一种滚子热处理自动上料装置及系统的制作方法

本发明涉及轴承滚子加工上料，具体涉及一种滚子热处理自动上料装置及系统。

背景技术：

1、轴承滚子是滚子轴承的组成部件之一，滚子轴承通过滚动体与滚道之间的滚动接触支承转动部件。按照承载方向和滚子结构，滚子轴承包括调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承等。

2、圆柱滚子在工作过程中承受交变接触应力、挤压、摩擦和冲击，因此生产时通常需要进行热处理，以提高硬度、接触疲劳强度和耐磨性。现有生产线上，将滚子由来料框转移并按热处理要求放入热处理料框的工序仍可能依赖人工完成，连续搬运劳动强度较大，且上料节拍受人工操作影响。

3、因此，需要提供一种能够完成滚子取料、转运和放料的自动上料装置及系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种滚子热处理自动上料装置及系统，以机械化完成滚子的取料、转运和放料，并使取料机构能够适应两个目标滚子之间的间距及取料、放料时的姿态变化。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种滚子热处理自动上料装置，包括机器人和连接于机器人末端的取放料机构。取放料机构包括具有两个输出端的间距调节机构、分别连接两个输出端的两个取料支架、转动连接于各取料支架的电磁取料头以及驱动各电磁取料头在取料姿态与放料姿态之间转动的翻转驱动件；间距调节机构用于驱动两个取料支架相向或相背移动；各电磁取料头均包括与取料支架转动连接的缓冲座、电磁吸附件和设置于二者之间的缓冲连接组件，缓冲连接组件用于使电磁吸附件沿吸附方向弹性退让并复位。

3、进一步地，间距调节机构包括连接于机器人末端的安装架以及设置于安装架的双向双工位伺服模组；双向双工位伺服模组具有相向或相背移动的两个输出工位，两个取料支架分别连接于两个输出工位。

4、进一步地，电磁吸附件包括电磁铁座以及沿电磁铁座周向间隔设置的多个电磁铁柱；缓冲连接组件包括连接于电磁铁座的延伸柱以及设置在延伸柱与缓冲座之间的缓冲弹簧，延伸柱沿吸附方向与缓冲座滑动连接。

5、进一步地，缓冲座设有沿吸附方向延伸的两个缓冲行程槽，延伸柱设有分别伸入两个缓冲行程槽的两个限位行程导柱，限位行程导柱与缓冲行程槽配合以限定延伸柱的滑动方向和滑动行程。

6、进一步地，翻转驱动件为气缸，气缸的缸体端与取料支架转动连接，气缸的活塞杆端与缓冲座转动连接。

7、一种滚子热处理自动上料系统，包括上述上料装置、2d图像采集模块、3d图像采集模块、分析运算模块和plc控制模块。3d图像采集模块用于采集来料框内滚子的三维图像，2d图像采集模块用于采集目标相邻两个滚子的二维图像；分析运算模块分别与2d图像采集模块和3d图像采集模块信号连接，用于根据三维图像确定滚子的型号、位置和高度，并根据二维图像确定目标相邻两个滚子之间的间距；plc控制模块分别与分析运算模块、机器人、间距调节机构、电磁取料头和翻转驱动件信号连接。

8、进一步地，2d图像采集模块包括设置于取放料机构的2d相机和光源，3d图像采集模块包括通过支架设置于来料框上方的3d相机。

9、本发明具有以下有益效果：本发明通过机器人带动具有两个电磁取料头的取放料机构在来料框与热处理料框之间移动，并通过间距调节机构改变两个电磁取料头之间的间距，以机械化完成两个目标滚子的取料、转运和放料；

10、电磁取料头中的缓冲连接组件允许电磁吸附件沿吸附方向弹性退让并复位，用于减小电磁吸附件接触滚子时的冲击，并补偿取料方向上的位置偏差；

11、3d图像采集模块用于获取滚子的型号、位置和高度信息，2d图像采集模块用于获取目标相邻两个滚子的二维图像，分析运算模块据此确定目标相邻两个滚子之间的间距，plc控制模块根据分析结果控制间距调节机构和上料装置的执行部件。

1.一种滚子热处理自动上料装置，包括机器人（11）和连接于机器人末端的取放料机构，其特征在于：取放料机构包括具有两个输出端的间距调节机构、分别连接两个输出端的两个取料支架（16）、转动连接于各取料支架（16）的电磁取料头（18）以及驱动各电磁取料头（18）在取料姿态与放料姿态之间转动的翻转驱动件；间距调节机构用于驱动两个取料支架（16）相向或相背移动；各电磁取料头（18）均包括与取料支架（16）转动连接的缓冲座（181）、电磁吸附件和设置于二者之间的缓冲连接组件，缓冲连接组件用于使电磁吸附件沿吸附方向弹性退让并复位。

2.根据权利要求1所述的一种滚子热处理自动上料装置，其特征在于：所述间距调节机构包括连接于机器人（11）末端的安装架（12）以及设置于安装架（12）的双向双工位伺服模组（13）；双向双工位伺服模组（13）具有相向或相背移动的两个输出工位（19），两个取料支架（16）分别连接于两个输出工位（19）。

3.根据权利要求2所述的一种滚子热处理自动上料装置，其特征在于：所述电磁吸附件包括电磁铁座（183）以及沿电磁铁座（183）的周向间隔设置的多个电磁铁柱（182）；所述缓冲连接组件包括连接于电磁铁座（183）的延伸柱（186）以及设置在延伸柱（186）与缓冲座（181）之间的缓冲弹簧（187），延伸柱（186）沿吸附方向与缓冲座（181）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种滚子热处理自动上料装置，其特征在于：所述缓冲座（181）设有沿吸附方向延伸的两个缓冲行程槽（184），所述延伸柱（186）设有分别伸入两个缓冲行程槽（184）的两个限位行程导柱（185），所述限位行程导柱（185）与缓冲行程槽（184）配合以限定延伸柱（186）的滑动方向和滑动行程。

5.根据权利要求1所述的一种滚子热处理自动上料装置，其特征在于：所述翻转驱动件为气缸（17），气缸（17）的缸体端与取料支架（16）转动连接，气缸（17）的活塞杆端与缓冲座（181）转动连接。

6.一种滚子热处理自动上料系统，其特征在于：包括权利要求1至5中任一项所述的上料装置、2d图像采集模块、3d图像采集模块、分析运算模块和plc控制模块；所述3d图像采集模块用于采集来料框（3）内滚子的三维图像，所述2d图像采集模块用于采集目标相邻两个滚子的二维图像；所述分析运算模块分别与2d图像采集模块和3d图像采集模块信号连接，用于根据三维图像确定滚子的型号、位置和高度，并根据二维图像确定目标相邻两个滚子之间的间距；所述plc控制模块分别与分析运算模块、机器人（11）、间距调节机构、电磁取料头（18）和翻转驱动件信号连接。

7.根据权利要求6所述的一种滚子热处理自动上料系统，其特征在于：所述2d图像采集模块包括设置于取放料机构的2d相机（14）和光源（15），3d图像采集模块包括通过支架（4）设置于来料框（3）上方的3d相机（5）。