一种轴承外圈内沟道磨削机及其轴承外圈驱动夹持机构的制作方法

本发明涉及轴承外圈内沟道加工设备，特别涉及一种轴承外圈内沟道磨削机及其轴承外圈驱动夹持机构。

背景技术：

轴承被广泛应用于各个生产和生活领域，轴承内部的结构包括轴承外圈，如公告号为CN2842058Y的中国实用新型专利一种轴承外圈，其整体的形状为圆环形，且外圈的内环壁上周向设有供滚动体滑动的凹槽，在传统加工流程中，轴承外圈的外圆周侧壁会先经过磨削处理。

传统的内沟道加工设备中，一方面，设置有用于驱动轴承外圈进行周向旋转的驱动机构，另一方面，通过多个保持臂以最大程度减少整个轴承外圈的径向跳动量，并且保持臂的端部与轴承外圈的外圆周侧壁之间呈点接触；上述类型的加工设备，在实际使用过程中，轴承外圈会发生不断旋转，轴承外圈的外圆周侧壁会与保持臂之间产生摩擦，而点接触的方式，会导致轴承外圈的外侧壁上存在条状磨痕，轴承外圈的加工质量较低，且需要在内沟道加工完毕之后，还需要设置额外的磨床对带有条状磨痕的轴承外圈进行磨削处理，大幅度增加了加工成本。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种轴承外圈驱动夹持机构，其在轴承外圈内沟道磨削过程中，大幅度降低轴承外圈外侧壁所受的损伤。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴承外圈驱动夹持机构，包括外圈驱动机构、保持组，所述外圈驱动机构外侧壁上设有驱动区，轴承外圈进入到驱动区并受外圈驱动机构驱动旋转；所述保持组包括至少两个连接于外圈驱动机构外侧壁的第一保持臂、第二保持臂以及第二臂驱动部，所述第一保持臂以驱动区的中部为中心呈圆周阵列设置，每个第一保持臂的长度方向均穿过驱动区的中部，每个第一保持臂靠近驱动区的端部均设有第一弧形凹槽，所述第一弧形凹槽的圆弧面曲率与对应加工的轴承外圈外径弧面曲率保持一致；所述第二保持臂上设有驱动端、靠近于轴承外圈的抵触端、位于驱动端和抵触端之间的铰接部，所述铰接部铰接于外圈驱动机构外侧壁，所述抵触端上设有第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽的圆弧面曲率与对应加工的轴承外圈外径弧面曲率保持一致，所述第二臂驱动部用于拉动驱动端并使第二保持臂绕着铰接部进行旋转且最终使抵触端远离或抵靠于轴承外圈。

通过上述技术方案，当轴承外圈进入到驱动区内时，轴承外圈的外圆周侧壁会同时与多个第一弧形凹槽相互贴合，然后第二臂驱动部拉动驱动端，并使第二保持臂绕着铰接点进行旋转，直至第二保持臂的第二弧形凹槽与轴承外圈的外圆周侧壁相抵，之后，外圈驱动机构能直接使位于驱动区的轴承外圈发生周向旋转，在轴承外圈进行周向旋转的过程中，轴承外圈的外侧壁与第一保持臂、第二保持臂之间的接触为弧形面接触，并且第一弧形凹槽的圆弧面曲率以及第二弧形凹槽的圆弧面曲率与对应加工的轴承外圈外径弧面曲率之间均保持一致，彻底改变传统的点接触，轴承外圈的外侧壁所受的损伤得到大幅度降低；当整个轴承外圈加工完毕之后，第二保持臂上的第二弧形凹槽与轴承外圈发生分离，轴承外圈即可顺利地从驱动区内取出。

优选的，所述第一保持臂驱动区的端部设有陶瓷块，所述第一弧形凹槽位于陶瓷块上。

通过上述技术方案，陶瓷块的选用，首先，利用了陶瓷块的耐高温性能较好，即使轴承外圈与陶瓷块之间因高速摩擦而发生，陶瓷块受影响的程度较低，使用寿命长；其次，陶瓷块的耐磨性能较高，适应长时间高速摩擦；再次，有助于减少陶瓷块与轴承外圈外侧壁之间的摩擦损伤。

优选的，还包括直立抵板，所述第一保持臂、第二保持臂均连接于所述直立抵板的竖直外侧壁上，所述外圈驱动机构包括旋转轴，所述旋转轴的端部贯穿于直立抵板，且所述驱动区位于旋转轴的端面上，所述旋转轴上设有用于对轴承外圈发生磁力吸附作用的电磁线圈。

通过上述技术方案，当电磁线圈通电之后，能把轴承外圈直接吸附于旋转轴上，旋转轴的转动能直接同步带动轴承外圈的旋转，无需设置其他夹持机构；第一保持臂与第二保持臂均设置在同一直立抵板上，其结构上较为紧凑，占用体积较小，并且与电磁线圈的旋转轴相互配合，其整体所占的面积进一步减少。

本发明的第二个目的在于提供一种轴承外圈内沟道磨削机，其能大幅度提升轴承外圈的加工质量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴承外圈内沟道磨削机，包括机架，还包括纵向滑移台、横向滑移台、位于纵向滑移台上的如上述轴承外圈驱动夹持机构、位于横向滑移台上的内沟道磨削部、纵向驱动部、横向驱动部，所述纵向滑移台纵向滑移连接于机架且受纵向驱动部驱动，所述横向滑移台横向滑移连接于机架且受横向驱动部驱动，所述内沟道磨削部包括内沟道磨削电机、位于内沟道磨削电机输出轴的磨头，所述内沟道磨削电机的输出轴相对于直立抵板的正投影位于驱动区内。

通过上述技术方案，轴承外圈位于轴承外圈驱动夹持机构内后，横向驱动部能直接驱动横向滑移台进行横向移动，且使磨头移动至轴承外圈内，纵向驱动部驱动纵向滑移台进行纵向移动，位于纵向滑移台上的轴承外圈驱动夹持机构以及轴承外圈均与纵向滑移台进行同步滑移，与此同时，磨头会与轴承外圈的内侧壁发生接触，并不断磨削轴承外圈内侧壁，以最终形成轴承外圈内沟道。

优选的，还包括阻料部，所述直立抵板上设有下料通道，所述下料通道与驱动区内部相通，所述阻料部包括滑移连接于直立抵板上的阻料臂、阻料驱动部，所述阻料驱动部用于驱动阻料臂移动至下料通道与驱动区之间，且用于阻止位于下料通道内的轴承外圈进入到驱动区内。

通过上述技术方案，阻料驱动部能直接带动驱动阻料臂进行滑移运动，当驱动阻料臂滑移至下料通道与驱动区之间时，驱动阻料臂能阻止位于下料通道内的轴承外圈进入到驱动区内，防止其他轴承外圈对位于驱动区内的轴承外圈加工产生影响；当驱动驱动阻料臂滑移出下料通道与驱动区之外时，位于下料通道内的轴承外圈会直接补充进入到驱动区内。

优选的，还包括入料组件，所述入料组件包括主输料件、第一副输料件、第二副输料件；

所述主输料件包括主输料轨道、位于主输料轨道且用于带动轴承外圈沿主输料轨道进行移动的传送带，所述主输料轨道上设有主下料口、用于控制主下料口启闭的启闭部；

所述第一副输料件整体呈竖直设置，所述第一副输料件内设有第一输料通道；

所述第二副输料件内设有第二输料通道，所述第一输料通道一端与主下料口相接，且另一端与第二输料通道相接，所述第二输料通道背离第一输料通道的端口与下料通道相接；

还包括位于第一副输料件上的入料红外检测装置，所述入料红外检测装置用于检测第一输料通道内的轴承外圈是否隔断入料红外检测装置的红外信号，所述入料红外检测装置信号输出于启闭部，当入料红外检测装置的红外信号未被隔断时，启闭部开启于主下料口。

通过上述技术方案，在大批量自动化生产加工轴承外圈时，大量的轴承外圈可直接排列于主输料轨道上，受传送带的带动作用，轴承外圈不断地沿着主输料轨道进行运动，当第一输料通道内部被入料红外检测装置检测到不存在轴承外圈时，启闭部便会打开主输料轨道上的主下料口，轴承外圈便会直接从主下料口滚落到第一副输料通道内，始终保持第二副输料通道内的轴承外圈量；反之，当第一输料通道内部被入料红外检测装置检测到存在轴承外圈时，启闭部便会关闭主输料轨道上的主下料口，轴承外圈便不会直接从主下料口滚落到第一副输料通道内；上述过程中，实现自动控制主输料轨道内的轴承外圈在合适的时间进入到第二输料通道，以最终实现准确自动化下料。

优选的，所述第一输料通道的整体形状为波浪形。

通过上述技术方案，当轴承外圈滚落至第一输料通道时，轴承外圈受重力作用往下移动，并会依次与第一输料通道的两个相对侧壁发生交替撞击，相比于呈竖直设置的第一输料通道，当第一输料通道底部存在一轴承外圈时，其余轴承外圈下落时接受左右碰撞之后，两个轴承外圈相互接触时，两者之间因碰撞所产生的磨损较小，同样有利于提升后期的轴承外圈质量。

优选的，所述机架上还设有用于修整磨头的修模机构，所述修模机构位于轴承外圈驱动夹持机构与内沟道磨削部之间。

通过上述技术方案，在整个轴承外圈内沟槽的磨削过程中，磨头的磨损是最为严重的也是极为重要的部件，一般在加工时，对每4个轴承外圈进行磨削后，修模机构便可对模头进行修整，从而保证该批次的轴承外圈的质量。

优选的，所述修模机构包括固定于机架的修模座、铰接于修模座的修模臂、用于驱动修模臂转动的修模驱动部，所述修模臂背离修模座的端部设有用于直接对磨头接触修整的修模头。

通过上述技术方案，修模驱动部直接驱动修模臂进行摆动，当磨头需要进行修整时，修模头能直接接触磨头进而对其进行修整，当不需要进行修整时，修模臂与磨头分离，防止与磨头的正常磨削动作产生干涉。

优选的，还包括出料轨道，所述出料轨道一端与驱动区相接且供轴承外圈滚入，所述出料轨道上设有用于对轴承外圈进行退磁处理的消磁器

通过上述技术方案，磨削之后的轴承外圈，其自身会带有一定的磁性，消磁器的设置，能直接对轴承外圈进行消磁处理，进一步提升了轴承外圈的加工质量。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

（1）其生产出的轴承外圈外圆周侧壁的磨损程度非常低；

（2）轴承外圈驱动夹持机构的结构紧凑性较高。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图，用于展示实施例一的安装结构；

图2为实施例一的正视结构示意图，用于展示实施例一中各组件的安装配合位置关系；

图3为实施例一的侧视结构示意图，主要用于展示外圈驱动机构与直立抵板之间的连接关系；

图4为实施例二的结构示意图，用于展示实施例二的总体结构；

图5为未安装主输料件、第一副输料件、第二副输料件时的侧视结构示意图，主要用于展示机架上各部件之间的安装位置关系；

图6为未安装主输料件、第一副输料件、第二副输料件时的俯视结构示意图，用于展示机架上的各部件之间的配合关系；

图7为主输料件的结构示意图，用于展示主输料件的内部组成结构；

图8为第一副输料件的结构示意图，用于展示第一副输料件的内部组成结构。

附图标记：1、外圈驱动机构；2、驱动区；3、保持组；4、第一保持臂；5、第二保持臂；6、驱动端；7、抵触端；8、铰接部；9、第二弧形凹槽；10、陶瓷块；11、直立抵板；13、旋转轴；14、电磁线圈；15、第二臂驱动部；16、第一弧形凹槽；17、纵向滑移台；18、横向滑移台；19、内沟道磨削部；20、内沟道磨削电机；21、磨头；22、纵向驱动部；23、横向驱动部；24、阻料部；25、阻料臂；26、阻料驱动部；27、下料通道；28、入料组件；29、主输料件；30、主输料轨道；31、主下料口；32、启闭部；33、传送带；34、第一副输料件；341、固定板；342、拆卸板；35、第一输料通道；351、橡胶弹性层；36、第二副输料件；37、第二输料通道；38、入料红外检测装置；39、修模机构；40、修模座；41、修模臂；42、修模驱动部；43、修模头；44、出料轨道；45、消磁器；46、机架；47、驱动气缸；48、挡片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种轴承外圈驱动夹持机构，参见图1以及图3所示，其内部包括一竖直设置的直立抵板11，该直立抵板11的一侧设有为外圈驱动机构1，其中的外圈驱动机构1包括呈水平设置的旋转轴13、用于驱动旋转轴13周向旋转的旋转电机，旋转轴13的端部贯穿于直立抵板11，该旋转轴13上设有电磁线圈14，且电磁线圈14与外接电源相连，旋转轴13的端部设置了驱动区2，当轴承外圈滚落至驱动区2内时，外接电源对电磁线圈14进行供电，驱动区2便可对该轴承外圈进行磁力吸附，旋转轴13发生周向旋转，带动轴承外圈同步旋转。

参见图1、图2以及图3所示，在直立抵板11的另一侧设有保持组3，该保持组3包括两个连接于直立抵板11侧壁的第一保持臂4、一第二保持臂5、第二臂驱动部15，该第一保持臂4以驱动区2的中部为中心呈圆周阵列设置，每个第一保持臂4的长度方向均穿过驱动区2的中部，两个第一保持臂4的长度方向之间所形成的角度最好为90度，每个第一保持臂4靠近于驱动区2的端部均连接有陶瓷块10，而每个陶瓷块10靠近于驱动区2的端面上均设有第一弧形凹槽16，第一弧形凹槽16的圆弧面曲率与对应加工的轴承外圈外径弧面曲率保持一致，以更好地贴合待加工轴承外圈，提升轴承外圈加工质量；其中的第二保持臂5上设置了驱动端6、靠近于轴承外圈的抵触端7、位于驱动端6和抵触端7之间的铰接部8，铰接部8铰接于直立抵板11外侧壁，在抵触端7上设置了第二弧形凹槽9，第二弧形凹槽9的圆弧面曲率与对应加工的轴承外圈外径弧面曲率保持一致，以对待加工轴承外圈进行更好夹持，第二臂驱动部15则可选用伸缩气缸或其他能实现伸缩功能的驱动源，第二臂驱动部15可直接用于拉动驱动端6，第二保持臂5绕着铰接部8进行旋转，最终使抵触端7远离或抵靠于轴承外圈，另外，为了达到保持轴承外圈的最佳效果，当两个第一弧形凹槽16和一个第二弧形凹槽9均与轴承外圈外侧壁同时相抵时，三个夹持点之间的两两距离均相等。

动作流程：

轴承外圈掉落至驱动区2内，与此同时，轴承外圈的外侧壁会首先与两个第一保持臂4的第一弧形凹槽16进行相抵，第二臂驱动部15直接施力于驱动端6，整个第二保持臂5绕着铰接部8进行周向旋转，并最终使抵触端7上的第二弧形凹槽9与轴承外圈的外侧壁相抵，电磁线圈14通电，轴承外圈受磁力吸引，直接吸附于驱动区2，旋转轴13发生周向旋转，轴承外圈便可实现同步旋转。

实施例二：

一种轴承外圈内沟道磨削机，参见图4、图5以及图6所示，包括了置于地面的机架46，在机架46上从左到右依次设置了纵向滑移台17、修模机构39、横向滑移台18、纵向驱动部22、横向驱动部23，其中的横向滑移台18滑移连接在机架46上且其滑移方向与三者之间的排列方向保持一致，而纵向滑移台17同样滑移连接在机架46上且其滑移方向垂直于横向滑移台18的滑移方向，纵向驱动部22、横向驱动部23均可采用如伸缩气缸、伸缩油缸或其他能实现伸缩功能的驱动源，并且纵向驱动部22用于驱动纵向滑移台17进行滑动，横向驱动部23用于驱动横向滑移台18进行滑动。

参见图4、图5以及图6所示，在纵向滑移台17上连接有如实施例一中的轴承外圈驱动夹持机构，在横向滑移台18上连接有内沟道磨削部19，以下则针对内沟道磨削部19进行详细介绍：内沟道磨削部19包括内沟道磨削电机20，该内沟道磨削电机20的输出轴长度方向与横向滑移台18的滑移方向保持一致，内沟道磨削电机20的输出轴相对于直立抵板11的正投影位于驱动区2内，在内沟道磨削电机20的输出轴端部连接了一圆盘形的磨头21，以用于磨削位于驱动区2内轴承外圈的内沟道。

为了更好地完成自动化下料动作，故还设置了阻料部24以及入料组件28：

参见图2以及图5所示，在直立抵板11靠近横向滑移台18的侧壁上设有下料通道27，下料通道27的设置方向为竖直方向，该下料通道27与驱动区2内部相通，阻料部24则包括了纵向滑移连接于直立抵板11上的阻料臂25、阻料驱动部26，阻料臂25的滑移方向与纵向滑移台17的滑移方向保持一致，而阻料驱动部26同样可采用如伸缩气缸、伸缩油缸或其他能实现伸缩功能的驱动源，阻料驱动部26的伸缩动作直接决定了阻料臂25是否移动至下料通道27与驱动区2之间，且当阻料臂25伸入到下料通道27与驱动区2之间后，下料通道27内的轴承外圈便不会进入到驱动区2内；当阻料臂25伸出到下料通道27与驱动区2之外，下料通道27内的轴承外圈便会进入到驱动区2内。

而入料组件28包括主输料件29、第一副输料件34、第二副输料件36；

其中，参见图4以及图7所示，主输料件29包括了呈水平设置的主输料轨道30，在主输料轨道30内设置有传送带33，在主输料轨道30上设有主下料口31，当轴承外圈位于主输料轨道30内时，会被传送带33带动，并沿着主输料轨道30进行移动，在主下料口31处设有启闭部32，该启闭部32包括驱动气缸47，该驱动气缸47的伸缩动力端上设有挡片48，驱动气缸47的伸缩动作，会直接决定挡片48是否挡于主下料口31，并且当挡片48未挡在主下料口31处时，主输料轨道30内的轴承外圈能直接落下；

其中，参见图4以及图8所示，第一副输料件34整体呈竖直设置，在第一副输料件34内设有第一输料通道35，第一输料通道35的整体形状为波浪形，当轴承外圈从主下料口31落下时，可直接落入到第一输料通道35内并沿竖直方向往下运动，值得一提的是，该第一副输料件34包括一固定板341以及一拆卸板342，第一输料通道35位于固定板341上，且拆卸板342通过若干螺栓盖设于固定板341上，在第一输料通道35的波浪形侧壁上贴附了橡胶弹性层351，当轴承外圈与该第一输料通道35相接触时，橡胶弹性层351的设置，能避免轴承外圈与第一输料通道35产生硬性接触，拆卸板342的材质为透明塑料，当橡胶弹性层351的弹性性能降低时，可直接通过拆卸拆卸板342来实现对橡胶弹性层351的更换；

其中，参见图2以及图4所示，第二副输料件36内设有第二输料通道37，第二输料通道37一端与第一输料通道35背离主下料口31一侧相接，且另一端与下料通道27相接，第一输料通道35内的轴承外圈会滚落至第二输料通道37，之后进入到下料通道27；

另外，参见图4以及图8所示，在第一副输料件34上还设置了入料红外检测装置38，该入料红外检测装置38可直接用于检测第一输料通道35内的轴承外圈是否隔断入料红外检测装置38的红外信号，即当第一输料通道35内存在轴承外圈时，入料红外检测装置38的红外信号会直接被轴承外圈挡住，进而隔断；当第一输料通道35内未存在轴承外圈时，入料红外检测装置38的红外信号便不会接被轴承外圈挡住，进而未隔断；入料红外检测装置38信号输出于启闭部32，当入料红外检测装置38的红外信号未被隔断时，启闭部32内的驱动气缸47进行收缩，挡片48与主下料口31分离，轴承外圈能直接从主下料口31下落；当入料红外检测装置38的红外信号被隔断时，启闭部32内的驱动气缸47进行伸长，挡片48挡于主下料口31，轴承外圈便不能从主下料口31下落。

以下针对修模机构39做介绍：

参见图4、图5以及图6所示，修模机构39位于轴承外圈驱动夹持机构与内沟道磨削部19之间，修模机构39包括固定于机架46的修模座40、铰接于修模座40的修模臂41、用于驱动修模臂41转动的修模驱动部42，修模臂41的铰接轴方向与横向滑移台18的滑移方向保持一致，修模臂41背离修模座40的端部设有用于直接对磨头21接触修整的修模头43。

参见图4所示，在整个磨削机上还设置了出料轨道44，出料轨道44一端与驱动区2相接且供轴承外圈滚入，出料轨道44上设有消磁器45，当轴承外圈加工完毕之后，经过消磁器45，能直接消除轴承外圈的磁力。

工作流程：

待加工内沟道的轴承外圈位于主输料轨道30内，传送带33不断地带动轴承外圈进行移动，当入料红外检测装置38的红外信号未被位于第一输料通道35内的轴承外圈所隔断时，启闭部32开启主下料口31，主输料轨道30内的待加工内沟道的轴承外圈从主下料口31滚落至第一输料通道35内，之后便会持续性滚落堆叠在第一输料通道35内，直至入料红外检测装置38的红外信号被位于第一输料通道35内的轴承外圈所隔断，启闭部32关闭主下料口31；

从第一输料通道35内的待加工内沟道的轴承外圈进入到下料通道27内，之后再进入到驱动区2，并先与两个第一保持臂4上陶瓷块10的第一弧形凹槽16相抵，与此同时，阻料驱动部26驱动阻料臂25往下料通道27与驱动区2之间移动，从而阻挡于下料通道27与驱动区2之间，防止位于下料通道27内的轴承外圈意外进入到驱动区2内；

电磁线圈14通电，旋转轴13对位于驱动区2的轴承外圈产生磁力吸引，旋转轴13发生旋转，带动该轴承外圈进行同步旋转，内沟道磨削电机20发生驱动旋转，带动磨头21进行旋转，横向驱动部23驱动横向滑移台18往纵向滑移台17方向进行移动，并使磨头21进入到轴承外圈的内圈，纵向驱动部22驱动纵向滑移台17进行移动，此时，位于纵向滑移台17上的待加工轴承外圈也会纵向移动，磨头21即可用于对轴承外圈的内沟道进行磨削；

内沟道磨削完毕之后，横向驱动部23驱动横向移动台往背离直立抵板11的一侧进行移动，第二臂驱动部15驱动第二保持臂5绕铰接部8进行旋转，并使抵触端7的第二弧形凹槽9与轴承外圈发生脱离，电磁线圈14断电，位于驱动区2且加工完毕的轴承外圈滚落至出料轨道44，消磁器45便可对该轴承外圈进行消磁处理。

在上述工作流程中，根据实际工作经验得知：每生产4个轴承外圈，修模驱动部42驱动修模臂41进行旋转，并使修模头43与磨头21进行抵触，进而修整磨头21。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。