[发明专利]满装圆柱滚子轴承落料式自动填充滚子方法及其装置

权利要求书

1.一种满装圆柱滚子轴承落料式自动填充滚子装置，其特征在于：满装圆柱滚子轴承落料式自动填充滚子装置，包括工作台板(1)、外圈夹持机构(2)、滚子上料机构(3)、滚子填充机构(4)；

所述外圈夹持机构(2)安装在工作台板(1)上，用于对外圈倾斜夹持，外圈端面与台板的倾斜夹角为60⁰；所述外圈夹持机构(2)包括步进电机(201)、安装板连接板(202)、电机安装板(203)、三爪气缸安装板(204)、三爪气缸(205)、夹取气爪(206)、外圈滚道挡板(207)；所述步进电机(201)安装在电机安装板(203)上；所述电机安装板(203)通过安装板连接板(202)安装在工作台板(1)上；步进电机输出轴与三爪气缸安装板(204)连接，并且三爪气缸安装板(204)与电机安装板(203)之间不接触；所述三爪气缸(205)安装在三爪气缸安装板(204)上；所述夹取气爪(206)与外圈滚道挡板(207)安装在三爪气缸(205)上；所述夹取气爪(206)有一台阶面，用于对轴承外圈轴向定位和支撑；所述外圈滚道挡板(207)端面与轴承外圈滚道内侧齐平，保证滚子能落料自动填充进轴承外圈滚道；在控制系统的控制下，三爪气缸(205)开闭，抓取轴承外圈，步进电机(201)运行，带动轴承外圈旋转；

所述滚子上料机构(3)安装在工作台板(1)上，用于将圆柱滚子振动有序排列和上料；滚子经振动盘(301)振动调整进入到水平滚道(303)；所述滚子上料机构(3)包括振动盘(301)、直振器(302)、水平滚道(303)、拦挡气缸(304)、滚子挡板(305)、倾斜滚道安装板(306)、倾斜滚道(307)；所述振动盘(301)安装在工作台板(1)上，用于将杂乱无章的滚子振动调整到指定状态并依次进入到水平滚道(303)中；所述水平滚道(303)安装在直振器(302)上，在直振器(302)的作用下，水平滚道(303)中的滚子向前移动进入倾斜滚道(307)；所述倾斜滚道(307)安装在有坡度的倾斜滚道安装板(306)上，使倾斜滚道(307)有坡度，进入到倾斜滚道(307)中的滚子将自动向倾斜滚道(307)下半部分滚动；所述倾斜滚道(307)所能容纳的滚子数为装满一个圆柱滚子轴承所需滚子数目的两倍；所述滚子挡板(305)安装在拦挡气缸(304)上，用于将倾斜滚道(307)平均分成两部分并阻止倾斜滚道上半部分的滚子向下半部分移动，每一部分刚好能容纳装满一个圆柱滚子轴承所需的滚子数；所述拦挡气缸(304)安装在倾斜滚道安装板(306)侧面，用于驱动滚子挡板的升降；

所述滚子填充机构(4)安装在工作台板(1)上，用于向轴承外圈自动填充滚子；所述滚子填充机构(4)包括升降气缸安装板(401)、升降气缸(402)、滚道连接板(403)、垂直滚道(404)、滚道盖板(405)；所述升降气缸(402)通过升降气缸安装板(401)固定在工作台板(1)上；所述垂直滚道(404)通过滚道连接板(403)与升降气缸(402)活塞杆连接，用于向轴承外圈自动填充滚子；所述垂直滚道(404)滚子槽的槽宽略大于圆柱滚子轴向长度，槽深略大于圆柱滚子直径，如此，滚子可以在垂直滚道(404)中自由滚动落下；所述垂直滚道(404)上端开了一个滚子进料口(404a)，用于与滚子上料机构(3)对接，倾斜滚道(307)下半部分的滚子从滚子进料口(404a)进入垂直滚道(404)进行滚子上料；所述垂直滚道(404)下端开了一个滚子出料口(404b)，滚子出料口(404b)仅由两边侧板组成，用于与轴承外圈滚道对接，保证滚子精准填充进轴承外圈滚道；轴承外圈旋转，滚子依次从垂直滚道(404)填充到轴承外圈滚道内；所述滚道盖板(405)安装在垂直滚道(404)上，用于防止滚子脱离垂直滚道(404)；所述滚道盖板(405)由有机玻璃加工而成，有利于工人观察滚子在垂直滚道(404)中的情况，并且滚道盖板(405)上有一段狭窄的通槽，当滚子在垂直滚道(404)中卡住时，工人可用挑针进行疏通。

2.根据权利要求1所述的满装圆柱滚子轴承落料式自动填充滚子装置的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)工人将批量的圆柱滚子放入振动盘(301)；控制系统启动，各机构恢复到初始位置，即升降气缸(402)移动到上极限位置、拦挡气缸(304)移动到上极限位置，其中，进料口(404a)与倾斜滚道(307)错开，滚子无法进入到垂直滚道(404)，滚子挡板(305)远离倾斜滚道槽(307)，不再阻拦倾斜滚道(307)上半部分中的滚子向下半部分移动；

(2)振动盘(301)和直振器(302)开始运行，振动盘(301)将杂乱无章的滚子振动调整到指定的状态并依次进入到水平滚道(303)中，再由直振器(302)将滚子振动到倾斜滚道(307)中，滚子沿倾斜滚道(307)向下移动直到被垂直滚道(404)拦挡；滚子在倾斜滚道(307)中依次排列，填充倾斜滚道(307)；当传感器检测到滚子已经填满了倾斜滚道(307)下半部分时发出信号，在控制系统的控制下，拦挡气缸(304)带动滚子挡板(305)向下移动，对倾斜滚道(307)上半部分中的滚子进行拦挡；当传感器检测到滚子已经填满倾斜滚道(307)上半部分时发出信号，振动盘(301)和直振器(302)停止工作；

(3)涂抹好润滑油脂的轴承外圈被外圈夹持机构(2)夹持，升降气缸(402)带动垂直滚道(404)移动到下极限位置，此时垂直滚道出料口(404b)在轴承外圈滚道上方0.5个滚子直径处；垂直滚道进料口(404a)与倾斜滚道(307)对接，倾斜滚道(307)下半部分中的滚子依次进入到垂直滚道(404)，并通过垂直滚道出料口(404b)落料进入到轴承外圈滚道；

(4)在步进电机(201)的带动下，三爪气缸(205)带动轴承外圈以一定的速度连续旋转，垂直滚道(404)中的滚子依次从出料口(404b)自动填充到轴承外圈滚道中，轴承外圈旋转一圈，滚子填充完成；

(5)一个轴承外圈滚子填充完成后，升降气缸(402)带动垂直滚道(404)移动到上极限位置，垂直滚道出料口(404b)离开轴承外圈内部，为轴承外圈的卸料和上料让出空间；垂直滚道进料口(404a)与倾斜滚道(307)错开，滚子无法进入到垂直滚道(404)内，拦挡气缸(304)带动滚子挡板(305)移动到上极限位置，滚子挡板(305)离开倾斜滚道(307)，倾斜滚道(307)上半部分中的滚子迅速向下半部分移动并填满倾斜滚道(307)下半部分，振动盘(301)和直振器(302)开始运行，向倾斜滚道(307)输送滚子；重复进行步骤(1)～步骤(5)，可实现再一个满装圆柱滚子轴承的圆柱滚子落料自动填充。