CN107520365A - 一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统及高效制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统及高效制作方法，属于智能化圆锥保持器制造加工系统领域，包括上料装置、牵引装置、冲压装置、传送皮带、智能机械手、震动筛选盘、传输轨道、定位装置和冲孔装置组成，所述上料装置与牵引装置连接，所述牵引装置与冲压装置连接，所述冲压装置一端与废料收卷装置连接，另一端与传送皮带相连，所述传送皮带的末端设有智能机械手，所述智能机械手与震动筛选盘连接，所述震动筛选盘与传输轨道连接，所述传输轨道上安装有定位装置，所述定位装置与冲孔装置相连，此外基于上述系统提出了高效制作方法极大的提高了圆锥滚子轴承用保持器的生产效率，减少了人工干预。

Description

一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统及高效制作方法

技术领域

本发明属于智能化圆锥保持器制造加工系统领域，主要涉及一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统及高效制作方法。

背景技术

保持器，即轴承保持器，指部分地包裹全部或部分滚动体，并随之运动的轴承零件，用以隔离滚动体，通常还引导滚动体并将其保持在轴承内。圆锥滚子轴承用保持器(圆锥保持器)作为保持器的种类之一，由于其成本低、结构简单、固定性好等优点，成为目前最常用的保持器之一。

圆锥滚子轴承用保持器整体呈圆锥台形状，由圆锥滚子的小端面的小环状部、圆锥滚子的大端面的大环状部、以及将小环状部与大环状部件分隔为兜孔的柱部构成。在机械零配件的制造行业，圆锥保持器是用于对轴承，滚珠等进行固定的配件。在目前市场生产圆锥保持器一般的加工是由上料、牵引、冲压成型、底部切割、底部收边和四周冲孔等多道工序组成。在加工时，由于圆锥保持器在拉伸时受材料延展性及线性方向不一致，加工出来的保持器的口部高低起伏，尺寸不一致，高度误差，因此还需要车床加工口部这道工序，如此加工出来的圆锥保持器成本高，并且效率低。众所周知，圆锥保持器与滚子铆合质量的好坏是决定圆锥保持器使用寿命的主要因素之一，尤其是，在铆合时保护好内圈大挡边不受破坏是对整个轴承产品质量、产品寿命至关重要，因为圆锥保持器的最开始起动是依靠内圈大挡边与滚子的摩擦来带动整个轴承的旋转，此时组装轴承保持器的铆合质量好坏对轴承寿命影响最大，而目前各轴承厂家在装配圆锥滚子轴承时，多采用压力机冲头直接与配有保持器和滚子的内圈大头端面进行冲击，达到内圈与滚子、保持器铆合在一起的目的，其不足之处：是很容易造成圆锥滚子与内圈大挡边受冲击从而使挡边破坏，减小整体轴承使用寿命。其次，就目前圆锥保持器制造加工行业而言，现今生产圆锥保持器仍然由上料、牵引、冲压成型、底部切割、底部收边和四周冲孔等多道工序分工完成较多。

中国专利CN104070105A公布了一种静音轴承保持器的生产工艺，包括依次进行的制片、成形、整型、冲孔操作，在冲孔时，使用冲机在整型后的环片的每个平面的中间位置冲出均匀分布的铆钉孔，冲孔模具以朝向波峰的方向对平面进行冲孔操作，完成后得到静音保持器，该种静音保持器的生产工艺，在对整型后的环片进行冲孔时，冲孔模具以朝向波峰的方向对平面进行冲孔操作，从而在静音保持架套装时，静音保持器间的平面处不会存有冲孔后的毛刺，保证了平面的光滑，便于铆钉孔处铆钉的安装，能够避免静音轴承保持器的兜孔处的钢球受到毛刺的不良影响，从而保证了静音轴承保持器的生产质量，但是从该专利技术生产的工序来看其制片、成形、整型、冲孔操作都是分布完成的，没有实现一体化生产工艺。

中国专利CN202591401U公布了一种圆锥保持器下料拉伸冲定位孔免车边一体化模具，包括有冲压上模和冲压下模，所述上模中设有内退料块，内退料块中活动套装有中心孔冲头和定位孔冲头，中心孔冲头和定位孔冲头的上端设有打料板，内退料块的外侧套装有拉伸凹模，所述下模的中心设有拉伸凸模，下模上与拉伸凹模对应的位置设有压边圈，省去了车床车削口部端面这一工序，产品质量稳定可靠，提高了产品的合格率，在拉伸到位80％时，冲裁定位孔的冲头工作，冲裁出定位孔，这样生产的轴承保持器相比之前的单工序生产，省去了两台冲床和一台车床，节省工人劳动，提高了工作效率，从该专利的技术方案来看，主要解决的是减少车床加工口部这一道工序，实现冲压和车床加工口部一次完成，并不能对圆锥保持器的底部切除和收边进行一体化成型过程，此外并没有对冲孔工艺进行限定，不难看出，即便采用上述组合模具也需要分布进行冲孔过程。

中国专利CN103480722A公布了一种圆锥、球面滚子轴承保持器用自动内冲冲孔机及圆锥、球面滚子轴承保持器用自动内冲冲孔机的技术方案，该方案与冲床配合使用，冲头上有冲孔凹模，底座上安装有能够上下移动并且自动复位的浮动板，浮动板上设有第一动力部件，第一动力部件与顶杆连接，该顶杆的一端固定有产品齿盘，顶杆的另一端固定有等分机构，所述浮动板上靠近产品齿盘的一端固定有机头座，机头座上设有机头，机头内有适用于冲孔凸模的凸模孔，冲孔凸模位于凸模孔内，所述机头和机头座均套接于所述冲头接头座上。该专利解决了现有技术中内冲冲孔机上冲孔凸模在轴承保持器内上下运动行程小、运动不方便的技术问题，同时改进了自动上料，提高了冲孔的效率，然而，对于上述技术方案采用的自动上料过程是独立于前面工艺的单一的自动上料过程，并没有与前端的成模工艺自动化结合。

圆锥滚子轴承用保持器生产工艺包括：上料、牵引、压模、切底、收边、四周冲孔等多道工序，传统的圆锥滚子轴承用保持器生产工艺是采用逐步加工，逐步完成的方式，这样需要投入较多的人力资源。上述专利对圆锥滚子轴承用保持器模具进行了改性和组合，冲孔机改性及自动内冲冲孔机的技术方案优化，但基本上都是改良单道工序，对圆锥滚子轴承用保持器整体的全过程一体化生产系统还未涉及。但是面临现有市场对圆锥滚子轴承用保持器生产的需求量增大，通过智能技术取代传统的人工符合市场的发展方向，高智能化的生产系统逐渐受到青睐。

发明内容

针对现有技术中存在的不足结合市场对智能化圆锥滚子轴承用保持器生产技术的需求，本发明提供一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统及高效制作方法，该自动化制作系统通过传输系统和智能机械手以及一体化组合模具的设计和组合，将圆锥滚子轴承用保持器各操作装置之间智能结合，使圆锥滚子轴承用保持器的上料、牵引、压模、切底、收边、冲孔等制作工序全自动化完成，减少了人工干预过程，基于上述自动化制作系统提出了圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法，该方法极大提高了工作效率。

本发明所采用的设计方案是：一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，包括上料装置、牵引装置、冲压装置、传送皮带、智能机械手、震动筛选盘、传输轨道、定位装置和冲孔装置组成，所述上料装置与牵引装置连接，所述牵引装置与冲压装置连接，所述冲压装置一端与废料收卷装置连接，另一端与传送皮带相连，所述传送皮带的末端设有智能机械手，所述智能机械手与震动筛选盘连接，所述震动筛选盘与传输轨道连接，所述传输轨道上安装有定位装置，所述定位装置与冲孔装置相连。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述牵引装置下端设有牵引轨道，所述牵引装置可在牵引轨道上纵向移动。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述冲压装置上设有模具槽，所述模具槽上端安装有上模具，下端安装有下模具，所述上模具由成型模具、切底模具和收边模具组合而成，所述下模具由底座模具和承压模具组合而成。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述冲压装置一端与废料收卷装置相连，另一端与传送皮带相连，所述废料收卷装置采用轮转收料方式对冲压后的废料进行回收。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述冲压装置后端设有传送皮带，所述冲压后的成型模具进入传输皮带，所述传输皮带末端安装有智能机械手，将冲压后的成型模具抓取到震动筛选盘中。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述震动筛选盘通过传输轨道与冲孔装置相连接，所述传输轨道上设有红外检测装置对成型模具进行实时位置信号探测。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述传输轨道末端设有定位装置，所述定位装置位于传输轨道与冲孔装置接触部位。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统设计方案中，所述冲孔装置设有冲头和间歇限位装置，所述间歇限位装置控制成型模具的旋转间歇停顿时间，所述冲头对成型模具的周边进行冲孔。

一种圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)模具的安装：将成型模具与冲压装置下端固定，由上往下把切底模具插入成型模具中，由下往上把收边模具插入切底模具中，将底座模具与冲压装置的下端固定，将承压模具插入底座模具中；

(2)上料过程：采用卷筒旋转上料，将卷筒上的钢板与牵引装置连接，调节牵引装置与钢板的宽幅协调；

(3)冲压过程：钢板经过牵引装置到达模具槽的上模具与下模具之间，冲压装置将上模具往下冲压到下模具上，通过成型模具、切底模具、收边模具、底座模具和承压模具的相互作用一次性制作成圆锥台形底部镂空并且收边的半成品模型；

(4)冲孔过程：冲压过程后形成的圆锥台形半成品模型进入传输皮带到达智能机械手位置后，智能机械手将圆锥台形半成品模型抓取到震动筛选装置，经过正反面筛选挡板后经由传输轨道和定位装置到达冲孔装置，冲头在间歇限位装置控制下对圆锥台形半成品模型周边进行冲孔最终得到圆锥滚子轴承用保持器。

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法设计方案中，所述步骤(1)至步骤(4)都是装置自动化完成，在设备运行后的制作过程无人工干预，所述成型、切底、收边过程只经过冲压装置一次冲压完成。

本发明具有以下优点：

本发明提供的一种圆锥滚子轴承用保持器一体化制作组合模具结构设计简单巧妙，将圆锥滚子轴承用保持器制作的压模、切底、收边等过程通过一体化模具完成，只需对模具进行一次冲压即可完成圆锥滚子轴承用保持器基本模型的制作，减少了人工干预过程，工作效率高。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明附图和具体设计方案，对本发明实施例中的设计方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图1圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统的结构示意图所示，一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，包括上料装置、牵引装置、冲压装置、传送皮带、智能机械手、震动筛选盘、传输轨道、定位装置和冲孔装置组成，所述上料装置与牵引装置连接，所述牵引装置与冲压装置连接，所述冲压装置一端与废料收卷装置连接，另一端与传送皮带相连，所述传送皮带的末端设有智能机械手，所述智能机械手与震动筛选盘连接，所述震动筛选盘与传输轨道连接，所述传输轨道上安装有定位装置，所述定位装置与冲孔装置相连。

所述牵引装置下端设有牵引轨道，所述牵引装置可在牵引轨道上纵向移动。

所述冲压装置上设有模具槽，所述模具槽上端安装有上模具，下端安装有下模具，所述上模具由成型模具、切底模具和收边模具组合而成，所述下模具由底座模具和承压模具组合而成。

所述冲压装置一端与废料收卷装置相连，另一端与传送皮带相连，所述废料收卷装置采用轮转收料方式对冲压后的废料进行回收。

所述冲压装置后端设有传送皮带，所述冲压后的成型模具进入传输皮带，所述传输皮带末端安装有智能机械手，将冲压后的成型模具抓取到震动筛选盘中。

所述震动筛选盘通过传输轨道与冲孔装置相连接，所述传输轨道上设有红外检测装置对成型模具进行实时位置信号探测。

所述传输轨道末端设有定位装置，所述定位装置位于传输轨道与冲孔装置接触部位。

所述冲孔装置设有冲头和间歇限位装置，所述间歇限位装置控制成型模具的旋转间歇停顿时间，所述冲头对成型模具的周边进行冲孔。

一种圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)模具的安装：将成型模具与冲压装置下端固定，由上往下把切底模具插入成型模具中，由下往上把收边模具插入切底模具中，将底座模具与冲压装置的下端固定，将承压模具插入底座模具中；

(2)上料过程：采用卷筒旋转上料，将卷筒上的钢板与牵引装置连接，调节牵引装置与钢板的宽幅协调；

(3)冲压过程：钢板经过牵引装置到达模具槽的上模具与下模具之间，冲压装置将上模具往下冲压到下模具上，通过成型模具、切底模具、收边模具、底座模具和承压模具的相互作用一次性制作成圆锥台形底部镂空并且收边的半成品模型；

(5)冲孔过程：冲压过程后形成的圆锥台形半成品模型进入传输皮带到达智能机械手位置后，智能机械手将圆锥台形半成品模型抓取到震动筛选装置，经过正反面筛选挡板后经由传输轨道和定位装置到达冲孔装置，冲头在间歇限位装置控制下对圆锥台形半成品模型周边进行冲孔最终得到圆锥滚子轴承用保持器。

所述步骤(1)至步骤(4)都是装置自动化完成，在设备运行后的制作过程无人工干预，所述成型、切底、收边过程只经过冲压装置一次冲压完成。

本发明系统应用时，首先将成型模具与冲压装置下端固定，由上往下把切底模具插入成型模具中，由下往上把收边模具插入切底模具中，将底座模具与冲压装置的下端固定，将承压模具插入底座模具中，采用卷筒旋转上料，将卷筒上的钢板与牵引装置连接，调节牵引装置与钢板的宽幅协调，钢板经过牵引装置牵引作用到达模具槽的上模具与下模具之间，冲压装置将上模具往下冲压到下模具上，通过成型模具、切底模具、收边模具、底座模具和承压模具的相互作用一次性成型制作成圆锥台形底部镂空并且收边的半成品模型，冲压后形成的圆锥台形半成品模型进入传输皮带到达智能机械手位置后，智能机械手将圆锥台形半成品模型抓取到震动筛选装置，经过正反面筛选挡板后经由传输轨道和定位装置到达冲孔装置，冲头在间歇限位装置控制下对圆锥台形半成品模型周边进行冲孔最终得到圆锥滚子轴承用保持器。

本发明提供一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统及高效制作方法，该自动化制作系统通过传输系统和智能机械手以及一体化组合模具的设计和组合，将圆锥滚子轴承用保持器各操作装置之间智能结合，使圆锥滚子轴承用保持器的上料、牵引、压模、切底、收边、冲孔等制作工序全自动化完成，减少了人工干预过程，基于上述自动化制作系统提出了圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法，该方法极大提高了工作效率。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，包括上料装置、牵引装置、冲压装置、传送皮带、智能机械手、震动筛选盘、传输轨道、定位装置和冲孔装置组成，所述上料装置与牵引装置连接，所述牵引装置与冲压装置连接，所述冲压装置一端与废料收卷装置连接，另一端与传送皮带相连，所述传送皮带的末端设有智能机械手，所述智能机械手与震动筛选盘连接，所述震动筛选盘与传输轨道连接，所述传输轨道上安装有定位装置，所述定位装置与冲孔装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述牵引装置下端设有牵引轨道，所述牵引装置可在牵引轨道上纵向移动。

3.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述冲压装置上设有模具槽，所述模具槽上端安装有上模具，下端安装有下模具，所述上模具由成型模具、切底模具和收边模具组合而成，所述下模具由底座模具和承压模具组合而成。

4.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述冲压装置一端与废料收卷装置相连，另一端与传送皮带相连，所述废料收卷装置采用轮转收料方式对冲压后的废料进行回收。

5.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述冲压装置后端设有传送皮带，所述冲压后的成型模具进入传输皮带，所述传输皮带末端安装有智能机械手，将冲压后的成型模具抓取到震动筛选盘中。

6.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述震动筛选盘通过传输轨道与冲孔装置相连接，所述传输轨道上设有红外检测装置对成型模具进行实时位置信号探测。

7.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述传输轨道末端设有定位装置，所述定位装置位于传输轨道与冲孔装置接触部位。

8.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器自动化制作系统，其特征在于，所述冲孔装置设有冲头和间歇限位装置，所述间歇限位装置控制成型模具的旋转间歇停顿时间，所述冲头对成型模具的周边进行冲孔。

9.一种圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)模具的安装：将成型模具与冲压装置下端固定，由上往下把切底模具插入成型模具中，由下往上把收边模具插入切底模具中，将底座模具与冲压装置的下端固定，将承压模具插入底座模具中；

(2)上料过程：采用卷筒旋转上料，将卷筒上的钢板与牵引装置连接，调节牵引装置与钢板的宽幅协调；

(3)冲压过程：钢板经过牵引装置到达模具槽的上模具与下模具之间，冲压装置将上模具往下冲压到下模具上，通过成型模具、切底模具、收边模具、底座模具和承压模具的相互作用一次性制作成圆锥台形底部镂空并且收边的半成品模型；

(4)冲孔过程：冲压过程后形成的圆锥台形半成品模型进入传输皮带到达智能机械手位置后，智能机械手将圆锥台形半成品模型抓取到震动筛选装置，经过正反面筛选挡板后经由传输轨道和定位装置到达冲孔装置，冲头在间歇限位装置控制下对圆锥台形半成品模型周边进行冲孔最终得到圆锥滚子轴承用保持器。

10.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承用保持器高效制作方法，所述步骤(1)至步骤(4)都是装置自动化完成，在设备运行后的制作过程无人工干预，所述成型、切底、收边过程只经过冲压装置一次冲压完成。