CN103406606A - 自动螺母攻丝机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动螺母攻丝机，包括送料装置（1）、上料装置（2）、机头攻丝总成（3）和螺母定位装置（4），所述螺母定位装置（4）具有攻丝渠道（41），所述送料装置（1）具有送料轨道（11）；所述上料装置（2）包括上料推杆（21）和割料推杆（22）以及传感器，割料推杆具有螺母放置空间（221）并往复移动能够所述螺母放置空间（221）与所述送料轨道（11）对齐或者与所述上料推杆（21）和所述攻丝渠道（41）对齐，从而使得上料推杆始终将单个的待攻丝螺母推动到丝锥下方以进行攻丝，从而能够避免物料在上料环节中经常卡塞的现象，使上料更有序和稳定，提高了生产率。

Description

自动螺母攻丝机

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，具体地，涉及一种用于加工螺母的自动螺母攻丝机。

背景技术

攻丝机也叫攻牙机，是一种在螺母等机件的通孔内表面上加工出内螺纹、螺丝或牙扣的机械加工设备，广泛适用于机械制造行业。

中国专利文献CN102416427A公开了一种大型螺母自动攻丝机，其中，操作台面上设置有上料装置，上料装置上设置有螺母限位装置，上料装置包括推料板和内部为中空结构的加料桶，加料桶的中心与钻杆的中心相对应，推料板与推动螺母水平运动的气控装置的活塞杆连接，其工作原理为：自动给料装置将需要加工的螺母输送到加料桶内，然后，气控装置的活塞杆带动推料板移动，将该螺母推动到螺母限位装置处，并由其对螺母进行限位，此时，钻杆向下冲压螺纹，在攻丝的同时，推料板返回初始位置，并推动下一个螺母到螺母限位装置处，并将已经攻丝完毕的螺母向前推，如此循环。

然而，本申请人研究发现，由于自动给料装置将待攻丝的螺母直接输送到加料桶中，该加料桶中从下到上可堆叠有多个螺母，推料板将加料桶最下面的螺母推动到螺母限位装置的过程中，上面的螺母将叠在推料板上，当该推料板返回初始位置时，将与上面的螺母产生摩擦，这极有可能造成推料板运行不稳定，并发生卡住的现象。此外，螺母限位装置虽然能够将螺母限位，但其结构比较复杂。

此外，中国专利文献CN102601462A公开了一种全自动攻丝机，由台式钻、气动夹头、红外线感应器、攻丝器、自动送料装置以及自动出料装置构成，其中，自动送料装置包括送料振动盘、真空吸力头和可在导轨上移动的移动器；而自动出料装置包括真空发生器，回收盒、回收吸管和吸头，吸头由吸头气缸控制运行。其工作原理为：送料振动盘将料送至移动器处，由移动器将待攻丝的工件分别送入攻丝器底部，由真空吸力头将工件送至气动夹头的上方，并将工件推入至气动夹头，夹头锁紧，并进行攻丝，而红外线感应器用于检测丝锥是否完好，最后，加工好的工件由吸头吸入到回收盒中。

相应地，该全自动攻丝机中，真空吸力头、移动器以及吸头都分别需要动力装置来驱动，例如，移动器由直线伺服电机来驱动，从而耗能大。另外，振动盘将料送至移动器处，然后由移动器将待攻丝的工件送至攻丝器底部，再由吸力头将螺母送至气动夹头上，由于仅依靠吸力头的吸力来吸取螺母，在实际中，将存在螺母固定位置倾斜或不到位的现象，使得加工效率较低。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有的螺母攻丝机易出现上料卡死、耗能大，并且加工效率地的技术问题，从而提供一种上料稳定，能够避免卡死，并且加工效率高的自动螺母攻丝机。

为了实现上述目的，本发明提供一种自动螺母攻丝机，包括送料装置、上料装置、机头攻丝总成和螺母定位装置，所述螺母定位装置具有正位于所述机头攻丝总成的丝锥下方的攻丝渠道，所述送料装置具有位于所述攻丝渠道的端部并与所述攻丝渠道错开布置的送料轨道；所述上料装置包括：上料推杆，可在上料气缸的驱动下滑入和滑出所述攻丝渠道；割料推杆，具有螺母放置空间，所述割料推杆位于所述上料推杆和所述攻丝渠道之间，并在割料气缸的驱动下往复运动，以使所述螺母放置空间与所述送料轨道对齐或者与所述上料推杆和所述攻丝渠道对齐；以及用于检测所述螺母放置空间中是否具有待攻丝螺母的传感器。

所述丝锥的数量为两个以上并直排间隔设置；所述螺母放置空间、所述上料推杆以及所述攻丝渠道的数量与所述丝锥的数量相同。

所述送料轨道的数量也与所述丝锥的数量相同。

多个所述上料推杆由同一个所述上料气缸驱动。

所述螺母定位装置包括形成有所述攻丝渠道的夹具主体、设置在所述攻丝渠道中的攻丝夹具、以及沿着产品流动方向，设置在所述攻丝夹具下游的定位夹具。

所述定位夹具包括壳体和压块，所述壳体具有内腔并开口朝下横跨设置在所述攻丝渠道上，所述压块通过弹性件滑动地设置在所述内腔中。

所述攻丝夹具的上表面与所述攻丝渠道的内底面齐平，并具有与所述丝锥正对齐的切削液通孔。

所述送料装置包括振动盘、直线振动器以及所述送料轨道，其中，所述送料轨道与所述振动盘连通并与所述直线振动器振动连接。

所述机头攻丝总成包括固定设置在攻丝机支架上的导轨和电机，所述导轨上滑动设置框架，框架上具有主轴电机、多轴器以及所述丝锥；所述电机通过将旋转运动转换为直线运动的动力转换装置与所述框架传动连接。

所述自动螺母攻丝机包括多个由所述送料装置、上料装置、机头攻丝总成以及螺母定位装置组成的攻丝机构，其中，多个攻丝机构中的所述机头攻丝总成固定设置在同一个所述攻丝机支架上；所述多个攻丝机构电气连接于同一电气控制***。

本发明的上述技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的自动螺母攻丝机，其送料轨道与攻丝渠道错开布置，上料推杆能够滑入和滑出攻丝渠道，割料推杆具有螺母放置空间，同时，该割料推杆位于上料推杆和攻丝渠道之间并能够往复运动，使得螺母放置空间能够与送料轨道对齐或者与上料推杆和攻丝渠道对齐，而传感器则用于检测螺母放置空间中是否具有待攻丝螺母，这样，割料推杆首先与送料轨道对齐以接收送料轨道输送来的待攻丝螺母，当传感器检测到螺母放置空间具有待攻丝的螺母时，割料推杆将运动直到螺母放置空间与上料推杆和攻丝渠道对齐时停止，此时，上料推杆运动，将待攻丝螺母推动到丝锥下方后将返回到初始位置，然后，割料推杆返回其初始位置，从而使得上料推杆始终将单个的待攻丝螺母推动到丝锥下方以进行攻丝，从而能够避免物料在上料环节中经常卡塞的现象，使上料更有序和稳定，提高了生产率。

本发明的自动螺母攻丝机，其螺母定位装置的攻丝夹具的上表面与攻丝渠道的内底面齐平，从而能够将待攻丝螺母在其流动方向上进行底面和左右两侧的限位，使其不能旋转和倾斜，以保证攻丝的螺纹的质量。

本发明的自动螺母攻丝机，其螺母定位装置的定位夹具包括壳体和压块，压块通过弹性件滑动地设置在壳体的内腔中，从而能够在实现螺母定位的同时，使定位夹具的结构更简化。

本发明的自动螺母攻丝机，其送料装置的送料轨道与振动盘连通并与直线振动器振动连接，从而能够振动地将待攻丝螺母有序地排列在送料轨道中，以保证割料推杆的螺母放置空间每次只能放置一个待攻丝螺母。

附图说明

为了使发明的内容更容易被清楚地理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1表示本发明具体实施方式的自动螺母攻丝机的立体结构图；

图2表示图1的自动螺母攻丝机的组成部件的立体结构图；

图3表示图2的组成部件的侧视结构图；

图4表示本发明具体实施方式的自动螺母攻丝机的机头攻丝总成的侧视结构图；

图5表示本发明具体实施方式的自动螺母攻丝机的上料过程的主视示意图；

图6表示图5的上料过程的俯视示意图。

附图标记说明

1-送料装置，2-上料装置，3-机头攻丝总成，4-螺母定位装置，5-攻丝机支架，8-送料槽，9-收料盒，10-攻丝机构，11-送料轨道，12-振动盘，13-直线振动器，15-机台，16-传感器，17-待攻丝螺母，18-连接板，21-上料推杆，22-割料推杆，31-丝锥，32-导轨，33-电机，34-主轴电机，35-多轴器，36-框架，37-动力转换装置，38-螺母，39-滚珠丝杆，41-攻丝渠道，42-夹具主体，43-攻丝夹具，44-定位夹具，211-上料气缸，221-螺母放置空间，223-割料气缸，431-切削液通孔，441-壳体，442-压块，443-内腔，444-弹性件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式提供的自动螺母攻丝机进行详细说明。

如图1、2、3以及5所示，所述自动螺母攻丝机包括送料装置1、上料装置2、机头攻丝总成3和螺母定位装置4，其中，

螺母定位装置4具有正位于机头攻丝总成3的丝锥31下方的攻丝渠道41；

送料装置1具有位于攻丝渠道41的端部并与攻丝渠道41错开布置的送料轨道11；

上料装置2包括上料推杆21、割料推杆22以及传感器16，其中，上料推杆21可在上料气缸211的驱动下滑入和滑出攻丝渠道41；割料推杆22上具有放置待攻丝螺母的螺母放置空间221，割料推杆22位于上料推杆21和攻丝渠道41之间，并在割料气缸223的驱动下往复运动，以使螺母放置空间221能够与送料轨道11对齐或者与上料推杆21和攻丝渠道41对齐；传感器16则用于检测螺母放置空间221中是否具有待攻丝螺母。

这样，在最初状态，割料推杆22处于初始位置，即让螺母放置空间221与送料轨道11对齐，同时，上料推杆21也是处于初始位置，也就是从攻丝渠道41中滑出。开始攻丝作业时，送料装置1能够将待攻丝螺母17有序地排布在其送料轨道11上，送料轨道11能够将待攻丝螺母17输送到螺母放置空间221中；当传感器16，通常为接近开关检测到螺母放置空间221中具有待攻丝的螺母17时，割料气缸223动作以推动割料推杆22运动，以使螺母放置空间221与上料推杆21和攻丝渠道41对齐，即将单一的待攻丝的螺母17送至上料推杆21和攻丝渠道41之间，紧接着，上料气缸211动作以推动上料推杆21，将单一的待攻丝的螺母17送至螺母定位装置4中，并位于机头攻丝总成3的丝锥31的正下方，使待攻丝的螺母17的孔中心与丝锥31的锥中心对齐，丝锥31做螺旋运动，攻入产品孔，此时，上料气缸211带动上料推杆21返回初始位置，然后割料气缸223带动割料推杆22返回初始位置，送料轨道11上的待攻丝的螺母17继续被送入到螺母放置空间221，当丝锥31返回以及传感器16检测到待攻丝的螺母17后，重复上述动作，如此循环。

因此，根据上述攻丝过程，割料推杆能够将单一的待攻丝的螺母17送至上料推杆21和攻丝渠道41之间，从而能够避免物料在上料环节中经常卡塞的现象，使上料更有序和稳定，提高了生产率。

在上述的结构中，为了实现能够将待攻丝的螺母17送至螺母放置空间221中，送料轨道11可以与攻丝渠道41相互平行设置，具体如图6所示；当然，送料轨道11也可以与攻丝渠道41垂直设置，即平行于割料推杆22设置。

进一步地，如图1和2所示，机头攻丝总成3可包括两个以上并直排间隔设置的丝锥31，即丝锥31的数量为两个以上；与此相对应地，割料推杆22上的螺母放置空间221、上料推杆21以及攻丝渠道41的数量与丝锥31的数量相同。这样，每个丝锥31对应一个攻丝渠道41、一个上料推杆21以及一个螺母放置空间221。当然，其工作原理上前述的相同。

优选地，多个上料推杆21可由同一个上料气缸211驱动，也就是，如图3所示，多个上料推杆21间隔设置在连接板18上，而上料气缸211连接于连接板18，从而通过单个上料气缸211同时驱动多个上料推杆21同时滑入和滑出攻丝渠道41。

优选地，送料轨道11的数量也与丝锥31的数量相同，也就是，如图1和6所示，多个送料轨道11相互平行间隔设置，同时，该多个送料轨道11与攻丝渠道41相互平行，这样，每个丝锥31对应一个攻丝渠道41、一个上料推杆21、一个螺母放置空间221以及一个送料轨道11。

这样，每个送料轨道11同时将待攻丝螺母17送至螺母放置空间221中，而割料推杆22动作以将每个螺母放置空间221分别与各自对应的攻丝渠道41和上料推杆21对齐，从而实现一次上料可以同时攻丝多个螺母的目的，从而极大地提高产量，减少成批螺母攻丝的时间。

当然，传感器16的数量也可以与丝锥31的数量相同，也就是，每个螺母放置空间221都需要各自单独的传感器16来检测是否具有待攻丝螺母17。

此外，如图5和6所示，螺母定位装置4包括形成有攻丝渠道41的夹具主体42、设置在攻丝渠道41中的攻丝夹具43、以及沿着产品流动方向，设置在攻丝夹具43下游的定位夹具44。

这样，由上料推杆21输送来的待攻丝螺母17由攻丝夹具43来固定，攻丝夹具43能够使待攻丝螺母17的中心孔刚好与丝锥31的锥中心对齐。

另外，攻丝夹具43可以镶嵌在夹具主体42中，以便于更换。

进一步，攻丝夹具43的上表面与攻丝渠道41的内底面齐平，并具有与所述丝锥31正对齐的切削液通孔431。这样，如图5和6所示，待攻丝螺母17的底面可以与攻丝夹具43的上表面接触，而待攻丝螺母17的两侧则与攻丝渠道41的两侧或者攻丝夹具43的两侧面接触，从而对待攻丝螺母在其流动方向上进行底面和左右两侧的限位，使其不能旋转和倾斜，以保证攻丝的螺纹垂直度的质量。

切削液通孔431则用于流通冷却***的切削冷却液。

此外，攻丝夹具43采用硬料加工而成，具有良好的硬度和耐磨度，能够保证其使用寿命。

另外，上料推杆21的行程优选地设置为刚好能够将待攻丝螺母17推至攻丝夹具43处，使得待攻丝螺母17的中心通孔与丝锥31的锥中心对齐。

在连续攻丝作业中，当前续的螺母完成加工后，其将被后续的待攻丝螺母17推动向前移动，此时，为了保证待攻丝螺母17的更准确定位，攻丝夹具43下游的定位夹具44可以对攻丝后的螺母进行一定程度的限位，使其对上游的螺母起到一定的限位作用。

具体地，如图5和6所示，定位夹具44包括壳体441和压块442，壳体441具有内腔443并开口朝下横跨设置在所述攻丝渠道41上，压块442通过弹性件444例如压簧滑动地设置在内腔443中，这样压块442在弹性件444的作用下向下压紧螺母，同时，这种压紧力能够使螺母在后续螺母的推动下向前移动，从而使被压紧的螺母对上游的螺母起到一定的限位作用。

此外，如图1所示，送料装置1包括振动盘12、直线振动器13以及上述的送料轨道11，其中，送料轨道11与振动盘12连通并与直线振动器13振动连接，这样，待攻丝螺母17从振动盘12中输送到送料轨道11上，并在直线振动器13的作用下有序地排列，以保证送料的有序性，可以有效地避免卡塞现象。另外，与以往攻丝机的单道振盘加压缩空气吹送产品的送料装置相比，效率有巨大的提升，同时不用压缩空气，使得更节能。

如图4所示，机头攻丝总成3包括固定设置在攻丝机支架5上的导轨32和电机33，导轨32上滑动设置框架36，框架36上具有主轴电机34、多轴器35以及丝锥31；电机33通过将旋转运动转换为直线运动的动力转换装置37与框架36传动连接。

攻丝机支架5可固定地安装在机台15上，另外，攻丝机支架5可同时安装多个机头攻丝总成3。

电机33优选地为伺服电机，导轨32优选地为精密线性导轨，主轴电机34优选地为伺服电机，多轴器35可将主轴伺服电机34的旋转运动和扭力同步输出到一个或多个丝锥31上，优选地，为5个丝锥31。

如图4所示，动力转换装置37可以为螺母38和滚珠丝杆39的配合，这样，电机33的输出轴与滚珠丝杆39转动连接，从而带动螺母38沿着滚珠丝杆39上下移动，同时，螺母38与框架36固定连接，从而带动框架36沿着导轨32上下移动，以实现丝锥31上下攻丝作业。

另外，动力转换装置37也可以为齿轮与齿条（未图示）的配合，具体地，框架36上形成有齿条，而齿轮则与电机33的输出轴通过传动机构配合，从而实现框架36沿着导轨32上下移动。

机头攻丝总成3可通过PLC精密定位模块的控制，使得丝锥31根据它的螺距，作出正反螺旋运动，具有高效，高精度，使用寿命长，低噪音，低能耗等优势。

最后，在上述具体描述的基础上，如图1所示，本发明的自动螺母攻丝机可包括多个由所述送料装置1、上料装置2、机头攻丝总成3以及螺母定位装置4组成的攻丝机构10，其中，多个攻丝机构10中的所述机头攻丝总成3固定设置在同一个所述攻丝机支架5上；所述多个攻丝机构10电气连接于同一电气控制***（图中未显示）。

也就是说，每个攻丝机构10包括有送料装置1、上料装置2、机头攻丝总成3以及螺母定位装置4，其中，送料装置1的送料轨道11、上料装置2的上料推杆和割料推杆以及传感器、机头攻丝总成3的丝锥31以及螺母定位装置4的攻丝渠道可以为一个，也可以为多个，优选地，为5个。而攻丝机构10优选地为2个。

这样，2个攻丝机构10，总共10个丝锥，从而能够实现一次性地攻丝10个螺母，提高了生产率。

此外，如图1所示，攻丝渠道41的出口端还设置有送料槽8和收料盒9，这样，加工好的螺母通过上料推杆一个一个的被送出攻丝渠道41，通过送料料8最终掉入收料盒9中。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种自动螺母攻丝机，包括送料装置（1）、上料装置（2）、机头攻丝总成（3）和螺母定位装置（4），所述螺母定位装置（4）具有正位于所述机头攻丝总成（3）的丝锥（31）下方的攻丝渠道（41），其特征在于，

所述送料装置（1）具有位于所述攻丝渠道（41）的端部并与所述攻丝渠道（41）错开布置的送料轨道（11）；

所述上料装置（2）包括：

上料推杆（21），可在上料气缸（211）的驱动下滑入和滑出所述攻丝渠道（41）；

割料推杆（22），具有螺母放置空间（221），所述割料推杆（22）位于所述上料推杆（21）和所述攻丝渠道（41）之间，并在割料气缸（223）的驱动下往复运动，以使所述螺母放置空间（221）与所述送料轨道（11）对齐或者与所述上料推杆（21）和所述攻丝渠道（41）对齐；以及

用于检测所述螺母放置空间（221）中是否具有待攻丝螺母的传感器（16）。

2.根据权利要求1所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述丝锥（31）的数量为两个以上并直排间隔设置；

所述螺母放置空间（221）、所述上料推杆（21）以及所述攻丝渠道（41）的数量与所述丝锥（31）的数量相同。

3.根据权利要求2所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述送料轨道（11）的数量也与所述丝锥（31）的数量相同。

4.根据权利要求2所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，多个所述上料推杆（21）由同一个所述上料气缸（211）驱动。

5.根据权利要求1所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述螺母定位装置（4）包括形成有所述攻丝渠道（41）的夹具主体（42）、设置在所述攻丝渠道（41）中的攻丝夹具（43）、以及沿着产品流动方向，设置在所述攻丝夹具（43）下游的定位夹具（44）。

6.根据权利要求5所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述定位夹具（44）包括壳体（441）和压块（442），所述壳体（441）具有内腔（443）并开口朝下横跨设置在所述攻丝渠道（41）上，所述压块通过弹性件（444）滑动地设置在所述内腔（443）中。

7.根据权利要求5所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述攻丝夹具（43）的上表面与所述攻丝渠道（41）的内底面齐平，并具有与所述丝锥（31）正对齐的切削液通孔（431）。

8.根据权利要求1所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述送料装置（1）包括振动盘（12）、直线振动器（13）以及所述送料轨道（11），其中，所述送料轨道（11）与所述振动盘（12）连通并与所述直线振动器（13）振动连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，所述机头攻丝总成（3）包括固定设置在攻丝机支架（5）上的导轨（32）和电机（33），所述导轨（32）上滑动设置框架（36），框架（36）上具有主轴电机（34）、多轴器（35）以及所述丝锥（31）；

所述电机（33）通过将旋转运动转换为直线运动的动力转换装置（37）与所述框架（36）传动连接。

10.根据权利要求9所述的自动螺母攻丝机，其特征在于，包括多个由所述送料装置（1）、上料装置（2）、机头攻丝总成（3）以及螺母定位装置（4）组成的攻丝机构（10），其中，多个攻丝机构中的所述机头攻丝总成（3）固定设置在同一个所述攻丝机支架（5）上；

所述多个攻丝机构电气连接于同一电气控制***。

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