[0001] 本发明涉及轴承加工技术领域，具体涉及一种圆锥滚子轴承内圈滚道强化研磨智能设备。

[0002] 随着现代工业技术的快速发展，各行各业对机械装备的安全可靠性能和寿命要求越来越高，轴承作为机械设备中必不可少的旋转承重体，广泛应用于现代机械设备中，轴承的失效不仅会造成财产损失，还可能会导致大量的人员伤亡，因此提高轴承的疲劳寿命具有重大意义。强化研磨技术可以大大提高工件的机械性能以及使用寿命，利用高压气体或超声振动把强化研磨料和强化研磨液混合后输送到喷头，高速地撞击在工件的表面上，从而在表面形成一层强化研磨层，基于该研磨层，可以大大提高工件的机械性能以及使用寿命。

[0003] 但目前现有的强化研磨设备存在一些不足之处，如不可实现研磨料的全方位、多角度的喷丸加工。

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 如图1‑图13所示，一种圆锥滚子轴承内圈滚道强化研磨智能设备，包括铝型材框架组件和连接于铝型材框架组件上的圆锥滚子轴承上下料装置、全向喷丸装置、自适应径向夹取装置、钢珠分筛装置以及钢珠回收清洗装置；全向喷丸装置连接于圆锥滚子轴承上下料装置正前方；
自适应径向夹取装置位于圆锥滚子轴承上下料装置和全向喷丸装置中间，对从圆
锥滚子轴承上下料装置传递上的轴承起到夹持固定作用，配合全向喷丸装置工作；
钢珠回收清洗装置和钢珠分筛装置均位于圆锥滚子轴承上下料装置下方；
钢珠分筛装置倾斜设置；
钢珠回收清洗装置和钢珠分筛装置呈一定角度。

[0020] 根据本发明的一种可选的实施方式中，铝型材框架组件包括铝型材框架一1、铝型材框架二64、铝型材框架六107、铝型材框架三114、铝型材框架四136以及铝型材框架五137；
铝型材框架一1、铝型材框架六107、铝型材框架三114、铝型材框架四136以及铝型材框架五137均连接于铝型材框架二64上。

[0021] 根据本发明的一种可选的实施方式中，圆锥滚子轴承上下料装置包括底板一2、步进电机一3、轴承套圈盛放转盘4、步进电机支架一5、轴承内圈盛放立柱6、轴承内圈7、轴承内圈盛放盘8、上板一9、固定支架10、上端固定盘11、机械臂电机12、铰接联轴器13、连杆一14、连杆二15、中轴16、伸缩滑块17、升降盘18、舵机一19、舵盘一20、舵盘连接件一21、步进电机二22、步进电机支架二23、丝杆一24、安装圆盘25、安装支架26、升降控制盘27、丝杆螺母一28、连杆三29、连杆四30以及夹爪一31；
底板一2连接于铝型材框架一1上，步进电机一3连接于底板一2上，轴承套圈盛放
转盘4连接于步进电机一3输出轴上，步进电机支架一5以及轴承内圈盛放立柱6均连接于轴承套圈盛放转盘4上，轴承内圈7放置于轴承内圈盛放盘8上，轴承内圈盛放盘8连接于底板一2上，上板一9连接于铝型材框架一1上，固定支架10连接于上板一9上；
上端固定盘11连接于机械臂电机12上，机械臂电机12通过铰接联轴器13和连杆一
14连接，连杆二15连接于连杆一14上，中轴16连接于机械臂电机12上，伸缩滑块17连接于中轴16上，升降盘18连接于连杆二15上，舵机一19通过舵盘一20和舵盘连接件一21连接，步进电机二22连接于步进电机支架二23上，丝杆一24连接于步进电机二22的输出轴上，安装支架26连接于丝杆一24上，安装圆盘25连接于安装支架26上，升降控制盘27连接于安装圆盘
25上，丝杆螺母一28连接于升降控制盘27上，安装支架26通过连杆三29和连杆四30连接，安装支架26通过夹爪一31连接。

[0022] 轴承套圈盛放转盘4上方有八根轴承内圈盛放立柱6，轴承内圈盛放立柱6内部中空，可对应插入轴承套圈盛放转盘4上的八根轴承内圈盛放立柱6，轴承内圈盛放盘8放置于底板一2右侧，未经加工的圆锥滚子轴承盛放于轴承内圈盛放盘8内。当周围的连杆一14与连杆二15在机械臂电机12驱动下运动时，伸缩滑块17可带动下部分杆件沿中轴16上下运动。当舵机一19运转时，可通过舵盘一20、舵盘连接件一21、步进电机支架一5带动步进电机一3转动，丝杆一24与步进电机一3输出轴相连，可随步进电机一3输出轴转动。当升降控制盘27上下运动时，可带动连杆三29和连杆四30做开合运动，实现圆锥滚子轴承的夹取。升降控制盘27与丝杆螺母一28连接，丝杆一24与步进电机一3输出轴相连，可随步进电机一3输出轴一同转动，进而带动与丝杆螺母一28连接的升降控制盘27上下运动。连杆三29下端安装有夹爪一31，当连杆三29在升降控制盘27的带动下做开合运动时，配合夹爪一31，可实现轴承的夹取。

[0023] 可实现圆锥滚子轴承内圈强化研磨加工的全套流程，可以全自动完成圆锥滚子轴承的上料和下料。

[0024] 根据本发明的一种可选的实施方式中，全向喷丸装置包括管道32、钢珠存储箱33、漏斗34、编码器35、步进电机三36、步进电机支架三37、步进电机联轴器一38、丝杆螺母座一39、丝杆二40、丝杆螺母二41、移动平台一42、滑块一43、导轨一44、导轨二45、滑块二46、丝杆螺母三47、丝杆三48、丝杆螺母座二49、步进电机联轴器二50、步进电机支架四51、步进电机四52、移动平台二53、大齿轮盘54、小齿轮盘55、步进电机安装平台56、步进电机五57、铰支座一58、伸缩杆59、铰支座二60、全向平台61、喷丸发射器62以及导路63；
铝型材框架一1上连接有底座，步进电机三36通过步进电机支架三37连接于底座
上，步进电机三36内连接有编码器35，编码器35对步进电机三36输出轴的运动起到控制作用，丝杆二40通过步进电机联轴器一38和步进电机三36输出轴连接，丝杆二40可随步进电机三36输出轴一同转动，丝杆二40通过两端的丝杆螺母座一39连接于安装移动平台一42上，移动平台一42滑动连接于底座上，移动平台一42和丝杆螺母二41连接，移动平台一42左右两侧连接有滑块一43，滑块一43滑动连接于导轨一44上，导轨一44连接于底座上，滑块一
43和导轨一44对移动平台一42的运动起到支持和辅助作用，步进电机四52通过步进电机支架四51连接于移动平台一42上，丝杆三48通过步进电机联轴器二50和步进电机四52输出轴连接，丝杆三48可随步进电机四52输出轴一同转动，丝杆三48两端通过的丝杆螺母座二49连接于移动平台一42上，移动平台二53滑动连接于移动平台一42上，移动平台二53和丝杆螺母三47连接，移动平台二53可随丝杆螺母三47沿丝杆三48的延伸方向移动，即移动平台二53可沿Y轴方向移动，移动平台二53上连接有滑块二46，滑块二46滑动连接于导轨二45上，导轨二45连接于移动平台一42上，滑块二46和导轨二45对移动平台二53的运动起到支撑作用；
步进电机五57连接于步进电机安装平台56上，步进电机安装平台56位于大齿轮盘
54上方，步进电机安装平台56转动连接于大齿轮盘54上方，步进电机安装平台56和大齿轮盘54可相对做旋转运动，步进电机五57的输出轴和小齿轮盘55连接，小齿轮盘55和大齿轮盘54之间相互啮合配合；
当步进电机五57输出轴转动时带动小齿轮盘55转动，通过和大齿轮盘54的啮合配
合，使得小齿轮盘55绕大齿轮盘54做圆周运动，进而带动步进电机五57以及步进电机安装平台56旋转运动；
步进电机安装平台56上端连接有三个铰支座一58，每个铰支座一58和伸缩杆59下
端连接，伸缩杆59上端通过三个铰支座二60和全向平台61连接，三根伸缩杆59协同运动可实现全向平台61在空间内的各种俯仰角度变化，从而实现和下方的移动平台一42、移动平台二53、步进电机安装平台56配合，实现全向运动，喷丸发射器62连接于全向平台61上，可随全向平台61在空间内全方位运动；
全向平台61和喷丸发射器62连接，导路63和喷丸发射器62发射口连接，导路63可
对发射的钢珠起到运动约束作用，喷丸发射器62尾部和管道32连接，管道32下端和钢珠存储箱33，钢珠存储箱33存储有钢珠，钢珠存储箱33可将钢珠输送至喷丸发射器62，钢珠存储箱33上插有漏斗34，漏斗34用于收集清洗后的钢珠。

[0025] 可实现研磨料的多角度喷射撞击强化，实现研磨料的全方位、多角度的喷丸加工，全向喷丸装置底部为X、Y双轴移动平台，上端为铰接平台，可实现空间内的角度变换，二者相结合，可实现研磨料的全方位喷射，可做到针对不同类型的加工工件，做到针对性的角度变换。

[0026] 根据本发明的一种可选的实施方式中，自适应径向夹取装置包括步进电机六65、步进电机支架五66、底板二67、步进电机联轴器三68、丝杆螺母座三69、丝杆四70、立式轴承座一71、光轴三72、丝杆螺母连接件73、丝杆螺母四74、滑块五75、推进连杆76、立式轴承座二77、冷却喷头78、舵机云台一79、舵机二80、铜柱一81、移动平台三82、舵机三83、夹爪二84、爪盘85、连杆五86、中部连杆87、舵机四88、铜柱二89、舵机云台二90、直流电机一91、直流电机支架一92、直流电机联轴器一93、直流电机二94、直流电机支架二95、直流电机联轴器二96、虹膜驱动盘97、虹膜叶片98、加热铜丝99、虹膜底盘100、二维舵机云台底盘101、微型舵机一102、左右支架103、微型舵机二104、二维舵机云台顶板105以及识别模块106；
底板二67连接于铝型材框架二64上，步进电机六65通过步进电机支架五66连接于
底板二67上，丝杆四70通过前后两端的丝杆螺母座三69连接于底板二67上，丝杆四70通过步进电机联轴器三68和步进电机六65的输出轴连接，丝杆四70可和步进电机六65的输出轴一同转动，丝杆螺母四74和丝杆四70安装配合，丝杆螺母四74随着丝杆四70的转动而前后移动，移动平台三82通过丝杆螺母连接件73和丝杆螺母四74连接，丝杆螺母连接件73上还开有一通孔，推进连杆76通孔从中穿出，推进连杆76连接于立式轴承座二77上，立式轴承座二77连接于滑块五75上，滑块五75滑动连接于光轴三72上，光轴三72连接于立式轴承座一
71上，立式轴承座一71连接于底板二67上，立式轴承座一71对光轴三72起到固定作用，舵机云台一79通过铜柱一81连接于移动平台三82上，舵机云台一79顶壁设有矩形平板，舵机云台二90通过铜柱二89和舵机云台一79顶壁的矩形平板连接；
在移动平台三82运动的过程中，滑块五75可对移动平台三82运动起到支撑和辅助
作用，舵机云台一79和舵机二80连接，舵机云台一79随舵机二80转动，矩形平板可随舵机云台一79转动，矩形平板上连接有舵机四88，舵机四88上连接有舵机云台二90，舵机云台二90在运动过程中可和舵机云台一79上的矩形平板独立分离，不受舵机云台一79影响，二维舵机云台底盘101连接于舵机云台二90上，微型舵机一102连接于二维舵机云台底盘101上，左右支架103下端和二维舵机云台底盘101连接，左右支架103上端和微型舵机二104一端连接，微型舵机二104另一端和二维舵机云台顶板105连接，识别模块106连接于二维舵机云台顶板105上，识别模块106可随着二维舵机云台顶板105做旋转和俯仰运动，矩形平板上连接有平面物体夹取夹爪，舵机三83连接于矩形平板上，舵机三83和爪盘85连接；
中部连杆87和舵机三83的输出轴连接，中部连杆87左右两端均连接有连杆五86，
连杆五86上连接有夹爪二84，夹爪二84上开有槽口，槽口和爪盘85前端的滑槽相匹配；
当舵机三83输出轴转动时，带动中部连杆87旋转，进而带动连杆五86，连杆五86再带动夹爪二84，进而使夹爪二84沿爪盘85前端的滑槽运动，完成对平面物体的夹取；
舵机云台一79顶壁的矩形平板右端安装有圆锥滚子轴承内圈加工时的夹取机构，
虹膜叶片98连接于虹膜底盘100和虹膜驱动盘97之间，虹膜驱动盘97通过直流电机联轴器二96和直流电机二94连接；
当直流电机二94旋转时，驱动虹膜驱动盘97转动，再带动虹膜叶片98，实现对圆锥滚子轴承的夹取，直流电机二94连接于直流电机支架二95上，直流电机支架二95后端设有一外伸轴，外伸轴通过直流电机联轴器一93和直流电机一91输出轴连接，直流电机一91通过直流电机支架一92连接于矩形平板上；
当直流电机二94驱动虹膜驱动盘97实现夹取机构对圆锥滚子轴承内圈的夹紧后，
直流电机一91可实现整个夹取机构的旋转，进而实现圆锥滚子轴承的旋转，实现圆锥滚子轴承内圈的全部位喷丸加工，加热铜丝99连接于虹膜叶片98一侧，可伸进轴承内部，对轴承进行加热处理，伸进式加热可以提高加热效果和加热效率；
推进连杆76两侧均连接有冷却喷头78，冷却喷头78可随推进连杆76一同前后移
动，冷却喷头78可对圆锥滚子轴承启动制冷作用，加热铜丝99和冷却喷头78二者结合，可实现圆锥滚子轴承的强化喷丸条件多元化，实现不同外部条件下的强化加工，冷却喷头78和冷却液供给系统连接，冷却液供给系统可以是外置的，冷却液供给系统也可以是内置于本设备内。

[0027] 自适应径向夹取装置可以实现单次夹取固定多个圆锥滚子轴承的效果，极大的提高了强化研磨工作的效率。

[0028] 根据本发明的一种可选的实施方式中，钢珠分筛装置包括步进电机七108、步进电机安装板一109、步进电机支架六110、同步带轮轴一111、同步带一112、同步带轮一113、铝型材框架三114、同步带夹板一115、光轴一116、立式轴承座三117、立式轴承座四118、滑轨一119、滑槽一120、步进电机八121、步进电机支架七122、凸起式底板转轴123、舵机五124、挡板转轴一125、凸起式底板126、粒径分筛框127、舵机安装板三178、舵机支架三179以及舵机支架四180；粒径分筛框127连接于铝型材框架三114中，粒径分筛框127内开设有两个以上孔
洞，各个粒径分筛框127的孔洞孔径不同，粒径分筛框127的孔洞孔径从上往下依次减小，当钢珠直径小于粒径分筛框127内孔洞孔径时，钢珠便会掉落至下一个粒径分筛框127；
步进电机八121通过步进电机支架七122连接于铝型材框架三114上，凸起式底板
转轴123和步进电机八121的输出轴连接，凸起式底板126可通过步进电机八121的驱动而转动，凸起式底板126整体位于粒径分筛框127下方，凸起式底板126设有两个以上圆形凸起，圆形凸起和粒径分筛框127上的孔洞一一对应；
当步进电机八121输出轴转动时，带动凸起式底板126往粒径分筛框127方向转动，实现圆形凸起和孔洞一一配合；
粒径分筛框127的另一端连接有挡板转轴一125，挡板转轴一125和舵机五124输出
轴连接，舵机五124通过舵机支架三179、舵机支架四180和舵机安装板三178连接于粒径分筛框127上，当舵机五124运动时，可控制挡板转轴一125的开合；
步进电机安装板一109连接于铝型材框架六107上，步进电机安装板一109连接有
步进电机支架六110，步进电机七108连接于步进电机支架六110上，同步带轮一113和步进电机七108的输出轴连接，同步带一112和同步带轮一113配合，同步带轮轴一111一端和步进电机七108输出轴连接，同步带轮轴一111另一端连接于同步带轮一113内，同步带轮轴一
111起到连接同步带轮一113和步进电机七108输出轴的作用；
当步进电机七108运转时，带动同步带轮一113转动，再带动和同步带轮一113配合的同步带一112转动，同步带一112的中部通过两片同步带夹板一115和铝型材框架三114连接，当同步带一112运动时，可带动铝型材框架三114一同运动；
立式轴承座三117连接于铝型材框架三114上，光轴一116从立式轴承座三117中穿
出，立式轴承座四118也从光轴一116中穿过，立式轴承座四118一端连接于滑轨一119上，滑槽一120滑动连接于滑轨一119上，当同步带一112带动铝型材框架三114运动时，滑轨一119和滑槽一120用于对铝型材框架三114的运动起到支持和辅助作用，
当连接于铝型材框架六107上的步进电机七108运转时，通过同步带轮一113带动
同步带一112运动，铝型材框架三114通过同步带夹板一115和同步带一112连接，通过同步带一112的传动，带动铝型材框架三114和粒径分筛框127运动，当同步带一112做往复运动时，带动粒径分筛框127左右往复运动，对粒径分筛框127内的钢珠起震荡作用，提高钢珠的掉落概率，使粒径小的钢珠从孔洞中落下，实现分筛的目的。

[0029] 根据本发明的一种可选的实施方式中，钢珠回收清洗装置包括钢珠回收装置和钢珠清洗装置，钢珠清洗装置位于钢珠回收装置正上方。

[0030] 根据本发明的一种可选的实施方式中，钢珠回收装置包括步进电机九128、步进电机安装板二129、步进电机支架八130、同步带轮轴联轴器131、同步带轮轴二132、同步带二133、同步带轮二134、同步带夹板二135、铝型材框架四136、铝型材框架五137、滑槽二138、滑轨二139、立式轴承座五140、光轴二141、立式轴承座六142、舵机安装板一143、舵机支架一144、舵机六145、舵盘二146、舵盘连接件二147、步进电机十148、步进电机支架九149、钢珠收集框转轴150、钢珠收集框151、舵机支架二152、舵机七153、舵机安装板二154、挡板转轴二155以及舵盘三156舵盘三156和舵机七153的输出轴连接；
舵机安装板一143连接于铝型材框架四136上，舵机六145通过舵机支架一144连接
于舵机安装板一143上，舵机六145的上的舵盘二146上方连接有舵盘连接件二147，钢珠收集框151通过舵盘连接件二147和舵盘二146连接，步进电机支架九149连接于钢珠收集框
151上，步进电机十148和步进电机支架九149连接，钢珠收集框转轴150和步进电机十148输出轴连接，钢珠收集框151可随舵盘二146一同在平面内转动，钢珠收集框151的一端连接有挡板转轴二155，挡板转轴二155和舵机七153输出轴连接，舵机七153通过舵机支架二152和舵机安装板二154连接于钢珠收集框151上，当舵机七153运动时，可控制挡板转轴二155的开合，步进电机安装板二129连接于铝型材框架五137上，步进电机九128通过步进电机支架八130连接于步进电机安装板二129上，同步带轮轴二132通过同步带轮轴联轴器131和步进电机九128的输出轴连接，同步带轮二134连接于同步带轮轴二132上；
同步带二133和同步带轮二134配合，当步进电机九128运转时，通过同步带轮轴联轴器131带动同步带轮轴二132转动，进而带动同步带轮二134和同步带二133转动，同步带二133转的中部通过两片同步带夹板二135和铝型材框架四136连接，当同步带二133运动时，可通过同步带夹板二135带动铝型材框架四136一同运动，立式轴承座六142连接于铝型材框架四136上，光轴二141从立式轴承座六142中穿出，立式轴承座五140和该光轴二141连接，立式轴承座五140连接于滑轨二139上，滑槽二138滑动连接于滑轨二139上，滑槽二138连接于铝型材框架五137上，当同步带二133带动铝型材框架四136运动时，滑轨二139和滑槽二138用于对铝型材框架四136的运动起到支持和辅助作用。

[0031] 根据本发明的一种可选的实施方式中，钢珠清洗装置包括伺服电机一157、伺服电机支架一158、伺服电机联轴器一159、丝杆螺母座四160、底板三161、丝杆六162、丝杆螺母六163、导轨三164、滑块三165、移动平台四166、伺服电机联轴器二167、伺服电机支架二168、伺服电机二169、丝杆螺母座五170、丝杆五171、丝杆螺母五172、导轨四173、滑块四
174、移动平台五175、水洗喷头176、烘干喷头177；
伺服电机一157通过伺服电机支架一158连接于底板三161上，丝杆六162通过丝杆
螺母座四160连接于底板三161上，丝杆六162通过伺服电机联轴器一159和伺服电机一157的输出轴连接，移动平台四166中部和丝杆螺母六163连接，移动平台四166可随丝杆螺母六
163沿丝杆六162运动，即移动平台四166在X轴方向移动，移动平台四166两侧连接有滑块三
165，滑块三165滑动连接于导轨三164上，导轨三164连接于底板三161上，导轨三164和滑块三165可对移动平台四166的运动起到支持和辅助作用，伺服电机二169通过伺服电机支架二168连接于移动平台四166上，丝杆五171通过丝杆螺母座五170连接于移动平台四166上，丝杆五171通过伺服电机联轴器二167和伺服电机二169的输出轴连接，移动平台五175中部和丝杆螺母五172连接，移动平台五175可随丝杆螺母五172沿丝杆五171运动，移动平台五
175两侧连接有滑块四174，滑块四174滑动连接于导轨四173上，导轨四173连接于底板三
161上，滑块四174和导轨四173可对移动平台五175的运动起到支持和辅助作用，移动平台五175上部连接有水洗喷头176，水洗喷头176可对存储盘中的钢珠起到清洁作用。

[0032] 水洗喷头176连接供水系统，供水系统可以是外置的，供水系统也可以是内置于本设备内。

[0033] 根据本发明的一种可选的实施方式中，移动平台五175上部连接有烘干喷头177，烘干喷头177可对存储盘中的钢珠起到烘干作用。

[0034] 本发明中，可实现圆锥滚子轴承内圈强化研磨加工的全套流程，可以全自动完成圆锥滚子轴承的上料和下料、研磨料的多角度喷射撞击强化，以及加工后研磨料的回收再利用，一台设备，即可完成加工的全套流程，极大地提高了工作效率、并节约成本；可实现研磨料的全方位、多角度的喷丸加工，全向喷丸装置底部为X、Y双轴移动平台，上端为铰接平台，可实现空间内的角度变换，二者相结合，可实现研磨料的全方位喷射，可做到针对不同类型的加工工件，做到针对性的角度变换，同时，本智能设备还设有工件的加热和冷却装置，可实现不同外部条件下的强化加工；
可实现圆锥滚子轴承的自动上料、下料，以及加工过程中圆锥滚子轴承的固定，同时，自适应径向夹取装置还可以实现单次夹取固定多个圆锥滚子轴承的效果，极大的提高了强化研磨工作的效率；
可实现钢珠的回收再利用，本智能装备内设有钢珠分筛装置、钢珠收集装置以及
钢珠清洗烘干装置，可对加工后的钢珠进行粒径分类、收集，以及深度清洗、烘干，最后将处理好的钢珠重新输送至喷丸发射器62处，极大的降低了强化研磨加工成本。

[0035] 本发明没有详细描述结构的部件、模块、机构以及装置均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

[0036] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。