CN102873538B - 具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，多个工位分为上、下两排加工机构且分布在旋转工作台上、下方，加工机构对笔料垂直加工，旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，加工机构安装于动力头末端，设有用于带旋转工作台转动以及带动力头运动的传动机构和动力设备，设有用于给床身喷油的喷油机构、油泵机组及油箱，还设有控制柜，还包括安装于动力头的打三点机构，该打三点机构包括斜滑块、导柱和钢针，动力头的主轴下压斜滑块，斜滑块推动导柱使钢针向心移动对管料进行打三点，因此，使得本发明的机床不仅能够制造子弹头型笔头，还适用于针管笔头的打三点制程。<!--1-->

Description

具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床

技术领域

本发明涉及一种笔头加工设备，具体地说是涉及一种具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床。

背景技术

目前，国内圆珠笔笔头生产一般都是采用多台机床分道工序完成车削、钻孔、检测，然后再在另外几台机床上进行加珠与收口工序，加工精度差，生产效率低，使厂房的使用空间浪费；针对这些问题，曾有直线链条式多工位自动加工机床，但其加工笔头球珠的直径具有局限性，加工精度低，可靠性差。

目前，加工精度高的机床是以瑞士MIKRON（米克朗）公司的24工位机床的机型为主，这种机床的出现有力地推进了世界滚珠笔和中性笔的大规模发展。这种24工位机床具有24个工位，上下共48个加工站，24个工位呈圆周分布在一个圆盘上，整机分为下述几个部分：外部为机罩；中间为纵向的支撑柱；上部和下部为床身，上24个工作站位于上部床身，下24个工作站位于下部床身，上部和下部床身之间设有旋转工作台；床身安装于上、下支撑架上；还具有油箱、油泵机组、控制柜等。这种24工位机床实现了笔头从不锈钢线材为原料的短坯装料开始，经过多道工序的外形切削，内孔钻削、铰孔，并对内腔结构进行冲槽、装珠、压相贴面、收口等一系列精密加工工序，直到成品送出，一次装夹全部加工完成。但是这种24工位机床是针对子弹头型笔头的，在制造过程中，通过金属切削、钻削、铰孔等将一根原棒制造成一颗完整的子弹头型笔头，当然，为了外形的美观，也可以将这根原棒切削成半针管型或葫芦头型，这类子弹头型的笔头更适合制造偏粗及较粗的笔头，比较适合欧美拉丁文等结构简单的文字书写，而像中文汉字这类比较复杂的文字在书写较小的字体时需要用到更细的笔头，而全针管型笔头更适合制造偏细及较细的笔头，而这种24工位机没有制造针管笔头的功能，也不具备完成针管笔头某一制程的功能。

现有技术中，在生产针管笔头时需要将管料的头部先进行缩管，使收缩后的管径符合加工需求，然后在收缩过的管段上径向向内打三点，打三点之后管壁向内凹进以承托球珠。打三点是使管料内壁向内凹进三点来作为支撑钢珠的球座，此方法在制作中要求打点的位置上下一致、深浅大小一致、角度均匀等分，要求的精度相当高，否则很容易造成笔头加工后球座偏移，或者钢珠落在球座支撑点上不均匀，导致收口后单边、书写时线条有粗细，严重时会造成书写短线或麻点，而传统的打三点加工方式是直接用钢针进行径向打点，不能在多工位机床上使用，只可在单工位上加工，而且三个钢针在打点时由于各钢针受力不均匀与/或移动距离位置不准确，易导致打点效果不好。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，该具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床不仅能够制造子弹头型笔头，还具有针管笔头工艺的打三点功能，且具有加工精度好、生产效率高、占地面积小以及结构紧凑等优点。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，具有外部机罩，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，若干个工位分为上、下两排加工机构且均匀分布在所述旋转工作台上、下方，上排加工机构位于上部床身，下排加工机构位于下部床身，上、下两排加工机构位置上下一一对应，笔料固定于所述旋转工作台，加工机构对笔料进行垂直加工，所述旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，每个加工机构安装于每个动力头末端，还设有用于带动所述旋转工作台转动以及带动所述动力头运动的传动机构和动力设备，还设有用于给床身喷油润滑的喷油机构、油泵机组以及油箱，还设有控制整个机床运行的控制柜；

所述上排加工机构包括进材料机构、夹头锁紧机构、粗修前外圆机构、修平面机构、粗修斜面机构、中修斜面机构、粗修珠座机构、钻毛细孔机构、毛细孔检测机构、精修珠座机构、冲气机构、冲油槽机构、高压充油机构、高压冲气机构、下球珠机构、收口机构、锤压机构、球珠检测机构和冲油气机构；所述下排加工机构包括若干支撑机构、修底面修倒角机构、点中心机构、若干钻孔机构、通孔检测机构和收成品机构；

若干个工位的加工机构还包括有打三点机构，所述打三点机构安装于一个动力头末端，所述打三点机构包括斜滑块、导柱和钢针，所述导柱设有三根，每根导柱横向设置，且三根导柱相互之间呈120度环形排列，每根导柱具有相对的两端且分别为内端和外端，所述钢针设有三根，每根钢针横向设置，每根钢针一端连接于一根导柱的内端，被加工管料能够定位于由三根钢针的另一端所围成的中心处，所述导柱纵向止动且横向能够沿其自身轴向移动，所述斜滑块位于所述导柱的外端的外围，所述斜滑块与所述导柱接触，所述斜滑块与所述导柱相接触的面为斜滑块的内面，且所述斜滑块的内面为斜面，所述斜滑块在横向定位止动且在纵向能够升降，所述打三点机构所在的动力头带动所述斜滑块升降。

本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

较佳地，所述斜滑块的内面是由下至上地向所述中心处倾斜的斜面。

较佳地，所述导柱的外端为楔形且与所述斜滑块的内面相配合。

进一步地说，设有若干弹性复位装置，所述弹性复位装置一端定位止动且另一端连接所述导柱，且所述弹性复位装置在所述导柱的轴向具有伸缩性。

较佳地，所述弹性复位装置是与所述导柱平行设置的螺旋弹簧。

较佳地，所述斜滑块设有三块，且与三根所述导柱一一对应。

当然，所述斜滑块也可以是环状的一圈，环状的斜滑块同时包围三根导柱。

进一步地说，所述打三点机构所在的动力头具有主轴和轴套，所述传动机构及动力设备带动所述主轴升降，所述主轴位于所述斜滑块的上方，所述斜滑块下方设有弹簧，所述弹簧下端固定止动，所述主轴下降时下压所述斜滑块，所述主轴上升时弹簧推动所述斜滑块复位。

当然，如果不考虑主轴是个标准件的话，所述斜滑块可以直接固定于所述主轴下端并随所述主轴升降。

进一步地说，设有固定座，所述固定座定位止动，所述导柱和钢针设置于所述固定座内，所述固定座的中心开设有料孔，所述料孔与所述由三根钢针的另一端所围成的中心处位置相对应，所述钢针的另一端能够移动至所述料孔内。

所述斜滑块和所述导柱两者之一离所述中心处的中心的距离可调。

本发明的有益效果是：本发明的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床增设了打三点机构，该打三点机构的三根钢针同步运动，实现了管料打三点的自动化生成，提高了工作效率，且尺寸位置精准，适用于针管笔头的打三点制程，因此，使得本发明的机床不仅能够制造子弹头型笔头，还适用于针管笔头的打三点制程。

附图说明

图1为本发明打三点机构的剖视结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本发明导柱及钢针的平面分布图。

具体实施方式

实施例：一种具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，具有外部机罩，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，若干个工位分为上、下两排加工机构且均匀分布在所述旋转工作台上、下方，上排加工机构位于上部床身，下排加工机构位于下部床身，上、下两排加工机构位置上下一一对应，笔料固定于所述旋转工作台，加工机构对笔料进行垂直加工，所述旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，每个加工机构安装于每个动力头末端，还设有用于带动所述旋转工作台转动以及带动所述动力头运动的传动机构和动力设备，还设有用于给床身喷油润滑的喷油机构、油泵机组以及油箱，还设有控制整个机床运行的控制柜；

其中，床身安装在上、下支撑架上，床身下部为油箱、油泵机组，床身旁设置控制柜。

其中，旋转工作台的传动采用槽轮间歇传动机构和气动元件动作相结合，通过驱动杆带拨动凸轮运动，使有凹槽的圆盘工作台间歇旋转。当工作台开始旋转时，工作台在气动元件的作用下向上抬起，使工作台处于“悬浮”状态；当工作台旋转到位后，在气动压力的作用下向下压，使工作台定位平稳。

其中，动力头的绕轴自转是通过连接于动力头上方的马达实现的。动力头的上下冲程运动是通过电机驱动，并通过齿轮、转轴、高低凸轮以及杠杆机构实现的，电机驱动纵向的转轴旋转，高低凸轮位于转轴的上端，该高低凸轮是一下表面水平且上表面一端高一端低的凸轮，杠杆机构具有支点，杠杆一端连接升降柱，杠杆另一端连接动力头，升降柱抵顶高低凸轮的上表面边缘，转轴的旋转运动通过高低凸轮高低的上表面转化为杠杆一端升降柱的升降运动，进而转化为杠杆另一端动力头的上下冲程运动。

所述上排加工机构包括进材料机构、夹头锁紧机构、粗修前外圆机构、修平面机构、粗修斜面机构、中修斜面机构、粗修珠座机构、钻毛细孔机构、毛细孔检测机构、精修珠座机构、冲气机构、冲油槽机构、高压充油机构、高压冲气机构、下球珠机构、收口机构、锤压机构、球珠检测机构和冲油气机构；所述下排加工机构包括若干支撑机构、修底面修倒角机构、点中心机构、若干钻孔机构、通孔检测机构和收成品机构；

若干个工位的加工机构还包括有打三点机构，所述打三点机构安装于一个动力头末端，所述打三点机构包括斜滑块1、导柱2和钢针3，所述导柱2设有三根，每根导柱2横向设置，且三根导柱2相互之间呈120度环形排列，每根导柱2具有相对的两端且分别为内端和外端，所述钢针3设有三根，每根钢针3横向设置，每根钢针3一端连接于一根导柱2的内端，被加工管料能够定位于由三根钢针3的另一端所围成的中心处，所述导柱2纵向止动且横向能够沿其自身轴向移动，所述斜滑块1位于所述导柱2的外端的外围，所述斜滑块1与所述导柱2接触，所述斜滑块1与所述导柱2相接触的面为斜滑块的内面，且所述斜滑块1的内面为斜面，所述斜滑块1在横向定位止动且在纵向能够升降，所述打三点机构所在的动力头带动所述斜滑块1升降。

所述斜滑块1的内面是由下至上地向所述中心处倾斜的斜面。

所述导柱2的外端为楔形且与所述斜滑块1的内面相配合。

设有若干弹性复位装置4，所述弹性复位装置4一端定位止动且另一端连接所述导柱2，且所述弹性复位装置4在所述导柱2的轴向具有伸缩性。

所述弹性复位装置4是与所述导柱2平行设置的螺旋弹簧。

所述斜滑块1设有三块，且与三根所述导柱2一一对应。

所述打三点机构所在的动力头具有主轴5和轴套，所述传动机构及动力设备带动所述主轴升降，所述主轴5位于所述斜滑块1的上方，所述斜滑块1下方设有弹簧6，所述弹簧6下端固定止动，所述主轴5下降时下压所述斜滑块1，所述主轴5上升时弹簧6推动所述斜滑块1复位。

设有固定座7，所述固定座7定位止动，所述导柱2和钢针3设置于所述固定座7内，所述固定座7的中心开设有料孔8，所述料孔8与所述由三根钢针的另一端所围成的中心处位置相对应，所述钢针3的另一端能够移动至所述料孔内。

所述斜滑块1和所述导柱2两者之一离所述中心处的中心的距离可调。

本发明的打三点机构的原理及工作过程如下：主轴5沿轴向向下运动下压斜滑块1，斜滑块1挤压导柱2和螺旋弹簧（弹性复位装置4），推动导柱2使钢针3向心移动对管料进行打三点；打三点完成后，主轴5沿轴向向上运动，弹簧6上顶斜滑块1，螺旋弹簧（弹性复位装置4）拉动导柱2离心移动，整个打三点机构复位。

Claims (10)

1.一种具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，具有外部机罩，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，若干个工位分为上、下两排加工机构且均匀分布在所述旋转工作台上、下方，上排加工机构位于上部床身，下排加工机构位于下部床身，上、下两排加工机构位置上下一一对应，笔料固定于所述旋转工作台，加工机构对笔料进行垂直加工，所述旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，每个加工机构安装于每个动力头末端，还设有用于带动所述旋转工作台转动以及带动所述动力头运动的传动机构和动力设备，还设有用于给床身喷油润滑的喷油机构、油泵机组以及油箱，还设有控制整个机床运行的控制柜；

所述上排加工机构包括进材料机构、夹头锁紧机构、粗修前外圆机构、修平面机构、粗修斜面机构、中修斜面机构、粗修珠座机构、钻毛细孔机构、毛细孔检测机构、精修珠座机构、冲气机构、冲油槽机构、高压充油机构、高压冲气机构、下球珠机构、收口机构、锤压机构、球珠检测机构和冲油气机构；所述下排加工机构包括若干支撑机构、修底面修倒角机构、点中心机构、若干钻孔机构、通孔检测机构和收成品机构；

其特征在于：若干个工位的加工机构还包括有打三点机构，所述打三点机构安装于一个动力头末端，所述打三点机构包括斜滑块(1)、导柱(2)和钢针(3)，所述导柱(2)设有三根，每根导柱(2)横向设置，且三根导柱(2)相互之间呈120度环形排列，每根导柱(2)具有相对的两端且分别为内端和外端，所述钢针(3)设有三根，每根钢针(3)横向设置，每根钢针(3)一端连接于一根导柱(2)的内端，被加工管料能够定位于由三根钢针(3)的另一端所围成的中心处，所述导柱(2)纵向止动且横向能够沿其自身轴向移动，所述斜滑块(1)位于所述导柱(2)的外端的外围，所述斜滑块(1)与所述导柱(2)接触，所述斜滑块(1)与所述导柱(2)相接触的面为斜滑块的内面，且所述斜滑块(1)的内面为斜面，所述斜滑块(1)在横向定位止动且在纵向能够升降，所述打三点机构所在的动力头带动所述斜滑块(1)升降。

2.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述斜滑块(1)的内面是由下至上地向所述中心处倾斜的斜面。

3.如权利要求1或2所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述导柱(2)的外端为楔形且与所述斜滑块(1)的内面相配合。

4.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：设有若干弹性复位装置(4)，所述弹性复位装置(4)一端定位止动且另一端连接所述导柱(2)，且所述弹性复位装置(4)在所述导柱(2)的轴向具有伸缩性。

5.如权利要求4所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述弹性复位装置(4)是与所述导柱(2)平行设置的螺旋弹簧。

6.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述斜滑块(1)设有三块，且与三根所述导柱(2)一一对应。

7.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述斜滑块是环状的一圈，环状的斜滑块同时包围三根导柱。

8.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述打三点机构所在的动力头具有主轴(5)和轴套，所述传动机构及动力设备带动所述主轴升降，所述主轴(5)位于所述斜滑块(1)的上方，所述斜滑块(1)下方设有弹簧(6)，所述弹簧(6)下端固定止动，所述主轴(5)下降时下压所述斜滑块(1)，所述主轴(5)上升时弹簧(6)推动所述斜滑块(1)复位。

9.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：设有固定座(7)，所述固定座(7)定位止动，所述导柱(2)和钢针(3)设置于所述固定座(7)内，所述固定座(7)的中心开设有料孔(8)，所述料孔(8)与所述由三根钢针的另一端所围成的中心处位置相对应，所述钢针(3)的另一端能够移动至所述料孔内。

10.如权利要求1所述的具有打三点功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述斜滑块(1)和所述导柱(2)两者之一离所述中心处的中心的距离可调。