[發明專利]一種柔性輪轂軸承自動裝配線

在審

• 申請號: 201510077102.8
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104675870A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 姜嶺
• 申請（專利權）人: 浙江斯菱汽車軸承股份有限公司
• 主分類號: F16C43/04
• 分類號: F16C43/04
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種柔性輪轂軸承自動裝配線，其特征在于：包括內圈輸送測量設備、外圈輸送測量設備、托盤輸送線、合套設備、振動檢測設備、游隙檢測設備以及注脂檢測設備；內圈輸送測量設備、外圈輸送測量設備與合套設備通過托盤輸送線連接，該托盤輸送線上在合套設備和內圈輸送測量設備之間設有擋放料機構；合套設備與振動檢測設備通過一條傳送線連接，該傳送線上也設有擋放料機構；振動檢測設備與游隙檢測設備通過一條滑臺連接，該滑臺的末端設有推料機構，推料機構與注脂檢測設備之間通過一條輸出線連接；振動檢測設備和游隙檢測設備的前面均設有搬運裝置；內圈輸送測量設備和外圈輸送測量設備設有共用的內外圈輸送計算機和PLC可編程控制器，合套設備中設有合套計算機和合套PLC，振動檢測設備中設有振動檢測計算機和振動檢測PLC，游隙檢測設備中設有游隙檢測計算機和游隙檢測PLC，注脂檢測設備中設有注脂計算機和注脂PLC；各設備中的計算機均與PLC連接，內外圈輸送計算機與合套計算機通訊連接；

所述擋放料機構包括支架、擋料板、擋放料氣缸、連桿和連接軸，擋放料氣缸鉸接在支架上，連桿的一端與擋放料氣缸的活塞桿鉸接，連桿的另一端與連接軸連接，擋料板連接在連接軸的下端，連接軸安裝在支架上，擋放料氣缸的前面設置有檢測開關；

所述內圈輸送測量設備包括內圈存儲架、內圈輸入傳送線、擋放料機構、擋塊、推料機構、隔料機構、上料升降機構、內圈步進機構、內圈初選裝置、內圈初選機器人、內圈分選斜料道、內部輸送線、內圈廢料道和內圈測量裝置；內圈存儲架設置在內圈輸入傳送線的輸入端，擋放料機構安裝在內圈輸入傳送線上，擋塊設置在內圈輸入傳送線的末端，隔料機構和推料機構分別設置在內圈輸入傳送線的末端兩側，推料機構與上料升降機構之間設有送料臺；內圈初選裝置設置在上料升降機構和內圈初選機器人之間，上料升降機構、內圈初選裝置和內圈初選機器人之間設置有輸送工件的內圈步進機構；內圈初選機器人設置在內圈分選斜料道和內圈廢料道的后部；內部輸送線設置在內圈分選斜料道與內圈測量裝置之間；所述內圈存儲架包括機架、工件檢測開關架、傾斜料道和同步放料裝置，各條傾斜料道安裝在機架的上部，在各條傾斜料道的出口處安裝有同步放料裝置，同步放料裝置的前面在機架兩側安裝有工件檢測開關架，同步放料裝置與內外圈輸送PLC連接，工件檢測開關架安裝有檢測開關，檢測開關與內外圈輸送計算機連接；

所述上料升降機構包括支架、升降氣缸、導桿和定位頭，升降氣缸安裝在支架上，其活塞桿朝下并與連接板連接，連接板上安裝有導桿，導桿的上端連接有定位頭，定位頭的一側設有檢測開關，該檢測開關與內外圈輸送計算機連接，升降氣缸與內外圈輸送PLC連接；所述內圈步進機構包括機架、升降氣缸、升降座、移動氣缸、移動板和搬運手指；升降氣缸安裝在機架上，升降座連接在四個升降氣缸的活塞桿上，升降座上設有導軌，移動板安裝在升降座的導軌上并與移動氣缸的活塞桿連接，移動氣缸安裝在升降座上，移動板上設有四對搬運手指；在機架上位于移動板的右邊兩對搬運手指處設置有放料柱；

所述內圈初選裝置包括測量架、升降氣缸、左測量工位和右測量工位；升降氣缸安裝在測量架的下部，其活塞桿朝下并與連接板連接；左測量工位和右測量工位安裝在測量架的左右兩側，兩者結構相同，每個測量工位均包括測量頭和內圈定位軸，測量頭安裝在測量架的上部，內圈定位軸安裝在定位軸座中，內圈定位軸的下端與連接板連接；測量頭包括位移傳感器、測量桿、測量桿座和測量工裝，測量桿安裝在測量桿座內，測量桿座的下端與測量工裝連接，測量桿的下端伸入測量工裝內，位移傳感器安裝在測量桿的上方，測量工裝內安裝有帶鋼球的保持架，位移傳感器與內外圈輸送計算機連接；

所述內圈初選機器人包括機架、移動架、滑軌架、滑軌、左升降氣缸、右升降氣缸、左手指氣缸架、右手指氣缸架、左手指氣缸、右手指氣缸、伺服電機和取料手指；滑軌架安裝在機架的上部，滑軌架上安裝有滑軌，滑軌架上的一端安裝有伺服電機，伺服電機通過鏈輪與滑軌架內的傳動鏈條連接，移動架安裝在滑軌上并與傳動鏈條連接；左升降氣缸和右升降氣缸均安裝在移動架上，左手指氣缸架與左升降氣缸的活塞桿連接并通過導桿導向，右手指氣缸架與右升降氣缸的活塞桿連接并通過導桿導向；左手指氣缸安裝在左手指氣缸架上，右手指氣缸安裝在右手指氣缸架上，左手指氣缸和右手指氣缸的活塞桿上均安裝有取料手指；

所述內圈測量裝置包括測量架、上料氣缸、推料氣缸、接料板、接料板升降氣缸、定位軸座、內圈定位軸、前測量工位、后測量工位和定位軸撥動機構；上料氣缸位于內部輸送線的末端，其活塞桿上安裝有上料塊，上料塊處安裝有上料檢測開關；推料氣缸設置在上料氣缸的上方，其活塞桿上安裝有推料頭；接料板升降氣缸和定位軸座安裝在測量架上，兩個接料板升降氣缸的活塞桿上連接有接料板；內圈定位軸安裝在定位軸座中，接料板上設有能夠使內圈定位軸伸出的洞孔，洞孔的兩側設有位置檢測開關；測量架上設置有前測量工位和后測量工位兩個相同的測量工位，前測量工位和后測量工位之間設有隔料機構；每個測量工位均包括測量頭、升降氣缸和內圈定位軸，測量頭安裝在測量架的上部，升降氣缸安裝在測量架的下部，其活塞桿朝下并與連接板連接，連接板上設有導桿，內圈定位軸的下端與連接板連接；內圈定位軸與定位軸撥動機構連接，定位軸撥動機構包括撥動氣缸、齒條和齒輪，齒輪通過花鍵安裝在內圈定位軸上，齒輪與齒條嚙合，齒條與撥動氣缸的活塞桿連接，撥動氣缸和齒輪均固定連接在測量架上；

所述外圈輸送測量設備包括外圈存儲架、外圈輸入傳送線、擋塊、送料機構、緩沖推料機構、推料機構、擋料機構、外圈測量裝置和廢料推出機構；外圈存儲架設置在外圈輸入傳送線的輸入端，外圈輸入傳送線的末端設有擋塊，擋塊的位置處設有檢測開關，擋塊的一側設有送料機構，一側設有緩沖推料機構，外圈測量裝置的進料端設有推料機構，外圈測量裝置的測量位置前面設有將外圈擋住的擋料機構，外圈測量裝置的出料端設有廢料推出機構；

所述外圈測量裝置包括測量架、測量頭升降氣缸、測量頭架、測量頭、接料板、接料板升降氣缸、軸套、外圈定位軸、頂升氣缸、連接板和定位軸撥動機構；接料板升降氣缸和軸套安裝在測量架上，兩個接料板升降氣缸的活塞桿上連接有接料板，接料板上設有能夠使外圈定位軸伸出的洞孔，洞孔的兩側設有位置檢測開關；頂升氣缸安裝在測量架的下部，其活塞桿朝下并與連接板連接；外圈定位軸通過花鍵安裝在軸套中，外圈定位軸的下端也與連接板連接，外圈定位軸的上端裝有下帶球保持架；軸套與定位軸撥動機構連接，定位軸撥動機構包括撥動氣缸、齒輪和齒條，撥動氣缸安裝在測量架上，齒條與撥動氣缸的活塞桿連接，齒輪安裝在軸套上，齒輪與齒條嚙合；測量架上設置有帶導軌的立柱，測量頭架安裝在立柱的導軌上，測量頭架與測量頭升降氣缸的活塞桿連接，測量頭升降氣缸安裝在立柱的上端；測量頭安裝在測量頭架上，測量頭的測量工裝的外側安裝有上帶球保持架；

所述托盤輸送線包括支架、上輸送帶、下輸送帶、左升降箱、止動機構、托盤頂起機構和右升降箱，上輸送帶和下輸送帶上下平行安裝在支架上，由各自的驅動電機帶動運轉；左升降箱和右升降箱分別設置在兩條輸送帶的兩端，在上輸送帶上設置有安裝在支架上的止動機構和托盤頂起機構；止動機構包括止動氣缸和止動塊，止動塊安裝在止動氣缸的活塞桿上；托盤頂起機構設置在將測量結束后的外圈和內圈推出的位置處，托盤頂起機構包括頂起氣缸和頂板，頂板安裝在頂起氣缸的活塞桿上，頂板上設有導桿；

所述左升降箱和右升降箱的結構是一樣的，包括支架、升降架、升降氣缸、停止器和傳送機構，升降氣缸安裝在支架上，升降架安裝在升降氣缸的活塞桿上，停止器和傳送機構設置在升降架上；傳送機構包括電機、傳動鏈條和輸送鏈條，電機安裝在升降架的下部，電機通過傳動鏈條帶動前后兩條輸送鏈條運行，兩條輸送鏈條與上輸送帶的兩條輸送鏈條是對接的；停止器用于擋住托盤，包括停止氣缸和停止塊，停止塊安裝在停止氣缸的活塞桿上；所述合套設備包括鋼球輸送裝置、布球裝置、保持架鋼球壓裝裝置、合套裝置、合套計算機和合套PLC，鋼球輸送裝置、布球裝置和保持架鋼球壓裝裝置由后向前設置，合套裝置?位于壓裝裝置的右側，鋼球輸送裝置、布球裝置、保持架鋼球壓裝裝置和合套裝置中的執行機構均與合套PLC連接；

所述鋼球輸送裝置包括料倉架、料倉、放料管和送料機器人，一個料倉盛放一種尺寸規格的鋼球，所有料倉均安裝在料倉架上，料倉的下部設置有料倉擋放料氣缸，料倉擋放料氣缸的活塞桿與料倉內的擋料塊連接，料倉擋放料氣缸的活塞桿帶動擋料塊進退；料倉的底部設有放料管，放料管上設有放料管擋放料氣缸；料倉的下方設有送料機器人，送料機器人包括機架、移動架、縱向移動機構和橫向移動機構；縱向移動機構安裝在機架上，橫向移動機構通過導軌安裝在縱向移動機構上；移動架安裝在橫向移動機構，在橫向移動機構的帶動下移動架可橫向移動；移動架上安裝有運料管，運料管的底部設有擋放料氣缸；所述保持架鋼球壓裝裝置包括機架、下工裝支撐、上壓頭和壓裝升降氣缸，壓裝升降氣缸安裝在機架的上部，壓裝升降氣缸的活塞桿與連接板連接，連接板上設置有導柱，上壓頭安裝在連接板上；下工裝支撐上安裝有下工裝，下工裝的上端設有均布的球道，每個球道上均裝有接觸式檢測開關；接觸式檢測開關與合套計算機連接；

所述合套裝置包括機架、內圈壓頭、合套氣缸、連接板和下定位座，合套氣缸安裝在機架的上部，合套氣缸的活塞桿與連接板連接，連接板上設置有導柱，內圈壓頭安裝在連接板上，下定位座安裝在機架的下部；

所述傳送線包括輸送帶、擋放料機構、推料機構、升降機構和送料機構；擋放料機構設置在輸送帶上，擋放料機構處設有一對檢測開關，推料機構設置在輸送帶的末端，并位于升降機構的前方；升降機構包括升降氣缸和上平板，上平板與升降氣缸的活塞桿連接，上平板上設有導桿；

所述振動檢測設備包括一工位振動檢測裝置、翻轉裝置、二工位振動檢測裝置、廢料推出氣缸、振動檢測PLC和振動檢測計算機，翻轉裝置設置在兩個振動檢測裝置之間，兩個振動檢測裝置和翻轉裝置的前面設有一條滑臺，廢料推出氣缸設置在二工位振動檢測裝置的出料端，并位于所述一條滑臺的一側，振動檢測裝置與振動檢測PLC和振動檢測計算機連接，翻轉裝置與振動檢測PLC連接；所述振動檢測裝置包括支架、電機、主軸、探針伸出氣缸、滑座、頂起氣缸、上工裝和下工裝，電機安裝在支架的上部，主軸通過軸承安裝在主軸座上，主軸座安裝在支架上；主軸的上端與電機連接；上工裝安裝在主軸的下端；頂起氣缸安裝在支架的下部，頂起氣缸的活塞桿與滑座連接，下工裝安裝在滑座上；下工裝位于滑臺的下面，支架上還安裝有左右兩個探針伸出氣缸，探針伸出氣缸的活塞桿上安裝有探針，探針與振動檢測計算機連接；支架上安裝有氣墊；各個氣缸均與振動檢測PLC連接；上工裝包括內壓頭和外壓頭，內壓頭連接?在主軸座上，外壓頭套裝在內壓頭的外側并通過壓塊固定在支架上；

所述翻轉裝置包括機架、升降氣缸、翻轉氣缸、手指氣缸和手指，升降氣缸安裝在機架上，翻轉氣缸與升降氣缸的活塞桿連接，手指氣缸安裝在翻轉氣缸上，手指安裝在手指氣缸的活塞桿上；

所述游隙檢測設備包括游隙檢測裝置、游隙檢測計算機和游隙檢測PLC，游隙檢測裝置與振動檢測設備共用所述一條滑臺；游隙檢測裝置包括頂起氣缸、滑座、內圈壓緊氣缸、下工裝、下工裝芯軸、芯軸座、電機、支架、上工裝和測頭；頂起氣缸安裝在支架的下部，滑座與頂起氣缸的活塞桿連接；下工裝安裝在滑座的上端，下工裝內裝有下工裝芯軸，下工裝芯軸的下端安裝在芯軸座內，芯軸座與內圈壓緊氣缸的活塞桿連接；電機和內圈壓緊氣缸均安裝在滑座上，電機與下工裝芯軸通過帶傳動連接，其中下工裝芯軸上的皮帶輪與下工裝芯軸通過花鍵連接，并且是安裝在滑座上；上工裝安裝在支架的上部，上工裝的上方設有測頭，測頭安裝在支架上端并與游隙檢測計算機連接，各氣缸與游隙檢測PLC連接，測頭的下端與上工裝的主軸上端接觸；上工裝包括內壓頭、外壓頭、軸套、主軸和主軸座，主軸座套裝在軸套中，主軸座在軸套中移動，主軸通過軸承安裝在主軸座中，兩者通過鎖緊螺母連為一體，主軸座的上端設有配重塊，內壓頭連接在主軸的下端，外壓頭套裝在內壓頭的外側，并通過壓塊固定在支架上；

所述注脂檢測設備包括注脂裝置、密封圈壓裝裝置、跳動檢測裝置、注脂檢測計算機和注脂檢測PLC?；

注脂裝置包括機架、稱重氣缸、注脂氣缸、稱重裝置、下定位座、電機和注脂頭，注脂氣缸安裝在機架的下部，其活塞桿朝下并與連接板連接，連接板上安裝有稱重氣缸，稱重氣缸的活塞桿與下連板連接，下連板安裝有導桿，導桿上連接有上連板；稱重裝置安裝在機架上，下定位座安裝在上連板上，稱重裝置的上端伸入下工裝的內孔中；電機安裝在機架的上部，電機通過傳動機構與注脂頭連接，帶動注脂頭轉動，注脂頭安裝在注脂頭座中，注脂頭座安裝在機架的上部；注脂頭中設有均布的注脂孔；稱重裝置與注脂檢測計算機連接，稱重氣缸、注脂氣缸和電機與注脂檢測PLC連接；

密封圈壓裝裝置包括機架、下工裝、上工裝、連接板和氣液增壓缸，氣液增壓缸安裝在機架的上端，氣液增壓缸的活塞上安裝有連接板，連接板上設有導桿；上工裝安裝在連接板的底面，其上設有安放密封圈的凹槽；下工裝安裝在機架上并位于上工裝的正下方；

跳動測量裝置包括機架、電機、頂盤軸、下工裝、上壓頭、下壓氣缸、移動機構和測量機構；電機安裝在機架的下部，電機通過傳動機構與頂盤軸連接，帶動頂盤軸轉動；頂盤軸安裝在頂盤軸座中，頂盤軸座安裝在機架上；下工裝安裝在頂盤軸上，下工裝的上端設有安放輪轂軸承的芯軸；下壓氣缸安裝在機架的上部，上壓頭連接在下壓氣缸的活塞桿上，并位于下工裝的正上方；移動機構安裝在機架上并位于在下工裝的一側，移動架安裝在移動機構的動力輸出端，測量機構安裝在移動架上；測量機構包括探針、杠桿、壓動氣缸和位移傳感器，杠桿鉸接在移動架上，探針安裝在杠桿的一端，壓動氣缸和位移傳感器位于杠桿的另一端，壓動氣缸安裝在移動架的上部，其活塞桿與杠桿連接，杠桿與移動架之間設有彈簧位移傳感器與注脂檢測計算機連接，各氣缸和電機均與注脂檢測PLC連接。