深沟球轴承装配机的工作方式研究

2018-07-27赵春辉

现代制造技术与装备 2018年6期

赵春辉

（无锡技师学院(立信中专），无锡 214153）

轴承作为机械零件中的基础类零件，其主要有两大种类：滑动轴承和滚动轴承。其中最为常见的轴承是深沟球，如图1所示。本品为标准件，由专门工厂批量生产[1]。装配为本品生产的重要组成方面之一。人们将生产合格的深沟球轴承的内圈、外圈、滚动体、保持架进行准确的装配，使得轴承达到相应的性能[2]。

深沟球轴承的装配工艺过程为滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等，经检验合格后，进入装配车间进行装配，其过程如下：轴承内、外圈进料→内、外滚沟道尺寸分组选别（检查游隙）→内外圈合套→滚珠入料→铆合保持架→终检→退磁、清洗→防锈、包装→入成品库。

图1 深沟球轴承

在轴承装配中，手工装配轴承时，工人的劳动强度大，装配效率低，无法保证轴承的装配质量。本文以某公司的深沟球轴承619/9型的自动装配线的工作方式为对象，研究有效提升轴承装配的方法[3]。

1 自动装配机的基本组成结构

深沟球轴承自动装配机的机构模块组成主要有：内、外圈入料装置模块，自动检测装置模块，自动中转装置模块，机械手传动装置模块和滚珠进料装置模块。

2 设备的主要参数

轴承自动装配机的主要参数是其工作性能的主要指标，也是设计的依据。其主要的参数有：可装配轴承的直径、合套机的工作空间和各个机构的工作速度。本文依据现实状况设计本设备合套系统的主要参数，如表1所示。

轴承自动装配机各机构和部件的运动时间分配如下：外圈（内圈）进料机构动作为2s；外圈推料机构（内圈推料机构）动作为2s；外圈检测机构检测（内圈检测机构检测）动作为1s；外圈中转机构接收外圈（内圈中转机构接收内圈）动作为2s；直线机械手机构动作为4s；中转机构选择合适的内外圈并旋转至出料工位动作为2s；翻转机械手机构动作为4s；内外圈的气缸动作为1.5s；内圈推动气缸动作为2s；外圈推动气缸动作为4s；滚珠进料机构装入滚珠动作为4s。

表1 轴承自动装配机合套系统的主要设计参数

4 设备的工作方式

在自动装配机工作的过程中，每个机构完成各自的功能，利用机械手传递轴承内外圈，完成每一步工序之间的操作。机械手实现抓料、放料，其载荷可以达到40N。在实际运用中，可以使用不同的夹紧气缸来实现不同轴承零件的装配。该系统的各个运动如图2所示[4-5]。

图2 轴承自动装配机合套系统各运动机构

该合套系统的机构具体工作的步骤：外圈进料机构进料（内圈进料机构进料）→直线机械手机构将外圈（内圈）送至下一工序→外圈检测机构检测外圈沟道尺寸（内圈检测机构检测内圈沟道尺寸）→直线机械手机构将外圈（内圈）送至下一工序→外圈中转机构接收外圈（内圈中转机构接收内圈）→中转机构选择合适的内外圈并旋转至出料工位→翻转机械手机构将内外圈送至下一工序→滚珠进料机构进行内外圈的合套操作→滚珠进料机构在合套的内外圈中装入滚珠。上述内容中，内外圈进料、检测、中转操作是同时进行的。

（1）开始工作时，操作人员将轴承的外圈放入外圈进料机构，如图3所示，并将轴承的内圈套在内圈安置杆上，放置于内圈进料机构，如图4所示。