技术领域
[0001] 本
发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种全自动嵌石墨机。
背景技术
[0002] 一种无油镶嵌式自润滑
轴承，由金属基体承受
载荷，金属基体的圆周壁上设有若干通孔，通孔中镶嵌有自润滑材料，石墨便是一种最常用的自润滑材料。在目前的该类轴承生产企业中，主要通过人工镶嵌石墨棒。在镶嵌石墨棒之前，需要在通孔的内壁涂环
氧树脂，该工序同样由人工完成，
环氧树脂暴露在空气当中，时间较长后粘结效果下降，且人工涂胶的均匀性较差，容易造成环氧树脂的浪费，且易造成环境污染。另外，人工镶嵌石墨的效率较低，工人的劳动强度大，人工成本较高。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是解决
现有技术中人工镶嵌石墨棒所造成的劳动强度大、人工成本高、镶嵌效率低等技术
缺陷。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种全自动嵌石墨机，至少包括：轴承
定位装置，该轴承定位装置至少包括相对设置的上顶针、下顶针以及初始定位装置，所述上顶针连接有纵向驱动装置一，所述下顶针连接有纵向驱动装置二和旋转驱动装置，所述初始定位装置上设有光线
传感器；涂胶装置，该涂胶装置至少包括混胶装置和点胶装置，所述点胶装置包括点胶嘴和用于驱动点胶嘴横向移动的驱动装置一，所述混胶装置的出胶口与点胶嘴的进胶口连通；嵌石墨装置，该嵌石墨装置包括包括镶嵌装置和石墨接收装置，所述镶嵌装置包括前
基板、后基板以及设于前基板和后基板之间的容纳腔，所述前基板上设有石墨棒
喷嘴，所述后基板上设有与石墨棒喷嘴同轴的通孔，通孔内设有沿轴向移动的顶杆，顶杆的自由端连接有顶杆驱动装置；所述石墨接收装置包括设于后基板上的进料孔、滑
块、贯穿滑块的储料孔以及用于驱动滑块在容纳腔内滑动的驱动装置三，所述滑块具有进料工作
位置和出料工作位置；在进料工作位置，所述储料孔与进料孔同轴；在出料工作位置，所述储料孔与石墨棒喷嘴同轴。
[0005] 上述结构提供了一种镶嵌石墨棒的自动化技术方案，通过轴承定位装置自动定位轴承的金属基体，并由初始定位装置上的光线传感器定位金属基体上作为参考基准的第一个镶嵌孔，经过混胶装置混合后的胶液经由点胶嘴
喷涂于金属基体上的镶嵌孔内壁；由石墨输送装置将石墨棒输送至石墨棒喷嘴处，并由顶杆将该石墨棒镶嵌于涂胶后的镶嵌孔中，整个嵌石墨棒发过程不需要人工参与，自动化程度高，有效降低了人
力成本，同时提升了镶嵌效率与镶嵌
质量。
[0006] 进一步的，所述石墨接收装置还包括光线传感器，所述滑块上设有沿径向贯穿储料孔的检测孔；在接料工作位置，光线传感器的光线穿过所述检测孔。
[0007] 进一步的，所述初始定位装置设有
基础位置调节固定装置和实时位置调节装置，所述基础位置调节固定装置包括
固定板和移动板，所述固定板上设有长孔，所述移动板通过可调
螺母穿过长孔与固定板连接，所述实时位置调节装置用于驱动初始定位装置相对移动板移动，移动方向与长孔的长度方向一致。由于金属基体的规格较多，光线传感器的工作范围有限，在更换金属基体规格后，通过基础位置调节固定装置粗调光线传感器的位置，再通过实时位置调节装置精调光线传感器的工作位置，两种位置调节装置相结合的方式，可以适应不同规格的金属基体，使全自动嵌石墨机的适用范围更广，经济附加值更高。
[0008] 进一步的，所述点胶装置还包括基础位置调整机构，该基础位置调整机构包括固定基板和活动基板，所述固定基板上设有长孔，所述活动基板通过可调螺母穿过长孔与固定基板连接，所述驱动装置一用于驱动点胶嘴相对活动基板移动，移动方向与长孔的长度方向一致。通过基础位置调整机构粗调点胶装置的初始位置以适应不同规格的金属基体，进而通过驱动装置一驱动点胶嘴进行涂胶，同样增大了全自动嵌石墨机的适用范围，提高了经济附加值。
[0009] 进一步的，所述混胶装置包括硬化剂压力罐、环氧树脂压力罐和混胶计量
泵，所述硬化剂压力罐和环氧树脂压力罐分别与混胶
计量泵的进液口连通，所述混胶计量泵的出液口设有混胶管，混胶管与点胶嘴连通。混合前的胶液分别储存于硬化剂压力罐和环氧树脂压力罐，与空气完全隔绝，防止胶液被污染；通过混胶计量泵自动控制硬化剂和环氧树脂的比例，控制
精度高，混合更加均匀。
[0010] 进一步的，所述点胶嘴的出液口的出液方向为径向方向，且该径向方向为竖直向上或接近于竖直向上的方向。该结构的好处在于，胶液直接喷涂于镶嵌孔的上部，在胶液压力和重力的作用下，自动沿着镶嵌孔的内壁向下流，涂胶效率高，均匀性也较好。
[0011] 进一步的，所述镶嵌装置还设有初始位置调整机构，该初始位置调整机构包括调节螺杆、调节块和设于调节块一端并与调节螺杆相匹配的调节螺母，所述调节块远离调节螺母的一端和驱动装置二固定连接。通过初始位置调整机构粗调镶嵌装置的初始位置以适应不同规格的金属基体，同样增大了全自动嵌石墨机的适用范围，提高了经济附加值。
[0012] 进一步的，所述嵌石墨装置还包括导向装置，该导向装置包括固定设置且相互平行的
导轨一和导轨二，所述镶嵌装置和调节块的底部设有与导轨一相匹配的导轨槽，所述石墨接收装置底部设有与导轨二相匹配的导轨槽。
[0013] 进一步的，还包括石墨棒输送装置，所述石墨棒输送装置包括圆振盘和石墨转接装置，所述石墨转接装置包括固定座、滑动座及用于驱动滑动座相对固定座移动的驱动装置四，所述固定座上设有与圆振盘的出料通道相连的进料孔及与石墨接收装置相连的出料孔，所述固定座上还设有出
风口与出料孔同轴的吹气装置，所述滑动座上设有储料孔；所述滑动座具有进料工作位置和出料工作位置，在进料工作位置，所述储料孔与进料孔同轴，在出料工作位置，所述储料孔与出料孔同轴。该结构石墨接收装置配合，一次只输送一根石墨棒，同样使得系统控制精准，不会造成石墨棒堵塞，且便于计数。
[0014] 进一步的，所述圆振盘包括振动盘、设于振动盘内壁螺旋上升的螺旋轨道以及连接螺旋轨道与石墨转接装置的出料通道，所述螺旋轨道的出口处设有导向组件。导向组件的目的在于将杂乱的石墨棒规则排列，便于石墨转接装置输送石墨棒。
附图说明
[0015] 图1为本
实施例全自动嵌石墨机的结构示意图；
[0016] 图2为图1所示A部的局部放大示意图；
[0017] 图3为本实施例轴承定位装置中上顶针处的结构示意图；
[0018] 图4为本实施例轴承定位装置中下顶针处的结构示意图；
[0019] 图5为本实施例轴承定位装置中初始定位装置的结构示意图；
[0020] 图6为本实施例涂胶装置的结构示意图；
[0021] 图7为图6所示涂胶装置中点胶装置的结构示意图；
[0022] 图8为本实施例嵌石墨装置的结构示意图；
[0023] 图9为图8所示B部的局部放大示意图；
[0024] 图10为本实施例嵌石墨装置中镶嵌装置与石墨接收装置的连接示意图；
[0025] 图11为本实施例嵌石墨装置中镶嵌装置和石墨接收装置与图10不同
角度下的连接示意图；
[0026] 图12为本实施例镶嵌装置与石墨接收装置连接处的局部结构示意图；
[0027] 图13为本实施例镶嵌装置中后基板处的局部结构示意图；
[0028] 图14为本实施例石墨转接装置的结构示意图；
[0029] 图15为图14所示石墨转接装置的局部爆炸示意图。
具体实施方式
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031] 本实施例的一种全自动嵌石墨机如图1、图2所示，包括轴承定位装置100、涂胶装置200和嵌石墨装置，下面结合附图对上述结构一一进行说明。
[0032] 本实施例的轴承定位装置包括相对设置的上顶针110、下顶针120以及初始定位装置130。如图3所示，其中上顶针110连接有纵向驱动装置一111，作为优选，在上顶针110和纵向驱动装置一111之间设有中间连接件113，上顶针110与中间连接件113的下端之间的连接形式为轴向固定但可绕上顶针的轴线旋转，中间连接件113的上端则与纵向驱动装置一111固定连接。上顶针110与中间连接件113整体联动，由纵向驱动装置一111驱动相对
支架112竖直方向移动。在本实施例中，纵向驱动装置一111可以选自
液压缸、
气缸、直线
电机或者旋转电机结合
丝杠传动中的任何一种形式，优选采用气缸。
[0033] 如图4所示，本实施例的下顶针120连接有纵向驱动装置二122和旋转驱动装置121。其中下顶针120与过渡连接件126旋转连接，旋转驱动装置121用于驱动下顶针120旋转。在本实施例中，旋转驱动装置121为旋转电机或回转气缸均可，优选采用回转气缸。过渡连接件126的下端与纵向驱动装置二122固定连接，本实施例的纵向驱动装置二122可以选自液压缸、气缸、直线电机或者旋转电机结合丝杠传动中的任何一种形式。作为优选，本实施例中的纵向驱动装置二122为回转气缸，回转气缸的输出端通过
联轴器123连接有
丝杆124，过渡连接件126的下端设有与丝杆124相匹配的
套管125。
[0034] 如图5所示，本实施例的初始定位装置130上设有光线传感器131，该光线传感器131发出射线132。本实施例中的初始定位装置130还设有基础位置调节固定装置和实时位置调节装置。作为优选，基础位置调节固定装置包括固定板133和移动板135，在固定板133上设有长孔134，上述移动板135通过可调螺母136穿过长孔与固定板133连接。其中实时位置调节装置优选采用气缸137，光线传感器131设于支持架138上，由气缸137驱动支持架138相对移动板135移动，移动方向与长孔134的长度方向一致。由于无油
自润滑轴承的金属基体的规格较多，光线传感器的工作范围有限，在更换金属基体规格后，通过基础位置调节固定装置粗调光线传感器的位置，再通过实时位置调节装置精调光线传感器的工作位置，两种位置调节装置相结合的方式，可以适应不同规格的金属基体，使全自动嵌石墨机的适用范围更广，经济附加值更高。
[0035] 如图6所示，本实施例的涂胶装置200包括混胶装置210和点胶装置220。其中混胶装置210包括硬化剂压力罐211、环氧树脂压力罐212和混胶计量泵213，其中硬化剂压力罐211和环氧树脂压力罐212分别与混胶计量泵的进液口连通，混胶计量泵213的出液口设有混胶管214，混胶管与点胶装置220连通。本实施例中，混合前的胶液分别储存于硬化剂压力罐和环氧树脂压力罐，与空气完全隔绝，防止胶液被污染，且不会污染环境，也不会造成环氧树脂的浪费；通过混胶计量泵自动控制硬化剂和环氧树脂的比例，控制精度高，混合更加均匀。
[0036] 如图7所示，本实施例的点胶装置220包括点胶嘴221，点胶嘴221的出液口222的出液方向为径向方向，且该径向方向为竖直向上或接近于竖直向上的方向。该结构的好处在于，胶液直接喷涂于镶嵌孔的上部，在胶液压力和重力的作用下，自动沿着镶嵌孔的内壁向下流，涂胶效率高，均匀性也较好。
[0037] 需要说明的是，本实施例点胶装置的位移驱动装置包括基础位置调整机构和驱动装置一227。其中基础位置调整机构包括固定基板223和活动基板225，在固定基板223上设有长孔224，活动基板225通过可调螺母226穿过长孔224与固定基板223连接，驱动装置一227用于驱动活动基板上的点胶嘴221相对活动基板移动，移动方向与长孔的长度方向一致。其中驱动装置一227优选为气缸。通过基础位置调整机构粗调点胶装置的初始位置以适应不同规格的金属基体，进而通过驱动装置一驱动点胶嘴进行涂胶，同样增大了全自动嵌石墨机的适用范围，提高了经济附加值。
[0038] 如图8所示，本实施例的嵌石墨装置包括镶嵌装置300和石墨接收装置400，石墨输送装置包括圆振盘500和石墨转接装置600。下面结合附图8-15对本实施例的结构做进一步的详细说明。
[0039] 如图8、图9所示，本实施例的圆振盘500包括振动盘510、设于振动盘510内壁螺旋上升的螺旋轨道520以及连接螺旋轨道520与石墨转接装置600的出料通道550。本实施例中，在螺旋轨道520的出口处设有导向组件530，用于将杂乱的石墨棒规则排列，便于石墨转接装置输送石墨棒。由于圆振盘为现有技术，故在此对其具体结构不做进一步的赘述。
[0040] 需要说明的是，在本实施例中出料通道550上设有挡料板560，该挡料板560上设有多个腰形孔570，挡料板560通过调节螺钉穿过腰形孔连接于圆振盘支架上。该结构的的好处在于，可通过调节螺钉调整挡料板与出料通道之间的间隙，以适应不同规格的石墨棒通过。挡料板与出料通道之间设置合适的容纳相应规格的间隙，在容纳石墨棒通过的同时，也可对经过的石墨棒进行排列，以方便后续石墨转接装置的工作。本实施例中，在出料通道上还设有传感器540，用于监控石墨棒的运行状态。
[0041] 如图14、图15所示，本实施例的石墨转接装置包括固定座610、滑动座620及用于驱动滑动座620相对固定座610移动的驱动装置四630。其中，固定座610上设有与圆振盘的出料通道550相连的进料孔612及出料孔611，固定座610为中空结构，滑动座620位于固定座的中空腔体内，在与出料孔611相对的一侧设有出风口与出料孔611同轴的吹气装置。
[0042] 需要说明的是，滑动座620上设有储料孔622，并且滑动座具有进料工作位置和出料工作位置，在进料工作位置，储料孔622与进料孔612同轴，在出料工作位置，储料孔622与出料孔611同轴。进一步的，石墨转接装置600还包括光线感应器640，滑动座上设有穿过储料孔的光线感应通道623。工作过程中，首先，滑动座位于进料工作位置，在圆振盘的作用下，一根石墨棒通过出料通道550及进料孔612进入储料孔622，光线感应器640感应到石墨棒进入后，驱动装置四630启动，驱动滑动座上行至出料工作位置，接着吹气装置启动，将储料孔中的石墨棒吹入储料孔并经由进料通道进入石墨接收装置400。该结构石墨接收装置配合，一次只输送一根石墨棒，同样使得系统控制精准，不会造成石墨棒堵塞，且便于计数。
[0043] 作为优选，如图15所示，滑动座620上设有可拆卸的承载块621，储料孔622位于该承载块621上，如此设置的目的在于，通过更换不同规格储料孔的承载块以适用不同规格的石墨棒，增大了全自动嵌石墨机的适用范围，提高了经济附加值。
[0044] 本实施例的驱动装置四630可以选自液压缸、气缸、直线电机或者旋转电机结合丝杠传动中的任何一种形式，优选采用气缸。
[0045] 作为优选，本实施例中，驱动装置四630的输出端与滑动座620之间通过衔接片700连接，衔接片700的两端分别与驱动装置四630的输出端和滑动座620铰接。由于滑动座与固定座之间设有相互匹配的导轨和导槽，这就要求驱动装置四630的移动方向与导轨要绝对平行，而在实际生产中，无论是生产还是装配，均无法保证驱动装置四630的移动方向与导轨的绝对平行，在平行度较差的情况下，滑动座移动时的阻力较大，且容易发生磨损，进一步的降低精度。在尽可能提高平行度的情况下，生产与装配成本异常高。为此，本实施例提供了一种通过衔接片铰接的技术方案，即使平行度较差，驱动装置四产生的与导轨方向不一致的力会通过铰接的衔接片消除，从而降低了零部件生产与装配的精度要求，进而降低了成本，同时还能避免发生磨损，保证设备精度。
[0046] 如图10-13所示，本实施例的镶嵌装置300包括前基板310、后基板311以及设于前基板和后基板之间的容纳腔312。其中前基板上设有石墨棒喷嘴320，后基板上设有与石墨棒喷嘴同轴的通孔313，通孔内设有沿轴向移动的顶杆330，顶杆的自由端连接有顶杆驱动装置360。进一步的，还包括与顶杆驱动装置360连接的驱动装置二370，设置该驱动装置二370的目的在于，当轴承套筒上具有台阶时，尤其是台阶两侧均需要镶嵌石墨棒的情况下，通过该驱动装置二驱动镶嵌装置跨过台阶。更进一步的，还包括初始位置调整机构，该初始位置调整机构包括调节螺杆381、调节块380和设于调节块一端并与调节螺杆相匹配的调节螺母382，其中调节块远离调节螺母的一端和驱动装置二370固定连接。通过初始位置调整机构粗调镶嵌装置的初始位置以适应不同规格的金属基体，同样增大了全自动嵌石墨机的适用范围，提高了经济附加值。
[0047] 作为优选，顶杆驱动装置360与驱动装置二370为气缸。
[0048] 作为优选，顶杆驱动装置与顶杆之间通过衔接片700连接，衔接片700的两端分别与顶杆驱动装置和顶杆铰接。由于顶杆在通孔内轴向移动，这就要求顶杆驱动装置的移动方向与通孔要绝对平行，而在实际生产中，无论是生产还是装配，均无法保证顶杆驱动装置的移动方向与通孔的绝对平行，在平行度较差的情况下，顶杆移动时的阻力较大，且容易发生磨损，进一步的降低精度。在尽可能提高平行度的情况下，生产与装配成本异常高。为此，本实施例提供了一种通过衔接片铰接的技术方案，即使平行度较差，顶杆驱动装置产生的与通孔方向不一致的力会通过铰接的衔接片消除，从而降低了零部件生产与装配的精度要求，进而降低了成本，同时还能避免发生磨损，保证设备精度。
[0049] 如图10-13所示，本实施例的石墨接收装置400包括后基板311上的进料孔314、在容纳腔312内滑动的滑块410以及用于驱动滑块的驱动装置三420。其中进料孔314通过进料通道与石墨转接装置600的出料孔连通。在滑块410上设有储料孔430，并且滑块410在驱动装置三420的作用下具有进料工作位置和出料工作位置，在进料工作位置，储料孔与进料孔同轴；在出料工作位置，储料孔与石墨棒喷嘴同轴。
[0050] 进一步的，石墨接收装置还设有光线传感器450，并且设有贯穿储料孔孔壁的检测孔440。在进料工作位置，石墨转接装置的吹气装置经由进料通道通过气流将一根石墨棒输送至储料孔430内，光线传感器450感应到石墨棒进入后，驱动装置三420启动，将滑块410驱动至出料工作位置，进而顶杆驱动装置启动，通过顶杆将石墨棒经由石墨棒喷嘴镶嵌于金属基体上的镶嵌孔内。该结构的好处在于，通过石墨接收装置控制石墨棒喷嘴处一次只有一根石墨棒，不会造成石墨棒堵塞，且便于计数。
[0051] 进一步的，本实施例的驱动装置三可以选自液压缸、气缸、直线电机或者旋转电机结合丝杠传动中的任何一种形式，优选为气缸。
[0052] 作为优选，驱动装置三与滑块之间通过衔接片700连接，衔接片700的两端分别与驱动装置三和滑块铰接。由于滑块与后基板之间设有相互匹配的导轨和导槽，这就要求驱动装置三的移动方向与导轨要绝对平行，而在实际生产中，无论是生产还是装配，均无法保证驱动装置三的移动方向与导轨的绝对平行，在平行度较差的情况下，滑块移动时的阻力较大，且容易发生磨损，进一步的降低精度。在尽可能提高平行度的情况下，生产与装配成本异常高。为此，本实施例提供了一种通过衔接片铰接的技术方案，即使平行度较差，驱动装置三产生的与导轨方向不一致的力会通过铰接的衔接片消除，从而降低了零部件生产与装配的精度要求，进而降低了成本，同时还能避免发生磨损，保证设备精度。
[0053] 进一步的，本实施例的嵌石墨装置还包括导向装置，该导向装置包括固定设置且相互平行的导轨一350和导轨二351，在镶嵌装置300和调节块381的底部设有底座340，该底座设有与导轨一相匹配的导轨槽，石墨接收装置底部同样设有底座340，该底座设有与导轨二相匹配的导轨槽。
[0054] 本实施例的全自动嵌石墨机的工作原理如下：
[0055] 首先，将无油自润滑轴承的金属基体放置于下顶针上，上顶针和下顶针相对移动并将金属基体夹紧。其次，初始初始定位装置的光线传感器结合上顶针的纵向驱动装置一、下顶针的纵向驱动装置二以及旋转驱动装置将金属基体定位于初始操作位置。接着，涂胶装置启动，由喷胶嘴对金属基体上的镶嵌孔依次喷胶，喷胶过程中，金属基体静止，喷胶嘴伸入镶嵌孔中，一个镶嵌孔喷胶完成后，在上顶针和下顶针共同的驱动作用下，金属基体的下一个镶嵌孔移动至与喷胶嘴同轴，如此重复，直至所有镶嵌孔均喷胶完成。在涂胶的同时，嵌石墨装置同步工作，由镶嵌装置向涂胶完成的镶嵌孔中镶嵌石墨棒。上述结构提供了一种镶嵌石墨棒的自动化技术方案，通过轴承定位装置自动定位轴承的金属基体，并由初始定位装置上的光线传感器定位金属基体上作为参考基准的第一个镶嵌孔，经过混胶装置混合后的胶液经由点胶嘴喷涂于金属基体上的镶嵌孔内壁；由石墨输送装置将石墨棒输送至石墨棒喷嘴处，并由顶杆将该石墨棒镶嵌于涂胶后的镶嵌孔中，整个嵌石墨棒发过程不需要人工参与，自动化程度高，有效降低了人力成本，同时提升了镶嵌效率与镶嵌质量。
[0056] 总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
