CN207239833U - 一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，包括磨床主体、物料平台、桁架上下料主体和桁架机械手，磨床主体的一侧设置物料平台，且该磨床主体的后侧设置桁架上下料主体，桁架上下料主体上设置桁架机械手；桁架机械手设置为包括连接座、一级旋转机构、回转气缸、安装座、二级旋转机构、工作平台、清洁冷却部分、检测部分、第一气动抓取部分和第二气动抓取部分。本实用新型采用该装置，能够实现磨削后轴承表面金属磨屑及切削液的初步清洁，有效避免其对机械手及轴承表面的磨损、以及形成的硬膜的影响，并可对完工轴承内圆磨削质量进行检测，以保证轴承的磨削质量，同时降低夹取过程中轴承的变形问题，提高生产效率。

Description

一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及轴承内圆加工辅助设备技术领域，尤其涉及一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置。

背景技术

轴承是机械设备中的重要零部件，其主要用于支撑机械旋转体能够承担径向载荷，降低运动过程中的摩擦系数，保证其具有优异的回转精度。为实现轴承在机械旋转体中的良好工作性能，需提高其整体加工质量，其中，轴承内圆作为与其他零部件的配合定位面之一，往往经过车削磨削等工序以使其满足质量要求。但是，现有的用于轴承内圆的磨削加工在实际使用过程中存在如下问题：

1、为保证封闭式磨削数控机床的高效加工，降低人工劳动强度，多采用机械手进行加工工件的上下料，然而，高速磨削时会产生大量的磨削热，虽然切削液能在磨削过程中一定程度上降低热量对工件的影响，但是磨削完成后的工件仍具有较高温度，机械手在长期过程中直接夹取工件不仅会缩短其使用寿命，而且易使得工件变形。

2、同一批次工件的待磨削内圆存在偏差，在数控机床按设定行程进行统一磨削时，难以保证所有工件的磨削精度，从而降低了磨削质量。

3、磨削后的工件表面往往粘附有金属磨削及切削液，通过机械手对其进行直接夹取，金属磨屑易磨损机械手以及工件表面，同时切削液也会在机械手以及工件表面形成硬膜，影响机械手的后序夹取工序，使得零部件清洁困难。

发明内容

本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够实现磨削后轴承表面金属磨屑及切削液的初步清洁，有效避免其对机械手及轴承表面的磨损、以及形成的硬膜的影响，并可对完工轴承内圆磨削质量进行检测，以保证轴承的磨削质量，同时降低夹取过程中轴承的变形问题，提高生产效率的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其中所述节圆卡具内孔磨床自动上下料装置包括磨床主体、物料平台、桁架上下料主体和桁架机械手，所述磨床主体的一侧设置所述物料平台，且该磨床主体的后侧设置所述桁架上下料主体，所述桁架上下料主体上设置所述桁架机械手；

所述桁架机械手设置为包括连接座、一级旋转机构、回转气缸、安装座、二级旋转机构、工作平台、清洁冷却部分、检测部分、第一气动抓取部分和第二气动抓取部分，所述连接座的上端固定于所述桁架上下料主体上，且该连接座上设置所述一级旋转机构，所述一级旋转机构上设置所述回转气缸，且该一级旋转机构带动所述回转气缸90度旋转，所述回转气缸上设置所述安装座，所述安装座上通过所述二级旋转机构连接所述工作平台，所述工作平台上沿圆周方向依次且均布设置所述清洁冷却部分、所述检测部分、所述第一气动抓取部分与所述第二气动抓取部分；

所述二级旋转机构设置为包括电机、摆杆部分、内棘轮、主动棘爪和止回棘爪，所述电机的输出轴设置为连接所述摆杆部分的一端，所述摆杆部分的另一端设置为连接所述内棘轮的中心轴，且该摆杆部分上设置所述主动棘爪，所述内棘轮上固定所述工作平台，所述止回棘爪设置于所述内棘轮的中心凸台上，所述主动棘爪和所述止回棘爪均设置为与所述内棘轮的棘齿槽相啮合。

进一步地，所述清洁冷却部分设置为包括伸缩机构、固定板、冷风机、旋转驱动机构、中空转轴和弧形刮片，所述伸缩机构的一端连接所述工作平台，且该伸缩机构的另一端共轴线设置所述固定板，所述固定板上设置所述冷风机，且该固定板上共轴线设置所述旋转驱动机构，所述冷风机设置为通过管路连通所述中空转轴，所述旋转驱动机构的输出端连接所述中空转轴，所述中空转轴上通过中空连接杆连接所述弧形刮片，所述中空转轴与所述中空连接杆上均设置若干气孔。

进一步地，所述检测部分设置为包括伸缩机构和通止规，所述伸缩机构的一端连接所述工作平台，且该伸缩机构的另一端共轴线设置所述通止规。

进一步地，所述第一气动抓取部分与所述第二气动抓取部分均设置为包括伸缩机构、夹紧气缸、气爪和弧形夹紧部，所述伸缩机构的一端连接所述工作平台，且该伸缩机构的另一端连接所述夹紧气缸，所述夹紧气缸的输出端上相对应设置两所述气爪，两所述气爪上相对应设置所述弧形夹紧部。

进一步地，所述桁架上下料主体设置为包括立柱、横梁、X向滑动导轨、X向滑动导块、X向驱动电机、Z向传动链条、Z向导块和Z向驱动电机，所述立柱竖直设置于所述磨床主体的后侧，且该立柱的上端设置所述横梁，所述横梁上沿其轴线方向设置所述X向滑动导轨，所述X向滑动导轨上相配合设置所述X向滑动导块，所述X向滑动导块上设置所述X向驱动电机，且该X向滑动导块上竖直设置所述Z向传动链条，所述Z向传动链条上相配合设置所述Z向导块，所述Z向导块上固定所述连接座。

进一步地，所述连接座设置为包括上连接板、左支撑板和右支撑板，所述上连接板横向设置，且该上连接板的上表面连接所述Z向导块的下端，所述左支撑板与所述右支撑板均竖直设置，且所述左支撑板与所述右支撑板相对应设置于所述上连接板的下表面上。

进一步地，所述一级旋转机构设置为包括旋转电机、减速器、主动轮、从动轮、转轴和壳体，所述旋转电机与所述减速器均设置于所述壳体的上方，所述旋转电机的输出端设置为连接所述减速器的输入端，所述减速器的输出端上共轴线套设所述主动轮，所述主动轮的下方相啮合设置所述从动轮，所述从动轮共轴线套设于所述转轴上，所述转轴横向设置且其两端分别连接所述左支撑板与所述右支撑板，所述壳体上设置所述回转气缸，所述壳体共轴线套设于所述转轴上，且该壳体设置于所述左支撑板与所述右支撑板之间。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)通过桁架上下料主体上的桁架机械手夹取物料平台上待加工的轴承，或者将从磨床主体上取出的完工轴承放置于物料平台上，以实现轴承磨削过程中的自动上下料，从而降低劳动强度。

(2)通过一级旋转机构与回转气缸的配合，实现安装座的90度旋转，以进行物料平台或者磨床主体上轴承的良好取放，而二级旋转机构则可使得工作平台旋转，从而由清洁冷却部分和检测部分依次完成对磨削后轴承内圆的清洁冷却以及磨削质量的检测，第一气动抓取部分对完工轴承进行夹取，第二气动抓取部分将待加工轴承共轴线放置于磨床主体的节圆卡具中。

(3)通过电机旋转带动摆杆部分摆动，则摆杆部分上的主动棘爪驱动内棘轮转过一定角度，同时止回棘爪可有效防止内棘轮反向转动，从而实现桁架机械手对磨床主体进行上下料时的清洁冷却、质量检测以及取件换件工序的连续进行，在保证生产质量的前提下，有效提高生产效率。

(4)通过伸缩机构，使得在进行磨床主体上完工轴承的换取时，中空转轴和弧形刮片能够共轴线伸入完工轴承的内圆中，并在旋转驱动机构的辅助下，旋转且直线移动以进行内圆表面磨屑的清洁，而中空转轴与中空连接杆上的若干气孔，则可对轴承内圆表面进行冷却，同时也能吹屑，以有效避免磨屑对气爪及轴承表面的磨损、以及形成的硬膜的影响，且降低夹取过程中由于轴承温度过高易变形问题。

(5)通过伸缩机构辅助通止规进入完工轴承内圆，以进行其磨削质量的检测，确定其磨削质量是否合格，从而保证轴承的磨削加工质量。

(6)通过伸缩机构辅助保证气爪和弧形夹紧部能够伸至完工轴承外圆表面的适宜夹取位置，而弧形夹紧部的结构设计，则进一步提高了气爪对轴承的良好夹紧，同时避免单点夹取对轴承外圆造成的夹点破坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中的局部放大结构示意图。

图3是图2中工作平台部分的仰视结构示意图。

图4是图2中二级旋转机构部分的结构示意图。

图中：10-磨床主体，20-物料平台，30-桁架上下料主体，301-立柱，302-横梁，303-X向滑动导轨，304-X向滑动导块，305-Z向传动链条，40-桁架机械手，401-连接座，402-回转气缸，403-安装座，404-工作平台，405-清洁冷却部分，4051-固定板，4052-冷风机，4053-旋转驱动机构，4054-中空转轴，4055-弧形刮片，406-检测部分，407-第一气动抓取部分，4071-夹紧气缸，4072-气爪，4073-弧形夹紧部，408-第二气动抓取部分，409-电机，410-摆杆部分，411-内棘轮，412-主动棘爪，413-止回棘爪，414-旋转电机，415-减速器，416-主动轮，417-从动轮，418-壳体。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

如图1-图4所示，一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，包括磨床主体10、物料平台20、桁架上下料主体30和桁架机械手40，磨床主体10的一侧设置物料平台20，且该磨床主体10的后侧设置桁架上下料主体30，桁架上下料主体30上设置桁架机械手40，通过桁架上下料主体30上的桁架机械手40夹取物料平台20上待加工的轴承，或者将从磨床主体10上取出的完工轴承放置于物料平台20上，以实现轴承磨削过程中的自动上下料，从而降低劳动强度。

桁架机械手40设置为包括连接座401、一级旋转机构、回转气缸402、安装座403、二级旋转机构、工作平台404、清洁冷却部分405、检测部分406、第一气动抓取部分407和第二气动抓取部分408，连接座401的上端固定于桁架上下料主体30上，且该连接座401上设置一级旋转机构，一级旋转机构上设置回转气缸402，且该一级旋转机构带动回转气缸402可90度旋转，回转气缸402上设置安装座403，安装座403上通过二级旋转机构连接工作平台404，工作平台404上沿圆周方向依次且均布设置清洁冷却部分405、检测部分406、第一气动抓取部分407与第二气动抓取部分408，通过一级旋转机构与回转气缸402的配合，实现安装座403的90度旋转，以进行物料平台20或者磨床主体10上轴承的良好取放，而二级旋转机构则可使得工作平台404旋转，从而由清洁冷却部分405和检测部分406依次完成对磨削后轴承内圆的清洁冷却以及磨削质量的检测，第一气动抓取部分407对完工轴承进行夹取，第二气动抓取部分408将待加工轴承共轴线放置于磨床主体10的节圆卡具中。

二级旋转机构设置为包括电机409、摆杆部分410、内棘轮411、主动棘爪412和止回棘爪413，电机409的输出轴设置为连接摆杆部分410的一端，摆杆部分410的另一端设置为连接内棘轮411的中心轴，且该摆杆部分410上设置主动棘爪412，内棘轮411上固定工作平台404，止回棘爪413设置于内棘轮411的中心凸台上，主动棘爪412和止回棘爪413均设置为与内棘轮411的棘齿槽相啮合，通过电机409旋转带动摆杆部分410摆动，则摆杆部分410上的主动棘爪412驱动内棘轮411转过一定角度，同时止回棘爪413可有效防止内棘轮411反向转动，从而实现桁架机械手40对磨床主体10进行上下料时的清洁冷却、质量检测以及取件换件工序的连续进行，在保证生产质量的前提下，有效提高生产效率。

清洁冷却部分405设置为包括伸缩机构、固定板4051、冷风机4052、旋转驱动机构4053、中空转轴4054和弧形刮片4055，伸缩机构的一端连接工作平台404，且该伸缩机构的另一端共轴线设置固定板4051，固定板4051上设置冷风机4052，且该固定板4051上共轴线设置旋转驱动机构4053，冷风机4052设置为通过管路连通中空转轴4054，旋转驱动机构4053的输出端连接中空转轴4054，中空转轴4054上通过中空连接杆连接弧形刮片4055，中空转轴4054与中空连接杆上均设置若干气孔，弧形刮片4055的结构设置为与轴承内圆的结构相配合，通过伸缩机构，使得在进行磨床主体10上完工轴承的换取时，中空转轴4054和弧形刮片4055能够共轴线伸入完工轴承的内圆中，并在旋转驱动机构4053的辅助下，旋转且直线移动以进行内圆表面磨屑的清洁，而中空转轴4054与中空连接杆上的若干气孔，则可对轴承内圆表面进行冷却，同时也能吹屑，以有效避免磨屑对气爪4072及轴承表面的磨损、以及形成的硬膜的影响，且降低夹取过程中由于轴承温度过高易变形问题。

检测部分406设置为包括伸缩机构和通止规，伸缩机构的一端连接工作平台404，且该伸缩机构的另一端共轴线设置通止规，通止规的通端的结构设置为与合格轴承内圆的结构相匹配，且该通止规的止端的直径设置为大于轴承内圆的直径，检测部分还设置指示灯和蜂鸣器，以在通止规的通端无法进入轴承内圆或者止端也进入轴承内圆中时进行报警，使得操作人员对不合格品及时进行收取，通过伸缩机构辅助通止规进入完工轴承内圆，以进行其磨削质量的检测，确定其磨削质量是否合格，从而保证轴承的磨削加工质量。

第一气动抓取部分407与第二气动抓取部分408均设置为包括伸缩机构、夹紧气缸4071、气爪4072和弧形夹紧部4073，伸缩机构的一端连接工作平台404，且该伸缩机构的另一端连接夹紧气缸4071，夹紧气缸4071的输出端上相对应设置两气爪4072，两气爪4072上相对应设置弧形夹紧部4073，通过伸缩机构辅助保证气爪4072和弧形夹紧部4073能够伸至完工轴承外圆表面的适宜夹取位置，而弧形夹紧部4073的结构设计，则进一步提高了气爪4072对轴承的良好夹紧，同时避免单点夹取对轴承外圆造成的夹点破坏。

桁架上下料主体30设置为包括立柱301、横梁302、X向滑动导轨303、X向滑动导块304、X向驱动电机、Z向传动链条305、Z向导块和Z向驱动电机，立柱301竖直设置于磨床主体10的后侧，且该立柱301的上端设置横梁302，横梁302上沿其轴线方向设置X向滑动导轨303，X向滑动导轨303上相配合设置X向滑动导块304，X向滑动导块304上设置X向驱动电机，且该X向滑动导块304上竖直设置Z向传动链条305，Z向传动链条305上相配合设置Z向导块，Z向导块上固定连接座401，通过X向驱动电机与X向滑动导轨303的配合，使得X向滑动导块304上的Z向传动链条305带动Z向导块沿X向直线移动，而Z向传动链条305上的Z向导块则带着桁架机械手40沿Z向直线移动，以完成磨床主体10的上下料工序。

连接座401设置为包括上连接板、左支撑板和右支撑板，上连接板横向设置，且该上连接板的上表面连接Z向导块的下端，左支撑板与右支撑板均竖直设置，且左支撑板与右支撑板相对应设置于上连接板的下表面上。

一级旋转机构设置为包括旋转电机414、减速器415、主动轮416、从动轮417、转轴和壳体418，旋转电机414与减速器415均设置于壳体418的上方，旋转电机414的输出端设置为连接减速器415的输入端，减速器415的输出端上共轴线套设主动轮416，主动轮416的下方相啮合设置从动轮417，从动轮417共轴线套设于转轴上，转轴横向设置且其两端分别连接左支撑板与右支撑板，壳体418上设置回转气缸402，壳体418共轴线套设于转轴上，且该壳体418设置于左支撑板与右支撑板之间，通过旋转电机414与减速器415相配合将动力由主动轮416传递至从动轮417，从动轮417驱动转轴旋转，则设置于转轴上的壳体418带动回转气缸402转过一定角度。

使用本实用新型提供的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，能够实现磨削后轴承表面金属磨屑及切削液的初步清洁，有效避免其对机械手及轴承表面的磨损、以及形成的硬膜的影响，并可对完工轴承内圆磨削质量进行检测，以保证轴承的磨削质量，同时降低夹取过程中轴承的变形问题，提高生产效率。当该上下料装置工作时，桁架上下料主体30上的桁架机械手40夹取物料平台20上待加工轴承，X向驱动电机与X向滑动导轨303相配合，使得X向滑动导块304上的Z向传动链条305带动Z向导块沿X向直线移动，而Z向传动链条305上的Z向导块则带着桁架机械手40沿Z向直线移动，直至桁架机械手40运动至磨床主体10的节圆卡具前端，旋转电机414与减速器415相配合将动力由主动轮416传递至从动轮417，从动轮417驱动转轴旋转，则设置于转轴上的壳体418带动回转气缸402上的安装座403旋转90度，启动电机409旋转带动摆杆部分410摆动，则摆杆部分410上的主动棘爪412驱动内棘轮411依次转过一定角度，同时止回棘爪413可有效防止内棘轮411反向转动，由清洁冷却部分405和检测部分406依次完成对磨削后轴承内圆的清洁冷却以及磨削质量的检测，然后，第一气动抓取部分407对完工轴承进行夹取，第二气动抓取部分408将待加工轴承共轴线放置于磨床主体10的节圆卡具中，再使得桁架上下料主体30上的桁架机械手40运动至物料平台20上，该过程中，启动一级旋转机构带动安装座403逆时针旋转90度，然后第一气动抓取部分407将完工轴承放置于物料平台20上，第二气动抓取部分408抓取新的待加工轴承，从而完成一次上下料过程，重复上述过程，完成轴承的批量磨削。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述节圆卡具内孔磨床自动上下料装置包括磨床主体、物料平台、桁架上下料主体和桁架机械手，所述磨床主体的一侧设置所述物料平台，且该磨床主体的后侧设置所述桁架上下料主体，所述桁架上下料主体上设置所述桁架机械手；

所述桁架机械手设置为包括连接座、一级旋转机构、回转气缸、安装座、二级旋转机构、工作平台、清洁冷却部分、检测部分、第一气动抓取部分和第二气动抓取部分，所述连接座的上端固定于所述桁架上下料主体上，且该连接座上设置所述一级旋转机构，所述一级旋转机构上设置所述回转气缸，且该一级旋转机构带动所述回转气缸90度旋转，所述回转气缸上设置所述安装座，所述安装座上通过所述二级旋转机构连接所述工作平台，所述工作平台上沿圆周方向依次且均布设置所述清洁冷却部分、所述检测部分、所述第一气动抓取部分与所述第二气动抓取部分；

所述二级旋转机构设置为包括电机、摆杆部分、内棘轮、主动棘爪和止回棘爪，所述电机的输出轴设置为连接所述摆杆部分的一端，所述摆杆部分的另一端设置为连接所述内棘轮的中心轴，且该摆杆部分上设置所述主动棘爪，所述内棘轮上固定所述工作平台，所述止回棘爪设置于所述内棘轮的中心凸台上，所述主动棘爪和所述止回棘爪均设置为与所述内棘轮的棘齿槽相啮合。

2.根据权利要求1所述的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述清洁冷却部分设置为包括伸缩机构、固定板、冷风机、旋转驱动机构、中空转轴和弧形刮片，所述伸缩机构的一端连接所述工作平台，且该伸缩机构的另一端共轴线设置所述固定板，所述固定板上设置所述冷风机，且该固定板上共轴线设置所述旋转驱动机构，所述冷风机设置为通过管路连通所述中空转轴，所述旋转驱动机构的输出端连接所述中空转轴，所述中空转轴上通过中空连接杆连接所述弧形刮片，所述中空转轴与所述中空连接杆上均设置若干气孔。

3.根据权利要求1所述的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述检测部分设置为包括伸缩机构和通止规，所述伸缩机构的一端连接所述工作平台，且该伸缩机构的另一端共轴线设置所述通止规。

4.根据权利要求1所述的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述第一气动抓取部分与所述第二气动抓取部分均设置为包括伸缩机构、夹紧气缸、气爪和弧形夹紧部，所述伸缩机构的一端连接所述工作平台，且该伸缩机构的另一端连接所述夹紧气缸，所述夹紧气缸的输出端上相对应设置两所述气爪，两所述气爪上相对应设置所述弧形夹紧部。

5.根据权利要求1所述的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述桁架上下料主体设置为包括立柱、横梁、X向滑动导轨、X向滑动导块、X向驱动电机、Z向传动链条、Z向导块和Z向驱动电机，所述立柱竖直设置于所述磨床主体的后侧，且该立柱的上端设置所述横梁，所述横梁上沿其轴线方向设置所述X向滑动导轨，所述X向滑动导轨上相配合设置所述X向滑动导块，所述X向滑动导块上设置所述X向驱动电机，且该X向滑动导块上竖直设置所述Z向传动链条，所述Z向传动链条上相配合设置所述Z向导块，所述Z向导块上固定所述连接座。

6.根据权利要求5所述的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述连接座设置为包括上连接板、左支撑板和右支撑板，所述上连接板横向设置，且该上连接板的上表面连接所述Z向导块的下端，所述左支撑板与所述右支撑板均竖直设置，且所述左支撑板与所述右支撑板相对应设置于所述上连接板的下表面上。

7.根据权利要求6所述的节圆卡具内孔磨床自动上下料装置，其特征在于：所述一级旋转机构设置为包括旋转电机、减速器、主动轮、从动轮、转轴和壳体，所述旋转电机与所述减速器均设置于所述壳体的上方，所述旋转电机的输出端设置为连接所述减速器的输入端，所述减速器的输出端上共轴线套设所述主动轮，所述主动轮的下方相啮合设置所述从动轮，所述从动轮共轴线套设于所述转轴上，所述转轴横向设置且其两端分别连接所述左支撑板与所述右支撑板，所述壳体上设置所述回转气缸，所述壳体共轴线套设于所述转轴上，且该壳体设置于所述左支撑板与所述右支撑板之间。