(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011067969.2
(22)申请日 2020.10.08
(71)申请人 济南易恒技术有限公司
地址 250100 山东省济南市高新区飞跃大
道信息通信产业园
(72)发明人 杨书桐 徐立伟 孙淑庆 赵修雷
褚洪波 李笃锦 金立宝 丁昌伟
王志民 李晨
(74)专利代理机构 山东重诺律师事务所 37228
代理人 冷奎亨
(51)Int.Cl.
F16C 43/06(2006.01)
(54)发明名称一种角接触球轴承自动装配方法及生产线(57)摘要一种角接触球轴承自动装配方法及生产线，该方法包括以下步骤：对欲配对的内圈和外圈进行预处理；对欲配对的内圈和外圈进行尺寸测量；对欲配对的内圈、外圈与带有钢球的保持架标准件进行预配；将内圈、外圈、保持架和规值大小的钢球 布球后合套组装，并预先配备有多种规值不同的钢球；对组装好的角接触球轴承进行后续检测和后处理。本方法及其对应的生产线实现了角接触球轴承的自动化组装生产，输入的内圈、外圈、保持架以及钢球经过前期清洗、检测，并在预装配合格后进行正式装配，最后经再次严格检验程序合格后完成装配过程；该方法解决了现有技术中难以在线自动化装配角接触球轴承的难题，通过预装配等工序完成了技术突破，具
有较高的先进性。权利要求书2页 说明书6页 附图7页CN 112096747 A 2020.12.18
C N 112096747
A
1.一种角接触轴承自动装配方法，其特征在于，所述自动装配方法包括以下步骤：
1）对欲配对的内圈和外圈进行预处理；
2）对欲配对的内圈和外圈进行尺寸测量；
3）对欲配对的内圈、外圈与带有钢球的保持架标准件进行预配，获得预配组装件；对预配组装件进行凸出量测量，凸出量测量完成后拆除该预配组装件；将凸出量测量值与凸出量理论值进行比对，结果为：
在规定范围内的，根据具体值大小选择合适的钢球规值并行标记；超出规定范围的，其内圈和对应的外圈进废料线；
4）将内圈、外圈、保持架和规值大小的钢球布球后合套组装，并预先配备有多种规值不同的钢球；
5）对组装好的角接触球轴承进行后续检测和后处理；
上述各个步骤之间的工件按照流水线节拍自动完成输送和流转。
2.按照权利要求1所述的角接触轴承自动装配方法，其特征在于，所述3）对欲配对的内圈、外圈和带有钢球的保持架进行预配的步骤是指：
31）内圈及外圈经预配上料部分分别输送至内圈上料部件和外圈上料部件处； 32）预配抓取部件抓取外圈以及钢球保持架标准件并输送至预配合套处完成预配合套，获得预配组装件；
33）预配组装件搬运至凸出量检测部分进行凸出量检测，并根据凸出量检测结果进行标记，标记是指标识和分类，即将超出凸出量值允许范围的内圈和外圈标识为不合格，未超出凸出量允许范围的内圈和外圈标记为合格，分类是指对凸出量检测值合格的预配组装件，根据凸出量值大小计算出最为匹配的钢球规值；
34）拆除预配组装件，将标识为不合格的预配组装件拆除后其内圈和外圈经废料线输出，标识为合格的预配组装件拆分后的内圈和外圈成对经下料转盘向外输出，拆出的保持架标准件循环使用。
3.按照权利要求2所述的角接触轴承自动装配方法，其特征在于，所述保持架标准件为安装有钢球的保持架，且钢球的数量少于球兜的数量。
4.按照权利要求1或2所述的角接触轴承自动装配方法，其特征在于，所述4）布球后合套组装是指：内圈和保持架一起固定于工装上并旋转；符合规值要求的钢球在布球曲面挤压下与保持架之间空间逐渐减小，钢球在旋转状态下从钢球出口落处并逐一布入保持架的球兜中；将外圈压合在内圈与保持架上形成为一个完整的角接触球轴承。
5.按照权利要求1或2所述的角接触轴承自动装配方法，其特征在于，所述5）后续检测是指对合套组装完成的角接触球轴承进行凸出量检测、接触角检测、灵活性检测和振动检测。
6.按照权利要求1或2所述的角接触球轴承自动装配方法，其特征在于，所述5）后处理是指对角接触球轴承的清洗、注脂压盖和防锈处理。
7.一种角接触球轴承生产线，其特征在于，所述生产线包括由自动输送部分相连接的预处理部分、测量部分、预配部分、合套组装部分和后续检测处理部分；所述预配部分包括预配上料部件、预配合套部件、凸出量检测部件和拆套下料部件；
所述预配上料部件包括内圈上料输送线和外圈上料输送线；
所述预配合套部件包括合套机器人，合套机器人一侧还设有钢球保持架放置架，内圈放置在内圈涨芯上，内圈涨芯设置在定位座上，内圈涨芯与涨芯驱动组件连接，定位座安装在旋转套上，旋转套与旋转套驱动组件连接；还包括在合套机器人控制下将外圈或钢球保持架扣合在内圈上的夹爪Ⅰ和/或夹爪Ⅱ；
所述拆套下料部件根据凸出量检测结果的不同，将检测后的内圈和外圈成对输送至下料转盘或废料线；
合套组装部分包括布球部件和合套组装部件，所述布球部件包括用于装夹待装配组件的夹紧部件，夹紧部件安装在旋转部件中，夹紧部件的一侧设布球进退部件，布球进退部件包括在布球驱动件带动下移动的布球块，布球块设钢球入口和钢球出口，钢球入口和钢球出口之间为钢球通道，布球块的出球端还设与钢球出口连通、挤压钢球进入保持架球兜的布球曲面，合套组装部件包括合套机器人和加热合套组件；加热合套组件输出端连接后续检测处理部分的输入端。
8.按照权利要求7所述的角接触球轴承生产线，其特征在于，所述预配部分还包括钢球保持架循环部件，所述钢球保持架循环部件包括靠近合套机器人的钢球保持架放置架，还包括与下料转盘钢球保持架出料处连接、将钢球保持架输送回钢球保持架放置架的保持架回料输送组件。
9.按照权利要求7所述的角接触球轴承生产线，其特征在于，所述拆套下料部件包括拆套机器人，拆套机
器人的一侧为下料转盘，另一侧为废料线；还包括拆套部件，所述拆套部件包括旋转套和内圈涨芯，内圈放置在内圈涨芯上，内圈涨芯设置在定位座上，内圈涨芯与涨芯驱动组件连接，定位座安装在旋转套上，旋转套与旋转套驱动组件连接；还包括在拆套机器人控制下将外圈或钢球保持架向外输出至指定位置的夹爪Ⅰ和/或夹爪Ⅱ。
一种角接触球轴承自动装配方法及生产线
技术领域
[0001]本发明涉及轴承自动化装配生产技术领域，尤其是涉及一种角接触球轴承自动装配方法，还涉及使用该自动装配方法的生产线。
背景技术
[0002]角接触球轴承是现在工业中广泛使用的支撑部件，主要由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
[0003]现有技术中，为角接触球轴承的精度需要，一般采用凸出量磨削的方法以将凸出量调整至基准值容许范围内，如申请号为201380002494.0的发明专利申请中给出的组装方法所示，该组装方法中还给出了角接触球轴承的滚珠装入以及滚珠回收的自动化方法。但是，该方法在使用中，由于仅采用磨削加工一种方式完成角接触轴承的高精度装配，难以满足高速现代化轴承组装的需要，同时多个滚珠经逐个
预装配后实现凸出量检测、并进而判断轴承精度是否符合需要的方式亦难以达到高的加工速度。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种角接触球轴承自动装配方法，该装配方法考虑到流水线自动化输送和自动化组装的需要，在进行精度控制时采用保持架标准件与成对输送的内圈和外圈预配方式，并在线测量凸出量值，以在一定范围内调整钢球规值，提升产品精度，采用的技术方案是：一种角接触轴承自动装配方法，其特征在于，所述自动装配方法包括以下步骤：1）对欲配对的内圈和外圈进行预处理；2）对欲配对的内圈和外圈进行尺寸测量；3）对欲配对的内圈、外圈与带有钢球的保持架标准件进行预配，获得预配组装件；对预配组装件进行凸出量测量，凸出量测量完成后拆除该预配组装件；将凸出量测量值与凸出量理论值进行比对，结果为：在规定范围内的，根据具体值大小选择合适的钢球规值并行标记；超出规定范围的，其内圈和对应的外圈进废料线；4）将内圈、外圈、保持架和规值大小的钢球布球后合套组装，并预先配备有多种规值不同的钢球；5）对组装好的角接触球轴承进行后续检测和后处理；上述各个步骤之间的工件按照流水线节拍自动完成输送和流转。[0005]本方法中预配方法为：所述3）对欲配对的内圈、外圈和带有钢球的保持架进行预配的步骤是指：31）内圈及外圈经预配上料部分分别输送至内圈上料部件和外圈上料部件处；32）预配抓取部件抓取外圈以及钢球保持架标准件并输送至预配合套处完成预配合套，获得预配组装件；33）预配组装件搬运至凸出量检测部分进行凸出量检测，并根据凸出量检测结果进行标记，标记是指标识和分类，即将超出凸出量值允许范围的内圈和外圈
标识为不合格，未超出凸出量允许范围的内圈和外圈标记为合格，分类是指对凸出量检测值合格的预配组装件，根据凸出量值大小计算出最为匹配的钢球规值；34）拆除预配组装件，将标识为不合格的预配组装件拆除后其内圈和外圈经废料线输出，标识为合格的预配组装件拆分后的内圈和外圈成对经下料转盘向外输出，拆出的保持架标准件循环使用。
[0006]本方法中保持架标准件并非产品中的保持架，所述保持架标准件为安装有钢球的
保持架，且钢球的数量少于球兜的数量。
[0007]本方法中所述4）布球后合套组装是指：内圈和保持架一起固定于工装上并旋转；符合规值要求的钢球在布球曲面挤压下与保持架之间空间逐渐减小，钢球在旋转状态下从钢球出口落处并逐一布入保持架的球兜中；将外圈压合在内圈与保持架上形成为一个完整的角接触球轴承。
[0008]本方法中后续检测的项目分别为：所述5）后续检测是指对合套组装完成的角接触球轴承进行凸出量检测、接触角检测、灵活性检测和振动检测。
[0009]本方法中的后处理方式为：所述5）后处理是指对角接触球轴承的清洗、注脂压盖和防锈处理。
[0010]本发明还公开了一种角接触球轴承生产线，其特征在于，所述生产线包括由自动输送部分相连接的预处理部分、测量部分、预配部分、合套组装部分和后续检测处理部分；所述预配部分包括预配上料
部件、预配合套部件、凸出量检测部件和拆套下料部件；所述预配上料部件包括内圈上料输送线和外圈上料输送线；所述预配合套部件包括合套机器人，合套机器人一侧还设有钢球保持架放置架，内圈放置在内圈涨芯上，内圈涨芯设置在定位座上，内圈涨芯与涨芯驱动组件连接，定位座安装在旋转套上，旋转套与旋转套驱动组件连接；还包括在合套机器人控制下将外圈或钢球保持架扣合在内圈上的夹爪Ⅰ和/或夹爪Ⅱ；所述拆套下料部件根据凸出量检测结果的不同，将检测后的内圈和外圈成对输送至下料转盘或废料线；合套组装部分包括布球部件和合套组装部件，所述布球部件包括用于装夹待装配组件的夹紧部件，夹紧部件安装在旋转部件中，夹紧部件的一侧设布球进退部件，布球进退部件包括在布球驱动件带动下移动的布球块，布球块设钢球入口和钢球出口，钢球入口和钢球出口之间为钢球通道，布球块的出球端还设与钢球出口连通、挤压钢球进入保持架球兜的布球曲面，合套组装部件包括合套机器人和加热合套组件；加热合套组件输出端连接后续检测处理部分的输入端。本生产线将内圈和外圈成对输送至各个部位，完成预处理、预配、合套以及后续处理等加工步骤，加工完成后检测合格的工件即可进入包装工序；预先存储的不同规值钢球提供了在线调整可能性，进而实现了角接触轴承的自动化流水生产。
[0011]本生产线的保持架标准件循环使用，循环的方式为：所述预配部分还包括钢球保持架循环部件，所述钢球保持架循环部件包括靠近合套机器人的钢球保持架放置架，还包括与下料转盘钢球保持架出料处连接、将钢球保持架输送回钢球保持架放置架的保持架回料输送组件。
[0012]所述拆套下料部件结构为：包括拆套机器人，拆套机器人的一侧为下料转盘，另一侧为废料线；
还包括拆套部件，所述拆套部件包括旋转套和内圈涨芯，内圈放置在内圈涨芯上，内圈涨芯设置在定位座上，内圈涨芯与涨芯驱动组件连接，定位座安装在旋转套上，旋转套与旋转套驱动组件连接；还包括在拆套机器人控制下将外圈或钢球保持架向外输出至指定位置的夹爪Ⅰ和/或夹爪Ⅱ。
[0013]本发明的有益效果在于：本方法及其对应的生产线实现了角接触球轴承的自动化组装生产，输入的内圈、外圈、保持架以及钢球经过前期清洗、检测，并在预装配合格后进行正式装配，最后经再次严格检验程序合格后完成装配过程；该方法解决了现有技术中难以在线自动化装配角接触球轴承的难题，通过预装配等工序完成了技术突破，具有较高的先
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