軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，包括內(nèi)圈線和外圈線，內(nèi)圈線上連接有全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道磨床、全自動(dòng)球軸承內(nèi)圓磨床和全自動(dòng)內(nèi)徑氣動(dòng)機(jī)外檢測(cè)機(jī)、全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道超精研機(jī)；外圈線上連接有外圈溝道磨床和外圈溝道超精機(jī)，內(nèi)圈線和外圈線上連接有基于ARM9內(nèi)核的主處理器，基于ARM9內(nèi)核的主處理器上連接有外圍的功率驅(qū)動(dòng)電路、傳感信號(hào)接收隔離電路，基于ARM9內(nèi)核的主處理器中集成有軟件平臺(tái)。本發(fā)明采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)、氣動(dòng)全自動(dòng)在線檢測(cè)裝置、可換式夾具技術(shù)和改進(jìn)裝置，具備在線跟蹤檢測(cè)工件加工狀況、自動(dòng)上下料等功能，磨削剛性強(qiáng)、操作靈活可靠、生產(chǎn)效率高、噪聲低、加工精度高。
【專利說(shuō)明】軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，屬于軸承加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線的研究主要側(cè)重于單臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)自動(dòng)化，而忽視了網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)成，我國(guó)大部分軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線相對(duì)比較陳舊，不具有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與通信接口。為此軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)通常是人工觀測(cè)，手工錄入，然后通過(guò)相關(guān)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。這種管理模式效率低下，容易出錯(cuò)，難于實(shí)現(xiàn)軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線的整體實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，導(dǎo)致設(shè)備信息無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確反饋于企業(yè)管理層，給管理者決策帶來(lái)不便。軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中企業(yè)主要關(guān)注的是停機(jī)次數(shù)、停機(jī)時(shí)間、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率等信息，可使企業(yè)管理者掌握設(shè)備運(yùn)行狀況、員工工作自律性與效率、材料質(zhì)量，且對(duì)設(shè)備、材料和車間員工都有監(jiān)督管理作用，為企業(yè)管理層作決策提供依據(jù)，同時(shí)也提高了企業(yè)管理水平及生產(chǎn)效率。針對(duì)以上問(wèn)題及軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線的特點(diǎn)，本發(fā)明還將開(kāi)發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線停機(jī)狀態(tài)檢測(cè)及信息傳輸裝置，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化軸承磨削自動(dòng)生產(chǎn)線的在線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
[0003]在機(jī)械磨削加工行業(yè)中，作為軸承套圈磨削加工自動(dòng)化機(jī)床，已為眾多軸承廠帶來(lái)了不少的效益，但在競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的今天，由于此類自動(dòng)機(jī)床的自動(dòng)化程度不夠高，造成生產(chǎn)效率低，合格率低，機(jī)床維護(hù)難等方面的問(wèn)題，已經(jīng)不能滿足許多軸承生產(chǎn)廠家的要求。目前的機(jī)械磨削加工軸承套圈行業(yè)中，主要存在以下問(wèn)題:(1)生產(chǎn)效率低?；旧隙疾捎脝螜C(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品報(bào)廢率高，而國(guó)外基本上都采用全自動(dòng)連線磨削的加工方法，在相同的加工時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)效率是國(guó)內(nèi)的1.5倍到2倍甚至更多。(2)產(chǎn)品質(zhì)量差?？紤]到軸承套圈加工生產(chǎn)成本問(wèn)題及國(guó)內(nèi)套圈的加工能力正在慢慢提高，國(guó)際上軸承的生產(chǎn)基地正在向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移?，F(xiàn)有的軸承生產(chǎn)廠家的自動(dòng)化連線設(shè)備因?yàn)殚_(kāi)發(fā)晚，尚屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，不但效率低，在磨削和超精生產(chǎn)過(guò)程中也容易造成產(chǎn)品質(zhì)量一致性差，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國(guó)際上對(duì)軸承生產(chǎn)中過(guò)程控制的要求。(3)安全性差。因設(shè)備本身存在技術(shù)缺陷，原有的設(shè)備不是直接在機(jī)器上手動(dòng)操作，就是幾個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作順序編程控制，容易對(duì)操作者造成工傷事故。
[0004]要解決上述問(wèn)題，必須采用先進(jìn)的自動(dòng)化連線機(jī)床來(lái)替代對(duì)軸承套圈的加工方法，把人從手動(dòng)操作中解放出來(lái)，把機(jī)床的不安全性消除掉，而現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化連線軸承加工機(jī)床價(jià)格在人民幣160萬(wàn)/條左右，在這種形式下國(guó)內(nèi)廠家對(duì)全自動(dòng)軸承磨超連線機(jī)床的需求正在日益加大。
[0005]目前國(guó)內(nèi)同類磨床雖然采用了機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，但由于售價(jià)高，維護(hù)費(fèi)用大，不能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，為應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的國(guó)際市場(chǎng)，研發(fā)一款能適應(yīng)我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)控磨床，并對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造顯得十分必要。
[0006]目前在國(guó)內(nèi)軸承套圈磨削加工自動(dòng)化機(jī)床開(kāi)發(fā)已有不少，但大多都是利用傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的，其自動(dòng)化程度不高，而且效率低，未能滿足各軸承生產(chǎn)單位的要求，且對(duì)于自動(dòng)化程度高的自動(dòng)線開(kāi)發(fā)甚少，尤其是使用數(shù)控自動(dòng)線的公司，幾乎還是在萌芽狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，以便實(shí)現(xiàn)軸承磨削自動(dòng)化加工，提高加工效率和質(zhì)量。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0009]一種軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，包括內(nèi)圈線和外圈線，內(nèi)圈線上連接有3MZ135全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道磨床、3MZ205全自動(dòng)球軸承內(nèi)圓磨床和全自動(dòng)內(nèi)徑氣動(dòng)機(jī)外檢測(cè)機(jī)、3MZ315全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道超精研機(jī)；外圈線上連接有3MZ147外圈溝道磨床和3MZ329外圈溝道超精機(jī)，內(nèi)圈線和外圈線上連接有基于ARM9內(nèi)核的主處理器，基于ARM9內(nèi)核的主處理器上連接有外圍的功率驅(qū)動(dòng)電路、傳感信號(hào)接收隔離電路，基于ARM9內(nèi)核的主處理器中集成有軟件平臺(tái)。
[0010]進(jìn)一步地，軟件平臺(tái)主要包括系統(tǒng)移植程序模塊、用戶圖形界面和應(yīng)用程序以及執(zhí)行部件處理器邏輯程序，系統(tǒng)程序中移植有主處理器上的Linux操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、接口程序。
[0011]進(jìn)一步地，該系統(tǒng)中，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將軸承磨床之間、磨削自動(dòng)線與電腦之間、電腦和因特網(wǎng)之間的聯(lián)接，可以方便地采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并制作成圖表或報(bào)表，并在辦公室監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)圖編程軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，可以方便地查詢零部件并下訂單，可以足不出戶地讓軸承制造商進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷或提供技術(shù)支持等。物聯(lián)網(wǎng)控制模塊采用高端ARM嵌入式芯片為主控制器，實(shí)時(shí)采集磨床各個(gè)運(yùn)行信息并通過(guò)INTERNET傳輸給用戶或由用戶通過(guò)INTERNET傳輸控制信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)控制磨床的各個(gè)運(yùn)行部件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，為模塊化自動(dòng)生產(chǎn)線的實(shí)現(xiàn)起到關(guān)鍵作用。
[0012]進(jìn)一步地，該自動(dòng)線中，采用氣動(dòng)自動(dòng)在線檢測(cè)裝置，利用PLC控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件尺寸的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)加工過(guò)程中出現(xiàn)的異常進(jìn)行及時(shí)停機(jī)、報(bào)警、自動(dòng)修正，提高加工質(zhì)量，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。具體實(shí)施時(shí)，在生產(chǎn)前將標(biāo)準(zhǔn)件放入帶氣孔氣測(cè)頭內(nèi)，此時(shí)檢測(cè)裝置得到的是一個(gè)正常情況下的值，在壓力檢測(cè)裝置上有一個(gè)按鈕，按下后壓力信號(hào)傳輸?shù)絇LC編程控制器，此時(shí)編程控制器已記住這個(gè)值，在生產(chǎn)中，一旦發(fā)生檢測(cè)尺寸偏差，壓力信號(hào)傳輸?shù)絇LC編程控制器后，編程控制器經(jīng)過(guò)判斷后向磨床發(fā)出脈沖信號(hào)。磨床就會(huì)修正尺寸偏差，從而形成閉環(huán)的尺寸鏈。采用可換式夾具技術(shù)，夾具拆卸方便，提高了設(shè)備使用壽命，也使的加工品種更加多樣。
[0013]該發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明中，控制系統(tǒng)采用帶有矢量浮點(diǎn)協(xié)處理器ARM9，ARM系列處理器的特點(diǎn)在于體積小、低功耗、低成本、高性能；大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快，適合數(shù)據(jù)處理以及工藝邏輯控制。而FPGA可以和通信模塊無(wú)縫結(jié)合開(kāi)發(fā)，同時(shí)又能滿足因控制數(shù)據(jù)傳輸量較大而對(duì)控制芯片提出的有快速處理速度和高速接口的要求，通過(guò)I/O擴(kuò)展能夠方便地驅(qū)動(dòng)大量并行機(jī)構(gòu)。本控制系統(tǒng)中，ARM作為機(jī)身主控級(jí)在嵌入式Linux等系統(tǒng)軟性支持的基礎(chǔ)上主要實(shí)現(xiàn)加工數(shù)據(jù)的管理、解析和監(jiān)控多個(gè)驅(qū)動(dòng)分模塊的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)向上位機(jī)報(bào)警。提出控制自適應(yīng)與反饋控制方法。通過(guò)系統(tǒng)軟件平臺(tái)，可以便捷地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)程序下載、更改、擴(kuò)展、調(diào)試等功能，從而真正實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)程序的在線診斷，比如當(dāng)某個(gè)輸入或輸出點(diǎn)出現(xiàn)異常，可以在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試并更改異常邏輯輸入或輸出點(diǎn)達(dá)到維修目的，從而極大提高維護(hù)效率縮短維修時(shí)間。
[0014]本發(fā)明采用了先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)、氣動(dòng)全自動(dòng)在線檢測(cè)裝置、可換式夾具技術(shù)等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)和改進(jìn)裝置，具備在線跟蹤檢測(cè)工件加工狀況、自動(dòng)上下料等功能，而且磨削剛性強(qiáng)、操作靈活可靠、生產(chǎn)效率高、噪聲低、加工精度高、故障自診斷能力強(qiáng)、便于調(diào)整和維修的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中電控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中Linux軟件平臺(tái)架構(gòu)圖。
[0017]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案框圖。
[0018]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中主控端系統(tǒng)技術(shù)線路圖。
[0019]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中氣動(dòng)檢測(cè)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
實(shí)施例
[0021]一種軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，包括內(nèi)圈線和外圈線，內(nèi)圈線上連接有3MZ135全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道磨床、3MZ205全自動(dòng)球軸承內(nèi)圓磨床和全自動(dòng)內(nèi)徑氣動(dòng)機(jī)外檢測(cè)機(jī)、3MZ315全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道超精研機(jī)；外圈線上連接有3MZ147外圈溝道磨床和3MZ329外圈溝道超精機(jī)，內(nèi)圈線和外圈線上連接有基于ARM9內(nèi)核的主處理器，基于ARM9內(nèi)核的主處理器上連接有外圍的功率驅(qū)動(dòng)電路、傳感信號(hào)接收隔離電路，基于ARM9內(nèi)核的主處理器中集成有軟件平臺(tái)。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
[0022]軟件平臺(tái)主要包括系統(tǒng)移植程序模塊、用戶圖形界面和應(yīng)用程序以及執(zhí)行部件處理器邏輯程序，系統(tǒng)程序中移植有主處理器上的Linux操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、接口程序。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框如圖2所示。
[0023]物聯(lián)網(wǎng)圖編程軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線的工作流程如圖3所示；主控端系統(tǒng)技術(shù)路線圖如圖4所示。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將軸承磨床之間、磨削自動(dòng)線與電腦之間、電腦和因特網(wǎng)之間的聯(lián)接，可以方便地采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并制作成圖表或報(bào)表，并在辦公室監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)圖編程軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，可以方便地查詢零部件并下訂單，可以足不出戶地讓軸承制造商進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷或提供技術(shù)支持等。物聯(lián)網(wǎng)控制模塊采用高端ARM嵌入式芯片為主控制器，實(shí)時(shí)采集磨床各個(gè)運(yùn)行信息并通過(guò)INTERNET傳輸給用戶或由用戶通過(guò)INTERNET傳輸控制信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)控制磨床的各個(gè)運(yùn)行部件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，為模塊化自動(dòng)生產(chǎn)線的實(shí)現(xiàn)起到關(guān)鍵作用。
[0024]該自動(dòng)線中，采用氣動(dòng)自動(dòng)在線檢測(cè)裝置，利用PLC控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件尺寸的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)加工過(guò)程中出現(xiàn)的異常進(jìn)行及時(shí)停機(jī)、報(bào)警、自動(dòng)修正，提高加工質(zhì)量，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。氣動(dòng)檢測(cè)原理示意圖如圖5所示。具體實(shí)施時(shí)，在生產(chǎn)前將標(biāo)準(zhǔn)件放入帶氣孔氣測(cè)頭內(nèi)，此時(shí)檢測(cè)裝置得到的是一個(gè)正常情況下的值，在壓力檢測(cè)裝置上有一個(gè)按鈕，按下后壓力信號(hào)傳輸?shù)絇LC編程控制器，此時(shí)編程控制器已記住這個(gè)值，在生產(chǎn)中，一旦發(fā)生檢測(cè)尺寸偏差，壓力信號(hào)傳輸?shù)絇LC編程控制器后，編程控制器經(jīng)過(guò)判斷后向磨床發(fā)出脈沖信號(hào)。磨床就會(huì)修正尺寸偏差，從而形成閉環(huán)的尺寸鏈。采用可換式夾具技術(shù)，夾具拆卸方便，提高了設(shè)備使用壽命，也使的加工品種更加多樣。
[0025]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，包括內(nèi)圈線和外圈線，其特征在于:所述內(nèi)圈線上連接有3MZ135全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道磨床、3MZ205全自動(dòng)球軸承內(nèi)圓磨床和全自動(dòng)內(nèi)徑氣動(dòng)機(jī)外檢測(cè)機(jī)、3MZ315全自動(dòng)球軸承內(nèi)圈溝道超精研機(jī)；所述外圈線上連接有3MZ147外圈溝道磨床和3MZ329外圈溝道超精機(jī)，所述內(nèi)圈線和外圈線上連接有基于ARM9內(nèi)核的主處理器，所述基于ARM9內(nèi)核的主處理器上連接有外圍的功率驅(qū)動(dòng)電路、傳感信號(hào)接收隔離電路，基于ARM9內(nèi)核的主處理器中集成有軟件平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，其特征在于:所述軟件平臺(tái)主要包括系統(tǒng)移植程序模塊、用戶圖形界面和應(yīng)用程序以及執(zhí)行部件處理器邏輯程序，所述系統(tǒng)程序中移植有主處理器上的Linux操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、接口程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，其特征在于:所述系統(tǒng)中，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將軸承磨床之間、磨削自動(dòng)線與電腦之間、電腦和因特網(wǎng)之間的聯(lián)接，方便采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并制作成圖表或報(bào)表，并在辦公室監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)圖編程軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，方便地查詢零部件并下訂單；物聯(lián)網(wǎng)控制模塊采用高端ARM嵌入式芯片為主控制器，實(shí)時(shí)采集磨床各個(gè)運(yùn)行信息并通過(guò)INTERNET傳輸給用戶或由用戶通過(guò)INTERNET傳輸控制信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)控制磨床的各個(gè)運(yùn)行部件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承內(nèi)外套圈磨削自動(dòng)線，其特征在于:所述自動(dòng)線中，采用氣動(dòng)自動(dòng)在線檢測(cè)裝置，利用PLC控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件尺寸的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)加工過(guò)程中出現(xiàn)的異常進(jìn)行及時(shí)停機(jī)、報(bào)警、自動(dòng)修正。
【文檔編號(hào)】B24B5/36GK103949956SQ201410200051
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】凌建鋒, 趙文龍, 任沙浦, 朱金芳 申請(qǐng)人:浙江東盛精密機(jī)械有限公司