CN105234505A - 一种双轴自动化攻丝机 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工领域，具体为一种双轴自动化攻丝机，包括支撑机构、传动机构、夹紧机构、电动机构、攻丝机构和控制机构，所述电动机构包括电动机和连接电动机的电机齿轮，所述电动机通过控制机构进行正反转交替工作；所述传动机构包括第一主轴与第二主轴、第一传动齿轮与第二传动齿轮、上传动齿轮、双联齿轮；上述第一主轴的安装位置高于第二主轴的安装位置，并且第一主轴和第二主轴上端均固定连接有丝杆，所述丝杆通过螺母和螺母座固定于上板上。其采用双轴同时工作，效率高，并且保证加工工件的精度质量，而且方便更换零部件，实现改良现有电动攻丝机达到提高其性能和效率的目的。

Description

一种双轴自动化攻丝机

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体为一种双轴自动化攻丝机。

背景技术

攻丝是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹。通常攻丝采用手工或利用电动攻丝机进行攻丝，手工攻丝机攻丝效率低下，而且由于操作工程中人为出现偏差，很容易造成断丝的现象，影响加工质量。现主要采用电动攻丝机，电动攻丝机是一种可对各种小型及大型钢件的粗牙、细牙、非标牙距的正转及反转紧固连接螺纹、传动连接螺纹及管螺纹进行内螺纹攻丝机床，该类机床属柔性攻丝范畴，显著特点是可折臂操作，适应M42以下螺纹攻丝要求。

但现有的电动攻丝机均为单轴攻丝，而且采用皮带传动或者是链式传动，如中国专利CN101628351“小型电动攻丝机”和中国专利CN103706894A“一种改进的电动攻丝机”其攻丝效率虽然比手工攻丝效率高，稳定性较手工攻丝好，但是使用过程中电动攻丝机灵活性差，仅能用于加工单一尺寸的螺纹孔，而且对工件加工的螺纹孔的精确度不稳定，在操作过程中无制动装置，安全性能不高，同时电动攻丝机的零部件易坏却又不容易更换。

目前改进攻丝机提高攻丝机的性能已经成为大力发展工业的必要手段，但现在没有很好的技术手段能够解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种双轴自动化攻丝机，其采用双轴同时工作，效率高，并且保证加工工件的精度质量，而且方便更换零部件，实现改良现有电动攻丝机达到提高其性能和效率的目的。

为实现上述技术目的本发明采取如下技术方案，一种双轴自动化攻丝机，包括支撑机构、传动机构、夹紧机构、电动机构、攻丝机构和控制机构；

所述支撑机构包括支架、位于支架上方并且上下平行分布的下板与上板，所述下板与上板通过四个立柱支撑于支架上；

所述夹紧机构位安装于支架上面；所述攻丝机构包括两个丝锥固定套，两个丝锥固定套分别安装于传动机构上；

所述电动机构包括电动机和通过电动机轴承座和电动机连接板衬套连接于电动机的电机齿轮；

所述传动机构包括安装于上板和下板之间第一主轴与第二主轴和第一传动齿轮与第二传动齿轮，安装于上板的双联齿轮和上传动齿轮；所述第一主轴和第二主轴上端均固定连接有丝杆，所述丝杆通过螺母和螺母座固定于上板，其中，第一主轴的中间部位安装有第一主轴齿轮，第一主轴齿轮传动连接于第一传动齿轮，第一传动齿轮传动连接于上传动齿轮，传动齿轮安装于上板；第二主轴的中间部位安装有第二主轴齿轮，第二主轴齿轮传动连接于第二传动齿轮，第二传动齿轮传动连接于双联齿轮；所述双联齿轮固定于电动机与上板之间，分别传动连接电机齿轮与上传动齿轮；

所述控制机构采用PLC程序控制电动机进行正反转交替工作，包括接近开关；所述接近开关有多个，分别安装于第一主轴和第二主轴的侧边，并且接近开关分别位于第一主轴齿轮和第二主轴齿轮运行的两个极限位置。

其中，所述双联齿轮通过齿轮座和轴承安装于上板。

其中，所述第一传动齿轮通过第一轴承传动连接于上传动齿轮；第二传动齿轮通过第二轴承传动连接于双联齿轮，并且第一主轴的安装位置高于第二主轴的安装位置。

其中，还包括制动机构，所述制动机构安装于下板，包括制动轮、胶布板、制动固定块与油缸，所述胶布板、制动固定块与油缸通过螺钉依次固定在一起，并且在制动机构处于制动状态时，胶布板紧贴于制动轮；所述制动轮分别固定于第一传动齿轮和第二传动齿轮的底端。

其中，所述制动轮通过轴承与轴承安装座固定于下板上。

其中，所述夹紧机构包括固定于支架的中间部位的基准座、固定于基准座两边的固定V型铁、和分别对应于两个固定V型铁的两个活动V型铁；所述活动V型铁位于基准座的一端固定有挡料块并且两侧固定有上限位块和下限位块，另一端通过油缸固定座和油缸连接板连接油缸；所述油缸下装有油缸进出螺丝。

其中，所述活动V型铁的下端固定连接有推块连接板和托板轴；所述托板轴连接有托板与调节块。

其中，所述电机齿轮是通过电机定位套和轴承固定于上板上。

其中，所述传动均为齿轮传动。

其中，所述用支架倾斜设置，倾斜角为22度。

本发明的有益效果

1.本攻丝机采用双轴同时工作，代替现有技术中的单轴攻丝机，效率高；

2.常规攻丝机采用立式结构，人工手动喂料或靠气缸推料，在本发明中攻丝机的支架与水平线呈22度角使得攻丝机整体呈斜式结构，达到利用重力自动喂料的目的，减少劳动力，节约能源；

3.常规攻丝机采用皮带传动或链轮传动，而本发明的攻丝机全部采用齿轮传动，齿轮变速，利用传动轮换向使双轴上下交替工作，减轻工作负荷，传递扭矩大，结构紧凑，故障率底，维修保养方便；

4.本发明的攻丝机引入制动装置，到位刹车制动，使换向平稳即保护了电机又提高了效率；也实现了有故障自动停车，不会损坏设备；

5.常规攻丝机采用三爪卡盘夹紧，较繁琐，且效率低，本发明攻丝机的夹紧装置采用液压油缸，V型铁夹紧，托板、托条装夹，上下工件方便稳定可靠；

6.本发明的攻丝机壳更换上轴丝杆、螺母和与之螺距相匹配的丝锥，实现加工不同螺距的工件的目的；

7.采用PLC控制，实现全自动喂料，自动夹紧，自动攻丝，自动卸料，实现攻丝机的全程自动化的目的。

附图说明

图1一种双轴自动化攻丝机的侧视图；

图2一种双轴自动化攻丝机的主视图；

图3一种双轴自动化攻丝机的制动机构示意图；

图4一种双轴自动化攻丝机的夹紧机构主视图；

图5一种双轴自动化攻丝机的夹紧机构俯视图

图6一种双轴自动化攻丝机的电动机安装示意图；

图7一种双轴自动化攻丝机的传动机构传动示意图；

图中1支撑机构、11支架、12下板、13上板、14立柱，2夹紧机构、21基准座、22固定V型铁、23活动V型铁、24挡料块、25油缸固定座、26油缸连接板、27油缸B、28上限位块、29下限位块、210推块连接板、211托板轴、212托板、213调节块，214油缸进出螺丝、215推块、216接近开关感应磁条，3电动机构、31电动机、32电机齿轮、33接近开关、34行程开关、35电动机轴承座、36电动机连接板衬套，41第一主轴、42第二主轴、43第一传动齿轮、44第二传动齿轮、45上传动齿轮、46双联齿轮、47第一主轴齿轮、48第二主轴齿轮、49齿轮座，50制动轮、51胶布板、52制动固定块、53制动油缸、54油缸B27；

图7中箭头的方向代表齿轮或齿轮轴的转动方向。

具体实施方式

为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对其进行详细说明。

实施例：

一种双轴自动化攻丝机，包括支撑机构1、传动机构、夹紧机构2、电动机构3、攻丝机构和控制机构；

所述支撑机构1包括支架11、位于支架11上方并且上下平行分布的下板12与上板13，所述下板12与上板13通过四个立柱14支撑于支架11上；支撑机构1支撑整个装置，下板12与上板13上固定着传动机构、攻丝机构，上板13上面固定电动机构3和控制机构；

所述夹紧机构2位安装于支架11上面，包括位于支架中间位置的基准座21、固定于基准座21两边的固定V型铁22、和分别对应于两个固定V型铁22的两个活动V型铁23；所述基准座21用于对夹紧机构2进行定位，基准座21两边的固定V型铁22用于对待加工零件进行一侧的固定；所述活动V型铁23一端通过油缸固定座25和油缸连接板26连接油缸，在控制机构的控制下油缸推动活动V型铁23向固定V型铁22移动，而固定V型铁22与活动V型铁23形成的V型夹槽实现对物料的夹紧，并使得夹紧物料时物料收四个方向的夹紧的作用力，能避免无聊在收到外力作用时的滑落；活动V型铁23的另一端固定有挡料块24，并且活动V型铁23的两侧边上分别固定有上限位块28和下限位块29，挡料块24、上限位块28和下限位块29共同作用用于阻挡物料，防止物料的跌落，也实现对物料的精确定位；活动V型铁23上端固定有接近开关感应磁条216，接近开关感应磁条216能检测到物料的接近，在控制机构的作用下油缸工作推动活动V型铁23向固定V型铁22滑动，进而夹紧物料；活动V型铁23下端固定连接有推块连接板210和托板轴211，所述推块连接板210连接推块215；所述托板轴211连接有托板212与调节块213；用于在物料不能实现自动滑入滑出时，手动进行添加和取出物料；所述油缸下装有油缸进出螺丝214。

所述控制机构采用PLC程序控制，包括接近开关33，所述接近开关有四个，分别安装于第一主轴41和第二主轴42的侧边，并且接近开关33分别位于第一主轴齿轮47和第二主轴齿轮48运行的两个极限位置和行程开关34，所述接近开关33安装于下板12的两边；还包括行程开关34，所述行程开关34位于上板13上方；在PLC程序的控制下控制丝杆的运行距离和方向。

所述电动机构3包括电动机31和连接电动机31的电机齿轮32，所述电动机31通过控制机构进行正反转交替工作，电动机31交替工作实现电机齿轮32的交替正反向转动；所述电动机31通过电动机轴承座35和电动机连接板衬套36连接于电机齿轮32；

所述传动机构包括安装于上板13和下板12之间第一主轴41与第二主轴42、第一传动齿轮43与第二传动齿轮44，安装于上板13上的上传动齿轮45，和通过齿轮座49和轴承安装于上板13的双联齿轮46；所述第一主轴41的中间部位安装有第一主轴齿轮47，第二主轴42的中间部位安装有第二主轴齿轮48；所述第一主轴齿轮47传动连接于第一传动齿轮43，所述第一传动齿轮43通过第一轴承传动连接于上传动齿轮45；所述第二主轴齿轮48传动连接于第二传动齿轮44，所述第二传动齿轮44通过第二轴承传动连接于双联齿轮46；所述双联齿轮46分别传动连接电机齿轮32与上传动齿轮45；上述第一主轴41的安装位置高于第二主轴42的安装位置，并且第一主轴41和第二主轴42上端均固定连接有丝杆，所述丝杆通过螺母和螺母座固定于上板13上；丝杆与螺母之间的作用实现第一主轴41和第二主轴42的上下运行；

所述攻丝机构包括两个丝锥固定套，并且两个丝锥固定套分别安装于第一主轴41与第二主轴41的底部；

在电机齿轮32正向转动时，上传动齿轮45正向转动，进而带动第一传动齿轮43正向转动，第一主轴41带动第一主轴齿轮47则进行反向转动，第一主轴41上行，丝锥不工作；双联齿轮46反向转动带动第二传动齿轮44反向转动，第二主轴42则带动第二主轴齿轮48正向转动；第二主轴42下行，第二主轴42上安装的丝锥工作；

在电机齿轮32反向转动时，上传动齿轮45反向转动带动第一传动齿轮43反向转动，第一主轴41则带动第一主轴齿轮47正向转动，第一主轴41下行，丝锥工作；双联齿轮46正向转动带动第二传动齿轮44正向转动，第二主轴42则带动第二主轴齿轮48反向转动；第二主轴42上行，丝锥不工作。

为了实现在双轴自动攻丝机的在工件技工完毕后能及时停止，本发明的一种双轴自动攻丝机还包括制动机构，所述制动机构安装于下板12上，包括制动轮50、胶布板51、制动固定块52、制动油缸53与油缸27，所述胶布板51、制动固定块52与油缸27通过螺钉依次固定在一起，并且在制动机构处于制动状态时，胶布板51紧贴于制动轮50；所述制动轮50分别固定于第一传动齿轮43和第二传动齿轮44的底端，并且通过轴承与轴承安装座固定于下板12上；

在一个主轴加工完物料时，主轴的传动齿轮均运行到其行程的极限位置，位于主轴侧边的接近开关33则检测到主轴齿轮的接近，进而控制机构控制制动油缸53推动制动固定块52向制动轮50运动，制动固定块52运行的过程中胶布板51在其带动下也逐渐接近制动轮50，最后胶布板50抵住制动轮50阻挡制动轮50的转动，进而实现主轴停止转动。本发明的制动机构实现到位刹车制动，使换向平稳即保护了电机又提高了效率；也实现了有故障自动停车，不会损坏设备；

为了实现自动下料，所述用支架11倾斜设置，倾斜角为22度。物料在自身重力的作用下可以自动落入夹紧机构2，进而完成加工，加工完成后也可在自身重力的作用下落入物料收集框。

工作过程：

启动攻丝机，电动机31带动电机齿轮32转动，由于电机齿轮32传动连接于双联齿轮46，电机齿轮32与双联齿轮46做反向转动，双联齿轮46传动连接于上传动齿轮45并且双联齿轮46与上传动齿轮45做反向转动，而第一主轴41和第二主轴41分别在双联齿轮46和上传动齿轮45的带动下转动，因此第一主轴41和第二主轴41做反向转动，并且第一主轴41和第二主轴41的下方均安装丝锥，第一主轴41和第二主轴41的上方安装有丝杆，在丝杆与安装撕烂的螺母的作用下实现双轴反向上下转动进行攻丝；而在下板12上安装有接近开关33、在夹紧装置上安装有接近开关感应磁条216，实现安全准确的下料；而喂料过程因为支架11倾斜设置，倾斜角度为22度，因此可实现物料在自身的重力作用自动下料；这里所述的反向转动是相对于电动机齿轮32的转动方向而言的。

而控制装置采用PLC程序控制，控制电动机31正转反转工作，经过双联齿轮46使得第一主轴41正向转动，第二主轴41反向转动，而设置的制动机构在物料一旦加工完毕，控制程序则会控制制动油缸53和制动固定块52工作，推动胶布板51向制动轮50施力，进而实现停止传动齿轮转动。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种双轴自动化攻丝机，包括支撑机构、传动机构、夹紧机构、电动机构、攻丝机构和控制机构；所述支撑机构包括支架、位于支架上方并且上下平行分布的下板与上板，所述下板与上板通过四个立柱支撑于支架上；所述夹紧机构位安装于支架上面；所述攻丝机构包括两个丝锥固定套，两个丝锥固定套分别安装于传动机构上；所述电动机构包括电动机和通过电动机轴承座和电动机连接板衬套连接于电动机的电机齿轮；其特征在于，所述传动机构包括安装于上板和下板之间第一主轴与第二主轴和第一传动齿轮与第二传动齿轮，安装于上板的双联齿轮和上传动齿轮；所述第一主轴和第二主轴上端均固定连接有丝杆，所述丝杆通过螺母和螺母座固定于上板，其中，第一主轴的中间部位安装有第一主轴齿轮，第一主轴齿轮传动连接于第一传动齿轮，第一传动齿轮传动连接于上传动齿轮，传动齿轮安装于上板；第二主轴的中间部位安装有第二主轴齿轮，第二主轴齿轮传动连接于第二传动齿轮，第二传动齿轮传动连接于双联齿轮；所述双联齿轮固定于电动机与上板之间，分别传动连接电机齿轮与上传动齿轮；

所述控制机构采用PLC程序控制电动机进行正反转交替工作，包括接近开关；所述接近开关有多个，分别安装于第一主轴和第二主轴的侧边，并且接近开关分别位于第一主轴齿轮和第二主轴齿轮运行的两个极限位置。

2.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述双联齿轮通过齿轮座和轴承安装于上板。

3.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述第一传动齿轮通过第一轴承传动连接于上传动齿轮；第二传动齿轮通过第二轴承传动连接于双联齿轮，并且第一主轴的安装位置高于第二主轴的安装位置。

4.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：还包括制动机构，所述制动机构安装于下板，包括制动轮、胶布板、制动固定块与油缸，所述胶布板、制动固定块与油缸通过螺钉依次固定在一起，并且在制动机构处于制动状态时，胶布板紧贴于制动轮；所述制动轮分别固定于第一传动齿轮和第二传动齿轮的底端。

5.根据权利要求4所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述制动轮通过轴承与轴承安装座固定于下板上。

6.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述夹紧机构包括固定于支架的中间部位的基准座、固定于基准座两边的固定V型铁、和分别对应于两个固定V型铁的两个活动V型铁；所述活动V型铁位于基准座的一端固定有挡料块并且两侧固定有上限位块和下限位块，另一端通过油缸固定座和油缸连接板连接油缸；所述油缸下装有油缸进出螺丝。

7.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述活动V型铁的下端固定连接有推块连接板和托板轴；所述托板轴连接有托板与调节块。

8.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述电机齿轮是通过电机定位套和轴承固定于上板上。

9.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述传动均为齿轮传动。

10.根据权利要求1所述的一种双轴自动化攻丝机，其特征在于：所述用支架倾斜设置，倾斜角为22度。