CN202846149U - 具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，多个工位分为上、下两排加工机构且分布在旋转工作台上、下方，加工机构对笔料垂直加工，旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，加工机构安装于动力头末端，设有用于带旋转工作台转动以及带动力头运动的传动机构和动力设备，设有用于给床身喷油的喷油机构、油泵机组及油箱，还设有控制柜，还包括安装于动力头的缩管机构，缩管机构包括球座和球珠，球珠设有至少三颗，球珠容置于球座内，利用球珠的公转与自转精准压缩管料，且缩管后表面光整，适合针管笔头的缩管，因此，本实用新型不仅能够制造子弹头型笔头，还适用于针管笔头的缩管。

Description

具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床

技术领域

本实用新型涉及一种笔头加工设备，具体地说是涉及一种具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床。

背景技术

目前，国内圆珠笔笔头生产一般都是采用多台机床分道工序完成车削、钻孔、检测，然后再在另外几台机床上进行加珠与收口工序，加工精度差，生产效率低，使厂房的使用空间浪费；针对这些问题，曾有直线链条式多工位自动加工机床，但其加工笔头球珠的直径具有局限性，加工精度低，可靠性差。

目前，加工精度高的机床是以瑞士MIKRON（米克朗）公司的24工位机床的机型为主，这种机床的出现有力地推进了世界滚珠笔和中性笔的大规模发展。这种24工位机床具有24个工位，上下共48个加工站，24个工位呈圆周分布在一个圆盘上，整机分为下述几个部分：外部为机罩；中间为纵向的支撑柱；上部和下部为床身，上24个工作站位于上部床身，下24个工作站位于下部床身，上部和下部床身之间设有旋转工作台；床身安装于上、下支撑架上；还具有油箱、油泵机组、控制柜等。这种24工位机床实现了笔头从不锈钢线材为原料的短坯装料开始，经过多道工序的外形切削，内孔钻削、铰孔，并对内腔结构进行冲槽、装珠、压相贴面、收口等一系列精密加工工序，直到成品送出，一次装夹全部加工完成。但是这种24工位机床是针对子弹头型笔头的，在制造过程中，通过金属切削、钻削、铰孔等将一根原棒制造成一颗完整的子弹头型笔头，当然，为了外形的美观，也可以将这根原棒切削成半针管型或葫芦头型，这类子弹头型的笔头更适合制造偏粗及较粗的笔头，比较适合欧美拉丁文等结构简单的文字书写，而像中文汉字这类比较复杂的文字在书写较小的字体时需要用到更细的笔头，而全针管型笔头更适合制造偏细及较细的笔头，而这种24工位机没有制造针管笔头的功能，也不具备完成针管笔头某一制程的功能。

现有技术中，在生产针管笔头时需要将管料的头部先进行缩管，使收缩后的管径符合加工需求，然后在收缩过的管段上径向向内打三点，打三点之后管壁向内凹进以承托球珠。针管笔头的传统缩管方式是模具挤压，即是先设置一个模具，然后在模具一端将管料通过挤压达到缩管的目的，这种模具挤压的缩管方式存在下述缺陷：一、易造成管料表面不光整，易出现毛边；二、不同直径的管料，需要不同的成型模具，造成成本的增加。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，该具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床不仅能够制造子弹头型笔头，而且能够对管料进行压缩，使管管料径缩小，且缩管后的管料表面光整、尺寸精准，适用于针管笔头的缩管制程，该具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床还具有加工精度好、生产效率高、占地面积小以及结构紧凑等优点。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，具有外部机罩，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，若干个工位分为上、下两排加工机构且均匀分布在所述旋转工作台上、下方，上排加工机构位于上部床身，下排加工机构位于下部床身，上、下两排加工机构位置上下一一对应，笔料固定于所述旋转工作台，加工机构对笔料进行垂直加工，所述旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，每个加工机构安装于每个动力头末端，还设有用于带动所述旋转工作台转动以及带动所述动力头运动的传动机构和动力设备，还设有用于给床身喷油润滑的喷油机构、油泵机组以及油箱，还设有控制整个机床运行的控制柜；

所述上排加工机构包括进材料机构、夹头锁紧机构、粗修前外圆机构、修平面机构、粗修斜面机构、中修斜面机构、粗修珠座机构、钻毛细孔机构、毛细孔检测机构、精修珠座机构、冲气机构、冲油槽机构、高压充油机构、高压冲气机构、下球珠机构、收口机构、锤压机构、球珠检测机构和冲油气机构；所述下排加工机构包括若干支撑机构、修底面修倒角机构、点中心机构、若干钻孔机构、通孔检测机构和收成品机构；

若干个工位的加工机构还包括有缩管机构，所述缩管机构安装于一个动力头末端，所述缩管机构包括球座和球珠，所述缩管机构所在的动力头能够在传动机构驱动下以自身轴线为轴转动，所述球珠设有至少三颗，所述球珠容置于所述球座内，所述球座固定于所述动力头，所有球珠位于同一平面且围绕所述球座内部中心分布，所有球珠在所述球座的内部中心处能够与管料接触，所述球座下表面开设有料孔，所述料孔的中心与所述球座内部中心位置对应。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

较佳地，所述球座内部上表面分隔形成有若干限位槽，若干限位槽的数量与球珠的数量相同，限位槽的大小与球珠的大小匹配，所有限位槽围绕所述球座内部中心分布，球珠位于对应的限位槽中，球珠能够在限位槽内自由转动。

较佳地，所述球座由座体和座套构成，所述座体为圆台形且具有圆形的底面、圆形的顶面以及外侧面，所述限位槽位于所述座体的底面，且相邻限位槽之间开设有隔断调节沟，每个所述隔断调节沟开口于所述座体的底面并向上延伸且封闭于所述座体的顶面，每个所述隔断调节沟开口于所述限位槽并径向向外延伸至所述座体的外侧面并开口于所述座体的外侧面，所述座套由下端面和侧面构成，所述座套中空且上端为开口，所述料孔位于所述座套的下端面，所述座套的侧面的内表面的上部为内螺牙，所述座套的侧面的内表面的下部是与所述座体外侧面锥度相匹配的斜面，所述动力头末端具有外螺牙，所述内、外螺牙相匹配，所述座套套于所述座体外并与所述动力头通过所述内、外螺牙连接。

较佳地，所述座体固定于所述动力头末端。

较佳地，所述座体的顶面大于所述座体的底面。

较佳地，所述限位槽与所述球珠相接触的面为球面。

较佳地，所述球珠为钢珠。

较佳地，所述球珠设有三颗。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床增设了缩管机构，该缩管机构利用球珠的公转与自转运动能够压缩管料，使管料管径缩小，且缩管后的管料表面光整、尺寸精准，适用于针管笔头的缩管制程，因此，使得本实用新型的机床不仅能够制造子弹头型笔头，还适用于针管笔头的缩管制程。

附图说明

图1为本实用新型缩管机构剖视结构示意图；

图2为本实用新型缩管机构分解结构示意图；

图3为本实用新型缩管机构的座体装配有球珠仰视示意图。

具体实施方式

实施例：一种具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，具有外部机罩，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，若干个工位分为上、下两排加工机构且均匀分布在所述旋转工作台上、下方，上排加工机构位于上部床身，下排加工机构位于下部床身，上、下两排加工机构位置上下一一对应，笔料固定于所述旋转工作台，加工机构对笔料进行垂直加工，所述旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，每个加工机构安装于每个动力头末端，还设有用于带动所述旋转工作台转动以及带动所述动力头运动的传动机构和动力设备，还设有用于给床身喷油润滑的喷油机构、油泵机组以及油箱，还设有控制整个机床运行的控制柜。

其中，床身安装在上、下支撑架上，床身下部为油箱、油泵机组，床身旁设置控制柜。

其中，旋转工作台的传动采用槽轮间歇传动机构和气动元件动作相结合，通过驱动杆带拨动凸轮运动，使有凹槽的圆盘工作台间歇旋转。当工作台开始旋转时，工作台在气动元件的作用下向上抬起，使工作台处于“悬浮”状态；当工作台旋转到位后，在气动压力的作用下向下压，使工作台定位平稳。

其中，动力头的绕轴自转是通过连接于动力头上方的马达实现的。动力头的上下冲程运动是通过电机驱动，并通过齿轮、转轴、高低凸轮以及杠杆机构实现的，电机驱动纵向的转轴旋转，高低凸轮位于转轴的上端，该高低凸轮是一下表面水平且上表面一端高一端低的凸轮，杠杆机构具有支点，杠杆一端连接升降柱，杠杆另一端连接动力头，升降柱抵顶高低凸轮的上表面边缘，转轴的旋转运动通过高低凸轮高低的上表面转化为杠杆一端升降柱的升降运动，进而转化为杠杆另一端动力头的上下冲程运动。

所述上排加工机构包括进材料机构、夹头锁紧机构、粗修前外圆机构、修平面机构、粗修斜面机构、中修斜面机构、粗修珠座机构、钻毛细孔机构、毛细孔检测机构、精修珠座机构、冲气机构、冲油槽机构、高压充油机构、高压冲气机构、下球珠机构、收口机构、锤压机构、球珠检测机构和冲油气机构；所述下排加工机构包括若干支撑机构、修底面修倒角机构、点中心机构、若干钻孔机构、通孔检测机构和收成品机构。

若干个工位的加工机构还包括有缩管机构，所述缩管机构安装于一个动力头1末端，所述缩管机构包括球座2和球珠3，所述球珠3为钢珠，所述缩管机构所在的动力头1能够在传动机构驱动下以自身轴线为轴转动，所述球珠3设有三颗，所述球珠3容置于所述球座2内，所述球座2固定于所述动力头1，所有球珠3位于同一平面且围绕所述球座2内部中心分布，所有球珠3在所述球座的内部中心处能够与管料接触，所述球座2下表面开设有料孔4，所述料孔的中心与所述球座内部中心位置对应。当动力头在外部动力装置驱动下高速旋转时，由于整个球座是固定于动力头下端的，因此球座内的钢珠也跟着动力头高速旋转，此为钢珠的公转，同时钢珠与管料接触后在摩擦力的作用下又会发生自转，钢珠的公转与自转运动能够压缩管料，使管管料径缩小，且缩管后的管料表面光整、尺寸精准。

所述球座2内部上表面分隔形成有三个限位槽5，限位槽的大小与球珠的大小匹配，所有限位槽围绕所述球座内部中心分布，球珠3位于对应的限位槽5中，球珠能够在限位槽内自由转动，所述限位槽5与所述球珠3相接触的面为球面。

所述球座2由座体21和座套22构成，所述座体21为圆台形且具有圆形的底面211、圆形的顶面212以及外侧面213，所述座体21的顶面212大于所述座体的底面211，所述限位槽5位于所述座体的底面211，且相邻限位槽5之间开设有隔断调节沟6，每个所述隔断调节沟6开口于所述座体的底面211并向上延伸且封闭于所述座体的顶面212，每个所述隔断调节沟6开口于所述限位槽5并径向向外延伸至所述座体的外侧面213并开口于所述座体的外侧面213，所述座套22由下端面221和侧面222构成，所述座套22中空且上端为开口，所述料孔4位于所述座套22的下端面221，所述座套22的侧面222的内表面的上部为内螺牙223，所述座套22的侧面222的内表面的下部是与所述座体外侧面锥度相匹配的斜面224，所述动力头1末端具有外螺牙11，所述内、外螺牙223、11相匹配，所述座套22套于所述座体21外并与所述动力头1通过所述内、外螺牙223、11连接。通过改变座体与座套的螺合程度来影响座套内部斜面对座体外侧面的压紧程度从而能够调节钢珠之间的位置间隙以满足不同管径的管料加工需求。

本实用新型的缩管机构的原理及工作过程如下：当动力头在外部动力装置驱动下高速旋转时，由于整个球座是固定于动力头下端的，因此球座内的钢珠也跟着动力头高速旋转，此为钢珠的公转，同时钢珠与管料接触后在摩擦力的作用下又会发生自转，钢珠的公转与自转运动能够压缩管料，使管管料径缩小，且缩管后的管料表面光整、尺寸精准；而且球座采用座体与座套相结合的结构，并在座体上开设有隔断调节沟，通过改变座体与座套的螺合程度来影响座套内部斜面对座体外侧面的压紧程度从而能够调节钢珠之间的位置间隙以满足不同管径的管料加工需求。

Claims (8)

1.一种具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，具有外部机罩，机罩内设有上部床身、下部床身和旋转工作台，若干个工位分为上、下两排加工机构且均匀分布在所述旋转工作台上、下方，上排加工机构位于上部床身，下排加工机构位于下部床身，上、下两排加工机构位置上下一一对应，笔料固定于所述旋转工作台，加工机构对笔料进行垂直加工，所述旋转工作台能够将笔料旋转至下一工位，每个加工机构安装于每个动力头末端，还设有用于带动所述旋转工作台转动以及带动所述动力头运动的传动机构和动力设备，还设有用于给床身喷油润滑的喷油机构、油泵机组以及油箱，还设有控制整个机床运行的控制柜；

所述上排加工机构包括进材料机构、夹头锁紧机构、粗修前外圆机构、修平面机构、粗修斜面机构、中修斜面机构、粗修珠座机构、钻毛细孔机构、毛细孔检测机构、精修珠座机构、冲气机构、冲油槽机构、高压充油机构、高压冲气机构、下球珠机构、收口机构、锤压机构、球珠检测机构和冲油气机构；所述下排加工机构包括若干支撑机构、修底面修倒角机构、点中心机构、若干钻孔机构、通孔检测机构和收成品机构；

其特征在于：若干个工位的加工机构还包括有缩管机构，所述缩管机构安装于一个动力头（1）末端，所述缩管机构包括球座（2）和球珠（3），所述缩管机构所在的动力头（1）能够在传动机构驱动下以自身轴线为轴转动，所述球珠（3）设有至少三颗，所述球珠（3）容置于所述球座（2）内，所述球座（2）固定于所述动力头（1），所有球珠（3）位于同一平面且围绕所述球座（2）内部中心分布，所有球珠（3）在所述球座的内部中心处能够与管料接触，所述球座（2）下表面开设有料孔（4），所述料孔的中心与所述球座内部中心位置对应。

2.如权利要求1所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述球座（2）内部上表面分隔形成有若干限位槽（5），若干限位槽的数量与球珠的数量相同，限位槽的大小与球珠的大小匹配，所有限位槽围绕所述球座内部中心分布，球珠（3）位于对应的限位槽（5）中，球珠能够在限位槽内自由转动。

3.如权利要求2所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述球座（2）由座体（21）和座套（22）构成，所述座体（21）为圆台形且具有圆形的底面（211）、圆形的顶面（212）以及外侧面（213），所述限位槽（5）位于所述座体的底面（211），且相邻限位槽（5）之间开设有隔断调节沟（6），每个所述隔断调节沟（6）开口于所述座体的底面（211）并向上延伸且封闭于所述座体的顶面（212），每个所述隔断调节沟（6）开口于所述限位槽（5）并径向向外延伸至所述座体的外侧面（213）并开口于所述座体的外侧面（213），所述座套（22）由下端面（221）和侧面（222）构成，所述座套（22）中空且上端为开口，所述料孔（4）位于所述座套（22）的下端面（221），所述座套（22）的侧面（222）的内表面的上部为内螺牙（223），所述座套（22）的侧面（222）的内表面的下部是与所述座体外侧面锥度相匹配的斜面（224），所述动力头（1）末端具有外螺牙（11），所述内、外螺牙（223、11）相匹配，所述座套（22）套于所述座体（21）外并与所述动力头（1）通过所述内、外螺牙（223、11）连接。

4.如权利要求3所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述座体（21）固定于所述动力头（1）末端。

5.如权利要求3所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述座体（21）的顶面（212）大于所述座体的底面（211）。

6.如权利要求2所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述限位槽（5）与所述球珠（3）相接触的面为球面。

7.如权利要求1所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述球珠（3）为钢珠。

8.如权利要求1所述的具有缩管功能的转盘式多工位笔头自动加工机床，其特征在于：所述球珠（3）设有三颗。

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