CN112338116B - 轴承环胚自动成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轴承环胚自动成型装置，包括轴承钢棒料热剪切机构和进行镦粗、去芯、切底的压力机，所述轴承钢棒材热剪切机为可调长度的热剪切机，热剪切机连接合格棒材输送定位装置，压力机自动将定位合格的棒材进行镦粗、去芯、切底，可调长度的热剪切机，在热剪切机切刀的侧方设置螺纹调整限位块，通过调整限位块端至切刀的距离，实现轴承钢棒材可调长度的剪切。该轴承环胚自动成型装置，去除的料芯被压力机与第二压力机之间设置的平移翻转料芯机械手夹持，移动翻转至第二压力机的镦粗预备工位，防止第二压力机镦粗时料芯因为底部不平整而飞出，也避免锻造过程中需要操作工夹取，解决锻造生产的时候要操作工夹取料芯，不能自动锻造成型的问题。

Description

轴承环胚自动成型装置

技术领域

本发明专利涉及轴承环胚自动成型装置，属金属压力加工领域。

背景技术

轴承套圈的锻造生产-般都是成批大量地生产，锻造工艺直接影响产品的质量、劳动生产效率和生产成本，套锻加辗环是轴承套圈最常用的锻造工艺，将加热的料段镦粗，套切出料芯,然后将套切出料芯的外环坯辗扩成形，得到大圈锻件，同时将套切出的料芯挤压成形后再辗环,辗扩成另一个小套圈锻件，这种压力机上的锻造方法称之为套锻辗扩工艺，这种工艺方法套料的料芯是自由落体到压力机工作台的下面再由转送带提升上来，然后传到下一工序,由操作工夹取送入反挤压工位成形，这样的弊端是料芯传递时间太长，到反挤压工位时，料芯温度降低太多,不利于锻造成形，而且模具寿命因坯件的温度降低而降低，锻造自动化是当今发展的大趋势,传送带无法实现自动化要求的精确定位本发明旨在研制一种自动翻转取料芯装置来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是锻造生产的时候需要操作工夹取料芯，不能够自动锻造成型，为解决上述问题，本发明提供轴承环胚自动成型装置。

本发明的目的是以下述方式实现的：

轴承环胚自动成型装置，包括轴承钢棒料热剪切机构和进行镦粗、去芯、切底的压力机，所述轴承钢棒材热剪切机为可调长度的热剪切机，热剪切机连接合格棒材输送定位装置，压力机自动将定位合格的棒材进行镦粗、去芯、切底。

所述可调长度的热剪切机，在热剪切机切刀的侧方设置螺纹调整限位块，通过调整限位块端至切刀的距离，实现轴承钢棒材可调长度的剪切。

所述合格棒材输送定位装置是指在切刀下方设置移动接料槽，移动接料槽连接去尾料装置，去尾料装置连接棒料直立装置，棒料直立装置连接直立棒料定位装置，直立棒料定位装置的行程端部为压力机镦粗预备工位。

所述压力机自动将定位合格的棒料进行镦粗、去芯、切底，为压力机上模座上依次设置镦粗上模、去芯上模、切底上模，压力机下模座，对应设置镦粗下模、去芯下模、切底下模，上下模对应的侧方是四个三元步进梁机械手，对应依次为棒料夹持机械手、镦粗料机械手、去芯料机械手、切底料机械手，机械手分别对应夹持工件，同时将工件移动至下一个工位，棒料机械手将预备镦粗工位的棒料移动至镦粗工位，镦粗料机械手夹持镦粗工位上镦粗过的料材移动至去芯工位，去芯料机械手夹持去芯工位上去芯的料材移动至切底工位，切底料机械手夹持切底工位上切底好的料材移动至碾压工位。

所述压力机侧方设置第二压力机，压力机与第二压力机之间设置平移翻转料芯机械手，平移翻转料芯机械手承接并夹持压力机去除的料芯，并移动翻转至第二压力机的镦粗预备工位。

所述承接并夹持压力机去除的料芯，并移动翻转至第二压力机的镦粗预备工位是指压力机去芯下模下方设置承接料芯的通道，该通道与第二压力机的镦粗预备工位之间设置平移翻转夹持机械手。

所述平移翻转翻转夹持机械手，包括底座，底座上固定伺服电机，伺服电机输出轴固定伸缩臂一端，伸缩臂另一端为夹持机械手。

所述伸缩臂为电动伸缩杆或气缸。

所述平移翻转翻转夹持机械手，包括机架，机架上设置滑块，滑块上固定伺服电机。

伺服电机输出轴固定翻转臂的一端，翻转臂的另一端固定夹持机械手。

相对于现有技术，本发明能够在轴承钢棒料热剪切机构剪切轴承钢棒料，可以通过调节螺纹限位块端至切刀的距离，实现轴承钢棒材可调长度的剪切，完成不同轴承所需棒料的剪切，采用同一台压力机进行镦粗、去芯、切底工序，在镦粗、去芯、切底的压力机侧方安装步进梁机械手，使得镦粗、去芯、切底工序高效进行，料芯传递时间不长，到反挤压工位时，料芯温度降低不多,有利于锻造成形，另外，去除的料芯被压力机与第二压力机之间设置的平移翻转料芯机械手夹持，移动翻转至第二压力机的镦粗预备工位，这样迅速的将去除的料芯凸出的底部与平整的顶部翻转位置，让第二压力机镦粗冲头向下镦粗时接触的是去除的料芯的凸出底部，防止第二压力机镦粗时料芯因为底部不平整，而飞出，同时也避免了传统锻造工艺过程中的需要操作工夹取。

附图说明

图1是轴承环胚自动成型装置俯视立体图。

图2是轴承环胚自动成型装置主视立体图。

图3是轴承环胚自动成型装置图2中A处放大图。

图4是轴承环胚自动成型装置主视图。

图5是轴承环胚自动成型装置剪切机构立体图。

图6是轴承环胚自动成型装置剪切机构仰视图。

其中，1支撑架、2 剪切压力机、3切刀、4下刀模、5螺纹调整限位块、6移动接料槽、7接料气缸、8支撑座、9送料器滑轨、10送料器滑块、11废料处理气缸、12 V型槽、13连接杆、14固定块、15旋转电机、16出料通道、17输送带、18推料气缸、19推料机械手、20进料限位管、21L型挡板、22微型伺服电机、23压力机、24输送滑轨、25三元步进梁机械手、26第二压力机、27伺服电机、28伸缩臂、29滑块、30机架、31第二三元步进梁机械手、32第二输送滑轨、33第二支撑架、34落料支撑块、35夹持机械手、36第二落料支撑块、37底板、38第二锻造工作台、39支撑架、40电机支撑架、41螺纹杆、42输送带支撑架、43锻造工作台、44推料伺服电机、45信号发射器、46弧型接料槽、47信号接收器、48感应器。

具体实施方式

如附图1-5所示，轴承环胚自动成型装置，包括轴承钢棒料热剪切机构和进行镦粗、去芯、切底的压力机23，所述轴承钢棒材热剪切机为可调长度的热剪切机，热剪切机连接合格棒材输送定位装置，压力机23自动将定位合格的棒材进行镦粗、去芯、切底。

所述可调长度的热剪切机，包括支撑架1，所述支撑架1中部下表面固定连接有剪切压力机2，剪切压力机2输出端固定连接有切刀3，剪切压力机2与切刀3之间的连接方式与锻造工艺中现有的连接方式相同，切刀3下方设置有下刀模4，通过切刀3向下移动和下刀摸4组成剪刀模，在切刀3的侧方设置螺纹调整限位块5，通过调整限位块端至切刀3的距离，实现轴承钢棒材可调长度的剪切。

所述合格棒材输送定位装置是指在切刀3下方设置移动接料槽6，移动接料槽6一侧通过连接杆连接接料气缸7，所述接料气缸7底部固定连接在支撑座8上，所述支撑座8远离接料气缸7一端固定连接有送料器滑轨9，送料器滑轨9活动连接送料器滑块10，送料器滑块10远离送料器滑轨9一端下表面固定连接有推料伺服电机44，支撑座8顶部固定连接有V型槽12，V型槽12与推料伺服电机44同轴心，V型槽12远离推料伺服电机44一端设置有尾料出口，V型槽12在尾料出口对面安装有废料处理气缸11，V型槽12靠近废料处理气缸11一侧固定连接有信号发射器45，支撑座8通过连接杆13连接固定块14，连接杆13为绝缘橡胶材料做成，固定块14上设置出料通道16，固定块14靠近支撑座8一侧固定连接有弧型接料槽46，弧型接料槽46底部外表面靠近固定块14一端固定连接有信号接收器47，弧型接料槽46与V型槽12之间的高度差小于加工轴承的直径，V型槽12与弧型接料槽46之间保持1-2毫米间隙，确保V型槽12上无料时，二者是断开的，若从送料区送到测试位的料段为正常料段，则V型槽12上的料段右端与弧型接料槽46上的料段左端接触，信号接收器47接收到信号发射器45发射的信号，将其视为合格料段，送料器滑块10返回，进行下一轮循环。

反之，若送料段不能触碰到前一料段，按料尾处理。

V型槽12尾料出口对面的废料处理气缸11被触发启动，把这一段棒料推出V型槽12。

当固定块14底部固定连接有旋转电机15，旋转电机15输出端与输送带17一端连接，输送带17另一端连接输送带支撑架42，输送带支撑架42底部连接锻造工作台43，锻造工作台43一端连接有推料气缸18，推料气缸18通过活塞杆与推料机械手19连接，推料机械手19顶部设置有进料限位管20, 锻造工作台43底部固定连接有感应器48，感应器48位于进料限位管20正下方，进料限位管20远离推料气缸18一侧设置有L型挡板21，进料限位管20外表面固定连接有电机支撑架40，电机支撑架40顶部固定连接有微型伺服电机22，微型伺服电机22输出端固定连接有螺纹杆41，螺纹杆41与L型挡板21一端螺纹连接，进料限位管20承接从输送带17输出的工件，进料限位管20通过滑槽与L型挡板21活动连接，当进料限位管20中有工件下落到锻造工作台43上时，因为进料限位管20与L型挡板21配合，阻止下落的工件侧翻，感应器48可以感应到，从而触发微型伺服电机22开始工作，微型伺服电机22带动螺纹杆41转动，使得L型挡板21挡板上移，避免阻碍推料机械手19活动，然后推料机械手19夹持工件，在推料气缸18的帮助下把工件移动到压力机23镦粗预备工位。

锻造工作台43上方设置有压力机23，压力机23一侧固定连接有支撑架39，锻造工作台43远离支撑架39一侧固定连接有输送滑轨24，输送滑轨24上滑动连接有三元步进梁机械手25，四个三元步进梁机械手25在输送滑轨24上同时同向等距移动，去尾料装置连接棒料直立装置，棒料直立装置连接直立棒料定位装置，直立棒料定位装置的行程端部为压力机23镦粗预备工位。

所述压力机23自动将定位合格的棒料进行镦粗、去芯、切底，为压力机上模座上依次设置镦粗上模、去芯上模、切底上模，压力机下模座，对应设置镦粗下模、去芯下模、切底下模，上下模对应的侧方是四个三元步进梁机械手25，对应依次为棒料夹持机械手、镦粗料机械手、去芯料机械手、切底料机械手，机械手分别对应夹持工件，同时将工件移动至下一个工位，棒料机械手将预备镦粗工位的棒料移动至镦粗工位，镦粗料机械手夹持镦粗工位上镦粗过的料材移动至去芯工位，去芯料机械手夹持去芯工位上去芯的料材移动至切底工位，切底料机械手夹持切底工位上切底好的料材移动至碾压工位。

所述压力机23侧方设置第二压力机26，压力机23与第二压力机26之间设置平移翻转料芯机械手，平移翻转料芯机械手承接并夹持压力机23去除的料芯，并移动翻转至第二压力机26的镦粗预备工位，第二压力机26一侧通过第二支撑架33连接底板37，底板37上方固定连接有第二锻造工作台38，第二锻造工作台38底部固定连接有第二落料支撑块36，第二落料支撑块36与去芯工序凹模同心，第二锻造工作台38远离第二支撑架33一侧固定连接有第二输送滑轨32，第二输送滑轨32上活动连接有第二三元步进梁机械手31。

所述承接并夹持压力机23去除的料芯，并移动翻转至第二压力机26的镦粗预备工位是指压力机23去芯下模下方设置承接料芯的通道，该通道与第二压力机26的镦粗预备工位之间设置平移翻转夹持机械手，机械手的驱动方式一般有四种：气压驱动、液压驱动、电气驱动和机械驱动，该夹持机械手采用液压驱动，机械手的液压传动是以有压力的油液作为传递动力的工作介质。

电动机带动油泵输出压力油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压力能。

压力油经过管道及一些控制调节装置等进入油缸，推动活塞杆运动，从而使手臂作伸缩、升降等运动，将油液的压力能又转换成机械能。

手臂在运动时所能克服的摩擦阻力大小，以及夹持式手部夹紧工件时所需保持的握力大小，均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。

手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。

这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动，机械手的液压传动系统都属于容积式液压传动。

所述平移翻转夹持机械手，包括底座，底座上固定伺服电机27，伺服电机27输出轴固定伸缩臂28一端，伸缩臂28另一端为夹持机械手35。

所述伸缩臂28为电动伸缩杆或气缸。

所述平移翻转翻转夹持机械手，包括机架30，机架30上设置滑块29，滑块29上固定伺服电机27，伺服电机27输出轴固定翻转臂的一端，翻转臂的另一端固定夹持机械手35。

本发明的工作过程如下：调节螺纹调整限位块5与切刀3的距离与要加工零件的长度相同，启动剪切压力机，剪切棒料，剪切后的棒料被接料气缸7移动到V型槽12入口，然后被推料伺服电机44推到V型槽12上，若从送料区送到测试位的料段为正常料段，则V型槽12上的料段右端与弧型接料槽46上的料段左端接触，信号接收器47接收到信号发射器45发射的信号，将其视为合格料段，送料器滑块10返回，合格棒料通过输送带17和推料机械手19到达压力机23镦粗预备工位，进过压力机23的镦粗后被三元步进梁机械手25当中的镦粗料机械手夹持到去芯工位，去芯后的棒料被去芯料机械手夹持到锻造工作台43下一工位，完成大尺寸的轴承锻造，去除的料芯被夹持机械手35、伺服电机27和伸缩臂28翻转到第二压力机26的镦粗预备工位，然后在第二压力机26与第二三元步进梁机械手31配合下完成小尺寸的轴承锻造。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.轴承环胚自动成型装置，包括轴承钢棒料热剪切机构和进行镦粗、去芯、切底的压力机，其特征在于所述轴承钢棒料热剪切机为可调长度的热剪切机，热剪切机连接合格棒料输送定位装置，压力机自动将定位合格的棒料进行镦粗、去芯、切底；

所述可调长度的热剪切机，在热剪切机切刀的侧方设置螺纹调整限位块，通过调整限位块端至切刀的距离，实现轴承钢棒料可调长度的剪切；

所述合格棒料输送定位装置是指在切刀下方设置移动接料槽，移动接料槽一侧通过连接杆连接接料气缸，所述接料气缸底部固定连接在支撑座上，所述支撑座远离接料气缸一端固定连接有送料器滑轨，送料器滑轨活动连接送料器滑块，送料器滑块远离送料器滑轨一端下表面固定连接有推料伺服电机，支撑座顶部固定连接有V 型槽，V型槽与推料伺服电机同轴心，V型槽远离推料伺服电机一端设置有尾料出口，V型槽在尾料出口对面安装有废料处理气缸，V型槽靠近废料处理气缸一侧固定连接有信号发射器，支撑座通过连接杆连接固定块，连接杆为绝缘橡胶材料做成，固定块上设置出料通道，固定块靠近支撑座一侧固定连接有弧型接料槽，弧型接料槽底部外表面靠近固定块一端固定连接有信号接收器，弧型接料槽与V型槽之间的高度差小于加工轴承的直径，V型槽与弧型接料槽之间保持1-2毫米间隙，确保V型槽上无料时，二者是断开的，若从送料区送到测试位的料段为正常料段，则V型槽上的料段右端与弧型接料槽上的料段左端接触，信号接收器接收到信号发射器发射的信号，将其视为合格料段，送料器滑块返回，进行下一轮循环；

反之，若V型槽上的料段右端不能触碰到弧型接料槽上的料段左端，按料尾处理；

V型槽尾料出口对面的废料处理气缸被触发启动，把这一段棒料推出V型槽；

固定块底部固定连接有旋转电机，旋转电机输出端与输送带一端连接，输送带另一端连接输送带支撑架，输送带支撑架底部连接锻造工作台，锻造工作台一端连接有推料气缸，推料气缸通过活塞杆与推料机械手连接，推料机械手顶部设置有进料限位管, 锻造工作台底部固定连接有感应器，感应器位于进料限位管正下方，进料限位管远离推料气缸一侧设置有L型挡板，进料限位管外表面固定连接有电机支撑架，电机支撑架顶部固定连接有微型伺服电机，微型伺服电机输出端固定连接有螺纹杆，螺纹杆与L型挡板一端螺纹连接，进料限位管承接从输送带输出的棒料，进料限位管通过滑槽与L型挡板活动连接，当进料限位管中有棒料下落到锻造工作台上时，因为进料限位管与L型挡板配合，阻止下落的棒料侧翻，感应器可以感应到，从而触发微型伺服电机开始工作，微型伺服电机带动螺纹杆转动，使得L型挡板上移，避免阻碍推料机械手活动，然后推料机械手夹持棒料，在推料气缸的帮助下把棒料移动到压力机镦粗预备工位；

所述压力机自动将定位合格的棒料进行镦粗、去芯、切底，为压力机上模座上依次设置镦粗上模、去芯上模、切底上模，压力机下模座对应设置镦粗下模、去芯下模、切底下模，上下模对应的侧方是四个三元步进梁机械手，对应依次为棒料夹持机械手、镦粗料机械手、去芯料机械手、切底料机械手；

所述压力机侧方设置第二压力机，压力机与第二压力机之间设置平移翻转料芯机械手，平移翻转料芯机械手承接并夹持压力机去除的料芯，并移动翻转至第二压力机的镦粗预备工位。

2.如权利要求1所述的轴承环胚自动成型装置，其特征在于，所述承接并夹持压力机去除的料芯，并移动翻转至第二压力机的镦粗预备工位是指压力机去芯下模下方设置承接料芯的通道，该通道与第二压力机的镦粗预备工位之间设置平移翻转夹持机械手。

3.如权利要求2所述的轴承环胚自动成型装置，其特征在于，所述平移翻转夹持机械手，包括底座，底座上固定伺服电机，伺服电机输出轴固定伸缩臂一端，伸缩臂另一端为夹持机械手。

4.如权利要求3所述的轴承环胚自动成型装置，其特征在于，所述伸缩臂为电动伸缩杆或气缸。