CN204817784U - 数控钥匙牙花自动冲齿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控钥匙牙花自动冲齿机，属于钥匙加工机械领域，解决了现有技术中控制成本高、夹紧不精确的问题，解决该问题的技术方案主要包括机架、送料机构和冲齿机构，送料机构包括第一支架、进料组件、夹紧组件和出料组件，第一支架安装在机架上，夹紧组件固定于第一支架的前端，出料组件设于第一支架并位于夹紧组件的后方，进料组件相对第一支架从后向前带动待加工的钥匙至夹紧组件，并且相对第一支架由前向后带动加工完成的钥匙至出料组件，冲齿机构包括驱动组件和冲齿刀，驱动组件通过进给拖板安装在机架上，冲齿刀位于第一支架的前方并且与夹紧组件所夹紧的钥匙相对应。本实用新型主要用于加工钥匙牙花。

Description

数控钥匙牙花自动冲齿机

技术领域

本实用新型涉及钥匙加工机械，特别是一种数控钥匙牙花自动冲齿机。

背景技术

限于钥匙的材质，一般铜质、铝质钥匙采用铣牙机加工牙花，而铁质钥匙则是通过冲齿机加工牙花。例如授权公告号为CN202097323U的实用新型专利中公开了一种数控冲钥匙牙花的加工装置，包括送料机构、夹紧机构、冲牙机构、底板和面板，夹紧机构设在送料机构的前端，冲牙机构与夹紧机构相对应；所述夹紧机构由固定钥匙机构和带动固定钥匙机构旋转和平动的传动机构组成；固定钥匙机构包括固定钥匙面板和固定钥匙底板，固定钥匙面板和固定钥匙底板之间通过推力弹簧连接，在固定钥匙面板的上面设有压料气缸，在固定钥匙的底板下面设有定位气缸。在该实用新型专利中，整把钥匙牙花加工完成，送料气缸带动推料板收回到原处，冲针推动气缸带动冲针回到原处，定位气缸松开，压料气缸松开，在推力小弹簧的作用下，固定钥匙面板与固定钥匙底板的间隙放大，Z轴步进电机带动Z轴从同步轮转到一定的角试度，加工好的钥匙掉出，可见在钥匙牙花加工过程中，夹紧钥匙比较麻烦，需要定位气缸和压料气缸共同作用，不仅控制成本高，而且不容易保证钥匙夹紧到位，而钥匙牙花加工完成后需要出料时，要依靠步进电机驱动同步轮旋转，然后由钥匙在重力作用下自动掉落，同样需要在控制方面有较高的要求，而且钥匙掉落后，同步轮还要反转复位，在长期使用后，反转复位的角度容易不精确，会影响后续钥匙牙花的质量。

实用新型内容

本实用新型所要达到的目的就是提供一种数控钥匙牙花自动冲齿机，合理安排钥匙的输送路径，使钥匙输送到位、夹紧精确，降低控制成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：数控钥匙牙花自动冲齿机，包括机架、送料机构和冲齿机构，送料机构包括第一支架、进料组件、夹紧组件和出料组件，第一支架安装在机架上，夹紧组件固定于第一支架的前端，出料组件设于第一支架并位于夹紧组件的后方，进料组件相对第一支架从后向前带动待加工的钥匙至夹紧组件，并且相对第一支架由前向后带动加工完成的钥匙至出料组件，冲齿机构包括驱动组件和冲齿刀，驱动组件通过进给拖板安装在机架上，驱动组件带动冲齿刀相对钥匙运动进行牙花加工，冲齿刀位于第一支架的前方并且与夹紧组件所夹紧的钥匙相对应。

进一步的，所述第一支架包括上支架和下支架，下支架固定连接在机架上，上支架通过转轴与下支架连接，进料组件、夹紧组件和出料组件分别设于上支架，转轴的轴向平行钥匙在进料组件带动下的运动方向，第一支架设有使上支架与下支架相互固定的角度调整组件。

进一步的，所述角度调整组件包括设于下支架的弧形孔、设在上支架的螺纹孔和穿过弧形孔与螺纹孔连接的锁紧螺栓，弧形孔的圆心与转轴的中心重合。

进一步的，所述下支架包括前支座板和后支座板，前支座板位于上支架的前端，后支座板位于上支架的后端，前支座板和后支座板均设有弧形孔。

进一步的，所述进料组件包括进料执行元件和进料板，进料执行元件固定于上支架，进料板与进料执行元件连接，上支架设有供进料板滑动的进料滑槽，进料板在进料执行元件驱动下带动钥匙运动至夹紧组件。

进一步的，所述上支架安装有固定座，固定座设有两条相互平行的导轨，固定座上设有隔板，隔板位于固定座的上表面上方并且固定连接于两条导轨上，进料滑槽由隔板的上表面与两条导轨相对的侧壁形成，隔板上设有上下贯穿隔板的上出料孔，固定座具有上下贯穿固定座的下出料孔，出料组件位于下出料孔的下方，进料板包括上板和下板，上板位于隔板上方，下板位于隔板与固定座的上表面之间，上板与进料执行元件连接，上板延迟带动下板沿进料滑槽滑动，下板设有上下贯穿下板的过渡孔，过渡孔在下板退回过程中将上出料孔与下出料孔连通，下板退回到位后将上出料孔与下出料孔隔断。

进一步的，所述上板设有传动销，下板设有传动槽，传动销伸入传动槽中，上板的运动行程为S1，传动槽在上板的滑动方向上的有效长度为L1，过渡孔在上板的滑动方向上的有效长度为L2，S1≥L1+L2。

进一步的，所述固定座上方设有落料组件，落料组件包括落料压块和储料槽，储料槽设于落料压块的上方，落料压块的底面与隔板的上表面之间具有供上板及钥匙通过的过料间隙，钥匙的厚度为B，过料间隙的高度为H1，B＜H1＜2B。

进一步的，所述固定座的前端设有压料件，压料件的下表面与隔板的上表面之间形成压料间隙，钥匙的厚度为B，压料间隙的高度为H2，B＜H2≤1.5B。

进一步的，所述夹紧组件包括夹紧块和夹紧执行元件，夹紧块固定于上支架的前端，夹紧块设有上壁体和下壁体，上壁体和下壁体之间形成用于容置钥匙的夹紧槽，夹紧执行元件驱动上壁体使上壁体下压后与下壁体夹紧钥匙，夹紧执行元件相对上支架固定。

进一步的，所述上壁体的下表面与夹紧块的连接处设有增加上壁体相对夹紧块向下形变能力的凹槽，凹槽向上凹陷，凹槽沿着钥匙送入夹紧槽的方向延伸。

进一步的，所述下壁体的上表面设有用于配合钥匙反面的条形槽的定位筋。

进一步的，所述上支架上设有压板，压板相对上支架转动并形成杠杆结构，夹紧执行元件作用于压板的受力端，压板的施力端作用于上壁体。

进一步的，所述第一支架上设有轴向定位件，轴向定位件位于夹紧块的前方，轴向定位件具有对准夹紧槽并顶住钥匙的定位槽。

进一步的，所述出料组件包括出料板和出料执行元件，出料板滑动连接于上支架，出料板上设有出料槽，出料执行元件固定在上支架上，出料执行元件带动出料板滑动使出料槽移动至下出料孔下方，下出料孔中的钥匙自动落入出料槽中，出料槽与下出料孔错开时，下出料孔的下方被出料板关闭。

进一步的，所述出料槽的底部敞口以便于钥匙自动掉落，出料板活动连接有将出料槽底部关闭的托板，上支架设有驱动托板将出料槽底部打开的托板驱动器，机架上设有对出料槽中的钥匙进行串环的串环机构。

进一步的，所述出料板的滑动行程上对应具有第一工位、第二工位和第三工位，出料板处于第一工位时，出料槽与下出料孔连通使下出料孔中的钥匙落入出料槽，出料板处于第二工位时，串环机构对出料槽中的钥匙进行串环，出料板处于第三工位时，托板驱动器驱动托板使出料槽底部打开让钥匙自动掉落，第三工位位于第一工位与第二工位之间。

进一步的，所述出料执行元件包括正向驱动器和反向驱动器，正向驱动器的输出端、反向驱动器的输出端分别与出料板固定连接，正向驱动器带动出料板从第一工位运动向第二工位，反向驱动器带动出料板从第二工位运动向第三工位、从第三工位运动向第一工位。

进一步的，所述驱动组件包括冲齿电机、中间轴和工作轴，冲齿电机固定在进给拖板上，冲齿电机通过一级传动机构与中间轴传动连接来带动中间轴绕轴向旋转，中间轴通过直线往复机构与工作轴传动连接来带动工作轴沿轴向往复运动，冲齿刀固定于工作轴。

进一步的，所述直线往复机构为偏心轴滑块结构，偏心轴滑块结构包括偏心轴与传动滑块，偏心轴固定于中间轴的前端，偏心轴的轴心线相对中间轴的轴心线平行且偏心，传动滑块与偏心轴转动连接，工作轴上设有供传动滑块滑动的传动滑槽，传动滑块的滑动方向垂直工作轴的轴向。

进一步的，所述传动滑块设有轴孔，偏心轴插入轴孔安装，偏心轴与轴孔的孔壁之间设有第一轴承。

进一步的，所述工作轴的外侧套有第一轴套，第一轴套相对第二支架固定，工作轴由中间轴带动在第一轴套内滑动，传动滑槽设在工作轴的外圆周面上，第一轴套上设有对应传动滑槽的开口，开口在工作轴轴向上的长度不小于工作轴的往复距离。

进一步的，所述传动滑槽在工作轴轴向上的两侧具有第一侧平面，传动滑块上设有与第一侧平面接触的第二侧平面，两个第一侧平面与两个第二侧平面平行且垂直于工作轴的轴向。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：送料机构采用先进后退再后退的方式，钥匙一直保持在同一个平面上运动，钥匙在每个需要停止的位置都得到精确控制；进料组件将待加工牙花的钥匙向前输送至夹紧组件，待牙花加工完成后，进料组件向后退回一点，将牙花加工完成的钥匙送至出料组件，然后由出料组件将钥匙输出，这样在钥匙的牙花加工过程中，钥匙由夹紧组件固定的同时，与进料组件并未分离，进料组件将待加工牙花的钥匙输送至夹紧组件后，参与钥匙的定位，使得待加工牙花的钥匙能够准确定位在夹紧组件的预定位置，然后由夹紧组件夹紧固定，保证牙花加工的准确性，降低废品率。由于进料组件将待加工牙花的钥匙输送至夹紧组件后，需要向后退回，因此将出料过程整合到进料组件后退的行程中，可以充分利用进料组件所占用的空间，使得送料机构更加紧凑，所需空间得到缩小。另外，由于进料组件在加工钥匙牙花过程中始终与钥匙连接，在牙花加工完成后，可以迅速将钥匙拉出夹紧组件至出料组件，实现快速出料；而且一把钥匙的牙花加工好之后，不需要冲齿机构远离夹紧组件，只需要恢复到准备加工钥匙牙花时的位置，因此能够快速开始下一次牙花加工工序，从而提高钥匙牙花加工的效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图(俯视图)；

图2为本实用新型的结构示意图(轴测图)；

图3为钥匙的正面视图；

图4为图3中B-B处截面图；

图5为本实用新型中送料机构的示意图(一)；

图6为本实用新型中送料机构的示意图(二)；

图7为本实用新型中上支架相对下支架顺时针旋转θ角后的示意图；

图8为本实用新型中送料机构的拆分图(未示出落料组件)；

图9为本实用新型中送料机构的示意图(三)；

图10为图9中I处放大图；

图11为本实用新型中送料机构的示意图(未示出落料组件)；

图12为本实用新型中夹紧块的示意图；

图13为本实用新型中夹紧组件的拆分图；

图14为本实用新型中冲齿机构的剖视图；

图15为本实用新型中冲齿机构的轴测图；

图16为本实用新型中冲齿机构的拆解图(一)；

图17为本实用新型中冲齿机构的拆解图(二)；

图18为本实用新型中冲齿机构的拆解图(三)。

具体实施方式

本实用新型提供一种数控钥匙牙花自动冲齿机，如图1和图2所示，包括机架1、送料机构和冲齿机构，送料机构包括第一支架2、进料组件3、夹紧组件4和出料组件5，第一支架2安装在机架1上，夹紧组件4固定于第一支架2的前端，出料组件5设于第一支架2并位于夹紧组件4的后方，进料组件3相对第一支架2从后向前带动待加工的钥匙9至夹紧组件4，并且相对第一支架2由前向后带动加工完成的钥匙9至出料组件5，冲齿机构包括驱动组件6和冲齿刀60，驱动组件6通过进给拖板安装在机架1上，驱动组件6带动冲齿刀60相对钥匙9运动进行牙花加工，冲齿刀60位于第一支架2的前方并且与夹紧组件4所夹紧的钥匙9相对应。

本实用新型中的送料机构采用先进后退再后退的方式，进料组件3将待加工牙花的钥匙向前输送至夹紧组件4，待牙花加工完成后，进料组件3向后退回一点，将牙花加工完成的钥匙送至出料组件5，然后由出料组件5将钥匙输出，这样在钥匙的牙花加工过程中，钥匙由夹紧组件4固定的同时，与进料组件3并未分离，进料组件3将待加工牙花的钥匙输送至夹紧组件4后，参与钥匙的定位，使得待加工牙花的钥匙能够准确定位在夹紧组件4的预定位置，然后由夹紧组件4夹紧固定，保证牙花加工的准确性，降低废品率。由于进料组件3将待加工牙花的钥匙输送至夹紧组件4后，需要向后退回，因此将出料过程整合到进料组件3后退的行程中，可以充分利用进料组件3所占用的空间，使得送料机构更加紧凑，所需空间得到缩小。另外，由于进料组件3在加工钥匙牙花过程中始终与钥匙连接，在牙花加工完成后，可以迅速将钥匙拉出夹紧组件4至出料组件5，实现快速出料；而且一把钥匙的牙花加工好之后，不需要冲齿机构远离夹紧组件4，只需要恢复到准备加工钥匙牙花时的位置，因此能够快速开始下一次牙花加工工序，从而提高钥匙牙花加工的效率。

下面结合具体结构来详细说明。普通的钥匙9，如图3所示，包括钥匙匙柄91和钥匙匙杆92，钥匙匙杆92分成牙花部921和定位部922，牙花部921的侧边为需要加工出牙花的牙花边9211，而定位部922则是作为钥匙插入锁芯时的定位基准，使钥匙牙花能够与锁芯内部的弹子匹配。有些钥匙的牙花部921的正面与反面是平面，而有些钥匙的牙花部的正面与反面是曲面，如图4所示，另外定位部922的正面、反面都是平面，在定位部的反面设有与锁芯配合定位用的条形槽9221，牙花部正面最外侧的部分与定位部922的正面所在的平面之间形成夹角θ。钥匙的正面即图3所示，在图4的左侧为反面、在图4的右侧为正面。夹紧钥匙时是夹在定位部922上，因此一般会使冲齿刀60的往复运动方向垂直定位部922的正面或反面所在的平面来加工牙花，但是有些钥匙的牙花部921的正、反面是曲面，因此会出现冲齿刀往复运动方向无法垂直牙花部921的正面，这样在牙花加工过程中，冲齿刀受到的阻力也会较大，会导致冲齿刀有微小的偏移，加工出来的牙花出现较多毛刺，无法满足质量要求。所以在本实用新型中，增加角度调整组件来解决这一问题。

结合图5和图6看，第一支架2包括上支架21和下支架22，下支架22固定连接在机架1上，上支架21通过转轴20与下支架22连接，进料组件3、夹紧组件4和出料组件5分别设于上支架21，转轴20的轴向平行钥匙在进料组件3带动下的运动方向，第一支架2设有使上支架21与下支架22相互固定的角度调整组件。因此通过角度调整组件来调整上支架21相对下支架22的固定角度，而进料组件3和夹紧组件4均设在上支架21上，因此可以同步调整进料组件3与夹紧组件4的固定角度，使待加工的钥匙能够夹紧在特定的角度，使冲齿刀能够垂直牙花部正面最外侧的部分，即图4中标有角度的部分，加工出来的牙花满足设计要求。

作为优选的结构，角度调整组件包括设于下支架22的弧形孔220、设在上支架21的螺纹孔210和穿过弧形孔220与螺纹孔210连接的锁紧螺栓，弧形孔220的圆心与转轴20的中心重合。下支架22包括前支座板221和后支座板222，前支座板221位于上支架21的前端，后支座板222位于上支架21的后端，前支座板221和后支座板222均设有两个弧形孔220，前支座板221上的弧形孔220围绕转轴20的中心均匀分布，后支座板222上的弧形孔220围绕转轴20的中心均匀分布。弧形孔220的数量可以增加，可以增加上支架21相对下支架22的固定稳定性，但是相应会增加生产成本，并使得角度调整更加麻烦。如图7所示，上支架21相对下支架22顺时针旋转θ后固定的情况，进料组件、夹紧组件与出料组件同步调整，钥匙仍然在同一个平面上进料、夹紧和出料。

此外，也可以仅在前支座板221和后支座板222上分别设有一个弧形孔220，并且这两个弧形孔220相对转轴20中心的位置也有两种可能，例如前支座板221上的弧形孔220和后支座板222上的弧形孔220分别位于经过转轴20中心的竖直平面的两侧，或者前支座板221上的弧形孔220和后支座板222上的弧形孔220均位于经过转轴20中心的竖直平面的同一侧。但是弧形孔220数量减少，上支架21相对下支架22的固定稳定性会下降。

进料组件3包括进料执行元件300和进料板，进料执行元件300固定于上支架21，进料板与进料执行元件300连接，上支架21设有供进料板滑动的进料滑槽，进料板在进料执行元件300驱动下带动钥匙运动至夹紧组件4。

而为了实现在进料板向后退回的过程中将完成牙花加工的钥匙9送至出料组件5，结合图8看，在本实施例中，上支架21安装有固定座212，固定座212设有两条相互平行的导轨213，固定座212上设有隔板214，隔板214位于固定座212的上表面上方并且固定连接于两条导轨213上，隔板214上设有上下贯穿隔板214的上出料孔2140，固定座212具有上下贯穿固定座212的下出料孔2120，出料组件5位于下出料孔2120的下方，进料板包括上板31和下板32，上板31位于隔板214上方，下板32位于隔板214与固定座212的上表面之间，上板31与进料执行元件300连接，具体是在上支架21上设置滑轨218，滑轨218上安装滑动座219，滑动座219与进料执行元件300的输出端连接，上板31的一端固定在滑动座219，采用滑轨与滑动座配合，能够提高上板31滑动的稳定性，保持处于同一方向往复运动，确保钥匙送入夹紧组件的位置精确到位。隔板214安装后，进料滑槽211分成上滑槽和下滑槽，上滑槽由隔板214上表面与两条导轨213相对的侧壁形成，下滑槽由固定座212的上表面、隔板214的下表面与两条导轨213相对的侧壁形成，上板31在上滑槽中滑动，上板31延迟带动下板32沿下滑槽滑动，下板32设有上下贯穿下板32的过渡孔320，过渡孔320在下板32退回过程中将上出料孔2140与下出料孔2120连通，下板32退回到位后将上出料孔2140与下出料孔2120隔断。

为了实现上板31延迟带动下板32，上板31设有传动销311，传动销311安装固定在上板31上，下板32设有传动槽321，传动销311伸入传动槽321中，上板31的运动行程为S1，传动槽321在上板31的滑动方向上的有效长度为L1，过渡孔320在上板31的滑动方向上的有效长度为L2，S1≥L1+L2。由于传动销311要在传动槽321中滑行一段距离，因此上板31从行程的一端向另一端运动时，无论是由后向前，还是由前向后，都是延迟带动下板32跟随上板31运动。有效长度L1是指传动销311在传动槽321中滑动的最大距离，有效长度L2是指过渡孔320与上出料孔2140错开能够阻止钥匙从过渡孔320中通过的最小距离，如图8所示，过渡孔320可以分成两个部分，包括细长部3201和短宽部3202，钥匙匙杆从细长部3201通过，钥匙匙柄从短宽部3202通过，过渡孔320比钥匙略大以便于钥匙通过，L2可以定义成短宽部3202的长度，略大于钥匙匙柄的长度，实际应用中，短宽部3202遮挡2/3以上，钥匙就难以通过过渡孔320了，因此L2可以更小，为了避免出现没加工牙花的钥匙出料，本实施例的设计是将过渡孔320全部遮挡，因此L2是过渡孔320的长度。

为了便于及时补充物料(待加工牙花的钥匙)，同时使钥匙进入进料组件3后能够处于平放的状态，便于后续滑动及加工牙花，看图9和图10，固定座212上方设有落料组件，落料组件包括落料压块215和储料槽，储料槽设于落料压块215的上方，落料压块215的底面与隔板214的上表面之间具有供上板31及钥匙通过的过料间隙2150，钥匙9的厚度为B(见图4)，过料间隙2150的高度为H1，B＜H1＜2B，H1一般取1.1B～1.5B。过料间隙2150可以保证每次落料只有一把钥匙9进入进料组件3。在本实施例中，储料槽由三根导料杆216形成，分别位于钥匙匙杆92的两侧和钥匙匙柄91的后侧对钥匙9进行定位，使得钥匙匙杆在前，钥匙匙柄在后。

结合图8和图11看，为了便于钥匙跟随进料组件3运动，包括由后向前运动至夹紧组件4和由前向后运动至出料组件5，在上板31的前端设置有开口槽312，待加工的钥匙9从储料槽经过落料压块215后，落到隔板214的上表面，钥匙匙柄91正好落入开口槽312中，进料执行元件300驱动上板31向前滑动，将钥匙9向前推到夹紧组件4所在的位置，不同形状的钥匙匙柄91可以采用相应形状的开口槽312来配合。为了避免钥匙在加工牙花的过程中从开口槽312中脱出，在固定座212的前端设有压料件217，压料件217的下表面与隔板214的上表面之间形成压料间隙2170，见图10，压料间隙2170的高度为H2，B＜H2≤1.5B，H2一般取1.1B～1.3B。

上板31将待加工牙花的钥匙9输送至隔板214的前端，然后继续向前运动，使钥匙进入夹紧组件4。如图10所示，夹紧组件4包括夹紧块41和夹紧执行元件400，夹紧块41固定于上支架21的前端，夹紧块41设有上壁体411和下壁体412，上壁体411和下壁体412之间形成用于容置钥匙的夹紧槽410，夹紧执行元件400驱动上壁体411使上壁体411下压后与下壁体412夹紧钥匙9，夹紧执行元件400相对上支架21固定。为了提高夹紧效果和使用寿命，使上壁体411相对夹紧块41具有更好的弹性形变能力，如图12所示，上壁体411的下表面与夹紧块41的连接处设有增加上壁体411相对夹紧块41向下形变能力的凹槽4111，凹槽4111向上凹陷，凹槽4111沿着钥匙送入夹紧槽410的方向延伸，这样上壁体411一旦失去外力作用，能够迅速恢复，有利于进料组件3带动完成牙花加工的钥匙快速后退，同时防止上壁体411与夹紧块41的连接处应力集中，确保上壁体411长期使用的寿命。由于钥匙匙柄的反面具有条形槽9221，为了提高钥匙夹紧的稳定性，下壁体412的上表面设有用于配合钥匙反面的条形槽9221的定位筋4121，定位筋4121沿直线延伸并且平行钥匙送入夹紧槽410的方向，定位筋4121可以确保钥匙的牙花部伸出夹紧槽，保证冲齿刀对牙花部进行加工，而不会与夹紧块发生干涉。由于下壁体412固定不动，便于和隔板214对接，使得钥匙能够平稳送入夹紧槽410，从而确保后续钥匙夹紧固定在夹紧槽410中的时候不会出现错位、松动等情况，使牙花加工过程稳定有序地进行，确保钥匙牙花的加工质量。

在本实施例中不是通过夹紧执行元件400直接作用在上壁体411，而是在上支架21上设有压板42，结合图10，压板42相对上支架21转动并形成杠杆结构，夹紧执行元件400作用于压板42的受力端，压板42的施力端作用于上壁体411。没有直接通过夹紧执行元件400作用到上壁体411，而是通过压板42传递作用力，压板42形成杠杆结构，可以实现小功率输出大力矩，结构简单，容易实现，成本低廉，夹紧执行元件400可以采用气缸、液压缸或电机等多种驱动器。结合图13，为了简化上支架21的加工，不是直接将压板42转动连接在上支架21上，而是先在上支架21固定一连接板44，连接板44上设置有连接座441，连接座设置了销孔4411，压板42通过销轴421穿过销孔连接在连接座上，压板42上设置了供连接座穿过的贯穿槽420，夹紧执行元件400固定在连接板44上。

为了避免钥匙9被推入夹紧槽410后由于惯性向继续向前运动，导致定位不准，在第一支架2上设有顶住钥匙9的轴向定位件43，轴向定位件43位于夹紧块41的前方，轴向定位件43具有对准夹紧槽410并顶住钥匙的定位槽431。这样钥匙9在上板31的带动下会顶到定位槽431上，使钥匙9停止的位置是设计好的牙花加工的位置。一般钥匙匙杆92都具有尖端，定位槽431的形状与钥匙匙杆92的尖端匹配，提高钥匙9定位的精确程度。另外，在图10中，夹紧块41面向定位槽431的侧面没有设置缺口，而在图13中，夹紧块41面向定位槽431的侧面设有缺口4100，这是因为不同钥匙的长度有差别，为了避免上板将钥匙送入夹紧槽时，钥匙过短无法顶到定位槽431中，因此在图13中的轴向定位件43上设置了凸出部432，凸出部432向后延伸，定位槽431设在凸出部432，相应在夹紧块设置缺口4100来容置凸出部432。

如图8和图9所示，出料组件5包括出料板51和出料执行元件，出料板51滑动连接于上支架21，出料板51上设有出料槽510，出料执行元件固定在上支架21上，出料执行元件带动出料板51滑动使出料槽510移动至下出料孔2120下方，下出料孔2120中的钥匙自动落入出料槽510中，出料槽510与下出料孔2120错开时，下出料孔2120的下方被出料板51关闭。出料槽510的底部敞口以便于钥匙自动掉落，出料板51活动连接有将出料槽510底部关闭的托板52，上支架21设有驱动托板52将出料槽510底部打开的托板驱动器520，机架1上设有对出料槽510中的钥匙进行串环的串环机构7(见图1和图2)。

一般串环时，通过串环机构7将金属丝穿过钥匙通孔910，同时将两到三把钥匙串在一个环里，因此要使出料槽510里同时存有两把或三把钥匙。以给两把钥匙串环为例，通过程序控制，在上板31后退过程中，完成牙花加工的钥匙掉入固定座212的下出料孔2120中，然后上板31继续后退，储料槽中的钥匙落入开口槽312中，上板31开始向前滑动，经过牙花加工后，再次后退，使完成牙花加工的钥匙掉入固定座212的下出料孔2120中，此时下出料孔2120中有两把钥匙，然后由出料执行元件带动出料板51使下出料孔2120中的两把钥匙落入出料槽510中，接着由出料板51将出料槽510送至串环机构7处进行串环。因此要求下出料孔2120的高度要不小于2B。同样的道理，如果要对三把钥匙进行串环，则先在下出料孔2120中存放三把钥匙后再送入出料槽510。串环机构7是现有技术，不再赘述。

出料板51的滑动行程上对应具有第一工位、第二工位和第三工位，出料板51处于第一工位时，出料槽510与下出料孔2120连通使下出料孔2120中的钥匙落入出料槽510，出料板51处于第二工位时，串环机构7对出料槽510中的钥匙进行串环，出料板51处于第三工位时，托板驱动器520驱动托板52使出料槽510底部打开让钥匙自动掉落，第三工位位于第一工位与第二工位之间。在下支架22上设置有出料轨道23，出料轨道23的上端对应位于出料槽510在第二工位时的下方，串环好的钥匙受重力自动落入出料轨道23后出料。

在本实施例中，为了将出料板51在不同时间准确定位在第一工位、第二工位和第三工位，出料执行元件包括正向驱动器501和反向驱动器502，正向驱动器501的输出端、反向驱动器502的输出端分别与出料板51固定连接，正向驱动器501带动出料板51从第一工位运动向第二工位，反向驱动器502带动出料板51从第二工位运动向第三工位、从第三工位运动向第一工位。正向驱动器501和反向驱动器502均采用气缸或液压缸。

如图14所示，驱动组件6包括冲齿电机61、中间轴62和工作轴63，冲齿电机61固定在进给拖板上，冲齿电机61通过一级传动机构与中间轴62传动连接来带动中间轴62绕轴向旋转，中间轴62通过直线往复机构与工作轴63传动连接来带动工作轴63沿轴向往复运动，冲齿刀60固定于工作轴63。通过冲齿电机61来驱动冲齿刀60的往复运动，利用一级传动机构将冲齿电机61的输出扭矩传递至中间轴62，然后由直线往复结构进行转化，实现冲齿刀60的往复运动，控制成本低，并且无污染；冲齿电机61只需要保持单一方向旋转，由直线往复机构将中间轴62的旋转运动转换成冲齿刀60的直线往复运动，因此冲齿电机61比起常规的气缸或液压缸等驱动器要容易控制，通用性及适应性强，通过调节冲齿电机61的转速来调节冲齿刀60的运动速度，可以使冲齿刀60采用不同的切削速度加工不同厚度钥匙的牙花或者是同一把钥匙不同位置的牙花。

结合图2看，进给拖板采用十字拖板，十字拖板包括X拖板11和Y拖板12，X拖板11用来带动冲齿刀60沿钥匙的长度方向运动，Y拖板12用来带动冲齿刀60沿钥匙的宽度方向运动，从而适应牙花在钥匙长度及宽度方向上的位置及深浅变化。由于Y拖板12移动的距离较短，因此安装在机架1上，而X拖板11安装在Y拖板12上，驱动组件6则安装在X拖板11上，具体是通过第二支架8实现与X拖板11的安装连接。

如图15至图18所示，第二支架8包括第一安装箱81、第二安装箱82和两块竖板83，一级传动机构设在第一安装箱81内，中间轴62与直线往复结构设在第二安装箱82内，直线往复结构在往复运动过程中会伸出第二安装箱82。第一安装箱81与第二安装箱82固定连接，两块竖板83通过螺钉分别固定在第二安装箱82的两个相对的外侧壁上。

第一安装箱81包括第一箱盖811和第一箱体812，第二安装箱82是一个整体的箱体，第二安装箱82在面向第一安装箱81的一端(定义为后端)敞口，用于安装。在第二安装箱82的后端面设置有螺钉孔，第一箱体812内设置有螺钉通孔，螺钉穿过第一箱体812的螺钉通孔与第二安装箱82后端的螺钉孔连接，将第一箱体812与第二安装箱82固定在一起。第一箱盖811与第一箱体812通过螺钉固定，第一箱盖811上设置螺钉孔，冲齿电机61的前端盖设置螺钉通孔，螺钉穿过冲齿电机61前端盖的螺钉通孔与第一箱盖811的螺钉孔连接，将冲齿电机61固定到第一箱盖811上。中间轴62套有第二轴套621，中间轴62上位于第二轴套621的两端设置了定位轴承622，定位轴承622安装在第二安装箱82内。

在本实施例中，直线往复机构为偏心轴滑块结构，见图14至图18，偏心轴滑块结构包括偏心轴64与传动滑块65，偏心轴64固定于中间轴62的前端，偏心轴64的轴心线相对中间轴62的轴心线平行且偏心，传动滑块65与偏心轴64转动连接，工作轴63上设有供传动滑块65滑动的传动滑槽630，传动滑块65的滑动方向垂直工作轴63的轴向。由于钥匙的厚度一般在1～2mm，因此优选偏心轴滑块结构，偏心轴64的轴心线相对中间轴62的轴心线的偏心距离也在2mm左右，所以偏心轴64转动时不会产生过大的离心力，中间轴62的稳定性容易得到保证。一级传动机构为齿轮传动结构，一级传动机构包括相互啮合的主动齿轮611和从动齿轮612，主动齿轮611固定于冲齿电机61的输出端，从动齿轮612固定于中间轴62的后端。齿轮传动结构传动效率高、传动平稳可靠、结构紧凑，因此为优选。本实施例中采用的齿轮传动结构为减速机构。

为了让偏心轴64的转动与传动滑块65的滑动更加顺畅，传动滑块65设有轴孔650，偏心轴64插入轴孔650安装，偏心轴64与轴孔650的孔壁之间设有第一轴承651。第一轴承651可以极大地降低偏心轴64与传动滑块65的摩擦，提高使用寿命。同样的道理，为了让工作轴63滑动更加顺畅，工作轴63的外侧套有第一轴套66，第一轴套66固定在第二安装箱82内，具体是在第二安装箱82设置有安装第一轴套66的安装孔820，安装孔820的下端设置有定位台阶821，安装孔820的上端敞口以便于第一轴套66安装，第二安装箱82的顶部设置有将安装孔820盖好的盖帽822，工作轴63在中间轴62带动下在第一轴套66内滑动，第一轴套66采用类似于含油轴承能够自润滑的轴套，采用粉末冶金法制作的烧结体，可以有效减小工作轴63与第一轴套66之间的摩擦，传动滑槽630设在工作轴63的外圆周面上，工作轴63要在第一轴套66内滑动，要保证第一轴套66不会与传动滑块65产生干涉，所以要求第一轴套66上设有对应传动滑槽630的开口660，开口在工作轴63轴向上的长度不小于工作轴63的往复行程。

在本实施例中，传动滑槽630在工作轴63轴向上的两侧具有第一侧平面6301，传动滑块65上设有与第一侧平面接触的第二侧平面652，两个第一侧平面与两个第二侧平面平行且垂直于工作轴63的轴向。这样传动滑块65在传动滑槽630内滑动就是沿着第一侧平面，第一侧平面始终与第二侧平面接触，只要第一侧平面与第二侧平面中有一个在垂直工作轴63轴向上的尺寸大于传动滑块65在垂直于工作轴63轴向上的滑动距离，就不会出现传动滑块65意外脱离传动滑槽630的情况，而且两个第一侧平面与两个第二侧平面平行，可以保证由于偏心轴64转动带动传动滑块65沿工作轴63轴向运动时，不会产生旋转运动，而只能沿第一侧平面滑动，能够及时带动工作轴63沿自身轴向运动，确保传动冲齿刀60的效率。优选的，工作轴63竖直设置，工作轴63的运动方向与重力方向一致，便于控制，也减少其它方向的合力，降低工作轴63的磨损，也便于钥匙平放夹紧固定。

冲齿刀60的下方设置有定位块84，定位块84固定在竖板83上，定位块84中设有定位通孔840，冲齿刀60的下端伸入定位通孔840中，冲齿刀60往复运动时，冲齿刀60的下端沿定位通孔840滑动，防止冲齿刀60与硬度较高的铁质钥匙瞬间接触时的冲击力过大而导致冲齿刀60偏移远离钥匙，保证牙花的加工质量，同时冲齿刀60冲下来的铁屑可以从定位通孔840中掉落，避免铁屑在定位块84上堆积，影响冲齿刀60运动，定位块84的下方设置了用于导出铁屑的料槽85，方便清洁。

本实用新型中关于送料机构所使用的“前”、“后”等方位词是参考进料组件3带动钥匙运动的方向，定义钥匙由后向前运动至夹紧组件4，因此在图5中靠左在后，靠右在前。本实用新型中关于冲齿机构所提到的“前”、“后”等方位，可以参考冲齿电机61与中间轴62的相对位置关系来定义，图14中右侧即为后，左侧为前，也就是说冲齿电机61的前端与第一安装箱81的后端连接，第一安装箱81的前端与第二安装箱82的后端连接。直线往复机构除了优选的偏心轴滑块结构之外，也可以采用曲柄传动滑块65机构、凸轮传动滑块65机构等常见的由电机驱动的直线往复机构。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。

Claims (23)

1.数控钥匙牙花自动冲齿机，包括机架、送料机构和冲齿机构，其特征在于：送料机构包括第一支架、进料组件、夹紧组件和出料组件，第一支架安装在机架上，夹紧组件固定于第一支架的前端，出料组件设于第一支架并位于夹紧组件的后方，进料组件相对第一支架从后向前带动待加工的钥匙至夹紧组件，并且相对第一支架由前向后带动加工完成的钥匙至出料组件，冲齿机构包括驱动组件和冲齿刀，驱动组件通过进给拖板安装在机架上，驱动组件带动冲齿刀相对钥匙运动进行牙花加工，冲齿刀位于第一支架的前方并且与夹紧组件所夹紧的钥匙相对应。

2.根据权利要求1所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述第一支架包括上支架和下支架，下支架固定连接在机架上，上支架通过转轴与下支架连接，进料组件、夹紧组件和出料组件分别设于上支架，转轴的轴向平行钥匙在进料组件带动下的运动方向，第一支架设有使上支架与下支架相互固定的角度调整组件。

3.根据权利要求2所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述角度调整组件包括设于下支架的弧形孔、设在上支架的螺纹孔和穿过弧形孔与螺纹孔连接的锁紧螺栓，弧形孔的圆心与转轴的中心重合。

4.根据权利要求3所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述下支架包括前支座板和后支座板，前支座板位于上支架的前端，后支座板位于上支架的后端，前支座板和后支座板均设有弧形孔。

5.根据权利要求2至4任一所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述进料组件包括进料执行元件和进料板，进料执行元件固定于上支架，进料板与进料执行元件连接，上支架设有供进料板滑动的进料滑槽，进料板在进料执行元件驱动下带动钥匙运动至夹紧组件。

6.根据权利要求5所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述上支架安装有固定座，固定座设有两条相互平行的导轨，固定座上设有隔板，隔板位于固定座的上表面上方并且固定连接于两条导轨上，进料滑槽由隔板的上表面与两条导轨相对的侧壁形成，隔板上设有上下贯穿隔板的上出料孔，固定座具有上下贯穿固定座的下出料孔，出料组件位于下出料孔的下方，进料板包括上板和下板，上板位于隔板上方，下板位于隔板与固定座的上表面之间，上板与进料执行元件连接，上板延迟带动下板沿进料滑槽滑动，下板设有上下贯穿下板的过渡孔，过渡孔在下板退回过程中将上出料孔与下出料孔连通，下板退回到位后将上出料孔与下出料孔隔断。

7.根据权利要求6所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述上板设有传动销，下板设有传动槽，传动销伸入传动槽中，上板的运动行程为S1，传动槽在上板的滑动方向上的有效长度为L1，过渡孔在上板的滑动方向上的有效长度为L2，S1≥L1+L2。

8.根据权利要求6所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述固定座上方设有落料组件，落料组件包括落料压块和储料槽，储料槽设于落料压块的上方，落料压块的底面与隔板的上表面之间具有供上板及钥匙通过的过料间隙，钥匙的厚度为B，过料间隙的高度为H1，B＜H1＜2B。

9.根据权利要求6所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述固定座的前端设有压料件，压料件的下表面与隔板的上表面之间形成压料间隙，钥匙的厚度为B，压料间隙的高度为H2，B＜H2≤1.5B。

10.根据权利要求6所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述夹紧组件包括夹紧块和夹紧执行元件，夹紧块固定于上支架的前端，夹紧块设有上壁体和下壁体，上壁体和下壁体之间形成用于容置钥匙的夹紧槽，夹紧执行元件驱动上壁体使上壁体下压后与下壁体夹紧钥匙，夹紧执行元件相对上支架固定。

11.根据权利要求10所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述上壁体的下表面与夹紧块的连接处设有增加上壁体相对夹紧块向下形变能力的凹槽，凹槽向上凹陷，凹槽沿着钥匙送入夹紧槽的方向延伸。

12.根据权利要求10所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述下壁体的上表面设有用于配合钥匙反面的条形槽的定位筋。

13.根据权利要求10所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述上支架上设有压板，压板相对上支架转动并形成杠杆结构，夹紧执行元件作用于压板的受力端，压板的施力端作用于上壁体。

14.根据权利要求10所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述第一支架上设有轴向定位件，轴向定位件位于夹紧块的前方，轴向定位件具有对准夹紧槽并顶住钥匙的定位槽。

15.根据权利要求6所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述出料组件包括出料板和出料执行元件，出料板滑动连接于上支架，出料板上设有出料槽，出料执行元件固定在上支架上，出料执行元件带动出料板滑动使出料槽移动至下出料孔下方，下出料孔中的钥匙自动落入出料槽中，出料槽与下出料孔错开时，下出料孔的下方被出料板关闭。

16.根据权利要求15所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述出料槽的底部敞口以便于钥匙自动掉落，出料板活动连接有将出料槽底部关闭的托板，上支架设有驱动托板将出料槽底部打开的托板驱动器，机架上设有对出料槽中的钥匙进行串环的串环机构。

17.根据权利要求16所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述出料板的滑动行程上对应具有第一工位、第二工位和第三工位，出料板处于第一工位时，出料槽与下出料孔连通使下出料孔中的钥匙落入出料槽，出料板处于第二工位时，串环机构对出料槽中的钥匙进行串环，出料板处于第三工位时，托板驱动器驱动托板使出料槽底部打开让钥匙自动掉落，第三工位位于第一工位与第二工位之间。

18.根据权利要求17所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述出料执行元件包括正向驱动器和反向驱动器，正向驱动器的输出端、反向驱动器的输出端分别与出料板固定连接，正向驱动器带动出料板从第一工位运动向第二工位，反向驱动器带动出料板从第二工位运动向第三工位、从第三工位运动向第一工位。

19.根据权利要求1至4任一所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述驱动组件包括冲齿电机、中间轴和工作轴，冲齿电机固定在进给拖板上，冲齿电机通过一级传动机构与中间轴传动连接来带动中间轴绕轴向旋转，中间轴通过直线往复机构与工作轴传动连接来带动工作轴沿轴向往复运动，冲齿刀固定于工作轴。

20.根据权利要求19所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述直线往复机构为偏心轴滑块结构，偏心轴滑块结构包括偏心轴与传动滑块，偏心轴固定于中间轴的前端，偏心轴的轴心线相对中间轴的轴心线平行且偏心，传动滑块与偏心轴转动连接，工作轴上设有供传动滑块滑动的传动滑槽，传动滑块的滑动方向垂直工作轴的轴向。

21.根据权利要求20所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述传动滑块设有轴孔，偏心轴插入轴孔安装，偏心轴与轴孔的孔壁之间设有第一轴承。

22.根据权利要求19所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述工作轴的外侧套有第一轴套，第一轴套相对第二支架固定，工作轴由中间轴带动在第一轴套内滑动，传动滑槽设在工作轴的外圆周面上，第一轴套上设有对应传动滑槽的开口，开口在工作轴轴向上的长度不小于工作轴的往复距离。

23.根据权利要求19所述的数控钥匙牙花自动冲齿机，其特征在于：所述传动滑槽在工作轴轴向上的两侧具有第一侧平面，传动滑块上设有与第一侧平面接触的第二侧平面，两个第一侧平面与两个第二侧平面平行且垂直于工作轴的轴向。