上楔形块上下运动气缸收缩以复位到初始状态，完成装配循环。
本专利技术具体工作过程如下：
步骤一、控制第三气缸导杆向上运动至固定位置，再控制第四气缸导杆向上运动，压缩弹簧带动定位块至定位平面；
步骤二、继续控制第四气缸导杆向上运动使下楔形块中的燕尾槽（即楔形凹槽）下部的上表面到达定位平面为止，再控制第三气缸导杆向下运动驱动上楔形块推动下楔形块中的张开块向外张开一定距离。此时已经过振动料斗顺序排列的滚子再通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，其特征在于：包括操作箱（1），所述操作箱（1）内垂直设置有第三气缸（2）和第四气缸（3），所述第四气缸（3）的导杆顶端与倒L型滑块（4）相连，所述倒L型滑块（4）的垂直段（5）与设置于所述操作箱（1）内侧壁上的导轨（6）相连，所述倒L型滑块（4）的水平段（7）上表面固定设置有下楔形块（8），所述下楔形块（8）的上表面设置有楔形凹槽（9），所述楔形凹槽（9）外周的所述下楔形块（8）由若干张开块（10）组成，全部所述张开块（10）之间由弹性环相连，所述下楔形块（8）的中心垂直向设置有用于穿过传力杆的通孔，所述传力杆依次穿过所述水平段（7）和通孔后与上楔形块（11）相连，所述传力杆与第三气缸（2）的导杆相连；所述上楔形块（11）可进入所述楔形凹槽（9）内，所述下楔形块（8）的外周活动设置有水平板型的定位块（12）；弹簧（13）外绕所述下楔形块（8）后顶端与所述定位块（12）相连，底端与所述水平段（7）相连；所述定位块（12）用于定位NJ型圆柱滚子轴承的外圈（14）；所述操作箱（1）顶面水平设置有第二气缸（15），所述第二气缸（15）的导杆上设置有用于将滚子（19）挤压到所述外圈（14）的挤压块（16），所述操作箱（1）上设置有用于限定所述第二气缸（15）的导杆位移位置的固定块（17），所述第二气缸（15）与垂直向设置的第一气缸（18）相连；所述第一气缸（18）、第二气缸（15）、第三气缸（2）和第四气缸（3）分别与电磁阀相连，所述电磁阀均与PLC相连。...

【技术特征摘要】
1.一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，其特征在于：包括操作箱（1），所述操作箱（1）内垂直设置有第三气缸（2）和第四气缸（3），所述第四气缸（3）的导杆顶端与倒L型滑块（4）相连，所述倒L型滑块（4）的垂直段（5）与设置于所述操作箱（1）内侧壁上的导轨（6）相连，所述倒L型滑块（4）的水平段（7）上表面固定设置有下楔形块（8），所述下楔形块（8）的上表面设置有楔形凹槽（9），所述楔形凹槽（9）外周的所述下楔形块（8）由若干张开块（10）组成，全部所述张开块（10）之间由弹性环相连，所述下楔形块（8）的中心垂直向设置有用于穿过传力杆的通孔，所述传力杆依次穿过所述水平段（7）和通孔后与上楔形块（11）相连，所述传力杆与第三气缸（2）的导杆相连；所述上楔形块（11）可进入所述楔形凹槽（9）内，所述下楔形块（8）的外周活动设置有水平板型的定位块（12）；弹簧（13）外绕所述下楔形块（8）后顶端与所述定位块（12）相连，底端与所述水平段（7）相连；所述定位块（12）用于定位NJ型圆柱滚子轴承的外圈（14）；所述操作箱（1）顶面水平设置有第二气缸（15），所述第二气缸（15）的导杆上设置有用于将滚子（19）挤压到所述外圈（14）的挤压块（16），所述操作箱（1）上设置有用于限定所述第二气缸（15）的导杆位移位置的固定块（17），所述第二气缸（15）与垂直向设置的第一气缸（18）相连；所述第一气缸（18）、第二气缸（15）、第三气缸（2）和第四气缸（3）分别与电磁阀相连，所述电磁阀均与PLC相连。
2.根据权利要求1所述的一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，其特征在于：所述PLC与设置于所述操作箱（1）上的触摸屏相连。
3.根据权利要求1所述的一种NJ型圆柱滚子轴承全自动装配机，其特征在于：所述PLC与用于控制所述电磁阀的若干磁性开关相连。
4....

【专利技术属性】
技术研发人员：盛伟，纪爱敏，吕品，刘源，史旭，王喜玮，张超，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32