技术领域
[0001] 本
发明涉及轴承制造设备领域，尤其是一种
轴承内圈加工时装卸料方便效率较高且加工后的轴承内圈致密性好使用寿命较长的轴承内圈冷碾机。
背景技术
[0002] 轴承内圈外圆需要加工外圆和
滚道且加工
精度要求较高；中国
专利公告号CN101513677A的发明公开了一种精密轴承内圈外圆的成型刀具，包括刀柄和刀片，刀柄包括一握柄，握柄的上端设置有一结合部,用于安装刀片；刀片包括刀片本体，所述刀片本体的上、下部均设置有斜刃口，所述斜刃口由两端的
倒角和两倒角之间的表面加工部组成，所述表面加工部的中间设置有一弧形凸起。该发明能对精密轴承内圈的外圆和滚道一次性加工成型。该发明存在的不足之处是：轴承内圈加工时装卸料麻烦效率较低且加工后的轴承内圈致密性差使用寿命较短，因此，设计一种轴承内圈加工时装卸料方便效率较高且加工后的轴承内圈致密性好使用寿命较长的轴承内圈冷碾机，成为亟待解决的问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了克服目前用成型刀具加工轴承内圈的外圆和滚道存在轴承内圈加工时装卸料麻烦效率较低且加工后的轴承内圈致密性差使用寿命较短的不足，提供一种轴承内圈加工时装卸料方便效率较高且加工后的轴承内圈致密性好使用寿命较长的轴承内圈冷碾机。
[0004] 本发明的具体技术方案是：
[0005] 一种轴承内圈冷碾机，包括床身、与床身固定连接的连接座、与连接座铰接的安装座、设有两个支承轮且与床身固定连接的支承座、与两个支承轮配合用于碾压轴承内圈的外圆和滚道且外周设有碾压凸环的碾轮、轮轴、用于转动碾轮并与安装座固定连接的碾轮驱动装置和用于摆动安装座的摆动驱动装置、加料装置、装卸料机械手和下料槽；所述的碾轮套在轮轴外并与轮轴固定连接，轮轴与安装座
枢接。该轴承内圈冷碾机使用时，轴承内圈依次放入加料装置，装卸料机械手把位于加料装置下端的第一个轴承内圈转送到碾压工位进行碾压加工；碾压加工时，两个支承轮支承住轴承内圈，碾轮驱动装置带动碾轮转动，摆动驱动装置摆动安装座使碾轮压住轴承内圈对轴承内圈进行碾压，完成轴承内圈的外圆和滚道加工；第一个轴承内圈碾压加工完成后，装卸料机械手把第一个轴承内圈卸到下料槽，并将位于加料装置下端的第二个轴承内圈转送到碾压工位进行碾压加工；该轴承内圈冷碾机加工轴承内圈时装卸料方便效率较高。
[0006] 作为优选，所述的安装座包括座体、两个前
块、限位调节螺钉、
锁紧
螺母和限位钉；所述的座体的上端面设有与座体的后端面贯通的安装缺口；所述的两个前块横向排列并与座体的前端固定连接；所述的碾轮位于两个前块之间，轮轴分别与两个前块枢接；所述的连接座与座体下端的后部铰接；所述的限位钉与座体下端的中部固定连接；所述的限位调节螺钉的一端穿过锁紧螺母分别与床身的上端和锁紧螺母
螺纹连接。安装座简单实用，通过调节限位调节螺钉的高度并用锁紧螺母锁紧，可以调节安装座转动的下死点
位置。
[0007] 作为优选，所述的碾轮驱动装置包括侧面设有
输出轴且带有
电机的减速器、与减速器的输出轴固定连接的主动带轮、与轮轴的一端固定连接的从动带轮和传动带；所述的减速器位于安装缺口处并与座体固定连接；所述的主动带轮通过传动带与从动带轮传动连接；所述的摆动驱动装置包括第一油缸和与座体的下端的前部固定连接的上座；所述的第一油缸的第一缸体与床身铰接，第一油缸的第一缸杆与上座铰接。碾轮驱动装置和摆动驱动装置结构简单实用。
[0008] 作为优选，所述的装卸料机械手包括设有空腔且与床身的上端固定连接的
基座、与基座的相对两
侧壁枢接的套轴、位于基座外并一端与套轴的一端固定连接的内转臂、伸缩轴、外转臂、插销、用于驱动伸缩轴的伸缩装置和用于转动套轴的转动装置；套轴的另一端设有直径与伸缩轴的直径匹配的轴孔，轴孔的底面设有与套轴的一端的端面贯通的防转孔；伸缩轴的一端依次设有长度大于防转孔长度的防转段和固定段；伸缩轴位于轴孔中，固定段穿过防转孔和内转臂的一端与外转臂的一端固定连接，防转段与防转孔传动连接；内转臂的另一端设有直径大于插销直径的销孔，销孔的一端穿过销孔与外转臂的另一端固定连接；所述的下料槽与插销相对并与基座固定连接。装卸料机械手使用时，转动装置经套轴带动伸缩轴、内转臂和外转臂同步转动，伸缩装置带动伸缩轴伸出并使外转臂与内转臂脱开，套在插销上的碾压加工完成的轴承内圈在内转臂的阻挡下从插销脱落收入收料槽或收料框中；套轴带动伸缩轴、内转臂和外转臂继续转动，伸缩装置带动伸缩轴和外转臂缩回，外转臂与内转臂合拢，插销插入位于轴承内圈加料装置出口端的待加工轴承内圈的内孔中；转动装置经套轴带动伸缩轴、内转臂和外转臂同步反转，套在插销上的待加工轴承内圈转到碾压装置的加工工位进行碾压加工。装卸料机械手在轴承内圈碾压加工时给碾压装置装上或卸下轴承内圈效率较高安全性较好。
[0009] 作为优选，所述的转动装置包括与基座的上端固定连接的固定架、缸体与固定架铰接的第二油缸、两个固定块；两个固定块的相对端面设有抱住套轴的圆弧形凹槽，两个固定块固定连接，套轴与固定块固定连接；基座的上壁设有与空腔贯通的上孔；第二油缸的第二缸杆穿过上孔与一个固定块铰接。转动装置结构简单实用。
[0010] 作为优选，所述的伸缩装置包括主端面
凸轮、
凸轮轴、与凸轮轴的一端固定连接的从端面凸轮、凸轮座、压簧、单向轴承和平面
推力轴承；平面推力轴承和压簧依次套在伸缩轴的另一端外，平面推力轴承的一端与套轴另一端的端面连接，主端面凸轮压住压簧的一端与伸缩轴另一端的端面固定连接；凸轮座通过单向轴承与凸轮轴枢接并与基座固定连接。伸缩装置结构简单可靠且节能。
[0011] 作为优选，所述的内转臂和外转臂的工作转角为45度或60度或72度；与内转臂和外转臂的工作转角相对应，主端面凸轮的端面轮廓曲线和从端面凸轮的端面轮廓曲线均等分为沿圆周均布的八个子轮廓曲线或六个子轮廓曲线或五个子轮廓曲线；每个子轮廓曲线包括斜升段、连接段、上平行段和下平行段；上平行段和下平行段所对应的角度相等且分别位于连接段的相对两侧，连接段的两端分别与上平行段的一端和下平行段的一端直角连接，斜升段的上端与上平行段的另一端连接，斜升段的下端与相邻的一个子轮廓曲线的下平行段的另一端连接；所述的上平行段所对应的角度与子轮廓曲线所对应的角度之比为1:6至1:3；所述的斜升段与上平行段之间的夹角为120度至150度。主端面凸轮的端面轮廓曲线和从端面凸轮的端面轮廓曲线制作方便。
[0012] 作为优选，所述的基座设有上限位调节
螺栓和下限位调节螺栓；上限位调节螺栓的一端与另一个固定块的上端相对并与基座的上壁
螺纹连接，下限位调节螺栓的一端与另一个固定块的下端相对并与基座的下壁螺纹连接。上限位调节螺栓和下限位调节螺栓通过固定块限定内转臂和外转臂的转角提高安全性。
[0013] 作为优选，所述的加料装置包括安装板、设有斜料道的斜料管、设有竖料道的竖料管、接料座和与接料座滑动连接且上端设有接料凹槽的伸缩杆；竖料管的侧壁设有与竖料道贯通的侧孔；斜料道的低端通过侧孔与竖料道连通，斜料管和竖料管分别与安装板固定连接；接料凹槽与竖料道的下端相对，接料座与安装板固定连接；所述的接料凹槽的截面形状为V形；所述的接料凹槽的两底面之间的夹角为120度至150度。该料装置使用时，从斜料道的上端依次放入轴承内圈，轴承内圈从斜料道的下端经侧孔进入竖料道落下，位于最下端的第一个轴承内圈被接料凹槽承接住，机械手的转臂转到第一个轴承内圈处，转臂上具有的插销插入轴承内圈的中孔中，转臂带动第一个轴承内圈反转压下伸缩杆转到碾压装置的碾压工位加工；第一个轴承内圈脱离伸缩杆后，伸缩杆复位，第二个轴承内圈落下被接料凹槽承接住；依次重复进行实现连续供料。加料装置的伸缩杆的接料凹槽的截面形状为V形承接轴承内圈稳固；接料凹槽的两底面之间的夹角为120度至150度，兼顾承接轴承内圈稳固和机械手的转臂带动轴承内圈反转压下伸缩杆时有较大的下压分力。
[0014] 作为优选，所述的接料座包括
固定板、盖板、扭转
弹簧、两个销轴和
扭簧轴；伸缩杆前端面的下部设有
定位缺口；盖板设有宽度与销轴的直径匹配的腰形通孔，腰形通孔的长度方向与盖板的高度方向相同；盖板位于定位缺口处，两个销轴上下分布分别穿过腰形通孔与伸缩杆固定连接；两个销轴相向外侧的距离小于腰形通孔的长度；定位缺口的上侧边和盖板的上端分别压住扭转弹簧的两端，扭簧轴穿过扭转弹簧与定位缺口的底面固定连接；固定板分别与盖板的侧边和安装板固定连接。接料座和伸缩杆结构简单，伸缩杆与接料座间滑动灵活可靠。
[0015] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：一．该轴承内圈冷碾机加工轴承内圈时装卸料方便效率较高。二．安装座简单实用，通过调节限位调节螺钉的高度并用锁紧螺母锁紧，可以调节安装座转动的下死点位置。三．碾轮驱动装置和摆动驱动装置结构简单实用。四. 装卸料机械手在轴承内圈碾压加工时给碾压装置装上或卸下轴承内圈效率较高安全性较好。五. 转动装置结构简单实用。六. 伸缩装置结构简单可靠且节能。七. 主端面凸轮的端面轮廓曲线和从端面凸轮的端面轮廓曲线制作方便。八. 上限位调节螺栓和下限位调节螺栓通过固定块限定内转臂和外转臂的转角提高安全性。九. 加料装置的伸缩杆的接料凹槽的截面形状为V形承接轴承内圈稳固；接料凹槽的两底面之间的夹角为120度至150度，兼顾承接轴承内圈稳固和机械手的转臂带动轴承内圈反转压下伸缩杆时有较大的下压分力。十. 接料座和伸缩杆结构简单，伸缩杆与接料座间滑动灵活可靠。
附图说明
[0016] 图1是本发明的结构示意图；
[0017] 图2是图1的A-A剖视图；
[0018] 图3是图1中装卸料机械手的结构示意图；
[0019] 图4是图3的B-B剖视图；
[0020] 图5是图3中主端面凸轮和从端面凸轮的端面轮廓曲线展开示意图；
[0021] 图6是图1中加料装置的结构示意图；
[0022] 图7是图6中接料座和伸缩杆的右视图。
[0023] 图中：轮轴-1、子轮廓曲线-2、斜升段-21、连接段-22、上平行段-23、下平行段-24、安装座-3、座体-31、两个前块-32、限位调节螺钉-33、锁紧螺母-34、限位钉-35、安装缺口-36、支承座-4、支承轮-41、支承轴-42、碾轮-5、碾压凸环-51、碾轮驱动装置-6、减速器-61、输出轴-62、电机-63、主动带轮-64、从动带轮-65、传动带-66、摆动驱动装置-7、第一油缸-71、第一缸体-72、第一缸杆-73、上座-74、加料装置-8、安装板-81、斜料管-82、斜料道-821、竖料管-83、竖料道-831、侧孔-832、接料座-84、固定板-841、盖板-842、扭转弹簧-843、销轴-844、扭簧轴-845、腰形通孔-846、伸缩杆-85、接料凹槽-851、定位缺口-852、装卸料机械手-9、基座-91、空腔-911、上孔-912、上限位调节螺栓-913、下限位调节螺栓-914、套轴-92、轴孔-921、防转孔-922、内转臂-93、销孔-931、伸缩轴-94、防转段-941、固定段-942、外转臂-95、插销-96、伸缩装置-97、主端面凸轮-971、凸轮轴-972、从端面凸轮-973、凸轮座-974、压簧-975、单向轴承-976、平面推力轴承-977、转动装置-98、固定架-981、第二油缸-982、第二缸杆-983、固定块-984、圆弧形凹槽-985、床身-10、连接座-11、下料槽-12、
循环水冷却装置-13、轴承内圈-14。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
[0025] 如附图1、附图2所示：一种轴承内圈冷碾机，包括床身10、与床身10螺钉连接的连接座11、与连接座11通过铰接轴铰接的安装座3、具有两个支承轮41且与床身10螺钉连接的支承座4、与两个支承轮41配合用于碾压轴承内圈的外圆和滚道且外周具有碾压凸环51的碾轮5、轮轴1、用于转动碾轮5并与安装座3固定连接的碾轮驱动装置6和用于摆动安装座3的摆动驱动装置7、加料装置8、装卸料机械手9和下料槽12；所述的轴承内圈冷碾机具有用于碾轮5冷却的循环水冷却装置13；所述的碾轮5套在轮轴1外并与轮轴1固定连接，轮轴1与安装座3枢接；两个支承轮41分别与支承座4通过两个支承轴42铰接。
[0026] 本
实施例中，所述的安装座3包括座体31、两个前块32、限位调节螺钉33、锁紧螺母34和限位钉35；所述的座体31的上端面具有与座体31的后端面贯通的安装缺口36；所述的两个前块32横向排列并与座体31的前端螺钉连接；所述的碾轮5位于两个前块32之间，轮轴1分别与两个前块32通过轴承枢接；所述的连接座11与座体31下端的后部通过铰接轴铰接；所述的限位钉35与座体31下端的中部螺纹连接；所述的限位调节螺钉33的一端穿过锁紧螺母34分别与床身10的上端和锁紧螺母34螺纹连接。
[0027] 所述的碾轮驱动装置6包括侧面具有输出轴62且带有电机63的减速器61、与减速器61的输出轴62键连接的主动带轮64、与轮轴1的一端键连接的从动带轮65和传动带66；所述的减速器61位于安装缺口36处并与座体31螺钉连接；所述的主动带轮64通过传动带66与从动带轮65传动连接；所述的摆动驱动装置7包括第一油缸71和与座体31的下端的前部螺钉连接的上座74；所述的第一油缸71的第一缸体72与床身10通过铰接轴铰接，第一油缸71的第一缸杆73与上座74通过铰接轴铰接。
[0028] 参见附图3、附图4、附图5，附图5中的横坐标为角度坐标，纵坐标为高度坐标；所述的装卸料机械手9，包括具有空腔911且与床身10的上端螺钉连接的基座91、与基座91的相对两侧壁通过两个推力轴承枢接的套轴92、位于基座91外并一端与套轴92的一端螺钉连接的内转臂93、伸缩轴94、外转臂95、插销96、用于驱动伸缩轴94的伸缩装置97和用于转动套轴92的转动装置98；套轴92的另一端具有直径与伸缩轴94的直径间隙配合的轴孔921，轴孔921的底面具有与套轴92的一端的端面贯通的防转孔922；伸缩轴94的一端依次具有长度大于防转孔922长度的防转段941和固定段942；防转孔922可以是多边形孔或
花键孔，防转段941的横截面形状与防转孔922匹配并间隙配合，本实施例中，防转孔922为正六边形孔；伸缩轴94位于轴孔921中，固定段942穿过防转孔922和内转臂93的一端与外转臂95的一端键连接，防转段941与防转孔922传动连接；内转臂93的另一端具有直径大于插销96直径的销孔931，销孔931的一端穿过销孔931与外转臂95的另一端螺纹连接；所述的下料槽12与插销96相对并与基座91螺钉连接。
[0029] 所述的转动装置98可以是
气动装置或液压装置或电机驱动的电动装置等，本实施例中，所述的转动装置98包括与基座91的上端螺钉连接的固定架981、缸体与固定架981通过铰接轴铰接的第二油缸982、两个固定块984；两个固定块984的相对端面具有抱住套轴92的圆弧形凹槽985，两个固定块984螺钉连接，套轴92与固定块984键连接；基座91的上壁具有与空腔911贯通的上孔912；第二油缸982的第二缸杆983穿过上孔912与一个固定块984通过铰接轴铰接。
[0030] 所述的伸缩装置97可以是气动装置或液压装置也可以是由电机驱动的具有
齿轮齿条副或螺杆螺母副的电动装置等，本实施例中，所述的伸缩装置97包括主端面凸轮971、凸轮轴972、与凸轮轴972的一端一体构成的从端面凸轮973、凸轮座974、压簧975、单向轴承976和平面推力轴承977；平面推力轴承977和压簧975依次套在伸缩轴94的另一端外，平面推力轴承977的一端与套轴92另一端的端面连接，主端面凸轮971压住压簧975的一端与伸缩轴94另一端一体构成；凸轮座974通过单向轴承976和两个推力轴承与凸轮轴972枢接并与基座91螺钉连接。
[0031] 所述的内转臂93和外转臂95的工作转角为45度或60度或72度；与内转臂93和外转臂95的工作转角相对应，主端面凸轮971的端面轮廓曲线和从端面凸轮973的端面轮廓曲线均等分为沿圆周均布的八个子轮廓曲线2或六个子轮廓曲线2或五个子轮廓曲线2；本实施例中，所述的内转臂93和外转臂95设定的转动角度为60度；与内转臂93和外转臂95的转动角度相对应，主端面凸轮971的端面轮廓曲线和从端面凸轮973的端面轮廓曲线均等分为沿圆周均布的六个子轮廓曲线2；每个子轮廓曲线2包括斜升段21、连接段22、上平行段23和下平行段24；上平行段23和下平行段24所对应的角度相等且分别位于连接段22的相对两侧，连接段22的两端分别与上平行段23的一端和下平行段24的一端直角连接，斜升段21的上端与上平行段23的另一端连接，斜升段21的下端与相邻的一个子轮廓曲线2的下平行段24的另一端连接；所述的上平行段23所对应的角度与子轮廓曲线
2所对应的角度之比为1:4；所述的斜升段21与上平行段23之间的夹角为144度。
[0032] 所述的基座91具有上限位调节螺栓913和下限位调节螺栓914；上限位调节螺栓913的一端与另一个固定块984的上端相对并与基座91的上壁螺纹连接，下限位调节螺栓
914的一端与另一个固定块984的下端相对并与基座91的下壁螺纹连接。
[0033] 所述的加料装置8参见附图6、附图7，包括与固定架981螺钉连接的安装板81、具有斜料道821的斜料管82、具有竖料道831的竖料管83、接料座84和与接料座84滑动连接且上端具有接料凹槽851的伸缩杆85；竖料管83的侧壁具有与竖料道831贯通的侧孔832；斜料道821的低端通过侧孔832与竖料道831连通，斜料管82和竖料管83分别与安装板81螺钉连接；接料凹槽851与竖料道831的下端相对，接料座84与安装板81固定连接；本实施例中，所述的接料座84包括固定板841、盖板842、扭转弹簧843、两个销轴844和扭簧轴845；伸缩杆85前端面的下部具有定位缺口852；盖板842具有宽度与销轴844的直径间隙配合的腰形通孔846，腰形通孔846的长度方向与盖板842的高度方向相同；盖板842位于定位缺口852处，两个销轴844上下分布分别穿过腰形通孔846与伸缩杆85螺纹连接；两个销轴844相向外侧的距离小于腰形通孔846的长度；定位缺口852的上侧边和盖板842的上端分别压住扭转弹簧843的两端，扭簧轴845穿过扭转弹簧843与定位缺口
852的底面螺纹连接；固定板841分别与盖板842的侧边和安装板81螺钉连接。所述的接料凹槽851的截面形状为V形；所述的接料凹槽851的两底面之间的夹角为140度。
[0034] 该轴承内圈冷碾机使用时，从斜料道821的上端依次放入轴承内圈14，轴承内圈14从斜料道821的下端经侧孔832进入竖料道831落下，位于最下端的第一个轴承内圈14被接料凹槽851承接住；装卸料机械手9的第二油缸982的第二缸杆983伸出，经固定块
984、套轴92带动伸缩轴94、内转臂93和外转臂95同步转动，单向轴承976对凸轮轴972
制动，主端面凸轮971相对从端面凸轮973转动，在斜升段21作用下，主端面凸轮971带动伸缩轴94伸出并带动外转臂95与内转臂93逐渐脱开；当主端面凸轮971相对从端面凸轮
973转动到上平行段23处，套在插销96上的碾压加工完成的轴承内圈14在内转臂93的阻挡下从插销96脱落收入收料槽或收料框中；当主端面凸轮971相对从端面凸轮973转动到上平行段23处，主端面凸轮971带动伸缩轴94和外转臂95缩回，外转臂95与内转臂93合拢，插销96插入位于轴承内圈14加料装置8出口端的第一个轴承内圈14的内孔中；第二油缸982的第二缸杆983缩回，经固定块984、套轴92带动伸缩轴94、内转臂93和外转臂95同步反转，此时单向轴承976不对凸轮轴972制动，在连接段22作用下，从端面凸轮
973随同主端面凸轮971反转，套在插销96上的第一个轴承内圈14转到碾压装置的加工工位进行碾压加工；第一个轴承内圈14脱离伸缩杆85后，伸缩杆85在扭转弹簧843作用下复位，第二个轴承内圈14落下被接料凹槽851承接住；依次重复进行实现连续供料。
[0035] 碾压加工时，两个支承轮41支承住轴承内圈14，第一油缸71的第一缸杆73缩回，安装座3转动，使碾轮5压住轴承内圈14，减速器61的电机63转动，通过主动带轮64、传动带66和从动带轮65带动轮轴1和碾轮5转动，并在第一油缸71的第一缸杆73缩回力作用下对轴承内圈14进行碾压，完成轴承内圈14的外圆和滚道加工；通过调节限位调节螺钉33的高度并用锁紧螺母34锁紧，可以调节安装座3转动的下死点位置。
[0036] 本发明的有益效果是：该轴承内圈冷碾机加工轴承内圈时装卸料方便效率较高。安装座简单实用，通过调节限位调节螺钉的高度并用锁紧螺母锁紧，可以调节安装座转动的下死点位置。碾轮驱动装置和摆动驱动装置结构简单实用。装卸料机械手在轴承内圈碾压加工时给碾压装置装上或卸下轴承内圈效率较高安全性较好。转动装置结构简单实用。
伸缩装置结构简单可靠且节能。主端面凸轮的端面轮廓曲线和从端面凸轮的端面轮廓曲线制作方便。上限位调节螺栓和下限位调节螺栓通过固定块限定内转臂和外转臂的转角提高安全性。加料装置的伸缩杆的接料凹槽的截面形状为V形承接轴承内圈稳固；接料凹槽的两底面之间的夹角为144度，兼顾承接轴承内圈稳固和机械手的转臂带动轴承内圈反转压下伸缩杆时有较大的下压分力。接料座和伸缩杆结构简单，伸缩杆与接料座间滑动灵活可靠。
[0037] 本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的
修改，将包括在本
权利要求的范围之内。
