一种光电轴承保持架自动整列装箱装置的制作方法

本发明属于自动整列设备技术领域，涉及一种深沟球轴承保持架自动整列装置，特别是一种采用六级传送机构实现轴承保持架的等距给料、正反面自动分拣、整列、包装的装置。

背景技术：

轴承是机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承保持架是轴承的重要组成部分之一，用于支撑和分离各个滚动体，其正反两面结构不同，在批量生产中，需要将其分拣和整列(按照正面朝下或反面朝下的顺序排列起来)，以便于将保持架摞成摞进入下一步生产工序。传统工艺一般依靠人工手动整列，但是每年生产的轴承保持架的数量巨大，如果单纯地依靠人工手动整列，整列效率低，且占用大量的的人力资源。因此，寻求设计一种轴承保持架自动整列装置，实现轴承保持架的自动整列，是轴承生产过程中的研究重点。例如，专利cn105109982b公开了一种用于深沟球轴承保持架的自动整列机，其基于轴承保持架正反面不同结构在滑板滑行过程中的接触方式不同，摩擦力大小不同，造成的滑行轨迹不同，将正反面的保持架区分开。专利cn107310922a公开了一种轴承保持架自动整列装置，其通过圆带轨道使正面与反面的轴承保持架处于不同高度，处于正面状态的轴承保持架能通过限高档针，并由圆带轨道末端的正面收集杆收集，完成整列，处于反面状态的轴承保持架不能通过限高档针，经两组齿轮齿条组成的拾取装置，勾取到反面收集杆上，完成整列。这些现有轴承保持架整列机进料需人工初步整列，机器仅能区分轴承保持架正反面，生产效率低、出错率高，且结构复杂、造价昂贵，不便于整列的进行。所以，寻求设计一种轴承保持架自动整列装置，利用电机带动曲柄摇杆机构和限位机构配合，实现保持架匀速进料，避免保持架进料时重叠。利用直流减速电动机配合等距限位机构实现等距送料，避免了轴承保持架进入检测机构时产生给料堆积；利用检测激光照射轴承保持架正反面检测模具的激光定位孔产生不同的的光信号，实现轴承保持架正反面区分；利用模具上的挂钩将反面保持架翻面，实现免分拣；利用电动机带动同步带和齿轮齿条配合的二维运动，实现保持架的包装。

技术实现要素：

本发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种轴承保持架自动整列装箱装置，以解决传统整列装置效率低、出错率高、结构复杂、成本高的问题，克服轴承保持架在整列过程中出现给料堆积的现象，解决轴承保持架结构不规则、不便于正反面自动分拣、整列成摞和包装的问题。

为了实现上述目的，本发明涉及的轴承保持架自动整列装箱装置，包括将定距输送的轴承保持架整理的正反面区分机构，所述正反面区分机构包括正反面检测板、第四连杆、二次翻板、第五连杆、激光器和光敏传感器，正反面检测板等间隔固定在与机架转动连接的第四连杆上，与正反面检测板对应的二次翻板置于正反面检测板下方，与第五连杆转动连接，将正反面检测板向下转动时，正反面检测板上的轴承保持架随正反面检测板翻转恰好落在二次翻板上，完成轴承保持架的翻转，轴承保持架正面放置时，正反面检测板上表面与轴承保持架反面契合，且在正反面检测板上设有与正面朝上放置时，轴承保持架上通孔对应的激光孔，在正反面检测板正下方设有激光器，在正反面检测板正上方固定设置光敏传感器，激光器发射的激光恰好能通过激光孔打在光敏传感器的感光位置上。

进一步地，在正反面检测板自由端设有挂钩，在正反面检测板翻转时，挂钩将轴承保持架勾住。

本发明涉及的轴承保持架自动整列装箱装置还包括拾取整列机构，拾取整列机构包括同步带背板、同步带、收集伸缩杆和套筒，在导流装置底部的同步带背板上等间隔设有若干条通道，同步带设置在通道正下方，收集伸缩杆底部竖直固定在相对应的同步带上，并与第四连杆及第五连杆垂直，套筒套在收集伸缩杆外侧，收集伸缩杆向上伸长，收集伸缩杆顶部穿过落在正反面检测板或二次翻板上的轴承保持架，随着正反面检测板或二次翻板的翻转，轴承保持架沿收集伸缩杆落在套筒内，所述正反面检测板、二次翻板、收集伸缩杆以及同步带背板上设置的通道一一对应。

本发明涉及的拾取整列机构还包括一体式结构的套筒箱和套筒导流板，套筒箱和套筒导流板固定在限距机构和同步带背板之间，且位于收集伸缩杆一侧，在同步带的带动下，收集伸缩杆沿对应的套筒导流板移动到套筒箱出口处，套筒竖直放置在套筒箱内，在套筒内侧的套筒箱内设有弹性元件，能够将套筒自动弹出到套筒箱外侧。

本发明涉及的轴承保持架自动整列装箱装置，还包括进料机构、分流机构、限距机构和包装机构，进料机构将散装的轴承保持架分拨实现均匀进料，与进料机构连接的分流机构将分拨开的轴承保持架等排输送，限距机构与分流机构对接，接收等排输送的轴承保持架并将其依次等距分开，再输送到正反面区分机构，与限距机构连接的正反面区分机构将轴承保持架进行正反区分，拾取整列机构与正反面区分机构对接完成轴承保持架的定向排列，包装机构与拾取整列机构连接，将定向排列的轴承保持架包装并装箱。

本发明涉及的进料机构包括料斗，曲柄摇杆机构、第一连杆、摇杆翻板、固定块、第二连杆和第一限位机构；固定在机架顶部的料斗的底板自上而下向出料口处倾斜，摇杆翻板顶部通过转轴固定在出料口上端，两侧与料斗左右两侧边相抵，底部抵靠在料斗底板上，第一连杆一端与摇杆翻板连接，另一端与曲柄摇杆机构连接，曲柄摇杆机构通过带动第一连杆前后往复运动，进而推动摇杆翻板打开和关闭；若干块固定块等间隔固定在料斗底板底部，且固定块之间的间隔至少为一个轴承保持架的宽度，第二连杆两端固定在出料口两侧，等间隔安装在第二连杆上的第一限位机构置于相邻两固定块中间，用于将经固定块隔开的轴承保持架分拨。

本发明涉及的分流机构包括传送带、轴承、轴承架、带轮、分流板和分流道，四个轴承架将两根转轴左右两端的轴承固定在机架上，固定在转轴上的带轮与第二电机连接，传送带绕过转轴，且传送带一端置于料斗底部，若干块等间隔设置的分流板通过连板相连接后固定在机架上，且分流板紧靠传送带另一端，在传送带表面，相邻两分流板之间形成分流道。

本发明涉及的限距机构包括导流装置、第二限位机构和第三连杆，导流装置由若干个与分流道相对应的导流槽组成，倾斜放置在传送带下部的导流装置的上端固定在传送带外侧的机架上，导流槽进口与分流道一一对接，位于导流装置上方1/4轴承保持架高度处的第二限位机构，从导流槽上表面中部的开槽伸入导流槽空腔内并与导流槽下表面相抵，第二限位机构与导流槽一一对应且通过第三连杆与机架转动连接。

进一步地，在导流装置底部设置位于第二限位机构下方的金属传感器，保证每次向下掉落一排轴承保持架。

本发明涉及的第一限位机构和第二限位机构302包括圆盘，以及环形均匀分布在圆盘圆周上的凸起。

本发明涉及的包装机构包括套筒顶盖底板、套筒顶盖顶板、第一丝杠传送装置，包装箱、第二丝杠传送装置、丝杠背板和限位开关，在与套筒导流板反向的收集伸缩杆一侧，通过丝杠背板将第一丝杠传送装置固定，套筒顶盖底板固定在第一丝杠传送装置上，在第一丝杠传送装置的带动下实现左右或上下移动，套筒顶盖底板固定安装在套筒顶盖顶板正上方，且在套筒顶盖顶板和套筒顶盖底板上分别均设有相对应的顶部圆形通孔和底部圆形通孔，底部圆形通孔下部设有活动的下底板，顶部圆形通孔上部设有活动的上底板，在第一丝杠传送装置底部设置用于确定装箱位置的限位开关；置于同步带底部的包装箱固定在第二丝杠传送装置上，通过第二丝杠传送装置带动实现左右和前后方向上的移动。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)利用电机带动曲柄摇杆机构和第一限位机构配合，实现保持架匀速进料，避免保持架进料时重叠；(2)利用第二等距限位机构实现了等距给料，避免轴承保持架产生给料堆积，并便于轴承保持架正反面检测；(3)根据轴承保持架正反面孔位不同，利用激光照射轴承保持架正反面检测模具的激光定位孔产生不同的的光信号，实现轴承保持架的正反面自动分拣；(4)正反面检测板和二级翻板配合将反面轴承保持架翻面；(5)利用同步带配合收集杆齿轮齿条的二维运动，将整列成摞的保持架进行套管包装；(6)通过第一丝杠传送装置和第二丝杠传送装置的配合，准确装箱；(7)整个装置设计科学合理，占地面积小，生产成本低，使用操作方便，生产效率高，自动整列速度高达300件/min，出错率低，省工省力，环境友好。

附图说明：

图1是本发明涉及轴承保持架自动整列装箱装置的的整体结构原理示意图。

图2是本发明涉及的进料机构结构原理示意图。

图3是本发明涉及的分流机构结构原理示意图。

图4是本发明涉及的限距机构和正反面区分机构连接的结构原理示意图。

图5是本发明涉及的限距机构结构原理示意图。

图6是本发明涉及的部分正反面区分机构结构原理示意图。

图7是本发明涉及的正反面区分机构的主视图。

图8是本发明涉及的拾取整列机构结构原理示意图。

图9是本发明涉及的包装机构结构原理示意图。

图10是本发明涉及的套筒顶盖底板结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：

如图1-10所示，本实施例涉及的轴承保持架自动整列装箱装置，包括进料机构1、分流机构2、限距机构3、正反面区分机构4、拾取整列机构5、包装机构6，进料机构1将散装的轴承保持架分拨实现均匀进料，与进料机构1连接的分流机构2将分拨开的轴承保持架等排输送，限距机构3与分流机构2对接，接收等排输送的轴承保持架并将其依次等距分开，再输送到正反面区分机构4，与限距机构3连接的正反面区分机构4将轴承保持架进行正反区分，拾取整列机构5与正反面区分机构4对接完成轴承保持架的定向排列(正向或反向)，包装机构6与拾取整列机构5连接，将定向排列的轴承保持架包装并装箱。

如图1和2所示，本实施例涉及的进料机构1包括料斗101，曲柄摇杆机构102、第一连杆103、摇杆翻板104、固定块105、第二连杆106和第一限位机构107；固定在机架7顶部的料斗101的底板自上而下向出料口处倾斜，摇杆翻板104顶部通过转轴固定在出料口上端，两侧与料斗101左右两侧边相抵，底部抵靠在料斗底板上，第一连杆104一端与摇杆翻板104连接，另一端与曲柄摇杆机构102连接，曲柄摇杆机构102通过带动第一连杆103前后往复运动，进而推动摇杆翻板104打开和关闭；若干块固定块105等间隔固定在料斗底板底部，且固定块105之间的间隔至少为一个轴承保持架的宽度，第二连杆106两端固定在出料口两侧，等间隔安装在第二连杆106上的第一限位机构107置于相邻两固定块106中间，用于将经固定块106隔开的轴承保持架分拨。所述曲柄摇杆机构102由第一电机驱动。

如图1和3所示，本实施例涉及的分流机构2包括传送带201、轴承202、轴承架203、带轮204、分流板205和分流道206，四个轴承架203将两根转轴左右两端的轴承202固定在机架7上，固定在转轴上的带轮204与第二电机连接，传送带201绕过转轴，且传送带202一端置于料斗101底部，若干块等间隔设置的分流板205通过连板相连接后固定在机架7上，且分流板205紧靠传送带201另一端，在传送带201表面，相邻两分流板205之间形成分流道206。

如图1、3和4所示，本实施例涉及的限距机构3包括导流装置301、第二限位机构302和第三连杆303，导流装置301由若干个与分流道206相对应的导流槽组成，倾斜放置在传送带201下部的导流装置的上端固定在传送带201外侧的机架7上，导流槽进口304与分流道206一一对接，位于导流装置301上方1/4轴承保持架高度处的第二限位机构302，从导流槽上表面中部的开槽305伸入导流槽空腔内并与导流槽下表面相抵，第二限位机构302与导流槽一一对应且通过第三连杆303与机架7转动连接。

进一步地，在导流装置301底部设置位于第二限位机构302下方的金属传感器，保证每次向下掉落一排轴承保持架。

如图2和4所示，本实施例涉及的第一限位机构107和第二限位机构302包括圆盘，以及环形均匀分布在圆盘圆周上的凸起。

如图4-7所示，本实施例涉及的正反面区分机构4包括正反面检测板401、第四连杆402、二次翻板403、第五连杆404、激光器和光敏传感器405，正反面检测板401等间隔固定在与机架7转动连接的第四连杆402上，且当第四连杆402带动正反面检测板401向上转动时，正反面检测板401恰好将导流槽底部的导流槽出口306盖住，与正反面检测板401对应的二次翻板403置于正反面检测板403下方，且通过第五连杆404转动连接在机架7上，将正反面检测板401向下转动时，正反面检测板401上的轴承保持架随正反面检测板401翻转恰好落在二次翻板403上，轴承保持架正面放置时，正反面检测板401上表面与轴承保持架反面契合(即正反面检测板401上表面是按照轴承保持架反面形状做的模具)，且在正反面检测板401上设有与正面朝上放置时，轴承保持架上通孔对应的激光孔，在正反面检测板401正下方设有激光器，在正反面检测板401正上方固定设置光敏传感器405，激光器发射的激光恰好能通过激光孔打在光敏传感器405的感光位置上。第二连杆106、第三连杆303、第四连杆402和第五连杆404分别由不同的步进电机驱动，实现转动。

进一步地，在正反面检测板401自由端设有挂钩406，在正反面检测板401翻转时，挂钩将轴承保持架勾住，避免轴承保持架甩出，保证其稳定落在二次翻板403上。

如图8和9所示，本实施例涉及的拾取整列机构5包括同步带背板501、同步带502、收集伸缩杆503和套筒504，在导流装置底部的同步带背板501上等间隔设有若干条通道，同步带502设置在通道正下方，收集伸缩杆503底部竖直固定在相对应的同步带502上，并与第四连杆402及第五连杆404垂直，套筒504套在收集伸缩杆503外侧，收集伸缩杆503向上伸长，固定在收集伸缩杆503顶部的插针穿过落在正反面检测板401或二次翻板403上的轴承保持架，随着正反面检测板401或二次翻板403的翻转，轴承保持架沿收集伸缩杆503落在套筒504内，所述正反面检测板401、二次翻板403、收集伸缩杆503以及同步带背板501上设置的通道一一对应。

如图8所示，本实施例涉及的拾取整列机构5还包括一体式结构的套筒箱505和套筒导流板506，套筒箱505和套筒导流板506固定在限距机构3和同步带背板501之间，且位于收集伸缩杆503一侧，在同步带502的带动下，收集伸缩杆503沿对应的套筒导流板506移动到套筒箱505出口处，套筒504竖直放置在套筒箱505内，在套筒504内侧的套筒箱505内设有弹性元件，能够将套筒504自动弹出到套筒箱505外侧。

如图9和10所示，本实施例涉及的包装机构6包括套筒顶盖底板601、套筒顶盖顶板602、第一丝杠传送装置603，包装箱604、第二丝杠传送装置605、丝杠背板606和限位开关，在与套筒导流板506反向的收集伸缩杆503一侧，通过丝杠背板606将第一丝杠传送装置603固定，套筒顶盖底板601固定在第一丝杠传送装置603上，在第一丝杠传送装置603的带动下实现左右或上下移动，套筒顶盖底板601固定安装在套筒顶盖顶板602正上方，且在套筒顶盖顶板602和套筒顶盖底板601上分别均设有相对应的顶部圆形通孔和底部圆形通孔607，底部圆形通孔下部设有活动的下底板608，顶部圆形通孔上部设有活动的上底板，在第一丝杠传送装置603底部设置用于确定装箱位置的限位开关；置于同步带502底部的包装箱604固定在第二丝杠传送装置605上，通过第二丝杠传送装置605带动实现左右和前后方向上的移动。

本发明涉及的轴承保持架自动整列装置具体使用过程为：

(1)曲柄摇杆机构102在第一电机的带动下，推动第一连杆103往复运动，将摇杆翻板104绕顶部转轴转动，轴承保持架沿料斗101底板滑落到固定块105处，被分隔成排，在步进电机的带动下，第二连杆106带动第一限位机构107转动，将重叠的轴承保持架分拨开；

(2)分拨开的轴承保持架散落在传送带201上，第二电机驱动带轮204带动传送带201转动，轴承保持架随传送带201向前移动，经过分流板205分流后，沿分流道206移动；

(3)分流道206上的轴承保持架从导流槽进口304直接落入导流槽内，沿导流槽下滑的过程中被第二限位机构302截住，随着第三连杆303带动圆盘转动，凸起将轴承保持架一一放行，将成排的轴承保持架等距分开，最后滑落在正反面检测板401上，第二限位机构302的设置保证了每次只有一个轴承保持架落在正反面检测板401；

(4)收缩收集伸缩杆503使其顶端低于套筒箱505，同时收集伸缩杆503在同步带502的带动下沿套筒导流板506向套筒箱505靠近，到达套筒箱505出口处，收集伸缩杆503向上伸长将最外侧的套筒串起，与此同时，在弹性元件的作用下，套筒箱505内的套筒被弹出替代被串起的套筒；

(5)激光器发射激光，若光敏传感器405检测到光信号，则确认轴承保持架正面朝上落在正反面检测板401上(轴承保持架正面朝上时，激光依次穿过激光孔和轴承保持架上的小孔，打到光敏传感器405的感光位置上)，控制收集伸缩杆503伸缩，将插针插入轴承保持架，转动第四连杆402，轴承保持架沿收集伸缩杆503下落，最后摞列在套筒504内；若若光敏传感器405没有检测到光信号，则确认轴承保持架反面朝上落在正反面检测板401上(轴承保持架反面朝上时，将激光孔遮挡)，控制收集伸缩杆503收缩，插针置于二次翻版403底部，转动转动第四连杆402，将轴承保持架翻转落在二次翻版403上，将插针伸入轴承保持架，然后再转动第四连杆404，轴承保持架沿收集伸缩杆503下落，最后正面朝上摞列在套筒504内；

(6)通过第一丝杠传送装置603将套筒顶盖底板601调整到需要包装的套筒正前方，与此同时，套筒504在同步带502的带动下向套筒顶盖底板601靠近，将套筒504牵移到底部圆形通孔608处，收集伸缩杆503从套筒504底部抽出，第一丝杠传送装置603带动套筒504向上移动，直至套筒底部落入顶部圆形通孔中，将套筒顶盖放入顶部圆形通孔，用上底板将顶部圆形通孔盖住，将套筒顶盖压紧在套筒504上，然后在第一丝杠传送装置603的带动下，向下移动套筒504，当套筒504到达限位开关处，移出底部圆形通孔下的下底板，通过第二丝杠传送装置605调整包装箱10的位置，使套筒直接落在包装箱10对应的格子内。

作为另一种实施方式，若正反面检测板401上表面与轴承保持架正面契合(即正反面检测板401上表面是按照轴承保持架正面形状做的模具)，则可以实现反面轴承保持架的整列。