軸承柔性裝配自動(dòng)化設(shè)備

胡永剛

摘要：工業(yè)領(lǐng)域各行各業(yè)發(fā)展都離不開傳動(dòng)，提到傳動(dòng)就必然會(huì)用到軸承。軸承采用柔性裝配自動(dòng)化設(shè)備具有生產(chǎn)效率高，出錯(cuò)率極低，大范圍尺寸型號(hào)共線的特點(diǎn)。設(shè)備的設(shè)計(jì)制造與產(chǎn)品質(zhì)量以及投資成本息息相關(guān)。本文介紹了一條軸承柔性裝配線，包括軸承內(nèi)圈，外圈自動(dòng)緩存，自動(dòng)匹配，以及輸送。整個(gè)緩存，匹配過程可以做到無人化，在匹配完內(nèi)外圈以后，由人工裝入滾動(dòng)體。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化、軸承裝配 、柔性、輸送

軸承作為工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域最常用的標(biāo)準(zhǔn)件用量特別大，所以需要高效率的生產(chǎn)，以及保證高合格率的質(zhì)量。加工完成的軸承內(nèi)圈，外圈以及滾動(dòng)體要進(jìn)行公差匹配，三者的公差滿足一定的關(guān)系才能配合出規(guī)定的軸承游隙。本線的使用廠家由其他分廠加工不同公差帶的滾動(dòng)體，自己加工內(nèi)外圈并裝配。裝配時(shí)，根據(jù)滾動(dòng)體的公差來選擇內(nèi)外圈配合以后的公差。以往人工裝配的時(shí)候由于人員技能差異，責(zé)任心差異，頻繁換型等，生產(chǎn)效率低，出錯(cuò)率高，為了彌補(bǔ)這些問題，設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化的柔性裝配線，提高了生產(chǎn)率，基本不會(huì)出現(xiàn)裝配錯(cuò)誤。

一、裝配線適用軸承尺寸范圍

1、外徑：260mm- 460mm；

2、內(nèi)徑：120mm- 340mm；

3、厚度：42mm- 120mm；

4、重量：外圈最重42Kg，內(nèi)圈最重32Kg。

5、前期為調(diào)心滾子軸承，后期會(huì)增加其他類型軸承。

二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、軸承的內(nèi)圈和外圈加工完畢以后要在側(cè)面打二維碼標(biāo)記，包含型號(hào)以及公差信息，所以進(jìn)入到裝配線以后，要能夠讀取這個(gè)二維碼，獲取型號(hào)及公差信息，進(jìn)行分組以及全程監(jiān)測(cè)。

2、裝配臺(tái)高度符合人機(jī)工程學(xué)，人員在舒適的位置進(jìn)行裝配。

3、根據(jù)滾動(dòng)體的公差，系統(tǒng)自動(dòng)選擇一套公差帶合適的內(nèi)圈和外圈到裝配臺(tái)。可以在手觸屏輸入新投產(chǎn)的軸承型號(hào)以及公差匹配規(guī)則。

4、進(jìn)入裝配線的內(nèi)圈和外圈都是加工完畢的，在輸送過程中不允許劃傷表面，所以與之接觸的都是軟性的聚四氟乙烯和尼龍材料。

5、設(shè)備布置使操作者不需要進(jìn)入危險(xiǎn)隱患區(qū)域，在適當(dāng)位置設(shè)置安全圍欄，以及相應(yīng)的急停按鈕。

6、出于節(jié)省空間的需求考慮，外圈采取直立輸送，因內(nèi)圈的外圓是滾動(dòng)體溝槽，所以采用平放輸送。圖1。

三、設(shè)備簡(jiǎn)介

1、簡(jiǎn)介。

A1- A6設(shè)備用于內(nèi)圈的入料，讀取信息，緩存，提取；

B1- B7設(shè)備用于外圈的入料，讀取信息，緩存，提??；

C1- C2設(shè)備用于裝配以及裝配成品的輸出。

2、內(nèi)圈區(qū)。

A1：一段網(wǎng)帶輸送機(jī)，用于接取加工區(qū)過來的成品內(nèi)圈；

A2：在這里內(nèi)圈停止，進(jìn)行中心定位，上部的讀碼頭沿內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)兩周，通過讀取二維碼獲取型號(hào)及公差信息；

A3：穿梭車輸送機(jī)，相當(dāng)于一個(gè)X，Y兩軸輸送，接取獲取信息的內(nèi)圈，輸送到A4緩存區(qū)對(duì)應(yīng)公差帶的網(wǎng)帶輸送機(jī)；

A4：是緩存區(qū)，根據(jù)內(nèi)圈公差信息，分成7個(gè)緩存區(qū)。由七條網(wǎng)帶輸送機(jī)組成；

A5：穿梭車輸送機(jī)，相當(dāng)于一個(gè)X，Y兩軸輸送，根據(jù)滾動(dòng)體公差選擇一對(duì)內(nèi)圈和外圈，內(nèi)圈被輸送到操作者旁邊。有兩個(gè)下件位，對(duì)應(yīng)兩個(gè)裝配工位；

A6：內(nèi)圈放置臺(tái)，選擇好的內(nèi)圈被輸送到這兩個(gè)放置臺(tái)的對(duì)應(yīng)位置。

3、外圈區(qū)。

B1：一段網(wǎng)帶輸送機(jī)，用于接取加工區(qū)過來的成品外圈；

B2：在這里外圈停止，進(jìn)行中心定位，上部的讀碼頭沿外圈旋轉(zhuǎn)兩周，通過讀取二維碼獲取型號(hào)及公差信息；

B3：翻轉(zhuǎn)機(jī)，外圈由B2被推至翻轉(zhuǎn)機(jī)，然后翻轉(zhuǎn)90度，外圈由平放變?yōu)橹绷ⅲ?/p>

B4：桁架機(jī)械手，X、Y、Z三軸輸送，將獲取信息的外圈，搬運(yùn)至B5緩存區(qū)相應(yīng)公差帶的網(wǎng)帶輸送機(jī)；

B5：是緩存區(qū)，根據(jù)內(nèi)圈公差信息，分成6個(gè)緩存區(qū)。由七條V型塊網(wǎng)帶輸送機(jī)組成；

B6：桁架機(jī)械手，X、Y、Z三軸輸送，根據(jù)滾動(dòng)體公差選擇一對(duì)內(nèi)圈和外圈，外圈被搬運(yùn)到操作者旁邊的下料道內(nèi)；

B7：下料道，搬運(yùn)來的外圈被放在下料道內(nèi)，外圈在重力作用下，滾動(dòng)到操作工位的中間，兩個(gè)裝配位置共用同一個(gè)下料道；

4、裝配區(qū)。

C1：裝配臺(tái)，中間放置由叉車搬運(yùn)來的滾動(dòng)體箱子，上方放置著保持架，根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)選擇來的內(nèi)圈和外圈，操作者將三者裝配起來。同時(shí)裝配臺(tái)上設(shè)置自由轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)，可以裝配完測(cè)試軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性。

C2：裝配完以后，將成品推入內(nèi)圈放置臺(tái)下方的下料網(wǎng)帶輸送機(jī)，輸送出裝配區(qū)。

5、后續(xù)工位。

在C2網(wǎng)帶輸送機(jī)將成品輸送出系統(tǒng)以后，還要經(jīng)過稱重工位，來確定是否有滾動(dòng)體漏裝，以及包裝。這條線前期主要作為調(diào)心滾子軸承的裝配，若后期生產(chǎn)深溝球軸承則要增加注潤(rùn)滑油工位。最后經(jīng)過包裝工位下線。

四、經(jīng)驗(yàn)心得

1、自動(dòng)化是工業(yè)的趨勢(shì)，可以大大減輕人的負(fù)荷與疲勞，同時(shí)不存在人工的主觀失誤；

2、在工業(yè)4.0的大背景下，更多的自動(dòng)化裝備存在需求，對(duì)從事自動(dòng)化裝備的從業(yè)者來說既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。經(jīng)過一段時(shí)間的市場(chǎng)需求整合，必定有一些會(huì)脫穎而出，有一些被淘汰。

3、國(guó)內(nèi)人力成本不斷上漲，自動(dòng)化設(shè)備能夠降低成本，一次投資永久受益，而且不會(huì)因人員流動(dòng)而產(chǎn)生影響。

4、國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化設(shè)備行業(yè)起步較國(guó)外還是晚，我們還需要通過實(shí)踐不斷積累經(jīng)驗(yàn)。

5、隨著科技的發(fā)展，工業(yè)化越來越含有較高的科技含量，需要不斷的學(xué)習(xí)前沿技術(shù)，掌握新的工業(yè)品使用技巧?？萍嫉陌l(fā)展已經(jīng)超過了我們常規(guī)的學(xué)習(xí)速度，所以需要不間斷學(xué)習(xí)。

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