CN102581096B - 一种流体连接器接口螺纹的制造装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体连接器接口螺纹的制造装置，工作台的台面上设有流体连接器装夹装置以及模具安装座，模具安装座上设有一通孔以及环形腔体，通孔的壁面上设有连通该通孔与环形腔体的开口，模具安装座内设有模具，该模具包括位于所述通孔中的凹模以及环绕在凹模周围的凸模，凹模通过支撑装置支撑，凹模的圆周面上设有螺旋开口，所述凸模由多块可沿模具安装座径向位移的凸模块组成，各个凸模块的一端设有凸起，这些凸起首尾结合后形成插入到所述螺旋开口中的螺旋凸起，凸模块的一端位于通孔中，凸模块的另一端滑动配合在所述开口中，液压装置与模具安装座的环形腔体连通，液压装置与一个控制装置连接。本发明具有自动化程度高以及有利于提高生产效率的优点。

Description

一种流体连接器接口螺纹的制造装置与方法

技术领域

本发明涉及流体连接器加工技术领域，特别涉及一种流体连接器接口螺纹的制造装置与方法。

背景技术

目前，加油管口部圆周螺纹的加工，采用的是圈滚方式。该方式是用卡爪夹紧管件，将凹模放入管件内，推动车床尾部顶针，使凹模紧贴管件。将凸模对准螺纹预压位置，启动开关，车床开始转动，手动进给凸模压制深度，因预先已经设定好车床转动圈数，在感应器的控制下，车床转动N圈后，自动回转到初始加工位置，再次进给凸模，人工目测进给刻度，以达到螺纹尺寸要求。退回顶针，松开卡爪，取出管件。此加工方式在操作步骤，以及定位方式上，都有严格的要求。对作业人员的素质要求也十分苛刻。进给量，以及尺寸的把握，全部都由人工控制。因此，产品的生产效率以及合格率不能达到理想化，是整套工序中的瓶颈。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种自动化程度高以及有利于提高生产效率的一种流体连接器接口螺纹的制造装置与方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种流体连接器接口螺纹的制造装置，包括工作台以及液压装置，工作台的台面上设有流体连接器装夹装置以及模具安装座，模具安装座上设有一通孔以及环形腔体，通孔的壁面上设有连通该通孔与环形腔体的开口，模具安装座内设有模具，该模具包括位于所述通孔中的凹模以及环绕在凹模周围的凸模，所述凹模通过支撑装置支撑，凹模的圆周面上设有螺旋开口，所述凸模由多块可沿模具安装座径向位移的凸模块组成，各个凸模块的一端设有凸起，这些凸起首尾结合后形成插入到所述螺旋开口中的螺旋凸起，凸模块的一端位于通孔中，凸模块的另一端滑动配合在所述开口中，所述液压装置与模具安装座的环形腔体连通，液压装置与一个控制装置连接。

一种流体连接器接口螺纹的制造方法，包括以下步骤：

步骤1，将待加工流体连接器置于支撑装置上，操纵操作面板，控制装置发出指令使液压装置控制压紧油缸将流体连接器压紧后，控制送料油缸将流体连接器运送到凹模处的待加工工位；

步骤2，控制装置发出指令使液压装置向模具安装座的环形腔内注入压力油，推动凸模向模具安装座的径向运动，凸模内的螺旋凸起对流体连接器的圆周面上进行扣压，于流体连接器的外壁面上形成螺纹；

步骤3，通过控制装置发出信号使液压装置停止向环形腔体内供油，同时液压装置使环形腔体内泄压，在凸模回位后将加工好的流体连接器取出。

采用了上述方案，本发明通过控制装置控制液压装置动作，对被加工的流体连接器进行自动化装夹定位、自动送料到待加工工作，以扣压的方式自动完成螺纹加工，不但减化了现有的装夹定位方式，而且这种一键式的加工成型过程，对于操作来人员的要求也大为降低，另外，由于自动化程度提高，使得产能状态由原来的1分多钟缩减至30秒以内，使生产效率提高了3倍。

另外，本发明采用的支撑装置包括轴，该轴与一个旋转驱动装置连接，旋转驱动装置与控制连接。由于在成型螺纹后，流体连接器上的螺纹与凹模上的螺旋开口为螺纹扣合关系，是无法直接将流体连接器从模具安装座中拉出的，因此通过旋转驱动装置带动轴转动，使凹模转动从而解除凹模与流体连接器之间的螺纹连接关系，再由流体连接器装夹装置将流体连接器反向从模具安装座中拉出。这种退料方式也是一键式操作，并且是自动退料，对产率的提高也起到相应作用。

此外，本发明中的控制装置中包含了检测位移量的检测器，通过检测器检测环形滑块的位移量，使凸模的位移量得到控制，即扣压螺纹的深度得到有效控制，能有效提高螺纹的精度，大大增加产品合格率。

下面结合附图和具体实施式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的一种流体连接器接口螺纹的制造装置的结构示意图；

图2为沿图1中A A向的剖视图；

图3为本发明中凹模的结构示意图；

图4为本发明中凸模的结构示意图；

图5为本发明中液压装置的液压流程图；

图6为本发明中控制装置的电路方框图；

图7为通过本发明的装置或方法制得的产品；

附图中，1为工作台，1a为调整螺钉，2为支撑板，3为压紧油缸，4为前支座，5为后支座，6为定位销，7为导轨滑块，8为直线导轨，9为送料油缸，10为模具安装座，11为通孔，12为环形腔体，13为凹模，14为凸模，15为螺旋开口，16为凸模块，17为凸起，18为轴，19为伺服电机，20为伺服减速机，21为环形滑块，22为油箱，23为油泵，24为液压回路集成块，25为液压系统压力控制器，26为扣压控制阀组，27为送料控制阀组，28为压料控制阀组组成，29为操作面板，30为检测器，31为控制器，32为强电控制单元，33为参数设置装置，34为伺服电机驱动器，35为油管，200为液压装置，300为控制装置。

具体实施方式

参照图1至图7，本发明的一种流体连接器接口螺纹的制造装置，由工作台1、油管装夹装置、模具安装座、液压装置200以及控制装置300五大部分组成，下面以油管为具体实施对象，分别对每一部分进行详细地说明：

参照图1，工作台1用于支撑流体连接器装夹装置以及模具安装座，工作台1由支撑流体连接器装夹装置以及模具安装座的台板，以及支撑台板的支架组成。在支架的底部安装有调整螺钉1a，用于调整支架的高度，最终使台板的上表面保持在同一水平面上，以保证被加工油管的水平度，避免油管在倾斜状态下进行加工，使得到的螺纹各处的高度一致。

参照图1，流体连接器装夹装置安装在工作台1的台板上端面，流体连接器装夹装置主要用于对被加工的油管进行装夹定位，并且流体连接器装夹装置在装夹好以后，受液压装置的控制可以自动将油管运送到加工工位，加工完成后，可以自动地将油管拉回到拆卸的位置。流体连接器装夹装置包括支撑板2，支撑板2的上端面设有流体连接器支座以及位于流体连接器支座一侧的压紧油缸3。所述流体连接器支座由前支座4和后支座5组成，前支座4位于支撑板2的一端，后支座5位于支撑板2的另一端，前支座4上设有定位销6，装夹时，将油管的两端分别置于前支座和后支座上，通过定位销将油管进行定位，防止其周向转动或者轴向移动，再通过压紧油缸将3油管进行紧压。流体连接器支座也可以采用整体式的支座，但不会像前支座和后支座组成的那样节省材料，其成本相对来说也要高一些。支撑板2的下端面通过导轨滑块7滑动配合在一个直线导轨8上，通过这种滑动配合方式，支撑板2在外力的作用下很容易进行移位。支撑板2的下端还与一个送料油缸9连接，送料油缸9负责推动支撑板使油管到达加工位置，或者在加工完成后，负责拉动支撑板2使油管从模具安装座中退出。压紧油缸3以及送料油缸9均与液压装置连接，液压装置的压力油控制压紧油缸3以及送料油缸9动作。

本发明的流体连接器装夹装置还不局限于上述方式，例如可以在支撑板2上安装抱紧装置(例如抱箍)，将流体连接器抱紧而定位。

参照图1至图4，模具安装座10上设有一轴向通孔11以及环形腔体12，通孔的壁面上设有连通该通孔11与环形腔体12的开口。轴向通孔11用于装配模具以及供被加工的油管伸入，环形腔体12内用于注入液压油。模具安装座10内设有模具，该模具包括位于所述通孔中的凹模13以及环绕在凹模周围的凸模14，所述凹模通过支撑装置支撑。凹模13的圆周面上设有螺旋开口15，所述凸模14由多块可沿模具安装座径向位移的凸模块16组成，本发明中由八块凸模块组成。各个凸模块的一端设有凸起17，这些凸起首尾结合后形成插入到所述螺旋开口15中的螺旋凸起，凸模块16的一端位于通孔中，凸模块16的另一端滑动配合在所述开口中，每个凸模块16上均连接一个回位弹簧(图中未示出)，回位弹簧的另一端与环形腔体的壁面连接。当向环形腔体内注压液压油时，凸模块16受压力油的作用，向模具安装座的中心方向移动，凸模块16端面上的凸起对油管的外圆周面施加压力，使油管35的外圆周面形成凹陷，随着压力不断增大，凹陷陷入到凹模的螺旋开口15中，当达到需要的尺寸时，停止施压即完成加工，在油管表面就成为了所需螺纹。

支撑装置包括轴18，该轴与一个旋转驱动装置连接，旋转驱动装置与控制装置连接。旋转驱动装置由伺服电机19和伺服减速机20组成，支撑装置不但将凹模13支撑在通孔中，而且在加工完成后，由于凹模与油管之间存在螺纹连接关系，启动旋转驱动装置使轴旋转，带动凹模旋转解除凹槽与油管之间的螺纹连接关系，为送料油管从模具安装座中拉出作好准备。采用伺服电机19和伺服减速机20来解除凹模与油管之间的螺纹连接关系目的在于，由于伺服电机的转动角度是可控制的，因此，对于轴的转动角度也便于控制，避免转动角度过大造成螺纹损坏，或者转动角度过小达不到解除螺纹连接的目的。

支撑装置也可以由轴和轴承组成，轴与轴承过盈配合，轴承装配在通孔11中，这种情况下可以通过手动旋转轴的方式解除凹模与油管之间的螺纹连接关系，其自动化的程度没有上一种实施方式好。旋转驱动装置也可以采用普通的电机和减速机，但其自动化的程度没有上一种实施方式好。

作为本发明对模具安装座的优化方案，在环形腔体12内设有可沿模具安装座轴向移动的环形滑块21，环形滑块套在凸模上与凸模滑动配合。实际上环形滑块21与模具安装座10组合可形成一个油缸，其中，模具安装座10相当于缸体，环形滑块21相当于活塞，该油缸的特殊之处是将输入的轴向动力转换为径向的动力输出。为了很好地将动力进行传递，将环形滑块21的内圆周面设计成斜面，将凸模的外圆周面也设计为斜面。两者通过斜面的配合，环形滑块21沿模具安装座10运动时，可使凸模沿模具安装座10的径向运动。环形滑块21与控制装置进行连接，环形滑块21的运动行程(即位移量)受控制装置的检测，环形滑块的运动行程也就决定了螺纹的深度，当环形滑块21的运动行程达到设定值时，控制装置控制液压装置不再向环形腔体12中输入液压油，环形滑块21停止运动使凸模不再继续对油管进行施压，因此，通过环形滑块与控制装置的配合，可以控制加工螺纹的深度，对螺纹加工的精度有很好的控制。

除了对环形滑块进行位移量检测外，在不增加环形滑块的情况下，在模具安装座中安装检测器，对凸模的位移量进行检测，同样可对螺纹的加工精度进行控制。

参照图1和图5，液压装置200与模具安装座10的环形腔体12连通，液压装置还与送料油缸9以及压紧油缸3连通。本发明中的液压装置由油箱22、油泵23、液压回路集成块24、液压系统压力控制器25、扣压控制阀组26、送料控制阀组27以及压料控制阀组28组成。液压回路集成块24分别连接扣压控制阀组26、送料控制阀组27以及压料控制阀组28，扣压控制阀组26与环形腔体12连通，送料控制阀组27与送料油缸9连通，压料控制阀组28与压紧油缸3连通。液压回路集成块24为一个分配器，将压力油输出到对应的控制阀组，扣压控制阀组26、送料控制阀组27以及压料控制阀组28均受控制装置的控制，各个阀组开启时，对应的油缸产生相应动作。

参照图1和图6，液压装置200与一个控制装置300连接。控制装置300由操作面板29，检测器30、控制器31、强电控制单元32、参数设置装置33以及伺服电机驱动器34组成。

操作面板29用于发出动作指令，操作面板由多个操作按钮组成，这些操作按钮分别对应伺服电机、送料油缸9、压紧油缸3以及凸模14的动作控制。

检测器30用于检测环形滑块21的位移量，当检测量达到设置值时检测器30发出执行下一步动作的信号，检测器30与环形滑块21连接，检测器通过信号线与控制器31连接。

控制器31根据操作面板以及检测器提供的指令信号，发出使液压装置运行或者停止运行的控制信号。控制器31是控制装置的核心器件，各个油缸的动作参数均保存在控制器31中，并且控制器31根据预设置的程序，不允许出现误操作，即如果不按照规定的程序执行相应的动作，那么是无法完成其余的动作，例如，当夹紧油缸将油管夹紧后，如果没有操作送料油缸将油管送达到待加工位置，而是直接向环形腔体内注入液压油使凸模运行，则直接向环形腔体内注入液压油使凸模运行的步骤是不会启动的。因此，本发明中的控制器31具有防止出差错的功能。本发明中的控制器采用的是PLC。

强电控制单元32根据控制器提供的控制信号，对液压装置的通电或断电进行控制。

参数设置装置33用于修改和/或设置控制器内部的控制参数。参数设置装置33可以修改和/或设置控制器内部的油压、压紧、松开、校零、伺服电机退旋、螺纹深度等参数，本发明中的参数设置装置33为触摸屏式的装置。

伺服电机驱动器34用于伺服电机，由于控制器31的输出信号比较弱，无法直接驱动伺服电机，因此通过伺服电机驱动器34将控制器31的输出信号进行放大，即可使伺服电机工作。

参照图7，本发明提供了的一种流体连接器接口螺纹的制造方法如下：

步骤1，将待加工油管置于支撑装置上，操纵操作面板29，控制装置发出指令使液压装置控制压紧油缸3将油管压紧后，控制送料油缸9将油管运送到凹模处的待加工工位；

步骤2，控制装置发出指令使液压装置向模具安装座的环形腔12内注入压力油，推动凸模14向模具安装座的径向运动，凸模14内的螺旋凸起对油管的圆周面上进行扣压，于油管35的壁面上形成螺纹；

步骤3，由检测器30检测环形滑块的位移量，当达到设定的位移量时，检测器发出信号至控制器31。通过控制装置发出信号使液压装置停止向环形腔体内供油，同时液压装置使环形腔体内泄压，在凸模回位后将加工好的油管取出。通过以下步骤取出油管：

步骤31，伺服电机驱动器34将控制器31的输出信号进行放大驱动伺服电机19转动；

步骤32，通过伺服电机19带动伺服减速机20带动凹模13旋转，使具有螺纹的油管与凹模13脱扣，即解除油管与凹模13之间的螺纹连接关系；

步骤33，控制器31控制液压装置向送料油缸9内注入压力油，送料油缸9带动支撑板2滑动将油管35从模具安装座10中反向拉出。

Claims (7)

1.一种流体连接器接口螺纹的制造装置，包括工作台以及液压装置，其特征在于：工作台的台面上设有流体连接器装夹装置以及模具安装座，模具安装座上设有一通孔以及环形腔体，通孔的壁面上设有连通该通孔与环形腔体的开口，模具安装座内设有模具，该模具包括位于所述通孔中的凹模以及环绕在凹模周围的凸模，所述凹模通过支撑装置支撑，凹模的圆周面上设有螺旋开口，所述凸模由多块可沿模具安装座径向位移的凸模块组成，各个凸模块的一端设有凸起，这些凸起首尾结合后形成插入到所述螺旋开口中的螺旋凸起，凸模块的一端位于通孔中，凸模块的另一端滑动配合在所述开口中，所述液压装置与模具安装座的环形腔体连通，液压装置与一个控制装置连接；

所述环形腔体内设有可沿模具安装座轴向移动的环形滑块，该环形滑块的内圆周面为斜面，所述凸模的外圆周面也为斜面，环形滑块套在凸模上与凸模滑动配合；

控制装置包括操作面板，用于发出动作指令；以及

用于检测环形滑块位移量的检测器，当检测量达到设置值时检测器发出执行下一步动作的信号；以及

控制器，根据操作面板以及检测器提供的指令信号，发出使液压装置运行或者停止运行的控制信号；以及

强电控制单元，根据控制器提供的控制信号，对液压装置的通电或断电进行控制；

工作台由支撑流体连接器装夹装置以及模具安装座的台板，以及支撑台板的支架组成。

2.根据权利要求1所述的一种流体连接器接口螺纹的制造装置，其特征在于：所述支撑装置包括轴以及旋转驱动装置，轴与旋转驱动装置连接，旋转驱动装置与控制装置连接。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的一种流体连接器接口螺纹的制造装置，其特征在于：流体连接器装夹装置包括支撑板，支撑板的上端面设有流体连接器支座以及位于流体连接器支座一侧的压紧油缸，支撑板的下端面通过导轨滑块滑动配合在一个直线导轨上，支₁撑板的下端还与一个送料油缸连接，所述压紧油缸以及送料油缸均与液压装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种流体连接器接口螺纹的制造装置，其特征在于：所述流体连接器支座由前支座和后支座组成，前支座位于支撑板的一端，后支座位于支撑板的另一端，前支座上设有定位销。

5.根据权利要求1所述的一种流体连接器接口螺纹的制造装置，其特征在于：控制装置还包括参数设置装置，该参数设置装置用于修改和/或设置控制器内部的控制参数。

6.一种流体连接器接口螺纹的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将待加工流体连接器置于支撑装置上，操纵操作面板，控制装置发出指令使液压装置控制压紧油缸将流体连接器压紧后，控制送料油缸将流体连接器运送到凹模处的待加工工位；

步骤2，控制装置发出指令使液压装置向模具安装座的环形腔内注入压力油，推动凸模向模具安装座的径向运动，凸模内的螺旋凸起对流体连接器的圆周面上进行扣压，于流体连接器的壁面上形成螺纹；

步骤3，由检测器检测环形滑块的位移量，当达到设定的位移量时，检测器发出信号至控制器，通过控制装置发出信号使液压装置停止向环形腔体内供油，同时液压装置使环形腔体内泄压，在凸模回位后将加工好的流体连接器取出。

7.根据权利要求6所述的一种流体连接器接口螺纹的制造方法，其特征在于，步骤3中通过以下步骤取出流体连接器：

步骤31，伺服电机驱动器将控制装置的输出信号进行放大驱动伺服电机转动；

步骤32，通过伺服减速机带动凹模旋转，使具有螺纹的流体连接器与凹模脱扣；

步骤33，控制器控制液压装置向送料油缸内注入压力油，送料油缸带动支撑板滑动将流体连接器从模具安装座中反向拉出。

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