一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置制造方法
【专利摘要】一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，属于轴承加工设备【技术领域】。包括工作台、加热机构和夹具，加热机构包括机械手支架、导热板、加热元件、绝缘板和机械手，在机械手支架上开设滑动槽，机械手能在滑动槽内移动，在机械手的一端开设凹槽，机械手与外部控制装置电连接，导热板为圆环状，加热元件套设在导热板的外壁上，绝缘板有一对，设在导热板的外壁上，该对绝缘板的一端探入凹槽内且与机械手连接，夹具置于工作台上且位于导热板的正下方，在夹具的上部自上而下依次形成有阶梯形的第一、第二凸台，在第一凸台上安装内圈组件，在第二凸台上安装外圈。优点：外圈受热均匀，温度控制精度高，装配效率高，污染小，使用寿命长。
【专利说明】—种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轴承加工设备【技术领域】，具体涉及一种高速轴承外圈与内圈组件 的自动装配装置，可用于高精度轴承的装配。
【背景技术】
[0002]轴承是当代机械设备的重要基础零部件，它在机械传动过程中起固定和减少载荷 摩擦系数的作用。轴承的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着 决定性的作用。随着现在社会的进步发展，机械化程度的不断提高，轴承的应用越来越广 泛。高速轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并 与轴一起旋转；外圈的作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架安装 在内圈和外圈之间，其形状、大小和数量直接影响着轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚 动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转，起润滑作用。高速轴承的装配是先将内 圈、保持架和滚动体组装成内圈组件，然后再将该内圈组件与外圈进行装配。在目前的装配 技术中，大多数流水线都是利用外界的压力来实现外圈的装配。然而，采用这种装配方法会 使轴承遭受磨损，从而将大大降低其使用寿命。因此，后来就出现了基于热膨胀原理的、利 用电加热器来进行外圈装配的方法。传统的热膨胀方法是将外圈放在油浴内加热，然后经 人工取出，完成装配。这种方法耗能高、加热时间长，需人工作业，无法实现装配的全自动 化，加热及装配的效率均不高，而且操作危险性大、污染也大，同时温度不易控制，有时需要 借助外力才能完成装配，这也将影响轴承的使用寿命。现在的热膨胀方法大多采用电磁加 热原理来进行装配，该方法较传统装配方法虽有所改善，但仍存在不足，比如外圈的受热不 均匀，外圈内部的温度和外部的温度不一样，当超过所要求的温度误差时，会使轴承达不到 规格要求，成为不良品。
[0003]鉴于上述已有技术，有必要对现有轴承外圈与内圈组件的装配装置及方法加以改 进，为此，本 申请人:作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其利 用电流的热效应将轴承外圈加热到热膨胀所需温度，不依靠外力来实现轴承外圈与内圈组 件间的装配，外圈受热均匀、加热速度快、污染小、温度控制精度高，而且加热的速度可以用 电源的功率来控制；体积小，易安装在装配生产线上，实现装配的全自动化；同时能极大地 提闻了轴承的使用寿命。
[0005]本实用新型的目的是这样来达到的，一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装 置，其特点是:包括工作台、加热机构和夹具，所述的加热机构包括机械手支架、导热板、力口 热元件、绝缘板和机械手，所述的机械手支架固定安装在工作台上，在机械手支架的中间沿 高度方向开设有滑动槽，所述的机械手安装在机械手支架上且能在所述的滑动槽内上下移 动，在机械手探出机械手支架外的一端端部开设有凹槽，机械手还与外部控制装置电连接，所述的导热板为圆环状，圆环直径与高速轴承的外圈的外径相适配，所述的加热元件同样 为圆环状，套设在导热板的外圆周壁体上，加热元件通过导线与外部控制装置电连接，所述 的绝缘板有一对，彼此面对面平行地设置在导热板的外圆周壁体上，并且与所述的加热元 件相接触，该对绝缘板的一端分别探入所述的凹槽内并且与所述的机械手构为固定连接， 所述的高速轴承安装在夹具上，该夹具置于所述的工作台上且位于导热板高度方向的正下 方，夹具为一圆柱体，在夹具高度方向的上部自上而下依次形成有阶梯形的第一凸台和第 二凸台，且所述第一凸台的外径小于第二凸台的外径，在所述的第一凸台上安装由高速轴 承的内圈、保持架和滚动体所构成的内圈组件，在所述的第二凸台上安装高速轴承的外圈。
[0006]在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的加热机构还包括一温度传感器，所 述的温度传感器设置在机械手的凹槽内，且位于一对绝缘板之间，温度传感器与外部控制 装置电连接。
[0007]在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的导热板为金属板。
[0008]在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的绝缘板为云母板。
[0009]在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的加热元件为加热电阻。
[0010]在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的外部控制装置为单片机或PLC 控制器。
[0011]在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的导热板的轴心与所述的夹具的 轴心在同一轴线上。
[0012]本实用新型由于采用了上述结构，当外部控制装置接通电源时，使电流流经加热 元件，加热元件将电能转化为热能对轴承外圈进行加热，使外圈达到热膨胀所需温度，然后 再利用热膨胀时的微小变形来实现轴承外圈与由内圈、保持架和滚动体构成的内圈组件间 的装配，该结构与已有技术相比，具有的有益效果:外圈受热均匀，温度控制精度高，不需借 助外力就可完成外圈与内圈组件间的的整体装配，并且通过所述的温度传感器能对加热温 度和加热时间进行控制从而实现轴承的全自动化装配，大大地提高了装配效率，同时装配 过程中的安全系数也有了提高，污染得到改善，从而能有效延长轴承的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图中:1.工作台；2.加热机构、21.机械手支架、211.滑动槽、22.导热板、23.力口 热元件、24.绝缘板、25.机械手、251.凹槽、26.温度传感器、27.导线、28.螺栓；3.夹具、 31.第一凸台、32.第二凸台；4.高速轴承、41.内圈、42.保持架、43.滚动体、44.外圈。
【具体实施方式】
[0015]为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果， 申请人:将在下面结合 附图对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，但 申请人:对实施例的描述不是对技术方案的 限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。
[0016]请参阅图1，一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，包括工作台1、加热 机构2和夹具3。所述的加热机构2和夹具3分别设置在所述的工作台I上。其中:所述的加热机构2包括机械手支架21、导热板22、加热元件23、绝缘板24和机械手25，在本实施 例中，所述的导热板22为金属板，所述的加热元件23为加热电阻，所述的绝缘板24为云母 片。所述的机械手支架21固定安装在工作台I上，在机械手支架21的中间沿高度方向开设 有滑动槽211 ;所述的机械手25安装在机械手支架21上且能在所述的滑动槽211内上下移 动，在机械手25探出机械手支架21外的一端端部开设有凹槽251，机械手25还与外部控制 装置电连接；所述的导热板22为圆环状，圆环直径与高速轴承4的外圈44的外径相适配； 所述的加热元件23为圆环状，套设在导热板22的外圆周壁体上，加热元件23通过导线27 与外部控制装置电连接，此处所述的导线27优选为绝缘镍电线；所述的绝缘板24有一对， 彼此面对面平行地设置在导热板22的外圆周壁体的中间，并且与加热元件23相接触，绝缘 板24与加热元件23相互绝缘,该对绝缘板24的一端分别探入所述的凹槽251内并且与所 述的机械手25构为固定连接，具体是:两者之间通过螺栓28连接固定。所述的加热机构2 还包括一温度传感器26，所述的温度传感器26设置在机械手25的凹槽251内，且位于一对 绝缘板24之间，温度传感器26也与外部控制装置电连接。所述的外部控制装置为单片机 或PLC控制器。所述的高速轴承4安装在夹具3上，该夹具3置于所述的工作台I上且位 于导热板22高度方向的正下方，夹具3为一圆柱体，该圆柱体的轴心与导热板22的轴心在 同一轴线上。在夹具3高度方向的上部自上而下依次形成有阶梯形的第一凸台31和第二 凸台32，且所述第一凸台31的外径小于第二凸台32的外径，在所述的第一凸台31上安装 由高速轴承4的内圈41、保持架42和滚动体43所构成的内圈组件，在所述的第二凸台32 上安装有高速轴承4的外圈44。
[0017]请继续参阅图1，叙述本实用新型的工作原理。将高速轴承4的由内圈41、保持架 42和滚动体43所构成的内圈组件放置于夹具3的第一凸台31上，将外圈44放置于第二凸 台32上；接通电源，外部控制装置开始工作，由外部控制装置驱动机械手25沿机械手支架 21的滑动槽211自上而下移动，使导热板22跟随机械手25 —起向下位移并且套设在外圈 44的圆周外侧；同时，加热元件23经由外部控制装置控制而接通电源，开始对外圈44进行 加热，当达到外圈44膨胀所需温度时停止加热，外部控制装置驱动机械手25沿机械手支架 21的滑动槽211自下而上移动，使导热板22与外圈44分离。此时，外圈44处于热胀状态， 利用外圈44专用的夹持工具将外圈44从夹具3的第二凸台32位置向第一凸台31位置方 向移动，并且与内圈41、保持架42和滚动体43所构成的内圈组件自动完成装配，等冷却数 分钟后，放开夹持工具，整个轴承的装配操作结束。所述的温度传感器26受外部控制装置 控制，能对不同的产品和不同的装配条件设置不同的加热温度和加热时间，从而增加了该 装置的自动化水平。
【权利要求】
1.一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在于包括工作台(I)、加热 机构(2)和夹具(3)，所述的加热机构(2)包括机械手支架(21)、导热板(22)、加热元件(23)、绝缘板(24)和机械手(25)，所述的机械手支架(21)固定安装在工作台(I)上，在机 械手支架(21)的中间沿高度方向开设有滑动槽(211)，所述的机械手(25)安装在机械手支 架(21)上且能在所述的滑动槽(211)内上下移动，在机械手(25)探出机械手支架(21)外 的一端端部开设有凹槽(251)，机械手(25)还与外部控制装置电连接，所述的导热板(22) 为圆环状，圆环直径与高速轴承(4)的外圈(44)的外径相适配，所述的加热元件(23)同样 为圆环状，套设在导热板(22)的外圆周壁体上，加热元件(23)通过导线(27)与外部控制 装置电连接，所述的绝缘板(24)有一对，彼此面对面平行地设置在导热板(22)的外圆周 壁体上，并且与所述的加热元件(23)相接触，该对绝缘板(24)的一端分别探入所述的凹槽 (251)内并且与所述的机械手(25)构为固定连接，所述的高速轴承(4)安装在夹具(3)上， 该夹具(3)置于所述的工作台(I)上且位于导热板(22)高度方向的正下方，夹具(3)为一 圆柱体，在夹具(3)高度方向的上部自上而下依次形成有阶梯形的第一凸台(31)和第二凸 台(32)，且所述第一凸台(31)的外径小于第二凸台(32)的外径，在所述的第一凸台(31) 上安装由高速轴承(4)的内圈(41)、保持架(42)和滚动体(43)所构成的内圈组件，在所述 的第二凸台(32)上安装高速轴承(4)的外圈(44)。
2.根据权利要求1所述的一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在 于所述的加热机构(2)还包括一温度传感器(26)，所述的温度传感器(26)设置在机械手(25)的凹槽(251)内，且位于一对绝缘板(24)之间，温度传感器(26)与外部控制装置电连 接。
3.根据权利要求1所述的一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在于 所述的导热板(22)为金属板。
4.根据权利要求1所述的一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在于 所述的绝缘板(24)为云母板。
5.根据权利要求1所述的一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在于 所述的加热元件(23)为加热电阻。
6.根据权利要求1所述的一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在于 所述的外部控制装置为单片机或PLC控制器。
7.根据权利要求1所述的一种高速轴承外圈与内圈组件的自动装配装置，其特征在于 所述的导热板(22)的轴心与所述的夹具(3)的轴心在同一轴线上。
【文档编号】F16C43/04GK203412968SQ201320498703
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】许文文, 郭兰中, 林化清, 杨兰玉, 王静 申请人:常熟理工学院