CN102615582B - 一种轴承滚道超精研磨机 - Google Patents

Abstract

一种轴承滚道超精研磨机，包括机座，机座上设有由挂料杆、下料导套、放料机构、机械手、落料架和承料支架组成的送料组件；放料机构固定在放料轴上，机械手固定在接料轴上；机械手的两侧设有滚棒机构，机械手的上方设有往复摆动的磨头，磨头的下方设有顶杆工装；还包括凸轮轴、放料摆臂和接料摆臂，凸轮轴上设有径向凸轮、接料面凸轮和放料面凸轮；顶杆工装由径向凸轮驱动竖向移动，接料面凸轮通过接料摆臂使接料轴横向移动，放料面凸轮通过放料摆臂使放料轴横向移动。采用上述结构，能够全自动加工轴承滚道，在同一机床可进行粗超和精超加工，提高了产品质量和加工效率；同时，结构简单紧凑，便于操作，并提高了防护安全。

Description

一种轴承滚道超精研磨机

(一)技术领域

本发明涉及一种轴承滚道超精研磨机。

(二)背景技术

轴承滚道是轴承内套和轴承外套之间容纳滚珠的空间，是轴承工作时承受负荷的工作表面，轴承滚道的表面的好坏直接影响轴承的工作性能，因此轴承滚道表面的粗糙度、圆度等是加工的关键。

目前使用一种手工超精研磨机来加工轴承滚道，其一般是设有一个手动工位，然后由人工持工件到工位上进行研磨加工。这种手工设备存在一些显著的缺点，首先是效率问题，手工设备需要人工上料、下料，耗时多；其次，手工研磨机超精研磨工件需要分粗超、精超两个步骤，节拍慢，效率低，并且粗超和精超两道工序需分别由两台设备分别加工，非常不便，再者，手工超精研磨的轴承滚道较为粗糙，导致质量不高，最后，手动控制的超精研磨机无外防护，不够安全。

(三)发明内容

为了克服现有技术中存在上述的不足，本发明提供一种结构简单、全自动加工、效率高、并具有更高精度的轴承滚道超精研磨机。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种轴承滚道超精研磨机，包括机座，所述机座上设有至少一组送料组件，该送料组件包括具有竖向进料通道的连接套，所述进料通道内设有向上伸出所述连接套外的挂料杆，所述连接套的下方设有具有竖向下料槽的下料导套，所述下料槽的上端通过弧形连接槽与所述进料通道的下端相连通，所述弧形连接槽与所述进料通道之间设有进料推动机构，所述下料槽的中部设有放料机构，所述下料槽的下方设有机械手，该机械手的下方设有与所述下料槽相错开的落料架，该落料架倾斜设置，该落料架上设有落料槽，该落料槽的下方设有与所述落料槽相垂直的承料支架，该承料支架上设有承料槽，该承料槽与所述落料槽之间设有排料推动机构；

所述放料机构固定在放料轴上，该放料轴可横向移动；

所述机械手的左右两侧向上延伸有限位板，所述机械手通过机械手连接件固定在接料轴上，该接料轴可横向移动；

所述机械手的前后两侧横向设有相互平行并位于同一平面的前滚棒和后滚棒，所述前滚棒和后滚棒通过滚棒驱动机构驱动并同步转动，所述前滚棒或所述后滚棒的外圆周上凹设有一圈落料缺口，该落料缺口位于所述落料槽的上方；

所述机械手的上方还设有与加工工位相对应的磨头，该磨头固定在摆杆的端部上，该摆杆固定在一摆动体上，该摆动体与往复摆动机构的输出端相铰接，所述往复摆动机构的输入端与磨削驱动机构的输出端相连接，所述往复摆动机构的输出端上设有定位板，所述摆动体的上方设有摆动体气缸，该摆动体气缸的活塞杆伸出可抵在所述定位板上，所述摆动体的下方设有可竖向移动的顶杆工装；

还包括一凸轮传动机构，该凸轮传动机构包括一凸轮轴、一放料摆臂和一接料摆臂，所述凸轮轴横向设于所述机座上并由凸轮驱动机构带动，所述凸轮轴上设有与所述送料组件相同个数的径向凸轮，所述凸轮轴的两端分别设有接料面凸轮和放料面凸轮；

所述顶杆工装的下端设有顶杆滚子并配合在所述径向凸轮上由所述凸轮轴的回转运动转化为所述顶杆工装的竖向移动；

所述接料摆臂的中部铰接在所述机座上，所述接料摆臂的上端抵在所述接料轴上，所述接料摆臂的下端设有接料滚子并配合在所述接料面凸轮上由所述凸轮轴的回转运动转化为所述接料轴的横向移动；

所述放料摆臂的中部铰接在所述机座上，所述放料摆臂的上端抵在所述放料轴上，所述放料摆臂的下端设有放料滚子并配合在所述放料面凸轮上由所述凸轮轴的回转运动转化为所述放料轴的横向移动；

所述接料轴和放料轴与所述机座之间均设有回位弹簧。

进一步，所述磨头包括设于所述摆杆端部的油石夹、以及设于该油石夹上的油石。

进一步，所述放料机构包括位于所述下料导套两侧的放料杆一和放料杆二，所述放料杆一和所述放料杆二固定在所述放料轴上，所述放料杆一的末端设有可伸入所述下料槽内的上放料挡件，所述放料杆二的末端设有可伸入所述下料槽内的下放料挡件，该下放料挡件位于所述上放料挡件的下方且不同时位于所述下料槽内。

进一步，所述进料推动机构包括一进料推动气缸，该进料推动气缸的活塞杆连接有进料推动连杆，该进料推动连杆上设有位于所述进料通道与所述弧形连接槽相连通处的进料推手；

所述排料推动机构包括一排料推动气缸，该排料推动气缸的活塞杆连接有排料推动连杆，该排料推动连杆上设有位于所述承料槽与所述落料槽相连通处的排料推手。

进一步，所述滚棒驱动机构包括滚棒驱动电机，该滚棒驱动电机的输出轴上设有电机传动轮，所述前滚棒和所述后滚棒同一侧的端部分别设有同步轮一和同步轮二，所述机座上设有与所述前滚棒和所述后滚棒的轴线平行的中间转轴，该中间转轴上设有传动轮一和传动轮二，所述传动轮一与所述电机传动轮之间通过皮带一相连接，所述传动轮二、所述同步轮一和所述同步轮二三者通过皮带二相连接；

所述磨削驱动机构包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴穿设在安装板上，所述第一传动轴的两头安装有磨削驱动电机和主动轮，所述第二传动轴的两头安装有从动轮和所述往复摆动机构，所述主动轮和从动轮位于所述安装板的同一侧，且所述主动轮和所述从动轮上张紧有传动带；

所述凸轮驱动机构包括凸轮驱动电机，该凸轮驱动电机的输出轴上设有电机齿轮，所述凸轮轴上设有凸轮轴齿轮，该凸轮轴齿轮与所述电机齿轮相啮合传动。

进一步，所述顶杆工装包括固定在所述机座上的安装套、以及可沿该安装套上下滑移的顶杆，该顶杆的上端抵在所述摆动体上，该顶杆与所述安装套之间设有复位弹簧，该顶杆的下端设有所述顶杆滚子。

进一步，所述送料组件有8组，并排设置，与所述送料组件相对应设置的所述磨头、顶杆工装和径向凸轮均有8个，8个所述径向凸轮均设于所述凸轮轴上，8个所述放料机构均固定在所述放料轴上，8个所述机械手均固定在所述接料轴上，8个所述进料推动机构均由一个所述进料推动气缸驱动，8个所述排料推动机构分为两组，每4个所述排料推动机构由一个所述排料推动气缸驱动，与8个所述磨头相对应的所述往复摆动机构、从动轮均为8个且也分为两组，每4个所述从动轮均由传动带与所述主动轮相连接。

进一步，所述安装板靠近所述从动轮处设有接近开关一，所述凸轮轴上设有发信轮，所述机座上设有与所述发信轮相对应的接近开关二。

进一步，所述往复摆动机构安装在一摆头箱内，该摆头箱安装在一角尺板上，该角尺板可相对所述机座竖向滑移，该角尺板上竖向设有螺纹孔，该螺纹孔内竖向穿设有一角尺板升降杆，该角尺板升降杆置于所述螺纹孔内的部分上设有与所述螺纹孔相配合的外螺纹，该角尺板升降杆的上端端部穿出所述螺纹孔外并设有调节部。更进一步，所述机座上横向穿设有可相对所述机座转动的操纵杆，该操纵杆的外端设有操纵部，该操纵杆的里端设有伞齿轮一，所述角尺板升降杆的下端设有伞齿轮二，该伞齿轮二与所述伞齿轮一啮合传动，所述机座上还设有由组合块左、组合块右和塞块相配合而组成的具有燕尾凹槽的燕尾槽体，所述角尺板上设有与所述燕尾凹槽相配合并沿所述燕尾凹槽竖向滑移的导轨。

本发明的工作流程：取下挂料杆，挂料杆上串好工件后挂回原位，位于进料通道内的最下端的一个待加工工件位于进料推手的端部，进料推动气缸启动，从而带动进料推动连杆水平移动，进一步带动进料推手水平移动，从而推动待加工工件从弧形连接槽滑入下料导套的下料槽内，然后进料推手回移，准备推动后一个工件，然后待加工工件被下料槽内的上放料挡件挡住；

然后PLC控制凸轮驱动电机启动，电机齿轮与凸轮轴齿轮相啮合传动从而带动凸轮轴转动，凸轮轴上的径向凸轮、接料面凸轮和放料面凸轮随之一起转动，由于放料面凸轮转动从而使放料摆臂绕铰接点摆动，最终使放料轴按一定的规律横向来回移动，当放料轴左移时，从而带动上放料挡件移出下料槽，而下放料挡件移入下料槽从而接住待加工工件，当放料轴在回位弹簧作用下右移时，上放料挡件移入下料槽内接住后一个工件，而下放料挡件移出从而使得待加工工件向下落入机械手的限位板之间；

由于接料面凸轮的转动从而使接料摆臂绕铰接点摆动，最终使接料轴按一定的规律横向来回移动，当机械手接住待加工工件后，接料轴在接料摆臂的作用下右移从而带动机械手右移，机械手的限位板从而将工件推动至加工工位，即位于磨头的下方；

在加工工位时，由于径向凸轮的转动从而使顶杆装置按一定的规律上下来回移动。在加工时，径向凸轮运动到最低点，顶杆在复位弹簧的作用下下移从而不再顶在摆动体上，摆动体在重力的作用下旋转带动摆杆的前端下降从而带动油石夹下降，使油石与工件的加工表面接触，然后摆动体气缸的活塞杆伸出抵在定位板上使摆杆带动油石夹往下压，从而在加工时使油石对工件有个压力，同时前滚棒的后侧和后滚棒的前侧对工件进行支撑，从而形成三点定位。然后变频器控制滚棒驱动电机和磨削驱动电机同时工作，滚棒驱动电机使电机传动轮工作，电机传动轮通过皮带一带动传动轮一转动，传动轮一带动中间转轴转动，中间转轴上传动轮二转动，传动轮二通过皮带二带动同步轮一和同步轮二同步转动，从而带动前滚棒和后滚棒的同步转动，由于前滚棒和后滚棒的同步转动，从而带动工件的自转，形成了磨削过程所需要的旋转运动。磨削驱动电机带动主动轮转动，主动轮通过传动带带动从动轮传动，从动轮将动力传动给往复摆动机构，在往复摆动机构的作用下使摆杆做循环往复摆动，摆杆的循环往复摆动从而带动油石做循环往复摆动；

粗超开始时，磨削驱动电机高频运转，使得摆杆高频摆动从而带动油石做高频的循环摆动，从而起到加工面去毛刺的作用，一定时间后，精超开始，前滚棒和后滚棒在滚棒驱动电机的控制下转速降低，摆杆在磨削驱动电机的控制下摆动频率也降低，油石仍然做循环摆动，从而起到加工面拉丝的作用。加工结束后，摆杆停止摆动，然后摆动体气缸的活塞杆缩回不再抵在定位板上，此时径向凸轮运动到最高点使顶杆上移从而向上撑起摆动体，摆动体旋转从而带动摆杆的前端部上移，从而带动油石夹上移，油石不再与工件相接触，留出距离，便于机械手移动工件；

然后，接料轴在接料摆臂的作用下继续右移从而带动机械手右移，机械手的限位板将已加工工件推动至落料缺口处，然后已加工工件在前滚棒和后滚棒的转动下从落料缺口落入落料架的落料槽内，接料轴在回位弹簧的作用下回位从而带动机械手移动至下料槽的下方，准备进行下一个工件的加工；

而已加工工件落入落料槽后并沿落料槽向下滚落，然后被排料推手挡住，排料推动气缸启动，从而带动排料推动连杆水平移动，进一步带动排料推手水平移动不再挡在落料槽的出口处，使已加工工件进入承料支架的承料槽内，然后排料推手回移至落料槽的出口处，并推动位于承料槽内的所有工件排列整齐的向前移动，等承料槽上的工件数量够多时，用串料杆收取即可。采用这种机床，可在同一台机床上对轴承滚道进行粗超和精超，节省装配时间，还能有效提高了滚道表面粗糙度等级，圆度改善，并在轴承滚道内形成改善滚道表面的直线丝络，大幅度降低轴承的震动，并降低异杂噪音，提高轴承的性能，延长轴承的使用寿命。

由于送料组件、磨头、顶杆工装、及其相关驱动组件均为8组，从而形成8工位生产模式，一台机床单班可生产8000～9000套左右，大大提高了生产效率。由于凸轮轴上设置有发信轮，通过接近开关二检测发信轮通过的点位然后反馈给PLC，通过PLC控制凸轮驱动电机的输出从而控制凸轮轴的转动角度，从而控制顶杆工装、放料轴和接料轴每次都能移动在相同的位置上停止，并保持最佳位置。由于接近开关一的作用，使得从动轮每次都在相同位置停下，从而使得摆杆停止时都在相同位置，并保持最佳位置。

由于磨头安装在往复摆动机构上，而往复摆动机构通过摆头箱安装在角尺板上，需要调节磨头的中心高时，只需调节角尺板在机床上的位置即可，在调节时，可用套筒扳手旋转角尺板升降杆的上端的调节部，顺时针旋转时，由于角尺板与角尺板升降杆为螺纹连接，角尺板升降杆做旋转运动但不会上下移动致使角尺板沿机座上移，同时带动摆头箱及其上的磨头上移，同理，逆时针旋转时致使角尺板沿机座下移，同时带动摆头箱及其上的磨头下移；还可用套筒扳手旋转操纵杆上的操纵部，顺时针旋转时，操纵杆顺时针转动从而带动其里端的伞齿轮一也顺时针转动，伞齿轮二与伞齿轮一相啮合传动从而带动角尺板升降杆顺时针转动，从而带动角尺板沿机座上移，同时带动摆头箱及其上的磨头上移，同理，逆时针旋转时通过操纵杆带动角尺板升降杆也逆时针旋转从而带动角尺板沿机座下移，同时带动摆头箱及其上的磨头下移，从而实现磨头中心高的调节。由于机座上设有燕尾槽体、角尺板上设有与燕尾槽体相配合的导轨，角尺板在上下移动过程中，导轨沿燕尾凹槽上下移动，滑移顺畅，同时，燕尾槽体由组合块左、组合块右和塞块相配合而组成，从而保证角尺板在上移和下移时能竖直移动，不会发生偏斜。

本发明的有益效果在于：采用上述结构，能够全自动加工轴承滚道，在同一机床可进行粗超和精超加工，提高了产品质量和加工效率；同时，结构简单紧凑，便于操作，并提高了防护安全。

(四)附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的送料组件的主视图。

图3是本发明的送料组件的右视图。

图4是本发明的滚棒组件的结构示意图。

图5是本发明的滚棒驱动机构的结构示意图。

图6是本发明的磨削驱动机构的主视图。

图7是本发明的磨削驱动机构的俯视图。

图8是本发明的凸轮组件的结构示意图。

图9是本发明的升降组件的结构示意图。

图10是本发明的角尺板结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图1～图10，一种轴承滚道超精研磨机，包括机座1，该机座1的前面设有总电源开关2和气动装置3，机座1上面设有控制面板4，控制面板4上设有显示器5，采用电脑式人机界面可输入式控制系统，便于操作，所述机座1上设有至少一组送料组件，该送料组件包括具有竖向进料通道的连接套7，所述进料通道内设有向上伸出所述连接套7外的挂料杆6，所述连接套7的下方设有具有竖向下料槽的下料导套8，所述下料槽的上端通过弧形连接槽9与所述进料通道的下端相连通，所述弧形连接槽9与所述进料通道之间设有进料推动机构，所述下料槽的中部设有放料机构，所述下料槽的下方设有机械手20，该机械手20的下方设有与所述下料槽相错开的落料架11，该落料架11倾斜设置，该落料架11上设有落料槽，该落料槽的下方设有与所述落料槽相垂直的承料支架12，该承料支架12上设有承料槽，该承料槽与所述落料槽之间设有排料推动机构；

所述放料机构固定在放料轴13上，该放料轴13可横向移动，所述放料机构包括位于所述下料导套8两侧的放料杆一14和放料杆二15，所述放料杆一14和所述放料杆二15固定在所述放料轴13上，所述放料杆一14的末端设有可伸入所述下料槽内的上放料挡件16，所述放料杆二15的末端设有可伸入所述下料槽内的下放料挡件17，该下放料挡件17位于所述上放料挡件16的下方且不同时位于所述下料槽内；

所述机械手20的左右两侧向上延伸有限位板19，所述机械手20通过机械手连接件21固定在接料轴22上，该接料轴22可横向移动；

所述机械手20的前后两侧横向设有相互平行并位于同一平面的前滚棒23和后滚棒24，所述前滚棒23和后滚棒24通过滚棒驱动机构驱动并同步转动，所述前滚棒23或所述后滚棒24的外圆周上凹设有一圈落料缺口25，该落料缺口25位于所述落料槽的上方；

所述机械手20的上方还设有与加工工位相对应的磨头，所述磨头固定在摆杆26的端部上，该摆杆26固定在一摆动体27上，该摆动体27与往复摆动机构的输出端相铰接，所述往复摆动机构的输入端与磨削驱动机构的输出端相连接，所述往复摆动机构的输出端上设有定位板10，该定位板10可以为L型角铁，所述磨头包括设于所述摆杆26端部的油石夹29、以及设于该油石夹29上的油石18，所述摆动体27的上方设有摆动体气缸37，该摆动体气缸37的活塞杆79伸出可抵在所述定位板10上，摆动体气缸37与气动装置3相连接，这样使得油石18压在工件表面上的压力为气压式装置控制，使得油石压力稳定性更为可靠，取代了传统式弹簧加压方式，解决了油石压力不稳定现象，所述摆动体27的下方设有可竖向移动的顶杆工装；

还包括一凸轮传动机构，该凸轮传动机构包括一凸轮轴31、一放料摆臂32和一接料摆臂33，所述凸轮轴31横向设于所述机座1上并由凸轮驱动机构带动，所述凸轮轴31上设有与所述送料组件相同个数的径向凸轮34，所述凸轮轴31的两端分别设有接料面凸轮35和放料面凸轮36；

所述顶杆工装包括固定在所述机座1上的安装套38、以及可沿该安装套38上下滑移的顶杆39，该顶杆39的上端抵在所述摆动体27上，该顶杆39与所述安装套38之间设有复位弹簧40，该顶杆39的下端设有顶杆滚子41并配合在所述径向凸轮34上由所述凸轮轴31的回转运动转化为所述顶杆39的竖向移动；

所述接料摆臂33的中部铰接在所述机座1上，所述接料摆臂33的上端抵在所述接料轴22上，所述接料摆臂33的下端设有接料滚子42并配合在所述接料面凸轮35上由所述凸轮轴31的回转运动转化为所述接料轴22的横向移动；

所述放料摆臂32的中部铰接在所述机座1上，所述放料摆臂32的上端抵在所述放料轴13上，所述放料摆臂32的下端设有放料滚子43并配合在所述放料面凸轮36上由所述凸轮轴31的回转运动转化为所述放料轴13的横向移动；

所述接料轴22和放料轴13与所述机座1之间均设有回位弹簧。

所述机座1上设有防护罩44，在加工过程中更安全，机座1上还设有照明灯45，给加工提供照明。

所述进料推动机构包括一进料推动气缸，该进料推动气缸的活塞杆连接有进料推动连杆，该进料推动连杆上设有位于所述进料通道与所述弧形连接槽9相连通处的进料推手46；

所述排料推动机构包括一排料推动气缸，该排料推动气缸的活塞杆连接有排料推动连杆，该排料推动连杆上设有位于所述承料槽与所述落料槽相连通处的排料推手47，进料推动气缸和排料推动气缸均与气动装置相连接。

所述滚棒驱动机构包括滚棒驱动电机，该滚棒驱动电机的输出轴上设有电机传动轮48，所述前滚棒23和所述后滚棒24同一侧的端部分别设有同步轮一49和同步轮二50，所述机座1上设有与所述前滚棒23和所述后滚棒24的轴线平行的中间转轴，该中间转轴上设有传动轮一51和传动轮二52，所述传动轮一51与所述电机传动轮48之间通过皮带一53相连接，所述传动轮二52、所述同步轮一49和所述同步轮二50三者通过皮带二54相连接；

所述磨削驱动机构包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴穿设在安装板55上，所述第一传动轴的两头安装有磨削驱动电机56和主动轮57，所述第二传动轴的两头安装有从动轮58和所述往复摆动机构，所述主动轮57和从动轮58位于所述安装板55的同一侧，且所述主动轮57和所述从动轮58上张紧有传动带59；

所述凸轮驱动机构包括凸轮驱动电机60，该凸轮驱动电机60的输出轴上设有电机齿轮61，所述凸轮轴31上设有凸轮轴齿轮62，该凸轮轴齿轮62与所述电机齿轮61相啮合传动。

本发明的工作流程：取下挂料杆6，挂料杆6上串好工件后挂回原位，位于进料通道内的最下端的一个待加工工件位于进料推手46的端部，进料推动气缸启动，从而带动进料推动连杆水平移动，进一步带动进料推手46水平移动，从而推动待加工工件从弧形连接槽9滑入下料导套8的下料槽内，然后进料推手46回移，准备推动后一个工件，然后待加工工件被下料槽内的上放料挡件16挡住；

然后PLC控制凸轮驱动电机60启动，电机齿轮61与凸轮轴齿轮62相啮合传动从而带动凸轮轴31转动，凸轮轴31上的径向凸轮34、接料面凸轮35和放料面凸轮36随之一起转动，由于放料面凸轮36转动从而使放料摆臂32绕铰接点摆动，最终使放料轴13按一定的规律横向来回移动，当放料轴13左移时，从而带动上放料挡件16移出下料槽，而下放料挡件17移入下料槽从而接住待加工工件，当放料轴13在回位弹簧作用下右移时，上放料挡件16移入下料槽内接住后一个工件，而下放料挡件17移出从而使得待加工工件向下落入机械手20的限位板19之间；

由于接料面凸轮35的转动从而使接料摆臂33绕铰接点摆动，最终使接料轴22按一定的规律横向来回移动，当机械手20接住待加工工件后，接料轴22在接料摆臂33的作用下右移从而带动机械手20右移，机械手20的限位板19从而将工件推动至加工工位，即位于磨头的下方；

在加工工位时，由于径向凸轮34的转动从而使顶杆装置按一定的规律上下来回移动。在加工时，径向凸轮34运动到最低点，顶杆39在复位弹簧40的作用下下移从而不再顶在摆动体27上，摆动体27在重力的作用下旋转带动摆杆26的前端下降从而带动油石夹29下降，使油石与工件的加工表面接触，然后摆动体气缸37的活塞杆79伸出抵在定位板10上使摆杆26带动油石18夹往下压，从而在加工时使油石18对工件有个压力，同时前滚棒23的后侧和后滚棒24的前侧对工件进行支撑，从而形成三点定位。然后变频器控制滚棒驱动电机和磨削驱动电机56同时工作，滚棒驱动电机使电机传动轮48工作，电机传动轮48通过皮带一53带动传动轮一51转动，传动轮一51带动中间转轴转动，中间转轴上传动轮二52转动，传动轮二52通过皮带二54带动同步轮一49和同步轮二50同步转动，从而带动前滚棒23和后滚棒24的同步转动，由于前滚棒23和后滚棒24的同步转动，从而带动工件的自转，形成了磨削过程所需要的旋转运动。磨削驱动电机56带动主动轮57转动，主动轮57通过传动带59带动从动轮58传动，从动轮58将动力传动给往复摆动机构，在往复摆动机构的作用下使摆杆26做循环往复摆动，摆杆26的循环往复摆动从而带动油石18做循环往复摆动；

粗超开始时，磨削驱动电机56高频运转，使得摆杆26高频摆动从而带动油石18做高频的循环摆动，从而起到加工面去毛刺的作用，一定时间后，精超开始，前滚棒23和后滚棒24在滚棒驱动电机的控制下转速降低，摆杆26在磨削驱动电机56的控制下摆动频率也降低，油石18仍然做循环摆动，从而起到加工面拉丝的作用。加工结束后，摆杆26停止摆动，然后摆动体气缸37的活塞杆79缩回不再抵在定位板10上，此时径向凸轮34运动到最高点使顶杆39上移从而向上撑起摆动体27，摆动体27旋转从而带动摆杆26的前端部上移，从而带动油石夹29上移，油石18不再与工件相接触，留出距离，便于机械手20移动工件；

然后，接料轴22在接料摆臂33的作用下继续右移从而带动机械手20右移，机械手20的限位板19将已加工工件推动至落料缺口25处，然后已加工工件在前滚棒23和后滚棒24的转动下从落料缺口25落入落料架11的落料槽内，接料轴22在回位弹簧的作用下回位从而带动机械手20移动至下料槽的下方，准备进行下一个工件的加工；

而已加工工件落入落料槽后并沿落料槽向下滚落，然后被排料推手47挡住，排料推动气缸启动，从而带动排料推动连杆水平移动，进一步带动排料推手47水平移动不再挡在落料槽的出口处，使已加工工件进入承料支架12的承料槽内，然后排料推手47回移至落料槽的出口处，并推动位于承料槽内的所有工件排列整齐的向前移动，等承料槽上的工件数量够多时，用串料杆收取即可。采用这种机床，可在同一台机床上对轴承滚道进行粗超和精超，节省装配时间，还能有效提高了滚道表面粗糙度等级，圆度改善，并在轴承滚道内形成改善滚道表面的直线丝络，大幅度降低轴承的震动，并降低异杂噪音，提高轴承的性能，延长轴承的使用寿命。

所述送料组件有8组，并排设置，与所述送料组件相对应设置的所述磨头、顶杆工装和径向凸轮34均有8个，8个所述径向凸轮34均设于所述凸轮轴31上，8个所述放料机构均固定在所述放料轴13上，8个所述机械手20均固定在所述接料轴22上，8个所述进料推动机构均由一个所述进料推动气缸驱动，8个所述排料推动机构分为两组，每4个所述排料推动机构由一个所述排料推动气缸驱动，与8个所述磨头相对应的所述往复摆动机构、从动轮58均为8个且也分为两组，每4个所述从动轮58均由传动带59与所述主动轮57相连接，安装板55上设有对传动带59进行张紧调节的张紧轮30。

所述安装板55靠近所述从动轮58处设有接近开关一65，所述凸轮轴31上设有发信轮66，所述机座1上设有与所述发信轮66相对应的接近开关二67。

由于送料组件、磨头、顶杆工装、及其相关驱动组件均为8组，从而形成8工位生产模式，一台机床单班可生产8000～9000套左右，大大提高了生产效率。由于凸轮轴31上设置有发信轮66，通过接近开关二67检测发信轮66通过的点位然后反馈给PLC，通过PLC控制凸轮驱动电机60的输出从而控制凸轮轴31的转动角度，从而控制顶杆工装、放料轴13和接料轴22每次都能移动在相同的位置上停止，并保持最佳位置。由于接近开关一65的作用，使得从动轮58每次都在相同位置停下，从而使得摆杆26停止时都在相同位置，并保持最佳位置。

所述机座1上固定有下料扁担63和T型连接件64，所述弧形连接槽9固定在所述下料扁担63的上侧，所述下料导套8的上端固定在所述下料扁担63的前侧，从而实现下料导套8的安装，T型连接件64通过上端的固定部固定在机座1上，T型连接件64的下端与所述落料架11的中部相固定，从而实现落料架11的安装。

所述往复摆动机构安装在一摆头箱28内，该摆头箱28安装在一角尺板68上，该角尺板68可相对所述机座1竖向滑移，该角尺板68上竖向设有螺纹孔，该螺纹孔内竖向穿设有一角尺板升降杆69，该角尺板升降杆69置于所述螺纹孔内的部分上设有与所述螺纹孔相配合的外螺纹70，该角尺板升降杆69的上端端部穿出所述螺纹孔外并设有调节部71，所述机座1上横向穿设有可相对所述机座1转动的操纵杆72，该操纵杆72的外端设有操纵部73，该操纵杆72的里端设有伞齿轮一74，所述角尺板升降杆69的下端设有伞齿轮二75，该伞齿轮二75与所述伞齿轮一74啮合传动，调节部71和操纵部73的外轮廓可以制成六角形，便于操作，所述机座1上还设有由组合块左76、组合块右77和塞块78相配合而组成的具有燕尾凹槽的燕尾槽体，所述角尺板68上设有与所述燕尾凹槽相配合并沿所述燕尾凹槽竖向滑移的导轨。

由于磨头安装在往复摆动机构上，而往复摆动机构通过摆头箱28安装在角尺板68上，需要调节磨头的中心高时，只需调节角尺板68在机座1上的位置即可，在调节时，可用套筒扳手旋转角尺板升降杆69的上端的调节部71，顺时针旋转时，由于角尺板68与角尺板升降杆69为螺纹连接，角尺板升降杆69做旋转运动但不会上下移动致使角尺板68沿机座1上移，同时带动摆头箱28及其上的磨头上移，同理，逆时针旋转时致使角尺板68沿机座1下移，同时带动摆头箱28及其上的磨头下移；还可用套筒扳手旋转操纵杆72上的操纵部73，顺时针旋转时，操纵杆72顺时针转动从而带动其里端的伞齿轮一74也顺时针转动，伞齿轮二75与伞齿轮一74相啮合传动从而带动角尺板升降杆69顺时针转动，从而带动角尺板68沿机座1上移，同时带动摆头箱28及其上的磨头上移，同理，逆时针旋转时通过操纵杆72带动角尺板升降杆69也逆时针旋转从而带动角尺板68沿机座1下移，同时带动摆头箱28及其上的磨头下移，从而实现磨头中心高的调节。由于机座1上设有燕尾槽体、角尺板68上设有与燕尾槽体相配合的导轨，角尺板68在上下移动过程中，导轨沿燕尾凹槽上下移动，滑移顺畅，同时，燕尾槽体由组合块左76、组合块右77和塞块78相配合而组成，从而保证角尺板68在上移和下移时能竖直移动，不会发生偏斜。

本发明能够全自动加工轴承滚道，在同一机床可进行粗超和精超加工，提高了产品质量和加工效率；同时，结构简单紧凑，便于操作，并提高了防护安全。本发明采用三点定位，即滚棒与工件接触的两个点加上油石接触点，加工质量好。本发明融入了低能耗、高工效的设计理念，工装部位采用了模块化结构设计，结构简单紧凑，便于操作，性能稳定，采用一步拉丝超精工艺，拉丝是轴承的趋势，所谓拉丝就是在超精环节中，轴承外圈和内圈沟道里面，不仅抛光，而且有一条条均匀的丝路，在装配时，油脂能够储存在丝路里，延长轴承的使用寿命，适用于当今轴承行业的实用性要求，解决了以往高能耗、低功效的难题。

本发明与全自动端面超精机和手动超净机相比：

全自动端面超精机只能进行2工位加工，产量比较低，虽然加工质量上等，但是能耗和成本比较大。

手动超净机可以进行4工位加工，与全自动端面超精机相比，产量是提高了，但加工质量由操作工素质决定，劳动强度大。

本发明可以实现8工位加工，产量得到很大的提高，并且加工质量稳定，工作轻松，低能耗，成本低。

Claims (10)

1.一种轴承滚道超精研磨机，包括机座，其特征在于：所述机座上设有至少一组送料组件，该送料组件包括具有竖向进料通道的连接套，所述进料通道内设有向上伸出所述连接套外的挂料杆，所述连接套的下方设有具有竖向下料槽的下料导套，所述下料槽的上端通过弧形连接槽与所述进料通道的下端相连通，所述弧形连接槽与所述进料通道之间设有进料推动机构，所述下料槽的中部设有放料机构，所述下料槽的下方设有机械手，该机械手的下方设有与所述下料槽相错开的落料架，该落料架倾斜设置，该落料架上设有落料槽，该落料槽的下方设有与所述落料槽相垂直的承料支架，该承料支架上设有承料槽，该承料槽与所述落料槽之间设有排料推动机构；

所述放料机构固定在放料轴上，该放料轴可横向移动；

所述机械手的左右两侧向上延伸有限位板，所述机械手通过机械手连接件固定在接料轴上，该接料轴可横向移动；

所述机械手的前后两侧横向设有相互平行并位于同一平面的前滚棒和后滚棒，所述前滚棒和后滚棒通过滚棒驱动机构驱动并同步转动，所述前滚棒或所述后滚棒的外圆周上凹设有一圈落料缺口，该落料缺口位于所述落料槽的上方；

所述机械手的上方还设有与加工工位相对应的磨头，该磨头固定在摆杆的端部上，该摆杆固定在一摆动体上，该摆动体与往复摆动机构的输出端相铰接，所述往复摆动机构的输入端与磨削驱动机构的输出端相连接，所述往复摆动机构的输出端上设有定位板，所述摆动体的上方设有摆动体气缸，该摆动体气缸的活塞杆伸出可抵在所述定位板上，所述摆动体的下方设有可竖向移动的顶杆工装；

还包括一凸轮传动机构，该凸轮传动机构包括一凸轮轴、一放料摆臂和一接料摆臂，所述凸轮轴横向设于所述机座上并由凸轮驱动机构带动，所述凸轮轴上设有与所述送料组件相同个数的径向凸轮，所述凸轮轴的两端分别设有接料面凸轮和放料面凸轮；

所述顶杆工装的下端设有顶杆滚子并配合在所述径向凸轮上由所述凸轮轴的回转运动转化为所述顶杆工装的竖向移动；

所述接料摆臂的中部铰接在所述机座上，所述接料摆臂的上端抵在所述接料轴上，所述接料摆臂的下端设有接料滚子并配合在所述接料面凸轮上由所述凸轮轴的回转运动转化为所述接料轴的横向移动；

所述放料摆臂的中部铰接在所述机座上，所述放料摆臂的上端抵在所述放料轴上，所述放料摆臂的下端设有放料滚子并配合在所述放料面凸轮上由所述凸轮轴的回转运动转化为所述放料轴的横向移动；

所述接料轴和放料轴与所述机座之间均设有回位弹簧。

2.按照权利要求1所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述磨头包括设于所述摆杆端部的油石夹、以及设于该油石夹上的油石。

3.按照权利要求1所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述放料机构包括位于所述下料导套两侧的放料杆一和放料杆二，所述放料杆一和所述放料杆二固定在所述放料轴上，所述放料杆一的末端设有可伸入所述下料槽内的上放料挡件，所述放料杆二的末端设有可伸入所述下料槽内的下放料挡件，该下放料挡件位于所述上放料挡件的下方且不同时位于所述下料槽内。

4.按照权利要求1所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述进料推动机构包括一进料推动气缸，该进料推动气缸的活塞杆连接有进料推动连杆，该进料推动连杆上设有位于所述进料通道与所述弧形连接槽相连通处的进料推手；

所述排料推动机构包括一排料推动气缸，该排料推动气缸的活塞杆连接有排料推动连杆，该排料推动连杆上设有位于所述承料槽与所述落料槽相连通处的排料推手。

5.按照权利要求1所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述滚棒驱动机构包括滚棒驱动电机，该滚棒驱动电机的输出轴上设有电机传动轮，所述前滚棒和所述后滚棒同一侧的端部分别设有同步轮一和同步轮二，所述机座上设有与所述前滚棒和所述后滚棒的轴线平行的中间转轴，该中间转轴上设有传动轮一和传动轮二，所述传动轮一与所述电机传动轮之间通过皮带一相连接，所述传动轮二、所述同步轮一和所述同步轮二三者通过皮带二相连接；

所述磨削驱动机构包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴穿设在安装板上，所述第一传动轴的两头安装有磨削驱动电机和主动轮，所述第二传动轴的两头安装有从动轮和所述往复摆动机构，所述主动轮和从动轮位于所述安装板的同一侧，且所述主动轮和所述从动轮上张紧有传动带；

所述凸轮驱动机构包括凸轮驱动电机，该凸轮驱动电机的输出轴上设有电机齿轮，所述凸轮轴上设有凸轮轴齿轮，该凸轮轴齿轮与所述电机齿轮相啮合传动。

6.按照权利要求1所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述顶杆工装包括固定在所述机座上的安装套、以及可沿该安装套上下滑移的顶杆，该顶杆的上端抵在所述摆动体上，该顶杆与所述安装套之间设有复位弹簧，该顶杆的下端设有所述顶杆滚子。

7.按照权利要求1～6中任一顶所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述送料组件有8组，并排设置，与所述送料组件相对应设置的所述磨头、顶杆工装和径向凸轮均有8个，8个所述径向凸轮均设于所述凸轮轴上，8个所述放料机构均固定在所述放料轴上，8个所述机械手均固定在所述接料轴上，8个所述进料推动机构均由一个所述进料推动气缸驱动，8个所述排料推动机构分为两组，每4个所述排料推动机构由一个所述排料推动气缸驱动，与8个所述磨头相对应的所述往复摆动机构、从动轮均为8个且也分为两组，每4个所述从动轮均由传动带与所述主动轮相连接。

8.按照权利要求7所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述安装板靠近所述从动轮处设有接近开关一，所述凸轮轴上设有发信轮，所述机座上设有与所述发信轮相对应的接近开关二。

9.按照权利要求7所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述往复摆动机构安装在一摆头箱内，该摆头箱安装在一角尺板上，该角尺板可相对所述机座竖向滑移，该角尺板上竖向设有螺纹孔，该螺纹孔内竖向穿设有一角尺板升降杆，该角尺板升降杆置于所述螺纹孔内的部分上设有与所述螺纹孔相配合的外螺纹，该角尺板升降杆的上端端部穿出所述螺纹孔外并设有调节部。

10.按照权利要求9所述的轴承滚道超精研磨机，其特征在于：所述机座上横向穿设有可相对所述机座转动的操纵杆，该操纵杆的外端设有操纵部，该操纵杆的里端设有伞齿轮一，所述角尺板升降杆的下端设有伞齿轮二，该伞齿轮二与所述伞齿轮一啮合传动，所述机座上还设有由组合块左、组合块右和塞块相配合而组成的具有燕尾凹槽的燕尾槽体，所述角尺板上设有与所述燕尾凹槽相配合并沿所述燕尾凹槽竖向滑移的导轨。

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