一种剖分式轴瓦工件圆弧度整形设备的制作方法

本发明涉及轴瓦加工设备领域，具体是涉及一种剖分式轴瓦工件圆弧度整形设备。

背景技术：

轴瓦是用来支承轴类零件并使承载面间作相对滑动的机械元件，它作为关键基础零部件在机床、电动机、发电机、内燃机、轧钢机械、矿山机械等大型机械设备中有着广泛的应用。

中国专利cn201710302001.5公开了一种电机轴瓦及其制造方法，其轴瓦通过锻造、轧制、机加工、卷曲后获得，其具体的工序为：将铸锭加热至1050℃保温4小时，后进行锻造，开锻温度1050℃，终锻温度870℃，将锻造后的坯料进行加热，加热温度1030℃，开坯轧制采用6道次，开坯时道次相对压下率控制在11％，轧制速度控制在10mm/s，开坯后板坯在820℃进行保温，保温时间4小时，后升温至1050℃，保温时间控制在3小时，然后对坯板进行热轧，热轧9道次，初轧道次相对压下率7％，其他道次相对压下率控制在15％，轧制速度控制在30mm/s，终轧温度在850℃；轧制后空冷至室温，将板材进行机加工开设出油槽和油孔，将板材卷曲成半圆。

根据该技术方案得到半圆形的轴瓦之后，还需要对其进行整形，确保其圆弧度符合质量要求，目前，尚未有专门用于对轴瓦圆弧度进行整形的设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种剖分式轴瓦工件圆弧度整形设备，该技术方案解决了现有技术中轴瓦的整形依靠模具挤压，效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种剖分式轴瓦工件圆弧度整形设备，包括有第二传输机、整形机构、动力系统，整形机构设置于第二传输机的传输路径中，第二传输机、整形机构均与动力系统的输出端传动连接，整形机构朝向第一传输机的一侧为其入料区域；第二传输机的入料端设置有第一传输机，第二传输机的出料端设置有第三传输机；整形机构包括有轴线位于同一竖直面并且上下平行设置的第一辊锻轮、第二辊锻轮，第一辊锻轮和第二辊锻轮之间的间隙在其轴线所处竖直面上的投影与轴瓦整形后的轴向截面吻合。

优选的，还包括有机器人和控制系统，控制系统包括有传感器和工业电脑，机器人和传感器均固定安装在第二传输机的非工作部上，机器人的工作端位于整形机构入料区域的正上方，传感器的工作端位于整形机构入料区域的两侧，机器人、传感器均与工业电脑电连接。

优选的，第一传输机包括有第一带式传输机和固定安装在第一带式传输机非工作部两侧的引导板，引导板包括有沿着轴瓦传输方向顺序排列的第一直板、弧形板、第二直板，第一直板、弧形板、第二直板为一体件并且其朝向第一带式传输机的一面圆滑过渡，第一直板之间的间距大于第二直板之间的间距。

优选的，第二传输机包括有工作台和传输辊轮，多个传输辊轮的轴线平行设置并且均位于同一水平面上，传输辊轮水平横置并且可旋转地安装在工作台上，传输辊轮的轴部与动力系统的输出端传动连接，传输辊轮的外圆周面在竖直面上的投影与轴瓦的内圆周面的轴向投影吻合。

优选的，第二传输机还包括有多个顶部定位辊轮，多个顶部定位辊轮的轴线平行设置并且均位于同一水平面上，顶部定位辊轮位于传输辊轮的正上方，顶部定位辊轮包括有第一弹性支架和第三辊轮，第一弹性支架与工作台的非工作部固定连接，第三辊轮可旋转地安装在第一弹性支架上，第一弹性支架的回弹方向竖直设置，第三辊轮水平横置，第三辊轮和传输辊轮之间的间隙竖直方向上的距离等于轴瓦的厚度。

优选的，第二传输机还包括有多个对称设置于工作台两侧的侧部定位辊轮，位于工作台同一侧的侧部定位辊轮的轴线竖直设置并且位于同一竖直面上，侧部定位辊轮位于传输辊轮的旁侧，侧部定位辊轮包括有第二弹性支架和第四辊轮，第二弹性支架与工作台的非工作部固定连接，第四辊轮可旋转地安装在第二弹性支架上，第二弹性支架的回弹方向水平设置或者倾斜朝向传输辊轮的轴心设置，第四辊轮与传输辊轮之间的最小间隙等于轴瓦的厚度。

优选的，机器人包括有自复位直线滑台、第一弹性连接机构、第一直线驱动器、自复位直线立柱、第二直线驱动器、机械手，自复位直线滑台和第一直线驱动器均与第二传输机的非工作部固定连接，自复位直线滑台和第一直线驱动器的工作方向均水平设置，第一直线驱动器的输出端通过第一弹性连接机构与自复位直线滑台的工作部固定连接，自复位直线立柱与自复位直线滑台的工作部可滑动连接，自复位直线立柱的工作方向竖直设置，机械手固定安装在自复位直线立柱的工作部上，机械手的工作端竖直向下设置并且位于入料区域的正上方，机械手包括有抵靠在轴瓦顶面的压板和抵靠在轴瓦端面的推板。优选的，自复位直线立柱包括有第二套筒、第二滑柱、第一止动环、第二止动环、第三套筒、第二弹簧，第二套筒竖直贯穿自复位直线滑台的工作部并与其固定连接，第二滑柱可滑动地安装在第二套筒内部，第一止动环和第二止动环分别位于第二套筒的上下两侧，第一止动环设置于第二滑柱的顶端，第二止动环设置于第二滑柱的底部，机械手固定安装在第二滑柱的底端，第三套筒与第一止动环固定连接并且套设在第二套筒的外侧，第二弹簧套装在第二滑柱上，第二弹簧的两端分别与第三套筒、自复位直线滑台的工作部抵靠。

优选的，第三传输机包括有第二带式传输机和固定安装在第二带式传输机非工作部两侧的侧挡板,侧挡板之间的间距大于轴瓦的直径。

优选的，动力系统包括有伺服电机、第一传动轴、第二传动轴，第一传动轴和第二传动轴均可旋转地安装在工作台上，伺服电机的输出轴与第一传动轴传动连接，所有传输辊轮和第二辊锻轮均与第一传动轴传动连接，其中一个传输辊轮与第二传动轴传动连接，第二传动轴与第一辊锻轮传动连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

第一传输机用于将轴瓦传输给第二传输机，第二传输机用于使轴瓦平稳地经过整形机构，整形机构用于对轴瓦进行圆弧度整形，第三传输机用于将整形后的轴瓦移出生产线，动力系统用于向第二传输机和整形机构提供工作的动力；其中，整形机构通过第一辊锻轮和第二辊锻轮之间的间隙，将热处理的轴瓦整形为第一辊锻轮和第二辊锻轮之间的间隙在其轴部所处竖直面上的投影的形状，使得轴瓦能够连续不断地进行整形，效率高。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明去除第一、第三传输机后的立体图；

图3为本发明去除第一、第三传输机后的俯视图；

图4为图3的a-a方向剖视图；

图5为图4的d处局部放大图；

图6为图3的b-b方向剖视图；

图7为图3的c-c方向剖视图；

图8为本发明的第二传输机、整形机构、动力系统的联动结构立体图；

图9为本发明的机器人立体图一；

图10为本发明的机器人立体图二；

图中标号为：

1-第一传输机；1a-第一带式传输机；1b-引导板；1b1-第一直板；1b2-弧形板；1b3-第二直板；

2-第二传输机；2a-工作台；2b-传输辊轮；2c-顶部定位辊轮；2c1-第一弹性支架；2c2-第三辊轮；2d-侧部定位辊轮；2d1-第二弹性支架；2d2-第四辊轮；

3-机器人；3a-自复位直线滑台；3a1-活动板；3a2-滑轨；3a3-拉力气弹簧；3b-第一弹性连接机构；3b1-第一滑柱；3b2-第一套筒；3b3-第一弹簧；3c-第一直线驱动器；3d-自复位直线立柱；3d1-第二套筒；3d2-第二滑柱；3d3-第一止动环；3d4-第二止动环；3d5-第三套筒；3d6-第二弹簧；3e-第二直线驱动器；3f-机械手；3f1-压板；3f2-推板；

4-整形机构；4a-第一辊锻轮；4b-第二辊锻轮；

5-第三传输机；5a-第二带式传输机；5b-侧挡板；

6-动力系统；6a-伺服电机；6b-第一传动轴；6c-第二传动轴；7-传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种剖分式轴瓦工件圆弧度整形设备，如图1所示，包括有第二传输机2、整形机构4、动力系统6，整形机构4设置于第二传输机2的传输路径中，第二传输机2、整形机构4均与动力系统6的输出端传动连接，整形机构4朝向第一传输机1的一侧为其入料区域；第二传输机2的入料端设置有第一传输机1，第二传输机2的出料端设置有第三传输机5；整形机构4包括有轴线位于同一竖直面并且上下平行设置的第一辊锻轮4a、第二辊锻轮4b，第一辊锻轮4a和第二辊锻轮4b之间的间隙在其轴线所处竖直面上的投影与轴瓦整形后的轴向截面吻合。

第一传输机1用于将轴瓦传输给第二传输机2，第二传输机2用于使轴瓦平稳地经过整形机构4，整形机构4用于对轴瓦进行圆弧度整形，第三传输机5用于将整形后的轴瓦移出生产线，动力系统6用于向第二传输机2和整形机构4提供工作的动力；其中，整形机构4通过第一辊锻轮4a和第二辊锻轮4b之间的间隙，将热处理的轴瓦整形为第一辊锻轮4a和第二辊锻轮4b之间的间隙在其轴部所处竖直面上的投影的形状，使得轴瓦能够连续不断地进行整形。

如图3、4、5所示，还包括有机器人3和控制系统，控制系统包括有传感器7和工业电脑，机器人3和传感器7均固定安装在第二传输机2的非工作部上，机器人3的工作端位于整形机构4入料区域的正上方，传感器7的工作端位于整形机构4入料区域的两侧，机器人3、传感器7均与工业电脑电连接。

传感器7用于感应整形机构4的入料区域是否有轴瓦位于适合机器人3工作的位置，传感器7可以由对射型光电开关构成，传感器7感应到整形机构4的入料区域有轴瓦，传感器7发出信号给控制器，控制器向机器人3发出工作信号，机器人3对待进入整形机构4的轴瓦进行姿态辅助调节，使其能够保持水平姿态插入到整形机构4中。

如图1所示，第一传输机1包括有第一带式传输机1a和固定安装在第一带式传输机1a非工作部两侧的引导板1b，引导板1b包括有沿着轴瓦传输方向顺序排列的第一直板1b1、弧形板1b2、第二直板1b3，第一直板1b1、弧形板1b2、第二直板1b3为一体件并且其朝向第一带式传输机1a的一面圆滑过渡，第一直板1b1之间的间距大于第二直板1b3之间的间距。

第一带式传输机1a用于向第二传输机2水平传输轴瓦，第一直板1b1、弧形板1b2、第二直板1b3用于调整第一带式传输机1a上轴瓦的位置，使得轴瓦被逐渐移动至第一带式传输机1a的中间，使其能够更加精确地传输至第二传输机2的入料端。

第二传输机2包括有工作台2a和传输辊轮2b，多个传输辊轮2b的轴线平行设置并且均位于同一水平面上，传输辊轮2b水平横置并且可旋转地安装在工作台2a上，传输辊轮2b的轴部与动力系统6的输出端传动连接，传输辊轮2b的外圆周面在竖直面上的投影与轴瓦的内圆周面的轴向投影吻合。

传输辊轮2b的两端安装有与工作台2a固定连接的轴承座，使得传输辊轮2b可旋转地水平安装在工作台2a上，通过动力系统6驱动传输辊轮2b旋转，即可使得传输辊轮2b驱动位于自身外圆周面上方的轴瓦朝向整形机构4移动。

如图4和7所示，第二传输机2还包括有多个顶部定位辊轮2c，多个顶部定位辊轮2c的轴线平行设置并且均位于同一水平面上，顶部定位辊轮2c位于传输辊轮2b的正上方，顶部定位辊轮2c包括有第一弹性支架2c1和第三辊轮2c2，第一弹性支架2c1与工作台2a的非工作部固定连接，第三辊轮2c2可旋转地安装在第一弹性支架2c1上，第一弹性支架2c1的回弹方向竖直设置，第三辊轮2c2水平横置，第三辊轮2c2和传输辊轮2b之间的间隙竖直方向上的距离等于轴瓦的厚度。

第一弹性支架2c1用于安装第三辊轮2c2，使其水平横置并且悬空于传输辊轮2b的正上方，同时第一弹性支架2c1向第三辊轮2c2提供竖直向下的回弹力，使得轴瓦位于第三辊轮2c2和传输辊轮2b之间时，第三辊轮2c2能够牢牢地将轴瓦的顶部压在传输辊轮2b上，从而使得传输辊轮2b能够得到充分地摩擦力以传输轴瓦。

如图7所示，第二传输机2还包括有多个对称设置于工作台2a两侧的侧部定位辊轮2d，位于工作台2a同一侧的侧部定位辊轮2d的轴线竖直设置并且位于同一竖直面上，侧部定位辊轮2d位于传输辊轮2b的旁侧，侧部定位辊轮2d包括有第二弹性支架2d1和第四辊轮2d2，第二弹性支架2d1与工作台2a的非工作部固定连接，第四辊轮2d2可旋转地安装在第二弹性支架2d1上，第二弹性支架2d1的回弹方向水平设置或者倾斜朝向传输辊轮2b的轴心设置，第四辊轮2d2与传输辊轮2b之间的最小间隙等于轴瓦的厚度。

第二弹性支架2d1用于安装第四辊轮2d2，使其竖直或倾斜设置并且悬空于传输辊轮2b的旁侧，同时第二弹性支架2d1向第四辊轮2d2提供水平或者倾斜朝向传输辊轮2b方向移动的回弹力，使得轴瓦位于第四辊轮2d2和传输辊轮2b之间时，第四辊轮2d2能够牢牢地将轴瓦的侧部压在传输辊轮2b上，从而使得传输辊轮2b能够得到充分地摩擦力以传输轴瓦；

第一弹性支架2c1和第二弹性支架2d1的结构均相同，均包括一对轴承座、一对套装有弹簧和止动螺母的导柱以及套装在导柱外侧的导套，轴承座之间彼此通过辊轮固定连接，弹簧用于驱动导柱沿着导套的轴线朝着一个方向移动，螺母用于限制导柱的最大行程，导柱用于引导被驱动件的移动轨迹，其具体的结构在机械领域已经司空见惯，此处不做累述。

如图3、4、5、9、10所示，机器人3包括有自复位直线滑台3a、第一弹性连接机构3b、第一直线驱动器3c、自复位直线立柱3d、第二直线驱动器3e、机械手3f，自复位直线滑台3a和第一直线驱动器3c均与第二传输机2的非工作部固定连接，自复位直线滑台3a和第一直线驱动器3c的工作方向均水平设置，第一直线驱动器3c的输出端通过第一弹性连接机构3b与自复位直线滑台3a的工作部固定连接，自复位直线立柱3d与自复位直线滑台3a的工作部可滑动连接，自复位直线立柱3d的工作方向竖直设置，机械手3f固定安装在自复位直线立柱3d的工作部上，机械手3f的工作端竖直向下设置并且位于入料区域的正上方，机械手3f包括有抵靠在轴瓦顶面的压板3f1和抵靠在轴瓦端面的推板3f2。

第一直线驱动器3c和第二直线驱动器3e均为气缸，第一直线驱动器3c用于驱动自复位直线滑台3a的工作部水平移动，自复位直线滑台3a的工作部移动时带动自复位直线立柱3d一起水平朝向整形机构4移动，并且在第一直线驱动器3c复位后自复位直线滑台3a能够自行复位，第二直线驱动器3e用于驱动自复位直线立柱3d的工作部竖直向下移动，自复位直线立柱3d的工作部移动时带动机械手3f一起向下移动，并且第二直线驱动器3e复位后自复位直线立柱3d能够自行复位；

工作时，首先第二直线驱动器3e驱动自复位直线立柱3d带动机械手3f一起竖直向下移动，使得压板3f1抵靠在轴瓦顶面，然后第一直线驱动器3c驱动第一弹性连接机构3b带动自复位直线滑台3a一起水平朝向整形机构4的方向移动，使得推板3f2抵靠在轴瓦的端面并且推动轴瓦朝向整形机构4的方向移动，通过机械手3f维持轴瓦的姿态可以避免轴瓦的整形的过程中前端下垂或翘起，造成轴瓦变形的问题；

第一直线驱动器3c通过第一弹性连接机构3b驱动自复位直线滑台3a移动，使得第一直线驱动器3c的输出端移动速度可以略大于整形机构4的切向速度，其速度差由第一弹性连接机构3b的弹性形变消除，避免了机械手3f的水平移速高于或者低于第一辊锻轮4a、第二辊锻轮4b切向速度的问题；

具体的，如图9所示，自复位直线滑台3a包括有活动板3a1、滑轨3a2、拉力气弹簧3a3，滑轨3a2安装于活动板3a1的两侧，活动板3a1通过滑轨3a2与工作台2a滑动连接，拉力气弹簧3a3设置于自复位直线滑台3a的一侧，拉力气弹簧3a3的非工作部与工作台2a固定连接，拉力气弹簧3a3的工作部与活动板3a1固定连接；

工作时，第一直线驱动器3c驱动活动板3a1使其通过滑轨3a2水平滑动，在第一直线驱动器3c复位后，拉力气弹簧3a3通过其自身的回弹力将活动板3a1拉回；

具体的，如图5所示，第一弹性连接机构3b包括有第一滑柱3b1、第一套筒3b2、第一弹簧3b3，第一滑柱3b1水平设置并且与活动板3a1固定连接，第一弹簧3b3套装于第一滑柱3b1上，第一套筒3b2套设于第一滑柱3b1远离活动板3a1的一端，第一套筒3b2与第一直线驱动器3c的输出端固定连接；

工作时，第一直线驱动器3c驱动第一套筒3b2朝向活动板3a1的方向移动，第一套筒3b2压缩第一弹簧3b3使其通过自身的回弹力驱动活动板3a1移动。

如图5所示，自复位直线立柱3d包括有第二套筒3d1、第二滑柱3d2、第一止动环3d3、第二止动环3d4、第三套筒3d5、第二弹簧3d6，第二套筒3d1竖直贯穿自复位直线滑台3a的工作部并与其固定连接，第二滑柱3d2可滑动地安装在第二套筒3d1内部，第一止动环3d3和第二止动环3d4分别位于第二套筒3d1的上下两侧，第一止动环3d3设置于第二滑柱3d2的顶端，第二止动环3d4设置于第二滑柱3d2的底部，机械手3f固定安装在第二滑柱3d2的底端，第三套筒3d5与第一止动环3d3固定连接并且套设在第二套筒3d1的外侧，第二弹簧3d6套装在第二滑柱3d2上，第二弹簧3d6的两端分别与第三套筒3d5、自复位直线滑台3a的工作部抵靠。

第二滑柱3d2通过第二套筒3d1可竖直滑动的安装在活动板3a1上，第一止动环3d3和第二止动环3d4用于限制第二滑柱3d2的行程，第三套筒3d5用于给第二弹簧3d6提供驱动第二滑柱3d2竖直向上移动的工作面，第二滑柱3d2用于安装机械手3f，第二直线驱动器3e驱动第三套筒3d5带动第二滑柱3d2竖直向下移动，第二滑柱3d2带动机械手3f竖直向下移动，第二直线驱动器3e复位后，第二弹簧3d6驱动第二滑柱3d2竖直向上复位；

具体的，第二直线驱动器3e的工作部与第三套筒3d5不固定连接，从而避免机械手3f工作时将其水平方向上的应力通过杠杆作用传递给第二直线驱动器3e，同时第二滑柱3d2非圆轴，从而使得第二滑柱3d2不能相对于第二套筒3d1旋转，进而避免机械手3f旋转。

如图5所示，第三传输机5包括有第二带式传输机5a和固定安装在第二带式传输机5a非工作部两侧的侧挡板5b,侧挡板5b之间的间距大于轴瓦的直径。

第二带式传输机5a用于将第二传输机2输出的轴瓦移出生产线，侧挡板5b用于保持第二带式传输机5a上轴瓦的位置，使得轴瓦始终位于第二带式传输机5a的中间，便于卸料机构（例如机器人）精准地抓取轴瓦。

如图8所示，动力系统6包括有伺服电机6a、第一传动轴6b、第二传动轴6c，第一传动轴6b和第二传动轴6c均可旋转地安装在工作台2a上，伺服电机6a的输出轴与第一传动轴6b传动连接，所有传输辊轮2b和第二辊锻轮4b均与第一传动轴6b传动连接，其中一个传输辊轮2b与第二传动轴6c传动连接，第二传动轴6c与第一辊锻轮4a传动连接。

伺服电机6a、第一传动轴6b、传输辊轮2b、第二传动轴6c之间通过齿轮副传动连接，具体的，齿轮副为锥齿轮副，其中第一传动轴6b通过轴承座水平安装在工作台2a上，第二传动轴6c通过轴承座竖直安装在工作台2a上，伺服电机6a工作驱动第一传动轴6b带动传输辊轮2b、第二传动轴6c、第一辊锻轮4a、第二辊锻轮4b一起旋转，从而使得第一辊锻轮4a与第二辊锻轮4b自转方向相反，第二辊锻轮4b与传输辊轮2b同步并且同向自转。

本发明的工作原理：

第一带式传输机1a用于向第二传输机2水平传输轴瓦，第一直板1b1、弧形板1b2、第二直板1b3用于调整第一带式传输机1a上轴瓦的位置，使得轴瓦被逐渐移动至第一带式传输机1a的中间，使其能够更加精确地传输至第二传输机2的入料端；

动力系统6驱动传输辊轮2b旋转，使得传输辊轮2b驱动位于自身外圆周面上方的轴瓦朝向整形机构4的方向移动，第一弹性支架2c1向第三辊轮2c2提供竖直向下的回弹力，使得轴瓦位于第三辊轮2c2和传输辊轮2b之间时，第三辊轮2c2能够牢牢地将轴瓦的顶部压在传输辊轮2b上，同时第二弹性支架2d1向第四辊轮2d2提供水平或者倾斜朝向传输辊轮2b方向移动的回弹力，使得轴瓦位于第四辊轮2d2和传输辊轮2b之间时，第四辊轮2d2能够牢牢地将轴瓦的侧部压在传输辊轮2b上，从而使得传输辊轮2b能够得到充分地摩擦力以传输轴瓦；

轴瓦传输到整形机构4的入料区间时，首先第二直线驱动器3e驱动自复位直线立柱3d带动机械手3f一起竖直向下移动，使得压板3f1抵靠在轴瓦顶面，然后第一直线驱动器3c驱动第一弹性连接机构3b带动自复位直线滑台3a一起水平朝向整形机构4的方向移动，使得推板3f2抵靠在轴瓦的端面并且推动轴瓦朝向整形机构4的方向移动，

整形机构4通过第一辊锻轮4a和第二辊锻轮4b之间的间隙，将热处理的轴瓦整形为第一辊锻轮4a和第二辊锻轮4b之间的间隙在其轴部所处竖直面上的投影的形状；

通过机械手3f维持轴瓦的姿态可以避免轴瓦的整形的过程中前端下垂或翘起，造成轴瓦变形的问题；

第二带式传输机5a用于将第二传输机2输出的轴瓦移出生产线，侧挡板5b用于保持第二带式传输机5a上轴瓦的位置，使得轴瓦始终位于第二带式传输机5a的中间，便于卸料机构（例如机器人）精准地抓取轴瓦。