CN112141386A

CN112141386A - 轴承滚子装盘机

Info

Publication number: CN112141386A
Application number: CN202011125473.6A
Authority: CN
Inventors: 叶会卿; 吴炳堃; 邢玉超
Original assignee: Luoyang Rencheng Bearing Parts Co ltd
Current assignee: Luoyang Rencheng Bearing Parts Co ltd
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2020-12-29

Abstract

本发明实施例涉及轴承滚子的包装机械技术领域，具体涉及一种轴承滚子装盘机，其包括：输送装置，用于输送轴承滚子；推送装置，用于将沿自身轴向在输送通道堆积满一列的轴承滚子推向临时堆码装置；临时堆码装置，用于暂时存放轴承滚子；推出装置，用于将码满临时堆码装置的所有列的轴承滚子推向包装盘。本发明实施例的有益效果为：取代人工实现轴承滚子的装盘，避免人工装盘时造成的耗时耗力、数量数不准确、取放时可能会造成轴承滚子跌落(造成变形)、彼此之间发生碰撞等现象。

Description

轴承滚子装盘机

技术领域

本发明涉及轴承滚子的包装机械技术领域，具体涉及一种轴承滚子装盘机。

背景技术

当轴承滚子加工完毕后需要送入包装中，通常该包装是盒装，轴承滚子成排成列放置。目前的包装作业都是由人工进行的，耗时耗力，数量数不准确，取放时可能会造成轴承滚子跌落(造成变形)、彼此之间发生碰撞等的发生，造成包装不合格(数量不合格或影响了轴承滚子的质量)。

因此，需要一种轴承滚子装盘机，以克服上述问题的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种轴承滚子装盘机，其包括：

输送装置，所述输送装置包括输送通道和位于所述输送通道一侧的第一动力机构，所述输送通道的宽度略大于轴承滚子的大端直径，在所述第一动力机构的驱动下轴承滚子从所述输送通道的第一端运动到第二端；

推送装置，所述推送装置包括位于所述输送通道的第二端的第二动力机构，在所述第二动力机构的驱动下运动到所述输送通道的第二端的轴承滚子被向外推；

临时堆码装置，所述临时堆码装置包括第三动力机构、数量相等并且均为至少两个的固定斜台和活动斜台，其中：

所述固定斜台位于所述输送通道的第二端旁用于接收来自于所述输送通道的第二端的轴承滚子，所有的所述固定斜台间隔布置，所述固定斜台具有向背离所述输送通道的方向倾斜的固定支撑面，所述固定斜台的上端低于所述输送通道的上表面；

每个所述固定斜台背离所述输送通道的一侧均安装有一个所述活动斜台，所述活动斜台具有向背离所述输送通道的方向倾斜的活动支撑面，所述活动斜台在所述第三动力机构的驱动下沿竖直方向可运动地设置；以及

推出装置，所述推出装置包括第四动力机构，所述第四动力机构位于所述临时堆码装置背离所述输送通道的第一端的一侧，在所述第四动力机构的驱动下堆码在位于所述活动斜台的下止点的轴承滚子推向固定于所述推出装置背离所述第四动力机构的一侧的包装盘内。

进一步的，所述输送通道包括两个挡板，所述两个挡板相对布置，所述第一动力机构位于所述两个挡板之间。

进一步的，所述输送通道的宽度沿自上而下的方向先增大后减小，并且所述输送通道的上端宽度、所述输送通道的下端宽度均小于轴承滚子的小端直径。

进一步的，所述挡板的内表面为轴线与位于输送通道内的轴承滚子的轴线重合的内圆柱面。

进一步的，所述第一动力机构包括第一动力单元、从动皮带辊、由所述第一动力单元驱动的主动皮带辊以及套在所述主动皮带辊和所述从动皮带辊上的输送带。

进一步的，还包括换端装置，所述换端装置包括第五动力机构和在第五动力机构的驱动下在水平面内可转动的换端板，所述换端板位于所述输送通道的第二端。

进一步的，还包括控制器及均与所述控制器信号连接的第一检测单元和第二检测单元，所述第一动力机构的控制端、所述第二动力机构的控制端、所述第三动力机构的控制端、所述第四动力机构的控制端和所述第五动力机构的控制端均与所述控制器信号连接，其中：

所述第一检测单元固定于所述输送通道的上方，并且所述第一检测单元到所述输送通道的第一端的距离不大于所述固定支撑面的长度，所述控制器配置为：

当所述第一检测单元在一个循环中时间T₁内第一次持续检测到轴承滚子后控制所述第一动力机构停机，并且启动所述第二动力机构，用于将承载板上的轴承滚子推到紧邻所述输送通道的所述活动斜台上；

当所述第一检测单元在一个循环中时间T₁内第二次及以后持续检测到轴承滚子后控制所述第一动力机构停机，并且依次启动所述第三动力机构、所述第五动力机构和所述第二动力机构，分别完成驱动所述活动斜台上升至所述活动支撑面的下端超出所述固定斜台的上端位置、将承载板上的轴承滚子旋转180°和推到紧邻所述输送通道的所述活动斜台上；

当所述第一检测单元在时间T₂内持续检测不到轴承滚子控制所述第一动力机构持续工作；

所述第二检测单元固定于到所述输送通道的距离最大处的所述活动斜台的上方，所述控制器配置为当所述第二检测单元检测到轴承滚子后的时间T₃内启动所述第四动力机构，用于将所述临时堆码装置上的轴承滚子推向包装盘。

进一步的，所述第二动力机构、所述第三动力机构和所述第四动力机构均为气缸。

进一步的，所述第五动力机构包括传动连接的伺服电机和减速器，所述伺服电机的控制端与所述控制器信号连接，所述减速器的动力输出端与所述换端板固定连接。

进一步的，还包括均与所述控制器信号连接的第三检测单元和报警器，所述第三检测单元固定于所述输送通道的上方，所述第三检测单元到所述输送通道的第二端的距离大于所述固定支撑面的长度，所述控制器还配置为当所述第三检测单元在时间T₄内持续检测到轴承滚子时控制所述第一动力机构、所述第二动力机构、所述第三动力机构、所述第四动力机构和所述第五动力机构停机并且向所述报警器发送报警信号。

本发明实施例的有益效果为：

通过输送装置将轴承滚子进行顺序、间隔输送；

当输送到第二端的轴承滚子的数量足够(该数量的轴承滚子的高度和不大于固定支撑面的长度，亦即推送到固定支撑面后该数量的轴承滚子沿自身的轴线方向堆叠后不超出固定支撑面)通过推送装置将轴承滚子推到临时堆码装置上，自此完成第一列轴承滚子的临时堆码；

当输送带动第二端的轴承滚子的数量再次足够时，启动第三动力机构，所有的活动斜台上升(初始状态下活动斜台低于固定斜台)至活动支撑面超出固定斜台的上端的高度，在活动支撑面的斜面作用下整列轴承滚子横移至下一个固定斜台与升起的活动斜台之间的位置，然后所有的活动斜台下降复位，为下一次横移做好准备，依次循环，直至左右的固定斜台上均码满轴承滚子为止；

最终在第四动力机构的驱动下码满在固定斜台的轴承滚子被整齐地推送到包装盘内，从而完成轴承滚子的装盘。

附图说明

图1为轴承滚子装盘机一实施例的第一视角的结构示意图；

图2为图1中区域Z的局部放大图；

图3为轴承滚子装盘机一实施例的第一视角的结构示意图；

图4为图1中区域Y的局部放大图；

图5为轴承滚子装盘机一实施例的第一视角的结构示意图；

图6为图1中区域X的局部放大图；

图7轴承滚子装盘机一实施例的控制框图。

图中：

100、输送装置；110、第一动力机构；111、第一动力单元；112、主动皮带辊；113、从动皮带辊；114、输送带；120、输送通道；121、挡板；1211、挡板的内表面；

200、推送装置；210、第二动力机构；211、气缸；212、推板；

300、临时堆码装置；310、第三动力机构；311、气缸；320、固定斜台； 321、固定支撑面；330、活动斜台；331、活动支撑面；

400、推出装置；410、第四动力机构；411、气缸；412、推板；

500、换端装置；510、第五动力机构；511、伺服电机；520、换端板； 521、容置槽；5211、推出倒角；522、导向边；523、转动避让倒角；530、气缸；540、抓取罩；541、容置腔室；

610、第一检测单元；620、第二检测单元；630、第三检测单元；

700、包装盘；

800、过渡盘；810、过渡盘的大端；820、过渡盘的小端；830、导向槽；。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参见图1至图6，本发明实施例公开了一种轴承滚子装盘机，其包括：

输送装置100，所述输送装置包括输送通道120和位于所述输送通道一侧的第一动力机构110，所述输送通道的宽度略大于轴承滚子的大端直径，在所述第一动力机构的驱动下轴承滚子从所述输送通道的第一端运动到第二端；

推送装置200，所述推送装置包括位于所述输送通道的第二端的第二动力机构210，在所述第二动力机构的驱动下运动到所述输送通道的第二端的轴承滚子被向外推；

临时堆码装置300，所述临时堆码装置包括第三动力机构310、数量相等并且均为至少两个的固定斜台320和活动斜台330，其中：

所述固定斜台位于所述输送通道的第二端旁用于接收来自于所述输送通道的第二端的轴承滚子，所有的所述固定斜台间隔布置，所述固定斜台具有向背离所述输送通道的方向倾斜的固定支撑面321(固定支撑面可以为平整的表面，也可以为曲面，只要能保证其高度沿向靠近输送通道的方向逐渐增大即可)，所述固定斜台的上端低于所述输送通道的上表面；

每个所述固定斜台背离所述输送通道的一侧均安装有一个所述活动斜台，所述活动斜台在所述第三动力机构的驱动下沿竖直方向可运动地设置；以及

推出装置400，所述推出装置包括第四动力机构410，所述第四动力机构位于所述临时堆码装置背离所述输送通道的第一端的一侧，在所述第四动力机构的驱动下堆码在位于所述活动斜台的下止点的轴承滚子推向固定于所述推出装置背离所述第四动力机构的一侧的包装盘700内。

通过输送装置将轴承滚子进行顺序、间隔输送；

另外，所述输送通道的一种具体结构为其包括两个挡板121，所述两个挡板相对布置，所述第一动力机构位于所述两个挡板之间。

需要说明的是，所述输送通道的宽度沿自上而下的方向先增大后减小，并且所述输送通道的上端宽度、所述输送通道的下端宽度均小于轴承滚子的小端直径。保证轴承滚子在输送通道内被顺畅输送的同时有避免其由于振动、撞击后引起的跳动从输送通道的上端蹦出，保证了轴承滚子的顺利输送。

另外，所述挡板的内表面1211为轴线与位于输送通道内的轴承滚子的轴线重合的内圆柱面。该设置，保证轴承滚子与周侧的空隙均匀，进一步保证了轴承滚子的顺利输送。

进一步的，所述第一动力机构包括第一动力单元(可用伺服电机)111、从动皮带辊113、由所述第一动力单元驱动的主动皮带辊112以及套在所述主动皮带辊和所述从动皮带辊上的输送带114。

本发明实施例还可包括换端装置500，所述换端装置包括第五动力机构 510和在第五动力机构的驱动下在水平面内可转动的换端板520，所述换端板位于所述输送通道的第二端。轴承滚子按照直径沿其轴向是否相同可分为圆柱滚子和圆锥滚子，如果是圆柱滚子，其两端直径相同，如果是圆锥滚子，其具有大端和小端。如果所有的大端的朝向都相同，会引起包装盘的一侧先码满，另一侧还悬空，不能保证包装盘的利用率，同时也会引起轴承滚子在包装盘内的晃动。因此通过换端装置，一列码放后下一列旋转180°，从而使得相邻列的大端与小端朝向相同，从而提高了包装盘的空间利用率，同时也可将轴承滚子与包装盘的空隙尽量填满，减小或避免(当列数为偶数个并且包装盘宽度等于大端直径与小端直径的整数倍是可完全填满空隙、避免晃动) 晃动。进一步的，由于要实现轴承滚子码满包装盘，而临时堆码装置上的相邻列轴承滚子之间是有间隙的，因此临时堆码装置的宽度势必大于包装盘的宽度，在固定斜台与包装盘之间还设置宽度逐渐减小的过渡盘800，过渡盘的大端810与临时堆码装置平齐，过渡盘的小端820与包装盘平齐。进一步的，在过渡盘的底部设置与每一列轴承滚子的运动方向一致的导向槽830，避免轴承滚子在进入过渡盘的小端前横移，从而进一步保证了轴承滚子的顺利输送。

为了避免换端板转动时轴承滚子900从换端板的两侧滚动，在换端板的中部形成下凹的容置槽521，为了使得轴承滚子可从容置槽中顺利推出，容置槽的两侧边设置推出倒角5211，进一步的，为了保证轴承滚子能顺利运动到换端板上，在换端板的两端部分别设置导向边522，导向边的高度从边缘向中心逐渐增大，进一步的，为了避免换端板转动时其端部与挡板干涉，在换端板的端部设置呈圆角结构的转动避让倒角523。

基于上述结构的前提下，本发明实施例还可实现自动控制，本发明的又一实施例还可包括控制器及均与所述控制器信号连接的第一检测单元610和第二检测单元620，所述第一动力机构的控制端、所述第二动力机构的控制端、所述第三动力机构的控制端、所述第四动力机构的控制端和所述第五动力机构的控制端均与所述控制器信号连接，参见图7，其中：

当所述第一检测单元在一个循环中时间T₁(如0.5秒，其具体时间可根据公式输送通道上两个相邻轴承滚子之间的距离/输送带的运动速度来设定，不小于上述比值)内第一次持续检测到轴承滚子后控制所述第一动力机构停机，并且启动所述第二动力机构，用于将承载板上的轴承滚子推到紧邻所述输送通道的所述活动斜台上；

当所述第一检测单元在时间T₂(如1秒)内持续检测不到轴承滚子控制所述第一动力机构持续工作；

所述第二检测单元固定于到所述输送通道的距离最大处的所述活动斜台的上方，所述控制器配置为当所述第二检测单元检测到轴承滚子后延迟时间 T₃(3秒，该时间应不小于活动斜台从其上止点运动到下止点所需的时间)内启动所述第四动力机构，从而为活动斜台复位预留充足的时间，用于将所述临时堆码装置上的轴承滚子推向包装盘。

进一步需要说明的是，第五动力机构的伺服电机511的安装、第五动力机构与换端板之间的一种方式为：第五动力机构还包括气缸530，伺服电机通过连接件固定于气缸530的动力输出端从而实现伺服电机的升降，下降后使得抓取罩540可紧贴在换端板的上表面，抓取罩具有向下的敞口和与该敞口连通的、用于容纳置于换端板上的轴承滚子的容置腔室541，抓取罩为电磁铁的铁芯，换端板又采用铁磁性材料制成，电磁铁通电工作，从而可将换端板抓取，然后气缸530拉动伺服电机、抓取罩和换端板上升，当抓取罩脱离输送带后，伺服电机转动驱动与抓取罩540固定连接的转动轴转动，使得换端板转动180°，伺服电机停机，气缸530工作下放伺服电机、抓取罩和换端板上升，当换端板下放到位(可通过气缸530的行程进行设定)后电磁铁断电，抓取罩与换端板脱离，气缸530上升完成复位，为下一次作业做好准备工作。

进一步的，所述第二动力机构、所述第三动力机构和所述第四动力机构分别为气缸211、气缸311和气缸411。气缸211的末端固定推板212。气缸驱动，结构简单、反应灵敏。具体地，第二动力机构包括在水平面内横向(水平方向上与输送通道的长度方向垂直的方向)设置的气缸211和固定于气缸 211的动力输出端的推板212，通过推盘212将数量足够一列的轴承滚子从换端板上推送至固定斜台。第三动力机构包括竖直设置的气缸311，通过气缸 311驱动活动斜台上下运动。第四动力机构包括沿输送通道的长度方向往复可运动的气缸411和推板412，通过推板412将码满在临时堆码装置上的轴承滚子推送到过渡盘。

进一步的，还包括均与所述控制器信号连接的第三检测单元630和报警器(图中未画出)，所述第三检测单元固定于所述输送通道的上方，所述第三检测单元到所述输送通道的第二端的距离大于所述固定支撑面的长度，所述控制器还配置为当所述第三检测单元在时间T₄(如3秒)内持续检测到轴承滚子(持续检测到有轴承滚子，而不是间歇检测到，表示与第三检测单元对应位置处的轴承滚子没有随输送带输送，亦即停止不前，大概率是因为轴承滚子卡在了输送通道，具体原因可能是轴承滚子被输送过程中的轴线横摆卡死在两挡板下端的开口之间，也可能是轴承滚子没有顺利地运动到换端板上，无论是哪种情况都会造成轴承滚子停止不前)时控制所述第一动力机构、所述第二动力机构、所述第三动力机构、所述第四动力机构和所述第五动力机构停机并且向所述报警器发送报警信号，报警器启动，发生声音和光线以提醒周围的人员进行处理，比如检查轴承滚子在输送通道上是否有卡住的现象。

进一步需要说明的是，输送装置、推送装置、临时堆码装置、推出装置、换端装置、第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元均安装于机架(图中未画出)上。

最后需要说明的是，上述的第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元可选用位置开关和超声波测距传感器中的任一种，当然，本领域技术人员可知的是还可采用其他原理的传感器，不在此一一列举。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种轴承滚子装盘机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，所述输送通道包括两个挡板，所述两个挡板相对布置，所述第一动力机构位于所述两个挡板之间。

3.根据权利要求2所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，所述输送通道的宽度沿自上而下的方向先增大后减小，并且所述输送通道的上端宽度、所述输送通道的下端宽度均小于轴承滚子的小端直径。

4.根据权利要求3所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，所述挡板的内表面为轴线与位于输送通道内的轴承滚子的轴线重合的内圆柱面。

5.根据权利要求4所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，所述第一动力机构包括第一动力单元、从动皮带辊、由所述第一动力单元驱动的主动皮带辊以及套在所述主动皮带辊和所述从动皮带辊上的输送带。

6.根据权利要求5所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，还包括换端装置，所述换端装置包括第五动力机构和在第五动力机构的驱动下在水平面内可转动的换端板，所述换端板位于所述输送通道的第二端。

7.根据权利要求6所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，还包括控制器及均与所述控制器信号连接的第一检测单元和第二检测单元，所述第一动力机构的控制端、所述第二动力机构的控制端、所述第三动力机构的控制端、所述第四动力机构的控制端和所述第五动力机构的控制端均与所述控制器信号连接，其中：

8.根据权利要求7所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，所述第二动力机构、所述第三动力机构和所述第四动力机构均为气缸。

9.根据权利要求8所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，所述第五动力机构包括传动连接的伺服电机和减速器，所述伺服电机的控制端与所述控制器信号连接，所述减速器的动力输出端与所述换端板固定连接。

10.根据权利要求9所述的轴承滚子装盘机，其特征在于，还包括均与所述控制器信号连接的第三检测单元和报警器，所述第三检测单元固定于所述输送通道的上方，所述第三检测单元到所述输送通道的第二端的距离大于所述固定支撑面的长度，所述控制器还配置为当所述第三检测单元在时间T₄内持续检测到轴承滚子时控制所述第一动力机构、所述第二动力机构、所述第三动力机构、所述第四动力机构和所述第五动力机构停机并且向所述报警器发送报警信号。