本發(fā)明涉及一種基于圓形流水線作業(yè)多工位結(jié)合的軸承潤滑脂自動涂覆裝置，屬于自動化裝配領域。

背景技術：

1、軸承是機械設備中不可或缺的關鍵部件應用廣泛，涉及到了所有需要轉(zhuǎn)動或滑動的機械裝置。在裝配時，軸承的滾珠間需要填充潤滑脂，起到降低軸承磨損和摩擦、延長軸承壽命的作用。

2、目前，軸承的潤滑脂的涂覆常采用手工的方式實現(xiàn)，存在潤滑脂涂覆量無法精確控制，一致性較差等問題。過量潤滑脂涂覆會增加軸承內(nèi)部阻力，摩擦產(chǎn)生的高溫會導致軸承變形，加速軸承磨損，同時軸承在高速工作時會有潤滑脂飛濺的現(xiàn)象；潤滑脂涂覆未充分使?jié)L道潤滑，軸承會處于干摩擦狀態(tài)，摩擦產(chǎn)生的高溫會導致軸承變形，也會加速軸承磨損。因此提供了一種基于圓形流水線作業(yè)多工位結(jié)合的軸承潤滑脂自動涂覆裝置，可滿足多種軸承自動按量進行潤滑脂涂覆的需求，具有涂覆效率高、涂覆一致性好、涂覆精度好、自動化程度高、操作簡單等優(yōu)點。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術問題是：克服人工涂覆難以保證涂覆均勻性，涂覆量一致性差，效率低的問題，提供一種基于圓形流水線作業(yè)多工位結(jié)合的軸承潤滑脂自動涂覆裝置，實現(xiàn)包括支撐軸承接駁定位、軸承上下料抓取及裝夾、潤滑脂按量自動涂覆、故障判斷控制、軸承跑合以及與上位機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的傳輸?shù)裙δ艿娜詣踊鳂I(yè)。

2、本發(fā)明的技術解決方案是：

3、第一方面，

4、本發(fā)明提出了一種基于圓形流水線作業(yè)多工位結(jié)合的軸承潤滑脂自動涂覆裝置，包括：自動上下料模塊、自動涂覆模塊6和控制模塊；自動上下料模塊包括設置在機柜1內(nèi)部的滾輪平臺3、上料盤4、機械臂5、自動涂覆模塊6、視覺定位裝置7、廢料盤8；

5、自動上下料模塊用于實現(xiàn)來料接駁定位，完成支撐軸承的存放、識別、抓取、轉(zhuǎn)運、裝夾；支撐軸承上料前擺放到上料盤4中，下料時通過機械臂5將支撐軸承擺放回上料盤4；

6、所述的自動涂覆模塊6與機械臂5、廢料盤8均安裝在同一工作臺面9上；所述的視覺定位裝置7固定在機柜1頂棚上且位于上料盤4中心的正上方，用于識別上料盤4中支撐軸承中心位置，為機械臂5抓取支撐軸承提供位置信息；所述的滾輪平臺3，安裝在工作臺面9左一側(cè)，用于接駁agv小車傳送來的上料盤4；自動涂覆模塊6用于對軸承自動涂覆潤滑脂；

7、控制模塊實現(xiàn)支撐軸承涂覆過程中機械臂5、視覺定位裝置7、自動涂覆模塊6的協(xié)調(diào)控制、檢測及數(shù)據(jù)的記錄、存儲、傳輸。

8、進一步的，上料盤4中設置有內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，采用eva材料，保護軸承表面防止磕碰，內(nèi)襯結(jié)構(gòu)按照軸承尺寸設計，使軸承擺放有序，同時開有通槽，方便機械臂5的夾指抓取。

9、進一步的，所述自動涂覆模塊6包括單軸轉(zhuǎn)臺61、軸承定位氣缸組件62、翻轉(zhuǎn)裝置63、跑合裝置64、定位視覺裝置65、涂脂裝置66和檢測視覺裝置67；

10、單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面上設置四個功能工位，分別為軸承上下料功能工位、涂覆定位工位、自動涂覆工位和跑合檢測工位，相鄰兩個功能工位的夾角為90°，實現(xiàn)軸承上下料定位、涂覆定位、自動涂覆、跑合檢測四個功能；

11、翻轉(zhuǎn)裝置63、定位視覺裝置65、涂脂裝置66、跑合裝置64、檢測視覺裝置67圍繞單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面固定；

12、軸承定位氣缸組件62用于將軸承固定在單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面上，搭配翻轉(zhuǎn)裝置63，共同實現(xiàn)了涂覆前軸承上料定位和涂覆后的下料翻轉(zhuǎn)；

13、定位視覺裝置65和檢測視覺裝置67，分別安裝在涂覆定位工位和跑合檢測工位，進行涂覆定位時，定位視覺裝置65檢測待涂覆軸承的內(nèi)外圈，確定滾珠位置將待涂覆區(qū)域反饋到上位機中，為潤滑脂涂覆裝置66自動控制下的涂覆流程提供位置信息；進行跑合檢測時，檢測視覺裝置67判斷潤滑脂涂覆量是否覆蓋軸承滾珠間隙，保證軸承潤滑脂涂覆效果，避免漏涂或涂覆不均的現(xiàn)象，檢測結(jié)束后再由跑合裝置64將潤滑脂充分均勻帶入每個軸承的滾珠間，最后由單軸轉(zhuǎn)臺帶動軸承到軸承自動上下料功能位，等待自動上下料模塊中的機械臂5放入料盤4的內(nèi)襯上。

14、進一步的，

15、所述的自動涂覆模塊6的單軸轉(zhuǎn)臺61臺面共有8個上料位，分為兩組，其中4個上料位對應內(nèi)徑為15～25mm的軸承，另4個上料位對應內(nèi)徑為30-40mm的軸承，每個上料位下安裝軸承定位氣缸組件62，單軸轉(zhuǎn)臺帶動一組的4個上料位進行圓形流水線式作業(yè)。

16、進一步的，

17、所述的軸承定位氣缸組件62包括頂升氣缸安裝支架621、頂升氣缸622、三爪安裝支架623、三爪氣缸624、軸承支爪625和聚氨酯的爪套626；

18、所述的頂升氣缸安裝支架621上端面有兩個定位孔，通過螺栓與單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面內(nèi)環(huán)孔固定，頂升氣缸622使三爪氣缸624分別停留在上、中、下三個位置，頂升氣缸622在最下方位置時，三爪氣缸624的軸承支爪625位于支撐軸承內(nèi)環(huán)的下方，不會與機械臂5的末端執(zhí)行器干涉；當頂升氣缸622在中間位置時，三爪氣缸624的軸承支爪625正好與單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面高度一致，實現(xiàn)軸承的固定；當頂升氣缸622在最上方位置時，三爪氣缸624將軸承抬高，脫離單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面。

19、進一步的，

20、所述的翻轉(zhuǎn)裝置63包括電動夾爪631、回轉(zhuǎn)氣缸632、電爪支架633、電爪支撐地板634、電爪夾指635和電爪夾指反636；

21、電爪支撐地板634有6個定位通孔，通過螺栓與工作臺面9的螺紋孔固定；電爪支撐地板634上為電爪支架633，采用單側(cè)下半梁結(jié)構(gòu)，電爪支架側(cè)壁懸掛回轉(zhuǎn)氣缸632，帶動電動夾爪631實現(xiàn)180°翻轉(zhuǎn)。在電動夾爪631執(zhí)行端側(cè)壁的螺紋孔，通過螺栓固定電爪夾指635、電爪夾指反636；其中電爪夾指635、電爪夾指反636在結(jié)構(gòu)上均設計了單側(cè)擋板，防止電動夾爪631在閉合翻轉(zhuǎn)時將軸承甩出；

22、翻轉(zhuǎn)裝置63的控制流程是：在偶數(shù)個軸承涂覆結(jié)束后，回轉(zhuǎn)氣缸632翻轉(zhuǎn)180°使電動夾爪631指向單軸轉(zhuǎn)臺61的臺面，驅(qū)動電爪夾指635、電爪夾指反636閉合抓緊軸承外圓，回轉(zhuǎn)氣缸632翻轉(zhuǎn)180°后機械臂5再夾取下料，使軸承擺放回上料托盤4。

23、進一步的，

24、所述的軸承上下料定位功能具體實現(xiàn)為：

25、由機械臂5將待涂覆軸承放到單軸轉(zhuǎn)臺61臺面的其中一個工位，然后由工位下的頂升氣缸622和三爪氣缸624共同作用，帶動軸承支爪625張開撐住軸承內(nèi)環(huán)，完成工件上料固定；下料時由工位下的頂升氣缸622和三爪氣缸624共同作用，帶動軸承支爪625閉合，工件落到單軸轉(zhuǎn)臺61臺面，等待機械臂5夾取。

26、進一步的，

27、所述的涂覆定位功能具實現(xiàn)為：采用視覺裝置65檢測待涂覆軸承的內(nèi)外圈，確定滾珠位置將待涂覆區(qū)域反饋到上位機中；

28、所述的自動涂覆功能是由涂脂裝置66依據(jù)涂覆定位功能反饋的涂覆區(qū)域進行涂覆；

29、所述的跑合檢測功能由視覺裝置67檢測軸承內(nèi)滾珠是否充分被潤滑脂覆蓋，后續(xù)由工位下的頂升氣缸622帶動軸承支爪625升起，使軸承底面抬高，不與單軸轉(zhuǎn)臺臺面61接觸，由跑合裝置64帶動軸承外圈轉(zhuǎn)動，使涂覆的潤滑脂均勻分布與滾珠間。

30、第二方面，

31、本發(fā)明還提出一種基于所述的基于圓形流水線作業(yè)多工位結(jié)合的軸承潤滑脂自動涂覆裝置實現(xiàn)的自動涂覆方法，包括如下步驟：

32、s1：設備初始化：設備開機上電，各運動機構(gòu)坐標原點歸零、系統(tǒng)參數(shù)恢復初始設定值；

33、s2：料盤上料，將支撐軸承放入料盤中，要求涂覆面朝上放置；上料盤由agv小車運送到軸承潤滑脂自動涂覆裝置規(guī)定位置；

34、s3：上料盤上方的視覺定位裝置將上料軸承的位置坐標反饋給上位機；上位機根據(jù)軸承型號切換單軸轉(zhuǎn)臺61臺面的上料位，同時對視覺定位裝置反饋的位置坐標轉(zhuǎn)換，發(fā)送坐標給機械臂驅(qū)動器，控制機械臂到達指定軸承位置，抓取放入自動涂覆模塊的上下料定位區(qū)的上料位，頂升氣缸將軸承升至中間位置，工位的軸承支爪張開支撐軸承固定；

35、s4：單軸轉(zhuǎn)臺61帶動臺面轉(zhuǎn)動90°，將軸承運送至涂覆定位工位區(qū)，定位視覺裝置65識別待涂覆軸承的內(nèi)外圈，確定涂脂軌跡，將軌跡信息及識別結(jié)果圖片發(fā)送到上位機；

36、s5：單軸轉(zhuǎn)臺61帶動臺面轉(zhuǎn)動90°，將該軸承所在的上料位運送至自動涂覆工位區(qū)，上位機將步驟s4中獲取的軌跡信息轉(zhuǎn)化為控制指令，驅(qū)動涂脂裝置66完成涂脂；

37、s6：單軸轉(zhuǎn)臺61帶動臺面轉(zhuǎn)動90°，將該軸承運送至跑合檢測區(qū)，檢測視覺裝置67拍照識別，計算潤滑脂覆蓋面積占比，確定潤滑脂涂覆是否合格；涂脂不合格軸承按照流程s7進行，涂脂合格軸承的下方氣缸將軸承頂起，滾輪帶動軸承外圈旋轉(zhuǎn)，視覺設備全程記錄，將潤滑脂涂覆檢測照片傳送至上位機；

38、s7：單軸轉(zhuǎn)臺61帶動臺面轉(zhuǎn)動90°，將該軸承運送軸承上下料定位工位區(qū)；上位機發(fā)送指令控制機械臂5按照規(guī)定軌跡到達上下料定位區(qū)，工位的軸承支爪625閉合，涂脂合格軸承放入上料盤4，涂脂不合格軸承放入廢料盤8，其中奇數(shù)涂覆合格軸承直接放入料盤4，偶數(shù)涂覆合格軸承由翻轉(zhuǎn)裝置63中的回轉(zhuǎn)氣缸632翻轉(zhuǎn)180°后機械臂5再夾取下料，使軸承擺放回上料托盤4。

39、進一步的，

40、按照單個軸承從上料到下料的過程描述，流水線作業(yè)過程為：當一個軸承的上料位轉(zhuǎn)90°從上下料定位工位到涂覆定位工位時，機械臂繼續(xù)從料盤中夾取新軸承到上料定位工位，使上下料定位工位、涂覆定位工位、自動涂覆工位、跑合檢測工位同時作業(yè)，提高軸承涂覆效率，直到上料盤中沒有待涂覆的軸承。

41、綜上所述，本技術至少包括以下有益技術效果：

42、(1)本發(fā)明自動涂覆模塊以單軸轉(zhuǎn)臺形式進行多工位的多功能結(jié)合，形成圓形流水線作業(yè)模式，提高涂覆效率。

43、(2)本發(fā)明可以對每個軸承的潤滑脂涂覆量進行精準控制(±5％)，保證一致性的前提下，使每個滾珠間均勻帶脂，延長軸承使用壽命。

44、(3)本發(fā)明在軸承涂覆后具有潤滑脂識別功能，可檢測涂覆過程中是否存在漏涂、涂覆不均等現(xiàn)象，實現(xiàn)涂覆流程的閉環(huán)式管理

45、(4)本發(fā)明涂覆流程自動化程度高，還具有多媒體記錄功能，可對涂覆過程及效果進行記錄。

46、(5)本發(fā)明裝置工作時，按照單個軸承從上料到下料的過程，流水線作業(yè)時，上下料機構(gòu)、涂覆定位機構(gòu)、涂脂機構(gòu)、跑合機構(gòu)并行控制，實現(xiàn)同時作業(yè)提高軸承涂覆效率。