CN116060664B - 智能化轴承座制造设备及其节能方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种智能化轴承座制造设备及其节能方法。本申请的设备智能地通过加工台内齿杆、推板、连接齿以及转盘的配合，往复将下料口输入的待加工轴承座通过推板推送至转盘末端的轴承座中，再待轴承座钻孔加工完毕后自动驱动转盘将轴承座移送至出料盒位置输出至下一工序。与此同时，下料口还根据出料盒动作而相应将新的待加工轴承座补充至转盘上，利用转盘回转过程直接将新的轴承座推送至钻头下方。本申请的设备能够在半个运转周期内同时实现下料和产出，能够在通过智能手段提高加工精度的同时充分压缩设备驱动周期，提高产率。此外，本设备加工过程中还能够循环利用钻孔碎屑补充磨料介质，在为工件降温的同时提高钻孔效率，减少加工肥料排放。

Description

智能化轴承座制造设备及其节能方法

技术领域

本申请涉及智能制造及节能环保技术领域，具体而言涉及一种智能化轴承座制造设备及其节能方法。

背景技术

新能源汽车、风能发电设备、智能制造生产线中需要使用大量轴承，轴承需要由轴承座支撑安装，将轴承的外圈保持固定不动，而让轴正常运转。现有轴承座加工过程中需要用到相应的钻孔设备对其进表面进行钻孔，以方便装配过程中定位安装轴承座。但是现有轴承座的钻孔加工方式十分粗放。

现有的轴承座加工装置在钻孔作业时需通过工人将轴承座手持放置在打孔固定处，然后通过相应钻孔设备对轴承座表面进行钻孔处理。即便在数控钻孔机床上，轴承座的固定工作依旧需要依赖于人工放置。这样的非标加工方式一方面会引入人工操作造成的位移偏差，影响加工精度，另一方面还存在一定的安全风险。

其次，钻孔工作过程中，由于钻头与轴承座表面是通过摩擦实现钻孔的，金属之间的剧烈摩擦会产生极高的热量。钻孔工作结束后由于钻孔部位并不能实现快速冷却，还会在取出钻孔后的轴承座时带来烫伤的风险，不方便整个下料工作，并且会影响工作效率。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，提供一种智能化轴承座制造设备及其节能循环方法，本申请设置加工台配合下料箱自动往复旋转，能够自动将待加工轴承座准确固定至加工位置，实现高精度智能加工，本申请还能够循环利用加工废水在有效降低加工件温度的同时减少加工废料排放。本申请具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种智能化轴承座制造设备，其包括控制系统，用于协同控制如下部件往复运动，以自动在轴承座相应位置实现钻孔作业：齿杆，其内嵌设置于加工台的滑槽中，所述齿杆的内部设置有从动配合于电机输出轴的螺杆，齿杆的外部设置有驱动齿条；推板，其设置于加工台表面，其一端与齿杆固定连接，其另一端可转动的安装有定位板，所述定位板从动于齿杆在加工台的下料口与固定座之间往复移动，将下料口滑落的待加工轴承座推送至固定座中；所述固定座固定安装在加工台上的转盘表面，用于将待加工轴承座固定于钻头下方，所述转盘水平设置在推板与齿杆之间；连接齿，其与转盘共轴设置且保持同步转动，所述连接齿内嵌设置在加工台内部并与由齿杆啮合驱动的转齿传动连接；出料盒，其设置在转盘行程终端，用于推动轴承座自固定座中移出。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，钻头作业前：电机驱动齿杆向下料口一侧移动，齿杆带动推板及定位板移动至下料口外侧，当待加工轴承座由下料口落入转盘表面后电机驱动齿杆向固定座一侧移动，齿杆带动推板及定位板由下料口外侧移动至固定座的接收口，将待加工轴承座推动卡接固定于固定座中；钻头作业后：电机驱动齿杆向下料口一侧移动，齿杆通过转齿传动驱动连接齿带动转盘同步转动至行程终端，当出料盒推动轴承座移出固定座后电机驱动齿杆向固定座一侧移动，齿杆通过转齿传动驱动连接齿带动转盘上的固定座同步转动至钻头下方，以供加工下一个待加工轴承座。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，所述齿杆水平设置在连接齿与转盘之间；所述转齿具有同轴连接的上齿轮与下齿轮，上齿轮由齿杆啮合传动，下齿轮与连接齿啮合传动。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，所述转盘上设置有弧形的辅助槽；下料箱的底部设置有支撑块，支撑块固定安装于辅助槽内与加工台固定连接，将下料箱底部的下料口固定设置在转盘中心位置。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，所述下料口下方还设置有固定连接至钻头下方的引导板，所述引导板平行于推板的移动方向，限制轴承座在转盘转动过程中直线移动至钻头下方。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，所述固定座包括：接收口，其底部设置有楔形凸台；内凹卡槽，其设置在钻头下方，位于接收口后侧，所述内凹卡槽的侧壁尺寸与待加工轴承座外周尺寸匹配，用于容纳待加工轴承座并限制待加工轴承座移动，所述内凹卡槽的后侧设置为开放式结构并由固定于加工台表面的挡块封闭；夹板，其设置在内凹卡槽上方且位于钻头外侧，所述夹板的底部连接安装于内凹卡槽侧壁中的弹簧；待加工轴承座由接收口向上滑移的过程中向上顶触夹板前端，弹簧驱使夹板下压，将待加工轴承座固定在内凹卡槽中。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，所述出料盒内部设置有能够往复伸缩的连接杆，连接杆末端连接有设置于转盘上表面的顶块；连接杆保持伸出，待转盘上的固定座携带其所夹持的轴承座转动至行程终端时，连接杆向出料盒内部收回，带动顶块由固定座的接收口向内凹卡槽后侧开口滑动，推动轴承座向转盘外侧移出固定座。

可选的，如上任一所述的智能化轴承座制造设备，其中，各钻头外分别由保护罩密封，在钻头与钻孔之间形成负压腔体回收钻孔碎屑，各钻头内部还分别设置有导流针用于向钻孔位置补充磨料介质，所述磨料介质由钻孔碎屑回收获得。

同时，为实现上述目的，本申请还提供一种用于如上任一所述智能化轴承座制造设备的节能方法，其由控制系统执行，在智能化轴承座制造设备运转的前半周期中：待加工轴承座由下料口落入转盘表面后，控制电机驱动齿杆向固定座一侧移动，使得齿杆带动推板及定位板由下料口外侧移动至固定座的接收口，将待加工轴承座推动卡接固定于固定座中，并同时使得齿杆通过转齿驱动连接齿带动转盘及其上的固定座同步转动至钻头下方，以供加工所述待加工轴承座；还在智能化轴承座制造设备运转的后半周期中：控制电机驱动齿杆向下料口一侧移动，使得齿杆带动推板及定位板移动至下料口外侧，同时，使得齿杆通过转齿驱动连接齿带动转盘及其上固定座所夹持的轴承座同步转动至行程终端，供出料盒推动轴承座向转盘外侧移出固定座。

可选的，如上任一所述的方法，其中，钻孔过程中，各钻头内部分别设置有导流针用于向钻孔位置补充磨料介质，各钻头外部分别由保护罩密封，保护罩在钻头与钻孔之间形成负压腔体以回收磨料介质及钻孔碎屑，回收过程中，先将由负压腔体抽吸回收的磨料介质与钻孔碎屑过滤获得混合浆料和循环液，然后将混合浆料研磨至平均粒径达到3050~8500nm之间，重新补充至循环液中，将补充后所得的循环液加压回喷至钻头尖端。

有益效果

本申请所提供的智能化轴承座制造设备，其通过加工台内齿杆、推板、连接齿以及转盘的配合，往复将下料口输入的待加工轴承座通过推板推送至转盘末端的轴承座中，再待轴承座钻孔加工完毕后自动驱动转盘将轴承座移送至出料盒位置输出至下一工序。与此同时，下料口还根据出料盒动作而相应将新的待加工轴承座补充至转盘上，利用转盘回转过程直接将新的轴承座推送至钻头下方。本申请的设备能够在半个运转周期内同时实现下料和产出，能够在通过智能手段提高加工精度的同时充分压缩设备驱动周期，提高产率。此外，本设备加工过程中还能够循环利用钻孔碎屑补充磨料介质，在为工件降温的同时提高钻孔效率，减少加工肥料排放。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的传动槽剖视结构示意图；

图3是本发明的转盘剖视结构示意图；

图4是本发明的固定座剖视结构示意图；

图5是本发明的出料盒剖视结构示意图；

图6是本发明的齿杆剖视结构示意图；

图7是本发明的下料箱剖视结构示意图；

图8是本发明的推板剖视结构示意图；

图9是本发明智能化轴承座制造设备内部结构的透视图；

图10是本发明智能化轴承座制造设备内部传动结构的剖视图；

图11是本发明智能化轴承座制造设备中转孔位置的放大图；

图12是本申请所采用的一种钻头结构的原理示意图。

图中，1表示加工台；2表示电机；3表示螺杆；4表示齿杆；5表示滑槽；6表示传动槽；7表示转齿；8表示连接齿；9表示转盘；10表示推板；11表示钻台；12表示固定座；13表示弹簧；14表示夹板；15表示下料箱；16表示出料盒；17表示拨块；18表示齿条；19表示拉簧；20表示锥齿；21表示传动齿；22表示连接杆；23表示顶块；24表示连接槽；25表示连接柱；26表示辅助槽；27表示支撑块；28表示限位槽；29表示定位板；30表示挡块；31表示固定架；32表示引流板；33表示支腿；34表示引导板；40表示钻头；400表示密封圈；41表示导流针；42表示钻刀；43表示保护罩；421表示伸缩盘；411表示推挡轴承；44表示负压管；45表示液压腔。

实施方式

为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于加工台而言，由其外壳指向内部连接齿轴心的方向为内，反之为外；而非对本申请的装置机构的特定限定。

本申请中所述的“左、右”的含义指的是使用者正对设备出料盒的出料口时，使用者指向钻头的一侧即为左，使用者另一侧即为右，而非对本申请的装置机构的特定限定。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对设备出料口时，由支腿指向下料箱开口的方向即为上，反之即为下，而非对本申请的装置机构的特定限定。

图1至11为根据本申请的一种智能化轴承座制造设备，其由控制系统协同控制如下部件往复运动，以自动在轴承座相应位置实现钻孔作业：

齿杆4，其内嵌设置于加工台1的滑槽5中，所述齿杆4的内部设置有从动配合于电机2输出轴的螺杆3，齿杆4的外部设置有驱动齿条；

推板10，其设置于加工台1表面，其一端与齿杆4固定连接，其另一端可转动的安装有定位板29，所述定位板29从动于齿杆4在加工台1的下料口与固定座12之间往复移动，将下料口滑落的待加工轴承座推送至固定座12中；

所述固定座12固定安装在加工台1上的转盘9表面，用于将待加工轴承座固定于钻头40下方，所述转盘9水平设置在推板10与齿杆4之间；

连接齿8，其与转盘9共轴设置且保持同步转动，所述连接齿8内嵌设置在加工台1内部并与由齿杆4啮合驱动的转齿7传动连接；

出料盒16，其设置在转盘9行程终端，用于推动轴承座自固定座12中移出。

作业过程中，控制系统控制智能化轴承座制造设备在运转的前半周期中：先等待待加工轴承座由下料口落入转盘9表面，然后根据轴承座落入转盘表面所触发的传感信号控制电机2驱动齿杆4向固定座12一侧移动，使得齿杆4带动推板10及定位板29由下料口外侧移动至固定座12的接收口，将待加工轴承座推动卡接固定于固定座12中，并同时使得齿杆4通过转齿7驱动连接齿8带动转盘9及其上的固定座12同步转动至钻头40下方，以供钻头40切削加工所述待加工轴承座；

与之对应，控制系统还控制智能化轴承座制造设备在运转的后半周期中：在钻孔加工结束后控制电机2驱动齿杆4向下料口一侧移动，使得齿杆4带动推板10及定位板29移动至下料口外侧，同时，使得齿杆4通过转齿7驱动连接齿8带动转盘9及其上固定座12所夹持的轴承座同步转动至行程终端，供出料盒16推动轴承座向转盘外侧移出固定座12。

由此，本申请通过电机工作带动齿杆在滑槽中进行往复滑动，以此通过推板将由下料箱中滑落的轴承座进行推动并进入固定座中固定，即可通过钻台对轴承座进行钻孔处理，在钻孔结束后电机工作配合齿杆推至远离固定座的一侧，在此过程中转盘同时进行转动带动固定座进入出料盒并拨动拨块而带动齿条滑动，进一步的通过齿条带动锥齿转动，并通过锥齿的传动效果配合传动齿带动连接杆及顶块进行滑动，对固定座中的轴承座进行推动出料，可以避免工人手持固定而产生的风险性保证工作的安全性，并且可以方便下料提高工作下料。

本申请的加工台1，其具体可在左边侧壁外设电机2，将电机2的输出端通过联轴器固定连接至安装于齿杆4内的螺杆3。所述螺杆3表面的螺纹随电机运转而驱动齿杆4沿加工台1内部开设的滑槽5移动。所述齿杆4通过滑槽5滑动连接于加工台1的内部，所述加工台1的内部还开设有用于安装转齿7的传动槽6，所述齿杆4表面的啮合齿与转齿7啮合。所述转齿7可转动地安装在传动槽6中由齿杆4驱动而转动。所述转齿7一侧还啮合连接有连接齿8。所述连接齿8的内径大于转齿7的内径。所述连接齿8可设置位于齿杆4的下方，所述连接齿8的顶部可同轴焊接固定有转盘9，所述转盘9与加工台1的顶部滑动连接，可由连接齿8驱动而在加工台表面转动。所述齿杆4的顶部可焊接固定有推板10，所述推板10与转盘9的上表面滑动连接。

所述加工台1还在其一侧顶端焊接有钻台11，所述钻台11位于推板10行程的末端。所述转盘9的表面还在推板10与钻台11之间焊接有固定座12。所述固定座12的内部焊接有弹簧13，所述弹簧13的顶端焊接有夹板14。所述夹板14可滑动连接于固定座12的内部。为方便固定座12接收轴承座并在钻台钻孔加工过程中实现对轴承座的固定，本申请还可具体将固定座12设置为包括图4所示的：

接收口，其前端底部设置有楔形凸台；

内凹卡槽，其设置在钻头40下方，位于接收口后侧，所述内凹卡槽的侧壁尺寸与待加工轴承座外周尺寸匹配，用于容纳待加工轴承座并限制待加工轴承座移动，所述内凹卡槽的后侧设置为开放式结构并由固定于加工台1表面的挡块30封闭；

夹板14，其设置在内凹卡槽上方且位于钻头40外侧，所述夹板14的底部连接安装于内凹卡槽侧壁中的弹簧13；

待加工轴承座由接收口向上滑移的过程中向上顶触夹板14前端，弹簧13驱使夹板14下压，将待加工轴承座固定在内凹卡槽中。

所述转盘9的顶部可在加工台上固定设置下料箱15。下料箱15与转盘之间可相对转动，下料箱与加工台之间保持静止固定。有所述下料箱15的内部可设置为图7所示的倾斜状，并且，下料箱倾斜状滑槽结构的底部开口设置为匹配于待加工轴承座外周尺寸。所述推板10滑动连接于下料箱15的底部，在下料箱下料口与转盘之间往复滑动推移落入转盘中心的轴承座。具体而言，本申请可在转盘9的表面贯穿开设有连接槽24，连接槽24的内部设置有可相对连接槽24滑动的连接柱25，连接柱25的顶部与下料箱15的底部焊接，连接柱25的底部与加工台1焊接。此外，为进一步固定下料口，本申请还可在接近转盘9中心位置的表面开设有辅助槽26，以便将下料箱15底部前端所焊接的支撑块27滑动连接在辅助槽26内，支撑块27的底部同样可焊接固定于加工台1主体结构上。辅助槽26与连接槽24均可设置为配合转盘转动行程的弧形开槽。下料箱15底部的支撑块27可固定安装于辅助槽26内并通过支撑块27的底端与加工台1固定连接，从而在转盘转动过程中始终保持将下料箱15底部的下料口固定设置在转盘9中心位置。

此外，所述下料口下方还设置有图11所示的由下料口固定延伸至钻头40下方的引导板34。所述引导板34平行于推板10的移动方向，能够限制轴承座在转盘9转动过程中不随转盘转动而直接由推板推动沿引导板34直线移动至钻头40下方，确保轴承座能够刚好对接移动至固定座的接收口内。

推板10的内部可以图8所示方式在其前端开设有垂直于其滑动方向的限位槽28，推板10的前端可通过限位槽28铰接有定位板29，且定位板29由此可在固定座12方向上下翻转以将待加工轴承座推上定位座接收口的楔形凸台。钻台11的表面还可在固定座内凹卡槽后侧的开放位置外焊接有挡块30，利用挡块30与固定座12内凹卡槽相适配合围实现对轴承座的固定。电机2的表面可焊接有固定架31，固定架31与加工台1的侧壁焊接，加工台1底部的四角均焊接有支腿33。

由此设置的加工台可在钻头40作业前：控制电机2驱动齿杆4向下料口一侧移动，齿杆4带动推板10及定位板29移动至下料口外侧，当待加工轴承座由下料口落入转盘9表面后电机2驱动齿杆4向固定座12一侧移动，齿杆4带动推板10及定位板29由下料口外侧移动至固定座12的接收口，将待加工轴承座推动卡接固定于固定座12中；

而在钻头40作业后：控制电机2驱动齿杆4向下料口一侧移动，齿杆4通过转齿7传动驱动连接齿8带动转盘9同步转动至行程终端，当出料盒16推动轴承座移出固定座12后电机2驱动齿杆4向固定座12一侧移动，齿杆4通过转齿7传动驱动连接齿8带动转盘9上的固定座12同步转动至钻头40下方，以供加工下一个待加工轴承座。

其下料过程中，可通过加工台1前表面所焊接的如下结构的出料盒16实现：所述出料盒16的内部滑动连接有拨块17，所述拨块17的顶部焊接有齿条18，所述齿条18的顶部焊接有拉簧19，所述拉簧19的另一端以图5所示方式焊接于出料盒16的内部，所述齿条18的底部啮合有锥齿20，所述锥齿20的底部啮合有传动齿21，所述传动齿21的侧壁啮合有连接杆22，所述连接杆22与出料盒16的内部滑动连接，所述连接杆22的一端焊接有顶块23，所述顶块23位于出料盒16的外部。出料盒16前侧出口下方还可进一步在盒体表面焊接有引流板32。连接杆22保持伸出，待转盘上的固定座12携带其所夹持的轴承座转动至行程终端到达出料盒16时，连接杆22可向出料盒16内部收回，带动顶块23由固定座12的的接收口向内凹卡槽后侧开口滑动，推动轴承座向转盘外侧移出固定座。

前述的加工装置可通过支腿33将整个装置稳定的安置在轴承生产流水线中，将下料箱顶部的接收口对准轴承座的输送带，以便通过输送带直接将待加工的轴承座放入下料箱15中，通过下料箱15内部倾斜的滑坡结构，利用滑坡结构高度的限制而使得轴承座自动以接近水平的角度滑落在转盘9的表面。当传感设备检测到转盘上的轴承座后，电机2可带动螺杆3在齿杆4的内部转动，以通过螺纹旋转带动其所连接的齿杆4在滑槽5中进行滑动，并通过齿杆4与转齿7之间的啮合传动带动转齿7在传动槽6的内部进行相应的转动。所述齿杆4水平设置在连接齿8与转盘9之间。为避免加工装置内部传动系统相互干扰，本申请优选将转齿7设置为由同轴连接同步转动的上齿轮与下齿轮，其中的上齿轮由齿杆4啮合传动，其中的下齿轮与连接齿8啮合传动。在齿杆4沿着滑槽5滑动的同时，齿杆顶部还可带动推板10在转盘9的表面进行滑动，即可将由下料箱15滑落的轴承座进行推动并使得轴承座进入固定座12中。在接近固定座接收口的位置，定位板29沿着限位槽28沿楔形凸台逐渐相对推板10向上翻转一定角度，使轴承座被推送至接收口凸台上，触发夹板14由上向下对轴承座施压将其卡接固定在固定座的内凹卡槽中。轴承座的另一侧可以抵接配合钻台11表面的挡块30实现对轴承座进行限位固定。轴承座进入固定座12时会顶动夹板14由原始位置上移，此时弹簧13会由初始位置被拉伸而产生弹性形变而产生向下的拉力，即可带动夹板14对进入固定座12的轴承座进行夹紧固定，由此待加工的轴承座能够被紧密卡合定位在固定座中，方便后续的打孔加工，防止工人手持固定时会存在的安全风险。

钻孔过程中，钻头可设置为图10所示的传统的直接裸露在外直接切削加工的钻刀42结构，也可优选将各钻头40外周分别由图12所示的保护罩43密封，以通过保护罩及其底部抵接在待加工轴承座表面的密封圈400在钻头与钻孔之间形成负压腔体，回收钻孔碎屑。各钻头内部还分别设置有导流针41用于向钻孔位置补充磨料介质。本申请所采用的磨料介质可由钻孔碎屑回收获得。具体而言，钻孔加工过程中，各钻头内部分别通过导流针向钻孔位置补充磨料介质，各钻头40外部分别由保护罩密封，保护罩在钻头与钻孔之间形成负压腔体以回收磨料介质及钻孔碎屑，回收过程中，先将由负压腔体抽吸回收的磨料介质与钻孔碎屑加压过滤获得混合浆料和循环液，然后将混合浆料进一步研磨至平均粒径达到3050~8500nm之间，即可将浆料重新补充至循环液中，将补充后所得的循环液加压回喷至钻头尖端继续为钻孔作业提供降温介质并辅助对钻孔部位加压冲刷磨均。

钻头40结构可具体采用图12所示，包括：

保护罩43，其顶部与密封，其底部设置有密封圈400，其侧部可连接负压管44以提供负压抽吸钻孔废料，密封圈400在钻孔作业全过程中保持抵接于轴承座表面与保护罩43底圈之间；

钻刀42，其设置在保护罩43内用于在轴承座上钻孔切削进行加工作业；

导流针41，其贯穿设置在钻刀42中心。钻刀42可设置为中空结构，钻刀42的内周与外周之间可在接近刀头位置内部支撑筋支撑其机械强度。导流针41贯穿设置在钻刀42的内周中。

导流针41的上部设置具有中空间隙或向下开口的容纳腔体的轴承作为推挡轴承411。推挡轴承411的顶部与导流针41上端固定连接，推挡轴承411的底部在内侧设置一周配合钻刀42内周侧壁的中空容纳腔体，在推挡轴承411的底部外侧设置一周滚珠。钻刀42顶部可在其内周侧壁上设置伸缩盘421。伸缩盘421固定于钻刀42内周侧壁顶端，并且伸缩盘421收缩状态下的外壳径向尺寸限制为不超过推挡轴承411内周的容纳腔体内径尺寸，以供伸缩盘421在收缩状态下以图12右侧方式容纳进入推挡轴承411内周的容纳腔体中。伸缩盘421伸展状态下可在推挡轴承411底部滚珠下方形成推挡平面以供导流针41上的推挡轴承411上下移动驱动钻刀42相应进行上下位移。钻刀42的驱动装置可单独设置并通过可上下转动的万向联轴器等结构传动连接至钻刀42本体，驱动钻刀42实现旋转钻孔作业（原理示意图12中省略）。伸缩盘421的伸缩装置可设置为转动连接设置在其底部的的扇片结构，扇片结构具有一定机械强度，能够在电机驱动钻刀旋转时由钻刀离心力驱动向外翻转脱离伸缩盘421外壳内的通纳槽向外展开，进而抵接在推挡轴承411下，并沿钻刀旋转方向顺序衔接形成抵接面，供推挡轴承411向下施压通过伸缩盘421向外展开的抵接面带动钻刀42向下移动。当钻刀减速，离心力减小后，扇片结构可通过内部的弹簧装置或磁吸结构被收缩容纳在伸缩盘421的外壳内，并不会影响伸缩盘421进入推挡轴承411内周的容纳腔体中。

导流针41的顶端可设置在液压腔45内并固定在液压腔45的阀块上。液压腔45可直接由磨料介质液体填充。导流针41的顶端可直接开设进液孔，进液孔连通至导流针41中空管道内能够将液压腔45中磨料介质液体向下通过导流针41底部端头的喷射口喷施至钻孔中心位置，实现对钻头的润滑降温，并利用磨料介质中的颗粒喷射摩擦加工部位，辅助钻头加工。

钻刀42顶部与液压腔45之间可设置封闭槽。封闭槽内按照钻刀42外周内径与推挡轴承411外径只差设置向下延伸的台阶结构。台阶结构内部形成直径较小仅供推挡轴承411进入的腔体容纳空间，钻刀42及其内周外周之间的伸缩盘421被限制在台阶结构下端直径较大的腔体中，保持限位在推挡轴承411下方。

钻头40工作过程可参照图12设置为：

先驱动钻刀42运转，钻刀42内周的伸缩盘421中，扇片结构由钻刀离心力驱动克服弹簧弹性或磁吸力向外翻转打开脱离伸缩盘421外壳的通纳槽，在伸缩盘421下侧展开成为抵接面抵接在推挡轴承411下。液压装置由液压电机驱动向液压腔上腔体压入磨料介质，磨料介质进入导流针向下冲击待加工轴承表面，并同时通过导流针顶端的阀块结构下压导流针，通过导流针上固定设置的推挡轴承411向伸缩盘421所形成的抵接面向下施压，驱动伸缩盘421带动钻刀42向下移动至轴承座作业面进行切削钻孔作业，切削钻孔作业过程中，导流针41加压喷施的磨料介质可为钻头提供润滑避免钻头损伤，并同时通过其中所携带的颗粒冲击钻孔位置辅助钻头破坏轴承座加工面协助作业；

当钻孔作业完毕后，可驱动钻刀减速，钻刀离心力相应减小，扇片结构可通过伸缩盘421内部的弹簧装置或磁吸结构向内翻转回收缩至伸缩盘421的外壳内，由此，钻刀42可通过外部装置或通过连接在其外周与封闭槽之间的装置向上撤回。将伸缩盘421容纳进入推挡轴承411内周的容纳腔体中，将钻刀42整体上移而保持导流针41维持在原先的钻孔位置进一步冲刷钻孔作业面，通过磨料介质的冲击进一步消除转孔中的毛刺。同时，磨料介质的冲刷还能带起钻孔中的剩余废料碎屑，通过负压管44的抽吸将碎屑抽离钻孔，并同时通过磨料介质的循环为钻孔部位降温。保护罩与钻刀42外壁之间通常留有安全间隙，因而，在停止磨料介质供给后能够完全抽吸清除钻孔区域全部杂质。

最后抽吸完毕后可反向向液压腔45下部腔体补充磨料介质驱动阀块带动导流针41上升，使得导流针41上推挡轴承411进入封闭槽上方较小腔体的容纳空间，返回至伸缩盘421上方以待下一次作业。

钻刀42可通过外部装置或通过连接在其外周与封闭槽之间的装置向上撤回，该装置可设置为安装在封闭槽台阶下的电磁铁磁吸装置，也可设置为安装在封闭槽台阶下的弹簧结构，或者安装在封闭槽侧壁的滑块、连接臂、驱动臂等。

导流针41顶端所开设的进液孔可由单向瓣膜封闭，以避免液压腔45在阀块下侧腔体内补充磨料介质时磨料介质反向充入阀块上侧腔体影响对导流针的液压位移驱动。或者，也可将进液孔设置在阀块顶端使其连通导流针41，以对导流针41实现单向的磨料介质供给。

本申请导流针中向钻孔位置喷射的磨料介质，可通过各钻头分别回收获得。各钻头保护罩负压管所抽吸的磨料介质及钻孔碎屑的混合物可在回收过程中，先将由负压腔体抽吸回收的磨料介质与钻孔碎屑加压过滤，获得含水量较少的混合浆料和剩余循环液，然后将混合浆料加入研磨单元中研磨至剩余钻孔碎屑颗粒的平均粒径达到3050~8500nm之间后，即可将研磨较细的混合浆料重新补充至循环液中，将补充浆料所得的循环液重新加压回喷至钻头尖端。由于循环液中颗粒显著小于导流针41孔径，因而不会在钻头结构内产生阻塞。

此外，多次循环多次研磨后的循环液中剩余颗粒往往会小于加压过滤结构的筛分粒径，因而可适当蒸发过滤筛分后循环液中水分或通过沉淀方式去除其中析出的过细颗粒，获得能够重复回收利用的塑料颗粒或金属碎屑。而循环液浆料中的研磨颗粒材料又能够始终在加工过程中得以补充。蒸发过程中收集的介质蒸汽还可返回回收系统重新用于调和混合浆料至适宜浓度以方便加压喷施钻孔面。

在打孔加工过程结束后电机2反转，带动螺杆3在齿杆4的内部进行反向转动，即可带动齿板在滑槽5中进行反向滑动。齿板返回过程中同步带动推板10向着远离固定座12的一侧滑动。同时，齿板可通过其啮合齿驱动转齿7反向转动，并由转齿7带动连接齿8在传动槽6中进行差速转动。连接齿8转动过程中同步带动转盘，可使得设备在推板10向着远离固定座12一侧运动时，同步驱动转盘9带动固定在其上固定座中的已打孔轴承座相对加工台1的表面进行转动。从而，转盘可带动固定座12将加工后的轴承座送入出料盒16中。固定座12在进入出料盒16时会推动拨块17在出料盒16中进行滑动。拨块17被推动滑动时，会带动齿条18在出料盒16中同步滑动，从而进一步带动锥齿20进行转动。锥齿20与传动齿21之间传动啮合，可使得锥齿20转动时带动传动齿21在出料盒16中进行同步转动，从而进一步通过传动齿21与连接杆22的啮合效果，带动出料盒16内部所设的能够往复伸缩的连接杆22，并进一步带动连接杆22末端所固定连接的设置于转盘9上表面的顶块23，使得顶块23能够向着出料盒16内部的一侧滑动。顶块23向内滑动过程中，可由固定座的接收口向内凹卡槽后侧开放口部位滑动，对固定座12中固定的轴承座产生一定的推动，推动轴承座向转盘外侧移出固定座12。出料盒16出口下侧的引流板32可在顶块23将打孔加工后的轴承座推出固定座12后引导轴承座完成下料。引流板32可以方便防止轴承座下料时直接跌落翻转，可直接将轴承座通过滑动方式平稳转移至下一级传送带以进行下一步装配加工。出料盒16的设置可有效避免手持加工后轴承座所可能因加工余热导致的烫伤情况，提高工作效率。

与现有的技术相比，本申请所提供的用于轴承座加工的自动化钻孔设备，其优势在于：

在下料箱中倾斜向转盘中心位置延伸的滑移通道能够供待钻孔的轴承座原件自动滑落，下料箱的接收口或下料口可设置传感机构触发电机在轴承座移动至传感位置时，带动螺杆3在齿杆4的内部进行转动，通过螺纹的连接效果带动齿杆4在滑槽中滑动，进而带动齿杆4上方所连接的推板10在转盘的表面平移滑动，将滑落的轴承座推入固定座中，利用弹簧13带动夹板14将待加工的轴承座固定在固定座12中实现定位，以方便钻台钻头进行钻孔作业。本申请可自动实现对轴承座的高精度有效固定，能够有效避免手持固定加工方式导致的加工危险，有利于安全生产，并且能够通过转盘往复运转同步实现下料和出料有效提高作业效率；

本申请还在钻孔工作结束后驱动电机带动螺杆反向转动，以控制齿杆4在滑槽中进行反向滑动，并带动转齿7在传动槽中同步转动，通过转齿与连接齿8之间的差速啮合，在推板10被向远离固定座一侧推动时同步带动转盘向着出料盒的方向转动，并在固定座到达出料盒位置后通过轴承座对出料盒中拨块17的碰触而带动齿条18平移滑动，进一步的通过齿条18带动锥齿20转动，通过锥齿20的传动配合传动齿带动连接杆22及顶块23滑移，推动固定座中的轴承座向出料盒16的引流板32出料。

为防止因钻孔产生的高温所造成的伤害，本申请一方面通过转盘与出料盒之间的配合实现自动出料，另一方面还将各钻头设置封闭并向钻孔位置回喷循环液以实现降温。本申请的循环液直接利用切削废料简单研磨生成，能够在增加钻头摩擦力辅助切削的同时有效利用切削肥料减少加工污染。由此，本申请通过加工台机械结构配合智能控制系统，能够在有效提高加工精度提升钻孔效率的同时实现对加工废料的回收利用，提升资源利用效率。

以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能化轴承座制造设备，其特征在于，包括控制系统，用于协同控制如下部件往复运动，以自动在轴承座相应位置实现钻孔作业：

齿杆（4），其内嵌设置于加工台（1）的滑槽（5）中，所述齿杆（4）的内部设置有从动配合于电机（2）输出轴的螺杆（3），齿杆（4）的外部设置有驱动齿条；

推板（10），其设置于加工台（1）表面，其一端与齿杆（4）固定连接，其另一端可转动的安装有定位板（29），所述定位板（29）从动于齿杆（4）在加工台（1）的下料口与固定座（12）之间往复移动，将下料口滑落的待加工轴承座推送至固定座（12）中；

所述固定座（12）固定安装在加工台（1）上的转盘（9）表面，用于将待加工轴承座固定于钻头（40）下方；

连接齿（8），其与转盘（9）共轴设置且保持同步转动，所述连接齿（8）内嵌设置在加工台（1）内部并与由齿杆（4）啮合驱动的转齿（7）传动连接；

出料盒（16），其设置在转盘（9）行程终端，用于推动轴承座移出。

2.如权利要求1所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，钻头（40）作业前：电机（2）驱动齿杆（4）向下料口一侧移动，齿杆（4）带动推板（10）及定位板（29）移动至下料口外侧，当待加工轴承座由下料口落入转盘（9）表面后电机（2）驱动齿杆（4）向固定座（12）一侧移动，齿杆（4）带动推板（10）及定位板（29）由下料口外侧移动至固定座（12）的接收口，将待加工轴承座推动卡接固定于固定座（12）中；

钻头（40）作业后：电机（2）驱动齿杆（4）向下料口一侧移动，齿杆（4）通过转齿（7）传动驱动连接齿（8）带动转盘（9）同步转动至行程终端，当出料盒（16）推动轴承座移出固定座（12）后电机（2）驱动齿杆（4）向固定座（12）一侧移动，齿杆（4）通过转齿（7）传动驱动连接齿（8）带动转盘（9）上的固定座（12）同步转动至钻头（40）下方，以供加工下一个待加工轴承座。

3.如权利要求1所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，所述齿杆（4）水平设置在连接齿（8）与转盘（9）之间；

所述转齿（7）具有同轴连接的上齿轮与下齿轮，上齿轮由齿杆（4）啮合传动，下齿轮与连接齿（8）啮合传动。

4.如权利要求3所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，所述转盘（9）上设置有弧形的辅助槽（26）；

下料箱（15）的底部设置有支撑块（27），支撑块（27）固定安装于辅助槽（26）内与加工台（1）固定连接，将下料箱（15）底部的下料口固定设置在转盘（9）中心位置。

5.如权利要求4所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，所述下料口下方还设置有固定连接至钻头（40）下方的引导板（34），所述引导板（34）平行于推板（10）的移动方向，限制轴承座在转盘（9）转动过程中直线移动至钻头（40）下方。

6.如权利要求5所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，所述固定座（12）包括：

接收口，其底部设置有楔形凸台；

内凹卡槽，其设置在钻头（40）下方，位于接收口后侧，所述内凹卡槽的侧壁尺寸与待加工轴承座外周尺寸匹配，用于容纳待加工轴承座并限制待加工轴承座移动，所述内凹卡槽的后侧设置为开放式结构；

夹板（14），其设置在内凹卡槽上方且位于钻头（40）外侧，所述夹板（14）的底部连接安装于内凹卡槽侧壁中的弹簧（13）；

待加工轴承座由接收口向上滑移的过程中向上顶触夹板（14）前端，弹簧（13）驱使夹板（14）下压，将待加工轴承座固定在内凹卡槽中。

7.如权利要求6所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，所述出料盒（16）内部设置有能够往复伸缩的连接杆（22），连接杆（22）末端连接有设置于转盘（9）上表面的顶块（23）；

连接杆（22）保持伸出，待转盘上的固定座（12）携带其所夹持的轴承座转动至行程终端时，连接杆（22）向出料盒（16）内部收回，带动顶块（23）由固定座（12）的接收口向内凹卡槽后侧开口滑动，推动轴承座向转盘外侧移出固定座（12）。

8.如权利要求7所述的智能化轴承座制造设备，其特征在于，各钻头（40）外分别由保护罩密封，在钻头与钻孔之间形成负压腔体回收钻孔碎屑，各钻头内部还分别设置有导流针（41）用于向钻孔位置补充磨料介质，所述磨料介质由钻孔碎屑回收获得。

9.一种用于权利要求1-8任一所述智能化轴承座制造设备的节能方法，其特征在于，控制系统控制智能化轴承座制造设备在运转的前半周期中：待加工轴承座由下料口落入转盘（9）表面，电机（2）驱动齿杆（4）向固定座（12）一侧移动，齿杆（4）带动推板（10）及定位板（29）由下料口外侧移动至固定座（12）的接收口，将待加工轴承座推动卡接固定于固定座（12）中，同时，齿杆（4）通过转齿（7）驱动连接齿（8）带动转盘（9）及其上的固定座（12）同步转动至钻头（40）下方，以供加工所述待加工轴承座；

控制智能化轴承座制造设备在运转的后半周期中：电机（2）驱动齿杆（4）向下料口一侧移动，齿杆（4）带动推板（10）及定位板（29）移动至下料口外侧，同时，齿杆（4）通过转齿（7）驱动连接齿（8）带动转盘（9）及其上固定座（12）所夹持的轴承座同步转动至行程终端，供出料盒（16）推动轴承座向转盘外侧移出固定座（12）。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，钻孔过程中，各钻头内部分别设置有导流针用于向钻孔位置补充磨料介质，各钻头（40）外部分别由保护罩密封，保护罩在钻头与钻孔之间形成负压腔体以回收磨料介质及钻孔碎屑，回收过程中，先将由负压腔体抽吸回收的磨料介质与钻孔碎屑过滤获得混合浆料和循环液，然后将混合浆料研磨至平均粒径达到3050~8500nm之间，重新补充至循环液中，将补充后所得的循环液加压回喷至钻头尖端。