一种轴承对准预压系统及齿轮轴承对位机构的制作方法

1.本实用新型涉及齿轮轴承压装技术领域，特别是涉及一种轴承对准预压系统及齿轮轴承对位机构。


背景技术：

2.齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。有时候齿轮的使用过程中，需要配合轴承使用。具体如图1所示，齿轮 100包括齿轮部110和轮毂部120，齿轮部110的轴孔内壁上设有定位凸条111，轴承200的外壁上设有相应的凹槽210。组装的时候，将轴承200的凹槽210和定位凸条111对齐，将轴承200压装到齿轮100的轴孔中。
3.目前的装配方法如下：由工作人员将轴承200放入齿轮100的轴孔中，并让凹槽210和定位凸条111对齐，随后通过相应的压装设备将轴承200压装到位。这种装配方式存在以下问题：1、采用人工装配劳动强度高，生产效率低。2、由人工将轴承200放到轴孔中，由人工确定凹槽210与定位凸条111对齐，常常出现凹槽210 与定位凸条111未对齐，工作人员仍然强行采用压装设备进行压装，最后导致产品不合格，出现大量的不良品。
4.为了提高生产效率和产品合格率，需要开发一种齿轮轴承组装机，实现自动化组装。为了完成自动化组装，在将轴承200压入齿轮100的轴孔之前，需要让轴承 200的凹槽210部分和齿轮100的定位凸条111部分对齐，之后才能保证轴承200 正常的压入齿轮100的轴孔中。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种轴承对准预压系统,能够将轴承与齿轮的轴径进行对准预压。
6.本实用新型还提出一种具有上述轴承对准预压系统的齿轮轴承对位机构。
7.根据本实用新型的第一方面实施例的一种轴承对准预压系统，包括：
8.夹持头，用于夹持反面朝下的轴承；
9.旋转动力装置，所述夹持头与所述旋转动力装置连接，能够在所述旋转动力装置的带动下水平转动；
10.升降动力装置，所述旋转动力装置与所述升降动力装置连接，能够带动所述夹持头上升到第一位置和下降到第二位置；
11.固定座，所述固定座设有上下导向行程的轨道，所述升降动力装置与所述轨道连接；
12.预压动力装置，所述预压动力装置安装在所述固定座上，所述预压动力装置设有能够进行上下伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆上下间隔设有上限位块和下限位块；
13.滑动连接块，所述滑动连接块滑动套装在所述伸缩杆上，且位于所述上限位块和所述下限位块之间，所述滑动连接块与所述升降动力装置连接；
14.预压弹簧，所述预压弹簧套装在所述伸缩杆上，所述预压弹簧的上端与所述上限位块相抵，所述预压弹簧的下端与所述滑动连接块相抵。
15.根据本实用新型实施例的轴承对准预压系统，至少具有如下有益效果：在使用本实用新型的轴承对准预压系统的时候，夹持头随着旋转动力装置在升降动力装置的作用下上下运动，夹持头上升到第一位置的时候，轴承被夹持头夹住，并使得被夹持轴承的反面朝下，随后夹持头在升降动力装置的作用下向下运动到第二位置，此时夹持头所夹持的轴承的下表面与下方设置的齿轮的上表面平齐；此时，预压动力装置的伸缩杆向下伸长，上限位块下行，预压弹簧受到挤压，预压弹簧会给滑动连接块施加一个向下的力，使得滑动连接块在伸缩杆上具有向下滑动的趋势，进而使得升降动力装置有在轨道上具有向下运动的趋势，但是如果轴承与齿轮未对准(即凹槽和定位凸条未对齐，因此定位凸条会阻挡轴承被压到齿轮的轴孔中)，轴承无法进一步的被压入齿轮的轴孔中，只有轴承与齿轮对准以后，预压弹簧的作用力才能得到释放，驱动升降动力装置在轨道上下行，从而将轴承预压入齿轮中(这个预压弹簧的伸长量不大，只能完成一定的预压深度)；为了使得轴承与齿轮对准，通过旋转动力装置转动，带动轴承慢慢转动，在轴承的转动过程中，一旦凹槽和定位凸条对齐，轴承受到的阻力消失，在预压弹簧的作用下，驱动升降动力装置在轨道上下行，从而将轴承预压入齿轮中，完成齿轮的对准预压。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述升降动力装置为升降气缸，所述升降气缸通过安装座与所述轨道连接，所述升降气缸设有升降输出轴，所述旋转动力装置与所述升降输出轴连接。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述安装座上设有位置传感器，用于检查所述安装座的位置高度。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述下限位块与所述伸缩杆活动连接，能调节所述下限位块的位置高度。
19.根据本实用新型的第二方面实施例的一种齿轮轴承对位机构，包括上述的轴承对准预压系统，以及
20.送料装置，用于输入轴承，供处于所述第一位置的所述夹持头夹持；
21.齿轮固定装置，用于固定齿轮，并使齿轮的轴孔与所述夹持头所夹持的轴承相对，当所述夹持头处于第二位置时，所述夹持头所夹持的轴承的下表面与所固定齿轮的上表面平齐。
22.在使用本实用新型的齿轮轴承对位机构的时候，夹持头随着旋转动力装置在升降动力装置的作用下上下运动，夹持头上升到第一位置的时候，夹持头夹住送料装置所输送的轴承，轴承被夹持头夹住，并使得被夹持轴承的反面朝下，随后夹持头在升降动力装置的作用下向下运动到第二位置，即齿轮固定装置所固定齿轮的位置，此时夹持头所夹持的轴承的下表面与下方设置的齿轮的上表面平齐；预压动力装置的伸缩杆向下伸长，上限位块下行，预压弹簧受到挤压，预压弹簧会给滑动连接块施加一个向下的力，使得滑动连接块在伸缩杆上具有向下滑动的趋势，进而使得升降动力装置有在轨道上具有向下运动的趋势，但是如果轴承与齿轮未对准(即凹槽和定位凸条未对齐，因此定位凸条会阻挡轴承被压到齿轮的轴孔中)，轴承无法进一步的被压入齿轮的轴孔中，只有轴承与齿轮对准以后，预压弹簧的作用力才能得到释放，驱动升降动力装置在轨道上下行，从而将轴承预压入齿轮中
(这个预压弹簧的伸长量不大，只能完成一定的预压深度)；为了使得轴承与齿轮对准，通过旋转动力装置转动，带动轴承慢慢转动，在轴承的转动过程中，一旦凹槽和定位凸条对齐，轴承受到的阻力消失，在预压弹簧的作用下，驱动升降动力装置在轨道上下行，从而将轴承预压入齿轮中，完成齿轮的对准预压。
23.根据本实用新型的一些实施例，所述送料装置包括来料架、送料架、升降座和水平推送座，所述来料架设有来料槽，所述送料架上设有送料杆，所述送料杆垂直所述来料槽的出口方向，所述送料杆上设有接料槽，所述接料槽设有和所述来料槽的出口对接的接料口，所述升降座和所述送料架连接，带动所述送料架上下运动，所述水平推送座和所述升降座连接，能够带动所述送料杆在接料位置和送料位置方向上运动。
24.根据本实用新型的一些实施例，所述齿轮固定装置包括承接座、左夹持工装和右夹持工装，所述承接座设有转料槽，所述转料槽上设有预压位，齿轮的下部能够放置在所述预压位中，所述左夹持工装和所述右夹持工装分别设置在所述预压位的两侧，用于夹持所述齿轮的上部两侧。
25.根据本实用新型的一些实施例，所述左夹持工装包括第一夹持板和第一动力装置，所述第一夹持板上设有第一开口槽，所述第一夹持板和所述第一动力装置连接，带动所述第一夹持板朝所述预压位方向运动，以使所述第一开口槽夹持在齿轮的一侧；
26.所述右夹持工装包括第二夹持板和第二动力装置，所述第二夹持板上设有第二开口槽，所述第二夹持板和所述第二动力装置连接，带动所述第二夹持板朝所述预压位方向运动，以使所述第二开口槽夹持在齿轮的另一侧。
27.根据本实用新型的一些实施例，所述转料槽上还设有上料位和压装位，所述上料位和压装位设置在所述预压位的两侧，所述右夹持工装还包括第三动力装置，所述第三动力装置和所述第二动力装置连接，带动所述第二动力装置沿所述转料槽的槽向往复运动。
28.根据本实用新型的一些实施例，所述第二夹持板设置有三个所述第二开口槽，三个所述第二开口槽分别对应所述上料位、预压位和压装位。
29.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
30.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
31.图1为齿轮与轴承的装配示意图；
32.图2为本实用新型实施例轴承对准预压系统的立体结构示意图；
33.图3为本实用新型实施例夹持头处于第二位置，预压弹簧处于压缩状态的示意图；
34.图4为本实用新型实施例轴承被压入齿轮中，预压弹簧释放弹力处于伸展状态的示意图；
35.图5为图2的左视图；
36.图6为本实用新型实施例齿轮轴承对位机构的立体结构示意图；
37.图7为本实用新型实施例送料装置的结构示意图；
38.图8为本实用新型实施例齿轮固定装置的结构示意图；
39.图9为轴承分别处于第一位置、第二位置和压入齿轮三种状态的示意图。
40.附图标记：
41.100、齿轮；110、齿轮部；120、轮毂部；111、定位凸条；
42.200、轴承；210、凹槽；
43.300、夹持头；
44.400、旋转动力装置；
45.500、升降动力装置；510、安装座；
46.600、固定座；610、轨道；
47.700、预压动力装置；710、伸缩杆；720、上限位块；730、下限位块；740、滑动连接块；750、预压弹簧；
48.800、位置传感器；
49.900、送料装置；910、来料架；911、来料槽；920、送料架；921、送料杆； 922、接料槽；930、升降座；940、水平推送座；
50.1000、齿轮固定装置；1100、承接座；1110、转料槽；1210、第一夹持板；1310、第二夹持板；1311、第二开口槽；1320、第二动力装置；1400、第三动力装置。
具体实施方式
51.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
52.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
53.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
54.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
55.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
56.如图2到图4所示，根据本实用新型实施例的一种轴承对准预压系统，包括：
57.夹持头300，用于夹持反面朝下的轴承；
58.旋转动力装置400，夹持头300与旋转动力装置400连接，能够在旋转动力装置400的带动下水平转动；
59.升降动力装置500，旋转动力装置400与升降动力装置500连接，能够带动夹持头300上升到第一位置和下降到第二位置；
60.固定座600，固定座600设有上下导向行程的轨道610，升降动力装置500 与轨道610连接；
61.预压动力装置700，预压动力装置700安装在固定座600上，预压动力装置 700设有能够进行上下伸缩的伸缩杆710，伸缩杆710上下间隔设有上限位块720 和下限位块730；
62.滑动连接块740，滑动连接块740滑动套装在伸缩杆710上，且位于上限位块720和下限位块730之间，滑动连接块740与升降动力装置500连接；
63.预压弹簧750，预压弹簧750套装在伸缩杆710上，预压弹簧750的上端与上限位块720相抵，预压弹簧750的下端与滑动连接块740相抵。
64.具体的，结合图1和图9所示，在使用本实用新型的轴承对准预压系统的时候，夹持头300随着旋转动力装置400在升降动力装置500的作用下上下运动，夹持头300上升到第一位置的时候，轴承200被夹持头300夹住，并使得被夹持轴承200的反面朝下。
65.随后夹持头300在升降动力装置500的作用下向下运动到第二位置，第二位置在使用过程中，由齿轮100所固定的位置确定，即夹持头300运动到第二位置的时候，夹持头300所夹持的轴承的下表面与下方设置的齿轮100的上表面平齐。
66.再之后，预压动力装置700的伸缩杆710向下伸长，上限位块720下行，预压弹簧750受到挤压，预压弹簧750会给滑动连接块740施加一个向下的力，使得滑动连接块740在伸缩杆710上具有向下滑动的趋势，进而使得升降动力装置500有在轨道610上具有向下运动的趋势，但是如果轴承200与齿轮100未对准 (即凹槽210和定位凸条111未对齐，因此定位凸条111会阻挡轴承被压到齿轮 100的轴孔中)，轴承无法进一步的被压入齿轮100的轴孔中，只有轴承与齿轮100 对准以后，预压弹簧750的作用力才能得到释放，驱动升降动力装置500在轨道 610上下行，从而将轴承预压入齿轮100中。
67.为了使得轴承200与齿轮100对准(即凹槽210和定位凸条111对齐)，通过旋转动力装置400转动，带动轴承200慢慢转动，在轴承的转动过程中，一旦凹槽210和定位凸条111对齐，轴承200受到的阻力消失，在预压弹簧750的作用下，驱动升降动力装置500在轨道610上下行，从而将轴承200预压入齿轮100 中，完成齿轮100的对准预压(这个预压弹簧750的伸长量不大，只能完成一定的预压深度)。
68.预压完成以后，旋转动力装置400停止转动，夹持头300松开轴承200，预压动力装置700的伸缩杆710向上收缩，滑动连接块740在下限位块730的带动下随之一同向上运动，滑动连接块740带动升降动力装置500回到初始位置。随后在升降动力装置500的作用下，带动夹持头300上升到第一位置，重新夹取新的轴承200，进行下一轮的预压安装。
69.在本实用新型的一些实施例中，升降动力装置500为升降气缸，升降气缸通过安装座510与轨道610连接，升降气缸设有升降输出轴，旋转动力装置400与升降输出轴连接。
70.具体的，由于第一位置和第二位置之间的距离确定，升降气缸的升降输出轴只需要设置上下运动的行程即可带动旋转动力装置400上下运动，进而带动夹持头300上升到第一位置和下降到第二位置。另外，升降气缸通过安装座510与轨道610连接，安装座510在轨道610上进行上下滑动，带动升降气缸上下运动。更具体的，滑动连接块740和安装座510连接，带动安装座510运动。
71.在本实用新型的一些实施例中，安装座510上设有位置传感器800，用于检查安装座510的位置高度。
72.具体的，如图5所示，通过在安装座510上设有位置传感器800，当滑动连接块740带动安装座510向下，使得轴承200预压入齿轮100的过程中，位置传感器800会检测到安装座510的位置高度降低，从而判断轴承200预压到齿轮100 中。另外如果在旋转动力装置400持续旋转一段时间以后，位置传感器800一直未检测到安装座510的位置高度发生变化时，可能是设备未校准或者产品有质量问题，导致无法压入(如齿轮的轴孔有毛刺等情况)，此时判定这个产品是不合格品，将其送到不合格品区。
73.在本实用新型的一些实施例中，下限位块730与伸缩杆710活动连接，能调节下限位块730的位置高度。具体的，下限位块730是一个连接螺栓，连接螺栓与伸缩杆710的下端通过螺纹连接，连接螺栓可以和伸缩杆710之间进行分开，这样便于将预压弹簧750和滑动连接块740装到伸缩杆710上。同时，可以通过调节连接螺栓的连接位置，调节上限位块720和下限位块730之间的距离，可以调节滑动连接块740在伸缩杆710上的运动行程，进而调节升降动力装置500的上下运动行程。另外也可以调节预压弹簧750的伸缩调节量，调节预压弹簧750 的弹力。
74.如图6所示，本实用新型还公开了一种齿轮轴承对位机构，包括上述的轴承对准预压系统，以及
75.送料装置900，用于输入轴承，供处于第一位置的夹持头300夹持；
76.齿轮固定装置，用于固定齿轮100，并使齿轮100的轴孔与夹持头300所夹持的轴承相对，当夹持头300处于第二位置时，夹持头300所夹持的轴承的下表面与所固定齿轮100的上表面平齐。
77.送料装置900将反面朝下的轴承200送到处于第一位置的夹持头300的下方，供夹持头300夹持。齿轮固定装置则将齿轮固定在夹持头300处于第二位置的下方，并使齿轮100的轴孔与夹持头300所夹持的轴承200相对，使得轴承200在下降过程中，正好沉入齿轮100的轴孔中。另外，当夹持头300处于第二位置时，夹持头300所夹持的轴承的下表面与所固定齿轮100的上表面平齐。此时，定位凸条111正好会阻挡轴承200被压到齿轮100的轴孔中。
78.在本实用新型的一些实施例中，送料装置900包括来料架910、送料架920、升降座930和水平推送座940，来料架910设有来料槽911，送料架920上设有送料杆921，送料杆921垂直来料槽911的出口方向，送料杆921上设有接料槽922，接料槽922设有和来料槽911的出口对接的接料口，升降座930和送料架920连接，带动送料架920上下运动，使得送料杆921能够挡住来料槽911的出口，水平推送座940和升降座930连接，能够带动送料杆921在接料位置和送料位置方向上运动。
79.结合图7所示，轴承200顺着来料槽911进行运动，能够从来料槽911的出口出来。送料架920在接料的时候，通过升降座930和水平推送座940的作用，使得接料槽922的接料口和来料槽911的出口对接，来料槽911中的轴承200被送到接料槽922中，完成接料动作。
80.随后，送料架920先在升降座930的作用下上升，使得送料杆921挡住来料槽911的出口，避免来料槽911中的轴承200排出。之后，送料架920在水平推送座940的作用下，将轴承200送到处于第一位置的夹持头300的下方，供夹持头300夹持。送料完成后，送料架920在升降座930和水平推送座940的作用，重新回到初始位置，进行下一轮的上料。
81.在本实用新型的一些实施例中，齿轮固定装置包括承接座1100、左夹持工装和右夹持工装，承接座1100设有转料槽1110，转料槽1110上设有预压位，齿轮 100的下部能够放置在预压位中，左夹持工装和右夹持工装分别设置在预压位的两侧，用于夹持齿轮100的上部两侧。
82.结合图8所示，在固定齿轮100的时候，齿轮100被送到转料槽1110的预压位置处，齿轮100的下部处于转料槽1110中，并通过左夹持工装和右夹持工装分别设置在预压位的两侧，将齿轮100夹持固定。随后再通过轴承对准预压系统将轴承200预压到齿轮100的轴孔中。
83.在本实用新型的进一步实施例中，左夹持工装包括第一夹持板1210和第一动力装置，第一夹持板1210上设有第一开口槽，第一夹持板1210和第一动力装置连接，带动第一夹持板1210朝预压位方向运动，以使第一开口槽夹持在齿轮100 的一侧；
84.右夹持工装包括第二夹持板1310和第二动力装置1320，第二夹持板1310上设有第二开口槽1311，第二夹持板1310和第二动力装置1320连接，带动第二夹持板1310朝预压位方向运动，以使第二开口槽1311夹持在齿轮100的另一侧。
85.左夹持工装和右夹持工装在对齿轮100进行夹持的时候，第一动力装置带动第一夹持板1210朝预压位方向运动，第一开口槽夹持在齿轮100的一侧。第二动力装置1320带动第二夹持板1310朝预压位方向运动，第二开口槽1311夹持在齿轮100的另一侧，完成对齿轮100的夹持固定。预压安装完成后，第一夹持板1210 和第二夹持板1310回撤，松开会对齿轮100的夹持，便于齿轮100的转运。
86.在本实用新型的进一步实施例中，转料槽1110上还设有上料位和压装位，上料位和压装位设置在预压位的两侧，右夹持工装还包括第三动力装置1400，第三动力装置1400和第二动力装置1320连接，带动第二动力装置1320沿转料槽1110 的槽向往复运动。
87.上料位是用来放置下一个进行预压的齿轮100，压装位则是用来放置预压完成后的齿轮100，并进行最终的压装。通过将上料位和压装位设置在预压位的两侧，在将上料位的齿轮100转运至预压位的时候，第二夹持板1310在第三动力装置1400以及第二动力装置1320的带动下，沿转料槽1110的槽向运动，将处于上料位的齿轮100转运至预压位，并在预压完成后，再转运至压装位，压装完成后，再装走。
88.在本实用新型的进一步实施例中，第二夹持板1310设置有三个第二开口槽1311，三个第二开口槽1311分别对应上料位、预压位和压装位。
89.通过设置三个第二开口槽1311，可以一次性将上料位、预压位和压装位三处的齿轮100转运至下一个工位。
90.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
91.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。