孙群植

摘  要：随着国内汽车行业的快速发展，汽车通用深沟球轴承的需求量及质量要求不断提升。文章的背景是基于汽车零部件行业中的通用轴承自动生产线，研制一套适用于直径26mm-90mm的深沟球轴承自动装配单元的总体方案。该方案通过对轴承技术指标及轴承结构的研究，结合产品图纸及工艺要求，通过对重点工位机械模型的分析研究，确定装配单元的功能，提高轴承装配的精度、效率及企业效益。

关键词：深沟球轴承;自动装配;机械模型

中图分类号：TH133.33 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）23-0091-02

Abstract： With the rapid development of domestic automobile industry， the demand and quality requirements of GM deep groove ball bearings are constantly improving. Based on the general automatic production line of bearings in auto parts industry， a set of automatic assembly unit for deep groove ball bearings with diameters of 26mm-90mm is developed. Through the research of bearing technical index and bearing structure， combined with product drawing and process requirement， the function of assembly unit is determined by analyzing and studying the mechanical model of key station， and the precision， efficiency and enterprise benefit of bearing assembly are improved.

Keywords： deep groove ball bearing; automatic assembly; machinery model

1 深溝球轴承自动装配指标和工艺

1.1 装配技术指标

为了克服深沟球轴承手动装配效率低，劳动强度大，装配精度低等问题，本文根据轴承产品要求，设计一套自动装配单元控制系统，实现深沟球轴承装配过程全自动化，设计生产节拍达每分钟12个，提高生产效率与装配精度。轴承装配技术参数如表1所示。

1.2 生产工艺与装配流程

通过剖析轴承内部结构，梳理出装配工艺流程。深沟球轴承除去防尘端盖、润滑脂等，主要由外钢圈、保持架、滚动球体、内钢圈四个部分组成[1]，轴承生产工艺流程如图1所示。

2 自动装配单元重点工位机械设计模型

2.1 测量工位

内外圈测量工位由三个垂直气缸组成，工件由定位气缸移动至待测量位置，随后测量气缸将测量模具中的滚珠与内外圈滚道完全贴合并施加压力测量。机械模型如图2所示。

2.2 装球工位

装球部分由内圈定位气缸、挤压缸、滚动球体推料气缸组成。首先由内圈定位气缸将内圈固定并进行偏移，预留出滚动球体的空间，然后通过挤压外圈的方式，将球体推进内外圈间隙中，实现滚动球体装配功能。机械模型如图3所示。

2.3 保持架安装工位

保持架安装工位由公保持架、母保持架安装两部分组成。首先利用真空吸盘与传输气缸，将公保持架从传输带上抓取并放置至轴承球体上表面。通过同样方式将母保持架抓取至旋转工装上，由旋转气缸将母保持架旋转至轴承下表面，随后采用旋转挤压的方式，将公保持架的铆钉部分插入母保持架孔中，实现公保持架与母保持架的安装，安装过程中采用模拟量位移传感器检测安装是否到位。机械模型如图4所示。

2.4 保持架铆压工位

保持架铆压工位由气液增压缸，结合力与位移传感器，实现力位移监控。铆压后利用翻转气缸，结合相机判断轴承中滚动球体是否缺失、铆钉压面大小及外观是否合格。铆压工位、翻转工位、相机工位机械模型如图5所示。

3 自动装配单元功能确定

根据自动装配单元技术参数，结合深沟球轴承工艺流程及装配概览，基于上文所研究的结论，设计了生产流程控制、手动控制、工位寄存器、计数、节拍、配方、清空、报警等功能。

4 结束语

本文从三个部分，对深沟球轴承自动装配单元总体方案进行研究。首先针对轴承产品技术参数，梳理出深沟球轴承生产工艺流程，并针对重点工位，分析其机械设计模型。对生产工艺、功能要求、设备稳定性等多方面深入分析后，最终确定自动装配单元各项功能。

参考文献：

[1]轴承知识[J].哈尔滨轴承，2019，40（04）：50-53.