CN108188757A - 一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，包括依次设置的上料单元、加热单元、锻造单元、分选单元、抛丸单元、碾扩单元、整形单元、清洗单元和下料单元；其中，所述碾扩单元包括碾扩机机台、轴承圈转运组件、第一限位辊、第二限位辊、主碾扩轮、碾扩子辊和螺杆，所述螺杆设置在碾扩机机台台面内，所述轴承圈转运组件设置在螺杆上，所述第一限位辊和第二限位辊设置在碾扩机机台内，所述主碾扩轮设置的碾扩机机台的上部。本发明能够通过轴承圈转运组件将轴承圈物料转送至碾扩子辊上，碾扩子辊与主碾扩轮、第一限位辊、第二限位辊之间的相互配合，完成轴承圈物料的碾扩，工作过程自动化进行，节省人力，能够保证轴承圈的碾扩精度。

Description

一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线及其工作方法

技术领域

本发明属于轴承制造领域，特别涉及一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线。本发明还涉及一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法。

背景技术

轴承圈是轴承上很重要的部件，也是一件加工工艺较复杂的轴承部件， 轴承圈毛坯加工是轴承生产的第一道工序，轴承圈毛坯质量的好坏及生产率的高低将直接影响轴承产品的质量和性能，同时也会对企业的经济效应产生影响，所以轴承圈毛坯的加工成为轴承加工过程中的一道重要工序，一直以来都备受企业的重视。

目前通常采用的锻造轴承圈毛坯的加工工艺包括预加热、剪料、加热、镦粗、反挤压成型、切底平幅、扩孔、整形等一系列的工序，在这一系列的工序过程中所使用的设备包括电加热炉、第一压力机、第二压力机、第三压力机、碾扩机、整形冲床等设备。其中具体的工艺操作过程是：首先将棒料经电加热炉加热后，由第一压力机剪成一定长度的棒料，再经中频感应加热炉加热后由第二压力机进行镦粗，镦粗后经人工传递给下一工序操作人员完成挤压成型、冲孔这两道工序，最后再人工传递给操作碾扩机的工人对冲孔后的毛坯进行扩孔，扩孔后的毛坯再送至整形冲床进行整形。在整个生产过程中需要5个工人同时在线操作，工人的工作强度大，生产成本高，毛坯质量差且毛坯质量的一致性难以保证，生产效率也相对较低。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，自动化程度高，减少人工劳动量，提高了工作效率，通过机械手的转运和抓取，将轴承圈物料转运至碾扩子辊上，经过主碾扩轮、碾扩子辊、第一限位辊和第二限位辊的协同配合，完成轴承圈的碾扩。本发明还提供一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。

技术方案：一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，包括依次设置的上料单元、加热单元、锻造单元、分选单元、抛丸单元、碾扩单元、整形单元、清洗单元和下料单元；其中，所述碾扩单元包括碾扩机机台、轴承圈转运组件、第一限位辊、第二限位辊、主碾扩轮、碾扩子辊和螺杆，所述螺杆设置在碾扩机机台台面内，并且由第一电机进行驱动旋转，所述轴承圈转运组件设置在螺杆上，所述第一限位辊和第二限位辊设置在碾扩机机台内，并且对称设置在主碾扩轮的两侧，所述主碾扩轮设置的碾扩机机台的上部，所述碾扩子辊架设在碾扩机机台台面上，并且可位于主碾扩轮的正下方。本发明的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，能够通过轴承圈转运组件将轴承圈物料转送至碾扩子辊上，碾扩子辊伸出碾扩机机台，通过与主碾扩轮、第一限位辊、第二限位辊之间的相互配合，完成轴承圈物料的碾扩，工作过程自动化进行，节省人力，能够保证轴承圈的碾扩精度。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述轴承圈转运组件包括滑块和轴承圈夹取装置，所述滑块套设在螺杆的外部，并且可沿螺杆左右移动，所述轴承圈夹取装置设置于滑块竖直方向的侧壁上。将轴承圈夹取装置设置在滑块上，通过滑块在螺杆上左右移动，进行轴承圈物料的转运。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述轴承圈夹取装置包括主动轮、从动轮、第一驱动电机、第一抓取杆、第二抓取杆和支撑板，所述支撑板和滑块连接，所述第一驱动电机设置在支撑板上，所述第一驱动电机与主动轮连接，所述主动轮的齿轮和从动轮的齿轮啮合在一起，所述第一抓取杆和主动轮固定连接，所述第二抓取杆和从动轮固定连接。设置的相互对称的第一抓取杆和第二抓取杆，主动轮带动从动轮转动，第一抓取杆和第二抓取杆能够夹紧轴承圈物料或者松开轴承圈物料。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述滑块上设有第三液压缸，所述第三液压缸与支撑板连接。设置的第三液压缸能够推动轴承圈夹取装置伸出或者收缩，从而将轴承圈物料转移至碾扩子辊上。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述第一抓取杆和第二抓取杆的远离滑块的端部设有弹性橡胶衬套，所述弹性橡胶衬套上设有梯形截面的第一凹槽。设置的弹性橡胶衬套能够增加摩擦力，同时防止施力夹取轴承圈物料过程中，引起轴承圈物料的变形。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述碾扩机机台的右端还设有立柱，所述立柱内设有限位块，所述立柱和限位块之间设有第一轴承。将碾扩子辊深入限位块中，防止碾扩过程中轴承圈物料从碾扩子辊上滑落。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述限位块与碾扩子辊相对的位置设有第二凹槽，所述碾扩子辊可置于第二凹槽中。设置的第二凹槽是为了防止碾扩子辊。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述碾扩子辊的左端部设有第一液压缸。设置的第一液压缸用于推动碾扩子辊的伸出或者收缩。

进一步的，上述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，所述主碾扩轮的上端部设有第二液压缸。设置的第二液压缸用于将主碾扩轮贴合至轴承圈物料表面，进行碾扩。

本发明还提供一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法，包括以下步骤：

1）上料单元将轴承圈坯料传送至加热单元；

2）轴承圈坯料移动至加热单元，中频感应加热炉对轴承物料加热；

3）经过加热处理后的轴承圈坯料，从加热单元移动至锻造单元，高速镦锻机和模具将轴承圈坯料进行镦粗、分套和切断；

4）经过锻造单元的轴承物料形成轴承外圈物料和轴承内圈物料，并且通过机械手进入不同的传送带；

5）轴承外圈物料和轴承内圈物料进入分选单元，进行合格物料和不合格物料的分选；

6）轴承外圈物料和轴承内圈物料分别经过抛丸单元进行抛丸；

7）螺杆旋转，滑块移动至抛丸单元的出料口位置；

8）第一驱动电机驱动主动轮转动，主动轮带动从动轮转动；

9）第一抓取杆和第二抓取杆向互相靠近的方向移动，直至第一抓取杆和第二抓取杆压紧在轴承圈物料额外壁上；

10）螺杆与步骤7）反向旋转，滑块向远离抛丸单元的方向移动，移动至碾扩子辊的右端；

11）第三液压缸伸出，将带有轴承圈物料的轴承圈夹取装置伸出至碾扩子辊的中心位置；

12）第一液压缸伸出，碾扩子辊插入轴承圈物料的中心圆孔中；

13）第一驱动电机驱动主动轮转动，第一抓取杆和第二抓取杆向与轴承圈外壁分离；

14）第一液压缸收缩；

15）第三液压缸收缩；

16）第一液压缸伸出，将带有轴承圈物料的碾扩子辊推出至碾扩机机台的外部；

17）碾扩子辊插入第一凹槽中；

18）第二液压缸伸出，将主碾扩轮下降至轴承圈物料位置；

19）第一限位辊和第二限位辊伸出，进行轴承圈碾扩；

20）轴承外圈物料和轴承内圈物料分别经过碾扩单元进行冷碾扩，形成轴承外圈和轴承内圈；

21）轴承外圈经过整形单元中的轴承外圈整形装置进行打磨和加工；

22）轴承内圈经过整形单元中的轴承内圈整形装置进行打磨和加工；

23）轴承外圈和轴承内圈分别经过清洗单元进行清洗、烘干和上油；

24）轴承外圈和轴承内圈分别经过下料单元进行收集和存储。

本发明所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其结构设计合理，自动化程度高，降低了劳动强度，提高了工作效率。本发明所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用；其中的轴承圈转运组件能够将轴承圈物料转运至碾扩子辊上，在通过第一限位辊、第二限位辊、主碾扩轮和碾扩子辊的协同工作，进行轴承圈物料的碾扩，工作过程全自动进行。

附图说明

图1为本发明所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的结构示意图；

图2为本发明所述的轴承圈夹取装置的结构示意图；

图3为本发明所述的碾扩的原理图；

图4为本发明所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线工作原理框图；

图5为本发明所述的轴承圈生产线的结构示意图。

图中：1碾扩机机台、2轴承圈转运组件、21滑块、211第三液压缸、22轴承圈夹取装置、221主动轮、222从动轮、223第一驱动电机、224第一抓取杆、225第二抓取杆、226支撑板、227第一凹槽、3第一限位辊、4第二限位辊、5主碾扩轮、51第二液压缸、6碾扩子辊、61第一液压缸、7螺杆、8立柱、9限位块、91第一轴承、92第二凹槽、10上料单元、20加热单元、30锻造单元、40分选单元、50抛丸单元、60碾扩单元、70整形单元、80清洗单元、90下料单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、3、4和5所示的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，包括依次设置的上料单元10、加热单元20、锻造单元30、分选单元40、抛丸单元50、碾扩单元60、整形单元70、清洗单元80和下料单元90；其中，所述碾扩单元60包括碾扩机机台1、轴承圈转运组件2、第一限位辊3、第二限位辊4、主碾扩轮5、碾扩子辊6和螺杆7，所述螺杆7设置在碾扩机机台1台面内，并且由第一电机进行驱动旋转，所述轴承圈转运组件2设置在螺杆7上，所述第一限位辊3和第二限位辊4设置在碾扩机机台1内，并且对称设置在主碾扩轮5的两侧，所述主碾扩轮5设置的碾扩机机台1的上部，所述碾扩子辊6架设在碾扩机机台1台面上，并且可位于主碾扩轮5的正下方，碾扩子辊6的左端部设有第一液压缸61，主碾扩轮5的上端部设有第二液压缸51。其中，轴承圈转运组件2包括滑块21和轴承圈夹取装置22，所述滑块21套设在螺杆7的外部，并且可沿螺杆7左右移动，所述轴承圈夹取装置22设置于滑块21竖直方向的侧壁上。此外，如图2所示轴承圈夹取装置22包括主动轮221、从动轮222、第一驱动电机223、第一抓取杆224、第二抓取杆225和支撑板226，所述支撑板226和滑块21连接，所述第一驱动电机223设置在支撑板226上，所述第一驱动电机223与主动轮221连接，所述主动轮221的齿轮和从动轮222的齿轮啮合在一起，所述第一抓取杆224和主动轮221固定连接，所述第二抓取杆225和从动轮222固定连接。进一步的，滑块21上设有第三液压缸211，所述第三液压缸211与支撑板226连接。进一步的，第一抓取杆224和第二抓取杆225的远离滑块21的端部设有弹性橡胶衬套226，所述弹性橡胶衬套226上设有梯形截面的第一凹槽227。碾扩机机台1的右端还设有立柱8，所述立柱8内设有限位块9，所述立柱8和限位块9之间设有第一轴承91。限位块9与碾扩子辊6相对的位置设有第二凹槽92，所述碾扩子辊6可置于第二凹槽92中。

基于上述结构的基础上，一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法，包括以下步骤：

1）上料单元10将轴承圈坯料传送至加热单元20；

2）轴承圈坯料移动至加热单元20，中频感应加热炉对轴承物料加热；

3）经过加热处理后的轴承圈坯料，从加热单元20移动至锻造单元30，高速镦锻机和模具将轴承圈坯料进行镦粗、分套和切断；

4）经过锻造单元30的轴承物料形成轴承外圈物料和轴承内圈物料，并且通过机械手进入不同的传送带；

5）轴承外圈物料和轴承内圈物料进入分选单元40，进行合格物料和不合格物料的分选；

6）轴承外圈物料和轴承内圈物料分别经过抛丸单元50进行抛丸；

7）螺杆7旋转，滑块21移动至抛丸单元50的出料口位置；

8）第一驱动电机223驱动主动轮221转动，主动轮221带动从动轮222转动；

9）第一抓取杆224和第二抓取杆225向互相靠近的方向移动，直至第一抓取杆224和第二抓取杆225压紧在轴承圈物料额外壁上；

10）螺杆7与步骤7反向旋转，滑块21向远离抛丸单元50的方向移动，移动至碾扩子辊6的右端；

11）第三液压缸211伸出，将带有轴承圈物料的轴承圈夹取装置22伸出至碾扩子辊6的中心位置；

12）第一液压缸61伸出，碾扩子辊6插入轴承圈物料的中心圆孔中；

13）第一驱动电机223驱动主动轮221转动，第一抓取杆224和第二抓取杆225向与轴承圈外壁分离；

14）第一液压缸61收缩；

15）第三液压缸211收缩；

16）第一液压缸61伸出，将带有轴承圈物料的碾扩子辊6推出至碾扩机机台1的外部；

17）碾扩子辊6插入第一凹槽227中；

18）第二液压缸51伸出，将主碾扩轮5下降至轴承圈物料位置；

19）第一限位辊3和第二限位辊4伸出，进行轴承圈碾扩；

20）轴承外圈物料和轴承内圈物料分别经过碾扩单元60进行冷碾扩，形成轴承外圈和轴承内圈；

21）轴承外圈经过整形单元70中的轴承外圈整形装置进行打磨和加工；

22）轴承内圈经过整形单元70中的轴承内圈整形装置进行打磨和加工；

23）轴承外圈和轴承内圈分别经过清洗单元80进行清洗、烘干和上油；

24）轴承外圈和轴承内圈分别经过下料单元90进行收集和存储。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：包括依次设置的上料单元（10）、加热单元（20）、锻造单元（30）、分选单元（40）、抛丸单元（50）、碾扩单元（60）、整形单元（70）、清洗单元（80）和下料单元（90）；其中，所述碾扩单元（60）包括碾扩机机台（1）、轴承圈转运组件（2）、第一限位辊（3）、第二限位辊（4）、主碾扩轮（5）、碾扩子辊（6）和螺杆（7），所述螺杆（7）设置在碾扩机机台（1）台面内，并且由第一电机进行驱动旋转，所述轴承圈转运组件（2）设置在螺杆（7）上，所述第一限位辊（3）和第二限位辊（4）设置在碾扩机机台（1）内，并且对称设置在主碾扩轮（5）的两侧，所述主碾扩轮（5）设置的碾扩机机台（1）的上部，所述碾扩子辊（6）架设在碾扩机机台（1）台面上，并且可位于主碾扩轮（5）的正下方。

2.根据权利要求1所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述轴承圈转运组件（2）包括滑块（21）和轴承圈夹取装置（22），所述滑块（21）套设在螺杆（7）的外部，并且可沿螺杆（7）左右移动，所述轴承圈夹取装置（22）设置于滑块（21）竖直方向的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述轴承圈夹取装置（22）包括主动轮（221）、从动轮（222）、第一驱动电机（223）、第一抓取杆（224）、第二抓取杆（225）和支撑板（226），所述支撑板（226）和滑块（21）连接，所述第一驱动电机（223）设置在支撑板（226）上，所述第一驱动电机（223）与主动轮（221）连接，所述主动轮（221）的齿轮和从动轮（222）的齿轮啮合在一起，所述第一抓取杆（224）和主动轮（221）固定连接，所述第二抓取杆（225）和从动轮（222）固定连接。

4.根据权利要求3所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述滑块（21）上设有第三液压缸（211），所述第三液压缸（211）与支撑板（226）连接。

5.根据权利要求3所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述第一抓取杆（224）和第二抓取杆（225）的远离滑块（21）的端部设有弹性橡胶衬套（226），所述弹性橡胶衬套（226）上设有梯形截面的第一凹槽（227）。

6.根据权利要求5所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述碾扩机机台（1）的右端还设有立柱（8），所述立柱（8）内设有限位块（9），所述立柱（8）和限位块（9）之间设有第一轴承（91）。

7.根据权利要求6所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述限位块（9）与碾扩子辊（6）相对的位置设有第二凹槽（92），所述碾扩子辊（6）可置于第二凹槽（92）中。

8.根据权利要求6所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述碾扩子辊（6）的左端部设有第一液压缸（61）。

9.根据权利要求8所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线，其特征在于：所述主碾扩轮（5）的上端部设有第二液压缸（51）。

10.根据权利要求9所述的具有自动碾扩结构的轴承圈生产线的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）上料单元（10）将轴承圈坯料传送至加热单元（20）；

2）轴承圈坯料移动至加热单元（20），中频感应加热炉对轴承物料加热；

3）经过加热处理后的轴承圈坯料，从加热单元（20）移动至锻造单元（30），高速镦锻机和模具将轴承圈坯料进行镦粗、分套和切断；

4）经过锻造单元（30）的轴承物料形成轴承外圈物料和轴承内圈物料，并且通过机械手进入不同的传送带；

5）轴承外圈物料和轴承内圈物料进入分选单元（40），进行合格物料和不合格物料的分选；

6）轴承外圈物料和轴承内圈物料分别经过抛丸单元（50）进行抛丸；

7）螺杆（7）旋转，滑块（21）移动至抛丸单元（50）的出料口位置；

8）第一驱动电机（223）驱动主动轮（221）转动，主动轮（221）带动从动轮（222）转动；

9）第一抓取杆（224）和第二抓取杆（225）向互相靠近的方向移动，直至第一抓取杆（224）和第二抓取杆（225）压紧在轴承圈物料额外壁上；

10）螺杆（7）与步骤7）反向旋转，滑块（21）向远离抛丸单元（50）的方向移动，移动至碾扩子辊（6）的右端；

11）第三液压缸（211）伸出，将带有轴承圈物料的轴承圈夹取装置（22）伸出至碾扩子辊（6）的中心位置；

12）第一液压缸（61）伸出，碾扩子辊（6）插入轴承圈物料的中心圆孔中；

13）第一驱动电机（223）驱动主动轮（221）转动，第一抓取杆（224）和第二抓取杆（225）向与轴承圈外壁分离；

14）第一液压缸（61）收缩；

15）第三液压缸（211）收缩；

16）第一液压缸（61）伸出，将带有轴承圈物料的碾扩子辊（6）推出至碾扩机机台（1）的外部；

17）碾扩子辊（6）插入第一凹槽（227）中；

18）第二液压缸（51）伸出，将主碾扩轮（5）下降至轴承圈物料位置；

19）第一限位辊（3）和第二限位辊（4）伸出，进行轴承圈碾扩；

20）轴承外圈物料和轴承内圈物料分别经过碾扩单元（60）进行冷碾扩，形成轴承外圈和轴承内圈；

21）轴承外圈经过整形单元（70）中的轴承外圈整形装置进行打磨和加工；

22）轴承内圈经过整形单元（70）中的轴承内圈整形装置进行打磨和加工；

23）轴承外圈和轴承内圈分别经过清洗单元（80）进行清洗、烘干和上油；

24）轴承外圈和轴承内圈分别经过下料单元（90）进行收集和存储。