一种机器人综合实训台用轴承装配机构的制作方法

本发明涉及机器人实训，具体涉及一种机器人综合实训台用轴承装配机构。

背景技术：

1、机器人实训台是专为机器人技术教育、技能培训和研究开发设计的设备平台，它集合了机器人本体、控制系统、传感器及执行机构等组件，实训台将抽象的理论知识转化为具体的操作实践，帮助学生将课堂上学到的机械原理、电子技术、编程语言等知识与实际操作相结合，加深理论理解，为学生提供了一个动手实践、理论验证和技能提升的综合环境，帮助学生积累实践操作经验。

2、轴承装配过程中，会涉及机器人轨迹调整、多种快换工具的配合使用、气动元件的控制等，因此很多机器人综合实训台都会引入轴承装配机构，提升学生的操作能力。

3、轴承装配机构在设计之初，受限于面积问题，机器人综合实训台上的轴承装配机构能用的空间相对有限，这就导致轴承装配机构只能安装一组轴承装配机构，装配时只能对一种型号的轴承进行装配。其次，考虑到在工业生产中，一条生产线只生产一种型号的轴承，且一般不会频繁更换生产型号。因此认为，能够熟练掌握某一型号的轴承装配，就能够解决大部分问题，在生产其他型号的轴承时，举一反三即可。

4、但在教学过程中，发现了一些问题。一方面，学生在熟练掌握该型号的轴承装配后，虽然知道在装配其他型号的轴承时，该如何做，修改哪些参数，但仍处于理论阶段，没法实践。而在工业生产中，在更换其他型号的轴承时，要调整参数、各元器件等，相对更复杂。在没有经过实践操作经验，装配其他型号的轴承时，很容易出现错改、漏改等情况。此外，工业生产中的轴承装配方式与实训使用的轴承装配方式有很大差别，若举一反三的调整能力仅停留在理论，则不利于学生的发展。另一方面，轴承型号唯一时，装配轴承的编程数据(如机器人轨迹、行进参数、步骤等)基本一致，可能会出现少部分学生记答案情况，导致这少部分学生没有掌握编程中各参数的含义。

技术实现思路

1、本发明提供一种机器人综合实训台用轴承装配机构，以解决现有技术中轴承装配机构所起到的实训效果相对有限的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明提供的机器人综合实训台用轴承装配机构采用如下技术方案：

3、支撑架，支撑架包括底板和固定安装在底板顶部两侧的侧板，定义两侧板的排布方向为左右方向，侧板顶部固定安装有顶板，顶板左右两侧均固定连接有延伸板，延伸板开设有若干定位孔，定位孔内放置有快换工具；

4、轴承内圈装配机构，其设置在顶板下方，轴承内圈装配机构用于对轴承内圈定位并驱动轴承内圈移动；

5、轴承外圈定位槽，其开设在顶板的前侧，轴承外圈定位槽用于对轴承外圈定位，轴承外圈定位槽的左右两侧还设有轴承外圈定位调节机构，以适配其他型号的轴承外圈；

6、滚珠排放机构，其安装在顶板后侧，滚珠排放机构用于存储、排放滚珠，所述滚珠排放机构包括滚珠存放筒，滚珠存放筒顶部开设进料口，滚珠存放筒内部固定安装有支撑滚珠的隔板，隔板开设有用于排放滚珠的通孔，隔板上方设有竖直设置的传动轴，传动轴底部固定连接有拨动滚珠的拨杆，滚珠存放筒顶部固定安装有用于驱动传动轴转动的旋转电机；所述隔板下方还设有用于筛分滚珠的滚珠筛分结构，所述滚珠存放筒侧面还设有固定安装在顶板上的滚珠导槽，滚珠导槽用于接收滚珠筛分结构筛分出的滚珠。

7、通过采用上述技术方案，可实现对多种型号的轴承进行装配。轴承内圈装配机构可驱动多种型号的轴承内圈移动，轴承外圈定位调节机构可对二至三种型号的轴承外圈进行定位，滚珠排放机构可对二至三种滚珠进行筛分并排出，从而实现了多种型号的轴承装配，这样一方面能够帮助学生理解各参数的含义，以及要如何修改；另一方面，能够帮助学生提前发现问题，提高学生的实操能力。

8、作为进一步地改进，所述轴承内圈装配机构包括安装在底板上的平移机构，平移机构连接有升降机构，所述升降机构顶部固定连接有轴承内圈定位台。

9、作为进一步地改进，所述平移机构包括固定安装在底板上的承重架，承重架顶部固定安装有沿前后方向水平设置的平移气缸，所述升降机构包括与平移气缸固定连接的安装架，所述安装架上固定安装有竖直设置的升降气缸，升降气缸的输出轴与所述轴承内圈定位台固定连接。

10、通过采用上述技术方案，可实现轴承内圈的平移和升降，进而与轴承外圈配合，以便装配。

11、作为进一步地改进，所述顶板底部固定安装有沿前后方向设置的滑轨，所述安装架与滑轨滑动连接；所述安装架上固定安装有两导向筒，导向筒内套设有导向杆，两导向杆顶部固定连接有连接杆，连接杆与升降气缸的输出轴固定连接。

12、通过采用上述技术方案，可提高平移和升降的稳定性及精度。

13、作为进一步地改进，所述轴承外圈定位调节机构包括开设在轴承外圈定位槽左右两侧的矩形槽，矩形槽内滑动装配有调节杆，调节杆固定连接有与轴承外圈配合的弧形片。

14、通过采用上述技术方案，可适配多种型号的轴承外圈。弧形片能够更好的与轴承外圈贴合，调节杆可以调整弧形片的位置，从而实现对不同型号的轴承外圈进行定位。

15、作为进一步地改进，所述滚珠筛分结构包括固定安装在通孔下方的筛分架，筛分架下方固定安装有筛分盘，所述筛分盘开设有若干环形的筛分槽，筛分槽的底部倾斜设置，筛分槽高的一端开设有排料孔，筛分槽低的一端开设有排料缺口，排料缺口的位置与滚珠导槽对应；

16、所述筛分盘下方还设有若干用于封堵排料孔的启闭气缸，所述滚珠存放筒底部通过螺纹连接有接料筒。

17、通过采用上述技术方案，在不增加滚珠存放筒的同时，实现了对不同型号的滚珠的筛分。方案设计之初，考虑了增加滚珠存放筒或在滚珠存放筒内设置多个腔室，但前者会导致滚珠存放筒占用空间过大，后者则无法设置拨杆拨动滚珠，容易导致滚珠偶尔卡料的问题。本方案通过设置滚珠筛分结构，对滚珠进行筛分，选出所需的滚珠。当滚珠从隔板的通孔排出后，落在筛分架，筛分架根据滚珠尺寸，将滚珠排入对应的筛分槽内；需要某一型号的滚珠时，则通过启闭气缸封堵对应的排料孔，同时由于筛分槽底面使倾斜的，此时落下的滚珠沿筛分槽滚动至排料缺口，并最终排入滚珠导槽。其他型号的滚珠则通过排料孔排入接料筒内。

18、作为进一步地改进，所述筛分架包括两根筛分杆，两根筛分杆为八字形结构，使不同型号的滚珠落入对应的筛分槽内。

19、通过采用上述技术方案，可简单有效的筛分出所需的滚珠，筛分杆倾斜设置，且两根筛分杆呈八字形结构，当滚珠在筛分杆上滚动时，会从对应的位置落下。

20、作为进一步地改进，所述排料缺口底部还开设有引导槽。

21、通过采用上述技术方案，可引导滚珠排入滚珠导槽。

22、作为进一步地改进，所述快换工具包括滚珠集中工具、滚珠分散工具、轴承压装工具、保持气缸抓手、小吸盘工具和轴承气缸抓手。

23、本发明的上述技术方案的有益效果如下：

24、1、本发明通过设置轴承内圈装配机构、轴承外圈定位调节机构和滚珠排放机构等，集成了轴承滚珠供料、离散、装配、盖板等实现了轴承装配流程的小型化，同时实现了可对二至三种型号的轴承进行装配。学生通过装配不同型号的轴承，不仅能够加深对每个步骤、每个参数的理解，而且能够锻炼学生的实操能力，有利于学生对其他零部件进行加工或装配。

25、2、本发明通过设置滚珠排放机构，在不增加滚珠存放筒的情况下，实现了多种型号的滚珠供给。本发明的筛分架和筛分盘结构相对简单，零部件相对容易加工，且能够稳定、精准的实现滚珠的筛分，具有较好的实用性。

26、3、本发明结构具有精准小巧、占用空间小等优点，可快速让学生了解轴承装配过程。通过程序编写可实现自动化装配，学生上手速度快。