轴承钢球装球结构的制作方法

1.本实用新型涉及轴承加工技术领域，具体为轴承钢球装球结构。


背景技术：

2.一种离合器轴承如图1所示，图1-1所示为轴承的外圈n1、图1-2所示为保持架n2，图1-3为图1-2在a-a向的剖视的结构示意图，保持架n2上设置钢球安装孔n21、保持架n1底部设置开口的圆环状定位槽n22；在对离合器轴承进行安装的时候，先把保持架n2放置到外圈n1内部，然后将钢球从保持架n2的内侧装入安装孔n21中；然而现有的装置无法满足从保持架n2内侧对钢球进行安装的需求。


技术实现要素：

3.为了解决然而现有的装置无法满足从保持架内侧对钢球进行安装的需求的问题，本实用新型提供轴承钢球装球结构，其可以实现从保持架内侧进行钢球的安装。
4.本实用新型的技术方案是这样的：轴承钢球装球结构，其特征在于，其包括：自上而下设置的装球结构、定位座、装球升降结构、装球旋转驱动结构；
5.所述定位座的内腔中设置下定位齿模，所述下定位齿模的顶端沿圆周方向设置下定位齿，所述下定位齿的厚度与保持架底部的定位槽内腔适配；所述定位齿之间的距离不小于保持架上安装孔的直径；
6.所述定位座顶端设置保持架支撑台阶面，所述保持架支撑台阶面、所述下定位齿模的上端面组合后的形状与组装后的保持架、外圈的底端面适配；
7.所述装球结构包括注球管、压球台、上定位齿模；所述压球台为垂直向下设置的上宽狭窄的圆锥台，最底端的横截面的直径小于保持架的内腔直径；
8.所述上定位齿模为环状结构，设置于所述压球台的外周，所述上定位齿模的底端设置上定位齿，位于同一条直径上的两个所述上定位齿之间的距离与保持架的外圆周直径适配；
9.所述注球管自上而下地置于所述压球台内部，所述注球管顶连接钢球的供球装置，底端设置弯管段，位于所述弯管段末端的出球口设置于所述压球台的侧壁上，并且平行于保持架上的安装孔；
10.所述压球台由所述装球升降结构驱动在竖直方向升降运动；所述压球台由所述装球旋转驱动结构驱动，以保持架圆心所在垂线为轴心进行旋转运动。
11.其进一步特征在于：
12.所述装球升降结构包括：安装在装球结构支架上的装球升降用伺服电机、装球台升降滚珠丝杆，所述装球升降用伺服电机输出轴连接所述装球台升降滚珠丝杆，丝杆副上设置装球用升降板，所述压球台固定于所述装球用升降板上；所述装球结构支架上设置垂直的滑轨，所述装球用升降板通过滑轨滑块结构设置于所述装球结构支架上；
13.所述装球旋转驱动结构包括：压球台旋转轴、压球台旋转用电机；所述压球台旋转
用电机通过装球安装板固定于所述装球用升降板上部；所述压球台旋转轴顶端通过轴承安装于所述装球安装板底端面，底端竖直向下固定连接所述压球台顶端；
14.所述压球台旋转用电机输出端上设置同步带轮，所述同步带轮通过皮带连接设置于所述压球台旋转轴外周的从动轮；所述压球台旋转轴通过轴承套可旋转的连接所述装球用升降板；
15.所述上定位齿模活动地套装在上齿模导向柱上，所述上齿模导向柱固定于所述装球用升降板底端面；
16.每个所述上齿模导向柱外周套装上定位齿缓冲弹簧，所述上定位齿缓冲弹簧的两端分别抵压在所述上定位齿模顶端面、所述装球用升降板的底端面；
17.其还包括胀紧套顶出结构，所述胀紧套顶出结构包括：顶出杆、设置于定位座基板之上的顶出气缸；
18.所述定位座通过定位座支撑杆固定于所述定位座基板之上；所述定位座的内腔为底端开口腔，所述顶出气缸的活塞端竖直向上连接所述顶出杆，所述顶出杆设置于所述定位座开口腔下方，通过直线轴承连接所述定位座支撑杆；
19.其还包括压球台水平移动驱动结构，所述压球台水平移动驱动结构包括：定位座水平移动气缸、设置于装球结构底座之上的定位座水平移动滑轨，所述定位座基板底端通过滑块滑轨结构连接所述定位座水平移动滑轨，所述定位座水平移动气缸的活塞端水平连接所述定位座基板。
20.本实用新型提供的轴承钢球装球结构，组装好的保持架、外圈放置到定位座的台阶面上，下定位齿模插入保持架底部的定位槽中，对保持架进行定位；装球升降结构带动压球台下降，直至注球管的出球口对准保持架上的安装孔，来自供球装置的供球经由出球口进入安装孔；安装每个钢球之后，装球旋转驱动结构驱动压球台旋转，对准下一个安装孔，直至所有的安装孔中都被注入钢球后，装球升降结构带动压球台继续下降，圆锥台形状的压球台的侧壁挤压将钢球，直至钢球完全进入安装孔；在挤压过程中，上定位齿模从外侧对保持架进行定位，确保保持架不会因为压球台的挤压而变形，确保钢球能够被成功地挤压进安装孔，完成从保持架内侧安装钢球的操作。
附图说明
21.图1为离合器轴承的结构示意图；
22.图1-1为轴承的外圈n1的结构示意图；
23.图1-2为保持架n2的结构示意图；
24.图1-3为图1-2在a-a向的剖视的结构示意图；
25.图2为本专利的轴承钢球装球结的俯视的结构示意图；
26.图3为轴承钢球装球结的立体的结构示意图；
27.图4为轴承钢球装球结的剖视的结构示意图；
28.图5为图4中b处放大后结构示意图；
29.图6为下定位齿模的结构示意图。
具体实施方式
30.如图2所示，钢球存储结构1中的钢球通过钢球传输软管2连接轴承钢球装球结构4中的注球管4-4，通过机器手结构5将保持架n2、外圈n1依次放置到定位座4-1上，然后基于本专利提供的轴承钢球装球结构4进行后续钢球的安装操作。
31.如图3、4所示，本专利提供的轴承钢球装球结构4，其包括：自上而下设置的装球结构、定位座4-1、装球升降结构、装球旋转驱动结构。
32.定位座4-1的内腔中设置下定位齿模4-13，如图6所示，下定位齿模4-13的顶端沿圆周方向设置下定位齿4-132，下定位齿4-13的厚度与保持架n2底部的定位槽n22内腔适配；下定位齿4-13之间的距离不小于保持架n2上安装孔n21的直径，确保当定位齿4-132插入到定位槽n22后，可以在对保持架n2进行定位的同时，不会挡住安装孔n21，进而确保钢球能够成功的进入安装孔n21；定位座4-1的内腔为底端开口空腔，下定位齿模4-13的高度大于定位座4-1的内腔深度，下定位齿模4-13底端的下定位齿身4-131向下伸出定位座4-1的内腔，设置于顶出板4-15上端面；下定位齿模4-13的顶端设置一个环状的保持架支撑台阶4-133，放置好的保持架n2底端面位于环状台阶4-133的上端面之上；
33.定位座4-1顶端设置一个支撑保持架n2的保持架支撑台阶面（图中未标记），保持架支撑台阶面、保持架支撑台阶4-133组合后的形状与组装后的保持架n2、外圈n1的底端面适配，保证组装好的保持架n2、外圈n1放置到定位座4-1上之后，能够平稳的放置，安装孔n21的角度竖直向上，确保注球管4-4的注球口能够对准安装孔n21，进而确保注球管4-4注入的钢球能进入安装孔。
34.装球结构包括注球管4-4、压球台4-6、上定位齿模4-11；压球台4-6为垂直向下设置的上宽狭窄的圆锥台；压球台4-6最底端的横截面的直径小于保持架n2的内腔直径，确保压球台4-6下降时，能够进入到保持架n2内腔；同时注球管4-4的出球口的所在位置的压球台4-6的横截面直径大于保持架n2的内腔直径减去钢球直径的长度，确保当钢球被注入到安装孔n21之后，钢球的一部分被压在安装孔n21之内，压球台4-6旋转时，钢球不会掉落。
35.如图4、5所示，上定位齿模4-11活动地套装在上齿模导向柱4-12上，上齿模导向柱4-12竖直向下地固定于装球用升降板4-16的底端面；每个上齿模导向柱4-12的外周套装上定位齿缓冲弹簧4-12-1，上定位齿缓冲弹簧4-12-1的两端分别抵压在上定位齿模4-11的顶端面、装球用升降板4-16的底端面。
36.上定位齿模4-11为环状结构，通过上齿模导向柱4-12活动地设置于压球台4-6底端的外周；上定位齿模4-11的底端沿圆周方向，设置垂直向下的上定位齿4-111，位于同一条直径上的两个上定位齿4-111之间的距离与保持架n2的外圆周直径适配，确保在下降的过程中，上定位齿模4-11下端的上定位齿4-111能够插入到保持架n2、外圈n1之间的位置，最终因为自身重力上定位齿模4-11压在保持架n2上方，上定位齿4-111从外部环住保持架n2的外侧壁；在装球用升降板4-16下降过程中，上定位齿模4-11随之下降，当上定位齿模4-11压在保持架n2之上后，上定位齿模4-11位置保持不变，装球用升降板4-16继续带着压球台4-6先将，直至到达预设位置，本专利技术方案中，通过上定位齿模4-11的设置，保证在压球台4-6将钢球完全挤压进安装孔n21内部过程，保持架n2不会因为挤压变形导致钢球安装失败。上齿模导向柱4-12对上定位齿模4-11进行导向，上定位齿缓冲弹簧4-12-1提供向下的力，确保上定位齿模4-11能够平稳的随着装球用升降板4-16升降，避免上定位齿模4-11
在升降过程中发生角度变化，导致上定位齿4-111无法正确插入到保持架n2、外圈n1之间。
37.注球管4-4自上而下地置于压球台4-6内部，注球管4-4顶连接钢球的供球装置，底端设置弯管段4-41，位于弯管段4-41末端的出球口设置于压球台4-6的侧壁上，并且平行于保持架n2上的安装孔n21；具体实施时，设置注球管开关控制气缸4-17，注球管开关控制气缸4-17的活塞端设置注球管塞（图中未标记），通过注球管开关控制气缸4-17控制注球管塞堵住或者打开注球管4-4内腔，进而控制注球管4-4内腔中的钢球下落的时机点。
38.压球台4-6由装球升降结构驱动在竖直方向升降运动；压球台4-6由装球旋转驱动结构驱动，以保持架n2圆心所在垂线为轴心进行旋转运动。
39.装球升降结构包括：安装在装球结构支架4-3上的装球升降用伺服电机4-7、装球台升降滚珠丝杆4-8，装球升降用伺服电机4-7输出轴连接装球台升降滚珠丝杆4-8顶端，装球台升降滚珠丝杆4-8底端通过轴承座固定在装球安装板4-20上；与连接装球台升降滚珠丝杆4-8配套使用的丝杆副上设置装球用升降板4-16，压球台4-6固定于装球用升降板4-16上；装球结构支架4-3上设置垂直的滑轨，装球用升降板4-16通过滑轨滑块结构可滑动地设置于装球结构支架4-3上。
40.装球旋转驱动结构包括：压球台旋转轴4-18、压球台旋转用电机4-5；装球安装板4-20固定安装在装球用升降板4-16上，压球台旋转用电机4-5固定在装球安装板4-20上；压球台旋转轴4-18顶端通过轴承安装于装球安装板4-20底端面，底端竖直向下传过装球用升降板4-16固定连接压球台4-6顶端；压球台旋转用电机4-5输出端上设置同步带轮4-9，同步带轮通过皮带连接设置于压球台旋转轴4-18外周的从动轮4-10；压球台旋转轴4-18通过轴承套可旋转的连接装球用升降板4-16。压球台旋转用电机4-5启动后，同步带轮4-9带动从动轮4-10旋转，压球台旋转轴4-18同步旋转，带动底端的压球台4-6旋转，确保注球管4-4可以按照预设角度将钢球注入到每个安装孔n21中。
41.装球升降用伺服电机4-7启动，带动装球台升降滚珠丝杆4-8旋转，与装球台升降滚珠丝杆4-8适配的丝杆副带动装球用升降板4-16、固定在装球用升降板4-16上的压球台旋转用电机4-5、压球台4-6沿着装球结构支架4-3上的滑轨在竖直方向升降运动，实现将压球台4-6送入或者拔出保持架n2内腔的操作。
42.所述胀紧套顶出结构包括：顶出杆4-15、设置于定位座基板4-21之上的顶出气缸4-14；
43.所述定位座4-1通过定位座支撑杆4-22固定于所述定位座基板4-21之上；所述定位座4-1的内腔为底端开口腔，所述顶出气缸4-14的活塞端竖直向上连接顶出杆4-15，所述顶出杆4-15设置于所述定位座4-1开口腔下方，通过直线轴承连接所述定位座支撑杆4-22进行竖直方向的导向；
44.当保持架抓取结构通过胀紧套将保持架n2放置到定位座4-1的内腔之中后，顶出气缸4-14启动，活塞端向上推动顶出杆4-15，顶出杆4-15从定位座4-1的内腔自下而上顶到保持架n2内腔中的胀紧套，直至将胀紧套顶出，保持较n2保留在定位座中，完成保持架n2的上料。
45.压球台水平移动驱动结构3包括：定位座水平移动气缸3-1、设置于装球结构底座3-3之上的定位座水平移动滑轨3-2，定位座基板4-21底端通过滑块滑轨结构连接定位座水平移动滑轨3-2，定位座水平移动气缸3-1的活塞端水平连接定位座基板4-21。定位座水平
移动气缸3-1带动定位座4-1、放置在定位座上的保持架n2、外圈n1在水平方向移动，确保机器手结构5能够对定位座4-1上料，以及钢球安装后能够到出料位出料。
46.使用本实用新型的技术方案后，在上料位，机器手结构5将保持架n2、外圈n1依次放置到定位座4-1上，保持架n2、外圈n1被下定位齿模4-13、定位座4-1定位；定位座水平移动气缸3-1启动，带动定位座4-1沿着定位座水平移动滑轨3-2水平移动到压球台4-6下方后停止；装球升降用伺服电机4-7启动，带动压球台4-6下降，直至注球管4-4的出球口对准需要安装钢球的安装孔n21的高度后，装球升降用伺服电机4-7启动停止；注球管开关控制气缸4-17启动，拔出注球管塞，堆积在注球管4-4内的钢球基于重力，沿着注球管4-4下落，下落一个钢球后，注球管开关控制气缸4-17启动反向启动，注球管塞继续堵住注球管4-4；当钢球落入到安装孔n21后，压球台旋转用电机4-5启动，压球台旋转轴4-18带动压球台4-6按照预设的角度、方向旋转，注球管4-4的出球口对准另一个安装孔21后停止；注球管开关控制气缸4-17启动，再次掉落一个钢球，直至将所有的安装孔21都安装钢球后，注球管开关控制气缸4-17不再启动；装球升降用伺服电机4-7启动，将圆锥台形状的压球台4-6继续下压，当压球台4-6下降到预设的高度时，其侧壁将钢球压入到对应的安装孔21内；装球升降用伺服电机4-7反向启动，将压球台4-6从保持架n2内腔带出，完成此次钢球安装操作；定位座水平移动气缸3-1启动，带动定位座4-1、放置在定位座上的保持架n2、外圈n1在水平方向移动到出料位置后停止，以便进行后续操作。

技术特征：
1.轴承钢球装球结构，其特征在于，其包括：自上而下设置的装球结构、定位座、装球升降结构、装球旋转驱动结构；所述定位座的内腔中设置下定位齿模，所述下定位齿模的顶端沿圆周方向设置下定位齿，所述下定位齿的厚度与保持架底部的定位槽内腔适配；所述定位齿之间的距离不小于保持架上安装孔的直径；所述定位座顶端设置保持架支撑台阶面，所述保持架支撑台阶面、所述下定位齿模的上端面组合后的形状与组装后的保持架、外圈的底端面适配；所述装球结构包括注球管、压球台、上定位齿模；所述压球台为垂直向下设置的上宽狭窄的圆锥台，最底端的横截面的直径小于保持架的内腔直径；所述上定位齿模为环状结构，设置于所述压球台的外周，所述上定位齿模的底端设置上定位齿，位于同一条直径上的两个所述上定位齿之间的距离与保持架的外圆周直径适配；所述注球管自上而下地置于所述压球台内部，所述注球管顶连接钢球的供球装置，底端设置弯管段，位于所述弯管段末端的出球口设置于所述压球台的侧壁上，并且平行于保持架上的安装孔；所述压球台由所述装球升降结构驱动在竖直方向升降运动；所述压球台由所述装球旋转驱动结构驱动，以保持架圆心所在垂线为轴心进行旋转运动。2.根据权利要求1所述轴承钢球装球结构，其特征在于：所述装球升降结构包括：安装在装球结构支架上的装球升降用伺服电机、装球台升降滚珠丝杆，所述装球升降用伺服电机输出轴连接所述装球台升降滚珠丝杆，丝杆副上设置装球用升降板，所述压球台固定于所述装球用升降板上；所述装球结构支架上设置垂直的滑轨，所述装球用升降板通过滑轨滑块结构设置于所述装球结构支架上。3.根据权利要求2所述轴承钢球装球结构，其特征在于：所述装球旋转驱动结构包括：压球台旋转轴、压球台旋转用电机；所述压球台旋转用电机通过装球安装板固定于所述装球用升降板上部；所述压球台旋转轴顶端通过轴承安装于所述装球安装板底端面，底端竖直向下固定连接所述压球台顶端；所述压球台旋转用电机输出端上设置同步带轮，所述同步带轮通过皮带连接设置于所述压球台旋转轴外周的从动轮；所述压球台旋转轴通过轴承套可旋转的连接所述装球用升降板。4.根据权利要求2所述轴承钢球装球结构，其特征在于：所述上定位齿模活动地套装在上齿模导向柱上，所述上齿模导向柱固定于所述装球用升降板底端面；每个所述上齿模导向柱外周套装上定位齿缓冲弹簧，所述上定位齿缓冲弹簧的两端分别抵压在所述上定位齿模顶端面、所述装球用升降板的底端面。5.根据权利要求1所述轴承钢球装球结构，其特征在于：其还包括胀紧套顶出结构，所述胀紧套顶出结构包括：顶出杆、设置于定位座基板之上的顶出气缸；所述定位座通过定位座支撑杆固定于所述定位座基板之上；所述定位座的内腔为底端开口腔，所述顶出气缸的活塞端竖直向上连接所述顶出杆，所述顶出杆设置于所述定位座开口腔下方，通过直线轴承连接所述定位座支撑杆。6.根据权利要求5所述轴承钢球装球结构，其特征在于：其还包括压球台水平移动驱动
结构，所述压球台水平移动驱动结构包括：定位座水平移动气缸、设置于装球结构底座之上的定位座水平移动滑轨，所述定位座基板底端通过滑块滑轨结构连接所述定位座水平移动滑轨，所述定位座水平移动气缸的活塞端水平连接所述定位座基板。

技术总结
本实用新型提供一种轴承钢球装球结构，其可以实现从保持架内侧进行钢球的安装。本专利技术方案中，组装好的保持架、外圈放置到定位座的台阶面上，下定位齿模插入保持架底部的定位槽中，对保持架进行定位；装球升降结构带动压球台下降，直至注球管的出球口对准保持架上的安装孔，来自供球装置的供球经由出球口进入安装孔；安装每个钢球之后，装球旋转驱动结构驱动压球台旋转，对准下一个安装孔，直至所有的安装孔中都被注入钢球后，装球升降结构带动压球台继续下降，圆锥台形状的压球台的侧壁挤压将钢球，直至钢球完全进入安装孔。直至钢球完全进入安装孔。直至钢球完全进入安装孔。


技术研发人员：陈章平 叶林 王亮
受保护的技术使用者：无锡双益精密机械有限公司
技术研发日：2021.08.28
技术公布日：2022/5/25