CN116749020A - 一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，属于磨床领域。一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，包括作为安装基础的床身、用于磨削法兰盘的砂轮箱部件、用于控制磨削工况的控制箱、罩设于床身上侧的壳体；床身上还安装有上下料部件和修磨部件；上下料部件包括朝向夹持处倾斜的上料轨道和远离夹持处倾斜的下料轨道，以使法兰盘受自重滚向或滚离夹持处；夹持处设置于具有水平面移动副的夹持基座上以夹持法兰盘靠近或远离砂轮箱部件的砂轮；修磨部件包括外轮廓与砂轮外轮廓匹配的金刚滚轮，金刚滚轮设置于具有水平面移动副的修磨基座上以靠近或远离砂轮来修磨砂轮的刀口；它可以实现提供一种稳定的、全自动的法兰盘磨床。

Description

一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床

技术领域

本发明属于磨床领域，更具体地说，涉及一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床。

背景技术

现有的轮毂轴承内法兰盘的磨削，大多还需要手动上下料，自动化的精度不高，严重影响产线的生产效率，工人手工上下料必然会与机械设备进行肢体接触，具有人身伤害的潜在风险。

一般的磨床只配备了砂轮，没有配备用于磨削砂轮的金刚滚轮，所以砂轮在使用时间超出一定阈值后，会导致砂轮刀口尺寸超差，修磨出来的产品变成报废件。

此外，对于企业的产线设备来说，不同主机厂的法兰盘结构尺寸不同，需要用到不同型号的一体式砂轮，来匹配对应的法兰盘；所以每台设备在磨削时的加工面大小不同，加工面的大小会影响到砂轮的震动，砂轮的震动会影响磨削面的加工精度；同理，在砂轮修磨时，震动超出一定阈值后也会导致砂轮修磨尺寸的超差，最终还是会影响到产品的加工精度。

需要说明的是，现有的磨床，其砂轮主轴均采用普通电机驱动，这样的电机震动较大，会影响磨削效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，它可以实现提供一种稳定的、全自动的法兰盘磨床。

本发明的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，包括作为安装基础的床身、用于磨削法兰盘的砂轮箱部件、用于控制磨削工况的控制箱、罩设于床身上侧的壳体；床身上还安装有上下料部件和修磨部件；上下料部件包括朝向夹持处倾斜的上料轨道和远离夹持处倾斜的下料轨道，以使法兰盘受自重滚向或滚离夹持处；夹持处设置于具有水平面移动副的夹持基座上以夹持法兰盘靠近或远离砂轮箱部件的砂轮；修磨部件包括外轮廓与砂轮外轮廓匹配的金刚滚轮，金刚滚轮设置于具有水平面移动副的修磨基座上以靠近或远离砂轮来修磨砂轮的刀口。

作为本发明的进一步改进，上下料部件包括夹持基座、底板、夹爪、工件箱、无心夹具；夹持基座滑动连接于床身上侧，并具有在水平面上任意移动的能力；底板固定连接于夹持基座上端；上料轨道和下料轨道固定连接在底板的竖直表面；夹爪固定连接在工件箱朝向一端，并位于上料轨道和下料轨道的交汇处；工件箱固定连接在夹持基座上端，并驱使夹爪夹紧法兰盘；无心夹具固定设置于夹持基座上端，并位于夹爪下侧，以对法兰盘定位；夹爪的高度与砂轮所在高度相同。

作为本发明的进一步改进，无心夹具包括表面开设有若干圈环形T型槽的母板、若干个顶杆；顶杆均沿母板的径向方向设置；顶杆远离母板轴心的外端部通过T形块与T型槽嵌合，以使顶杆可绕母板周向滑动；顶杆靠近母板轴心的内端滚动嵌设有滚轴；滚轴外周滚动地抵压在被夹持的法兰盘外周，以对法兰盘定位。

作为本发明的进一步改进，夹爪包括磁性线圈；磁性线圈固定设置于被夹持的法兰盘后侧，通电后磁性线圈产生磁性以与法兰盘吸附固定为一体。

作为本发明的进一步改进，工件箱内包括夹持驱动电机，夹持驱动电机为永磁同步电机，夹持驱动电机的输出轴与夹持基座。

作为本发明的进一步改进，修磨部件包括修磨驱动电机，修磨驱动电机的输出端与金刚滚轮连接，以带动金刚滚轮自转修磨砂轮；修磨驱动电机的另一端外侧固定设置有悬臂杆；悬臂杆远离修磨驱动电机的一端悬空设置；悬臂杆与修磨驱动电机同轴；悬臂杆远离修磨驱动电机的端部外周设置有若干压力传感器；在停机状态下，压力传感器与悬臂杆对应端部外周保持间隙或无压抵接；在开机状态下，悬臂杆端部外周具有向压力传感器方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，悬臂杆远离修磨驱动电机的端部外周直接或间接地与压力传感器抵接，以获取在修磨驱动电机启动时悬臂杆的振动幅度。

作为本发明的进一步改进，悬臂杆远离修磨驱动电机的端部外周固定设置有若干突触；压力传感器分布在对应突触的外周；压力传感器与对应突触之间设有弹性件；在开机状态下，悬臂杆端部外周具有向压力传感器方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，突触通过弹性件与对应压力传感器间接抵接。

作为本发明的进一步改进，悬臂杆远离修磨驱动电机的端部外周固定设置有聚分环；聚分环包括若干块首尾相邻串联的弧块、固定连接于相邻弧块之间的弹性绳；弧块分布在对应的突触外周侧；弧块与对应的压力传感器之间通过弹性件固定连接；在停机状态下，聚分环保持自由状态，相邻弧块贴合构成环形并与对应突触保持间隙或恰好抵接；在在开机状态下，悬臂杆端部外周具有向对应弧块方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，突触与弧块内壁抵压，以迫使弹性绳拉伸形变，弧块压迫弹性件压缩形变。

作为本发明的进一步改进，聚分环在自由状态下与悬臂杆同轴，以使各突触与对应弧块之间的间距保持一致。

作为本发明的进一步改进，悬臂杆由韧性材料制成，以使在开机时远端受电机带动而增大振动幅度。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

床身上滑动设有上下料部件，上下料部件包括朝向夹持处倾斜的上料轨道和远离夹持处倾斜的下料轨道，法兰盘会因自重自由滚落，并途径夹持处；法兰盘在上料轨道终点处被电机卡住后，由气动抓料手夹持送至磨削工位，在磨削工位受磁性夹持及无心夹具定位；待磨削完毕后，再由另一气动抓料手夹持送至下料轨道运出。这样的设置实现了全自动的操作，无需人工上下料，提高了产线产品，并保证人员安全性。

床身设置了修磨部件，可以在砂轮作业一定次数或时间后对其进行修磨，保证砂轮的刀口尺寸符合标准。

床身上所有电机均为永磁同步电机，扭矩达、振动小、刚性强，可以保证产品加工尺寸、砂轮修磨尺寸符合理想尺寸。

修磨电机的一端固定设置有悬臂杆，悬臂杆远端在电机振动时会放大其振动幅度，有效判断电机的振动幅度是否超标。

悬臂杆外周固定设置有突触，突触外周设置有聚分环，聚分环由多个首尾相连的弧块构成；聚分环外侧通过弹性件与固定设置的压力传感器固定连接，保证悬臂杆的振动能够被捕获；同时使得聚分环、悬臂杆具有回位的能力，同时也间接地对悬臂杆、修磨电机进行压迫，避免其振动幅度过大。

附图说明

图1为本发明的具体实施例一的磨床在壳体内的立体结构示意图；

图2为本发明的具体实施例一的立体结构示意图；

图3为本发明的具体实施例一的上下料部件的立体结构示意图；

图4为本发明的具体实施例一的法兰盘修磨时的立体结构示意图；

图5为本发明的具体实施例一的砂轮修磨时的立体结构示意图；

图6为本发明的具体实施例一的无心夹具的立体结构示意图；

图7为本发明的具体实施例二的修磨部件的立体结构示意图；

图8为本发明的具体实施例二的检测组件的结构示意图；

图9为本发明的具体实施例二的聚分环的立体结构示意图。

图中标号说明：

床身1、上下料部件2、上料轨道21、底板22、夹爪23、工件箱24、无心夹具25、下料轨道26、砂轮箱部件3、砂轮31、修磨部件4、金刚滚轮41、悬臂杆42、检测组件43、聚分环431、支撑杆432、压力传感器433、控制箱5。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-6的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，包括作为安装基础的床身1、用于磨削法兰盘的砂轮箱部件3、用于控制磨削工况的控制箱5、罩设于床身1上侧的壳体。

床身1上还安装有上下料部件2和修磨部件4。

上下料部件2包括夹持基座、底板22、夹爪23、工件箱24、无心夹具25、朝向夹爪23倾斜的上料轨道21和远离夹爪23倾斜的下料轨道26，以使法兰盘受自重滚向或滚离夹持处。

夹持基座滑动连接于床身1上侧，并具有在水平面上任意移动的能力。夹持基座通过永磁同步电机来带动，夹持基座滑动连接于床身1上侧，并具有在水平面上任意移动的能力；扭矩大，振动小，刚性强，保证夹持基座的移动更精准。夹持基座用于带动法兰盘靠近或远离砂轮箱部件3的砂轮31。

底板22固定连接于夹持基座上端，并呈竖直设置。

上料轨道21和下料轨道26固定连接在底板22的竖直表面。上料轨道21和下料轨道26的终点处均设置有制动机构，以避免法兰盘滑出轨道。

夹爪23固定连接在工件箱24朝向砂轮箱部件3的一端，并位于上料轨道21和下料轨道26的交汇处，使得法兰盘通过自重滚落后，由制动机构制动，待气动抓料手抓住产品后，油缸驱动料臂旋转将产品送至磨削工位（即夹爪23处）后回原位取料等待，加工完成后由另一等待的料臂将产品取走送至下料轨道26，下一个产品加工时回来等待，往复循环实现自动上下料。夹爪23包括磁性线圈；磁性线圈固定设置于被夹持的法兰盘后侧，通电后磁性线圈产生磁性以与法兰盘吸附固定为一体。

工件箱24固定连接在夹持基座上端，并驱使夹爪23夹紧法兰盘。工件箱24内包括夹持驱动电机，夹持驱动电机为永磁同步电机，夹持驱动电机的输出轴与夹持基座连接。床身1上所有电机均为永磁同步电机，扭矩达、振动小、刚性强，可以保证产品加工尺寸、砂轮31修磨尺寸符合理想尺寸。

无心夹具25固定设置于夹持基座上端，并位于夹爪23下侧，以对法兰盘定位；夹爪23的高度与砂轮31所在高度相同。无心夹具25包括表面开设有若干圈环形T型槽的母板、若干个顶杆；顶杆均沿母板的径向方向设置；顶杆远离母板轴心的外端部通过T形块与T型槽嵌合，以使顶杆可绕母板周向滑动；顶杆靠近母板轴心的内端滚动嵌设有滚轴；滚轴外周滚动地抵压在被夹持的法兰盘外周，以对法兰盘定位。

修磨部件4包括外轮廓与砂轮31外轮廓匹配的金刚滚轮41，金刚滚轮41设置于具有水平面移动副的修磨基座上以靠近或远离砂轮31来修磨砂轮31的刀口。修磨部件4包括修磨驱动电机，修磨驱动电机的输出端与金刚滚轮41连接，以带动金刚滚轮41自转修磨砂轮31，可以在砂轮31作业一定次数或时间后对其进行修磨，保证砂轮31的刀口尺寸符合标准。

具体实施例二：在具体实施例一的基础上，请参阅图7-9的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床。

修磨驱动电机的另一端外侧固定设置有悬臂杆42。

悬臂杆42远离修磨驱动电机的一端悬空设置。悬臂杆42由韧性材料制成，以使在开机时远端受电机带动而增大振动幅度。

悬臂杆42与修磨驱动电机同轴。

悬臂杆42远离修磨驱动电机的端部外周固定设置有若干突触。在突触的外周均设置有对应的压力传感器433。压力传感器433均是由一固定座固定设置的。

悬臂杆42远离修磨驱动电机的端部外周固定设置有聚分环431。聚分环431包括若干块首尾相邻串联的弧块、固定连接于相邻弧块之间的弹性绳。弧块分布在对应的突触外周侧。弧块与对应的压力传感器433之间通过弹性的支撑杆432固定连接。不同支撑杆432的弹力不同，使得聚分环431在自由状态下与悬臂杆42同轴，以使各突触与对应弧块之间的间距保持一致。

在停机状态下，聚分环431保持自由状态，相邻弧块贴合构成环形并与对应突触保持间隙或恰好抵接；在开机状态下，悬臂杆42端部外周具有向对应弧块方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，突触与弧块内壁抵压，以迫使弹性绳拉伸形变，弧块压迫弹性件压缩形变，突触通过支撑杆432与对应压力传感器433间接抵接。

修磨基座下端与床身1的上端同样是滑动连接，具有在水平面上移动的能力。且驱动修磨基座移动的电机与控制箱5是电性连接的，以能够被控制移动距离和移动时机。

控制箱5还和压力传感器433电性连接，以获取各压力传感器433的受压信号。当出现有压力传感器433受到的压力值过大时，控制箱5控制金刚滚轮41反方向远离砂轮31，以避免砂轮31的修磨尺寸超差，进而影响产品的加工尺寸。

这样的设置方式使得修磨电机的振动能够被放大同时被压力传感器捕获，使得电机的振动幅度能够表达地更精准，避免了因电机振动幅度过大而将砂轮31的刀口修磨尺寸修坏。同时使用弹性的支撑杆432来保证悬臂杆42可以被压迫回位，避免悬臂杆42的振动幅度过大，造成寿命缩短、反向增大了修磨电机振动幅度的问题发生。

Claims (10)

1.一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，包括作为安装基础的床身（1）、用于磨削法兰盘的砂轮箱部件（3）、用于控制磨削工况的控制箱（5）、罩设于床身（1）上侧的壳体；其特征在于：床身（1）上还安装有上下料部件（2）和修磨部件（4）；上下料部件（2）包括朝向夹持处倾斜的上料轨道（21）和远离夹持处倾斜的下料轨道（26），以使法兰盘受自重滚向或滚离夹持处；夹持处设置于具有水平面移动副的夹持基座上以夹持法兰盘靠近或远离砂轮箱部件（3）的砂轮（31）；修磨部件（4）包括外轮廓与砂轮（31）外轮廓匹配的金刚滚轮（41），金刚滚轮（41）设置于具有水平面移动副的修磨基座上以靠近或远离砂轮（31）来修磨砂轮（31）的刀口。

2.根据权利要求1所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：上下料部件（2）包括夹持基座、底板（22）、夹爪（23）、工件箱（24）、无心夹具（25）；夹持基座滑动连接于床身（1）上侧，并具有在水平面上任意移动的能力；底板（22）固定连接于夹持基座上端；上料轨道（21）和下料轨道（26）固定连接在底板（22）的竖直表面；夹爪（23）固定连接在工件箱（24）朝向一端，并位于上料轨道（21）和下料轨道（26）的交汇处；工件箱（24）固定连接在夹持基座上端，并驱使夹爪（23）夹紧法兰盘；无心夹具（25）固定设置于夹持基座上端，并位于夹爪（23）下侧，以对法兰盘定位；夹爪（23）的高度与砂轮（31）所在高度相同。

3.根据权利要求2所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：无心夹具（25）包括表面开设有若干圈环形T型槽的母板、若干个顶杆；顶杆均沿母板的径向方向设置；顶杆远离母板轴心的外端部通过T形块与T型槽嵌合，以使顶杆可绕母板周向滑动；顶杆靠近母板轴心的内端滚动嵌设有滚轴；滚轴外周滚动地抵压在被夹持的法兰盘外周，以对法兰盘定位。

4.根据权利要求2所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：夹爪（23）包括磁性线圈；磁性线圈固定设置于被夹持的法兰盘后侧，通电后磁性线圈产生磁性以与法兰盘吸附固定为一体。

5.根据权利要求2所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：工件箱（24）内包括夹持驱动电机，夹持驱动电机为永磁同步电机，夹持驱动电机的输出轴与夹持基座。

6.根据权利要求1所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：修磨部件（4）包括修磨驱动电机，修磨驱动电机的输出端与金刚滚轮（41）连接，以带动金刚滚轮（41）自转修磨砂轮（31）；修磨驱动电机的另一端外侧固定设置有悬臂杆（42）；悬臂杆（42）远离修磨驱动电机的一端悬空设置；悬臂杆（42）与修磨驱动电机同轴；悬臂杆（42）远离修磨驱动电机的端部外周设置有若干压力传感器（433）；在停机状态下，压力传感器（433）与悬臂杆（42）对应端部外周保持间隙或无压抵接；在开机状态下，悬臂杆（42）端部外周具有向压力传感器（433）方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，悬臂杆（42）远离修磨驱动电机的端部外周直接或间接地与压力传感器（433）抵接，以获取在修磨驱动电机启动时悬臂杆（42）的振动幅度。

7.根据权利要求6所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：悬臂杆（42）远离修磨驱动电机的端部外周固定设置有若干突触；压力传感器（433）分布在对应突触的外周；压力传感器（433）与对应突触之间设有弹性件；在开机状态下，悬臂杆（42）端部外周具有向压力传感器（433）方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，突触通过弹性件与对应压力传感器（433）间接抵接。

8.根据权利要求7所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：悬臂杆（42）远离修磨驱动电机的端部外周固定设置有聚分环（431）；聚分环（431）包括若干块首尾相邻串联的弧块、固定连接于相邻弧块之间的弹性绳；弧块分布在对应的突触外周侧；弧块与对应的压力传感器（433）之间通过弹性件固定连接；在停机状态下，聚分环（431）保持自由状态，相邻弧块贴合构成环形并与对应突触保持间隙或恰好抵接；在在开机状态下，悬臂杆（42）端部外周具有向对应弧块方向振动的趋势；在振动幅度超过设定阈值时，突触与弧块内壁抵压，以迫使弹性绳拉伸形变，弧块压迫弹性件压缩形变。

9.根据权利要求8所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：聚分环（431）在自由状态下与悬臂杆（42）同轴，以使各突触与对应弧块之间的间距保持一致。

10.根据权利要求6所述的一种全自动数控轮毂轴承内法兰盘滚道磨床，其特征在于：悬臂杆（42）由韧性材料制成，以使在开机时远端受电机带动而增大振动幅度。