用于軸承環的磨床以及在該磨床中設定相切狀態的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及可用于研磨軸承環的磨床。本發明還涉及在這樣機床的砂輪與其環境之間設定相切狀態的方法。
【背景技術】
[0002]在軸承制造領域中，例如從W0-A-2008/080240已經知曉，利用提供有關于軸可旋轉運動的旋轉砂輪的磨床。一方面已知這樣的砂輪必須與成型工具相互作用，以便使其外周邊邊緣與要處理的軸承環的實際幾何形狀一致，另一方面，與隨后安裝在磨床的工作位置內的軸承環相互作用且由卡盤保持在該工作位置。由于這樣的相互作用，重要的是在設定用于處理新型軸承環的磨床期間在砂輪與成型工具以及與卡盤相切時進行評估。迄今，這些元件相切位置的檢測都是手工進行，這需要合格的人力和操作人員的高質量勞動。這是耗時且昂貴的。
【發明內容】
[0003]本發明針對于用新的磨床來解決這些問題，其適合于容易且自動地檢測砂輪與其環境的相切狀態，特別是與屬于磨床的保持裝置的卡盤和成型工具的相切狀態。
[0004]為此，本發明涉及用于軸承環的磨床，該磨床包括機架、圍繞第一旋轉軸線旋轉運動的旋轉砂輪、在軸承環的其中一個表面的研磨操作期間軸承環就位的工作臺、保持軸承環在工作臺的卡盤，該卡盤沿著第二旋轉軸線旋轉運動。根據本發明，該磨床還包括:
[0005]-第一自動裝置，其相對于該砂輪的外周邊邊緣設定成型工具的位置，這些第一自動裝置包括電動機、連接到該電動機以檢測該電動機的輸出軸旋轉的編碼器、沿著平移軸線的該成型工具的位置的傳感器、以及用于比較編碼器的輸出信號和傳感器的輸出信號的裝置，
[0006]-第二自動裝置，其設定該卡盤沿著該第二旋轉軸線的軸向位置，這些第二執行裝置包括用于沿著該第二旋轉軸線平移驅動該卡盤的電動機和檢測該卡盤圍繞該第二旋轉軸線旋轉的裝置。
[0007]由于本發明，第一和第二自動裝置可以一方面以任何順序先后用來設定砂輪的外周邊邊沿和成型工具之間的相切狀態，另一方面，用來設定砂輪的側表面和卡盤之間的相切狀態。在兩種情況下，因為不需要依賴于人工操作，這樣的設定可以以快速的且可再現的方式實現。
[0008]第一自動裝置的傳感器優選為光學標尺傳感器。優選地，該機床包括用來移動砂輪的裝置，使其從相對于第二旋轉軸線偏移的位置移動到砂輪的側面與第二旋轉軸線相交的第二位置。
[0009]本發明還涉及能用如上所述的磨床實施的方法，更具體而言，涉及在用于軸承環的磨床中在砂輪與其環境之間設定相切狀態的方法，該機床除了圍繞第一旋轉軸線旋轉的砂輪外還包括機架、在軸承環的其中一個表面的研磨操作期間軸承環就位的工作臺以及用于保持軸承環在工作臺中的卡盤，該卡盤圍繞第二旋轉軸線旋轉運動。根據本發明，該方法至少包括下面的步驟:
[0010]-a)通過促動第一電動機朝著該第一旋轉軸線沿著橫向軸線平移移動成型工具，該成型工具用于成型該磨床的外周邊邊緣，
[0011]-b)通過連接到該電動機的編碼器檢測該電動機的輸出軸的旋轉，
[0012]-c)通過專門的傳感器檢測該成型工具沿著橫向軸線的位置，
[0013]-d)比較該編碼器的第一輸出信號與該專門的傳感器的第二輸出信號，
[0014]-e)當該第一輸出信號表不該輸出軸的旋轉且該第二輸出信號表不該成型工具沿著該橫向軸線的停止時，評估該成型工具與該砂輪的該外周邊邊緣的相切，
[0015]-f)移動該砂輪到該砂輪的側表面與該第二旋轉軸線相交的位置，
[0016]-g)圍繞該第一旋轉軸線旋轉運動該砂輪，
[0017]-h)通過促動第二電動機沿著該第二旋轉軸線朝向該砂輪的該側表面平移移動該卡盤，
[0018]-1)通過專門的旋轉傳感器檢測與該卡盤整體旋轉的軸的旋轉，
[0019]-j) 一旦該專門的旋轉傳感器檢測到該軸的旋轉，評估所述卡盤與所述砂輪的側表面的相切。
[0020]步驟a)至e)可在步驟f)至j)之前或之后執行。
[0021]根據本發明有利但非必須的進一步方面，可提供:
[0022]-當在步驟e)中評估成型工具與砂輪的外周邊邊緣相切時，停止第一電動機，和/或
[0023]-當在步驟j)中評估卡盤與砂輪的側表面相切時，停止第二電動機。
[0024]而且，本發明還涉及用于成型砂輪的外周邊邊緣或者如上所述磨床的卡盤的軸向表面的方法，其中實施如上所述的方法。
[0025]為了成型砂輪的外周邊邊緣，當評估成型工具與周邊邊緣相切時，在步驟e)后實施采用另外的步驟k)，并且包括在給定的行程上沿著橫向軸線朝著第一旋轉軸線運動成型工具。
[0026]為了成型卡盤的軸向表面，當評估卡盤與砂輪的側表面相切時，在步驟j)后實施采用下面的步驟I)，并且包括在給定的行程上沿著第二旋轉軸線朝著砂輪平移移動卡盤。
【附圖說明】
[0027]本發明在下面描述的基礎上將更好理解，下面的描述根據附圖給出且作為說明的示例，而不限制本發明的目標。附圖中:
[0028]圖1是根據本發明的磨床的前視圖，
[0029]圖2是對應于圖1上細節II的局部透視圖，
[0030]圖3是其中僅示出該機床某些部件的圖1和2所示磨床的一部分的俯視示意圖，以及
[0031]圖4是當磨床為另一種構造時與圖3類似的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0032]圖1至4所示的磨床2包括機架4和圍繞第一旋轉軸線X6旋轉的旋轉砂輪6。電動機8用于驅動砂輪16圍繞軸線X6旋轉。D6表示砂輪6的外徑。
[0033]砂輪6和電動機8由輔助機架9支撐，輔助機架9相對于機架4在垂直于軸線X6的兩個相對方向上運動，如圖1上的雙箭頭A9所示。軸線X6相對于輔助機架9是固定的。
[0034]砂輪6的外周邊表面10根據需要由壓花器12成型且用于研磨非進一步表示軸承的內環500的外表面。壓花器12，有時稱為“金剛石輥”，也由輔助機架9支撐。在如圖所示的示例中，外表面10具有中心凸塊110，從而用于研磨環500具有凹槽502A的外徑向表面 502。
[0035]磨床2設置有工作臺或區域14，其中每個環500在研磨操作中相對于砂輪6被陸續保持就位。
[0036]工作位置14包括兩個支撐根部16和18，其每一個分別提供有配合件20，22。配合件20適合于抵靠磁性夾具24的外徑向表面，而配合件22由兩部分制作且適合于抵靠環500的外周邊表面502。每個支撐根部16和18分別安裝在滑塊26，28上。另一個滑板30用于避免環500的脫離。
[0037]在將其加載在工作臺14時，如圖1、2和3所示，每個環500關于磁性夾具24的平行于或基本上平行于軸線X6的中心軸線X24定心。在該構造中，環500的中心孔504是空的，并且由于表面10和502之間的摩擦，環500由砂輪6圍繞軸線X6的旋轉運動圍繞軸線X24被旋轉驅動。環500在圖3上被切除以便示出中心孔504。
[0038]兩種類型的設備用于將環500提供到工作臺14并且在處理完后將環從該工作臺撤離。在本說明書中，尚未處理的環稱為“黑環”，而已經由砂輪6處理過的環稱為“研磨環”。
[0039]多軸機器人100屬于傳輸裝置，其具有6個自由度。通過其基座102將多軸機器人安裝在磨床2的機架4上且包括多關節臂104，其自由端配備有夾具106，該夾具適合于通過機器人100的適當程序抓住或握緊不同類型的環500。
[0040]運動臂200也屬于傳輸裝置。該運動臂200關于軸線X200是可旋轉的，該軸線X200相對于機架4固定且平行于軸線X6。運動臂200與軸線X200相對的自由端204附近設置有抓取環500以使其遠離工作臺14的裝置。
[0041 ] 磨床2包括進口滑槽300，其中黑環500在重力下在箭頭A300的方向上運動。為了簡單起見，僅一個環500表示在圖2上的進口滑槽300中。進口滑槽300靠近機器人100，機器人100可根據需要拾取進口滑槽300中的環500。
[0042]另一方面，磨床2還包括出口滑槽310，在其中研磨環500 —個接一個地被排放出來。在出口滑槽310中，研磨環500在重力下在箭頭A310的方向上運動。在朝著臂200定向的其一側上，出口滑槽310配備有釋放裝置312，其設置有尺寸足以容納運動臂200的抓緊裝置的凹口 314，但是該凹口的兩個橫向邊緣之間所測得的橫向尺寸小于環500的外徑。
[0043]壓花器12相對于軸線X6沿著軸線Y12是可運動的，軸線Y12相對于軸線X6是徑向的。當需要使邊緣10與新的形狀一致時，為了使壓花器12與環6的外周邊表面或邊緣10接觸這樣的運動是必要的，新的形狀用于在機床2上待處理的新型軸承環500。壓花器12沿著軸線Y12的運動由電動機702驅動，電動機的輸出軸704設置了滾珠絲杠機構706，其具有剛性地連接到壓花器12的輸出滑板。因此，根據提供給電動機702的電流，能在雙箭頭A12的方向上沿著軸線Y12平移移動壓花器。
[0044]光學標尺傳感器708設置在滾珠絲杠機構706和壓花器12之間。它包括固定刻度708A和沿著刻度708A運動的滑板708B，并且包括能讀取刻度708A的感應單元708C。滑板708B剛性地連接到壓花器12。因此，光學標尺傳感器708能將信號S7qs輸送到電子控制單元或E⑶800，該信號Stos表示壓花器12沿著軸線Y12的實際位置。
[0045]換言之，壓花器12自身用作光學標尺708的“觸角”或“探針”。
[0046]另一方面，編碼器710連接到電動機702，并且能給E⑶800輸送電信號S71。，信號S71。表示電動機702的沒有示出的轉子的角位置或速度，也就是輸出軸704的角位置或速度。
[0047]在需要使用壓花器12以便在砂輪6的外周邊表面或邊緣10上設定新形狀時，促動電動機702而沿著軸線Y12朝著軸線X6運動壓花器12。在該運動期間且以規則的時間段，例如每100ms，光學標尺傳感器708和編碼器710給E⑶800提供它們各自的輸