CN117020329A - 一种自动攻丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动攻丝设备，包括多个结构相同的攻丝单元，攻丝单元包括移动机构、夹紧机构、进料机构、转动机构和推料机构，移动机构用于带动丝锥左右移动，夹紧机构的上方设置有进料机构，夹紧机构的前方设置有推料机构，夹紧机构的右侧设置有转动机构，转动机构用于使攻丝后的丝锥与移动输出轴分离并转动至另一攻丝单元的移动机构的移动轨迹上：多个攻丝单元按周向分布于正多边形的各边线上设置。攻丝完成后丝锥不反转而是在转动机构的作用下直接穿过工件并转动至另一攻丝单元中进行下一次攻丝，提高了加工精度和生产效率，可以同时进行多个待加工件的攻丝操作，进一步提高了生产效率，具有较高的自动化程度。

Description

一种自动攻丝设备

技术领域

本发明涉及攻丝设备技术领域，具体涉及一种自动攻丝设备。

背景技术

攻丝是一种常用的机械加工方式，指的是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹。传统的手工攻丝方式为：使用工件夹夹持待加工件，人工扳转丝锥进行攻丝。其存在的问题是：工件夹位置需要十分准确，尽量使螺纹孔中心线置于水平或竖直位置，以使攻丝时容易判断丝锥轴线是否垂直于工件的平面；以及攻丝时每扳转丝锥1/2～1圈就需要倒转约1/2圈以使碎屑容易排出。上述问题的存在使得传统手工攻丝对操作人员的技术水平和熟练程度提出了较高要求，不得于大量生产，另一方面手工攻丝得到的工件不良品率高，使得生产成本增加。

现有的攻丝设备主要包括两个类型：：一种是使用直柄丝锥攻丝，丝锥安装在主轴的夹头中。工作时，首先夹紧待加工零件，然后启动电机带动夹头旋转，通过控制主轴的轴向移动，从而带动丝锥旋转切入，加工内螺纹，当丝锥到达预定的深度时，电机立即反转，丝锥也随之反转退出加工零件，完成一次单程攻丝。第二种是使用弯柄丝锥攻丝，通常应用在卧式攻丝机上，不需电机反转即可连续的对螺母坯件进行螺纹加工。工作时，由料槽落到六角导轨定位夹紧机构的螺母坯件，由顶杆将其推入丝锥上，并把丝锥弯柄部分推到夹头的顶盖上，因此丝锥同夹头一起旋转的同时，丝锥又作进给运动，经丝锥攻丝后，螺母成品沿丝锥柄的直线部分依次移动，并通过丝锥柄弯曲的部分落入成品斗内。

使用直柄丝锥的攻丝机，不需加长柄及焊接弯柄，但电机频繁正反转具有易损坏电机、浪费能源的缺点，且丝锥反复正反转，加剧了丝锥的磨损，影响螺纹的质量及产量。使用弯柄丝锥的攻丝机，丝锥不需反转即可完成攻丝，有效的减少了能耗、提高了电机寿命，同时减少丝锥磨损、提高了产量。然而，丝锥在焊接弯柄时提高了工时费用及丝锥的成本；当丝锥加长柄后，刚性变差，加工出的产品质量下降；另一方面，加工零件较长时，零件不能通过弯柄丝锥的弯曲部分，从而限制了加工范围。

专利CN105772871A提供了一种自动攻丝设备，包括第一机架，第一机架上设有第一通孔和第二通孔，第一通孔下方设有与第一机架固定连接的滑动装置，滑动装置上设有丝锥杯，丝锥杯上设有第一通道，第一通道下方设有防止丝锥掉出丝锥杯外的阻挡块，阻挡块端部连接有固定杆，固定杆与第一机架固定连接，丝锥杯侧壁设有与第一通道相连通的间隙，第二通孔上设有与第一机架固定连接的升降装置，升降装置上设有升降块，输送丝锥时，升降块穿过间隙伸入到第一通道中将丝锥杯中的丝锥输送到第一机架台面上。该自动攻丝设备取代传动的反转丝锥来取出丝锥，把毛胚件攻丝完成后丝锥直接掉落到下方的丝锥杯中，并在滑动装置的传送中移动到升降块上，丝锥通过升降装置传送到第一机架上的机械手上，在此时，固定夹以完成取毛胚件的步骤，并将毛胚件带到第一通孔上放等待攻丝，机械手把丝锥移动到固定夹上的毛胚件上，升降轴带动钻头夹与丝锥配合，并进行攻丝，机械化操作，提高工作效率，不反转取出丝锥，提高了加工精度，提升了合格成品率。然而该设备在完成一次攻丝后需要等待丝锥复位，浪费了一定的工作时间，并且设备中只设置了一个可工作的丝锥，生产效率有提升的空间。

为此，有必要设计一种自动攻丝设备以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种自动攻丝设备，使其实现自动化生产、提高加工精度和提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动攻丝设备，包括多个结构相同的攻丝单元，所述攻丝单元包括移动机构、夹紧机构、进料机构、转动机构和推料机构，所述移动机构包括与丝锥的连接头间隙配合的移动输出轴，所述移动机构用于带动所述丝锥左右移动，所述移动机构的移动轨迹末端处设置有所述夹紧机构，所述夹紧机构的上方设置有所述进料机构，所述夹紧机构的前方设置有所述推料机构，所述夹紧机构的右侧设置有所述转动机构，所述转动机构包括气动手指、用于使所述气动手指移动的第二电机和用于使所述气动手指转动的转动电机，所述转动机构用于使攻丝后的所述丝锥与所述移动输出轴分离并转动至另一所述攻丝单元的所述移动机构的移动轨迹上；多个所述攻丝单元按周向分布于正多边形的各边线上设置。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述移动机构包括可在第二底板上移动的移动电机和设置在所述第二底板下方的第一电机，所述移动电机固定连接在与所述第一电机的转动轴螺纹连接的第一移动块上，所述移动电机的输出端固定连接有所述移动输出轴，所述移动输出轴的一端开设有与所述丝锥的连接头间隙配合的凹槽。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述夹紧机构包括夹紧电机和与所述夹紧电机的转动轴螺纹连接的两个夹板，所述夹紧电机的转动轴上设有旋向相反的两段螺纹，左右两个所述夹板分别连接在其中一段螺纹上。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述夹板上设有用于固定待加工件的凹槽。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，两个所述夹板间设有垫台，所述垫台固定连接在所述第二底板上且与所述夹紧电机的转动轴间隙配合，所述夹紧电机的转动轴上旋向相反的两段螺纹分别位于所述垫台的两侧。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述进料机构包括进料口和与所述进料口连接的进料槽，所述进料槽的出口位于所述夹紧机构的上方。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述推料机构包括设置在所述夹紧机构的前方的推料电机和固定连接在与所述推料电机的转动轴螺纹连接的第三移动块上的推料杆。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述夹紧机构的后方设置有出料板。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述转动机构包括设置在第三底板上的所述第二电机和固定连接在与所述第二电机的转动轴螺纹连接的第二移动块上的所述转动电机，所述转动电机的转动轴固定连接有连接杆，所述连接杆的末端连接有所述气动手指。

进一步，上述的一种自动攻丝设备，所述第三底板上设置有料仓。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的一种自动攻丝设备，通过移动机构带动丝锥攻丝，夹紧机构对待加工件进行夹紧，攻丝完成后丝锥不反转而是在转动机构的作用下直接穿过工件并转动至另一攻丝单元中进行下一次攻丝，攻丝过程中丝锥不必反复正反转，从而避免了因此影响螺纹的加工精度；上一攻丝单元中完成攻丝的丝锥可以很快进入下一攻丝单元中进行下一次攻丝，提高了生产效率，并且该自动攻丝设备中存在多个按周向分布于正多边形的各边线上设置的攻丝单元，即可以同时进行多个待加工件的攻丝操作，进一步提高了生产效率。此外，该自动攻丝设备还具有进料机构和推料机构，可以实现自动进料和出料，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的整体结构三维示意图；

图2为本发明的整体结构俯视图；

图3为本发明的部分结构示意图；

图4为本发明的攻丝单元结构示意图；

图5为本发明的攻丝单元的部分结构示意图；

图中所标各部件的名称如下：

1、移动机构；11、移动电机；12、移动输出轴；13、丝锥；14、第一底板；15、第二底板；16、第一移动块；17、第一电机；2、夹紧机构；21、夹紧电机；22、夹板；3、进料机构；31、进料口；32、进料槽；4、转动机构；41、第二电机；42、第二移动块；43、滑动槽；44、转动电机；45、连接杆；46、气动手指；5、推料机构；51、推料电机；52、推料杆；53、出料板；54、第三移动块；6、料仓；61、第三底板。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅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的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：请参考图1-5，一种自动攻丝设备，包括六个结构相同的攻丝单元，每个攻丝单元包括移动机构1、夹紧机构2、进料机构3、转动机构4和推料机构5。

移动机构1包括设置在第一底板14上的第一电机17和位于第一底板14上方的移动电机11，第一电机17的转动轴上螺纹连接有第一移动块16，第一移动块16上固定连接有立块，立块与移动电机11固定连接，移动电机11的输出端固定连接有移动输出轴12，移动输出轴12的一端开设有与丝锥13的连接头间隙配合的凹槽。第一电机17和第一移动块16使得移动电机11及移动输出轴12可以左右移动，移动输出轴12可以连接丝锥13并带动丝锥13转动。移动机构1实现了带动丝锥13左右移动并完成攻丝。

移动机构1的移动轨迹末端处设置有夹紧机构2。夹紧机构2包括夹紧电机21、垫台和夹板22，夹紧电机21设置在第二底板15上，夹紧电机21的转动轴穿过夹板22和垫台，夹紧电机21的转动轴上设有旋向相反的两段螺纹，两段螺纹中间是光滑杆部，垫台固定连接在第二底板15上且与夹紧电机21的转动轴间隙配合，左右两个夹板22分别螺纹连接在旋向相反的两段螺纹其中一段螺纹上，夹紧电机21的转动轴上旋向相反的两段螺纹分别位于垫台的两侧。两夹板22上还设有供丝锥13穿过的通孔。进一步，夹板22上设有用于固定待加工件的凹槽。垫台的宽度小于待加工件的宽度，垫台的上端面与凹槽的最低点位于同一水平面上。夹紧电机21启动，根据转动轴转动方向的不同，两夹板22相互靠近或分开，使得可对位于两夹板22间的待加工件进行夹紧或对加工后的工件进行松开。垫台使得待加工件被夹紧时能够与夹板22上的凹槽形状吻合。夹紧机构2实现了对待加工件的夹紧防止在攻丝中晃动导致加工精度低。

夹紧机构2的上方设置有进料机构3。进料机构3包括进料口31和与进料口31连接的进料槽32，进料槽32的出口位于夹紧机构2的上方，具体为位于两夹板22之间的上方。进料口31及进料槽32的内径比待加工件的最大直径略大，使得待加工件可以从进料口31进入并在进料槽32内滑动，待加工件滑动过程中不会发生翻转。进料机构3实现了自动进料。

夹紧机构2的前方设置有推料机构5。推料机构5包括设置在夹紧机构2的前方的推料电机51和固定连接在与推料电机51的转动轴螺纹连接的第三移动块54上的推料杆52。推料机构5可以在工件加工完成后两夹板22分开使工件露出时推开工件以空出空间给下一个从进料槽32出来的待加工件。进一步，在夹紧机构2的后方设置有出料板53。被推料机构5推开的工件沿出料板53落下。推料机构5实现了对加工完毕的工件的及时处理。

夹紧机构2的右侧设置有转动机构4。转动机构4包括设置在第三底板61上的第二电机41和固定连接在与第二电机41的转动轴螺纹连接的第二移动块42上的转动电机44，转动电机44的转动轴固定连接有连接杆45，连接杆45的末端连接有气动手指46。第三底板61上开设有滑动槽43，转动电机44位于第三底板61下方，第二移动块42固定连接有连接柱，连接柱上固定连接转动电机44且连接柱与滑动槽43滑动配合。第二电机41带动转动电机44及气动手指46左右移动，使攻丝后的丝锥13与移动输出轴12分离，转动电机44带动气动手指46从该攻丝单元转动至另一攻丝单元的移动机构1的移动轨迹上。转动机构4实现了使攻丝后的丝锥13与移动输出轴12分离并转动至另一攻丝单元的移动机构1的移动轨迹上，使得设备中的丝锥13可循环连续使用。

进一步，第三底板61上设置有料仓6，进料机构3的进料口31位于料仓6底面。料仓6里储存大量待加工件，通过振动送料装置进入进料口31。振动送料装置为现有技术，在此不赘述。

六个攻丝单元按周向分布于正六边形的各边线上设置，使得丝锥13攻丝后可进入下一攻丝单元并实现循环工作而不用人为调整丝锥13朝向或反转丝锥13来实现连续攻丝。

在本发明的一些其他具体实施例中，攻丝单元可以多于六个或少于六个，但不应少于三个，攻丝单元的数量越多，转动机构4将丝锥13从一攻丝单元转动至另一攻丝单元所需转动的角度越小。相应的多个攻丝单元按周向分布于正多边形的各边线上设置，攻丝单元的数量与正多边形的边线数量相同。

实施例的工作原理：首先待加工件从进料口31进入通过进料槽32进入夹紧机构2两夹板22之间，夹紧机构2的夹紧电机21启动使夹板22夹紧待加工件后停止运行，丝锥13与移动机构1的移动输出轴12连接，在移动机构1的第一电机17作用下向右移动至接近夹紧机构2，移动电机11启动带动移动输出轴12和丝锥13转动对待加工件进行攻丝，此时第一电机17使得丝锥13按照待加工件所要加工的螺纹的螺距大小同步移动；攻丝完成后，丝锥13的全部刃部和部分柄部处于夹紧机构2右侧，第一电机17和移动电机11停止运行，转动机构4的转动电机44启动带动气动手指46转动并接近丝锥13的柄部，气动手指46夹住丝锥13柄部，转动电机44停止运行，第二电机41启动带动气动手指46移动，使得攻丝后的丝锥13与移动输出轴12分离并且丝锥13完全位于夹紧机构2右侧，第二电机41停止运行，与此同时第一电机17和移动电机11启动并带动相应机构复位、夹紧电机21启动并带动相应机构复位，转动电机44再次启动带动气动手指46和丝锥13转动至另一攻丝单元的移动机构1的移动轨迹上后转动电机44停止运行，另一攻丝单元的第一电机17启动带动其上的移动输出轴12与丝锥13连接，另一攻丝单元的第一电机17停止运行，与此同时上一攻丝单元的推料电机51启动带动推料杆52推开加工完成的工件，推料电机51带动相应机构复位随后停止运行，转动电机44再次启动带动气动手指46复位，一次攻丝操作完成，进入下一次攻丝操作。移动电机11在带动丝锥13转动过程中移动输出轴12转动的圈数为整数，使得本攻丝单元攻丝后的丝锥13可以与下一攻丝单元的移动输出轴12恰好连接配合而不用使丝锥13绕其轴心转动调整。该自动攻丝设备上设置有六个结构相同的攻丝单元，一个攻丝单元的丝锥13完成攻丝后不用反转来进行下一次攻丝，而是直接穿过工件并进入下一攻丝单元中进行攻丝，该自动攻丝设备最多同时可存在六个丝锥13进行攻丝。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。

Claims (10)

1.一种自动攻丝设备，其特征在于：包括多个结构相同的攻丝单元，所述攻丝单元包括移动机构(1)、夹紧机构(2)、进料机构(3)、转动机构(4)和推料机构(5)，所述移动机构(1)包括与丝锥(13)的连接头间隙配合的移动输出轴(12)，所述移动机构(1)用于带动所述丝锥(13)左右移动，所述移动机构(1)的移动轨迹末端处设置有所述夹紧机构(2)，所述夹紧机构(2)的上方设置有所述进料机构(3)，所述夹紧机构(2)的前方设置有所述推料机构(5)，所述夹紧机构(2)的右侧设置有所述转动机构(4)，所述转动机构(4)包括气动手指(46)、用于使所述气动手指(46)移动的第二电机(41)和用于使所述气动手指(46)转动的转动电机(44)，所述转动机构(4)用于使攻丝后的所述丝锥(13)与所述移动输出轴(12)分离并转动至另一所述攻丝单元的所述移动机构(1)的移动轨迹上；多个所述攻丝单元按周向分布于正多边形的各边线上设置。

2.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述移动机构(1)包括可在第二底板(15)上移动的移动电机(11)和设置在所述第二底板(15)下方的第一电机(17)，所述移动电机(11)固定连接在与所述第一电机(17)的转动轴螺纹连接的第一移动块(16)上，所述移动电机(11)的输出端固定连接有所述移动输出轴(12)，所述移动输出轴(12)的一端开设有与所述丝锥(13)的连接头间隙配合的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述夹紧机构(2)包括夹紧电机(21)和与所述夹紧电机(21)的转动轴螺纹连接的两个夹板(22)，所述夹紧电机(21)的转动轴上设有旋向相反的两段螺纹，左右两个所述夹板(22)分别连接在其中一段螺纹上。

4.根据权利要求3所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述夹板(22)上设有用于固定待加工件的凹槽。

5.根据权利要求3所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：两个所述夹板(22)间设有垫台，所述垫台固定连接在所述第二底板(15)上且与所述夹紧电机(21)的转动轴间隙配合，所述夹紧电机(21)的转动轴上旋向相反的两段螺纹分别位于所述垫台的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述进料机构(3)包括进料口(31)和与所述进料口(31)连接的进料槽(32)，所述进料槽(32)的出口位于所述夹紧机构(2)的上方。

7.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述推料机构(5)包括设置在所述夹紧机构(2)的前方的推料电机(51)和固定连接在与所述推料电机(51)的转动轴螺纹连接的第三移动块(54)上的推料杆(52)。

8.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述夹紧机构(2)的后方设置有出料板(53)。

9.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述转动机构(4)包括设置在第三底板(61)上的所述第二电机(41)和固定连接在与所述第二电机(41)的转动轴螺纹连接的第二移动块(42)上的所述转动电机(44)，所述转动电机(44)的转动轴固定连接有连接杆(45)，所述连接杆(45)的末端连接有所述气动手指(46)。

10.根据权利要求1所述的一种自动攻丝设备，其特征在于：所述第三底板(61)上设置有料仓(6)。