本发明属于轴承外圆沟道加工领域,具体为一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床。
背景技术:
1、轴承是当代机械设备中一种重要零部件。轴承包括轴承内圈和轴承内圈,其中轴承内圈的外沟道磨加工在轴承内圈数控自动磨床上进行,传统外圆沟道磨加工后需要对外圆沟道的沟径进行检测来作为下一个磨削参数的修正依据,在检测外沟道沟径时,一般采用人工检测,容易造成误差大,检测精度不高,导致后期生产的产品质量不容易保证。同时在外圆沟道尺寸不符合要求后,还需要对其进行重新装夹进行再次磨削处理,这样就会出现多个安装基准,影响加工精度,其次当前仍采用人工装夹,影响装夹一致性和加工效率。
2、鉴于此提出本技术来解决该问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是:
2、如何解决现有轴承内圈沟道加工无法精准做到高精度加工、人工装夹效率低。
3、为了解决上述技术问题,发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案,本发明采用了如下技术方案:
4、一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,包括:
5、进出料机构,设置于磨床一侧,用于工件的进料输送和出料输送;
6、钢圈转移机械手组件,用于磨削工位和进出料机构之间转运工件;
7、磨削系统,磨削系统包括工件安装组件、在线检测组件和磨削组件,工件安装组件包括回转式安装结构,回转式安装结构用于安装工件并带动工件作回转运动,在线检测组件设置于工件固定组件的一侧前方,用于边加工边检测工件外沟径,磨削组件设置于工件固定组件的一侧,用于磨削工件外圆沟道。
8、通过在线检测组件在磨削过程中对其外沟道沟径进行检测,使得其仅需一次安装就能完成所需要求的磨削尺寸要求的控制,并通过钢圈转移机械手组件能够实现自动上下料,进而完成其高效加工。
9、本技术的创新之处二,为了适应于薄/细轴承钢圈的磨削处理,传统外圆沟道磨加工时是采用多个滚轮/夹爪将内圈从内部胀紧后再用砂轮磨外沟,滚轮/夹爪胀紧内圈时由于无法保证压紧力度,容易对内圈内径造成永久性损伤,且滚轮/夹爪为等间距周向分布,无法完全覆盖轴承内圈内壁,这样装夹容易导致轴承内圈挤压变形,故此作出如下改进:
10、所述回转式安装结构包括安装架一、回转轴、伺服电机和回转盘,安装架一上安装有伺服电机、回转轴和回转盘,伺服电机的输出端通过回转轴安装有回转盘,回转盘内设置有电磁铁,回转盘上安装有夹持结构,电磁铁通电产生磁场后带动夹持结构固定工件。
11、通过回转盘回转带动经电磁铁吸附的由夹持结构夹持固定的工件,夹持结构能够完全覆盖轴承内圈内壁,能够确保夹持力度的均匀性和增大夹持面积适当减小夹持力度。
12、具体地,所述夹持结构包括夹持爪一和夹持爪二,回转盘上设置有径向槽一和径向槽二,夹持爪一滑动安装于径向槽一内,夹持爪二滑动安装于径向槽二内,夹持爪一左右设置有两个,夹持爪二上下设置有两个,两个夹持爪一和两个夹持爪二组成筒形结构且内撑于工件的内周面上,夹持爪一的端部设置有抵接板一,夹持爪二的端部设置有抵接板二,抵接板一和抵接板二竖向承插适配;
13、回转盘的中部安装有中心杆,夹持爪一的内壁安装有驱动杆一,夹持爪二的内壁安装有驱动杆二,中心杆上安装有驱动结构。
14、具体地,所述驱动结构包括套装于中心杆上的驱动套,驱动套靠近回转盘的一侧设置有外圆环,且外圆环上周向等间距安装有多个导向杆,导向杆上套装有移动环,导向杆的自由端安装有端挡头用于限制移动环相对外圆环的最大距离,移动环和外圆环之间的导向杆上套装有弹簧;
15、中心杆的上设置有固定盘,固定盘设置于移动环背对外圆环的一侧,且固定盘上安装有轴向运动的活动套,活动套套装于中心杆外侧,活动套和固定盘之间通过弹性件连接;
16、驱动杆一的一端转动安装于夹持爪一内壁上、另一端转动安装于移动环上;
17、驱动杆二的一端转动安装于夹持爪二内壁上、另一端转动安装于外圆环上。
18、具体地,所述电磁铁设置有两组,每组电磁铁均配备有单独供电电源;
19、一组电磁铁通电产生磁场后带动驱动套向靠近回转盘一侧运动,弹性件先行发生弹性形变,过程中移动环挤压活动套至弹性件不在发生形变,驱动杆一带动夹持爪一抵接于工件内壁上;另一组电磁铁通电整体磁场增大,带动驱动套向靠近回转盘一侧运动,挤压弹簧,驱动杆二带动夹持爪二抵接于工件内壁上且承插于两个夹持爪一之间为止。
20、具体地,所述钢圈转移机械手组件包括x轴直线模组、y轴直线模组、z轴直线模组、水平旋转模组和夹持模组;
21、x轴直线模组用于沿x轴调节夹持模组的位置;
22、y轴直线模组用于沿y轴调节夹持模组的位置;
23、z轴直线模组用于沿z轴调节夹持模组的位置;
24、水平旋转模组用于沿水平面调整夹持模组的角度;
25、夹持模组包括安装架二、夹持气缸和下夹持块,安装架二固定于水平旋转模组上,夹持气缸、下夹持块固定于安装架二上,夹持气缸的活塞端固定有上夹持块,活塞端用于带动上夹持块上下运动,下夹持块和上夹持块正对设置用于夹持/松弛工件。
26、通过x轴直线模组、y轴直线模组、z轴直线模组、水平旋转模组来调节夹持模组的三位坐标和夹持角度,进而使得夹持气缸带动上夹持块和下夹持块来夹持/松弛工件,进而实现对工件的上下料输送。
27、具体地,所述在线检测组件包括驱动气缸、滑台和在线检测器,在线检测器固定于滑台上且用于检测工件沟道直径,驱动气缸带动滑台沿轴向调整在线检测器相对工件的位置。
28、为了实现一次装夹并外撑在线检测外圆沟道沟径,可以通过驱动气缸带动在线检测器于滑台上调整与其相对工件的位置,进而能够完成不妨碍磨削作业的同时对工件在线检测。
29、具体地,所述磨削组件包括磨削支撑架,磨削支撑架上安装有磨削电机,磨削电机输出端连接有磨削砂轮,磨削电机用于驱动磨削砂轮高速转动用于磨削工件外周面。
30、具体地,所述磨床还包括砂轮修整器,砂轮修整器包括底部滑台和门型修整架,门型修整架的底部安装于底部滑台上、顶部安装有旋转电机,旋转电机输出端安装有摆臂,摆臂位于门型修整架内,摆臂上安装有微调电机和下延架,微调电机输出端经螺杆带动下延架沿摆臂底部滑动,下延架的底部安装有砂轮电机和经砂轮电机带动的修整轮,修整轮用于修整磨削砂轮的工作面。底部滑台为防水进给工作台。通过旋转电机带动摆臂进行旋转,微调电机调节下延架相对摆臂的位置,完成修整轮的位置和角度的调整,最后经过砂轮电机带动修整轮对其磨削砂轮工作面修整处理。
31、具体地,所述安装架一的底部安装有十字形滑台,在线检测组件安装于十字形滑台上。
32、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
33、本发明通过在磨床上设置在线检测装置用来在磨削加工过程中对外沟道的沟径进行尺寸检测,进而完成一次装夹直至完成所需尺寸,且通过钢圈转移机械手组件能够完成工件的上下料输送作业,提高磨削加工效率和每次装夹一致性。同时还针对传统轴承内圈无法做到均匀且全撑夹持作业,来提高磨削加工过程中的受力均匀以及尺寸精度。
1.一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述回转式安装结构包括安装架一(4011)、回转轴(4012)、伺服电机(4013)和回转盘(4014),安装架一(4011)上安装有伺服电机(4013)、回转轴(4012)和回转盘(4014),伺服电机(4013)的输出端通过回转轴(4012)安装有回转盘(4014),回转盘(4014)内设置有电磁铁(4015),回转盘(4014)上安装有夹持结构,电磁铁(4015)通电产生磁场后带动夹持结构固定工件。
3.根据权利要求2所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述夹持结构包括夹持爪一(4016)和夹持爪二(4017),回转盘(4014)上设置有径向槽一(40141)和径向槽二(40142),夹持爪一(4016)滑动安装于径向槽一(40141)内,夹持爪二(4017)滑动安装于径向槽二(40142)内,夹持爪一(4016)左右设置有两个,夹持爪二(4017)上下设置有两个,两个夹持爪一(4016)和两个夹持爪二(4017)组成筒形结构且内撑于工件的内周面上,夹持爪一(4016)的端部设置有抵接板一(40161),夹持爪二(4017)的端部设置有抵接板二(40171),抵接板一(40161)和抵接板二(40171)竖向承插适配;
4.根据权利要求3所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述驱动结构包括套装于中心杆(40143)上的驱动套(401431),驱动套(401431)靠近回转盘(4014)的一侧设置有外圆环(401432),且外圆环(401432)上周向等间距安装有多个导向杆(401433),导向杆(401433)上套装有移动环(401434),导向杆(401433)的自由端安装有端挡头(401435)用于限制移动环(401434)相对外圆环(401432)的最大距离,移动环(401434)和外圆环(401432)之间的导向杆(401433)上套装有弹簧;
5.根据权利要求4所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述电磁铁(4015)设置有两组,每组电磁铁(4015)均配备有单独供电电源;
6.根据权利要求5所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述钢圈转移机械手组件(500)包括x轴直线模组(501)、y轴直线模组(502)、z轴直线模组(503)、水平旋转模组(504)和夹持模组(505);
7.根据权利要求6所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述在线检测组件(402)包括驱动气缸(4021)、滑台和在线检测器(4022),在线检测器(4022)固定于滑台上且用于检测工件沟道直径,驱动气缸(4021)带动滑台沿轴向调整在线检测器(4022)相对工件的位置。
8.根据权利要求7所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述磨削组件(403)包括磨削支撑架(4031),磨削支撑架(4031)上安装有磨削电机(4033),磨削电机(4033)输出端连接有磨削砂轮(4032),磨削电机(4033)用于驱动磨削砂轮(4032)高速转动用于磨削工件外周面。
9.根据权利要求8所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述磨床还包括砂轮修整器(600),砂轮修整器(600)包括底部滑台(601)和门型修整架(602),门型修整架(602)的底部安装于底部滑台(601)上、顶部安装有旋转电机(603),旋转电机(603)输出端安装有摆臂(604),摆臂(604)位于门型修整架(602)内,摆臂(604)上安装有微调电机(605)和下延架(606),微调电机(605)输出端经螺杆带动下延架(606)沿摆臂(604)底部滑动,下延架(606)的底部安装有砂轮电机(607)和经砂轮电机(607)带动的修整轮(608),修整轮(608)用于修整磨削砂轮(4032)的工作面。
10.根据权利要求9所述的一种轴承外圆沟道在线检测全自动加工磨床,其特征在于,所述安装架一(4011)的底部安装有十字形滑台(40111),在线检测组件(402)安装于十字形滑台(40111)上。