轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的制作方法

本发明涉及一种自动化抛光设备，尤其涉及一种轴承配件的自动化抛光设备。

背景技术：

打磨抛光存在大量的粉尘，人工打磨抛光会对工人造成严重的身体损害。现在的轴承还依然依赖于人工打磨抛光。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备，用于对轴承外圈的外圈外表面进行抛光，以不去除材料的方式提高其表面光洁度，砂带和轴承外圈外表面实现柔性接触，依靠恒力实现打磨抛光，实时监控轴承外圈所受的切向力，轴承外圈的切向力和压力保持恒定量，保证了抛光品质的一致性，轴承外圈套于夹具体上后，可实现自动化安装、抛光作业，自动化程度高。

为实现上述目的，本发明公开了轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备，包括：工作台、用于对轴承外圈实现夹紧定位的夹紧机构、用于对所述轴承外圈外表面实现抛光的抛光机构、用于安装所述轴承外圈的夹具，所述夹紧机构、抛光机构、夹具固连于所述工作台上，所述夹具位于所述夹紧机构的下部，所述抛光机构的砂带接触于所述轴承外圈的外表面；

所述抛光机构包括：主电机、砂带、摆动板、配重、芯轴、外转子、下壳体，所述下壳体固连于所述工作台上，所述芯轴活动连接于所述下壳体，所述主电机的输出轴通过联轴器固连于所述芯轴的一端，在所述芯轴的另一端固连驱动轮；所述外转子活动连接于所述下壳体，所述摆动板的一端固连于所述外转子，在所述摆动板的另外一端固连辊子座，所述辊子座的下部活动连接辊子，在所述工作台上固连有垫板，所述辊子活动连接于所述垫板；所述摆动板的上部固连小平台，所述小平台上固连横导轨，所述横导轨的上活动连接运动板，所述运动板上活动连接从动轮、张紧轮，所述从动轮、张紧轮、驱动轮位于同一水平高度，所述砂带连接于所述从动轮、张紧轮、驱动轮；在所述小平台上固连平推气缸的气缸体，所述平推气缸的活塞杆的末端固连于所述运动板；在所述摆动板的一端固连有链条，所述链条的另一端固连有所述配重。

优选地，在所述摆动板上活动连接有限位轮，所述限位轮和所述转盘相匹配。

优选地，所述夹紧机构包括：立柱、立导轨、立滑块、气缸、顶针、油缸，所述立柱竖直立于所述工作台上，在所述立柱的上部设置横梁，所述立柱和横梁成龙门式布置；两条所述立导轨分别固连于两根所述立柱上，所述立滑块活动连接于所述立导轨，所述立滑块固连于横向滑板；所述气缸的气缸体固连于所述横向滑板，所述气缸的活塞杆的末端活动连接所述顶针；所述油缸的油缸体固连于所述横梁，所述油缸的活塞杆的末端固连于所述横向滑板；所述顶针和所述夹具上的夹具体为同轴布置。

优选地，所述夹具包括：底座、伺服电机，所述底座、伺服电机固连于所述工作台，所述底座上活动连接转盘，所述伺服电机的输出轴固连于所述转盘，所述转盘的上部固连所述夹具体，所述夹具体和所述轴承外圈相匹配。

优选地，所述芯轴和所述下壳体之间设置有用于减少摩擦阻力的轴承。

优选地，所述下壳体和所述外转子之间设置有用于减少摩擦阻力的轴承。

优选地，所述伺服电机处于恒扭矩模式下。

优选地，所述轴承外圈的转速为两千转每分钟至三千转每分钟，所述砂带的线速度为两百米每分钟至三百米每分钟。

优选地，所述砂带为软布基砂带。

和传统技术相比，本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备具有以下积极作用和有益效果：

所述底座、伺服电机固连于所述工作台，所述底座上活动连接转盘，所述伺服电机的输出轴固连于所述转盘，所述转盘的上部固连所述夹具体，所述轴承外圈套于所述夹具体上。

所述立柱竖直立于所述工作台上，在所述立柱的上部设置横梁，所述立柱和横梁成龙门式布置，龙门式的结构布局使得所述夹紧机构的强度更高，稳定性更好。

两条所述立导轨分别固连于两根所述立柱上，所述立滑块活动连接于所述立导轨，所述立滑块固连于横向滑板；所述气缸的气缸体固连于所述横向滑板，所述气缸的活塞杆的末端活动连接所述顶针；所述油缸的油缸体固连于所述横梁，所述油缸的活塞杆的末端固连于所述横向滑板。所述油缸推动所述横向滑板沿所述立导轨做直线滑动。

所述顶针和所述夹具上的夹具体为同轴布置，所述油缸和所述气缸推动所述顶针下降，使所述顶针顶在所述轴承外圈上，所述轴承外圈在所述顶针和夹具体的共同挤压下而固连于所述夹具体上，所述伺服电机带动所述转盘、夹具体、轴承外圈三者做同步转动，所述轴承外圈在抛光的过程中，受到所述砂带的切向力。所述伺服电机处于扭矩模式下工作，可以使所述轴承外圈受到的切向力为恒定量。每个所述轴承外圈在抛光过程中的切向力为统一大小的量，保证了抛光效果的一致性，不会因为切向力的改变而造成抛光效果的差异。

所述气缸为短行程、低速度，所述油缸为长行程、高速度。当所述顶针下降，去顶住所述轴承外圈的过程中，所述油缸的活塞杆高速伸出，可以减少所述横向滑板的运动时间，提高装夹效率。所述油缸运动到底后，所述气缸的活塞杆低速伸出，避免了所述顶针对所述轴承外圈的冲击，使所述轴承外圈在装夹过程中不会产生划痕、变形等缺陷。

所述下壳体固连于所述工作台上，所述芯轴活动连接于所述下壳体，所述主电机的输出轴通过联轴器固连于所述芯轴的一端，在所述芯轴的另一端固连驱动轮。所述运动板上活动连接从动轮、张紧轮，所述从动轮、张紧轮、驱动轮位于同一水平高度，所述砂带连接于所述从动轮、张紧轮、驱动轮。所述主电机驱动所述驱动轮转动，所述驱动轮带动所述砂带、从动轮、张紧轮运动。

所述外转子活动连接于所述下壳体，所述摆动板的一端固连于所述外转子，在所述摆动板的另外一端固连辊子座，所述辊子座的下部活动连接辊子，在所述工作台上固连有垫板，所述辊子活动连接于所述垫板。所述摆动板可以绕所述下壳体转动，使所述砂带可以接触或者脱离所述轴承外圈。在所述摆动板的一端设置活动支持，利用所述辊子改善所述摆动板的受力状态，使所述摆动板在两端都受到支持力，确保抛光机构可以获取更长久的使用寿命。

在所述摆动板的一端固连有链条，所述链条的另一端固连有所述配重。所述链条拉动所述摆动板绕所述下壳体转动，使所述砂带接触于所述轴承外圈，所述砂带对所述轴承外圈的压力等于所述配重的重量。所述砂带对所述轴承外圈的压力为恒定量，可以保证所述轴承外圈在抛光过程中所受的压力一致的。由于每个所述轴承外圈在抛光过程中所受到的切向力是一致的，所受到的压力是一致的，可以严格保证所述轴承外圈的抛光效果是高度一致的，并且对抛光品质的把握也更加易于控制，有利于提高抛光效果。

所述摆动板的上部固连小平台，所述小平台上固连横导轨，所述横导轨的上活动连接运动板，在所述小平台上固连平推气缸的气缸体，所述平推气缸的活塞杆的末端固连于所述运动板。在所述摆动板上活动连接有限位轮，所述限位轮和所述转盘相匹配。当所述平推气缸的活塞杆处于伸出状态时，所述运动板沿所述横导轨运动，使所述砂带接触所述轴承外圈，同时使所述限位轮脱离与转盘的接触；当所述平推气缸的活塞杆处于缩回状态时，所述运动板沿所述横导轨运动，使所述砂带脱离与所述轴承外圈的接触，同时使所述限位轮与所述转盘的接触。当所述砂带脱离所述轴承外圈后，可以完成所述轴承外圈的上下料工作；当所述砂带和轴承外圈接触后，所述砂带可以完成对所述轴承外圈的抛光工作。

接下来描述本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的工作过程：

所述轴承外圈安装于所述夹具体上。

所述摆动板在所述链条的牵引下而始终存在向所述夹具体的方向运动的趋势，所述摆动板受到所述链条的拉力，拉力的方向指向所述夹具体。所述平推气缸的活塞杆缩回，所述运动板沿所述横导轨运动，所述摆动板受到所述链条的拉力，所述限位轮与所述转盘的接触，所述平推气缸推动所述运动板运动，使所述砂带脱离与所述轴承外圈、夹具体的接触。所述油缸的活塞杆缩回，所述气缸的活塞缩回，所述顶针脱离所述夹具体，将所述轴承外圈放置于所述夹具体上。所述油缸的活塞杆伸出，接着，所述气缸的活塞伸出，所述顶针接触到所述轴承外圈，将所述轴承外圈固定于所述夹具体上。

所述砂带对所述轴承外圈进行抛光。

所述平推气缸的活塞杆伸出，所述运动板沿所述横导轨运动，所述摆动板受到所述链条的拉力，所述砂带与所述轴承外圈接触，使所述限位轮脱离与所述转盘的接触。所述砂带对所述轴承外圈的压力等于所述配重的重量。所述主电机驱动所述砂带运动，所述伺服电机驱动所述轴承外圈运动。所述伺服电机处于扭矩模式下工作，所述伺服电机输出恒定的扭矩，使所述轴承外圈受到恒定量的切向力。

通过以下的描述并结合附图，本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的一个具体实施例的结构示意图；

图2、3为本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备在另一个视角下的局部结构示意图；

图4为本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的抛光机构的结构示意图；

图5为本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的抛光机构的局部结构示意图；

图6为本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的部分结构示意图；

图7为本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的夹紧机构的结构示意图。

1 工作台、2 夹紧机构、3 抛光机构、4 夹具、5 轴承外圈、6 主电机、7 砂带、8 摆动板、9 配重、10 链条、11 伺服电机、12 夹具体、13 转盘、14 立柱、15 立导轨、16 立滑块、17 气缸、18 顶针、19 油缸、20 横板、21 辊子座、22 辊子、23 垫板、24 芯轴、25 外转子、26 下壳体、27 上壳体、28 驱动轮、29 小平台、30 从动轮、31 限位轮、32 张紧轮、33 运动板、34 横导轨、35 平推气缸、36 底座、37 外表面。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备，用于对轴承外圈的外圈外表面进行抛光，以不去除材料的方式提高其表面光洁度，砂带和轴承外圈外表面实现柔性接触，依靠恒力实现打磨抛光，实时监控轴承外圈所受的切向力，轴承外圈的切向力和压力保持恒定量，保证了抛光品质的一致性，轴承外圈套于夹具体上后，可实现自动化安装、抛光作业，自动化程度高。

本发明提供了一种轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备，包括：工作台1、用于对轴承外圈实现夹紧定位的夹紧机构2、用于对所述轴承外圈外表面实现抛光的抛光机构3、用于安装所述轴承外圈的夹具4，所述夹紧机构2、抛光机构3、夹具4固连于所述工作台1上，所述夹具4位于所述夹紧机构2的下部，所述抛光机构3的砂带7接触于所述轴承外圈5的外表面37；

所述抛光机构3包括：主电机6、砂带7、摆动板8、配重9、芯轴24、外转子25、下壳体26，所述下壳体26固连于所述工作台1上，所述芯轴24活动连接于所述下壳体26，所述主电机6的输出轴通过联轴器固连于所述芯轴24的一端，在所述芯轴24的另一端固连驱动轮28；所述外转子25活动连接于所述下壳体26，所述摆动板8的一端固连于所述外转子25，在所述摆动板8的另外一端固连辊子座21，所述辊子座21的下部活动连接辊子22，在所述工作台1上固连有垫板23，所述辊子22活动连接于所述垫板23；所述摆动板8的上部固连小平台29，所述小平台29上固连横导轨34，所述横导轨34的上活动连接运动板33，所述运动板33上活动连接从动轮30、张紧轮32，所述从动轮30、张紧轮32、驱动轮28位于同一水平高度，所述砂带7连接于所述从动轮30、张紧轮32、驱动轮28；在所述小平台29上固连平推气缸35的气缸体，所述平推气缸35的活塞杆的末端固连于所述运动板33；在所述摆动板8的一端固连有链条10，所述链条10的另一端固连有所述配重9。

更具体地，在所述摆动板8上活动连接有限位轮31，所述限位轮31和所述转盘13相匹配。

更具体地，所述夹紧机构2包括：立柱14、立导轨15、立滑块16、气缸17、顶针18、油缸19，所述立柱14竖直立于所述工作台1上，在所述立柱14的上部设置横梁38，所述立柱14和横梁38成龙门式布置；两条所述立导轨15分别固连于两根所述立柱14上，所述立滑块16活动连接于所述立导轨15，所述立滑块16固连于横向滑板39；所述气缸17的气缸体固连于所述横向滑板39，所述气缸17的活塞杆的末端活动连接所述顶针18；所述油缸19的油缸体固连于所述横梁38，所述油缸19的活塞杆的末端固连于所述横向滑板39；所述顶针18和所述夹具4上的夹具体12为同轴布置。

更具体地，所述夹具4包括：底座36、伺服电机11，所述底座36、伺服电机11固连于所述工作台1，所述底座36上活动连接转盘13，所述伺服电机11的输出轴固连于所述转盘13，所述转盘13的上部固连所述夹具体12，所述夹具体12和所述轴承外圈5相匹配。

更具体地，所述芯轴24和所述下壳体26之间设置有用于减少摩擦阻力的轴承。

更具体地，所述下壳体26和所述外转子25之间设置有用于减少摩擦阻力的轴承。

更具体地，所述伺服电机11处于恒扭矩模式下。

更具体地，所述轴承外圈5的转速为两千转每分钟至三千转每分钟，所述砂带7的线速度为两百米每分钟至三百米每分钟。

更具体地，所述砂带7为软布基砂带。

见图1至图7，接下来详细描述本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备每个步骤的工作过程和工作原理：

所述底座36、伺服电机11固连于所述工作台1，所述底座36上活动连接转盘13，所述伺服电机11的输出轴固连于所述转盘13，所述转盘13的上部固连所述夹具体12，所述轴承外圈5套于所述夹具体12上。

所述立柱14竖直立于所述工作台1上，在所述立柱14的上部设置横梁38，所述立柱14和横梁38成龙门式布置，龙门式的结构布局使得所述夹紧机构2的强度更高，稳定性更好。

两条所述立导轨15分别固连于两根所述立柱14上，所述立滑块16活动连接于所述立导轨15，所述立滑块16固连于横向滑板39；所述气缸17的气缸体固连于所述横向滑板39，所述气缸17的活塞杆的末端活动连接所述顶针18；所述油缸19的油缸体固连于所述横梁38，所述油缸19的活塞杆的末端固连于所述横向滑板39。所述油缸19推动所述横向滑板39沿所述立导轨15做直线滑动。

所述顶针18和所述夹具4上的夹具体12为同轴布置，所述油缸19和所述气缸17推动所述顶针18下降，使所述顶针18顶在所述轴承外圈5上，所述轴承外圈5在所述顶针18和夹具体12的共同挤压下而固连于所述夹具体12上，所述伺服电机11带动所述转盘13、夹具体12、轴承外圈5三者做同步转动，所述轴承外圈5在抛光的过程中，受到所述砂带7的切向力。所述伺服电机11处于扭矩模式下工作，可以使所述轴承外圈5受到的切向力为恒定量。每个所述轴承外圈5在抛光过程中的切向力为统一大小的量，保证了抛光效果的一致性，不会因为切向力的改变而造成抛光效果的差异。

所述气缸17为短行程、低速度，所述油缸19为长行程、高速度。当所述顶针18下降，去顶住所述轴承外圈5的过程中，所述油缸19的活塞杆高速伸出，可以减少所述横向滑板39的运动时间，提高装夹效率。所述油缸19运动到底后，所述气缸17的活塞杆低速伸出，避免了所述顶针18对所述轴承外圈5的冲击，使所述轴承外圈5在装夹过程中不会产生划痕、变形等缺陷。

所述下壳体26固连于所述工作台1上，所述芯轴24活动连接于所述下壳体26，所述主电机6的输出轴通过联轴器固连于所述芯轴24的一端，在所述芯轴24的另一端固连驱动轮28。所述运动板33上活动连接从动轮30、张紧轮32，所述从动轮30、张紧轮32、驱动轮28位于同一水平高度，所述砂带7连接于所述从动轮30、张紧轮32、驱动轮28。所述主电机6驱动所述驱动轮28转动，所述驱动轮28带动所述砂带7、从动轮30、张紧轮32运动。

所述外转子25活动连接于所述下壳体26，所述摆动板8的一端固连于所述外转子25，在所述摆动板8的另外一端固连辊子座21，所述辊子座21的下部活动连接辊子22，在所述工作台1上固连有垫板23，所述辊子22活动连接于所述垫板23。所述摆动板8可以绕所述下壳体26转动，使所述砂带7可以接触或者脱离所述轴承外圈7。在所述摆动板8的一端设置活动支持，利用所述辊子22改善所述摆动板8的受力状态，使所述摆动板8在两端都受到支持力，确保抛光机构3可以获取更长久的使用寿命。

在所述摆动板8的一端固连有链条10，所述链条10的另一端固连有所述配重9。所述链条10拉动所述摆动板8绕所述下壳体26转动，使所述砂带7接触于所述轴承外圈7，所述砂带7对所述轴承外圈7的压力等于所述配重9的重量。所述砂带7对所述轴承外圈7的压力为恒定量，可以保证所述轴承外圈7在抛光过程中所受的压力一致的。由于每个所述轴承外圈7在抛光过程中所受到的切向力是一致的，所受到的压力是一致的，可以严格保证所述轴承外圈7的抛光效果是高度一致的，并且对抛光品质的把握也更加易于控制，有利于提高抛光效果。

所述摆动板8的上部固连小平台29，所述小平台29上固连横导轨34，所述横导轨34的上活动连接运动板33，在所述小平台29上固连平推气缸35的气缸体，所述平推气缸35的活塞杆的末端固连于所述运动板33。在所述摆动板8上活动连接有限位轮31，所述限位轮31和所述转盘13相匹配。当所述平推气缸35的活塞杆处于伸出状态时，所述运动板33沿所述横导轨34运动，使所述砂带7接触所述轴承外圈7，同时使所述限位轮31脱离与转盘13的接触；当所述平推气缸35的活塞杆处于缩回状态时，所述运动板33沿所述横导轨34运动，使所述砂带7脱离与所述轴承外圈7的接触，同时使所述限位轮31与所述转盘13的接触。当所述砂带7脱离所述轴承外圈7后，可以完成所述轴承外圈7的上下料工作；当所述砂带7和轴承外圈7接触后，所述砂带7可以完成对所述轴承外圈7的抛光工作。

接下来描述本发明轴承外圈外表面力控式柔性抛光设备的工作过程：

所述轴承外圈7安装于所述夹具体12上。

所述摆动板8在所述链条10的牵引下而始终存在向所述夹具体12的方向运动的趋势，所述摆动板8受到所述链条8的拉力，拉力的方向指向所述夹具体12。所述平推气缸35的活塞杆缩回，所述运动板33沿所述横导轨34运动，所述摆动板8受到所述链条8的拉力，所述限位轮31与所述转盘13的接触，所述平推气缸35推动所述运动板33运动，使所述砂带7脱离与所述轴承外圈7、夹具体12的接触。所述油缸19的活塞杆缩回，所述气缸17的活塞缩回，所述顶针18脱离所述夹具体12，将所述轴承外圈5放置于所述夹具体12上。所述油缸19的活塞杆伸出，接着，所述气缸17的活塞伸出，所述顶针18接触到所述轴承外圈5，将所述轴承外圈5固定于所述夹具体12上。

所述砂带7对所述轴承外圈5进行抛光。

所述平推气缸35的活塞杆伸出，所述运动板33沿所述横导轨34运动，所述摆动板8受到所述链条8的拉力，所述砂带7与所述轴承外圈7接触，使所述限位轮31脱离与所述转盘13的接触。所述砂带7对所述轴承外圈7的压力等于所述配重9的重量。所述主电机6驱动所述砂带7运动，所述伺服电机11驱动所述轴承外圈7运动。所述伺服电机11处于扭矩模式下工作，所述伺服电机11输出恒定的扭矩，使所述轴承外圈7受到恒定量的切向力。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。