CN111015266A - 一种轴承座加工系统及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种轴承座加工系统及其加工方法，其中轴承座加工系统包括工位料仓、设置在工位料仓至少一侧的车床以及传输装置，传输装置夹取轴承座至车床进行上料，并夹取车床内已加工的轴承座至工位料仓进行下料，其中工位料仓与一侧车床之间设置有补正工位，使轴承座在运输至车床过程中能进行精准定位，保证轴承座与夹具头的定位精度；车床对轴承座进行加工，在车床内设置内部夹爪和加工部呈一定角度弯曲的刀具，内部夹爪夹住轴承座时，夹具与轴承座之间形成供加工部伸入加工轴承座的反面的空间。本发明的轴承座加工系统及其加工方法能有效提高车床生产效率，在增加轴承座产量的同时，也提高了轴承座的质量。

Description

一种轴承座加工系统及其加工方法

技术领域

本发明涉及轴承座加工技术领域，特别涉及一种轴承座加工系统及其加工方法。

背景技术

现有的轴承座加工工艺是由单人在外部操作两台车床进行产品的装夹与加工，产品通过人工上料装夹定位，并通过人工操作车床进行加工，加工结束后，又由人工取出下料，整个加工过程由单人完成，因人员上料、下料能力有限和时间分配不均，不仅增加了人工成本，还造成了两台车床生产效率低下的问题，大大影响了轴承座的产量，并且现有的轴承座产品通常要求加工两个端面,在轴承座运输至车床过程中没有任何矫正措施，当轴承座运输至车床内部夹具头进行双面加工操作时，无法保证轴承座与夹具头的定位精度，容易造成加工精度低的问题，从而影响轴承座的加工质量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种轴承座加工系统及其加工方法，能有效提高车床生产效率，在增加轴承座产量的同时，也提高了轴承座的加工质量。

为了实现上述发明目的，一方面，提出了一种轴承座加工系统，其包括：工位料仓，用于存储轴承座的工位料仓；车床，设置在所述工位料仓至少一侧的用于对轴承座进行加工；传输装置，用于夹取所述工位料仓上存储的轴承座至所述车床进行上料，并夹取所述车床内已加工的轴承座至所述工位料仓进行下料；所述轴承座包括正面和反面，所述车床内设置有内部夹爪和刀具，所述刀具包括前部弯曲的加工部，所述加工部可对所述正面和反面进行加工；所述内部夹爪包括：夹具和夹具头，所述夹具头设置于所述夹具上，所述夹具头用于与所述轴承座上的固定部配合夹取所述轴承座，所述夹具头夹住所述轴承座时，所述夹具与所述轴承座之间形成供所述加工部伸入加工所述轴承座的反面的空间；所述工位料仓与一侧车床之间设置有补正工位，所述补正工位包括垫板、安装在所述垫板下方的气缸、安装在所述垫板与气缸之间的气爪以及设置在所述气爪四周的轴承，轴承座放置于所述垫板上，所述气缸驱动所述气爪夹紧，通过所述轴承的转动使所述轴承座精准定位。

进一步地，所述工位料仓包括操作台、设置在所述操作台上的输送机构、设置在所述操作台内的升降机构以及设置在所述输送机构上的多个工位。

进一步地，所述工位包括底板、设置在所述底板上的定位中心杆以及套设在所述定位中心杆上的料盘，所述料盘通过所述升降机构向上送料。

进一步地，所述工位还包括设置在所述底板与所述料盘之间的转盘，所述输送机构包括安装在所述操作台上的输送轨道和设置在所述输送轨道内的齿轮，通过所述齿轮的转动带动所述转盘同步转动，使所述多个工位沿所述输送轨道移动。

进一步地，所述传输装置包括滑台桁架、安装在所述滑台桁架上的升降气缸以及安装在所述升降气缸上的夹爪，所述夹爪与所述升降气缸之间设置有转轴，通过所述转轴实现所述夹爪的转动。

进一步地，所述工位料仓与一侧车床之间设置有重力滑道装置，所述重力滑道装置包括重力滑道和安装在所述重力滑道底部的重力传感器，所述轴承座通过自身重力从所述重力滑道上滑下并被取走进行抽检，所述重力传感器用于检测所述重力滑道上是否存在待检测轴承座。

另一方面，提出了一种轴承座的加工方法，所述工位料仓包括输送机构、升降机构以及多个工位，所述工位包括料盘，所述料盘上放置有轴承座，所述加工方法包括以下步骤：料盘在升降机构的作用下向上抬升，进行上料操作；传输装置夹取轴承座至所述补正工位进行精准定位；所述传输装置夹取精准定位后的轴承座至所述车床，所述车床对所述轴承座进行加工，使所述轴承座只需一次装夹，即可完成正面和反面的加工；所述传输装置夹取加工后的轴承座运输至已完成上料的工位进行下料操作。

进一步的，所述精准定位的步骤包括：当所述轴承座放置于所述垫板上时，所述气缸驱动所述气爪带动所述轴承向内部夹紧，使所述轴承轴心向内移动,并带动所述轴承座发生位移和转动，使所述轴承座来到所述补正工位的中心。

进一步地，所述升降机构包括举升电机和光检测器，所述料盘在升降机构的作用下向上抬升，进行上料操作的步骤包括：当所述光检测器未检测到轴承座时，所述光检测器发出信号，所述举升电机带动料盘上升一个轴承座厚度；当所述料盘无料时，所述升降机构下降，输送机构转动，下一个工位移动至所述升降机构处，进行补料。

进一步地，所述车床对轴承座进行加工的步骤具体包括：所述内部夹爪夹取所述轴承座，所述加工部分别对所述轴承座的正面和反面进行加工。

相比于现有技术，本发明优点在于：（1）工位料仓与车床之间设置有补正工位，当轴承座放置于垫板上时，气缸得到感应并驱动气爪带动轴承向内部夹紧，使轴承轴心向内移动,轴承移动的同时与轴承座发生接触，轴承座发生位移，同时轴承座反作用于轴承，使其产生转动，通过4个轴承的夹紧使轴承座来到补正工位的中心，在轴承座运输至车床过程中，通过补正工位进行精准定位，保证轴承座与夹具头的定位精度，提升了轴承座的加工精度，从而提高轴承座的质量。

（2）整个轴承座加工系统主要由工位料仓、车床以及传输装置组成，传输装置将工位料仓上存储的轴承座运输至车床进行加工，有效提高车床生产效率，从而提高轴承座的产量，在车床内设置内部夹爪和加工部呈一定角度弯曲的刀具，内部夹爪包括夹具和夹具头，且在夹具头夹住轴承座时，夹具与轴承座之间形成供加工部伸入加工轴承座的反面的空间，使得进行一次装夹，即可对轴承座的正面和反面进行加工，不需要进行二次装夹，保证了加工精度，提高了轴承座生产质量，且节省时间。

（3）通过设置重力滑道装置，能够在产品做够一定数量时对轴承座进行抽检，从而及时的发现轴承座存在的问题。

附图说明

图1是本发明一种轴承座加工系统的正视图。

图2是本发明一种轴承座加工系统的俯视图。

图3是本发明中工位料仓的正视图。

图4是本发明中工位料仓的俯视图。

图5是本发明中工位料仓的侧视图。

图6是本发明中工位的结构示意图。

图7是本发明中传输装置的正视图。

图8是本发明中夹爪的结构示意图。

图9是本发明中基座和夹爪头的结构示意图。

图10是本发明中补正工位的结构示意图。

图11是本发明中重力滑道装置的结构示意图。

图12是本发明中内部夹爪夹取轴承座时的状态示意图。

图13是本发明中内部夹爪的结构示意图。

图14是本发明中轴承座正面的结构示意图。

图15是本发明中轴承座反面的结构示意图。

图16是本发明中刀具的结构示意图。

图17是本发明中刀具与内部夹爪在加工轴承座反面时的位置关系示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、工位料仓；2、车床；3、传输装置；4、补正工位；5、重力滑道装置；6、轴承座；11、操作台；12、输送机构；13、升降机构；14、工位；21、内部夹爪 ；22、刀具；31、滑台桁架；32、升降气缸；33、夹爪；34、转轴；35、弹性件；41、垫板；42、气缸；43、气爪；44、轴承；51、重力滑道；52、重力传感器；61、夹取孔；62、中间圆孔；63、正面四周边缘；64、反面四周边缘；65、内壁倒角；6a、正面；6b、反面；121、输送轨道；122、齿轮；131、举升电机；132、光检测器；141、底板；142、定位中心杆；143、料盘；144、转盘；145、轮子；211、夹具；212、夹具头；221加工部；331连接板；332、基座；333夹爪头；第一固定板3321；第二固定板3322；a、上限位；b、下限位。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1和图2所示，对应于本发明的一种较佳实施例的轴承座加工系统，其包括工位料仓1、设置在工位料仓1至少一侧的车床2以及传输装置3，在本实施例中，优选在工位料仓1两侧均设置车床2，传输装置3将工位料仓1上存储的轴承座6运输至车床2进行加工，并夹取所述车床2内已加工的轴承座6至所述工位料仓1进行下料，工位料仓1与一侧车床2之间设置有补正工位4，和重力滑道装置5。

如图3至图6所示，工位料仓1包括操作台11、设置在操作台11上的输送机构12、设置在操作台11内的升降机构13以及设置在输送机构12上的多个工位14。在本实施例中，工位14优选10个。工位14包括底板141、设置在底板141上的定位中心杆142以及套设在定位中心杆142上的料盘143，料盘143可通过升降机构13向上抬升送料，升降机构13包括举升电机131和光检测器132，光检测器132安装在与工位14的上限位a相同的高度，当光检测器132未检测到轴承座6时，光检测器132发出信号使举升电机131带动料盘143上升一个轴承座6厚度；当料盘143上升至上限位a时，则该工位14上已无待加工的轴承座6，举升电机131会带动料盘143下降至底板141。举升电机131的丝杆继续下降至工位14的下限位b，此时输送机构12带动工位14旋转，使下一个工位14旋转至升降机构13处，进行补料，具体地，工位14还包括设置在底板141与料盘143之间的转盘144和设置在底板141上的轮子145，输送机构12包括安装在操作台11上的输送轨道121和设置在输送轨道121内的齿轮122，通过齿轮122的转动带动10个转盘144同步转动，使10个工位14沿输送轨道121移动，在本实施例中，输送轨道121由多个万向球轴承组成。

如图7至图9所示，传输装置3包括滑台桁架31、安装在滑台桁架31上的升降气缸32以及安装在升降气缸32上的夹爪33，夹爪33与升降气缸32之间设置有转轴34，通过转轴34实现夹爪33的转动。在本实施例中，夹爪33优选设置3个，夹爪33包括与转轴34相连的连接板331、安装在连接板331上的基座332以及安装在基座332上的夹爪头333，基座332包括第一固定板3321、第二固定板3322以及设置在第一固定板3321与第二固定板3322之间的弹性件35，通过弹性件35实现夹爪33的稳定夹取。

如图10所示，补正工位4包括垫板41、安装在垫板41下方的气缸42、安装在垫板41与气缸42之间的气爪43以及设置在气爪43四周的轴承44，轴承44优选4个，当轴承座6放置于垫板41上时，气缸42得到感应并驱动气爪43带动轴承44向内部夹紧，使轴承44轴心向内移动,轴承44移动的同时与轴承座6发生接触，轴承座6发生位移，同时轴承座6反作用于轴承44，使其产生转动，通过4个轴承44的夹紧使轴承座6来到补正工位4的中心，即夹爪的中心，实现轴承座6的精准定位。

如图11所示，重力滑道装置5包括重力滑道51和安装在重力滑道51底部的重力传感器52，当需要抽检时，传输装置3将已加工的轴承座6放置在重力滑道51上，轴承座6通过自身重力从重力滑道51上滑下并被取走进行抽检，重力滑道51底部及内部周边装有护垫，防止工件掉落过程中产生磕碰、产生较大碰撞声。此外，重力传感器52用于检测重力滑道51上是否存在待检测轴承座6，当重力滑道51存在轴承座6时，传输装置3禁止向重力滑道51运输轴承座6，避免零件之间碰伤。

如图12至图16所示，车床2内设置有内部夹爪21，用于夹取轴承座6进行加工，具体地，轴承座6包括夹取孔61，车床2内设置有内部夹爪21和刀具22。其中，内部夹爪21包括夹具211和与夹具211相连的夹具头212，夹具头212设置于夹具211上，轴承座6上具有固定部，夹具头212用于与固定部配合夹取轴承座6，具体的，固定部为夹取孔61，在另一实施方式中，固定部也可以为夹取槽，通过夹具头212嵌入夹取孔61完成对轴承座6的夹取。夹具头212夹住轴承座6时，夹具211与轴承座6之间形成供刀具22上的加工部221伸入加工轴承座6的反面6b的空间。在本实施例中，夹具211和夹具头212均优选设置3个。如图14所示，夹取孔61设置在轴承座6的非加工面，如图17所示，夹具211上与夹具头212连接的部分在横向方向X上的长度h（即厚度）不干涉轴承座6的反面6b上的加工面（如图15所示的反面四周边缘64和内壁倒角65），且夹具211上与夹具头212连接的部分在纵向方向上的长度H大于刀具22上的加工部221在纵向方向Y上的加工行程，使内部夹爪21与夹取孔61配合夹取时，夹具211和轴承座6边缘预留有方便刀具22伸入加工的空间。刀具22包括加工部221，加工部221前部弯曲，加工部221可对正面6a和反面6b进行加工，优选90度弯曲，形成“钩”形，使加工部221可伸入加工的空间对轴承座6的反面6b进行加工。

这样，进行一次装夹，刀具22即可分别对轴承座6的正面6a和反面6b进行加工，具体加工部位为正面6a的中间圆孔62和正面6a四周边缘63和反面6b的反面四周边缘64和内壁倒角65，分别对中间圆孔62、正面四周边缘63、反面四周边缘64以及内壁倒角65进行精铣使面光滑，不需要进行二次装夹，保证了加工精度且节省时间。

一种轴承座加工系统的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：由人工或自动将未加工的轴承座6装满整个工位料仓1，料盘143在升降机构13的作用下向上抬升，进行上料操作。

当最上层的轴承座6被夹取后，光检测器132未检测到轴承座6，光检测器132发出信号使举升电机131带动料盘143上升一个轴承座6厚度；当料盘上升至上限位a时，该工位14上已无待加工的轴承座6，升降机构13下降，并控制输送机构12转动，下一个工位14旋转至升降机构13处，进行补料。

步骤二：传输装置3的夹爪33夹取上升的轴承座6并通过滑台桁架31和升降气缸32运输至补正工位4进行精准定位。

将轴承座6放置于垫板41上，气缸42得到感应并驱动气爪43向内部夹紧，通过4个轴承44的转动使轴承座6来到补正工位4的中心，即夹爪的中心，实现轴承座6的精准定位。

步骤三：传输装置3的夹爪33夹取精装定位后的轴承座6并通过滑台桁架31和升降气缸32运输至车床2进行加工。

夹爪33夹取中间圆孔62，并运输至车床2内，通过车床2的内部夹爪21的夹具211和夹具头212的配合夹取轴承座6的夹取孔61，刀具22对轴承座6正面6a的中间圆孔62和正面四周边缘63进行精铣加工；刀具22从边缘伸入加工的空间，对反面6b的反面四周边缘64和内壁倒角65，进行精铣加工，使轴承座6只需一次装夹，即可完成正面6a和反面6b的加工。

步骤四：传输装置3的夹爪33夹取加工后的轴承座6并通过滑台桁架31和升降气缸32运输至已完成上料的工位14进行下料操作，直到所有工位14上的轴承座6均加工完毕后，由工人对工位料仓1进行统一下料和下一轮上料操作。

当需要对加工后的轴承座6进行抽检时，传输装置3的夹爪33夹取加工后的轴承座6并通过滑台桁架31和升降气缸32运输至重力滑道51上，轴承座6通过自身重力从重力滑道51上滑下并被取走进行抽检。

本发明的轴承座加工系统，改善了现场的工作环境，减少了人工干预，大大提高了加工的安全性和自动化程度；在轴承座运输至车床过程中，通过设置补正工位进行精准定位，保证轴承座与夹具头的定位精度，提升了轴承座的加工精度，从而提高轴承座的质量；通过设置内部夹爪和加工部呈一定角度弯曲的刀具，能一次性加工轴承座的正面和反面，进一步提高了轴承座生产质量和产量；本发明的轴承座加工方法，对轴承座进行二次定位，提高了轴承座的加工精度；对轴承座进行抽检，能及时发现存在的问题；同时对轴承座正面和反面进行加工，不仅减少了加工时间，也提高了轴承座的加工精度。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承座加工系统，其包括：

工位料仓（1），用于存储轴承座（6）的工位料仓（1）；

车床（2），设置在所述工位料仓（1）至少一侧的用于对轴承座（6）进行加工；

传输装置（3），用于夹取所述工位料仓（1）上存储的轴承座（6）至所述车床（2）进行上料，并夹取所述车床（2）内已加工的轴承座（6）至所述工位料仓（1）进行下料； 其特征在于，

所述轴承座（6）包括正面（6a）和反面（6b），所述车床（2）内设置有内部夹爪（21）和刀具（22），所述刀具（22）包括前部弯曲的加工部（221），所述加工部（221）可对所述正面（6a）和反面（6b）进行加工；

所述内部夹爪（21）包括：夹具（211）和夹具头（212），所述夹具头（212）设置于所述夹具（211）上，所述夹具头（212）用于与所述轴承座（6）上的固定部配合夹取所述轴承座（6），当所述夹具头（212）夹住所述轴承座（6）时，所述夹具（211）与所述轴承座（6）之间形成供所述加工部（221）伸入加工所述轴承座（6）的反面（6b）的空间；

所述工位料仓（1）与一侧车床（2）之间设置有补正工位（4），所述补正工位（4）包括垫板（41）、安装在所述垫板（41）下方的气缸（42）、安装在所述垫板（41）与气缸（42）之间的气爪（43）以及设置在所述气爪（43）四周的轴承（44），轴承座（6）放置于所述垫板（41）上，所述气缸（42）驱动所述气爪（43）夹紧，通过所述轴承（44）的转动使所述轴承座（6）精准定位。

2.按照权利要求1所述轴承座加工系统，其特征在于：所述工位料仓（1）包括操作台（11）、设置在所述操作台（11）上的输送机构（12）、设置在所述操作台（11）内的升降机构（13）以及设置在所述输送机构（12）上的多个工位（14）。

3.按照权利要求2所述轴承座加工系统，其特征在于：所述工位（14）包括底板（141）、设置在所述底板（141）上的定位中心杆（142）以及套设在所述定位中心杆（142）上的料盘（143），所述料盘（143）通过所述升降机构（13）向上送料。

4.按照权利要求3所述轴承座加工系统，其特征在于：所述工位（14）还包括设置在所述底板（141）与所述料盘（143）之间的转盘（144），所述输送机构（12）包括安装在所述操作台（11）上的输送轨道（121）和设置在所述输送轨道（121）内的齿轮（122），通过所述齿轮（122）的转动带动所述转盘（144）同步转动，使所述多个工位（14）沿所述输送轨道（121）移动。

5.按照权利要求1所述轴承座加工系统，其特征在于：所述传输装置（3）包括滑台桁架（31）、安装在所述滑台桁架（31）上的升降气缸（32）以及安装在所述升降气缸（32）上的夹爪（33），所述夹爪（33）与所述升降气缸（32）之间设置有转轴（34），通过所述转轴（34）实现所述夹爪（33）的转动。

6.按照权利要求1所述轴承座加工系统，其特征在于：所述工位料仓（1）与一侧车床（2）之间设置有重力滑道装置（5），所述重力滑道装置（5）包括重力滑道（51）和安装在所述重力滑道（51）底部的重力传感器（52），所述轴承座（6）通过自身重力从所述重力滑道（51）上滑下并被取走进行抽检，所述重力传感器（52）用于检测所述重力滑道（51）上是否存在待检测轴承座（6）。

7.一种按照权利要求1所述轴承座加工系统的加工方法，其特征在于：所述工位料仓（1）包括输送机构（12）、升降机构（13）以及多个工位（14），所述工位（14）包括料盘（143），所述料盘（143）上放置有轴承座（6），所述加工方法包括以下步骤：

料盘（143）在升降机构（13）的作用下向上抬升，进行上料操作；

传输装置（3）夹取轴承座（6）至所述补正工位（4）进行精准定位；

所述传输装置（3）夹取精准定位后的轴承座（6）至所述车床（2），所述车床（2）对所述轴承座（6）进行加工，使所述轴承座（6）只需一次装夹，即可完成正面（6a）和反面（6b）的加工；

所述传输装置（3）夹取加工后的轴承座（6）至已完成上料的工位（14）进行下料操作。

8.按照权利要求7所述轴承座加工系统的加工方法，其特征在于，所述精准定位的步骤包括：当所述轴承座（6）放置于所述垫板（41）上时，所述气缸（42）驱动所述气爪（43）带动所述轴承（44）向内部夹紧，使所述轴承（44）轴心向内移动,并带动所述轴承座（6）发生位移和转动，使所述轴承座（6）来到所述补正工位（4）的中心。

9.按照权利要求7所述轴承座加工系统的加工方法，其特征在于，所述升降机构（13）包括举升电机（131）和光检测器（132），所述料盘（143）在升降机构（13）的作用下向上抬升，进行上料操作的步骤包括：当所述光检测器（132）未检测到轴承座（6）时，所述光检测器（132）发出信号，所述举升电机（131）带动料盘（143）上升一个轴承座（6）厚度；当所述料盘（143）无料时，所述升降机构（13）下降，输送机构（12）转动，下一个工位（14）移动至所述升降机构（13）处，进行补料。

10.按照权利要求7所述轴承座加工系统的加工方法，其特征在于，所述车床（2）对轴承座（6）进行加工的步骤具体包括：所述内部夹爪（21）夹取所述轴承座（6），所述加工部（221）分别对所述轴承座（6）的正面（6a）和反面（6b）进行加工。

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