CN109590754B - 一种圆头内六角方颈螺栓加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺栓加工装置，特别是一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，包括机架和底座，机架上设有加热机构，加热机构的下方设有槽轮机构以及凸轮机构，机架上设有模具机构，滚丝机构、输出机构和换刀机构，输出机构的输出端与槽轮机构和凸轮机构的输入端相连接。滚丝机构包括滚丝刀、滚丝台、移动支架、滚丝工作台，通过滚丝台内设置凹槽，凹槽内设置电磁线圈，通过电磁线圈通电来实现对螺栓的吸附，便于后续的攻丝过程；通过电磁线圈断电来实现对螺栓的释放，螺栓在自身重力作用下掉落下来，完成对螺栓的收集。

Description

一种圆头内六角方颈螺栓加工装置

技术领域

本发明涉及一种螺栓及其加工装置，特别是一种圆头内六角方颈螺栓加工装置。

背景技术

目前，现有的内六角螺栓在使用过程中，如果需要拆卸下内六角螺栓时，只能通过六角扳手来进行拆卸，但是如果扳手丢失，就很难完成拆卸过程。

现有技术中生产螺栓的方法如下：首先，准备好金属胚料；接着，将上述的金属胚料进行加热；将加热的金属胚料放入相应的冲压模具中进行冲压；最后，将上述冲压后的金属胚料进行攻丝，一般使用滚丝刀进行攻丝，但滚丝刀的尺寸是固定的，对于不同直径的螺栓进行加工时，需要更换不同尺寸的滚丝刀进行攻丝，从而得到最终所需的螺栓。考虑到上述的每一个加工工艺都需要独立的设备和工人单独完成，因此在生产过程中用人成本较高，加工时间长，生产效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，来解决现有技术中生产设备繁多，导致用人成本过高，加工时间长，生产效率低的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，包括机架和底座，所述机架上设有加热机构，所述机架上还设有模具机构，滚丝机构和换刀机构；所述机架上还设有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆转动连接有刀架，所述滚丝机构包括可拆卸连接在刀架上的滚丝刀、移动支架和滚丝工作台，所述滚丝刀的颈部开设有弧形槽，所述刀架底端设有可滑动在弧形槽内的伸缩卡块；所述移动支架滑动连接在机架上，所述移动支架上转动连接有滚丝台，移动支架上还设有用于翻转滚丝台的微型电机；所述滚丝台上开设有与所需螺栓头部相配合的凹槽，所述凹槽内设有电磁线圈，所述电磁线圈电连接有电源；所述滚丝工作台上设有用于卡合滚丝台的卡槽。

本发明的原理如下：将胚料投入到加热机构中，加热机构将胚料加热完成；加热完毕后的胚料落入至模具机构中，模具机构冲出所要求的螺栓所需的内六角，十字槽，方颈块和圆角。

当模具机构完成了胚料的加工时，在移动支架的作用下将滚丝台移动至模具机构的上方，并使滚丝台上的凹槽正对螺栓头，此时开启电源使电磁线圈通电，电磁线圈产生磁性将模具机构内的螺栓吸上来，螺栓进入相对应的凹槽中，然后在移动支架的作用下将滚丝台移动至滚丝工作台上，在滚丝台的移动过程中开启微型电机正转使滚丝台翻转180度，使需要攻丝的部分朝上，使滚丝台卡合在滚丝工作台的卡槽内。然后第一伸缩杆带动滚丝刀对胚料进行攻丝，旋转刀架对滚丝台上的螺栓逐个进行攻丝。攻丝完成后，滚丝台在移动支架的作用下原路返回，并通过微型电机翻转使滚丝台同时翻转180度。最后切断电源，电磁线圈没有电流通过即没有磁性，加工好的螺栓在自身重力作用下便落入到底座上，完成对圆头内六角方颈螺栓的加工。

本发明的优点在于：1、通过加热机构将胚料加热软化，便于后续的冲压和攻丝；通过模具机构冲压处所需要的内六角，十字槽，方颈块和圆角，模具机构一体化加工，不需要将螺栓拆分成多个零部件进行冲压。2、滚丝台内设置凹槽，凹槽内设置电磁线圈，通过电磁线圈通电来实现对螺栓的吸附，便于后续的攻丝过程；通过电磁线圈断电来实现对螺栓的释放，螺栓在自身重力作用下掉落下来，完成对螺栓的收集。

进一步优化，所述加热机构包括锥形斗，所述锥形斗设有进料口，所述锥形斗内设有加热线圈。胚料通过锥形斗滑落过程中变为竖直状态进入加热线圈加热。

进一步优化，所述机架上设有输送机构，所述输送机构包括传送带和两个移动斜块，所述两个移动斜块之间形成可供胚料通过的空间，所述输送机构的末端与所述锥形斗的进料口相连接。两个移动斜块之间的距离可以横向调节，从而适应不同直径的胚料，最终能加工成不同直径的螺栓。

进一步优化，所述模具机构包括上凸模和下模座，所述上凸模底部设有用于成型所需螺栓的模型，所述上凸模的一端连接有伸缩杆，所述下模座上固定连接有若干下凹模，所述下模座转动连接在机架上，所述下凹模底部设有传感器，所述传感器通过传感信号控制下模座转动。胚料落入至下凹模时，触发传感器，传感器传递信号并带动下模座转动90度，伸缩杆带动上凸模向下对胚料进行冲压，冲出所需要的内六角，十字槽，方颈块和圆角。

进一步优化，所述换刀机构包括转动刀架和刀塔，所述转动刀架包括转动刀杆，所述转动刀杆的一端螺纹配合有钩刀，所述钩刀的两端开设有用于钩住滚丝刀颈部的弧形开口，所述刀塔上开设有卡合滚丝刀颈部的若干置刀槽。当需要将滚丝刀进行替换时，用转动刀架上的弧形开口钩住滚丝刀上的颈部，然后转动刀架带动滚丝刀并转动几圈，由于转动刀杆和钩刀是螺纹配合的，钩刀在转动过程中会逐渐上升，上升至与刀塔所在水平面相平行的位置，然后使滚丝刀卡合至刀塔上的置刀槽中。相反地，如果想要从刀塔上取下滚丝刀时，只要进行相反的上述操作，即可将滚丝刀将刀塔上取下来。

进一步优化，所述底座上设有收集箱，所述收集箱内铺设有柔性垫。加工完的螺栓掉落至收集箱内，收集箱内铺设的柔性垫，避免螺栓和收集箱底壁之间产生撞击，从而影响螺栓质量。

进一步优化，所述滚丝刀的底端设有空腔，所述空腔内设有刀齿，所述刀齿上开设有若干个切削槽。通过滚丝刀空腔内的刀齿对胚料进行攻丝，刀齿上的切削槽方便攻丝过程中切削下来胚料的流出。

进一步优化，所述锥形斗的直径由传送带的末端至加热线圈的方向逐渐减小。使胚料的上部能够在锥形斗内进行加热，加热效果好，便于胚料上部的软化。

附图说明

图1为一种圆头内六角方颈螺栓加工装置的轴侧结构图；

图2为一种圆头内六角方颈螺栓加工装置的结构正视图；

图3为一种圆头内六角方颈螺栓加工装置的结构左视图；

图4为槽轮机构的结构示意图；

图5为加热装置的剖视图；

图6为凸轮机构的结构示意图；

图7为上凸模的结构示意图；

图8为下凹模组的结构示意图；

图9为滚丝台的结构示意图；

图10为滚丝刀的剖视图；

图11为刀架的结构示意图；

图12为一种圆头内六角方颈螺栓的结构示意图；

图13为转动刀架的结构示意图；

图14为刀塔的结构示意图；

图15为槽轮机构与凸轮机构工作过程示意图；

图16为滚丝台工作过程示意图。

附图标记：机架1、移动斜块21、传送带22、锥形斗31、加热线圈32、槽轮盘41、转轮42、第一锥齿轮43、第二锥齿轮44、转盘51、凸轮52、上凸模61、下模座62、下凹模63、滚丝工作台7、滚丝台81、移动支架82、滚丝刀91、刀架92、伸缩卡块93、收集箱10、内六角法兰螺栓11、圆柱形胚料12、转动刀杆131、钩刀132、刀塔14、置刀槽141。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例1如图1～16所示：一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，包括机架1和底座，机架1上设有加热机构，加热机构的下方设有槽轮机构以及凸轮机构，机架1上还设有模具机构，滚丝机构、输出机构和换刀机构，模具机构在凸轮机构的左侧，滚丝机构在模具机构的左侧，换刀机构在滚丝机构的左侧，输出机构的输出端与槽轮机构和凸轮机构的输入端相连接；机架上还设有第一伸缩杆，第一伸缩杆转动连接有刀架，滚丝机构包括滚丝刀91、移动支架82和滚丝工作台7，滚丝刀91的颈部开设有弧形槽，刀架92底端设有可滑动在弧形槽内的伸缩卡块93，伸缩卡块93可以适应不同直径滚丝刀91颈部上弧形槽的深度；移动支架82滑动连接在机架1上，移动支架82上通过转轴转动连接有滚丝台81，转轴同轴连接有微型电机，滚丝台81上开设有与所需螺栓头部相配合的四个凹槽，凹槽内设有电磁线圈，电磁线圈电连接有电源，滚丝工作台7上设有用于卡合转轴的卡槽。

加热机构包括锥形斗31，锥形斗设有进料口，锥形斗31内设有加热线圈32。

机架1上设有输送机构，输送机构包括传送带22和两个移动斜块21，两个移动斜块21之间形成可供圆柱形胚料12通过的空间，输送机构的末端与锥形斗31的进料口相连接。

模具机构包括上凸模61和下模座62，上凸模61底部设有用于成型所需螺栓的模型，上凸模61的上端连接有第二伸缩杆，下模座62上固定连接有四个下凹模63，下模座62通过主动轴转动连接在机架1上，下凹模63内设有用于成型所需螺栓的模型，下凹模63底部设有传感器，传感器通过传感信号给主动轴，主动轴带动下凹模63转动。

换刀机构包括转动刀架和刀塔14，转动刀架包括转动刀杆131，转动刀杆131的上端螺纹配合有钩刀132，钩刀132的两端开设有用于钩住滚丝刀91颈部的弧形开口，刀塔14上开设有卡合滚丝刀91颈部的四个置刀槽141。

输出机构包括电机，电机内设有两个输出轴，下端的输出轴与凸轮机构输入端相连接，上端的输出轴连接有第一锥齿轮43，第一锥齿轮43啮合有第二锥齿轮44，第二锥齿轮44与槽轮机构输入端相连接。

底座上设有收集箱10，收集箱10内铺设有柔性垫。

滚丝刀91的底端设有空腔，空腔内设有刀齿，刀齿上开设有六个切削槽。

锥形斗31的直径由传送带22的末端至加热线圈32的方向逐渐减小。

槽轮机构包括转轮42，转轮42上转动连接有槽轮盘41，槽轮盘41上开设有四个均匀分布并用于圆柱形胚料12通过的第一通孔，第一通孔的位置与槽轮盘41内的径向槽一一对应；凸轮机构包括圆盘51和可带动圆盘51上下运动的凸轮52，圆盘51同轴连接有长轴，长轴的底端与凸轮52相抵设置，圆盘51上设有用于圆柱形胚料12通过的第二通孔，第二通孔位于第一通孔的下方；圆盘51位于运动状态最上方时，锥形斗31底面到圆盘51上表面的距离小于圆柱形胚料12长度，圆盘51位于运动状态最下方时，锥形斗31底面到圆盘51上表面的距离大于圆柱形胚料12长度。

本发明的具体操作步骤如下：将圆柱形胚料12放置在传送带22上，适当调整两个移动斜块21之间的距离，使圆柱形胚料12的直径与所需螺栓的直径相适应。传送带22带动圆柱形胚料12运输至传送带22的末端，圆柱形胚料12通过锥形斗31滑落，滑落过程中圆柱形胚料12由水平状态变为竖直状态，并且使圆柱形胚料12的上部处于锥形斗31内，其余部分穿过槽轮盘41上的第一通孔并与凸轮机构的圆盘51上表面接触。当槽轮盘41不发生转动时，加热机构中的加热线圈32将圆柱形胚料12加热完成。

此时输出机构启动带动凸轮机构和槽轮机构运动，槽轮机构中转轮42转动，想使槽轮盘41间歇地转动90度，但是由于圆柱形胚料12上部还位于锥形斗31内，限制了槽轮盘41的转动。同时凸轮机构中凸轮52转动，凸轮52带动圆盘51做上下的往复运动，圆盘51往下运动的过程中圆柱形胚料12底部没有了圆盘51的抵触，圆柱形胚料12会逐渐下落，当圆盘51运动到最下限位置时，圆柱形胚料12上部离开锥形斗31，从而不再限制槽轮盘41的转动，此时槽轮盘转动90度，带动圆柱形胚料12也转动90度，使圆柱形胚料12刚好从圆盘51上的第二通孔落入至下凹模63中。由于下凹模63底部设有传感器，圆柱形胚料12落入下凹模63中触发传感器，传感器控制主动轴转动，主动轴转动带动下模座62转动90度，然后第二伸缩杆带动上凸模61进行冲压，冲出螺栓所需要的内六角，十字槽，方颈块和圆角。然后第二伸缩杆带动上凸模61恢复到原始位置。这样使圆柱形胚料12一个一个地间隙性落入下凹模中。

当下模座62上的下凹模63都完成了圆柱形胚料12的加工时，在移动支架82的作用下滚丝台81向前移动至下凹模63的上方，并使滚丝台81中的凹槽正对螺栓头，此时开启电源使电磁线圈通电，电磁线圈通电产生磁性将下凹模63内的螺栓吸上来，螺栓进入相对应的凹槽中，然后在移动支架82作用下将滚丝台81向后平移至滚丝工作台7上，在滚丝台81的平移过程中通过微型电机正转将滚丝台81翻转180度，最终变为转轴卡合在卡槽内，需要攻丝的部分朝上的状态。然后第一伸缩杆带动滚丝刀91对圆柱形胚料12进行攻丝，旋转刀架92对滚丝台81上的螺栓逐个进行攻丝。攻丝过程中刀齿上的切削槽方便攻丝过程中切削下来圆柱形胚料12流出，攻丝完成后，滚丝台81在移动支架82的作用下原路返回移动至收集箱10上方，并通过微型电机反转将滚丝台81翻转180度，最后切断电源，电磁线圈没有电流通过即没有磁性，加工好的螺栓在自身重力作用下便落入到底座的收集箱10中，完成螺栓的加工。

当需要将滚丝刀91进行替换时，用钩刀132上的弧形开口钩住滚丝刀91上的颈部，然后转动刀架带动滚丝刀91并转动几圈，由于转动刀杆131和钩刀132是螺纹配合的，钩刀132在转动过程中会逐渐上升，上升至与刀塔14所在水平面相平行的位置，然后使滚丝刀91卡合至刀塔14上的置刀槽141中。相反地，如果想要从刀塔14上取下滚丝刀91时，只要进行相反的上述操作，即可将滚丝刀91将刀塔上14取下来。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，包括机架和底座，其特征在于：所述机架上设有加热机构，所述机架上还设有模具机构，滚丝机构和换刀机构；所述机架上还设有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆转动连接有刀架，所述滚丝机构包括可拆卸连接在刀架上的滚丝刀、移动支架和滚丝工作台，所述滚丝刀的颈部开设有弧形槽，所述刀架底端设有可滑动在弧形槽内的伸缩卡块；所述移动支架滑动连接在机架上，所述移动支架上转动连接有滚丝台，移动支架上还设有用于翻转滚丝台的微型电机；所述滚丝台上开设有与所需螺栓头部相配合的若干凹槽，所述凹槽内设有电磁线圈，所述电磁线圈电连接有电源；所述滚丝工作台上设有用于卡合滚丝台的卡槽，加热机构的下方设有槽轮机构以及凸轮机构，槽轮机构包括转轮，转轮上转动连接有槽轮盘，槽轮盘上开设有四个均匀分布并用于圆柱形胚料通过的第一通孔，第一通孔的位置与槽轮盘内的径向槽一一对应；凸轮机构包括圆盘和可带动圆盘上下运动的凸轮，圆盘同轴连接有长轴，长轴的底端与凸轮相抵设置，圆盘上设有用于圆柱形胚料通过的第二通孔，第二通孔位于第一通孔的下方；圆盘位于运动状态最上方时，锥形斗底面到圆盘上表面的距离小于圆柱形胚料长度，圆盘位于运动状态最下方时，锥形斗底面到圆盘上表面的距离大于圆柱形胚料长度。

2.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述加热机构包括锥形斗，所述锥形斗设有进料口，所述锥形斗内设有加热线圈。

3.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述机架上还设有输送机构，所述输送机构包括传送带和两个移动斜块，所述两个移动斜块之间形成可供胚料通过的空间，所述输送机构的末端与所述锥形斗的进料口相连接。

4.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述模具机构包括上凸模和下模座，所述上凸模底部设有用于成型所需螺栓的模型，所述上凸模的一端连接有第二伸缩杆，所述下模座上固定连接有若干下凹模，所述下模座转动连接在机架上，所述下凹模底部设有传感器，所述传感器通过传感器信号控制下凹模转动。

5.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述换刀机构包括转动刀架和刀塔，所述转动刀架包括转动刀杆，所述转动刀杆的一端螺纹配合有钩刀，所述钩刀的两端开设有用于钩住滚丝刀颈部的弧形开口，所述刀塔上开设有卡合滚丝刀颈部的若干置刀槽。

6.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述底座上设有收集箱，所述收集箱内铺设有柔性垫。

7.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述滚丝刀的底端设有空腔，所述空腔内设有刀齿，所述刀齿上开设有若干个切削槽。

8.根据权利要求1所述的一种圆头内六角方颈螺栓加工装置，其特征在于：所述锥形斗的直径由传送带的末端至加热线圈的方向逐渐减小。

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