CN111001885A - 一种用于齿轮的自动攻牙机及攻牙方法 - Google Patents

Abstract

一种用于齿轮的自动攻牙机，包括升降组件、攻牙组件、夹持组件、攻牙轴抬升组件，其中：所述升降组件用于带动攻牙组件上下移动；所述攻牙组件包括驱动主体，所述驱动主体的下端设有攻牙头，所述攻牙头的下端连接有攻牙轴，所述攻牙轴可受控从所述攻牙头中脱离；所述夹持组件包括设于攻牙轴下方的侧向夹块和用于将零件送入到攻牙位置中的可移动的送料座，所述送料座与驱动结构相连；所述攻牙轴抬升组件包括设于攻牙轴下方的攻牙轴接架，所述攻牙轴接架用于接住掉落的攻牙轴；所述攻牙轴接架与驱动结构相连可上下移动，攻牙轴接架向上移动时将攻牙轴装配到攻牙头中。本发明攻牙过程中避免了对零件孔内壁的损伤，自动化程度高，攻牙精度高。

Description

一种用于齿轮的自动攻牙机及攻牙方法

技术领域

本发明属于五金件加工设备领域，具体涉及一种用于齿轮的自动攻牙机，同时本发明还涉及一种基于该自动攻牙机的攻牙方法。

背景技术

在一些机件壳体、设备端面、螺母、法兰盘等结构上，具有不同规格的通孔或盲孔，当需要在这些零件上的孔的内侧面加工出内螺纹时，需要使用到攻牙机；攻牙机也叫攻丝机、螺纹攻牙机、螺纹攻丝机、自动攻牙机等，在机械加工领域中使用广泛。

尤其对于齿轮的加工，需要使用到攻牙机。目前，汽车零部件领域中，对齿轮的质量和精度提出了越来越高的要求。传统的攻牙机，其结构一般包括升降座、攻牙钻头、零件放置台等，将需要攻牙的零件放置在零件放置台上，然后升降座带动攻牙钻头下降，下降过程中攻牙钻头转动并进入到零件上的孔中，进行孔内壁上的攻牙操作，攻牙完毕后，钻头上升从零件中退出。

现有技术中，公开号为CN109877401A的发明专利公开了一种螺母攻牙机，其中通过设置若干个攻牙装置同时对多个螺母进行攻牙，提高工作效率。再如，公开号为CN108941796A的发明专利公开了一种机电设备用五金配件加工的攻牙机构，通过在攻牙刀头左右两侧设置加固结构，解决了现有的攻牙机在工作时，攻牙机构容易发生抖动的问题，同时通过设置夹持装置，解决了现有的攻牙机制造的产品合格率低的问题。

以上的一些现有的攻牙设备和攻牙方法中，都是采用的攻牙钻头下降-攻牙操作-攻牙钻头上升-攻牙完成这样的步骤，申请人发现，这种攻牙操作中，当攻牙钻头上升从零件中推出的过程中，极有可能对零件孔的内壁造成挤压并损伤内壁，导致零件孔内壁的螺纹精度下降，尤其当制备高精度零件时，这类传统的设备方法的产品不合格率高，增加了企业成本。

因此基于以上原因，本申请对攻牙机进行了进一步的设计和研究。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种用于齿轮的自动攻牙机，通过结构上的改进，使攻牙轴在攻牙结束后能够从零件孔中落下，不需要在反向退出，避免了对零件孔内壁的损伤；同时本发明还涉及一种攻牙方法，对零件的损伤小，加工精度高。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

本申请中的一种用于齿轮的自动攻牙机，包括升降组件、攻牙组件、夹持组件、攻牙轴抬升组件，其中：所述升降组件用于带动攻牙组件上下移动；所述攻牙组件包括驱动主体，所述驱动主体的下端设有攻牙头，所述攻牙头的下端连接有攻牙轴，所述攻牙轴可受控从所述攻牙头中脱离；所述夹持组件包括设于攻牙轴下方的侧向夹块和用于将零件送入到攻牙位置中的可移动的送料座，所述送料座与驱动结构相连；所述攻牙轴抬升组件包括设于攻牙轴下方的攻牙轴接架，所述攻牙轴接架用于接住掉落的攻牙轴；所述攻牙轴接架与驱动结构相连可上下移动，攻牙轴接架向上移动时将攻牙轴装配到攻牙头中。

现有技术中的自动攻牙机中，攻牙时，攻牙轴下降，下降过程中攻牙钻头转动并进入到零件上的孔中，进行孔内壁上的攻牙操作，攻牙完毕后，钻头上升从零件中退出，退出过程中钻头极有可能损伤孔内的螺纹，使产品精度下降，尤其对于高精度零件，会直接导致报废，良品率低。

本申请中，攻牙轴可受控从所述攻牙头中脱离，因此当攻牙操作结束后，攻牙轴脱离并自动下落，因此很好的避免了常规退轴过程中对内螺纹的损伤，尤其适用于精密零件的加工，良品率大大提高。同时本申请中，攻牙轴掉落后，零件被送料座自动取出，接着攻牙轴接架向上移动时将攻牙轴装配到攻牙头中，可以进行下一轮攻牙操作，自动化程度高，加工效率高。

一种优选的实施方式中，所述升降组件包括升降主体，所述驱动主体连接该升降主体上；所述驱动主体和升降主体之间设有滑块与滑轨结构，保证驱动主体上下移动时的定向性，提高产品精度。

一种优选的实施方式中，所述攻牙头中设有夹头，该夹头用于夹住或松开所述攻牙轴。夹头可以为常规的上拉式夹头或磁吸式夹头，能够方便的夹住攻牙轴，同时也方便松开。

一种优选的实施方式中，所述攻牙轴的上端为窄缩段，该窄缩段可无干涉的穿过零件上的孔，避免对孔内螺纹的损伤，提高产品精度。

一种优选的实施方式中，所述侧向夹块为水平对称设置的两个，两个侧向夹块靠拢时将零件夹于其中，保证攻牙操作时的稳定性，使攻牙操作精度高。

一种优选的实施方式中，所述送料座由送料气缸推动，所述攻牙轴接架由抬升气缸驱动，气缸的连接方式和控制方式均为常规技术，可以配合光电感应器和控制芯片实现自动化操作，加工高效率高。

一种优选的实施方式中，所述攻牙轴接架包括对称设置的两个架体，两个架体之间设有攻牙轴容纳腔，攻牙轴落下后进入攻牙轴容纳腔中并被准确定位，使攻牙轴接架向上移动时能够将攻牙轴准确的装配到攻牙头中。

一种优选的实施方式中，两个架体间距可调的设在架体座上，能够适应不同型号的攻牙轴，使设备能够进行不同的攻牙操作，适用性广。

一种优选的实施方式中，自动攻牙机中设有平台板，所述平台板上设有通孔；所述攻牙轴抬升组件设于平台板的下表面上，结构紧凑，安装牢固。

以上为本申请中的自动攻牙机，通过结构上的改进，改变了目前常规攻牙机中攻牙-退出的步骤，使攻牙轴在攻牙结束后能够从零件孔中落下，不需要在反向退出，避免了对零件孔内壁的损伤；同时对零件夹持牢固，自动化程度高，攻牙精度高。

本申请中的一种自动攻牙方法，包括以下步骤：S100：送料机构将需要攻牙的零件送入到攻牙位置上，并通过夹持组件夹持定位；S200：攻牙组件下降，攻牙组件上的攻牙轴进入到零件上的孔中的攻牙操作；S300：攻牙轴上的攻牙段自上而下经过零件上的攻牙区域后，攻牙轴脱离攻牙组件掉落；攻牙轴穿过零件上孔之后落到攻牙轴抬升组件上；S400：夹持组件松开，送料机构退回并将零件带出攻牙位置；S500：攻牙轴抬升组件上升，将攻牙轴插入到攻牙组件中并固定住；S600：攻牙组件上升，开始下一轮攻牙操作。

以上步骤中，当攻牙操作结束后，攻牙轴脱离并自动下落，因此很好的避免了常规退轴过程中对内螺纹的损伤，尤其适用于精密零件的加工，良品率大大提高，自动化程度高。

一种优选的实施方式中，所述步骤S300中，还包括以下具体步骤：S310：攻牙轴在转动进行攻牙操作时，与其信号连接的扭矩传感器识别攻牙轴的扭矩，当攻牙轴的扭矩消失时，攻牙组件松开攻牙轴使其掉落。自动化程度高。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种用于齿轮的自动攻牙机及与其配合的攻牙方法，通过结构和方法上的改进，改变了目前常规攻牙机中退轴的步骤，使攻牙轴在攻牙结束后能够从零件孔中落下，不需要在反向退出，避免了对零件孔内壁的损伤；同时对零件夹持牢固，自动化程度高，攻牙精度高。

附图说明

图1为本发明中的自动攻牙机的正视图。

图2为本发明中的自动攻牙机的侧视图。

图3为本发明中的自动攻牙机的立体图一。

图4为本发明中的自动攻牙机的立体图二。

图5为本发明中的攻牙操作组件的正视图。

图6为本发明中的攻牙操作组件的侧视图。

图7为本发明中的攻牙操作组件的立体图一。

图8为本发明中的攻牙操作组件的立体图二。

图9为本发明中的攻牙操作组件的立体图三。

图10为本发明中的部分攻牙操作组件的立体图。

图11为本发明中的攻牙轴抬升组件的正视图。

图12为本发明中的攻牙轴抬升组件的立体图一。

图13为本发明中的攻牙轴抬升组件的立体图二。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1至图13，本申请中涉及的一种用于齿轮的自动攻牙机，包括升降组件、攻牙组件、夹持组件、攻牙轴抬升组件，其中，具体结构如下。

所述升降组件用于带动攻牙组件上下移动；具体的，所述升降组件包括升降主体17，驱动主体11连接该升降主体17上，升降主体17固定于座体175上，稳定性高；所述驱动主体11和升降主体17之间设有滑块与滑轨结构，保证驱动主体11上下移动时的定向性，提高产品精度。本申请中，所述滑块与滑轨结构为设于升降主体17上的滑轨171和设于驱动主体11上的滑块111；所述驱动主体11通过伺服电机或液缸或气缸等驱动装置在滑轨171上上下移动。

所述攻牙组件包括驱动主体11，所述驱动主体11的下端设有攻牙头12，所述攻牙头12的下端连接有攻牙轴13，所述攻牙轴13可受控从所述攻牙头12中脱离。具体的，本申请中，所述攻牙头12中设有夹头，该夹头用于夹住或松开所述攻牙轴13。夹头可以为常规的后拉式夹头或磁吸式夹头，能够方便的夹住攻牙轴13，同时也方便松开。本实施方式中，所述攻牙轴13的上端为窄缩段131，该窄缩段131可无干涉的穿过零件上的孔，避免对孔内螺纹的损伤，提高产品精度。

所述夹持组件包括设于攻牙轴13下方的侧向夹块22和用于将零件送入到攻牙位置中的可移动的送料座231，所述送料座231与驱动结构相连。本申请中，所述侧向夹块22为水平对称设置的两个，两个侧向夹块22靠拢时将零件9（齿轮）夹于其中，保证攻牙操作时的稳定性，使攻牙操作精度高，两个侧向夹块22固定在夹块座221上，且分别由对应的气缸控制，夹块座221置于对应的滑槽中，移动时定向性好。所述送料座231由送料气缸23推动，所述攻牙轴接架262由抬升气缸26驱动，气缸的连接方式和控制方式均为常规技术，可以配合光电感应器和控制芯片实现自动化操作，加工高效率高。

所述攻牙轴抬升组件包括设于攻牙轴13下方的攻牙轴接架262，所述攻牙轴接架262用于接住掉落的攻牙轴13；所述攻牙轴接架262与驱动结构相连可上下移动，攻牙轴接架262向上移动时将攻牙轴13装配到攻牙头12中。此外，本实施方式中，所述攻牙轴接架262包括对称设置的两个架体，两个架体之间设有攻牙轴容纳腔263，攻牙轴13落下后进入攻牙轴容纳腔263中并被准确定位，使攻牙轴接架262向上移动时能够将攻牙轴13准确的装配到攻牙头12中。具体的，两个攻牙轴接架262均通过攻牙轴接架移动座265间距可调的设在架体座264上，能够适应不同型号的攻牙轴，使设备能够进行不同的攻牙操作，适用性广。本申请中，抬升气缸26与攻牙轴接架262之间通过攻牙轴接架底座261连接，能够实现灵活的上下的运动。

本实施方式中，自动攻牙机中设有平台板21，所述平台板21上设有通孔211，用于工件的下落及攻牙轴抬升组件上下移动；所述攻牙轴抬升组件设于平台板21的下表面上，结构紧凑，安装牢固。

本申请中的电机、气缸等驱动装置为常规的驱动单元，其连接关系和开关控制方式均为现有技术。

现有技术中的自动攻牙机中，攻牙时，攻牙轴下降，下降过程中攻牙钻头转动并进入到零件上的孔中，进行孔内壁上的攻牙操作，攻牙完毕后，钻头上升从零件中退出，退出过程中钻头极有可能损伤孔内的螺纹，使产品精度下降，尤其对于高精度零件，会直接导致报废，良品率低。

本申请中，攻牙轴可受控从所述攻牙头中脱离，因此当攻牙操作结束后，攻牙轴13脱离并自动下落，因此很好的避免了常规退轴过程中对内螺纹的损伤，尤其适用于精密零件的加工，良品率大大提高。同时本申请中，攻牙轴掉落后，零件被送料座自动取出，接着攻牙轴接架262向上移动时将攻牙轴13装配到攻牙头12中，可以进行下一轮攻牙操作，自动化程度高，加工效率高。

以下为本申请中的自动攻牙方法，包括以下步骤：S100：送料机构将需要攻牙的零件9送入到攻牙位置上，并通过夹持组件夹持定位；S200：攻牙组件下降，攻牙组件上的攻牙轴进入到零件上的孔中的攻牙操作；S300：攻牙轴上的攻牙段自上而下经过零件上的攻牙区域后，攻牙轴脱离攻牙组件掉落；攻牙轴穿过零件上孔之后落到攻牙轴抬升组件上；S400：夹持组件松开，送料机构退回并将零件带出攻牙位置；S500：攻牙轴抬升组件上升，将攻牙轴插入到攻牙组件中并固定住；S600：攻牙组件上升，开始下一轮攻牙操作。

本申请中的自动攻牙方法，还包括以下细分步骤：所述步骤S300中，还包括以下具体步骤：S310：攻牙轴在转动进行攻牙操作时，与其信号连接的扭矩传感器识别攻牙轴的扭矩，当攻牙轴的扭矩消失时，攻牙组件松开攻牙轴使其掉落。自动化程度高。

以上步骤中，当攻牙操作结束后，攻牙轴13脱离并自动下落，因此很好的避免了常规退轴过程中对内螺纹的损伤，尤其适用于精密零件的加工，良品率大大提高，自动化程度高。

本申请中，从图1至图3中可以看出，本申请中，升降组件、攻牙组件、夹持组件、攻牙轴抬升组件等设置在架体3上，该架体3上还设有接料框31，用于接住落下的工件。本申请中的电机、气缸、液缸等装置均为现有技术中的常用装置，其连接和开关控制方式也为现有技术。本申请中，在架体3的一侧设有控制单元4，用于通过PLC程序控制设备中各个机构的有序进行。本申请中，升降组件置于升降组件框5中，攻牙组件置于攻牙组件框1中，夹持组件的外部设有围板2，平台板21设于该围板2中。

以上可以看出，本发明提供了一种用于齿轮的自动攻牙机及与其配合的攻牙方法，通过结构和方法上的改进，改变了目前常规攻牙机中退轴的步骤，使攻牙轴在攻牙结束后能够从零件孔中落下，不需要在反向退出，避免了对零件孔内壁的损伤；同时对零件夹持牢固，自动化程度高，攻牙精度高。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于齿轮的自动攻牙机，包括升降组件、攻牙组件、夹持组件、攻牙轴抬升组件，其特征在于：

所述升降组件用于带动攻牙组件上下移动；

所述攻牙组件包括驱动主体（11），所述驱动主体（11）的下端设有攻牙头（12），所述攻牙头（12）的下端连接有攻牙轴（13），所述攻牙轴（13）可受控从所述攻牙头（12）中脱离；

所述夹持组件包括设于攻牙轴（13）下方的侧向夹块（22）和用于将零件送入到攻牙位置中的可移动的送料座（231），所述送料座（231）与驱动结构相连；所述侧向夹块（22）为水平对称设置的两个，两个侧向夹块（22）靠拢时将零件夹于其中；所述送料座（231）由送料气缸（23）推动，所述攻牙轴接架（262）由抬升气缸（26）驱动；

所述攻牙轴抬升组件包括设于攻牙轴（13）下方的攻牙轴接架（262），所述攻牙轴接架（262）用于接住掉落的攻牙轴（13）；所述攻牙轴接架（262）与驱动结构相连可上下移动，攻牙轴接架（262）向上移动时将攻牙轴（13）装配到攻牙头（12）中；所述攻牙轴接架（262）包括对称设置的两个架体，两个架体之间设有攻牙轴容纳腔（263），且两个架体间距可调的设在架体座（264）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的自动攻牙机，其特征在于，所述升降组件包括升降主体（17），所述驱动主体（11）连接该升降主体（17）上；所述驱动主体（11）和升降主体（17）之间设有滑块与滑轨结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的自动攻牙机，其特征在于，所述攻牙头（12）中设有夹头，该夹头用于夹住或松开所述攻牙轴（13）。

4.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的自动攻牙机，其特征在于，所述攻牙轴（13）的上端为窄缩段（131），该窄缩段（131）可无干涉的穿过零件上的孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于齿轮的自动攻牙机，其特征在于，自动攻牙机中设有平台板（21），所述平台板（21）上设有通孔；所述攻牙轴抬升组件设于平台板（21）的下表面上。

6.一种自动攻牙方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：送料机构将需要攻牙的零件送入到攻牙位置上，并通过夹持组件夹持定位；

S200：攻牙组件下降，攻牙组件上的攻牙轴进入到零件上的孔中的攻牙操作；

S300：攻牙轴上的攻牙段自上而下经过零件上的攻牙区域后，攻牙轴脱离攻牙组件掉落；攻牙轴穿过零件上孔之后落到攻牙轴抬升组件上；

S400：夹持组件松开，送料机构退回并将零件带出攻牙位置；

S500：攻牙轴抬升组件上升，将攻牙轴插入到攻牙组件中并固定住；

S600：攻牙组件上升，开始下一轮攻牙操作。

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