一種加工機床的壓料機構的制作方法

本實用新型涉及一種自動加工機床，特別是涉及一種加工機床的壓料機構。

背景技術：

絲攻扳手是在攻絲時用于夾持手用絲攻的一種工具。絲攻扳手是手工攻絲的必要工具，能提高攻絲工作效率，裝上絲攻即可使用，方便實用，使用調節范圍大，一種型號絲攻扳手適用于多種規格的絲攻。

絲攻扳手主要包括基體和手柄，基體部分通過鍛造成型，基體與手柄通過螺紋連接。因此基體兩端需要加工出對稱的螺紋孔，用于與手柄的匹配。基體螺紋孔的常規加工方法：通過夾具夾住基體一端，通過鉆床對另一端打孔。對工件進行掉頭加工，對另外一端也進行打孔加工。兩端打孔完畢的工件在另外的鉆床上進行裝夾，按照類似的方法依次分別對兩個孔的位置進行攻絲加工。此加工方法涉及工序較多，人工參與度較高，兩端加工的同心度較差，加工效率較低，因此綜合生產成本較高。

因此，需要提供用于絲錐扳手兩段圓孔的鉆孔和攻絲加工的自動加工機床，在加工時，需要將基體部分固定牢固。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種加工機床的壓料機構，包括支撐板和支柱，支柱上端固定安裝支撐板，所述支撐板上安裝下壓缸，下壓缸的連桿與壓料板固定連接，壓料板內部加工兩個孔與支柱實現匹配；壓料板下部固定安裝壓料模，壓料模內部挖出工件形狀匹配的模腔；壓料板和壓料模之間對稱安裝兩個落料桿，落料桿上下均有螺母能夠在壓料板和壓料模之間上下靈活運動；落料桿伸出壓料板處安裝彈簧。

本實用新型的加工機床的壓料機構結構緊湊，能夠自動地將基體部分固定牢固，便于鉆孔和攻絲。

附圖說明

圖1是本實用新型的用于絲錐扳手攻絲工序的加工機床平面圖；

圖2是本實用新型的用于絲錐扳手攻絲工序的加工機床軸測圖；

圖3是送料部分示意圖；

圖4是壓料部分示意圖；

圖5是氣動原理圖；

圖6是電氣連接圖。

圖中：1-底座、2-步進電機、3-動力頭帶輪、4-動力電機帶輪、5-動力電機、6-上推板缸、7-上推板支撐、8-下壓缸、9-支撐板、10-支柱、11-裝料槽外側板、12-推料缸、13-推料缸桿、14-中推板支撐、15-中推板缸、16-下推板、17-中推板、18-上推板、19-動力頭、20-皮帶、21-調整螺母、23-落料桿、24-彈簧、25-工件槽、26-聯軸器、27-絲杠支撐、28-絲桿副、29-絲桿、30-鉆頭夾頭、31-鉆頭、32-絲攻夾頭、33-絲攻、34-緊固螺母、35-中推板缸限位螺母、36-上推板缸限位螺母、37-壓料板、38-壓料模、39-模腔、40-裝料槽內側板、41-槽底、42-料倉、43-推料塊、44-中推板缸閥、45-上推板缸閥、46-下壓缸閥、47-推料缸閥、48-氣源、49-三聯件、50-氣源開關、51-動力電機A空開、52-動力電機B空開、53-控制電源空開、54-動力電機A接觸器觸點、55-動力電機B接觸器觸點、56-帶指示的開關、57-步進電機A退到位、58-步進電機A鉆到位、59-步進電機A攻到位、60-步進電機B退到位、61-步進電機B鉆到位、62-步進電機B攻到位、63-控制器、64-開關電源、65-步進電機A驅動器、66-步進電機B驅動器、67-動力電機A接觸器線圈、68-動力電機B接觸器線圈、69-觸摸屏。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實用新型的用于絲錐扳手攻絲工序的加工機床主要由機械部分、氣動部分和電氣控制部分構成。

如圖1和2所示，機械部分主要由底座1、動力機構、下推板16、中推板17、上推板18、壓料機構和送料機構組成。整個裝置安裝于底座1上，動力機構分為A和B部分，對稱分布在各推板部分的兩邊。

以A動力部分為例說明，主要由動力頭19組成，動力頭19底部與底座1配合，輔以推力能夠在底座1上滑動。動力頭19上端安裝動力電機5，動力頭19和動力電機5遠離加工端分別安裝動力頭帶輪3和動力電機帶輪4，兩者通過皮帶20實現動力的傳輸。動力頭帶輪3接受到的動力經過動力頭19最終從鉆頭夾頭30和絲攻夾頭32中輸出，分別帶動鉆頭31和絲攻33實現加工。動力頭19兩段安裝三個調整螺母21，調整螺母21可以根據要求調整與動力頭19的距離，三個調整螺母21根據運行狀態分別與固定于底座1的位置傳感器匹配，具體包括步進電機A退到位57、步進電機A鉆到位58、步進電機A攻到位59等位置信號傳感器實現匹配，達到位置信號的傳輸。對稱部分的步進電機B退到位60、步進電機B鉆到位61、步進電機B攻到位62等位置傳感器的安裝位置和實現功能與當前部分一致，所以的位置傳感器采用兩線無源模式。動力頭19一側平行安裝步進電機2，步進電機2的傳動軸線上安裝兩個絲杠支撐27，步進電機2和絲杠支撐27均固定安裝于底座1上。兩個絲杠支撐27配合安裝絲桿29，絲桿29通過聯軸器26與步進電機2實現連接。兩個絲杠支撐27中間配合安裝絲桿副28，絲桿副28浮動于底座1上，并與動力頭19固定。B動力頭部分的結構組成與A動力頭部分完全相同，也是安裝于底座1上，兩者對稱排布。

下推板16固定安裝于底座1上，兩者呈現垂直狀態。下推板16上部依次安裝中推板17和上推板18，三者之間通過燕尾槽實現相對運動。下推板16一端安裝中推板缸15，中推板缸15的連桿端部與中推板17上的中推板支撐14連接，中推板17靠近中推板缸15側安裝中推板缸限位螺母35，該中推板缸限位螺母35可以調節中推板17回退到位的位置。中推板17遠離中推板缸15一側安裝上推板缸6，上推板缸6的連桿端部與上推板18上的上推板支撐7連接，上推板18靠近上推板缸6側安裝上推板缸限位螺母36，該上推板缸限位螺母36可以調節上推板18回退到位的位置。上推板18上加工出與工件匹配的工件槽25，上推板18上固定安裝兩個支柱10，支柱10上端固定安裝支撐板9。如圖4所示，壓料機構包括下壓缸8，支撐板9上安裝下壓缸8，下壓缸8的連桿與壓料板37固定連接，壓料板37內部加工兩個孔與支柱10實現匹配。壓料板37下部固定安裝壓料模38，壓料模38內部挖出工件形狀匹配的模腔39。壓料板37和壓料模38之間對稱安裝兩個落料桿23，落料桿23上下均有螺母能夠在壓料板37和壓料模38之間上下靈活運動。落料桿23伸出壓料板37處安裝彈簧24。

如圖3所示，送料機構安裝于中推板缸15側的底座1上，主要包括裝料槽外側板11和裝料槽內側板40，裝料槽外側板11和裝料槽內側板40之間形成料倉42，料倉42底部設計與工件厚度一致的槽底41。裝料槽外側板11和裝料槽內側板40的連接部位遠離加工區側安裝推料缸12，推料缸12是一種可調氣缸，通過拉動推料缸桿13和調整緊固螺母34實現連桿初始位置的調整。推料缸12靠近加工區的連桿部分安裝推料塊43。推料塊43的尺寸與槽底41尺寸匹配，能夠將處于槽底41的工件推到上推板18的工件槽25中。

如圖5所示，氣動部分包括依次連接的氣源48、三聯件49和氣源開關50，氣源開關50輸出的氣體經過中推板缸閥44與中推板缸15連接，經過上推板缸閥45與上推板缸6連接，經過下壓缸閥46與下壓缸8連接，經過推料缸閥47與推料缸12連接。中推板缸閥44、上推板缸閥45、下壓缸閥46、推料缸閥47四個閥均為兩位五通24V線圈控制的電磁閥。

如圖6所示，電氣部分：采用三相四線制供電，三相L1、L2、L3依次通過動力電機A空開51和動力電機A接觸器觸點54與其中一個動力電機5連接。三相L1、L2、L3依次通過動力電機B空開52和動力電機B接觸器觸點55與另外一個動力電機5連接。三相L1、L2、L3中其中一相經過控制電源空開53與帶指示的開關56連接。帶指示的開關56的另外一端與控制器63和開關電源64的L輸入端連接，控制器63和開關電源64的Ｎ輸入端與三相四線制供電線中的Ｎ線連接。觸摸屏69的24V+和com分別與開關電源64的24V+和com的對應口連接，觸摸屏69的信號輸入口通過信號線與控制器63的編程口連接。

控制器63采用三菱FX系列晶體管輸出類型PLC， 控制器63的com端與步進電機A退到位57、步進電機A鉆到位58、步進電機A攻到位59、步進電機B退到位60、步進電機B鉆到位61和步進電機B攻到位62等六個位置傳感器的一端連接，六個傳感器的另外一端分別與控制器63的X0、X1、X2、X3、X4、X5連接。也可采用三線模式的位置傳感器，如果采用三線模式則相應的輸入信號接線需要改變。控制器63的com0-com4均與開關電源64的24V+端連接。步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66的Vcc和GND端分別與開關電源64的24V+和com端連接。兩個驅動器的PUL-、DIR-、EN-均與開關電源64的com端連接。控制器63的Y0、Y2、Y3分別與步進電機A驅動器65的PUL+、DIR+、EN+連接。控制器63的Y1、Y4、Y5分別與步進電機B驅動器66的PUL+、DIR+、EN+連接。控制器63的Y6、Y7分別與動力電機A接觸器線圈67和動力電機B接觸器線圈68的正端連接，兩個線圈的負端均與開關電源64的com端連接。控制器63的Y10、Y11、Y12、Y13分別與中推板缸閥44、上推板缸閥45、下壓缸閥46、推料缸閥47的正端連接，四個線圈的負端均與開關電源64的com端連接。

工作過程：

初始化：閉合氣源開關50，使氣路具有所需壓力。三相總線上電，閉合動力電機A空開51、動力電機B空開52、控制電源空開53。按下帶指示的開關56，使控制器63、開關電源64、觸摸屏69、步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66等器件得電。觸摸屏69啟動初始界面，控制器63發出初始化動作信號。初始化信號通過Y0-Y5使，使步進電機2運動到初始位置。控制器63通過Y0、Y2、Y3分別對步進電機A驅動器65的PUL+、DIR+、EN+端的控制，控制器63通過Y1、Y4、Y5分別對步進電機B驅動器66的PUL+、DIR+、EN+端的控制，最終實現步進電機2轉動，步進電機2帶動絲桿29轉動，最終實現絲桿副28和動力頭19整體的回退，當調整螺母21碰到步進電機A退到位57和步進電機B退到位60時，控制器63停止后退信號的發送，步進電機2初始化完成。初始化信號通過Y10-Y13使，使四個氣缸運動到初始位置。首先通過Y13信號控制中推板缸閥47，使推料缸12復位。再通過Y12信號控制中推板缸閥46，使下壓缸8復位。最后通過Y10、Y11控制中推板缸閥44、上推板缸閥45,實現上推板缸6和中推板缸15復位。上推板缸6初始位為伸出位，因此上電初始化時需要通過

Y11對上推板缸閥45加電。中推板缸15的復位位置由中推板缸限位螺母35決定。通過上述四個缸的動作，實現了裝料區域的初始化準備。

工件裝夾：將工件按照要求層疊于料倉42中，安裝完畢后，控制觸摸屏69啟動設備運行。首先控制器63通過Y13使推料缸閥47得電，使推料缸12實現推的動作。推料缸12使推料塊43推動工件從槽底41進入工件槽25中，停留片刻后使推料缸12回退到初始位，此時料倉42中的工件往下掉落一格，以待下次加工。控制器63通過Y12使下壓缸閥46得電，使下壓缸8實現推的動作。下壓缸8帶動壓料板37和壓料模38下壓，使工件被固定于壓料模38和工件槽25之間。控制器63通過Y10使中推板缸閥44得電，使中推板缸15實現推的動作。中推板17在中推板缸15的作用下帶動包括上推板18、上推板缸6、下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體移動。此時，待加工工件的兩端中心已經與鉆頭夾頭30、鉆頭31處于同軸狀態。

兩端鉆孔：控制器63通過Y6、Y7開啟動力電機A接觸器觸點54、動力電機B接觸器觸點55，使用兩個動力電機5轉動，帶動鉆頭夾頭30、鉆頭31、絲攻夾頭32、絲攻33轉動。控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,進而使兩個步進電機2轉動，通過絲桿29、絲桿副28帶動兩個動力頭19及鉆頭31等配套裝置往加工區推進。隨著動力頭19的推進，鉆頭31開始對工件兩端開始鉆孔加工。鉆孔加工工程中，步進電機A鉆到位58和步進電機B鉆到位61接觸到調整螺母21時，控制器63發出信號使步進電機2反向轉動，兩個動力頭19及鉆頭31等配套裝置往復位方向推進。當調整螺母21碰到步進電機A退到位57和步進電機B退到位60時，控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,使兩個步進電機2停止轉動，此時工件的兩個鉆孔加工完成。

兩端絲攻：控制器63通過Y11使上推板缸閥45失電，使上推板缸6實現回拉的動作。上推板缸6在上推板缸閥45的作用下帶動包括下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體回退移動。直到上推板缸限位螺母36與上推板缸6接觸才停止回退過程，此時待加工工件的兩端中心已經與絲攻夾頭32、絲攻33處于同軸狀態。

控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,進而使兩個步進電機2轉動，通過絲桿29、絲桿副28帶動兩個動力頭19及絲攻33等配套裝置往加工區推進。隨著動力頭19的推進，絲攻33開始對工件兩端開始絲螺紋加工。螺紋加工工程中，步進電機A攻到位59和步進電機B攻到位62接觸到調整螺母21時，控制器63發出信號使步進電機2反向轉動，兩個動力頭19及絲攻33等配套裝置往復位方向推進。當調整螺母21碰到步進電機A退到位57和步進電機B退到位60時，控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,使兩個步進電機2停止轉動，此時工件的兩個孔螺紋加工完成。

裝夾回退：控制器63通過Y11使上推板缸閥45得電，使上推板缸6實現伸出的動作。上推板缸6在上推板缸閥45的作用下帶動包括下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體推出移動。控制器63通過Y10使中推板缸閥44失電，使中推板缸15實現縮回的動作。中推板17在中推板缸15的作用下帶動包括上推板18、上推板缸6、下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體縮回移動，直到中推板缸限位螺母35與中推板缸15接觸。控制器63通過Y12使下壓缸閥46失電，下壓缸8實現縮回的動作。下壓缸8帶動壓料板37和壓料模38縮回，工件從壓料模38和工件槽25之間分離出來。一般情況下工件將留在工件槽25處。如果工件在下壓缸8回退過程中卡在壓料模38的模腔39時，當壓料模38上升后，在落料桿23和彈簧24作用下，落料桿23靠近模腔39的一端將把工件從模腔39內頂出。此時，已加工工件的與槽底41呈一直線，回到初始狀態位置。控制器63再次啟動工件裝夾程序，推料缸12將新工件頂入工件槽25，新工件將已加工的工件從工件槽25的另外一側頂出，后續的動作實現再次循環。

距離調整：設備在安裝和后續運行過程中，需要對關鍵位置進行微調，以保證鉆孔和絲攻過程中刀具與工件待加工孔的同心，鉆孔和絲攻過程中的加工限位。具體包括中推板缸限位螺母35用于調整中推板17的回退位置，上推板缸限位螺母36用于調整上推板缸6的回退位置。調整步進電機A退到位57、步進電機A鉆到位58、步進電機A攻到位59、步進電機B退到位60、步進電機B鉆到位61、步進電機B攻到位62等傳感器對應的調整螺母21，確定動力頭19及其附加的停止位置。推料缸12為可調行程氣缸，通過調整推料缸桿13使推料塊43剛好處于合適位置，再調整緊固螺母34鎖定位置。

裝置采用步進電機2和位置傳感器實現位置控制，也可以用伺服電機替代步進電機2和位置傳感器。本裝置采用的是二線制位置傳感器，也可以用三線制位置傳感器替代。裝置推料壓料的各個氣缸也可以用控制電機來替代。

裝置的運行主要由觸摸屏69和控制器63來實現控制，運行程序可以編在觸摸屏69或控制器63中，觸摸屏69同時實現信號的輸入和參數及狀態的顯示。

裝置也可以將控制程序編在控制器63中，去除觸摸屏69，實現整套設備的控制。

裝置不僅用于絲錐扳手的兩段鉆孔和攻絲，可以通過料倉的改造實現和控制調整，實現任何長條類零件的兩頭鉆孔或兩頭鉆孔和攻絲。