CN107717460A - 一种轴承内圈螺孔的自动加工设备 - Google Patents

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李伟
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Abstract

本发明涉及轴承加工技术领域，特别涉及一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，包括上料装置和转盘，所述转盘的顶部设有若干个定位工装，所述上料装置的出料端与一个定位工装衔接配合，所述转盘的旁侧还设有第一钻孔装置、第二钻孔装置和中转台，所述第一钻孔装置和第二钻孔装置呈夹角120度分布于转盘的旁侧，所述中转台的中心处设有呈竖直设置的旋转定位装置，沿旋转定位装置的圆周方向依次设有攻丝装置、去毛刺装置和检测装置，所述中转台的旁侧设有第一传送带，所述转盘与中转台之间设有转运机构。本发明能自动实现工件的上料、钻孔、攻丝、去毛刺、检测和下料作业，大大降低了工作人员的数量及劳动力，提高了生产效率，加工成本低。

Description

一种轴承内圈螺孔的自动加工设备
技术领域
本发明涉及轴承加工技术领域，特别涉及一种轴承内圈螺孔的自动加工设备。
背景技术
外球面球轴承是深沟球轴承的一种，具有轴承内圈、轴承外圈，以及轴承内圈和轴承外圈之间的滚动体，外球面球轴承具有可调心、使用方便、装卸简单的优点，外球面球轴承的使用环境一般比较恶劣，轴的振动大、轴承座同心度不高，为防止轴承与轴之间松脱，有些外球面球轴承上带有顶丝，这种轴承是在轴承内圈上加工有两个顶丝孔即螺孔，螺孔夹角为120°，其特点就是与轴配合时是用顶丝来顶在轴上，从而起到固定作用。这种轴承内圈两螺孔的加工，目前是采用两台钻床分别加工两螺孔的底孔，因为钻孔的位置不同要使用不同的工件定位夹具来加工两螺孔，加工完两螺孔后，再进行攻丝工序，又需要另外的一至两台设备，每加工一个螺纹底孔或螺孔都要装夹一次工件，而且还要将工件在各台设备之间流转，加工完螺孔后还需要对螺孔出刀端的毛刺进行人工锉削去除，工人劳动强度大，加工效率低，需要较多的人员数量和人工工时，加工费用高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轴承内圈螺孔的自动加工设备。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，包括上料装置和呈水平设置的转盘，所述转盘的顶部设有若干个沿其圆周方向分布的定位工装，所述上料装置的出料端与一个定位工装衔接配合，所述转盘的旁侧还设有第一钻孔装置、第二钻孔装置和中转台，所述第一钻孔装置和第二钻孔装置呈夹角120度分布于转盘的旁侧，所述中转台的中心处设有呈竖直设置的旋转定位装置，沿旋转定位装置的圆周方向依次设有攻丝装置、去毛刺装置和检测装置，所述中转台的旁侧设有第一传送带，所述转盘与中转台之间设有转运机构。
进一步的，所述上料装置包括第二传送带和与第二传送带的前端固定连接的导料板，该导料板呈倾斜设置，且其前端设有与工件的轮廓边相吻合的弧形板，所述导料板的前端还设有与工件外径相同的落料口。
进一步的，每个所述定位工装包括均呈竖直且与转盘固定连接的定位柱和定位套，所述定位柱的直径与工件的内径相同，定位套的内径与工件的外径相同，定位柱和定位套之间形成用于卡箍工件的卡槽，所述定位套上设有三个沿其自身圆周分布的避让缺口，且三个避让缺口互成120度夹角。
进一步的，所述转运机构包括呈竖直设置的机械手、截面呈L型的导轨和用于驱动机械手在导轨上移动的驱动机构，所述导轨的一端位于靠近中转台的一个定位工装的正上方，导轨的另一端位于第一传送带的入料端的正上方。
进一步的，所述机械手为三爪机械手，每个爪部与定位套上的三个避让缺口相吻合。
进一步的，所述旋转定位装置包括旋转盘和驱动旋转盘间歇式旋转的驱动组件，所述旋转盘的顶部设有呈竖直设置的定轴，该定轴的底部与旋转盘的顶部固定连接，且定轴的外径与工件的内径相同。
进一步的，所述驱动组件包括步进电机和用于将步进电机固定在中转台底部的安装板，该安装板的顶部通过螺栓与中转台的底部固定连接。
进一步的，所述去毛刺装置包括呈水平设置的导板和与导板滑动配合的滑块，所述滑块靠近定轴的一侧壁上设有锉刀组件，所述滑块的背部设有用于驱动滑块在导板的长度方向往复运动的第一气缸，该第一气缸的输出端与滑块的背部固定连接。
进一步的，所述锉刀组件包括呈圆柱形的锉刀、与锉刀的后端通过螺栓固定连接的连接座和驱动连接座旋转的驱动电机，所述锉刀的外径与工件上的钻孔直径相同。
进一步的，所述检测装置包括第二气缸、固定在第二气缸输出端的检测头和导向组件，所述中转台的顶部设有用以固定第二气缸的支撑座，所述第二气缸的输出方向朝向定轴设置，所述导向组件包括沿第二气缸的长度中线对称设置的限位板，两个限位板均呈竖直设置且两者的内壁均设有与其自身固定连接的凸棱，第二气缸的输出端设有与凸棱滑动配合的滑槽口。
有益效果：本发明的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，工作时，通过第二传送带将工件输送至导料板上，由于导料板的倾斜设置，可以使工件在自由落体的情况下顺着导料板落至在定位柱和定位套形成的卡槽内，完成自动上料的作业；转盘的间歇式转动，使待加工工件移动至第一钻孔装置的位置，第一丝杆驱动使第一自动钻孔机在其滑台的方向上移动，从而实现对工件第一次钻孔作业；转盘的再次间歇式转动，使待加工工件移动至第二钻孔装置的位置，第二丝杆驱动使第二自动钻孔机在其滑台的方向上移动，从而实现对工件第二次钻孔作业；转盘的最后一次间歇式转动，通过机械手将完成钻孔作业的工件移动至定轴上，利用步进电机使旋转盘间歇式运动，自动攻丝机完成工件的攻丝作业；第一气缸驱动使滑块在导板上往复运动，从而使锉刀在工件的螺孔内完成去毛刺作业；第二气缸驱动使检测头伸入至螺孔内，对螺孔检测是否出现断的钻头、丝锥或盲孔等非正常现象，完成工件的检测作业，驱动机构驱动机械手将定轴上的工件移运至第一传送带上，完成自动下料的作业，本发明结构简单，能自动实现工件的上料、钻孔、攻丝、去毛刺、检测和下料作业，大大降低了工作人员的数量及劳动力，提高了生产效率，加工成本低。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为本发明的局部剖视立体结构示意图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为本发明的局部立体结构示意图；
图6为图5中B处的放大图；
图7为图5的侧视图；
附图标记说明：上料装置1，第二传送带1a，导料板1b，弧形板1c，落料口1d，转盘2，定位工装3，定位柱3a，定位套3b，避让缺口3c，第一钻孔装置4，第一支撑台4a，第一丝杆4b，第一自动钻孔机4c，第一支撑板4d，第二钻孔装置5，第二支撑台5a，第二丝杆5b，第二自动钻孔机5c，第二支撑板5d，中转台6，旋转定位装置7，旋转盘7a，驱动组件7b，步进电机7b1，安装板7b2，定轴7c，攻丝装置8，自动攻丝机8a，安装架8b，去毛刺装置9，导板9a，滑块9b，锉刀组件9c，锉刀9c1，连接座9c2，驱动电机9c3，第一气缸9d，检测装置10，第二气缸10a，检测头10b，导向组件10c，限位板10c1，凸棱10c2，支撑座10d，第一传送带11，转运机构12，机械手12a，导轨12b。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图7所示的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，包括上料装置1和呈水平设置的转盘2，所述转盘2的顶部设有若干个沿其圆周方向分布的定位工装3，所述上料装置1的出料端与一个定位工装3衔接配合，所述转盘2的旁侧还设有第一钻孔装置4、第二钻孔装置5和中转台6，所述第一钻孔装置4和第二钻孔装置5呈夹角120度分布于转盘2的旁侧，所述中转台6的中心处设有呈竖直设置的旋转定位装置7，沿旋转定位装置7的圆周方向依次设有攻丝装置8、去毛刺装置9和检测装置10，所述中转台6的旁侧设有第一传送带11，所述转盘2与中转台6之间设有转运机构12。
工作原理：本发明工作时，通过第二传送带1a将工件输送至导料板1b上，由于导料板1b的倾斜设置，可以使工件在自由落体的情况下顺着导料板1b落至在定位柱3a和定位套3b形成的卡槽内，完成自动上料的作业；转盘2的间歇式转动，使待加工工件移动至第一钻孔装置4的位置，第一支撑台4b驱动使第一自动钻孔机4c在其滑台的方向上移动，从而实现对工件第一次钻孔作业；转盘2的再次间歇式转动，使待加工工件移动至第二钻孔装置5的位置，第二丝杆5b驱动使第二自动钻孔机5c在其滑台的方向上移动，从而实现对工件第二次钻孔作业；转盘2的最后一次间歇式转动，通过机械手12a将完成钻孔作业的工件移动至定轴7c上，利用步进电机7b1使旋转盘7a间歇式运动，自动攻丝机8a完成工件的攻丝作业；第一气缸9d驱动使滑块9b在导板9a上往复运动，从而使锉刀9c1在工件的螺孔内完成去毛刺作业；第二气缸10a驱动使检测头10b伸入至螺孔内，对螺孔检测是否出现断的钻头、丝锥或盲孔等非正常现象，完成工件的检测作业，驱动机构驱动机械手12a将定轴7c上的工件移运至第一传送带11上，完成自动下料的作业，本发明结构简单，能自动实现工件的上料、钻孔、攻丝、去毛刺、检测和下料作业，大大降低了工作人员的数量及劳动力，提高了生产效率，加工成本低。
参照图3所示，所述上料装置1包括第二传送带1a和与第二传送带1a的前端固定连接的导料板1b，该导料板1b呈倾斜设置，且其前端设有与工件的轮廓边相吻合的弧形板1c，所述导料板1b的前端还设有与工件外径相同的落料口1d，通过第二传送带1a将工件输送至导料板1b上，由于导料板1b的倾斜设置，可以使工件在自由落体的情况下顺着导料板1b的落料口1d落至在定位柱3a和定位套3b形成的卡槽内，从而完成自动上料的作业。
每个所述定位工装3包括均呈竖直且与转盘2固定连接的定位柱3a和定位套3b，所述定位柱3a的直径与工件的内径相同，定位套3b的内径与工件的外径相同，定位柱3a和定位套3b之间形成用于卡箍工件的卡槽，所述定位套3b上设有三个沿其自身圆周分布的避让缺口3c，且三个避让缺口3c互成120度夹角。
参照图2所示，所述第一钻孔装置4包括第一支撑台4a、设置在第一支撑台4a顶部的第一支撑台4b和第一自动钻孔机4c，该第一自动钻孔机4c的钻头部朝向转盘2上的定位工装3设置且与定位套3b上的一个避让缺口3c相对应，所述第一支撑台4b的滑台上设有与其通过螺栓固定连接的第一支撑板4d，该第一支撑板4d的横截面呈L型，第一自动钻孔机4c的底部通过第一支撑板4d与第一支撑台4b的滑台固定连接，通过转盘2的间歇式转动，使待加工工件移动至第一钻孔装置4的位置，第一支撑台4b驱动使第一自动钻孔机4c在其滑台的方向上移动，从而实现对工件第一次钻孔作业。
所述第二钻孔装置5包括第二支撑台5a、设置在第二支撑台5a顶部的第二丝杆5b和第二自动钻孔机5c，该第二自动钻孔机5c的钻头部朝向转盘2上的定位工装3设置且与定位套3b上的一个避让缺口3c相对应，所述第二丝杆5b的滑台上设有与其通过螺栓固定连接的第二支撑板5d，该第二支撑板5d的横截面呈L型，第二自动钻孔机5c的底部通过第二支撑板5d与第二丝杆5b的滑台固定连接，通过转盘2的再次间歇式转动，使待加工工件移动至第二钻孔装置5的位置，第二丝杆5b驱动使第二自动钻孔机5c在其滑台的方向上移动，从而实现对工件第二次钻孔作业。
所述转运机构12包括呈竖直设置的机械手12a、截面呈L型的导轨1b和用于驱动机械手12a在导轨1b上移动的驱动机构，所述导轨1b的一端位于靠近中转台6的一个定位工装3的正上方，导轨1b的另一端位于第一传送带11的入料端的正上方，通过驱动机构能够驱动机械手12a将完成钻孔工序的工件从定位工装3移运至定轴7c上，当工件在定轴7c上完成攻丝、去毛刺和检测工序时，驱动机构再次驱动机械手12a将其从定轴7c上转运至第一传送带11上，从而完成自动下料的作业。
所述机械手12a为三爪机械手12a，每个爪部与定位套3b上的三个避让缺口3c相吻合，三个避让缺口3c便于机械手12a抓取工件。
参照图5至图7所示，所述旋转定位装置7包括旋转盘7a和驱动旋转盘7a间歇式旋转的驱动组件7b，所述旋转盘7a的顶部设有呈竖直设置的定轴7c，该定轴7c的底部与旋转盘7a的顶部固定连接，且定轴7c的外径与工件的内径相同，通过定轴7c能够对代加工的工件进行固定，驱动组件7b能够驱动使旋转盘7a上的定轴7c发生间歇式转动。
所述驱动组件7b包括步进电机7b1和用于将步进电机7b1固定在中转台6底部的安装板7b2，该安装板7b2的顶部通过螺栓与中转台6的底部固定连接，通过步进电机7b1能够实现旋转盘7a的间歇式转动。
所述攻丝装置8包括呈水平设置的自动攻丝机8a和与自动攻丝机8a固定接连的安装架8b，该安装架8b通过螺栓与中转台6的顶部固定连接，所述自动攻丝机8a的攻丝部朝向定轴7c设置，通过自动攻丝机8a能够完成工件的攻丝工序。
所述去毛刺装置9包括呈水平设置的导板9a和与导板9a滑动配合的滑块9b，所述滑块9b靠近定轴7c的一侧壁上设有锉刀组件9c，所述滑块9b的背部设有用于驱动滑块9b在导板9a的长度方向往复运动的第一气缸9d，该第一气缸9d的输出端与滑块9b的背部固定连接，通过第一气缸9d驱动使滑块9b在导板9a上往复运动，从而使锉刀9c1在工件的螺孔内完成去毛刺作业。
所述锉刀组件9c包括呈圆柱形的锉刀9c1、与锉刀9c1的后端通过螺栓固定连接的连接座9c2和驱动连接座9c2旋转的驱动电机9c3，所述锉刀9c1的外径与工件上的钻孔直径相同。
所述检测装置10包括第二气缸10a、固定在第二气缸10a输出端的检测头10b和导向组件10c，所述中转台6的顶部设有用以固定第二气缸10a的支撑座10d，所述第二气缸10a的输出方向朝向定轴7c设置，通过第二气缸10a驱动使检测头10b伸入至螺孔内，对螺孔检测是否出现断的钻头、丝锥或盲孔等非正常现象，完成工件的检测作业。
所述导向组件10c包括沿第二气缸10a的长度中线对称设置的限位板10c1，两个限位板10c1均呈竖直设置且两者的内壁均设有与其自身固定连接的凸棱10c2，第二气缸10a的输出端设有与凸棱10c2滑动配合的滑槽口，通过第二气缸10a的输出端与限位板10c1上的凸棱10c2滑动配合，防止在检测装置10在长时间工作下，第二气缸10a的行程出现偏差。
所述第一传送带11和第二传送带1a平行设置，使设备之间紧凑，从而减少设备占用空间。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：包括上料装置(1)和呈竖直水平的转盘(2)，所述转盘(2)的顶部设有若干个沿其圆周方向分布的定位工装(3)，所述上料装置(1)的出料端与一个定位工装(3)衔接配合，所述转盘(2)的旁侧还设有第一钻孔装置(4)、第二钻孔装置(5)和中转台(6)，所述第一钻孔装置(4)和第二钻孔装置(5)呈夹角120度分布于转盘(2)的旁侧，所述中转台(6)的中心处设有呈竖直设置的旋转定位装置(7)，沿旋转定位装置(7)的圆周方向依次设有攻丝装置(8)、去毛刺装置(9)和检测装置(10)，所述中转台(6)的旁侧设有第一传送带(11)，所述转盘(2)与中转台(6)之间设有转运机构(12)。
2.根据权利要求1所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述上料装置(1)包括第二传送带(1a)和与第二传送带(1a)的前端固定连接的导料板(1b)，该导料板(1b)呈倾斜设置，且其前端设有与工件的轮廓边相吻合的弧形板(1c)，所述导料板(1b)的前端还设有与工件外径相同的落料口(1d)。
3.根据权利要求1所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：每个所述定位工装(3)包括均呈竖直且与转盘(2)固定连接的定位柱(3a)和定位套(3b)，所述定位柱(3a)的直径与工件的内径相同，定位套(3b)的内径与工件的外径相同，定位柱(3a)和定位套(3b)之间形成用于卡箍工件的卡槽，所述定位套(3b)上设有三个沿其自身圆周分布的避让缺口(3c)，且三个避让缺口(3c)互成120度夹角。
4.根据权利要求1所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述转运机构(12)包括呈竖直设置的机械手(12a)、截面呈L型的导轨(1b)和用于驱动机械手(12a)在导轨(1b)上移动的驱动机构，所述导轨(1b)的一端位于靠近中转台(6)的一个定位工装(3)的正上方，导轨(1b)的另一端位于第一传送带(11)的入料端的正上方。
5.根据权利要求4所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述机械手(12a)为三爪机械手(12a)，每个爪部与定位套(3b)上的三个避让缺口(3c)相吻合。
6.根据权利要求1所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述旋转定位装置(7)包括旋转盘(7a)和驱动旋转盘(7a)间歇式旋转的驱动组件(7b)，所述旋转盘(7a)的顶部设有呈竖直设置的定轴(7c)，该定轴(7c)的底部与旋转盘(7a)的顶部固定连接，且定轴(7c)的外径与工件的内径相同。
7.根据权利要求6所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述驱动组件(7b)包括步进电机(7b1)和用于将步进电机(7b1)固定在中转台(6)底部的安装板(7b2)，该安装板(7b2)的顶部通过螺栓与中转台(6)的底部固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述去毛刺装置(9)包括呈水平设置的导板(9a)和与导板(9a)滑动配合的滑块(9b)，所述滑块(9b)靠近定轴(7c)的一侧壁上设有锉刀组件(9c)，所述滑块(9b)的背部设有用于驱动滑块(9b)在导板(9a)的长度方向往复运动的第一气缸(9d)，该第一气缸(9d)的输出端与滑块(9b)的背部固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述锉刀组件(9c)包括呈圆柱形的锉刀(9c1)、与锉刀(9c1)的后端通过螺栓固定连接的连接座(9c2)和驱动连接座(9c2)旋转的驱动电机(9c3)，所述锉刀(9c1)的外径与工件上的钻孔直径相同。
10.根据权利要求1所述的一种轴承内圈螺孔的自动加工设备，其特征在于：所述检测装置(10)包括第二气缸(10a)、固定在第二气缸(10a)输出端的检测头(10b)和导向组件(10c)，所述中转台(6)的顶部设有用以固定第二气缸(10a)的支撑座(10d)，所述第二气缸(10a)的输出方向朝向定轴(7c)设置，所述导向组件(10c)包括沿第二气缸(10a)的长度中线对称设置的限位板(10c1)，两个限位板(10c1)均呈竖直设置且两者的内壁均设有与其自身固定连接的凸棱(10c2)，第二气缸(10a)的输出端设有与凸棱(10c2)滑动配合的滑槽口。
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