用于轴承环的磨床以及在该磨床中设定相切状态的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可用于研磨轴承环的磨床。本发明还涉及在这样机床的砂轮与其环境之间设定相切状态的方法。
【背景技术】
[0002]在轴承制造领域中，例如从W0-A-2008/080240已经知晓，利用提供有关于轴可旋转运动的旋转砂轮的磨床。一方面已知这样的砂轮必须与成型工具相互作用，以便使其外周边边缘与要处理的轴承环的实际几何形状一致，另一方面，与随后安装在磨床的工作位置内的轴承环相互作用且由卡盘保持在该工作位置。由于这样的相互作用，重要的是在设定用于处理新型轴承环的磨床期间在砂轮与成型工具以及与卡盘相切时进行评估。迄今，这些元件相切位置的检测都是手工进行，这需要合格的人力和操作人员的高质量劳动。这是耗时且昂贵的。
【发明内容】
[0003]本发明针对于用新的磨床来解决这些问题，其适合于容易且自动地检测砂轮与其环境的相切状态，特别是与属于磨床的保持装置的卡盘和成型工具的相切状态。
[0004]为此，本发明涉及用于轴承环的磨床，该磨床包括机架、围绕第一旋转轴线旋转运动的旋转砂轮、在轴承环的其中一个表面的研磨操作期间轴承环就位的工作台、保持轴承环在工作台的卡盘，该卡盘沿着第二旋转轴线旋转运动。根据本发明，该磨床还包括:
[0005]-第一自动装置，其相对于该砂轮的外周边边缘设定成型工具的位置，这些第一自动装置包括电动机、连接到该电动机以检测该电动机的输出轴旋转的编码器、沿着平移轴线的该成型工具的位置的传感器、以及用于比较编码器的输出信号和传感器的输出信号的装置，
[0006]-第二自动装置，其设定该卡盘沿着该第二旋转轴线的轴向位置，这些第二执行装置包括用于沿着该第二旋转轴线平移驱动该卡盘的电动机和检测该卡盘围绕该第二旋转轴线旋转的装置。
[0007]由于本发明，第一和第二自动装置可以一方面以任何顺序先后用来设定砂轮的外周边边沿和成型工具之间的相切状态，另一方面，用来设定砂轮的侧表面和卡盘之间的相切状态。在两种情况下，因为不需要依赖于人工操作，这样的设定可以以快速的且可再现的方式实现。
[0008]第一自动装置的传感器优选为光学标尺传感器。优选地，该机床包括用来移动砂轮的装置，使其从相对于第二旋转轴线偏移的位置移动到砂轮的侧面与第二旋转轴线相交的第二位置。
[0009]本发明还涉及能用如上所述的磨床实施的方法，更具体而言，涉及在用于轴承环的磨床中在砂轮与其环境之间设定相切状态的方法，该机床除了围绕第一旋转轴线旋转的砂轮外还包括机架、在轴承环的其中一个表面的研磨操作期间轴承环就位的工作台以及用于保持轴承环在工作台中的卡盘，该卡盘围绕第二旋转轴线旋转运动。根据本发明，该方法至少包括下面的步骤:
[0010]-a)通过促动第一电动机朝着该第一旋转轴线沿着横向轴线平移移动成型工具，该成型工具用于成型该磨床的外周边边缘，
[0011]-b)通过连接到该电动机的编码器检测该电动机的输出轴的旋转，
[0012]-c)通过专门的传感器检测该成型工具沿着横向轴线的位置，
[0013]-d)比较该编码器的第一输出信号与该专门的传感器的第二输出信号，
[0014]-e)当该第一输出信号表不该输出轴的旋转且该第二输出信号表不该成型工具沿着该横向轴线的停止时，评估该成型工具与该砂轮的该外周边边缘的相切，
[0015]-f)移动该砂轮到该砂轮的侧表面与该第二旋转轴线相交的位置，
[0016]-g)围绕该第一旋转轴线旋转运动该砂轮，
[0017]-h)通过促动第二电动机沿着该第二旋转轴线朝向该砂轮的该侧表面平移移动该卡盘，
[0018]-1)通过专门的旋转传感器检测与该卡盘整体旋转的轴的旋转，
[0019]-j) 一旦该专门的旋转传感器检测到该轴的旋转，评估所述卡盘与所述砂轮的侧表面的相切。
[0020]步骤a)至e)可在步骤f)至j)之前或之后执行。
[0021]根据本发明有利但非必须的进一步方面，可提供:
[0022]-当在步骤e)中评估成型工具与砂轮的外周边边缘相切时，停止第一电动机，和/或
[0023]-当在步骤j)中评估卡盘与砂轮的侧表面相切时，停止第二电动机。
[0024]而且，本发明还涉及用于成型砂轮的外周边边缘或者如上所述磨床的卡盘的轴向表面的方法，其中实施如上所述的方法。
[0025]为了成型砂轮的外周边边缘，当评估成型工具与周边边缘相切时，在步骤e)后实施采用另外的步骤k)，并且包括在给定的行程上沿着横向轴线朝着第一旋转轴线运动成型工具。
[0026]为了成型卡盘的轴向表面，当评估卡盘与砂轮的侧表面相切时，在步骤j)后实施采用下面的步骤I)，并且包括在给定的行程上沿着第二旋转轴线朝着砂轮平移移动卡盘。
【附图说明】
[0027]本发明在下面描述的基础上将更好理解，下面的描述根据附图给出且作为说明的示例，而不限制本发明的目标。附图中:
[0028]图1是根据本发明的磨床的前视图，
[0029]图2是对应于图1上细节II的局部透视图，
[0030]图3是其中仅示出该机床某些部件的图1和2所示磨床的一部分的俯视示意图，以及
[0031]图4是当磨床为另一种构造时与图3类似的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0032]图1至4所示的磨床2包括机架4和围绕第一旋转轴线X6旋转的旋转砂轮6。电动机8用于驱动砂轮16围绕轴线X6旋转。D6表示砂轮6的外径。
[0033]砂轮6和电动机8由辅助机架9支撑，辅助机架9相对于机架4在垂直于轴线X6的两个相对方向上运动，如图1上的双箭头A9所示。轴线X6相对于辅助机架9是固定的。
[0034]砂轮6的外周边表面10根据需要由压花器12成型且用于研磨非进一步表示轴承的内环500的外表面。压花器12，有时称为“金刚石辊”，也由辅助机架9支撑。在如图所示的示例中，外表面10具有中心凸块110，从而用于研磨环500具有凹槽502A的外径向表面 502。
[0035]磨床2设置有工作台或区域14，其中每个环500在研磨操作中相对于砂轮6被陆续保持就位。
[0036]工作位置14包括两个支撑根部16和18，其每一个分别提供有配合件20，22。配合件20适合于抵靠磁性夹具24的外径向表面，而配合件22由两部分制作且适合于抵靠环500的外周边表面502。每个支撑根部16和18分别安装在滑块26，28上。另一个滑板30用于避免环500的脱离。
[0037]在将其加载在工作台14时，如图1、2和3所示，每个环500关于磁性夹具24的平行于或基本上平行于轴线X6的中心轴线X24定心。在该构造中，环500的中心孔504是空的，并且由于表面10和502之间的摩擦，环500由砂轮6围绕轴线X6的旋转运动围绕轴线X24被旋转驱动。环500在图3上被切除以便示出中心孔504。
[0038]两种类型的设备用于将环500提供到工作台14并且在处理完后将环从该工作台撤离。在本说明书中，尚未处理的环称为“黑环”，而已经由砂轮6处理过的环称为“研磨环”。
[0039]多轴机器人100属于传输装置，其具有6个自由度。通过其基座102将多轴机器人安装在磨床2的机架4上且包括多关节臂104，其自由端配备有夹具106，该夹具适合于通过机器人100的适当程序抓住或握紧不同类型的环500。
[0040]运动臂200也属于传输装置。该运动臂200关于轴线X200是可旋转的，该轴线X200相对于机架4固定且平行于轴线X6。运动臂200与轴线X200相对的自由端204附近设置有抓取环500以使其远离工作台14的装置。
[0041 ] 磨床2包括进口滑槽300，其中黑环500在重力下在箭头A300的方向上运动。为了简单起见，仅一个环500表示在图2上的进口滑槽300中。进口滑槽300靠近机器人100，机器人100可根据需要拾取进口滑槽300中的环500。
[0042]另一方面，磨床2还包括出口滑槽310，在其中研磨环500 —个接一个地被排放出来。在出口滑槽310中，研磨环500在重力下在箭头A310的方向上运动。在朝着臂200定向的其一侧上，出口滑槽310配备有释放装置312，其设置有尺寸足以容纳运动臂200的抓紧装置的凹口 314，但是该凹口的两个横向边缘之间所测得的横向尺寸小于环500的外径。
[0043]压花器12相对于轴线X6沿着轴线Y12是可运动的，轴线Y12相对于轴线X6是径向的。当需要使边缘10与新的形状一致时，为了使压花器12与环6的外周边表面或边缘10接触这样的运动是必要的，新的形状用于在机床2上待处理的新型轴承环500。压花器12沿着轴线Y12的运动由电动机702驱动，电动机的输出轴704设置了滚珠丝杠机构706，其具有刚性地连接到压花器12的输出滑板。因此，根据提供给电动机702的电流，能在双箭头A12的方向上沿着轴线Y12平移移动压花器。
[0044]光学标尺传感器708设置在滚珠丝杠机构706和压花器12之间。它包括固定刻度708A和沿着刻度708A运动的滑板708B，并且包括能读取刻度708A的感应单元708C。滑板708B刚性地连接到压花器12。因此，光学标尺传感器708能将信号S7qs输送到电子控制单元或E⑶800，该信号Stos表示压花器12沿着轴线Y12的实际位置。
[0045]换言之，压花器12自身用作光学标尺708的“触角”或“探针”。
[0046]另一方面，编码器710连接到电动机702，并且能给E⑶800输送电信号S71。，信号S71。表示电动机702的没有示出的转子的角位置或速度，也就是输出轴704的角位置或速度。
[0047]在需要使用压花器12以便在砂轮6的外周边表面或边缘10上设定新形状时，促动电动机702而沿着轴线Y12朝着轴线X6运动压花器12。在该运动期间且以规则的时间段，例如每100ms，光学标尺传感器708和编码器710给E⑶800提供它们各自的输