RU2466308C1

RU2466308C1 - Device for assembly of radial roller bearings

Info

Publication number: RU2466308C1
Application number: RU2011124605/11A
Authority: RU
Inventors: Марк Григорьевич Кристаль (RU); Марк Григорьевич Кристаль; Сергей Николаевич Чернявский (RU); Сергей Николаевич Чернявский; Евгений Вячеславович Стегачев (RU); Евгений Вячеславович Стегачев; Алексей Владимирович Широкий (RU); Алексей Владимирович Широкий; Татьяна Васильевна Безрукова (RU); Татьяна Васильевна Безрукова
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-11-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device includes foundation (1) with rotating mechanism (8) arranged on it with assembly table (9) mounted in rotating mechanism (8) on shaft (26) of turbine, on which there also installed are acceleration (27) and deceleration (28) disks with multidirectional blades (29; 30). Rotating mechanism (8) is equipped with discharge chambers (31; 32) interconnected to swirl chamber (36). Note that turbine shaft (26) is located in symmetrical rotation supports (39) installed on elastic suspensions (40). There is an electromagnet mounted on foundation (1) that consists of annular core (45), coil with winding (46) and anchor (47) located coaxially to it. The device also includes winding (46) power supply control device that consists of sensor (48) measuring angular rate of turbine shaft (26) rotation, setting and comparing devices and electronic key (51) in winding (46) power supply circuit. The core (45) is mounted on foundation (1) with possibility of vertical movement for adjusting the gap (S) between core (45) and anchor (47) that is fixed at bottom surface of rotation support (39). Note that the outputs of sensor (48) and setting device are connected to the input of comparing device, the output of which is connected to the input of electronic key in winding (46) power supply circuit, for switching it off when turbine shaft (26) reaches the set value of rotation angular rate.

EFFECT: creation of new structural scheme of assembly device, excluding resonance phenomena that provides the increase of reliability of fixing the bearing outer ring relatively to basic surface of assembly table and reliable arrangement of roller in relation to separator locking projections that allows increasing assembly reliability.

7 dwg

Description

Изобретение относится к области сборки подшипников и может найти применение в устройствах для автоматической сборки подшипников качения.The invention relates to the field of assembly of bearings and may find application in devices for the automatic assembly of rolling bearings.

Известно устройство для сборки бессепараторных радиальных роликовых подшипников, содержащее смонтированный на станине механизм подачи роликов с бункером для подачи роликов на сборочный столик с установленным наружным кольцом, смонтированный с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси, и приводной цилиндрический упругий ролик, контактирующий с цилиндрической поверхностью сборочного столика, при этом на ролики действуют центробежные усилия, величина которых ограничена скоростью вращения сборочного столика при динамическом разбалансе сборочного столика и собираемого подшипника (АС СССР №773324, М. кл. F16C 43/06, 1980).A device for assembling radial roller bearings without mounting, comprising a roller-mounted feed mechanism with a hopper for feeding rollers to an assembly table with an outer ring mounted, mounted for rotation and reciprocating movement along the vertical axis, and a cylindrical elastic drive roller in contact with the cylindrical surface of the assembly table, while centrifugal forces act on the rollers, the value of which is limited by the speed of rotation borochnogo table for dynamic unbalance of the assembly table and collect the bearing (AS USSR №773324, M. Cl. F16C 43/06, 1980).

Недостатком данного устройства является наличие сборочного столика, установленного на жестких опорах вращения, что не обеспечивает достаточной скорости вращения сборочного столика за счет возникновения на высоких скоростях недопустимых величин вибрации из-за динамического разбаланса и ограничивает величины центробежных усилий, необходимых для запрессовки роликов в окна сепаратора подшипника.The disadvantage of this device is the presence of the assembly table mounted on rigid bearings of rotation, which does not provide sufficient rotation speed of the assembly table due to the occurrence of unacceptable vibration values at high speeds due to dynamic imbalance and limits the magnitude of the centrifugal forces required to press the rollers into the windows of the bearing cage .

Наиболее близким из известных технических решений является устройство для сборки радиальных роликовых подшипников, содержащее основание с размещенным на нем механизмом подачи наружных колец, механизмом подачи сепараторов, механизмом подачи роликов с бункером, механизмом вращения со сборочным столиком, механизмом подачи внутренних колец, при этом сборочный столик жестко установлен в механизме вращения на валу турбины с возможностью радиального перемещения, на котором установлены диск разгона и диск торможения, по наружной поверхности которых выполнены разнонаправленные лопатки, и снабженного двумя камерами нагнетания, сообщающимися с вихревой камерой через тангенциальные отверстия, каждое из которых имеет противоположное направление подачи воздуха, при этом вал турбины расположен в симметричных опорах вращения, установленных на упругих подвесах, выполненных в виде плоских пружин, закрепленных в механизме вращения, обеспечивая возможность радиального смещения оси вращения вала турбины с последующим расположением роликов между замковыми выступами сепаратора на вращающейся базовой поверхности сборочного столика, контактирующей с торцевыми поверхностями роликов, с последующей запрессовкой роликов под действием центробежных усилий в окна сепаратора по внутренней поверхности наружного кольца за счет контактирования цилиндрической поверхности кольцевого паза сборочного столика с цилиндрической поверхностью наружного кольца подшипника (RU №2239735 C1, М. кл. F16C 43/06, 2004).The closest known technical solution is a device for assembling radial roller bearings, comprising a base with an outer ring feed mechanism, a separator feed mechanism, a roller feed mechanism with a hopper, a rotation mechanism with an assembly table, an inner ring feed mechanism, and an assembly table rigidly mounted in the rotation mechanism on the turbine shaft with the possibility of radial movement, on which an acceleration disk and a brake disk are mounted, on the outer surface and which are made multidirectional blades, and equipped with two discharge chambers communicating with the vortex chamber through tangential openings, each of which has the opposite direction of air supply, while the turbine shaft is located in symmetrical rotation bearings mounted on elastic suspensions made in the form of flat springs, fixed in the rotation mechanism, providing the possibility of radial displacement of the axis of rotation of the turbine shaft with the subsequent location of the rollers between the locking protrusions of the separator the rotating base surface of the assembly table in contact with the end surfaces of the rollers, followed by pressing the rollers under centrifugal forces into the separator windows on the inner surface of the outer ring by contacting the cylindrical surface of the annular groove of the assembly table with the cylindrical surface of the outer bearing ring (RU No. 2239735 C1, M class F16C 43/06, 2004).

Недостатком данного устройства является то, что при достижении частоты вращения вала турбины, близкой к частоте собственных колебаний вала турбины, возникает резонанс, при котором возникают недопустимые величины вибрации механизма вращения со сборочным столиком и собираемым подшипником, из-за сильных вибраций снижается надежность фиксации наружного кольца подшипника относительно базовой поверхности сборочного столика и надежность расположения роликов относительно замковых выступов сепаратора, что приводит к исключению запрессовки роликов в окна сепаратора и снижению надежности сборки.The disadvantage of this device is that when the turbine shaft rotational speed is close to the natural frequency of the turbine shaft, a resonance occurs, which causes unacceptable vibration values of the rotation mechanism with the assembly table and the assembled bearing, due to strong vibrations the reliability of fixing the outer ring is reduced bearing relative to the base surface of the assembly table and the reliability of the location of the rollers relative to the locking protrusions of the separator, which eliminates the pressing and rollers in the windows of the separator and reduce the reliability of the assembly.

Важнейшей задачей данного изобретения является создание новой конструктивной схемы устройства для сборки радиальных роликовых подшипников на базе автоматической подачи наружного кольца, сепаратора, группы роликов в механизм вращения со сборочным столиком в виде базирующей поверхности под наружное кольцо и базирующей поверхности под торцы роликов с автоматическим регулированием положения базирующих поверхностей при достижении заданных скоростей при сборке с ограничением дисбаланса за счет изменения положения оси вращения сборочного столика и достижение заданных скоростей вращения в соответствии с центробежными усилиями, обеспечивающими запрессовку роликов в окна сепаратора с последующей установкой внутреннего кольца, исключающей резонансные явления при разгоне и торможении механизма вращения со сборочным столиком при приближении величины угловой скорости вращения к частоте собственных колебаний механизма вращения, подвешенного на упругих подвесах относительно основания, что способствует повышению надежности фиксации наружного кольца подшипника относительно базовой поверхности сборочного столика и надежного расположения роликов относительно замковых выступов сепаратора и позволяет повысить надежность сборки.The most important objective of this invention is to create a new structural diagram of a device for assembling radial roller bearings based on the automatic supply of the outer ring, cage, group of rollers into the rotation mechanism with an assembly table in the form of a base surface for the outer ring and a base surface for the ends of the rollers with automatic adjustment of the position of the bearings surfaces when reaching specified speeds during assembly with unbalance limited by changing the position of the axis of rotation of the assembly stage and the achievement of the specified rotation speeds in accordance with centrifugal forces, ensuring the rollers are pressed into the separator windows with the subsequent installation of an inner ring that excludes resonance phenomena during acceleration and braking of the rotation mechanism with the assembly table when the value of the angular velocity of rotation approaches the frequency of the natural oscillations of the rotation mechanism, suspended on elastic suspensions relative to the base, which improves the reliability of fixing the outer ring of the bearing relative tionary base surface of the table assembly and reliable locking arrangement of the rollers relative to the projections of the separator and to improve the reliability of the assembly.

Техническим результатом заявленного устройства является новая конструктивная схема сборочного устройства, реализующая новый режим работы механизма вращения в процессе его разгона и торможения, обеспечивающая исключение резонансных явлений при приближении величины угловой скорости вращения сборочного столика к частоте собственных колебаний механизма вращения, подвешенного на упругих подвесах относительно основания, что способствует повышению надежности фиксации наружного кольца подшипника относительно базовой поверхности сборочного столика и надежного расположения роликов относительно замковых выступов сепаратора, что позволяет повысить надежность сборки.The technical result of the claimed device is a new structural diagram of an assembly device that implements a new mode of operation of the rotation mechanism during acceleration and braking, eliminating resonance phenomena when the angular velocity of the assembly stage approaches the natural frequency of the rotation mechanism suspended on elastic suspensions relative to the base, which helps to increase the reliability of fixing the outer ring of the bearing relative to the base surface LfTetanus trusted location table and the rollers relative to the locking protrusions of the separator, which improves the reliability of the assembly.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для сборки радиальных роликовых подшипников, содержащем основание с размещенными на нем механизмом подачи наружных колец, механизмом подачи роликов с бункером, механизмом вращения со сборочным столиком, механизмом подачи внутренних колец, механизмом подачи сепараторов, а сборочный столик жестко установлен в механизме вращения на валу турбины, на котором также установлены диск разгона и диск торможения, по наружной поверхности которых выполнены разнонаправленные лопатки, при этом механизм вращения снабжен двумя камерами нагнетания, сообщающимися с вихревой камерой через тангенциальные отверстия, каждое из которых имеет противоположное направление подачи воздуха, а вал турбины расположен в симметричных опорах вращения, установленных на упругих подвесах, выполненных в виде плоских пружин, закрепленных в механизме вращения, обеспечивая возможность радиального смещения оси вращения вала турбины с последующим расположением роликов между замковыми выступами сепаратора на вращающейся базовой поверхности сборочного столика, контактирующей с торцевыми поверхностями роликов, с последующей запрессовкой роликов под действием центробежных усилий в окна сепаратора по внутренней поверхности наружного кольца, на основании установлен электромагнит, состоящий из кольцевого сердечника с катушкой обмотки и соосно с ним расположенного якоря, и устройство управления питанием обмотки, состоящее из датчика, измеряющего угловую скорость вращения вала турбины, задающего и сравнивающего устройств, а также электронного ключа в цепи питания обмотки, при этом кольцевой сердечник установлен на основании с возможностью вертикального перемещения для регулировки зазора между кольцевым сердечником и якорем, который закреплен на нижней опоре вращения, а выходы с датчика и задающего устройств соединены с входом сравнивающего устройства, выход которого соединен со входом электронного ключа в цепи питания обмотки, что обеспечивает выключение питания обмотки при достижении валом турбины заданного значения угловой скорости вращения.The technical result is achieved in that in a device for assembling radial roller bearings, comprising a base with an outer ring feed mechanism, a roller feed mechanism with a hopper, a rotation mechanism with an assembly table, an inner ring feed mechanism, cage feed mechanism, and the assembly table is rigidly installed in the rotation mechanism on the turbine shaft, on which the acceleration disk and the brake disk are also installed, on the outer surface of which multidirectional blades are made, while the rotation mechanism is equipped with two pressure chambers communicating with the vortex chamber through tangential openings, each of which has the opposite direction of air supply, and the turbine shaft is located in symmetrical rotation supports mounted on elastic suspensions made in the form of flat springs fixed in the rotation mechanism, providing the possibility of radial displacement of the axis of rotation of the turbine shaft with the subsequent location of the rollers between the locking protrusions of the separator on the rotating base surface of the assembly th stage, in contact with the end surfaces of the rollers, followed by pressing the rollers under the action of centrifugal forces into the separator windows on the inner surface of the outer ring, an electromagnet is installed on the base, consisting of an annular core with a winding coil and an armature aligned with it, and a winding power control device , consisting of a sensor that measures the angular velocity of rotation of the turbine shaft, sets and compares devices, as well as an electronic key in the power supply circuit of the winding, while the front core is mounted on the base with the possibility of vertical movement to adjust the gap between the ring core and the armature, which is mounted on the lower support of rotation, and the outputs from the sensor and the master are connected to the input of the comparison device, the output of which is connected to the input of the electronic key in the winding power circuit, which ensures that the winding power is turned off when the turbine shaft reaches the set value of the angular rotation speed.

Создание новой конструктивной схемы устройства для сборки радиальных роликовых подшипников на базе автоматической подачи наружного кольца, сепаратора, группы роликов в механизм вращения со сборочным столиком в виде базирующей поверхности под наружное кольцо и базирующей поверхности под торцы роликов с автоматическим регулированием положения базирующих поверхностей при достижении заданных скоростей с ограничением дисбаланса за счет изменения положения оси вращения сборочного столика при переходе от скоростей загрузки до скоростей сборки в соответствии с центробежными усилиями, обеспечивающими запрессовку роликов в окна сепаратора, с последующей установкой внутреннего кольца, с устранением резонансных явлений при разгоне и торможении механизма вращения со сборочным столиком и собираемым подшипником, что позволяет создать новый технологический цикл сборки радиальных роликовых подшипников в широком диапазоне применения и повысить надежность сборки.Creation of a new structural diagram of a device for assembling radial roller bearings based on the automatic feeding of the outer ring, cage, group of rollers into the rotation mechanism with an assembly table in the form of a base surface for the outer ring and a base surface for the ends of the rollers with automatic adjustment of the position of the base surfaces when reaching the set speeds with imbalance limitation due to a change in the position of the axis of rotation of the assembly stage during the transition from loading speeds to speed assemblies in accordance with centrifugal forces, which ensure that the rollers are pressed into the separator windows, with the subsequent installation of the inner ring, with the elimination of resonance phenomena during acceleration and braking of the rotation mechanism with an assembly table and an assembled bearing, which allows creating a new technological cycle for assembling radial roller bearings in a wide range application and improve assembly reliability.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для сборки радиальных роликовых подшипников, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.2; на фиг.7 - амплитудно-частотные характеристики устройства при разгоне и при торможении.Figure 1 presents the proposed device for the assembly of radial roller bearings, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a view of B in figure 2; figure 4 - section bb in figure 2; figure 5 - section GG in figure 2; figure 6 - section DD in figure 2; Fig.7 - the amplitude-frequency characteristics of the device during acceleration and during braking.

Устройство для сборки радиальных роликовых подшипников состоит из основания 1, на котором размещены механизм 2 подачи наружных колец 3, механизм 4 подачи сепараторов 5, механизм 6 подачи роликов 7, механизм вращения 8 со сборочным столиком 9, механизм 10 подачи внутренних колец 11, магазин 12 готовых сборочных единиц (фиг.1, 2).A device for assembling radial roller bearings consists of a base 1, on which there is a mechanism 2 for supplying outer rings 3, a mechanism 4 for supplying separators 5, a mechanism 6 for feeding rollers 7, a mechanism for rotating 8 with an assembly table 9, a mechanism 10 for supplying the inner rings 11, shop 12 finished assembly units (figure 1, 2).

Механизм 2 подачи наружных колец 3 включает магазин 13, манипулятор 14 с вакуумным захватом 15 для подачи наружных колец 3. Механизм 4 подачи сепараторов 5 содержит магазин 16, манипулятор 17 с вакуумным захватом 18 для подачи сепараторов 5. Механизм 6 подачи роликов 7 включает бункер 19 с питающим лотком, приемное приспособление 20 для набора групп роликов 7 в гнезда, равномерно расположенные по окружности приемного приспособления 20, манипулятор 21 с вакуумным захватом 22 для подачи групп роликов 7.The mechanism 2 for supplying the outer rings 3 includes a magazine 13, the manipulator 14 with a vacuum gripper 15 for feeding the outer rings 3. The mechanism 4 for feeding the separators 5 contains a magazine 16, the manipulator 17 with a vacuum gripper 18 for feeding the separators 5. The mechanism 6 for feeding the rollers 7 includes a hopper 19 with a feed tray, a receiving device 20 for a set of groups of rollers 7 in the nests, evenly spaced around the circumference of the receiving device 20, a manipulator 21 with a vacuum gripper 22 for feeding groups of rollers 7.

На верхнем торце сборочного столика 9 выполнены базирующая поверхность под наружное кольцо 3 и базирующая поверхность под торцы роликов 7, образованные при помощи кольцевого паза 23, наружная поверхность которого больше наружного диаметра наружного кольца 3, внутренняя поверхность меньше диаметра замковых выступов сепаратора 5, а его высота соответствует высоте борта наружного кольца 3. При этом по оси сборочного столика 9 выполнен цилиндрический выступ 24, диаметр которого меньше внутреннего диаметра внутреннего кольца 11, а его высота соответствует высоте роликов 7. Такая конструкция сборочного столика 9 позволяет обеспечивать базирование наружного кольца 3 и сепаратора 5 по цилиндрическим поверхностям кольцевого паза 23, а также базирование по торцам роликов 7 по базирующей поверхности кольцевого паза 23. При вращении сборочного столика 9 за счет заданного перемещения роликов 7 между замковыми выступами сепаратора 5 ролики 7 равномерно располагаются в замковых выступах сепаратора 5, при этом ролики 7 удерживаются в вертикальном положении посредством замковых выступов сепаратора 5 и цилиндрической поверхности выступа 24 базирующей поверхности сборочного столика 9 (фиг.2, 3). В верхней части сборочного столика 9 установлены по периметру центробежные захватные рычаги 25 с регулирующими грузами, позволяющими надежно зажимать наружное кольцо 3 при вращении сборочного столика 9.At the upper end of the assembly table 9, a base surface for the outer ring 3 and a base surface for the ends of the rollers 7 are formed using an annular groove 23, the outer surface of which is larger than the outer diameter of the outer ring 3, the inner surface is smaller than the diameter of the locking protrusions of the separator 5, and its height corresponds to the bead height of the outer ring 3. At the same time, a cylindrical protrusion 24 is made along the axis of the assembly table 9, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the inner ring 11, and its height corresponds to corresponds to the height of the rollers 7. This design of the assembly table 9 allows for the basing of the outer ring 3 and the separator 5 on the cylindrical surfaces of the annular groove 23, as well as basing on the ends of the rollers 7 on the base surface of the annular groove 23. When rotating the assembly table 9 due to the specified movement of the rollers 7 between the locking protrusions of the separator 5, the rollers 7 are evenly located in the locking protrusions of the separator 5, while the rollers 7 are held in an upright position by means of the locking protrusions of the separator torus 5 and the cylindrical surface of the protrusion 24 of the base surface of the assembly table 9 (figure 2, 3). In the upper part of the assembly table 9, centrifugal gripping levers 25 with adjusting weights are installed around the perimeter, which make it possible to reliably clamp the outer ring 3 during rotation of the assembly table 9.

Сборочный столик 9 жестко установлен в механизме вращения 8 на валу турбины 26, на котором установлены диск разгона 27 и диск торможения 28, по наружной поверхности которых выполнены лопатки 29 и 30, имеющие противоположные направления (фиг.2, 3 и фиг.4, 5). Механизм вращения 8 снабжен камерами нагнетания 31 и 32, образованными внутренними поверхностями кольцевых выточек в корпусе 33 и втулке 34, и наружной поверхностью шайбы 35, сообщающимися с вихревой камерой 36, образованной внутренними поверхностями корпуса 33 и втулки 34, посредством тангенциальных отверстий 37 и 38, каждое из которых имеет противоположное направление подачи воздуха, что обеспечивает разгон вала турбины 26 при подаче воздуха в камеру нагнетания 31 и торможение вала турбины 26 при подаче воздуха в камеру нагнетания 32. Вал турбины 26 с жестко закрепленным на нем сборочным столиком 9 с наружным кольцом, сепаратором и роликами образуют технологическую схему сборки. При этом вал турбины 26 расположен в опорах вращения 39, установленных на упругих подвесах, выполненных в виде плоских пружин 40, закрепленных в корпусе 33 и втулке 34 механизма вращения 8, позволяющих осуществлять радиальное смещение оси вращения вала 26 турбины относительно вертикальной оси (фиг.2, 3 и фиг.6). Механизм подачи 10 для внутренних колец 11 включает вибробункер 41 с питающим лотком, приемник 42, манипулятор 43 с вакуумным захватом 44 для подачи внутренних колец 11 вовнутрь наружного кольца 3 на сборочном столике 9. Для обеспечения завершающего этапа операции сборки подшипника устройство может быть снабжено дополнительным механизмом вращения 8 со сборочным столиком 9, у которого внутренняя поверхность кольцевого паза 23 меньше внутреннего диаметра внутреннего кольца 11, что позволяет устанавливать внутреннее кольцо 11 вовнутрь скомплектованного роликами 7 и сепаратором 5 наружного кольца 3, установленного на сборочном столике 9.The assembly table 9 is rigidly mounted in the rotation mechanism 8 on the shaft of the turbine 26, on which the acceleration disk 27 and the brake disk 28 are installed, on the outer surface of which blades 29 and 30 are made, having opposite directions (Figs. 2, 3 and 4, 5 ) The rotation mechanism 8 is equipped with discharge chambers 31 and 32 formed by the inner surfaces of the annular grooves in the housing 33 and the sleeve 34, and the outer surface of the washer 35, communicating with the vortex chamber 36 formed by the inner surfaces of the housing 33 and the sleeve 34, through tangential holes 37 and 38, each of which has the opposite air supply direction, which ensures acceleration of the turbine shaft 26 when air is supplied to the discharge chamber 31 and braking of the turbine shaft 26 when air is supplied to the discharge chamber 32. Turbine shaft 26 s rigidly mounted on it, the assembly table 9 with the outer ring, the separator and the rollers form the technological scheme of the assembly. The shaft of the turbine 26 is located in the bearings 39, mounted on elastic suspensions made in the form of flat springs 40, mounted in the housing 33 and the sleeve 34 of the rotation mechanism 8, allowing radial displacement of the axis of rotation of the shaft 26 of the turbine relative to the vertical axis (figure 2 , 3 and 6). The feed mechanism 10 for the inner rings 11 includes a vibrating hopper 41 with a feed tray, a receiver 42, a manipulator 43 with a vacuum gripper 44 for feeding the inner rings 11 into the outer ring 3 on the assembly table 9. To ensure the final stage of the assembly operation of the bearing, the device can be equipped with an additional mechanism rotation 8 with the assembly table 9, in which the inner surface of the annular groove 23 is smaller than the inner diameter of the inner ring 11, which allows you to set the inner ring 11 inward roller 7 and the separator 5 of the outer ring 3 mounted on the assembly table 9.

Электромагнит, состоящий из кольцевого сердечника 45, катушки с обмоткой 46 и соосно с ним расположенного якоря 47, и устройство управления питанием обмотки 46, состоящее из датчика 48, измеряющего угловую скорость вращения вала турбины 26, задающего 49 и сравнивающего 50 устройств, а также электронного ключа 51 в цепи питания обмотки, при этом кольцевой сердечник 45 установлен на основании с возможностью вертикального перемещения для регулировки зазора S между кольцевым сердечником 45 и якорем 47, который закреплен на нижней поверхности опоры вращения 39, а выходы с датчика 48 и задающего устройства 49 соединены с входом сравнивающего устройства 50, выход которого соединен со входом электронного ключа 51 в цепи питания обмотки 46, что обеспечивает выключение питания обмотки 46 при достижении валом турбины 26 заданного значения угловой скорости вращения.An electromagnet consisting of an annular core 45, a coil with a winding 46 and an armature 47 located coaxially with it, and a power control device for the winding 46, consisting of a sensor 48 that measures the angular speed of rotation of the turbine shaft 26, sets 49 and compares 50 devices, as well as electronic key 51 in the power supply circuit of the winding, while the annular core 45 is mounted on the base with the possibility of vertical movement to adjust the gap S between the annular core 45 and the armature 47, which is mounted on the lower surface of the support is rotated 39, and the outputs from the sensor 48 and the driver 49 are connected to the input of the comparison device 50, the output of which is connected to the input of the electronic key 51 in the power circuit of the winding 46, which turns off the power of the winding 46 when the turbine shaft 26 reaches a predetermined angular speed of rotation.

Такая конструкция механизма вращения 8 со сборочным столиком 9, с электромагнитом и соосно с ним расположенным якорем 47, с устройством управления питания обмотки 46 электромагнита обеспечивает автоматическое регулирование положения базирующих поверхностей сборочного столика 9 при переходе от скоростей загрузки до заданных скоростей сборки с ограничением дисбаланса и вибрации за счет изменения положения оси вращения сборочного столика, установленного на валу 26 турбины, что позволяет получить необходимые величины центробежных усилий для запрессовки роликов в окна сепаратора собираемого подшипника с последующей установкой внутреннего кольца, что позволяет исключить резонансные явления при разгоне и торможении механизма вращения, устранить недопустимые величины вибраций механизма вращения со сборочным столиком и собираемым подшипником и обеспечить создание нового технологического цикла сборки радиальных роликовых подшипников в широком диапазоне применения.This design of the rotation mechanism 8 with an assembly stage 9, with an electromagnet and an anchor 47 coaxially with it, with an electromagnet winding power supply control device 46 provides automatic adjustment of the position of the base surfaces of the assembly stage 9 when switching from loading speeds to predetermined assembly speeds with unbalance and vibration limitation by changing the position of the axis of rotation of the assembly stage mounted on the shaft 26 of the turbine, which allows to obtain the necessary values of centrifugal forces d I press the rollers into the windows of the assembly of the assembled bearing with the subsequent installation of the inner ring, which eliminates resonance phenomena during acceleration and braking of the rotation mechanism, eliminates unacceptable vibrations of the rotation mechanism with the assembly table and the assembled bearing and ensures the creation of a new technological cycle for assembling radial roller bearings in a wide range of application.

Устройство для сборки радиальных роликовых подшипников работает следующим образом.A device for assembling radial roller bearings works as follows.

При автоматической подаче наружного кольца 3 по команде от блока управления наружное кольцо 3 захватывают вакуумным захватом 15 манипулятора 14 из магазина 13 и устанавливают его в кольцевой паз сборочного столика 9 механизма вращения 8, закрепленного на основании 1, после чего манипулятор 14 возвращается в исходное положение (фиг.1, 2). Одновременно захватывается сепаратор 5 из магазина 16 вакуумным захватом 18 и устанавливается внутрь наружного кольца 3, установленного на сборочном столике 9, после чего манипулятор 17 возвращается в исходное положение.When the outer ring 3 is automatically supplied by the command from the control unit, the outer ring 3 is captured by the vacuum gripper 15 of the manipulator 14 from the magazine 13 and installed in the ring groove of the assembly table 9 of the rotation mechanism 8 fixed on the base 1, after which the manipulator 14 returns to its original position ( figure 1, 2). At the same time, the separator 5 from the magazine 16 is captured by a vacuum gripper 18 and mounted inside the outer ring 3 mounted on the assembly table 9, after which the manipulator 17 returns to its original position.

Из бункера 19 по питающему лотку поступают ролики 7 в приемное приспособление 20 для набора групп роликов, равномерно расположенных по окружности в гнездах приемного приспособления 20. Одновременно из вибробункера 41 по питающему лотку поступает внутреннее кольцо 11 в приемник 42. По команде от блока управления из приемного приспособления 20 вакуумный захват 22 манипулятора 21 захватывает группу роликов 7, равномерно расположенных по окружности, и устанавливает на базирующую поверхность сборочного столика 9, образованную кольцевым пазом 23, где ролики 7 удерживаются в вертикальном положении посредством замковых выступов сепаратора 5 и цилиндрической поверхности выступа 24, выполненного по оси сборочного столика 9 (фиг.2, 3).From the hopper 19, the rollers 7 enter the receiving device 20 through the feeder tray 20 for a set of roller groups evenly spaced around the circumference in the sockets of the receiving device 20. At the same time, the inner ring 11 enters the receiver 42 from the vibro-hopper 41 through the feeding tray. On command from the control unit from the receiver devices 20, the vacuum gripper 22 of the manipulator 21 captures a group of rollers 7 evenly spaced around the circumference, and sets on the base surface of the assembly table 9, formed by an annular groove 23, where p faces 7 are held in a vertical position by locking projections of the separator 5 and the cylindrical surface 24 of the protrusion taken along an assembly axis table 9 (2, 3).

На верхнем торце сборочного столика 9 по цилиндрической поверхности выполняется базирование наружного кольца 3, сепаратора 5 и базирование по торцам роликов 7, равномерно расположенных в замковых выступах сепаратора 5, что обеспечивается заданным перемещением роликов 7 между замковыми выступами сепаратора 5 при вращении сборочного столика 9 из-за возникновения заданных величин вибрации и центробежных усилий на начальных частотах вращения при разгоне вала турбины 26 механизма вращения 8. При подаче воздуха в камеру нагнетания 31 воздух посредством тангенциальных отверстий 37 поступает в вихревую камеру 38, ударяется о лопатки 29 диска разгона 27 и раскручивает вал турбины 26 механизма вращения 8 с жестко закрепленным сборочным столиком 9, при этом за счет дисбаланса вала турбины 26 механизма вращения 8 возникает вибрация сборочного столика 9, на базирующей поверхности которого ролики 7 перемещаются и фиксируются между замковыми выступами сепаратора 5, обеспечивая технологическую схему сборки. При вращении сборочного столика 9 на грузы центробежных захватных рычагов 25 действуют центробежные усилия, за счет чего центробежные захватные рычаги 25 прижимают наружное кольцо 3 к базирующей поверхности сборочного столика 9.On the upper end of the assembly table 9 along the cylindrical surface, the outer ring 3, the separator 5 are based and the rollers 7 are evenly positioned on the ends of the separator 5, which is ensured by the specified movement of the rollers 7 between the castle protrusions of the separator 5 when the assembly table 9 is rotated for the occurrence of specified values of vibration and centrifugal forces at the initial rotation frequencies during acceleration of the turbine shaft 26 of the rotation mechanism 8. When air is supplied to the discharge chamber 31, the air By means of tangential openings 37 enters the vortex chamber 38, hits the vanes 29 of the acceleration disk 27 and untwists the shaft of the turbine 26 of the rotation mechanism 8 with a rigidly fixed assembly stage 9, while due to the imbalance of the shaft of the turbine 26 of the rotation mechanism 8, the vibration of the assembly stage 9 occurs, on the base surface of which the rollers 7 are moved and fixed between the locking protrusions of the separator 5, providing the technological scheme of the Assembly. When the assembly stage 9 is rotated, centrifugal forces act on the loads of the centrifugal gripping levers 25, due to which the centrifugal gripping levers 25 press the outer ring 3 against the base surface of the assembly table 9.

При разгоне вала 26 турбины по команде от блока управления электронным ключом 51 включается цепь питания обмотки 47 электромагнита. Одновременно от задающего устройства 49 на вход сравнивающего устройства 50 поступает сигнал со значением угловой скорости, равной

, где γ<1 - коэффициент отношения заданного значения величины угловой скорости вращения ω к круговой частоте

собственных колебаний подвешенной на упругих подвесах суммарной массы сборочного столика 9, турбины с дисками разгона 27 и торможения 28 и опор вращения 39 в механизме вращения 8 с включенным питанием обмотки 47 электромагнита (фиг.7), а на другой вход сравнивающего устройства 50 поступает сигнал от датчика 48. При достижении угловой скорости со вращения вала 26 турбины значения, равного

, на выходе сравнивающего устройства 50 вырабатывается сигнал, приводящий к отключению электронным ключом 51 цепи питания обмотки 47. Причем величина

собственных колебаний подвешенной на упругих подвесах суммарной массы сборочного столика 9, турбины с дисками разгона 27 и торможения 28 и опор вращения 39 в механизме вращения 8 с включенным питанием обмотки 47 электромагнита больше, чем величина ω₀ собственных колебаний подвешенной на упругих подвесах суммарной массы сборочного столика 9, турбины с дисками разгона 27 и торможения 28 и опор вращения 39 в механизме вращения 8 с отключенным питанием обмотки 47 электромагнита.When accelerating the shaft 26 of the turbine on command from the control unit of the electronic key 51, the power circuit of the winding 47 of the electromagnet is turned on. At the same time, a signal with a value of the angular velocity equal to

where γ <1 is the coefficient of the ratio of the specified value of the angular velocity of rotation ω to the circular frequency

natural vibrations suspended on elastic suspensions of the total mass of the assembly stage 9, the turbine with acceleration discs 27 and braking 28 and rotation bearings 39 in the rotation mechanism 8 with the electromagnet winding 47 turned on (Fig. 7), and a signal from the other input of the comparison device 50 the sensor 48. When the angular velocity with the rotation of the shaft 26 of the turbine reaches a value equal to

, at the output of the comparator 50, a signal is generated that causes the electronic circuit 51 to turn off the power supply circuit of the winding 47. Moreover, the value

the natural vibrations of the total mass of the assembly stage 9 suspended on the elastic suspensions, the turbine with acceleration disks 27 and braking 28 and the rotation bearings 39 in the rotation mechanism 8 with the electromagnet winding 47 turned on is greater than the value of ω ₀ natural vibrations of the total mass of the assembly stage suspended on the elastic suspensions 9, turbines with acceleration disks 27 and braking disks 28 and rotation supports 39 in the rotation mechanism 8 with the power off of the electromagnet winding 47.

При достижении валом турбины 26 частоты вращения выше частоты собственных колебаний вала турбины 26 с установленным на нем диском разгона 27 и диском торможения 28, сборочным столиком 9 с наружным кольцом 3, сепаратором 5 и роликами 7 ось вращения вала турбины 26 со сборочным столиком 9 изменяет положение и совпадает с главной осью момента инерции, проходящей через центр масс, за счет изменения положения опор вращения 39 при деформации упругих подвесов, выполненных в виде плоских пружин 40, что приводит к автоматическому изменению положения базирующих поверхностей сборочного столика 9 с последующим ограничением дисбаланса и устранением вибрации сборочного столика 9. При дальнейшем вращении сборочного столика 9 ролики 7 под действием центробежных усилий поочередно запрессовываются в окна сепаратора 5, при этом, когда один или несколько роликов 7 запрессовываются по внутренней поверхности наружного кольца 3, изменяется положение центра масс вала турбины 26 с установленным на нем диском разгона 27 и диском торможения 28, сборочным столиком 9 с наружным кольцом 3, сепаратором 5 и роликами 7, что приводит к повторному изменению положения оси вращения вала турбины 26 с жестко установленным сборочным столиком 9 до совпадения с осью, проходящей через центр масс, за счет изменения положения опор вращения 39, с последующим автоматическим изменением положения базирующих поверхностей сборочного столика 9 с ограничением возникающего дисбаланса и вибрации. После того как все ролики 7 установлены по внутренней поверхности наружного кольца 3, по команде от блока управления переключается подача воздуха, прекращается подача воздуха в камеру нагнетания 31, осуществляется подача воздуха в камеру нагнетания 32 и далее через тангенциальные отверстия 38 в вихревую камеру 36, где воздух ударяется о лопатки 30 диска торможения 28 и замедляет вращение вала турбины 26 механизма вращения 8 с жестко закрепленным сборочным столиком 9. При этом на вход сравнивающего устройства 54 от задающего устройства 50 поступает сигнал со значением угловой скорости, равной

, где γ<1, на другой вход сравнивающего устройства 54 от датчика 49, измеряющего угловую скорость вращения вала турбины 26, поступает сигнал со значением угловой скорости со вала турбины 26. При достижении угловой скорости ω вращения вала турбины 26, равной значению

, на выходе сравнивающего устройства 54 вырабатывается сигнал, приводящий к подключению электронным ключом 52 к цепи питания обмотки 48, что приводит к увеличению частоты собственных колебаний, позволяет предотвратить резонанс и устранить недопустимые величины вибраций.When the shaft of the turbine 26 reaches a speed higher than the natural frequency of the shaft of the turbine 26 with an acceleration disk 27 and a brake disk 28 mounted on it, an assembly table 9 with an outer ring 3, a separator 5 and rollers 7, the axis of rotation of the shaft of the turbine 26 with the assembly table 9 changes position and coincides with the main axis of the moment of inertia passing through the center of mass, due to a change in the position of the rotation bearings 39 during the deformation of the elastic suspensions made in the form of plane springs 40, which leads to an automatic change of position of the base the surface of the assembly table 9, with subsequent limitation of the imbalance and elimination of the vibration of the assembly table 9. With further rotation of the assembly table 9, the rollers 7 are pressed into the windows of the separator 5 by centrifugal forces, while one or more rollers 7 are pressed onto the inner surface of the outer ring 3, the position of the center of mass of the shaft of the turbine 26 is changed with an acceleration disk 27 and a brake disk 28 mounted on it, an assembly table 9 with an outer ring 3, a separator 5 and rollers 7, which leads to a repeated change in the position of the axis of rotation of the shaft of the turbine 26 with a rigidly mounted assembly stage 9 until it coincides with the axis passing through the center of mass due to a change in the position of the rotation supports 39, followed by an automatic change in the position of the base surfaces of the assembly stage 9 with the limitation of the resulting imbalance and vibrations. After all the rollers 7 are installed on the inner surface of the outer ring 3, the air supply is switched from a command from the control unit, the air supply to the discharge chamber 31 is stopped, air is supplied to the discharge chamber 32 and then through the tangential openings 38 to the vortex chamber 36, where air hits the blades 30 of the brake disc 28 and slows down the rotation of the turbine shaft 26 of the rotation mechanism 8 with a rigidly fixed assembly table 9. At the same time, the input of the comparative device 54 from the master 50 signal with an angular velocity equal to

, where γ <1, a signal with the value of the angular velocity from the turbine shaft 26 is received at the other input of the comparator 54 from the sensor 49 measuring the angular velocity of rotation of the turbine shaft 26. When the angular velocity ω of the rotation of the turbine shaft 26 is equal to

, at the output of the comparison device 54, a signal is generated that leads to the electronic switch 52 connecting to the power supply circuit of the winding 48, which leads to an increase in the frequency of natural oscillations, prevents resonance and eliminates unacceptable vibration values.

При этом по команде от блока управления наружное кольцо 3, скомплектованное роликами 7 и сепаратором 5, захватывают вакуумным захватом 15 манипулятора 14 и устанавливают на сборочный столик 9 дополнительного механизма вращения 8 (фиг.7). После чего вакуумный захват 44 манипулятора 43 захватывает внутреннее кольцо 11 в приемнике 42 и устанавливает вовнутрь наружного кольца 3. Далее собранный подшипник захватывается вакуумным захватом 44 манипулятора 45 и подается в магазин 12 готовых сборочных единиц с последующим повторением цикла сборки.At the same time, on command from the control unit, the outer ring 3, equipped with rollers 7 and the separator 5, is captured by the vacuum gripper 15 of the manipulator 14 and mounted on the assembly table 9 of the additional rotation mechanism 8 (Fig. 7). After that, the vacuum grip 44 of the manipulator 43 captures the inner ring 11 in the receiver 42 and installs the outer ring 3 inside. Next, the assembled bearing is captured by the vacuum grip 44 of the manipulator 45 and fed to the store 12 ready-made assembly units, followed by an assembly cycle.

Предложена новая конструктивная схема устройства для сборки радиальных роликовых подшипников на базе автоматической подачи наружного кольца, сепаратора, группы роликов с механизмом вращения со сборочным столиком в виде базирующей поверхности под наружное кольцо и базирующей поверхности под торцы роликов с автоматическим регулированием положения базирующих поверхностей при достижении заданных скоростей, с устранением недопустимых величин вибрации механизма вращения со сборочным столиком и собираемым подшипником, с ограничением дисбаланса за счет изменения положения оси вращения сборочного столика при переходе от скоростей загрузки до скоростей сборки в соответствии с центробежными усилиями, обеспечивающими запрессовку роликов в окна сепаратора, с последующей установкой внутреннего кольца, с установленным электромагнитом и устройством управления, состоящим из датчика, измеряющего угловую скорость ω вращения вала турбины, задающего и сравнивающего устройств, с установленным ключом в цепи питания обмотки электромагнита для включения и выключения питания обмотки при достижении валом турбины заданного значения угловой скорости, с устранением резонанса при разгоне и торможении механизма вращения, что позволяет создать новую технологическую схему сборки радиальных роликовых подшипников в широком диапазоне применения и повысить надежность работы сборочного устройства.A new structural scheme of a device for assembling radial roller bearings based on the automatic feeding of the outer ring, cage, group of rollers with a rotation mechanism with an assembly table in the form of a base surface for the outer ring and a base surface for the ends of the rollers with automatic adjustment of the position of the base surfaces when reaching the specified speeds is proposed , with the elimination of unacceptable vibration values of the rotation mechanism with the assembly table and the assembled bearing, with the limitation of balance due to a change in the position of the axis of rotation of the assembly stage during the transition from loading speeds to assembly speeds in accordance with centrifugal forces providing for the rollers to be pressed into the separator windows, with the subsequent installation of an inner ring, with an electromagnet installed and a control device consisting of a sensor measuring angular velocity ω rotation of the turbine shaft, the master and comparing devices, with the key installed in the power circuit of the electromagnet winding to turn on and off the power of the coil when the turbine shaft reaches the specified value of the angular velocity, with the elimination of resonance during acceleration and braking of the rotation mechanism, which allows you to create a new technological scheme for the assembly of radial roller bearings in a wide range of applications and increase the reliability of the assembly device.

Claims

A device for assembling radial roller bearings, comprising a base with an outer ring feed mechanism, a roller feed mechanism with a hopper, a rotation mechanism with an assembly table, an inner ring feed mechanism, separator feed mechanism, and an assembly table rigidly mounted in the rotation mechanism on the turbine shaft on which an acceleration disk and a brake disk are also installed, on the outer surface of which multidirectional blades are made, while the rotation mechanism is equipped with two cameras on oppression, communicating with the vortex chamber through tangential openings, each of which has the opposite direction of air supply, while the turbine shaft is located in symmetrical rotation supports mounted on elastic suspensions made in the form of flat springs fixed in the rotation mechanism, providing the possibility of radial displacement of the axis rotation of the turbine shaft, followed by the location of the rollers between the locking protrusions of the separator on a rotating base surface of the assembly table in contact with the ends with the surfaces of the rollers, followed by pressing the rollers under centrifugal forces into the windows of the separator along the inner surface of the outer ring, characterized in that it contains an electromagnet consisting of an annular core, a coil with a winding and an armature coaxial with it, and a winding power control device, consisting of a sensor that measures the angular speed of rotation of the turbine shaft, a master and a comparison device, as well as an electronic key in the power supply circuit of the winding, while the ring core is installed flax on the base with the possibility of vertical movement to adjust the gap between the annular core and the armature, which is fixed on the lower surface of the rotation support, and the outputs from the sensor and the master device are connected to the input of the comparison device, the output of which is connected to the input of the electronic key in the winding power circuit, for turning off the power of the winding when the turbine shaft reaches the set value of the angular rotation speed.