技术领域
[0001] 本
发明涉及一种轴承检测组装设备，特别涉及一种轮毂轴承轴向游隙选配机。
背景技术
[0002] 轴承在是使用过程用如果
内圈与
外圈的轴向游隙过大就会导致轴承的轴线存在显著沉降，在使用过程中引起振动多大，产生大量噪音，轴承旋转时对轴承
精度低，容易出现磨损和疲劳，承载能
力会受到很大的影响，目前轴承在厂内进行组装时，轴承内外圈预选，分选是分开进行的，而且选完之后组装成品也是由另一台设备来进行测量，导致所需分选套圈的尺寸多，料库大，合套率低，由于不在一起，当后续检测机发现分选偏差的时候，中间品较多，造成大量超差品，后续的返修工程量大，不良损金高。
发明内容
[0003] 为了克服上述
缺陷，本发明提供了一种轮毂轴承轴向游隙选配机，该轮毂轴承轴向游隙选配机能够实现套圈预分选与合套后的测量全套动作，不需要多种尺寸的分选，没有大量中间品滞留，提高了合套率，全自动化操作，生产效率高，节省人工。
[0004] 本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮毂轴承轴向游隙选配机，包括
台面、预选机构、标准
保持架组合、球仓、套合机构、搬运机构、测量机构、不良品排出机构、不良品收集区和控制系统，所述预选机构、套合机构和测量机构顺序固定
定位于台面上，预选机构能够对由两个待组装内圈、一个待组装外圈和标准保持架组合组装在一起的轴承进行轴向游隙测量并传信于控制系统，若干球仓用于放置不同公差范围的待组装保持架组合，套合机构能够将经过预选机构测量的待组装内圈、待组装外圈和球仓内一套待组装保持架组合形成的预组产品进行加压套合，搬运机构能够将套合机构上加压套合后的产品输送到测量机构内，并将测量机构内测量结束的产品搬运到台面的不良品排出工位，搬运机构还能够将不良品排出工位的产品搬运到后续输出工位处，测量机构能够对加压套合后产品进行轴向游隙测量并传信于控制系统，不良品排出机构能够将不良品排出工位处不合格品搬运到不良品收集区，所述控制系统控制预选机构、套合机构、搬运机构、测量机构和不良品排出机构动作。
[0005] 作为本发明的进一步改进，所述套合机构包括合套
框架、合套
工作台、合套驱动装置、合套导杆、合套加压头和合套导向头，所述合套工作台固定安装于合套框架上，合套导向头固定安装于合套框架上，合套导杆纵向能够滑动插设于合套导向头内，合套加压头固定安装于合套导杆下端并恰位于合套工作台正上方，合套驱动装置驱动合套导杆纵向滑动，控制系统控制合套驱动装置动作。
[0006] 作为本发明的进一步改进，还设有送料机构，包括传送机构、送料挡
块、有料感应器、
推杆和推料驱动装置，所述传送机构一端靠近球仓，传送机构另一端与套合机构的合套工作台对齐衔接，送料挡块固定安装于传送机构另一端上方，且送料挡块恰能够阻挡传送机构表面的产品继续前进，有料感应器固定安装于送料挡块上，有料感应器能够感应到被送料挡块阻挡的产品并传信于控制系统，推杆能够沿传送机构宽度方向滑动定位于传送机构背向套合机构一侧，推料驱动装置能够驱动推杆直线往复滑动将传送机构另一端的产品推至合套工作台上，控制系统控制推料驱动装置动作。
[0007] 作为本发明的进一步改进，所述各个球仓上均设有出料口，出料口处设有能够自动开启和闭合的盖板，控制系统控制各个球仓上的盖板开启和闭合。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述预选机构和测量机构结构相同，均包括工作台、上
支架、下支架、纵向升降驱动装置、外圈定位环、上内圈压盘、下内圈压盘、上加压
气缸结构、下加压气缸结构、第一、二电磁
阀和测量笔，所述工作台上形成环形的轴承定位平台，上、下支架分别固定定位于工作台上下两侧，纵向升降驱动装置的固定端固定于上支架上，纵向升降驱动装置的运动端能够驱动外圈定位环下降并压紧轴承定位平台上的待组装外圈，上加压气缸结构与外圈定位环固定连接，上加压气缸结构的
活塞杆下端与上内圈压盘固定连接，第一
电磁阀能够控制气路给上加压气缸结构供气驱动上加压气缸结构的
活塞杆及其上的上内圈压盘下降压紧待组装内圈上端面，下加压气缸结构固定于下支架上，下加压气缸结构的活塞杆上端与下内圈压盘固定连接，第二电磁阀能够控制气路给下加压气缸结构供气驱动下加压气缸结构的活塞杆及其上的下内圈压盘上升压紧待组装内圈下端面，测量笔能够对上加压气缸结构的活塞杆上端面高度连续取值并传信于控制系统，控制系统控制纵向升降驱动装置、第一、二电磁阀和测量笔动作。
[0009] 作为本发明的进一步改进，预选机构和测量机构还包括上旋转驱动装置和下旋转驱动装置，上旋转驱动装置能够带动上加压气缸结构的活塞杆旋转，下旋转驱动装置能够带动下加压气缸结构的活塞杆旋转，控制系统控制上旋转驱动装置和下旋转驱动装置动作。
[0010] 作为本发明的进一步改进，预选机构和测量机构还包括一自动对正装置，包括固定于下支架上的
套管、能够转动插设于套管内的对正轴、套设于对正轴上的弹性体和能够转动插设于对正轴上端内的顶销，所述顶销上端紧抵下加压气缸结构的活塞杆下端面，对正轴呈上端外径大于下端外径的T形结构，弹性体两端分别紧抵该T形结构的台阶面和套管下端内
侧壁。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述上支架上设有一安全限位挡块，纵向升降驱动装置的运动端上侧表面止挡于该安全限位挡块下侧表面。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述搬运机构包括叉料驱动装置、横移驱动装置和料叉，所述横移驱动装置固定于台面上，横移驱动装置能够驱动料叉驱动装置在
水平面上沿台面延伸方向直线运动，叉料驱动装置能够驱动料叉在水平面上沿垂直于台面延伸方向垂直的方向直线运动，料叉上沿台面延伸方向间隔设置两个与轴承圆周外侧表面匹配的叉料爪。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述不良品排出机构包括不良品排出通道、不良品排出底座、不良品排出升降驱动装置、推块和不良品水平推料驱动装置，所述不良品排出通道固定安装于台面的后续输出工位下方，台面的后续输出工位形成一镂空部，不良品排出底座纵向能够升降位于台面的后续输出工位正下方，且不良品排出底座向上运动恰能够伸入台面的后续输出工位内并与其上侧表面平齐，不良品排出底座向下运动恰能够与不良品排出通道一端对齐衔接，不良品排出升降驱动装置驱动不良品排出底座升降，推块能够沿不良品排出通道延伸方向滑动定位于台面下侧，不良品水平推料驱动装置能够驱动推块将不良品排出底座上的产品推至不良品排出通道一端上侧表面上，控制系统控制不良品排出升降驱动装置和不良品水平推料驱动装置动作。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明将套圈预分选与合套后的测量放在同一台设备上自动完成，由于不需要多种尺寸的分选，就不需要分选料库，预分选与检测在一起，可以及时发现尺寸偏差，没有大量中间品滞留，同时提高了合套率，减少了返修量，同时其对轴承进行全自动合套和检测，不需要人工合套，节省了大量人工，有效提高了生产效率和良品率，降低了生产成本。
附图说明
[0015] 图1为本发明的立体图；
[0016] 图2为本发明的结构原理立体图；
[0017] 图3为本发明的预选机构立体图；
[0018] 图4为本发明的预选机构主视图；
[0019] 图5为图4中A-A向剖视图；
[0020] 图6为本发明送料机构立体图；
[0021] 图7为本发明送料机构俯视图；
[0022] 图8为本发明合套机构主视图；
[0023] 图9为本发明的测量机构主视图；
[0024] 图10为图9中B-B向剖视图；
[0025] 图11为本发明的搬运机构立体图；
[0026] 图12为本发明的搬运机构主视图；
[0027] 图13为本发明的搬运机构俯视图；
[0028] 图14为本发明的不良品排出机构立体图；
[0029] 图15为本发明的不良品排出机构主视图；
[0030] 图16为图15中C-C向剖视图；
[0031] 图17为本发明的不良品排出机构俯视图。
具体实施方式
[0032]
实施例：一种轮毂轴承轴向游隙选配机，包括台面1、预选机构2、标准保持架组合、球仓3、套合机构4、搬运机构5、测量机构6、不良品排出机构7、不良品收集区和控制系统，所述预选机构2、套合机构4和测量机构6顺序固定定位于台面1 上，预选机构2能够对由两个待组装内圈、一个待组装外圈和标准保持架组合组装在一起的轴承进行轴向游隙测量并传信于控制系统，若干球仓3用于放置不同公差范围的待组装保持架组合，套合机构4能够将经过预选机构测量的待组装内圈、待组装外圈和球仓3内一套待组装保持架组合形成的预组产品进行加压套合，搬运机构5能够将套合机构4上加压套合后的产品输送到测量机构6内，并将测量机构6内测量结束的产品搬运到台面1的不良品排出工位，搬运机构5还能够将不良品排出工位的产品搬运到后续输出工位处，测量机构6能够对加压套合后产品进行轴向游隙测量并传信于控制系统，不良品排出机构 7能够将不良品排出工位处不合格品搬运到不良品收集区，所述控制系统控制预选机构2、套合机构4、搬运机构5、测量机构6和不良品排出机构7动作。
[0033] 该设备用于选择合适的轮毂
轴承内圈、外圈和保持架组件进行组装并进行正游隙检测分选合格品，设备总动作流程如下：
[0034] 步骤一：人工拿取两个内圈与一个外圈，装入标准保持架组件(使用公差范围为±0的标准
钢球和标准专用的保持架进行组装而成，其中标准专用保持架为去齿开口保持架，便于拆卸)，放入预选机构2进行测量该产品的正游隙进行分选；
[0035] 步骤二：预选机构2分选后，根据分选结果工人从
指定的球仓3球盒内取出两套待组装的保持架组件替换掉标准保持架组件；
[0036] 步骤三：将组装在一起的待组装内、外圈与待组装保持架组件送入到合套工位；
[0037] 步骤四：合套机构对装在一起的待组装内、外圈与待组装保持架组件加压合套；
[0038] 步骤五：合套后的轴承，由搬运机构5搬送到测量工位；
[0039] 步骤六：测量机构6对轴承进行轴向游隙测量，轴向游隙测量后，搬运机构5将轴承搬送到不良品排出工位；
[0040] 步骤七：如果轴向游隙测量判定测量的轴承是不良品，不良品排出机构7会动作，将不良品排出工位上的轴承排出；若是轴向游隙测量判定测量的轴承是合格品，不良品排出机构7 不会动作；
[0041] 步骤八：搬运机构5将合格品从搬送不良品排出工位搬送至后续输出工位，进行后续流程操作。
[0042] 该设备将套圈预分选与合套后的测量放在同一台设备上完成，由于不需要多种尺寸的分选，就不需要分选料库，预分选与检测在一起，可以及时发现尺寸偏差，没有大量中间品滞留，同时提高了合套率，减少了返修量，同时该机构自动进行合套，不需要人工合套，减少了人工，降低了生产成本，提高了合套良品率。
[0043] 所述套合机构4包括合套框架41、合套工作台42、合套驱动装置43、合套导杆44、合套加压头45和合套导向头46，所述合套工作台42固定安装于合套框架41上，合套导向头46 固定安装于合套框架41上，合套导杆44纵向能够滑动插设于合套导向头46内，合套加压头45固定安装于合套导杆44下端并恰位于合套工作台42正上方，合套驱动装置43驱动合套导杆44 纵向滑动，控制系统控制合套驱动装置43动作。
[0044] 合套机构动作流程如下：
[0045] 步骤一：轴承进入合套工位，放置在合套工作台42上；
[0046] 步骤二：合套驱动装置43(最佳为气缸，也可以是
电机电动
丝杆螺母机构等)推动合套导杆44以及合套加压头45向下加压；
[0047] 步骤三：合套加压头45将轴承两个内圈压入到外圈中，完成合套动作；
[0048] 步骤四：合套驱动装置43拉动合套导杆44以及合套加压头 45向上提升，回到原位；
[0049] 步骤五：搬运机构5将以合套的轴承搬送至测量工位的测量机构6内，合套工位等待下一套待合套的轴承送入。
[0050] 该机构实现了对人工组装在一起的轴承加压合套，确保轴承组装到位，同时避免工人耗费较大体力，便于提高生产效率，合套加压头45在合套导杆44和合套导向头46共同导向作用下，对轴承加压
位置和加压力稳定，确保轴承组装到位，有利于提高良品率。
[0051] 还设有送料机构8，包括传送机构81、送料挡块82、有料感应器83、推杆84和推料驱动装置85，所述传送机构81 一端靠近球仓3，传送机构81另一端与套合机构4的合套工作台42 对齐衔接，送料挡块82固定安装于传送机构81另一端上方，且送料挡块82恰能够阻挡传送机构81表面的产品继续前进，有料感应器83固定安装于送料挡块82上，有料感应器83能够感应到被送料挡块82阻挡的产品并传信于控制系统，推杆84能够沿传送机构81宽度方向滑动定位于传送机构81背向套合机构4一侧，推料驱动装置85能够驱动推杆84 直线往复滑动将传送机构81另一端的产品推至套合机构4工作台21上，控制系统控制推料驱动装置85动作，经过人工组装的轴承被放在送料机构8一端表面，传送机构81将轴承输送至另一端被送料挡块82挡住，有料感应器83感应到轴承到位后，推料驱动装置85驱动推杆84推出，进而将轴承推到合套机构的合套工作台42上，送料机构8能够自动将输送至套合机构4经过预选机构测量的待组装内圈、待组装外圈和球仓3内一套待组装保持架组合形成的预组产品输送至套合机构4处，避免了人工操作，提高了生产效率，避免了合套机构下压时压伤工人手，提高了整台设备的操作安全性。
[0052] 所述各个球仓3上均设有出料口，出料口处设有能够自动开启和闭合的盖板，控制系统控制各个球仓3上的盖板开启和闭合，球仓3在常规状态都是闭合的，当预选机构2测量完成后将测量结果反馈给控制系统，控制系统根据测量结果计算合适的保持架组件，并根据各个球仓3预设的保持架组件公差范围控制合适的球仓3打开，工人直接在打开的球仓3内拿取保持架组件即可，无需自行判断和挑选，保证了保持架组件选择的准确性，大大提高了成品的良品率以及组装效率，其中盖板可以是由气缸带动推拉式结构，也可以是由电机带动翻转式结构等等。
[0053] 所述预选机构2和测量机构6结构相同，均包括工作台21、上支架22、下支架23、纵向升降驱动装置24、外圈定位环25、上内圈压盘26、下内圈压盘27、上加压气缸结构28、下加压气缸结构29、第一、二电磁阀和测量笔30，所述工作台21上形成环形的轴承定位平台，上、下支架23分别固定定位于工作台21 上下两侧，纵向升降驱动装置24的固定端固定于上支架22上，纵向升降驱动装置24的运动端能够驱动外圈定位环25下降并压紧轴承定位平台上的待组装外圈，上加压气缸结构28与外圈定位环25固定连接，上加压气缸结构28的活塞杆下端与上内圈压盘26固定连接，第一电磁阀能够控制气路给上加压气缸结构 28供气驱动上加压气缸结构28的活塞杆及其上的上内圈压盘 26下降压紧待组装内圈上端面，下加压气缸结构29固定于下支架23上，下加压气缸结构29的活塞杆上端与下内圈压盘27固定连接，第二电磁阀能够控制气路给下加压气缸结构29供气驱动下加压气缸结构29的活塞杆及其上的下内圈压盘27上升压紧待组装内圈下端面，测量笔30能够对上加压气缸结构28的活塞杆上端面高度连续取值并传信于控制系统，控制系统控制纵向升降驱动装置24、第一、二电磁阀和测量笔30动作。
[0054] 预选机构2和测量机构6的作业流程如下：
[0055] 1.将轴承放在轴承定位平台上；
[0056] 2.纵向升降驱动装置24驱动外圈定位环25下降对待检测轴承的外圈进行定位并压紧，此时上内圈压盘26下端面与外圈定位环25下端面位置一致；
[0057] 3.第一电磁阀接通，对上加压气缸结构28供气驱动上加压气缸结构28的活塞杆下降，进而使上内圈压盘26对轴承的内圈施加推力，使
轴承外圈、轴承内圈及钢球靠紧，消除上游隙；
[0058] 4.测量笔30读取上加压气缸结构28的活塞杆上端面高度数值，并储存于控制系统以备计算；
[0059] 5.第一电磁阀断开，上加压气缸结构28的活塞杆缷压，上内圈压盘26退回到与轴承外圈对应的初始位置，第二电磁阀接通，对下加压气缸结构29供气驱动上加压气缸结构28的活塞杆上顶，通过下内圈压盘27对轴承内圈下端施加推力，使轴承外圈、轴承内圈及钢球靠紧，消除下游隙；
[0060] 6.测量笔30再次读取上加压气缸结构28的活塞杆上端面高度数值，并储存于控制系统以备计算；
[0061] 7.控制系统对上、下加压时的值相减得一差值，即为正游隙值。
[0062] 该设备结构简单，通过气压施加压力，通过上、下两次施压计算获得准确的正游隙值，实现了智能、高速、精确检测，节省人工，提高了检测效率。
[0063] 预选机构2和测量机构6还包括上旋转驱动装置31和下旋转驱动装置32，上旋转驱动装置31能够带动上加压气缸结构28 的活塞杆旋转，下旋转驱动装置32能够带动下加压气缸结构29 的活塞杆旋转，控制系统控制上旋转驱动装置31和下旋转驱动装置32动作，通过上、下旋转驱动装置32分别驱动上、下加压气缸结构29的活塞杆带动上、下内圈压盘27旋转，同时测量笔 30连续取值并平均计算，能够获得精确数值，降低检测误差，确保检测结果精确。
[0064] 预选机构2和测量机构6还包括一自动对正装置，包括固定于下支架23上的套管33、能够转动插设于套管33内的对正轴 34、套设于对正轴34上的弹性体和能够转动插设于对正轴34 上端内的顶销35，所述顶销35上端紧抵下加压气缸结构29的活塞杆下端面，对正轴34呈上端外径大于下端外径的T形结构，弹性体两端分别紧抵该T形结构的台阶面和套管
33下端内侧壁，自动对正装置能够弹性抵紧下加压气缸结构29的活塞杆下端面，使下内圈压盘27的上端面与测量台平齐，搬运的时候轴承不会产生卡住，且在上加压时，实现下加压活塞杆退缩后的快速归位。
[0065] 所述上支架22上设有一安全限位挡块36，纵向升降驱动装置24的运动端上侧表面止挡于该安全限位挡块36下侧表面，安全限位挡块36用于控制测量上型上下的位移量，通过减少空间，保证操作人员的手不会在预分选的过程中放入到正在动作的设备中去，确保检测安全性。
[0066] 所述搬运机构5包括叉料驱动装置51、横移驱动装置52和料叉，所述横移驱动装置52固定于台面1上，横移驱动装置52 能够驱动料叉驱动装置在水平面上沿台面1延伸方向直线运动，叉料驱动装置51能够驱动料叉在水平面上沿垂直于台面1 延伸方向垂直的方向直线运动，料叉上沿台面1延伸方向间隔设置两个与轴承圆周外侧表面匹配的叉料爪53，叉料驱动装置 51前进，叉料爪53将待测轴承叉住，然后横移驱动装置52横移，一个叉料爪53将合套工位的
工件搬运至测量机构6内进行测量，同时另一个叉料爪53将轴承从测量机构6内搬运至不良品排出工位等待，然后横移驱动装置52再继续横移一段距离，一个叉料爪53将轴承从测量机构6内搬运至不良品排出工位等待，同时另一个叉料爪53将不良品排出工位的工件搬运到后续排出工位，该搬运机构5结构简单，便于操作，当然也可以采用机械手夹取方式搬运轴承，或者通过多个推送机构实现轴承的单工位输送，此为本领域技术人员根据本
专利很容易想到的等同替换结构。
[0067] 所述不良品排出机构7包括不良品排出通道71、不良品排出底座72、不良品排出升降驱动装置73、推块74和不良品水平推料驱动装置75，所述不良品排出通道71固定安装于台面1的后续输出工位下方，台面1的后续输出工位形成一镂空部，不良品排出底座72纵向能够升降位于台面1的后续输出工位正下方，且不良品排出底座72向上运动恰能够伸入台面1的后续输出工位内并与其上侧表面平齐，不良品排出底座72向下运动恰能够与不良品排出通道71一端对齐衔接，不良品排出升降驱动装置73驱动不良品排出底座72升降，推块74能够沿不良品排出通道71延伸方向滑动定位于台面1下侧，不良品水平推料驱动装置75能够驱动推块74将不良品排出底座72上的产品推至不良品排出通道71一端上侧表面上，控制系统控制不良品排出升降驱动装置73和不良品水平推料驱动装置75动作。
[0068] 不良品排出程序工作流程为：
[0069] 步骤一：搬运机构5将已经检测过的轴承从检测工位搬送到不良品排出工位，放置在不良品排出底座72上；
[0070] 步骤二：检测判定如果该轴承是合格品，不良品排出机构 7不会动作，等待搬运机构5将合格品送出设备送到后续工位；检测判定如果该轴承是不良品，不良品排出升降驱动装置73 (最佳为气缸，也可以是电机带动丝母螺杆机构)会带动不良品排出底座72下降至与不良品排出通道71同一高度；
[0071] 步骤三：不良品水平推料驱动装置75(最佳为气缸)将不良品排出底座72上的不合格轴承推进不良品排出通道71上，将轴承排出到不良品收集区进行收集，不良品排出通道71可以是传送带也可以是有多个滚筒组成的倾斜坡道；
[0072] 步骤四：不良品水平推料驱动装置75收回后，不良品排出升降驱动装置73将不良品排出底座72向上提升至与台面1同一高度，等待搬运机构5将下一套检测后的轴承搬运过来。
[0073] 其中，不良品排出通道71与不良品排出通道71齐平位置的两侧设置挡块76，不良品排出通道71两侧可以设置挡边77，挡边可以有效的防止不良品排出时跑偏，有导向作用。
[0074] 在不良品排出通道71末端可以设置缓冲止挡78，当不良品品进入不良品排出通道71向前冲击的时候，既可以防止冲击力过大，撞坏不良品，又可以防止由于冲击力过大，不良品品冲出不良品排出通道71砸伤操作人员。
[0075] 不良品排出通道71起始端还可以设置料满感应器79，当不良品排出通道71内的不良品过多，触发感应器，设备报警，停止动作。提醒设备操作者及时处理不良品，查找不良品过多的原因。
