一种轴承合套装置及轴承内外套圈端面同步磨削系统的制作方法

本发明涉及轴承制造，具体涉及一种轴承合套装置及轴承内外套圈端面同步磨削系统。

背景技术：

1、深沟球轴承凭借结构紧凑、旋转精度高、适用范围广等优势，已成为机械制造、汽车工业、通用设备等领域的核心基础零部件，其套圈端面的尺寸精度直接决定轴承装配质量与使用寿命。在中小型深沟球轴承规模化生产过程中，套圈端面磨削是保障产品精度的关键工序。目前行业内普遍采用内、外套圈独立贯穿磨削的传统工艺模式，即通过两次独立装夹、定位与磨削作业完成内圈和外圈的端面加工。该工艺虽技术成熟，但在实际生产中暴露出显著技术瓶颈，一是生产效率低下，内、外圈需分开磨削，单次加工均需单独进行装夹定位、基准校准，严重制约生产线产能释放，难以满足规模化生产的效率需求；二是加工一致性差，内、外圈独立磨削过程中，受装夹误差、基准偏移、机床热变形等因素影响，易导致内圈与外圈端面的平行度偏差、厚度尺寸离散性大，进而影响后续装配精度及轴承运转稳定性。

2、鉴于上述问题，目前业内也有一些对内、外套圈同步磨削的方案。申请公布号为cn120680360a的中国发明专利申请文件中公开了一种高精度角接触球轴承端面磨削工艺，将淬火后的轴承内圈放入淬火后的轴承外圈内部，轴承内、外圈具有同样磨量的端面朝向一致，再将叠套后的各个待磨削套圈组件放入料道，利用双独立变频砂轮先后进行粗磨和精磨，双独立变频砂轮由位列料道两侧的两个独立变频砂轮组成，两个独立变频砂轮夹持待磨削套圈组件并分别磨削待磨削套圈组件的大、小两侧端面，即同时磨削轴承内、外圈的大、小两侧端面，两个独立变频砂轮的转速不同，磨削量不同，实现对非等量磨量的差值的消除。轴承内、外圈淬火件叠套磨削，相比分体磨削，加工效率提升将近一倍，显著提高磨削效率。

3、对于磨削前的内外圈合套，目前是在内圈、外圈分别输送过程中，利用机械手抓取内圈放到外圈内实现合套并形成合套组件，这种方式需要机械手的抓取动作，前后两个合套组件之间需要等待抓取动作时间，影响连续性，效率较低，而且对控制精度要求较高，结构也比较复杂，成本较高。

4、现有技术中还有一些能够实现轴承内外圈合套的装置。如授权公告号为cn119825835b的中国发明专利文件中公开的一种深沟球轴承全自动合套机，其进料单元设置在承载台上；进料单元包括固定安装在承载台上的外圈进料管以及内圈进料管，外圈进料管的内径等同于轴承外圈的外径，内圈进料管的内径等同于轴承内圈的外径，合套机构设置在承载台上，合套机构包括转动设置在承载台上的大圆盘以及小圆盘，且小圆盘位于大圆盘的上侧。外圈进料管的出料端设置在大圆盘上侧，内圈进料管的出料端设置在小圆盘的上侧，大圆盘上贯穿开设有第一进料孔，大圆盘与小圆盘上均贯穿开设有第二进料孔，承载台上贯穿开设有出料孔；当大圆盘与小圆盘同向转动至大圆盘上的第一进料孔和外圈进料管正相对的位置处时，位于最下侧的轴承外圈落入该第一进料孔内；当小圆盘上的第二进料孔转动至和内圈进料管正相对的位置时，位于最下侧的轴承内圈落入小圆盘上的第二进料孔内，此时大圆盘上的第二进料孔也转动至和外圈进料管正相对的位置，其中，第二进料孔的直径小于轴承外圈的外径，轴承外圈未落入大圆盘上的第二进料孔内，而且大圆盘带动第一进料孔内的轴承外圈移动至和出料孔正相对的位置处，轴承外圈先落入至出料孔内；接着两个第二进料孔同步转动至和出料孔正相对的位置时，轴承内圈在重力作用下落入到出料孔内，完成轴承内圈和轴承外圈的合套工序。这样利用两个错位的圆盘实现合套，圆盘转动一圈完成一次合套动作，连续性也较差，效率较低，而且，需要配置电机驱动，对控制精度要求也较高，结构也比较复杂，成本较高。

5、还有授权公告号为cn224433174u的中国实用新型专利文件中公开了一种深沟球轴承装配设备，使用时，通过外圈传送机构将轴承外圈传送到组装传送机构端部的安装孔上，并通过内圈传送机构将轴承内圈传送到安装孔的底部，随后通过气缸驱动推装组件向上移动，将轴承内圈推入到轴承外圈的内部。这种合套方式，需要依靠气缸动作将内圈送入外圈内，连续性也较差，效率较低，而且，需要配置两套传送机构和驱动气缸，对控制精度要求也较高，结构也比较复杂，成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轴承合套装置，以解决目前的轴承合套装置连续性较差、效率较低的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该轴承合套装置的轴承内外套圈端面同步磨削系统，以解决上述问题。

2、本发明的轴承合套装置的技术方案是：

3、一种轴承合套装置，包括外圈轨道、内圈轨道和合套传送机构，合套传送机构包括输送机、外圈限位结构和内圈限位结构，外圈轨道和内圈轨道位于输送机的输送面上方且具有上料端和下料端，上料端高于下料端，外圈轨道和内圈轨道具有用于引导对应轴承套圈在自重作用下从上料端移动到下料端并落到输送面且在输送面上为平放状态的引导结构，内圈轨道下料端在输送面输送方向上位于外圈轨道下料端的前侧，外圈限位结构用于对输送面上的轴承外圈进行左右限位，内圈限位结构位于外圈限位结构上侧且位于内圈轨道下料端的前侧，内圈限位结构具有用于对进入其内的轴承内圈进行左右限位的左右两侧限位板和用于在前侧阻挡轴承内圈以使其落入轴承外圈内而合套的挡板，内圈限位结构与输送面的间距满足合套后的轴承内圈与轴承外圈通过。

4、有益效果：本发明提供了一种可自主连续合套的轴承合套装置，轴承外圈配有外圈轨道，轴承内圈配有内圈轨道，外圈轨道和内圈轨道的上料端高而下料端低，这样在上料后，可以在其自重作用下沿轨道移动，轨道可供多个套圈排列在一起，套圈一个挨一个地沿着轨道移动并落到输送机的输送面上，轴承外圈平放在输送面上，在外圈限位结构的左右限位作用下，保持向前移动，在输送机带动下，轴承外圈向前输送到内圈限位结构下方；轴承内圈从内圈轨道进入内圈限位结构后，在内圈限位结构的左右限位作用下保持位置，挡板可以对其前移进行挡止，使其落到下方的轴承外圈内，只要使第一个轴承内圈与轴承外圈完成合套，后续可自动完成合套，挡板可将轴承内圈挡住并使其进入相对向后错位的轴承外圈内，这样利用套圈自行移动过程完成合套过程，结构简单，成本低，不需要额外主动操作，套圈可以密集排布，连续性好，提高效率。

5、进一步地，外圈轨道和内圈轨道均包括供相应轴承套圈上料后以立放状态移动的导槽段和用于引导轴承套圈从立放状态变为平放状态的调姿段，上料端在导槽段、下料端在调姿段，导槽段具有适配相应轴承套圈宽度的立放导槽，调姿段具有适配轴承套圈外径的平放导槽，立放导槽的远离上料端的一端槽底与平放导槽连通以供轴承套圈通过，平放导槽具有用于引导轴承套圈从立放状态变为平放状态的坡面。

6、有益效果：使轴承套圈立放在导槽段内，套圈外周面支撑在立放导槽的槽底，套圈可以在立放导槽内滚动，容易活动，避免卡滞；利用调姿段引导套圈从立放姿态变换到平放姿态，以落到输送面上并平放，保证后续顺利合套；套圈端面支撑在平放导槽的槽底，立放导槽与平放导槽连通，轴承套圈从立放导槽的槽底连通口处落入平放导槽，并经平放导槽的坡面引导变为平放状态。

7、进一步地，外圈轨道的导槽段与内圈轨道的导槽段延伸方向一致，上料端为导槽段的后端，导槽段的前端与调姿段相接。

8、有益效果：使外圈轨道和内圈轨道的上料端位于同一侧，方便上料；将导槽段延伸方向设置为前后方向，与输送机的输送方向一致，方便布置。

9、进一步地，内圈轨道的调姿段包括内圈变向段和倾斜导向段，内圈变向段的左右方向的一端与内圈轨道的导槽段相接、另一端与倾斜导向段的后端相接，倾斜导向段的前端低于后端，内圈轨道的下料端为倾斜导向段的前端，内圈轨道的平放导槽的坡面包括位于内圈变向段的部分和位于倾斜导向段的部分以供轴承内圈沿倾斜导向段由后向前进入内圈限位结构。

10、有益效果：利用内圈变向段和倾斜导向段配合实现轴承内圈的变向，使轴承内圈沿立放导槽由后向前移动，经过内圈变向段后，使轴承内圈沿倾斜导向段由后向前移动到内圈限位结构，保证轴承内圈与轴承外圈左右相对位置，保证轴承内圈与轴承外圈相对前后移动后能够顺利合套。

11、进一步地，倾斜导向段的朝上斜面的上侧设有用于支撑轴承内圈端面的导辊，导辊沿倾斜导向段的倾斜延伸方向设有多个，导辊的转动轴线方向为左右方向。

12、有益效果：利用导辊可与轴承内圈端面形成滚动摩擦配合，减少摩擦阻力，实现轴承内圈高速、顺畅移动。

13、进一步地，外圈轨道的调姿段为外圈变向段，外圈变向段的左右方向的一端与外圈轨道的导槽段相接、另一端为下料端并朝向输送面，外圈变向段位于输送面的左右方向一侧，外圈变向段的平放导槽的坡面为其槽底面且该槽底面包括弧面，弧面与相应立放导槽的远离下料端的侧壁面相接以供轴承内圈从立放导槽落入平放导槽后经弧面引导而变为平放状态。

14、有益效果：轴承外圈从立放导槽的槽底连通口处落入平放导槽，经过弧面引导，变为平放姿态，再从输送面的左右方向一侧落到输送面上，简化轨道结构，利用外圈限位结构保持轴承外圈向前输送。

15、进一步地，内圈限位结构为限位框，左右两侧限位板和挡板形成限位框的三侧框边，限位框固定在外圈限位结构上，左右两侧限位板的间距适配轴承内圈的外径，左右两侧限位板的后端与内圈轨道的下料端相接、前端与挡板相接。

16、有益效果：限位框固定在外圈限位结构上，固定结构简单，保证限位框与输送面的间距；内圈轨道与限位框相接，有利于保持对轴承内圈的限位。

17、进一步地，外圈限位结构包括左右两个侧板，左右两个侧板固定在输送机的机架上，输送机为皮带输送机，输送面为皮带的朝上表面，输送机的输送面位于左右两个侧板之间，左右两个侧板的间距适配轴承外圈的外径，所述挡板横跨在左右两个侧板上方。

18、有益效果：利用输送面左右两侧的两个侧板保持轴承外圈向前移动，轴承外圈与轴承内圈在左右方向上居中对应。

19、进一步地，轴承合套装置还包括组件轨道，组件轨道位于合套传送机构的前侧，组件轨道用于承接合套传送机构输送过来的合套完成后的轴承内圈与轴承外圈，组件轨道包括用于引导轴承套圈从平放状态变为立放状态的组件变向段和供轴承套圈以立放状态向前移动的组件导槽段。

20、有益效果：组件轨道接收合套完成的轴承套圈组件，组件轨道集成姿态变向结构，通过引导将平放姿态的轴承套圈组件转换为立放姿态，转换后的轴承套圈组件经轨道的组件导槽段可定向输送至磨削装置进料口，便于直接进入双端面同步磨削工序。

21、本发明的轴承内外套圈端面同步磨削系统的技术方案是：

22、一种轴承内外套圈端面同步磨削系统，包括磨削装置和轴承合套装置，轴承合套装置用于向磨削装置输送合套完成后的轴承内圈与轴承外圈，轴承合套装置包括外圈轨道、内圈轨道和合套传送机构，合套传送机构包括输送机、外圈限位结构和内圈限位结构，外圈轨道和内圈轨道位于输送机的输送面上方且具有上料端和下料端，上料端高于下料端，外圈轨道和内圈轨道具有用于引导对应轴承套圈在自重作用下从上料端移动到下料端并落到输送面且在输送面上为平放状态的引导结构，内圈轨道下料端在输送面输送方向上位于外圈轨道下料端的前侧，外圈限位结构用于对输送面上的轴承外圈进行左右限位，内圈限位结构位于外圈限位结构上侧且位于内圈轨道下料端的前侧，内圈限位结构具有用于对进入其内的轴承内圈进行左右限位的左右两侧限位板和用于在前侧阻挡轴承内圈以使其落入轴承外圈内而合套的挡板，内圈限位结构与输送面的间距满足合套后的轴承内圈与轴承外圈通过。

23、有益效果：本发明提供了一种可自主连续合套的轴承合套装置，轴承外圈配有外圈轨道，轴承内圈配有内圈轨道，外圈轨道和内圈轨道的上料端高而下料端低，这样在上料后，可以在其自重作用下沿轨道移动，轨道可供多个套圈排列在一起，套圈一个挨一个地沿着轨道移动并落到输送机的输送面上，轴承外圈平放在输送面上，在外圈限位结构的左右限位作用下，保持向前移动，在输送机带动下，轴承外圈向前输送到内圈限位结构下方；轴承内圈从内圈轨道进入内圈限位结构后，在内圈限位结构的左右限位作用下保持位置，挡板可以对其前移进行挡止，使其落到下方的轴承外圈内，只要使第一个轴承内圈与轴承外圈完成合套，后续可自动完成合套，挡板可将轴承内圈挡住并使其进入相对向后错位的轴承外圈内，这样利用套圈自行移动过程完成合套过程，结构简单，成本低，不需要额外主动操作，套圈可以密集排布，连续性好，提高效率。

24、进一步地，外圈轨道和内圈轨道均包括供相应轴承套圈上料后以立放状态移动的导槽段和用于引导轴承套圈从立放状态变为平放状态的调姿段，上料端在导槽段、下料端在调姿段，导槽段具有适配相应轴承套圈宽度的立放导槽，调姿段具有适配轴承套圈外径的平放导槽，立放导槽的远离上料端的一端槽底与平放导槽连通以供轴承套圈通过，平放导槽具有用于引导轴承套圈从立放状态变为平放状态的坡面。

25、有益效果：使轴承套圈立放在导槽段内，套圈外周面支撑在立放导槽的槽底，套圈可以在立放导槽内滚动，容易活动，避免卡滞；利用调姿段引导套圈从立放姿态变换到平放姿态，以落到输送面上并平放，保证后续顺利合套；套圈端面支撑在平放导槽的槽底，立放导槽与平放导槽连通，轴承套圈从立放导槽的槽底连通口处落入平放导槽，并经平放导槽的坡面引导变为平放状态。

26、进一步地，外圈轨道的导槽段与内圈轨道的导槽段延伸方向一致，上料端为导槽段的后端，导槽段的前端与调姿段相接。

27、有益效果：使外圈轨道和内圈轨道的上料端位于同一侧，方便上料；将导槽段延伸方向设置为前后方向，与输送机的输送方向一致，方便布置。

28、进一步地，内圈轨道的调姿段包括内圈变向段和倾斜导向段，内圈变向段的左右方向的一端与内圈轨道的导槽段相接、另一端与倾斜导向段的后端相接，倾斜导向段的前端低于后端，内圈轨道的下料端为倾斜导向段的前端，内圈轨道的平放导槽的坡面包括位于内圈变向段的部分和位于倾斜导向段的部分以供轴承内圈沿倾斜导向段由后向前进入内圈限位结构。

29、有益效果：利用内圈变向段和倾斜导向段配合实现轴承内圈的变向，使轴承内圈沿立放导槽由后向前移动，经过内圈变向段后，使轴承内圈沿倾斜导向段由后向前移动到内圈限位结构，保证轴承内圈与轴承外圈左右相对位置，保证轴承内圈与轴承外圈相对前后移动后能够顺利合套。

30、进一步地，倾斜导向段的朝上斜面的上侧设有用于支撑轴承内圈端面的导辊，导辊沿倾斜导向段的倾斜延伸方向设有多个，导辊的转动轴线方向为左右方向。

31、有益效果：利用导辊可与轴承内圈端面形成滚动摩擦配合，减少摩擦阻力，实现轴承内圈高速、顺畅移动。

32、进一步地，外圈轨道的调姿段为外圈变向段，外圈变向段的左右方向的一端与外圈轨道的导槽段相接、另一端为下料端并朝向输送面，外圈变向段位于输送面的左右方向一侧，外圈变向段的平放导槽的坡面为其槽底面且该槽底面包括弧面，弧面与相应立放导槽的远离下料端的侧壁面相接以供轴承内圈从立放导槽落入平放导槽后经弧面引导而变为平放状态。

33、有益效果：轴承外圈从立放导槽的槽底连通口处落入平放导槽，经过弧面引导，变为平放姿态，再从输送面的左右方向一侧落到输送面上，简化轨道结构，利用外圈限位结构保持轴承外圈向前输送。

34、进一步地，内圈限位结构为限位框，左右两侧限位板和挡板形成限位框的三侧框边，限位框固定在外圈限位结构上，左右两侧限位板的间距适配轴承内圈的外径，左右两侧限位板的后端与内圈轨道的下料端相接、前端与挡板相接。

35、有益效果：限位框固定在外圈限位结构上，固定结构简单，保证限位框与输送面的间距；内圈轨道与限位框相接，有利于保持对轴承内圈的限位。

36、进一步地，外圈限位结构包括左右两个侧板，左右两个侧板固定在输送机的机架上，输送机为皮带输送机，输送面为皮带的朝上表面，输送机的输送面位于左右两个侧板之间，左右两个侧板的间距适配轴承外圈的外径，所述挡板横跨在左右两个侧板上方。

37、有益效果：利用输送面左右两侧的两个侧板保持轴承外圈向前移动，轴承外圈与轴承内圈在左右方向上居中对应。

38、进一步地，轴承合套装置还包括组件轨道，组件轨道位于合套传送机构的前侧，组件轨道用于承接合套传送机构输送过来的合套完成后的轴承内圈与轴承外圈，组件轨道包括用于引导轴承套圈从平放状态变为立放状态的组件变向段和供轴承套圈以立放状态向前移动的组件导槽段。

39、有益效果：组件轨道接收合套完成的轴承套圈组件，组件轨道集成姿态变向结构，通过引导将平放姿态的轴承套圈组件转换为立放姿态，转换后的轴承套圈组件经轨道的组件导槽段可定向输送至磨削装置进料口，便于直接进入双端面同步磨削工序。