CN108994399A - 一种圆形螺母的螺纹自动加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，包括旋转料盘、送料导轨、限位压紧机构和攻丝机构，其中，旋转料盘具备若干个相均匀间隔设置的载料槽，载料槽呈拱门型开口状，载料槽的底部设有支撑部，旋转料盘旋转状态下具备切换工位，送料导轨的出料端正对固定上料工位，限位压紧机构位于固定攻丝工位旁侧，攻丝机构设置于固定攻丝工位顶部。本发明采用旋转料盘的设计，满足了对圆形螺母的运载及各工位设置。旋转料盘、送料导轨及弧形限位板设计，能实现无额外推动力作用下的自动上下料，结构巧妙，且运行稳定。能实现圆形螺母螺纹加工的全自动化运行，具备加工效率高、结构简洁、设置合理、运行能耗小、成型加工精度高等特点。

Description

一种圆形螺母的螺纹自动加工设备

技术领域

本发明涉及一种螺纹自动加工设备，尤其涉及一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，属于自动内道搓丝设备的技术领域。

背景技术

圆形螺母是一种常见的锁紧件，其外周为圆形，轴心具备螺道，螺道内需要加工螺纹。一般通过攻丝钻头设备进行机加工。

由于圆形螺母的外周呈圆，较难实现定位，一般是通过圆形孔槽进行限位，圆形孔槽内设有中空的环形支撑台，通过手动的方式将圆形螺母胚体放入圆形孔槽内进行限位，再通过攻丝钻头进行螺纹加工，待加工完成后，手动卸料。由于圆形螺母部分嵌入圆形孔槽内，其外露部分较少，很难通过手部夹持取出，因此会采用到夹取工具，效率低下。

现有技术中，存在通过夹具进行的限位机构，通过夹具的张开及闭合实现对圆形螺母进行固定及手动卸料，提高了加工效率，但是该机构无法实现全自动化，需要人工进行手动上下料，生产效率低且人力成本高。

目前推广工业机器人，通过机械臂来代替人工进行自动上下料作业，机械臂价格昂贵，且圆形螺母的外周平滑，无稳定的夹持部，很难匹配到合适的自动化上下料设备。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对圆形螺母的螺纹加工繁琐无法实现自动化的问题，提出一种圆形螺母的螺纹自动加工设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，

包括旋转料盘、送料导轨、限位压紧机构和攻丝机构，

其中，所述旋转料盘具备旋转驱动源，所述旋转料盘的顶端面外周设有若干个相均匀间隔设置的载料槽，所述载料槽呈拱门型开口状，所述载料槽的底部设有用于支撑所述圆形螺母的支撑部，所述支撑部上开设有通槽，

在所述旋转驱动源驱动下所述旋转料盘的载料槽具备切换工位，所述切换工位中包括一个固定上料工位和一个固定攻丝工位，

所述送料导轨的出料端朝向所述旋转料盘的固定上料工位，

所述限位压紧机构位于所述固定攻丝工位旁侧，并且所述限位压紧机构具备用于压紧或释放所述圆形螺母的伸缩顶压源，

所述攻丝机构设置于所述固定攻丝工位顶部，所述攻丝机构具备攻丝位移。

优选地，所述切换工位中还包括一个固定卸料工位，所述螺纹自动加工设备包括一与所述固定卸料工位相干涉的卸料导板。

优选地，所述旋转料盘所在平面与水平面具备倾斜角，所述固定上料工位位于所述旋转料盘的倾斜顶端，所述送料导轨与所述旋转料盘的倾斜度相匹配，

所述固定攻丝工位位于所述固定上料工位所在载料槽的下行半周范围之内，

所述固定卸料工位位于所述固定攻丝工位的下行工位上，

所述限位压紧机构包括用于对所述固定上料工位的下行工位至所述固定卸料工位上的圆形螺母进行限位的弧形限位板。

优选地，所述圆形螺母位于所述载料槽内，并且部分外露。

优选地，所述弧形限位板一端固定，所述伸缩顶压源的伸缩端与所述弧形限位板相干涉，在所述伸缩顶压源的伸缩驱动状态下，所述弧形限位板具备朝向所述固定攻丝工位内圆形螺母的顶压位移。

优选地，所述固定攻丝工位所在径向与所述固定上料工位所在径向相互垂直。

优选地，所述载料槽的内壁设有若干轴向设置的筋肋。

优选地，所述螺纹自动加工设备还包括用于给所述固定攻丝工位供油的供油喷嘴。

优选地，所述送料导轨的导槽上设有导向广口，所述导槽上设有用于限制所述圆形螺母跳动的压盖板。

优选地，所述送料导轨的进料端连接有振动送料盘。

本发明的有益效果主要体现在：

1.采用旋转料盘的设计，满足了对圆形螺母的运载及各工位设置，能满足圆形螺母的自动加工需求，提高了加工效率。

2.旋转料盘及送料导轨的倾斜性设计及弧形限位板设计，能实现无额外推动力作用下的自动上下料，结构巧妙，且圆形螺母运行稳定。

3.能实现圆形螺母螺纹加工的全自动化运行，具备结构简洁、设置合理、运行能耗小、成型加工精度高等特点。

4.自动加工设备成本低廉，易于制造及实施。

附图说明

图1是本发明一种圆形螺母的螺纹自动加工设备的结构示意图。

图2是本发明一种圆形螺母的螺纹自动加工设备的优选实施例示意图。

图3是本发明中载料槽的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种圆形螺母的螺纹自动加工设备。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。

一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，如图1至图3所示，包括旋转料盘1、送料导轨2、限位压紧机构3和攻丝机构4。

其中，旋转料盘1具备旋转驱动源11，旋转料盘1的顶端面外周设有若干个相均匀间隔设置的载料槽5，载料槽5呈拱门型开口状，载料槽5的底部设有用于支撑圆形螺母6的支撑部51，支撑部51上开设有通槽52，

在旋转驱动源11驱动下旋转料盘1的载料槽5具备切换工位7，切换工位7中包括一个固定上料工位71和一个固定攻丝工位72，即切换工位7为抽象工位，而载料槽5为实际位于工位中的具象位，旋转驱动源11驱动旋转料盘1旋转，任意载料槽5在切换工位7内依次切换，

旋转驱动源11为步进电机，存在单次步进旋转位移，其单次步进旋转位移夹角为相邻载料槽5对应的圆心角，即载料槽5依次步进形成切换工位7。

送料导轨2的出料端朝向旋转料盘1的固定上料工位71。

限位压紧机构3位于固定攻丝工位72旁侧，并且限位压紧机构3具备用于压紧或释放圆形螺母6的伸缩顶压源31，

攻丝机构4设置于固定攻丝工位72顶部，攻丝机构4具备攻丝位移。

具体地实现过程及原理说明：

旋转料盘1位于固定上料工位71的载料槽5正对送料导轨2的出料端，送料导轨2出料进入载料槽5，旋转驱动源11驱动旋转料盘1旋转，空载的载料槽5再进入固定上料工位71，如此循环实现连续式上料。

随着旋转料盘1的步进式旋转，装载了圆形螺母6的载料槽5会进入固定攻丝工位72，在固定攻丝工位72时，限位压紧机构3的伸缩顶压源31会沿旋转料盘1的径向伸缩，将圆形螺母6顶压固定在载料槽5的弧形内壁53上，实现对圆形螺母6的压紧，攻丝机构4的攻丝钻头垂直向位移对圆形螺母6的轴心孔道进行螺纹成型。

需要说明是，当固定攻丝工位72内圆形螺母6攻丝完毕后，搭载该圆形螺母6的载料槽5会步进离开该固定攻丝工位72，此时可以通过手动或设置推料机构的方式实现卸料，使得该载料槽5空载，空载后的载料槽5再次循环至固定上料工位71。

如此循环可实现圆形螺母6的连续性作业，生产效率较高。

本案中，切换工位7中还包括一个固定卸料工位73，螺纹自动加工设备包括一与固定卸料工位73相干涉的卸料导板。

即当经过固定攻丝工位72后的载料槽5会步进进入固定卸料工位73，在此固定卸料工位73实现攻丝成型后的圆形螺母6卸料，圆形螺母6进入卸料导板8，随之进入收集箱，该卸料导板8的导面上设有防止圆形螺母6坠落冲击损伤的缓冲层，缓冲层为表面平滑的塑料膜，具备一定的缓冲作用。

本案的优选实施例中，旋转料盘1所在平面与水平面具备倾斜角，该倾斜角一般设置为15°~90°，如此设计，可以利用圆形螺母6的自由落体实现无推动源的自动上料及自动卸料。另外，固定上料工位71位于旋转料盘1的倾斜顶端，送料导轨2与旋转料盘1的倾斜度相匹配。

即位于送料导轨2内的圆形螺母6会自由落体进入旋转料盘1的顶部载料槽5内，随着旋转料盘1的旋转，当载料槽5行进至载料槽5无法托举圆形螺母6时，圆形螺母6即自由落体至卸料导板8。

旋转料盘1所在平面与水平面的倾斜角优选为30°~45°，该倾斜角可实现圆形螺母6的无额外动力自动上下料，该倾斜角的设置能确保圆形螺母6的运行稳定，尤其是送料导轨2的送料连续稳定，脱离送料轨道2的圆形螺母6加速度适中，防止倾斜角过大圆形螺母6运行跳动脱离设备范围。

另外，如图1和2所示，为基于该倾斜角设置后的工位设置，固定攻丝工位72位于固定上料工位71所在载料槽5的下行半周范围之内，所谓的下行半周即为沿旋转料盘1的旋转方向旋转半周，半周即180°旋转。

固定卸料工位73位于固定攻丝工位72的下行工位上，所谓下行工位及固定攻丝工位72的下一道工位上。

当然固定卸料工位73与固定攻丝工位72可重叠，当圆形螺母6完成攻丝后，随着旋转料盘1的旋转随即自由落体卸料。

针对该倾斜角，如图1所示，限位压紧机构3包括用于对固定上料工位71的下行工位至固定卸料工位73上的圆形螺母6进行限位的弧形限位板32。通过该弧形限位板32能防止位于固定上料工位71至固定卸料工位73上搭载的圆形螺母6出现脱离载料槽5的现象产生。

另外，采用该弧形限位板32，在固定攻丝工位72时，伸缩顶压源31的伸缩端位移与所述弧形限位板32不相干涉，即弧形限位板32用于外围限位，而伸缩顶压源31的伸缩端直接与固定攻丝工位72内的圆形螺母6外壁相干涉。

本案的另一个优选实施例中，圆形螺母6位于载料槽5内，并且部分外露。

如此设计存在的优点，一方面伸缩顶压源31的伸缩端无需穿过载料槽5的开口探入载料槽5内实现对圆形螺母6的固定，即对伸缩顶压源31的伸缩端尺寸无要求，另一方面可以使伸缩顶压源31与弧形限位板32进行联合使用。

具体地，如图1所示，弧形限位板32一端固定，伸缩顶压源31的伸缩端与弧形限位板32相干涉，在伸缩顶压源31的伸缩驱动状态下，弧形限位板32具备朝向固定攻丝工位72内圆形螺母6的顶压位移。即通过伸缩顶压源31压顶弧形限位板32，使弧形限位板32实现对圆形螺母6的有效固定。

如图1所示，本案的具体实施例中，固定攻丝工位72所在径向与固定上料工位72所在径向相互垂直。此设计较为合理，易于伸缩顶压源31的设置，其仅需要满足简单的水平向伸缩即可，无需根据偏角进行伸缩方向安置。且此实施例中，弧形限位板32形体结构较为简洁，无需采用弧段更长的弧形限位板。

如图3所示，载料槽5的内壁设有若干轴向设置的筋肋54，即弧形内壁53上设置筋肋54，该筋肋54具备限位作用，攻丝机构4攻丝装配下，确保圆形螺母6的稳定性。

本案中，螺纹自动加工设备还包括用于给固定攻丝工位72供油的供油喷嘴9，攻丝作业时提供油路。

如图1所示，对送料导轨2进行优化，其导槽上设有导向广口21，导槽上设有用于限制圆形螺母6跳动的压盖板22。确保运送圆形螺母6的稳定性。

最后，送料导轨2的进料端连接有振动送料盘，附图中省略了该图示，通过振动送料盘能给送料导轨2持续性供料，满足全自动化运行的需求。

通过以上描述可以发现，本发明一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，采用旋转料盘的设计，满足了对圆形螺母的运载及各工位设置，能满足圆形螺母的自动加工需求，提高了加工效率。旋转料盘及送料导轨的倾斜性设计及弧形限位板设计，能实现无额外推动力作用下的自动上下料，结构巧妙，且圆形螺母运行稳定。能实现圆形螺母螺纹加工的全自动化运行，具备结构简洁、设置合理、运行能耗小、成型加工精度高等特点。自动加工设备成本低廉，易于制造及实施。

以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

包括旋转料盘、送料导轨、限位压紧机构和攻丝机构，

其中，所述旋转料盘具备旋转驱动源，所述旋转料盘的顶端面外周设有若干个相均匀间隔设置的载料槽，所述载料槽呈拱门型开口状，所述载料槽的底部设有用于支撑所述圆形螺母的支撑部，所述支撑部上开设有通槽，

在所述旋转驱动源驱动下所述旋转料盘的载料槽具备切换工位，所述切换工位中包括一个固定上料工位和一个固定攻丝工位，

所述送料导轨的出料端朝向所述旋转料盘的固定上料工位，

所述限位压紧机构位于所述固定攻丝工位旁侧，并且所述限位压紧机构具备用于压紧或释放所述圆形螺母的伸缩顶压源，

所述攻丝机构设置于所述固定攻丝工位顶部，所述攻丝机构具备攻丝位移。

2.根据权利要求1所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：所述切换工位中还包括一个固定卸料工位，所述螺纹自动加工设备包括一与所述固定卸料工位相干涉的卸料导板。

3.根据权利要求2所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

所述旋转料盘所在平面与水平面具备倾斜角，所述固定上料工位位于所述旋转料盘的倾斜顶端，所述送料导轨与所述旋转料盘的倾斜度相匹配，

所述固定攻丝工位位于所述固定上料工位所在载料槽的下行半周范围之内，

所述固定卸料工位位于所述固定攻丝工位的下行工位上，

所述限位压紧机构包括用于对所述固定上料工位的下行工位至所述固定卸料工位上的圆形螺母进行限位的弧形限位板。

4.根据权利要求3所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

所述圆形螺母位于所述载料槽内，并且部分外露。

5.根据权利要求4所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

所述弧形限位板一端固定，所述伸缩顶压源的伸缩端与所述弧形限位板相干涉，在所述伸缩顶压源的伸缩驱动状态下，所述弧形限位板具备朝向所述固定攻丝工位内圆形螺母的顶压位移。

6.根据权利要求3所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

所述固定攻丝工位所在径向与所述固定上料工位所在径向相互垂直。

7.根据权利要求1~6任意一项所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：所述载料槽的内壁设有若干轴向设置的筋肋。

8.根据权利要求1~6任意一项所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：所述螺纹自动加工设备还包括用于给所述固定攻丝工位供油的供油喷嘴。

9.根据权利要求1所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

所述送料导轨的导槽上设有导向广口，所述导槽上设有用于限制所述圆形螺母跳动的压盖板。

10.根据权利要求1所述一种圆形螺母的螺纹自动加工设备，其特征在于：

所述送料导轨的进料端连接有振动送料盘。