CN102489557A - 关节轴承内外圈圆度自动校正机构 - Google Patents

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本发明涉及一种关节轴承内外圈圆度自动校正机构，属于轴承制造领域。C型承载框架与主机底座固定连接，左部连接丝杠加载机构，该机构通过齿形带与行星减速器一及加载用伺服电机连接；丝杠加载机构与校圆压头通过U型槽连接，工件夹紧旋转装置用法兰与C型承载框架连接、并通过带轮与行星减速器二、工件旋转用伺服电机连接，右部的固定支承通过螺钉与C型承载框架连接固定，工件翻转机构横跨于C型承载框架上，圆度测量装置与C型承载框架内部固定连接。优点是结构新颖，可分别测量轴承内外圈的圆度情况，保证工件的质量，是一种及智能化自动化与一体的生产设备。

Description

关节轴承内外圈圆度自动校正机构
技术领域
    本发明属于轴承制造领域，提供一种关节轴承圆度自动校正机构，能实现关节轴承内外圈圆度的测量及校正。
背景技术
关节轴承在装配时，通过改变内圈及外圈的圆度完成装配。但在此过程中，容易造成内外圈圆度的改变，使内圈或外圈变成椭圆，造成装配后轴承内外圈球面配合不好，影响转配精度及产品质量。
在装配后要经过一道圆度校正工序。传统的校正方法是以人工打表测量，采用人工捶击或控制压力机加载的方式进行校正，效率和精度都很低。并且由于测量及加载方式过于简单，在校正过程中容易造成关节轴承内外圈定位面的圆柱度改变，使定位面在轴线方向上截面不圆度方向不一致，导致产品的精度下降。而且在锤击过程中，由于力度和锤击方式等原因，容易损伤工件表面，使工件报废造成极大损失。该方法没有解决效率及精度的问题。
发明内容
本发明提供一种关节轴承内外圈圆度自动校正机构，实现关节轴承内外圈圆度的全自动校正，操作简便，同时兼顾了精度及效率，克服了传统校正方式的缺陷。
本发明采取的技术方案是：C型承载框架与主机底座固定连接，C型承载框架的左部连接丝杠加载机构，该机构通过齿形带与行星减速器一及加载用伺服电机连接；丝杠加载机构与校圆压头通过U型槽连接，工件夹紧旋转装置用法兰与C型承载框架连接、并通过带轮与行星减速器二、工件旋转用伺服电机连接，右部的固定支承通过螺钉与C型承载框架连接固定，工件翻转机构横跨于C型承载框架上，圆度测量装置与C型承载框架内部固定连接。
本发明工件夹紧旋转装置的结构是：气动旋转连通与转轴固定连接，带轮与转轴固定连接，转轴通过角接触球轴承与轴承座转动连接，摆动夹紧气缸位于转轴内部，摆动夹紧气缸通过联轴节与驱动齿轮固定连接，驱动齿轮与夹紧齿轮啮合连接，深沟球轴承与转轴转动连接。
本发明工件翻转机构的结构是：线性模组与伺服电机架固定连接，模组驱动伺服电机与伺服电机架固定连接，双杆升降气缸与线性模组下方固定连接，翻转夹紧座与双杆升降气缸固定连接，导向架与线性模组下方固定连接，90°旋转气缸与导向架固定连接。
本发明圆度测量装置的结构是：双杆滑动气缸与滑动气缸固定座滑动连接，小气缸高精度位移传感器、与双杆滑动气缸固定连接，杠杆与测量杆固定连接，回位弹簧与杠杆连接。
本发明优点是结构新颖，采用全伺服控制系统，修正加载、工件旋转翻转均为伺服控制。采用相对测量的双测量点测量方法，在测量工件圆度的同时，把工件的圆柱度通过圆度测量折算过来；并可分别测量轴承内外圈的圆度情况，在根据要求实现同步校正或分步校正，更能有效的保证工件表面不被划、碰、压伤。配以全新的校正理论及算法，有效的提高精度及效率，保证工件的质量。是一种及智能化自动化与一体的生产设备。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明轴测图；
图3a是本发明工件夹紧旋转装置图；
图3b是图3a的局部放大图；
图3c是本发明工件夹紧旋转装置外形图；
图4是本发明工件翻转机构示意图；
图5是本发明圆度测量装置结构示意图；
图6是本发明校圆过程示意图，图中13为工件。
具体实施方式
C型承载框架8与主机底座7固定连接，C型承载框架8的左部连接丝杠加载机构1，该机构通过齿形带与行星减速器一2及加载用伺服电机3连接；丝杠加载机构1与校圆压头11通过U型槽连接，工件夹紧旋转装置4用法兰与C型承载框架8连接、并通过带轮与行星减速器二6、工件旋转用伺服电机5连接，右部的固定支承9通过螺钉与C型承载框架8连接固定，工件翻转机构10横跨于C型承载框架8之上，圆度测量装置12与C型承载框架8内部固定连接。
在校圆加载时由加载用伺服电机3提供动力源，通过行星减速器一2、带轮连接带动丝杠加载机构1做功，完成校圆加载；在工件旋转时，先由工件夹紧旋转装置4夹紧工件，再由工件旋转用伺服电机5提供动力，通过行星减速器二6及带轮带动工件夹紧旋转装置4旋转，并由工件两侧的圆度测量装置12测量工件的圆度及圆柱度，完成旋转测量，右部的固定支承9在校圆时承担承载功能；在校圆过程中，如需对工件的进行翻转，由工件翻转机构10完成该项功能。
本发明工件夹紧旋转装置4的结构是：气动旋转连通405与转轴407固定连接，带轮404与转轴407固定连接，转轴407通过角接触球轴承406与轴承座403转动连接，摆动夹紧气缸402位于转轴407内部，摆动夹紧气缸402通过联轴节401与驱动齿轮410固定连接，驱动齿轮410与夹紧齿轮411啮合连接，深沟球轴承408与转轴407转动连接。压缩空气通过气动旋转连通405进入摆动夹紧气缸402、再通过联轴节401带动驱动齿轮410旋转，进而带动夹紧齿轮411旋转，由连接在其上的夹紧爪409接触工件，完成夹持定位。
本发明工件翻转机构10的结构是：线性模组101与伺服电机架103固定连接，模组驱动伺服电机102与伺服电机架103固定连接，双杆升降气缸104与线性模组101下方固定连接，翻转夹紧座105与双杆升降气缸104固定连接，导向架107与线性模组101下方固定连接，90°旋转气缸106与导向架107固定连接。在翻转工件时首先双杆升降气缸104带动导向架107、90°旋转气缸106、翻转夹紧座105落下与工件在一平面上，再由模组驱动伺服电机102通过带轮驱动线性模组101使两侧的装置同时向内移动，完成对工件的夹紧；再由两侧的双杆升降气缸104提起工件，由90°旋转气缸106使工件翻转90°后，在放下工件，再由模组驱动伺服电机102通过带轮驱动线性模组101反向移动，回复装置原位置，再由其余装置对工件进行校圆处理。其中线性模组101内部驱动丝杠旋向为一半左旋，一半右旋，这样可由一根丝杠完成两侧装置的同时靠拢或分开。
本发明圆度测量装置12的结构是：双杆滑动气缸124与滑动气缸固定座125滑动连接，小气缸122、高精度位移传感器123、与双杆滑动气缸124固定连接，杠杆126与测量杆121固定连接，回位弹簧127与杠杆126连接；在测量时由测量杆121接触工件，把工件的不圆度变化通过杠杆126传递给高精度位移传感器123，从而测量出不圆度大小，回位弹簧127可保证测量杆121与工件可靠接触，测量数据准确可靠。整个装置通过滑动气缸固定座125与主机连接，在进行工件翻转操作时，由双杆滑动气缸124带动整个后退，躲开工件翻转机构10，以防与其在空间上干涉。
主机结构形式为卧式C型框架结构，在C型开口位置设有工件加紧旋转机构，三爪定心机构保证工件可被精确加持定位，不会出现打滑、夹偏等现象，在工件夹紧后由伺服电机带动工件旋转。在转台上方位置，装有工件翻转装置，该装置由线性模组：丝杠为一半左旋，另一半右旋，模组驱动伺服电机，双轴升降气缸，90°旋转气缸，翻转夹紧座组成；由模组驱动伺服电机驱动线性模组带动翻转夹紧座前进，夹紧工件，再由90°旋转气缸带动工件翻转90°，实现关节轴承内外圈的测量及加载转换。加载头、支承头与主机及加载系统连接方式为U型槽连接，连接可靠便于更换，并在校圆压头、固定支承与工件接触面处加以聚四氟乙烯类非金属材料，以防止在加载时压坏及划伤工件表面。参见图4。
该机构配以由伺服电机为主动力的机电伺服加载系统为工件校正提供动力源。
气动控制单元由压力继电器、集装式电磁阀组，执行气缸及附件组成，他们之间通过气管连成回路。气动控制单元提供了工件校直支承方式控制。在控制系统的指令下，控制执行气缸动作正确完成。
此机构采用全伺服控制系统，修正加载、工件旋转均为伺服控制。采用相对测量的两测量点测量方法，在测量工件圆度的同时，把工件的圆柱度通过圆度测量折算过来；并可分别测量轴承内外圈的圆度情况，在根据要求实现同步校正或分步校正。更能有效的保证工件表面不被划、碰、压伤。配以全新的校正理论及算法，有效的提高精度及效率，保证工件的质量。

Claims (4)

1.一种关节轴承内外圈圆度自动校正机构，其特征在于：C型承载框架与主机底座固定连接，C型承载框架的左部连接丝杠加载机构，该机构通过齿形带与行星减速器一及加载用伺服电机连接；丝杠加载机构与校圆压头通过U型槽连接，工件夹紧旋转装置用法兰与C型承载框架连接、并通过带轮与行星减速器二、工件旋转用伺服电机连接，右部的固定支承通过螺钉与C型承载框架连接固定，工件翻转机构横跨于C型承载框架上，圆度测量装置与C型承载框架内部固定连接。
2.根据权利要求1所述的关节轴承内外圈圆度自动校正机构，其特征在于：工件夹紧旋转装置的结构是：气动旋转连通与转轴固定连接，带轮与转轴固定连接，转轴通过角接触球轴承与轴承座转动连接，摆动夹紧气缸位于转轴内部，摆动夹紧气缸通过联轴节与驱动齿轮固定连接，驱动齿轮与夹紧齿轮啮合连接，深沟球轴承与转轴转动连接。
3.根据权利要求1所述的关节轴承内外圈圆度自动校正机构，其特征在于：工件翻转机构的结构是：线性模组与伺服电机架固定连接，模组驱动伺服电机与伺服电机架固定连接，双杆升降气缸与线性模组下方固定连接，翻转夹紧座与双杆升降气缸固定连接，导向架与线性模组下方固定连接，90°旋转气缸与导向架固定连接。
4.根据权利要求1所述的关节轴承内外圈圆度自动校正机构，其特征在于：圆度测量装置的结构是：双杆滑动气缸与滑动气缸固定座滑动连接，小气缸高精度位移传感器、与双杆滑动气缸固定连接，杠杆与测量杆固定连接，回位弹簧与杠杆连接。
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