CN115488760B - 轴承车床上料装置及轴承自动车床 - Google Patents

Abstract

轴承车床上料装置及轴承自动车床，涉及轴承加工技术领域，其中轴承车床上料装置包括落料机构，用于逐个下落工件；工件套，用于接收从落料机构下落的工件；摆臂，连接于工件套并用于带动工件套摆动到对齐夹头的一侧或对齐落料机构的末端；推料机构，安装在摆臂上并用于将工件从工件套中推入至夹头内；限位机构，用于在摆臂带动工件套摆动到对齐夹头的一侧时阻挡摆臂，以及用于在摆臂带动工件套摆动到对齐落料机构的末端时阻挡摆臂。本发明能够在更可靠和更简单的控制逻辑上实现轴承的精准、快速上料。

Description

轴承车床上料装置及轴承自动车床

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，尤其指一种轴承车床上料装置及轴承自动车床。

背景技术

轴承的车加工是轴承生产过程中的重要环节，传统的加工方式需要通过人工将轴承逐个装夹到夹具中实现上料，再待刀具对其进行磨削，加工效率非常低。现有的一些上料方式则采用精密的机械手通过多个动作来完成，这导致设备结构复杂、成本较高，并且后期维护难度也较大。

中国专利CN201239801Y公开了一种轴承车床上料机构，通过竖向的气缸将轴承推动到夹具的一侧，再通过横向的气缸将轴承推动到夹具内配合夹具夹紧轴承，由于气缸活塞杆的伸缩控制也存在不确定性，因此该方案需要使用测定杆和接近开关组成一套传感系统来感应轴承上料是否到位，才能进而控制竖向的气缸停止动作，这意味着调试的难度较大，并且传感器之间的配合需要保持极高的精确度，否则很容易出现竖向气缸推动工件的位移出现偏差而无法实现上料，因此这种上料方式不够可靠。另外，在进行上述的上料动作之前，还需要人工或利用额外的机械手来将轴承先上到打料环中，可见该套上料机构在控制逻辑上仍然存在一定的复杂性。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种轴承车床上料装置，能够在更可靠和更简单的控制逻辑上实现轴承的精准、快速上料。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种轴承车床上料装置，包括落料机构，用于逐个下落工件；工件套，用于接收从落料机构下落的工件；摆臂，连接于工件套并用于带动工件套摆动到对齐夹头的一侧或对齐落料机构的末端；推料机构，安装在摆臂上并用于将工件从工件套中推入至夹头内；限位机构，用于在摆臂带动工件套摆动到对齐夹头的一侧时阻挡摆臂，以及用于在摆臂带动工件套摆动到对齐落料机构的末端时阻挡摆臂。

其中，所述工件套为半环形套结构且其顶部敞开，所述摆臂上铰接有弹性挡片，所述弹性挡片用于在工件套离开落料机构的末端后压在工件套中的工件上并能够在工件套对齐落料机构的末端时远离工件套。

优选地，所述弹性挡片的中部连接有扭簧，所述弹性挡片的底端可在扭簧的作用下往下压在工件套内的工件上，位于所述弹性挡片上部的上方还设有限位块，当所述摆臂带动工件套向上摆动到对齐落料机构的末端时，所述限位块可抵靠弹性挡片的上部并使所述弹性挡片的底端抬起以远离工件套。

进一步地，所述推料机构包括设置在工件套一侧的推料杆、铰接于推料杆的小摇臂以及用于推动小摇臂的微气缸，所述小摇臂的中部铰接于摆臂、底端铰接于推料杆，所述微气缸安装在摆臂上并能够推动小摇臂的上部，以使所述小摇臂的摆动从而带动推料杆将工件套的工件推入至夹头内，所述小摇臂的下部与摆臂之间连接有用于使小摇臂复位的压缩弹簧。

其中，所述摆臂上还安装有限位件，所述限位件用于在微气缸推动小摇臂摆动一定角度时阻挡小摇臂。

优选地，所述限位机构包括安装在摆臂上端的限位柱以及设置在摆臂上部一侧的第一挡块和第二挡块；当所述摆臂带动工件套摆动到对齐夹头的一侧时，所述限位柱抵靠于第一挡块，当所述摆臂带动工件套摆动到对齐落料机构的末端时，所述限位柱抵靠于第二挡块。

更优选地，位于所述摆臂上端的一侧还设有两个感应开关，所述限位柱在运动到两个极限位置时可使其一端分别对应到两个感应开关的位置。

另外，本发明还提供一种轴承自动车床，其包含上述的轴承车床上料装置，还包括床身、安装在床身上的主轴和连接于主轴的夹头、安装在床身上并可移动的刀具架，所述主轴设置在主轴箱中，所述主轴箱的上部安装有转轴，所述转轴的一端与摆臂的上部连接，所述转轴连接有用于驱动其转动的驱动机构，所述摆臂的下方还设有卸料槽。

优选地，所述刀具架上设有用于对工件进行不同类型加工的多把刀具。

更优选地，所述落料机构包括倾斜安装在主轴箱侧壁的落料槽，所述落料槽的末端设有阀门。

通过设置限位机构对摆臂的运动进行限位，使其摆动到两个极限位置时能恰好对齐夹头的一侧或对齐落料机构的末端，无需依靠传感器的判定来对摆臂的运动进行控制，一方面降低了装置的复杂性，另一方面减少了误差，提高了上料的可靠性，相比于现有的轴承车床上料机构而言，该上料装置能够在更可靠和更简单的控制逻辑上实现轴承的精准、快速上料。

附图说明

图1为本发明实施例中轴承自动车床的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中轴承车床上料装置的结构示意图；

图3为实施例中轴承车床上料装置的摆臂往下摆动到极限位置时的示意图；

图4为实施例中轴承车床上料装置的摆臂往上摆动到极限位置时的示意图。

附图标记为：

1——工件套 2——摆臂 3——弹性挡片

4——限位块 5——推料杆 6——小摇臂

7——微气缸 8——限位件 9——限位柱

10——第一挡块 11——第二挡块 12——床身

13——主轴 14——刀具架 15——转轴

16——卸料槽 17——落料槽 18——压缩弹簧

19——主轴箱。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2-4所示，轴承车床上料装置及轴承自动车床，落料机构，用于逐个下落工件；工件套1，用于接收从落料机构下落的工件；摆臂2，连接于工件套1并用于带动工件套1摆动到对齐夹头的一侧或对齐落料机构的末端；推料机构，安装在摆臂2上并用于将工件从工件套1中推入至夹头内；限位机构，用于在摆臂2带动工件套1摆动到对齐夹头的一侧时阻挡摆臂2，以及用于在摆臂2带动工件套1摆动到对齐落料机构的末端时阻挡摆臂2。

其中，工件套1为半环形套结构且其顶部敞开，摆臂2上铰接有弹性挡片3，弹性挡片3用于在工件套1离开落料机构的末端后压在工件套1中的工件上并能够在工件套1对齐落料机构的末端时远离工件套1。

具体来说，弹性挡片3的中部连接有扭簧，弹性挡片3的底端可在扭簧的作用下往下压在工件套1内的工件上，位于弹性挡片3上部的上方还设有限位块4，当摆臂2带动工件套1向上摆动到对齐落料机构的末端时，限位块4可抵靠弹性挡片3的上部并使弹性挡片3的底端抬起以远离工件套1。在实际应用当中，限位块4可以设置成滚轮结构，滚轮位置不动但自身可进行转动，从而使得限位块4与弹性挡片4之间接触时的滑动摩擦改变成为滚动摩擦，减小弹性挡片4受到的磨损。

推料机构则包括设置在工件套1一侧的推料杆5、铰接于推料杆5的小摇臂6以及用于推动小摇臂6的微气缸7，小摇臂6的中部铰接于摆臂2、底端铰接于推料杆5，微气缸7安装在摆臂2上并能够推动小摇臂6的上部，以使小摇臂6的摆动从而带动推料杆5将工件套1的工件推入至夹头内，小摇臂6的下部与摆臂2之间连接有用于使小摇臂6复位的压缩弹簧18。

在上述基础上，摆臂2上还安装有限位件8，限位件8用于在微气缸7推动小摇臂6摆动一定角度时阻挡小摇臂6。

限位机构则包括安装在摆臂2上端的限位柱9以及设置在摆臂2上部一侧的第一挡块10和第二挡块11；当摆臂2带动工件套1摆动到对齐夹头的一侧时，限位柱9抵靠于第一挡块10，当摆臂2带动工件套1摆动到对齐落料机构的末端时，限位柱9抵靠于第二挡块11。

在上述基础上，摆臂2上端的一侧还设有两个感应开关，限位柱9在运动到两个极限位置时可使其一端分别对应到两个感应开关的位置。本领域技术人员应该知道，感应开关可以是现有技术中常见的感应开关，这里对感应开关的具体形式不做限定，只要可以用于感应限位柱9到达极限位置时产生信号传递给系统从而让系统进行下一步指令操作即可。

另外，本实施例还提供一种轴承自动车床，如图1所示，其包含上述的轴承车床上料装置，还包括床身12、安装在床身12上的主轴13和连接于主轴13的夹头、安装在床身12上并可移动的刀具架14，主轴13设置在主轴箱14中，主轴箱14的上部安装有转轴15，转轴15的一端与摆臂2的上部连接，转轴15连接有用于驱动其转动的驱动机构，摆臂2的下方还设有卸料槽16。

其中，刀具架14上设有用于对工件进行不同类型加工的多把刀具(附图中未具体示出)。其中，刀具架14可安装在滑台上，滑台可以进行前后左右方向的移动，实现这种移动的方式为现有技术中常见的结构，本领域技术人员不存在理解障碍，因此不进行赘述。

作为优选地，落料机构包括倾斜安装在主轴箱14侧壁的落料槽17，落料槽17的末端设有阀门，本领域技术人员应该知道，实现落料槽17逐个落料的方式有很多种，例如可设置两道阀门，使得第一个阀门打开后，一个工件进入到预备工位，然后第一个阀门关闭，再打开第二个阀门，则工件进行落料，或者可使用常见的超声波落料装置来实现落料，本实施例不对此再进行赘述。

上述实施方式提供的轴承自动车床的工作原理是：轴承工件在落料机构内排队等待落料，此时工件套1的位置处于对齐落料机构的末端(如图4所示)，一个工件落入到工件套1之后，落料机构阀门关闭，摆臂2向下摆动，带动工件套1以及工件往下移动，直到摆臂2顶端的限位柱9抵靠在第一挡块10上便停止摆动，此时工件套1正好对齐在夹头的一侧(如图3所示)，而此时的弹性挡片3在扭簧的作用下压在工件套1内的工件上，保持工件的稳定，然后推料机构快速响应，微气缸7推动小摇臂6摆动，使得小摇臂6的底端推动推料杆5，进而使得推料杆5的一端推动工件套1中的工件，使工件沿其轴向移动并进入夹头中心，此时夹头便可夹紧工件，然后微气缸7回退，小摇臂6则在压缩弹簧18的作用下反向摆动，从而使其底端带动推料杆5复位，以使工件套1空出位置来，接着摆臂2向上摆动，带动工件套1往上移动，直到摆臂2顶端的限位柱9抵靠在第二挡块11上便停止摆动，此时工件套1正好对齐落料机构的末端(如图4所示)，等待下一个工件落入，而在摆臂2往上摆动的过程中，弹性挡片3整体也会随之往上摆动，但其上部由于受到上方限位块4的阻挡作用，相当于受到了一个向下的作用力，从而使得弹性挡片3的下端往上翘起以远离工件套1，从而使工件套1的上端敞开以便于工件进入工件套1中，开始下一个上料循环。

在上料完成后，夹头夹紧工件，主轴13则带动夹头高速转动，刀具则可移动至接触工件从而对工件进行磨削加工，多种不同的刀具可分别单独对工件进行不同种类的加工，例如对轴承的内圈进行加工，或对轴承的内圈加工沟槽等。加工完成后退刀，夹头则松开工件，工件可在自身重力作用下往下掉落到卸料槽16内进行卸料，此时上料装置便可将下一个工件快速上到夹头内。

本领技术人员应该知道，上述的弹性挡片3的中部铰接于摆臂2，这样在摆臂2往上摆动时，弹性挡片3受到限位块4的作用导致其下端往上摆动且摆动路径为圆弧形路线，这使得工件套1在对齐落料机构的末端时，弹性挡片3的下端完全可以往上摆动到避让落料机构末端的位置，而不会对工件落到工件套1中造成干涉或阻挡。在摆臂2往下摆动的过程中，弹性挡片3的下端会逐渐靠近工件套1直到压在工件上，该过程中虽然弹性挡片3不会马上压到工件上，但无需担心工件在这段时间里掉出，因为摆臂2的摆动速度较快，可在很短的时间内带动工件摆动到位，从而使得弹性挡片3也能够马上就压到工件上保持工件的稳定。

另外需要说明的是，上述夹头夹紧工件的动作时机可以设定在限位柱9抵靠在第一挡块10的若干秒之后，因为在限位柱9抵靠在第一挡块10时会立即执行推料的动作，因此若干秒之后即可判定工件已被推入到夹头内，当然，本领域技术人员也可以在夹头内设置常规的传感器来感应工件是否已经进入，再执行夹紧以及其它的后续动作，本领域技术人员对于如何确定这些加工步骤之间的响应时机以及进行具体的实施不存在任何技术难度，由于本申请的发明点主要在于上料装置的结构上，因此不对这些加工动作之间的指令进行赘述。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (6)

1.轴承车床上料装置，其特征在于，包括：

落料机构，用于逐个下落工件；

工件套（1），用于接收从落料机构下落的工件；

摆臂（2），连接于工件套（1）并用于带动工件套（1）摆动到对齐夹头的一侧或对齐落料机构的末端；

推料机构，安装在摆臂（2）上并用于将工件从工件套（1）中推入至夹头内；

限位机构，用于在摆臂（2）带动工件套（1）摆动到对齐夹头的一侧时阻挡摆臂（2），以及用于在摆臂（2）带动工件套（1）摆动到对齐落料机构的末端时阻挡摆臂（2）；

所述限位机构包括安装在摆臂（2）上端的限位柱（9）以及设置在摆臂（2）上部一侧的第一挡块（10）和第二挡块（11）；当所述摆臂（2）带动工件套（1）摆动到对齐夹头的一侧时，所述限位柱（9）抵靠于第一挡块（10），当所述摆臂（2）带动工件套（1）摆动到对齐落料机构的末端时，所述限位柱（9）抵靠于第二挡块（11）；

所述工件套（1）为半环形套结构且其顶部敞开，所述摆臂（2）上铰接有弹性挡片（3），所述弹性挡片（3）用于在工件套（1）离开落料机构的末端后压在工件套（1）中的工件上并能够在工件套（1）对齐落料机构的末端时远离工件套（1）；

所述弹性挡片（3）的中部连接有扭簧，所述弹性挡片（3）的底端可在扭簧的作用下往下压在工件套（1）内的工件上，位于所述弹性挡片（3）上部的上方还设有限位块（4），当所述摆臂（2）带动工件套（1）向上摆动到对齐落料机构的末端时，所述限位块（4）可抵靠弹性挡片（3）的上部并使所述弹性挡片（3）的底端抬起以远离工件套（1）；

所述推料机构包括设置在工件套（1）一侧的推料杆（5）、铰接于推料杆（5）的小摇臂（6）以及用于推动小摇臂（6）的微气缸（7），所述小摇臂（6）的中部铰接于摆臂（2）、底端铰接于推料杆（5），所述微气缸（7）安装在摆臂（2）上并能够推动小摇臂（6）的上部，以使所述小摇臂（6）的摆动从而带动推料杆（5）将工件套（1）的工件推入至夹头内，所述小摇臂（6）的下部与摆臂（2）之间连接有用于使小摇臂（6）复位的压缩弹簧（18）。

2.根据权利要求1所述的轴承车床上料装置，其特征在于：所述摆臂（2）上还安装有限位件（8），所述限位件（8）用于在微气缸（7）推动小摇臂（6）摆动一定角度时阻挡小摇臂（6）。

3.根据权利要求1所述的轴承车床上料装置，其特征在于：位于所述摆臂（2）上端的一侧还设有两个感应开关，所述限位柱（9）在运动到两个极限位置时可使其一端分别对应到两个感应开关的位置。

4.一种轴承自动车床，包含权利要求1-3中任一项所述的轴承车床上料装置，其特征在于：还包括床身（12）、安装在床身（12）上的主轴（13）和连接于主轴（13）的夹头、安装在床身（12）上并可移动的刀具架（14），所述主轴（13）设置在主轴箱（19）中，所述主轴箱（19）的上部安装有转轴（15），所述转轴（15）的一端与摆臂（2）的上部连接，所述转轴（15）连接有用于驱动其转动的驱动机构，所述摆臂（2）的下方还设有卸料槽（16）。

5.根据权利要求4所述的轴承自动车床，其特征在于：所述刀具架（14）上设有用于对工件进行不同类型加工的多把刀具。

6.根据权利要求5所述的轴承自动车床，其特征在于：所述落料机构包括倾斜安装在主轴箱（19）侧壁的落料槽（17），所述落料槽（17）的末端设有阀门。