CN112872215A - 螺栓圆角滚压生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺母加工机械，尤其是涉及一种螺栓圆角滚压生产线，包括限位组件、上料组件、若干滚轮组件、导向组件和和驱动装置；滚轮组件包括滚轮本体、轴承座和支架，滚轮本体与轴承座转动连接，轴承座与支架转动连接，滚轮本体的转动轴线方向与轴承座的转动轴线方向垂直，轴承座与支架之间设有对轴承座进行周向固定的角度调节装置，滚轮本体上设有加工面，相邻两个滚轮本体上的加工面之间存在可用于螺栓通过的第一间隙，第一间隙包括进料端和出料端，支架与导向组件之间配合连接。

Description

螺栓圆角滚压生产线

技术领域

本发明涉及螺母加工机械，尤其是涉及一种螺栓圆角滚压生产线。

背景技术

在航空航天等行业中使用的自锁收口螺母，其收口是在先按常规工艺制作好螺母后，采用挤压的方法对该螺母的收口部位进行挤压，使得收口部位的螺孔沿径向产生塑性变形，并使收口部位的螺孔径向尺寸小于与之连接的螺杆的径向尺寸，从而使与该螺母连接的螺杆进入到该螺母的变形螺孔时，因螺孔的弹性变形所产生的径向压力使得螺母紧密地与螺杆连接在一起而达到防松的目的。

在对螺母进行收口加工时，现有圆角滚压机采用三轮滚压夹具，需要将螺栓放入再将螺栓反向取出，其取放机构需要进行沿螺栓的轴向进行运动，由于主轴的升降同样需要沿螺栓的轴向方向，同时保持与螺栓同轴设置，因此为避免相互干涉，需要取放机构或主轴进行沿螺栓径向方向的运行，因此增加了取放机构和主轴的结构复杂性与控制步骤的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺栓圆角滚压生产线，能够简化螺栓在夹具上的取放装置的结构和主轴的结构。

一方面，本发明提供的螺栓圆角滚压生产线，包括限位组件、上料组件、若干滚轮组件、导向组件和驱动装置；

所述滚轮组件包括滚轮本体、轴承座和支架，所述滚轮本体与所述轴承座转动连接，所述轴承座与所述支架转动连接，所述滚轮本体的转动轴线方向与所述轴承座的转动轴线方向垂直，所述轴承座与所述支架之间设有对所述轴承座进行周向固定的角度调节装置，所述滚轮本体上设有加工面，相邻两个所述滚轮本体上的加工面之间存在可用于螺栓通过的第一间隙，所述第一间隙包括进料端和出料端，所述支架与所述导向组件之间配合连接；

所述限位组件包括限位板和用于推动所述限位板的第一推动件，所述限位组件存在卸料位和抵紧位，当所述限位组件处于抵紧位时，所述限位板位于所述第一间隙内，当所述限位组件处于卸料位时，所述限位板位于所述第一间隙外；

所述上料组件包括上料架和推力件，所述上料架包括入料口和出料口，所述入料口和所述出料口之间连通，所述出料口正对所述进料端，所述上料组件与所述导向组件之间配合连接，所述上料组件和所述支架在所述导向组件上的移动方向平行；

所述驱动装置包括主轴、转动组件和升降组件，所述转动组件用于驱动所述主轴的周向转动，所述升降组件用于驱动所述主轴的轴向运动，所述主轴的一端设有用于与螺母接触的顶杆。

进一步的，所述轴承座与所述滚轮之间通过转轴连接，所述转轴与所述轴承座之间设有滚动轴承，所述滚轮本体上设有第一轴孔，所述第一轴孔的底部设有螺纹孔，所述第一轴孔与所述螺纹孔之间同轴设置，所述转轴插接于所述第一轴孔内；

所述转轴内同轴设有第三轴孔，所述第三轴孔内插设螺纹杆，所述螺纹杆的一端与所述螺纹孔啮合，另一端设有与所述转轴的端面贴合的卡块。

进一步的，所述角度调节装置包括弹簧和调节螺栓，所述调节螺栓与所述支架啮合，所述调节螺栓的一端抵靠所述轴承座，所述支架与所述轴承座之间设有弹簧。

进一步的，所述滚轮组件的数量为两个，两个所述滚轮组件沿所述第一间隙的中线对称设置。

进一步的，所述上料架包括两个架体，两个所述架体之间存在用于通过螺栓的第二间隙，所述第二间隙的一端为所述入料口，另一端为所述出料口。

进一步的，导向组件包括安装板、滑轨、齿轮和两根齿条，两根所述齿条平行设置在所述安装板上，所述齿轮与所述安装板之间转动连接，两根所述齿条分别与所述齿轮啮合，两个所述支架与所述滑轨滑动连接，两个所述架体与两个所述齿条一一对应固定连接。

进一步的，所述安装板上设有挡板，所述挡板上啮合限位螺杆，所述限位螺杆的一端抵靠所述支架沿所述滑轨的滑动方向的一端端面，所述齿条上设有限位板，所述限位板抵靠所述支架沿所述滑轨的滑动方向的另一端端面。

进一步的，所述挡板位于所述滑轨的端部，所述挡板与所述安装板之间转动连接。

进一步的，所述升降组件包括直线动力输出件，所述主轴与所述直线动力输出件的输出端之间通过压力传感器固定连接，所述转动组件包括转动输出件，所述转动输出件的输出端与所述主轴之间通过滚珠花键配合连接。

进一步的，所述直线动力输出件为直线油缸，所述转动输出件为电机。

有益效果：

本方案中的螺栓从上料至卸料的过程中，螺栓为单向运动，推力件仅对螺栓提供单向的推力，因此推力件可将推动结构简化为一般的板件结构，同时限位板仅对螺栓进行单向阻挡，因此限位板也可简化为板件结构，相较于传统的螺栓加工夹具，如三爪卡盘等，需要将螺栓放入再将螺栓反向取出，其取放机构需要进行沿螺栓的轴向进行运动，由于主轴的升降同样需要沿螺栓的轴向方向，同时保持与螺栓同轴设置，因此为避免相互干涉，需要取放机构或主轴进行沿螺栓径向方向的运行，因此增加了取放机构和主轴的结构复杂性与控制步骤的复杂性，本方案的主轴仅进行轴向升降以及周向转动运动，推力件和限位板仅进行往返运行，结构和控制步骤较为简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的滚轮本体处的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轮滚本体处的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的主轴处的结构示意图。

图标：1-滚轮本体；2-轴承座；3-转轴；4-支架；5-挡板；6-限位螺杆；7-安装板；8-滑轨；9-齿条；10-架体；11-齿轮；12-弹簧；13-螺纹杆；14-卡块；15-加工面；16-第二间隙；17-第一间隙；18-主轴；19-限位板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

根据图1至图3所示的螺栓圆角滚压生产线，包括限位组件、上料组件、若干滚轮组件、导向组件和驱动装置；

滚轮组件包括滚轮本体1、轴承座2和支架4，滚轮本体1与轴承座2转动连接，轴承座2与支架4转动连接，滚轮本体1的转动轴线方向与轴承座2的转动轴线方向垂直，轴承座2与支架4之间设有对轴承座2进行周向固定的角度调节装置，滚轮本体1上设有加工面15，相邻两个滚轮本体1上的加工面15之间存在可用于螺栓通过的第一间隙17，第一间隙17包括进料端和出料端，支架4与导向组件之间配合连接；

限位组件包括限位板19和用于推动限位板19的第一推动件，限位组件存在卸料位和抵紧位，当限位组件处于抵紧位时，限位板19位于第一间隙17内，当限位组件处于卸料位时，限位板19位于第一间隙17外；

上料组件包括上料架和推力件，上料架包括入料口和出料口，入料口和出料口之间连通，出料口正对进料端，上料组件与导向组件之间配合连接，上料组件和支架4在导向组件上的移动方向平行；

驱动装置包括主轴18、转动组件和升降组件，转动组件用于驱动主轴18的周向转动，升降组件用于驱动主轴18的轴向运动，主轴18的一端设有用于与螺母接触的顶杆。

本方案中的限位组件与滚轮组件配合形成待加工的螺母的约束结构，该约束结构在螺栓加工的过程中保持相对于工作面的固定，通过主轴18的升降实现顶杆对螺栓的压紧，进而使得螺栓的待加工面15抵紧滚轮本体1上的加工面15，再通过主轴18带动螺栓转动，滚轮本体1通过摩擦实现对螺栓的切削与打磨。

本方案中的上料组件和滚轮组件配合实现螺栓的上料和卸料，螺栓在推力件的驱动下依次通过上料架的入料口和出料口最终进入相邻两个滚轮本体1之间的第一间隙17内，第一间隙17存在进料端和出料端，即物料可从进料端进入该第一间隙17内，从出料端脱落完成与滚轮本体1的分离，本方案中的螺栓与滚轮本体1之间的配合方式为螺栓的头部由两个滚轮本体1架设，螺栓的杆部伸入两个滚轮本体1之间的第一间隙17内，滚轮本体1的加工面15与螺栓的头部靠近杆部的一端端面贴合，即滚轮本体1的加工面15对此处端面进行加工处理，从而切削出符合设定规格的角度，由于滚轮的环面存在弧度，当推力件将螺栓推过滚轮本体1的环面最高点时，螺栓能够在自身重力的作用下从环面滑落，导致螺栓从出料端滑出第一间隙17，本方案利用该过程实现螺栓的卸料，在螺栓加工过程中，在推力件运行之前，限位组件存在卸料位和抵紧位，当限位组件处于抵紧位时，限位板19位于第一间隙17内，当限位组件处于卸料位时，限位板19位于第一间隙17外，若限位板19位于第一间隙17外，则螺栓在推力件的推动作用下将直接滑过滚轮本体1的环面最高点最终从出料端卸料，本方案中的限位板19当处于抵紧位时，限位板19位于滚轮本体1的环面最高点与出料端之间，从而将螺栓挡住，实现了螺栓与两个滚轮本体1之间的相对位置，从而便于主轴18通过顶杆对螺栓进行压紧并带动其转动，当螺栓加工完成后，限位板19转换为卸料位，从第一间隙17内脱出，此时螺栓从第一间隙17滑落，最终从出料端滑出，完成卸料步骤。

本方案中的螺栓从上料至卸料的过程中，螺栓为单向运动，推力件仅对螺栓提供单向的推力，因此推力件可将推动结构简化为一般的板件结构，同时限位板19仅对螺栓进行单向阻挡，因此限位板19也可简化为板件结构，相较于传统的螺栓加工夹具，如三爪卡盘等，需要将螺栓放入再将螺栓反向取出，其取放机构需要进行沿螺栓的轴向进行运动，由于主轴18的升降同样需要沿螺栓的轴向方向，同时保持与螺栓同轴设置，因此为避免相互干涉，需要取放机构或主轴18进行沿螺栓径向方向的运行，因此增加了取放机构和主轴18的结构复杂性与控制步骤的复杂性，本方案的主轴18仅进行轴向升降以及周向转动运动，推力件和限位板19仅进行往返运行，结构和控制步骤较为简单。

在一种可选的实施方案中，轴承座2与滚轮之间通过转轴3连接，转轴3与轴承座2之间设有滚动轴承，滚轮本体1上设有第一轴孔，第一轴孔的底部设有螺纹孔，第一轴孔与螺纹孔之间同轴设置，转轴3插接于第一轴孔内；

转轴3内同轴设有第三轴孔，第三轴孔内插设螺纹杆13，螺纹杆13的一端与螺纹孔啮合，另一端设有与转轴3的端面贴合的卡块14。

转轴3与滚轮本体1之间通过平键固定连接，转轴3插设在第一轴孔内，通过平键实现对滚轮本体1的周向固定，螺纹杆13插设在转轴3上的第三轴孔内，其一端通过卡块14与转轴3进行轴向的约束，另一端与螺纹孔啮合，由于卡块14抵接转轴3使得螺纹杆13无法进行朝向滚轮本体1的轴向运动，因此螺纹杆13与转轴3之间相对固定，从而实现对轮滚本体的轴向约束。

本方案中的转轴3与螺纹杆13分别实现滚轮本体1的周向以及轴向固定，在装配过程中，将转轴3轴向插接在第一轴孔内，再将螺纹杆13从转轴3的另一端插入螺纹孔内，当螺纹杆13的端部进入螺纹孔内时，转动螺纹杆13与滚轮本体1啮合，螺纹孔的轴向长度大于螺纹杆13可插入的有效长度，因此当卡块14抵靠转轴3的端面时，通过转轴3端面对卡块14的约束，最终实现转轴3与滚轮本体1之间的固定，在更换轮滚本体时，只需要反向转动螺纹杆13，使得螺纹杆13退出螺纹孔，即可实现滚轮本体1的轴向拔出。本方案通过螺纹杆13与转轴3的配合，避免了转轴3与滚轮本体1直接螺纹啮合时，在转轴3转起或停止的瞬间，由于惯性导致转轴3与滚轮本体1之间出现相对转动而导致滚轮本体1与转轴3松脱的情况。

在一种可选的实施方案中，角度调节装置包括弹簧12和调节螺栓，调节螺栓与支架4啮合，调节螺栓的一端抵靠轴承座2，支架4与轴承座2之间设有弹簧12。

弹簧12和调节螺栓分别从两侧对轴承座2进行推动，其中调节螺栓通过转动实现相对于支架4的轴向移动，并通过端部推动轴承座2发生转动，弹簧12发生形变对轴承座2提供反向的推力，从而使得轴承座2在某一角度保持固定。

在一种可选的实施方案中，滚轮组件的数量为两个，两个滚轮组件沿第一间隙17的中线对称设置。

两个滚轮组件对称设置，从而保证螺栓与两个加工面15之间的相互作用力一致，以便于实现螺栓在加工面15上的切削和螺栓通过第一间隙17时的方向准确。

在一种可选的实施方案中，上料架包括两个架体10，两个架体10之间存在用于通过螺栓的第二间隙16，第二间隙16的一端为入料口，另一端为出料口。

上料架由两个架体10间隔设置组成，两个架体10之间存在第二间隙16，螺栓在第二间隙16内通过时的姿态为头部搭接在两个架体10的上端面，杆部位于两个架体10之间，第二间隙16的宽度大于或等于螺栓的杆部的径向尺寸。

在一种可选的实施方案中，导向组件包括安装板7、滑轨8、齿轮11和两根齿条9，两根齿条9平行设置在安装板7上，齿轮11与安装板7之间转动连接，两根齿条9分别与齿轮11啮合，两个支架4与滑轨8滑动连接，两个架体10与两个齿条9一一对应固定连接。

齿轮11与安装板7之间存在固定装置，以实现齿轮11的周向固定，优选地，齿轮11与安装板7之间通过紧固螺栓的抵紧实现固定。齿条9带动架体10，当其中一根齿条9滑动时通过齿轮11的啮合带动另一根齿条9的滑动，两根齿条9的滑动方向相反且位移量相同，通过两根齿条9与齿轮11之间的啮合连动，实现两个架体10的对称移动。

本方案中的第二间隙16需要根据螺栓的规格尺寸进行调整，当螺栓的杆部的径向尺寸较大时，两个架体10反向移动，使得第二间隙16的宽度增加，同时螺栓的上料路径不变。

在一种可选的实施方案中，安装板7上设有挡板5，挡板5上啮合限位螺杆6，限位螺杆6的一端抵靠支架4沿滑轨8的滑动方向的一端端面，齿条9上设有限位板19，限位板19抵靠支架4沿滑轨8的滑动方向的另一端端面。

限位螺杆6和限位板19对支架4进行沿滑轨8滑动方向的约束，限位板19与齿条9固定连接，架体10的移动位置通过该限位板19对支架4产生约束，支架4的对应端面抵靠限位板19，另一端面受到限位螺杆6的抵紧，从而实现支架4的定位，本方案中的两个支架4分别通过上述方式进行定位，使得第一间隙17的宽度同样满足不同螺栓的规格尺寸，并且螺栓通过进料端和出料端的路径不变，保证了第一间隙17和第二间隙16之间的贯通。

在一种可选的实施方案中，挡板5位于滑轨8的端部，挡板5与安装板7之间转动连接。

挡板5可相对安装板7进行转动，以实现对滑轨8的端部的打开和关闭，当挡板5转动远离滑轨8时，支架4可从滑轨8的端部滑入，从而实现支架4与滑轨8之间的装配，当挡板5反向转动靠近安装板7时，挡板5将滑轨8的端部封堵，通过挡板5以及限位螺杆6的抵紧，实现支架4在滑轨8上的定位。

优选地，挡板5的一端与安装板7之间铰接，另一端与安装板7之间通过紧固螺栓进行可拆卸连接。

在一种可选的实施方案中，升降组件包括直线动力输出件，主轴18与直线动力输出件的输出端之间通过压力传感器固定连接，转动组件包括转动输出件，转动输出件的输出端与主轴18之间通过滚珠花键配合连接。

在一种可选的实施方案中，直线动力输出件为直线油缸，转动输出件为电机。

直线油缸作为直线动力输出件，其输出端通过压力传感器与主轴18的上端固定连接，通过直线油缸实现主轴18的轴向运动，即主轴18下降靠近并抵紧螺栓的头部，以及在加工完成后主轴18抬升离开螺栓。电机作为转动输出件，转动组件还包括两个同步轮以及传动带，其中一个同步轮与电机的输出端固定连接，另一个同步轮与主轴18之间通过滚珠花键配合连接，两个滚轮之间通过传动带传动连接，滚轮花键保证了主轴18与同步轮之间可发生轴向的相对运行以及周向的同步转动，两个同步轮之间的位置相对固定，同时电机与直线油缸的固定端之间的相对位置固定。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，包括限位组件、上料组件、若干滚轮组件、导向组件和驱动装置；

所述滚轮组件包括滚轮本体(1)、轴承座(2)和支架(4)，所述滚轮本体(1)与所述轴承座(2)转动连接，所述轴承座(2)与所述支架(4)转动连接，所述滚轮本体(1)的转动轴线方向与所述轴承座(2)的转动轴线方向垂直，所述轴承座(2)与所述支架(4)之间设有对所述轴承座(2)进行周向固定的角度调节装置，所述滚轮本体(1)上设有加工面(15)，相邻两个所述滚轮本体(1)上的加工面(15)之间存在可用于螺栓通过的第一间隙(17)，所述第一间隙(17)包括进料端和出料端，所述支架(4)与所述导向组件之间配合连接；

所述限位组件包括限位板(19)和用于推动所述限位板(19)的第一推动件，所述限位组件存在卸料位和抵紧位，当所述限位组件处于抵紧位时，所述限位板(19)位于所述第一间隙(17)内，当所述限位组件处于卸料位时，所述限位板(19)位于所述第一间隙(17)外；

所述上料组件包括上料架和推力件，所述上料架包括入料口和出料口，所述入料口和所述出料口之间连通，所述出料口正对所述进料端，所述上料组件与所述导向组件之间配合连接，所述上料组件和所述支架(4)在所述导向组件上的移动方向平行；

所述驱动装置包括主轴(18)、转动组件和升降组件，所述转动组件用于驱动所述主轴(18)的周向转动，所述升降组件用于驱动所述主轴(18)的轴向运动，所述主轴(18)的一端设有用于与螺母接触的顶杆。

2.根据权利要求1所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述轴承座(2)与所述滚轮之间通过转轴(3)连接，所述转轴(3)与所述轴承座(2)之间设有滚动轴承，所述滚轮本体(1)上设有第一轴孔，所述第一轴孔的底部设有螺纹孔，所述第一轴孔与所述螺纹孔之间同轴设置，所述转轴(3)插接于所述第一轴孔内；

所述转轴(3)内同轴设有第三轴孔，所述第三轴孔内插设螺纹杆(13)，所述螺纹杆(13)的一端与所述螺纹孔啮合，另一端设有与所述转轴(3)的端面贴合的卡块(14)。

3.根据权利要求1所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述角度调节装置包括弹簧(12)和调节螺栓，所述调节螺栓与所述支架(4)啮合，所述调节螺栓的一端抵靠所述轴承座(2)，所述支架(4)与所述轴承座(2)之间设有弹簧(12)。

4.根据权利要求1所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述滚轮组件的数量为两个，两个所述滚轮组件沿所述第一间隙(17)的中线对称设置。

5.根据权利要求4所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述上料架包括两个架体(10)，两个所述架体(10)之间存在用于通过螺栓的第二间隙(16)，所述第二间隙(16)的一端为所述入料口，另一端为所述出料口。

6.根据权利要求5所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，导向组件包括安装板(7)、滑轨(8)、齿轮(11)和两根齿条(9)，两根所述齿条(9)平行设置在所述安装板(7)上，所述齿轮(11)与所述安装板(7)之间转动连接，两根所述齿条(9)分别与所述齿轮(11)啮合，两个所述支架(4)与所述滑轨(8)滑动连接，两个所述架体(10)与两个所述齿条(9)一一对应固定连接。

7.根据权利要求6所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述安装板(7)上设有挡板(5)，所述挡板(5)上啮合限位螺杆(6)，所述限位螺杆(6)的一端抵靠所述支架(4)沿所述滑轨(8)的滑动方向的一端端面，所述齿条(9)上设有限位板(19)，所述限位板(19)抵靠所述支架(4)沿所述滑轨(8)的滑动方向的另一端端面。

8.根据权利要求7所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述挡板(5)位于所述滑轨(8)的端部，所述挡板(5)与所述安装板(7)之间转动连接。

9.根据权利要求1所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述升降组件包括直线动力输出件，所述主轴(18)与所述直线动力输出件的输出端之间通过压力传感器固定连接，所述转动组件包括转动输出件，所述转动输出件的输出端与所述主轴(18)之间通过滚珠花键配合连接。

10.根据权利要求9所述的螺栓圆角滚压生产线，其特征在于，所述直线动力输出件为直线油缸，所述转动输出件为电机。

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