CN112024908A - 一种金属零件锥面加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属零件锥面加工设备，包括动力机构、切削机构、压紧机构和控制机构，切削机构位于动力机构前端，压紧机构位于切削机构后端；动力机构包括旋转筒、夹套和用于带动旋转筒转动的驱动装置，旋转筒内开有允许装入夹套的锥形缩孔，夹套为弹性夹套，夹套内开有用于装夹工件的装夹通孔，锥形缩孔朝向切削机构一端为缩小端；工件从夹套后端装进装夹通孔内后，压紧机构从工件后端推动工件向前移动，工件前端伸出锥形缩孔外，同时工件推动夹套向前移动，夹套在锥形缩孔挤压下向内收缩夹紧工件，在驱动装置的带动下工件转动，切削机构在工件前端为工件切削锥面。简化了操作工序，提高了生产效率。

Description

一种金属零件锥面加工设备

技术领域

本发明涉及金属加工领域，尤其是涉及一种金属零件锥面加工设备。

背景技术

在空调领域中，连接管的连接均需要用到螺丝接头，螺丝接头的端部一般会车有一圆锥面，圆锥面的表面光洁度关乎安装后螺丝接头与密封圈之间的密封性能，因此，传统在生产空调连接用的螺丝接头中，在完成攻牙后，还需要再精车螺丝接头端部的圆锥面，以此保证圆锥面的表面光洁度。然而，在用传统的车床设备精车圆锥面时，其装夹速度慢，操作繁琐，生产效率低，由此，需要提供一种新的可快速车螺丝接头设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种金属零件锥面加工设备，用以解决传统工艺在精车螺丝接头端部的圆锥面时存在的装夹速度慢，操作繁琐，生产效率低等技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种金属零件锥面加工设备，包括动力机构、切削机构、压紧机构和控制机构，所述控制机构用于控制所述动力机构、切削机构和压紧机构的动作；所述切削机构位于所述动力机构前端，所述压紧机构位于所述切削机构后端；所述动力机构包括旋转筒、夹套和用于带动所述旋转筒转动的驱动装置，所述旋转筒内开有允许装入所述夹套的锥形缩孔，所述夹套为弹性夹套，夹套内开有用于装夹工件的装夹通孔，所述锥形缩孔朝向所述切削机构一端为缩小端；

所述工件从所述夹套后端装进所述装夹通孔内后，所述压紧机构从所述工件后端推动所述工件向前移动，所述工件前端伸出所述锥形缩孔外，同时所述工件推动所述夹套向前移动，所述夹套在所述锥形缩孔挤压下向内收缩夹紧所述工件，在所述驱动装置的带动下所述工件转动，所述切削机构在所述工件前端为所述工件切削锥面。

作为本发明的一种实施方式，该金属零件锥面加工设备还包括有上料机构，所述上料机构包括储料盒，所述储料盒位于所述旋转筒后侧，所述储料盒可相对所述旋转筒上下移动；所述储料盒下端朝向所述旋转筒的一侧开有允许所述工件推出的出料口，所述储料盒下端还装有用于将所述储料盒内的工件从所述出料口推出的推料气缸；所述储料盒向下移动时，所述出料口对准所述夹套的装夹通孔，所述推料气缸可将工件推进所述装夹通孔内；所述储料盒向上移动时，所述压紧机构方可伸入所述装夹通孔内压紧所述工件。

作为本发明的一种实施方式，所述动力机构包括动力机架，所述旋转筒转动安装在所述动力机架内；所述动力支架内设有轴承，所述旋转筒前端固定安装在所述轴承内；所述旋转筒的后端通过皮带与所述驱动装置连接，所述驱动装置转动通过所述皮带带动所述旋转筒转动；

所述动力机架上端设有用于推动所述储料盒上下移动的升降气缸。

作为本发明的一种实施方式，所述动力机架上设有与所述升降气缸平行设置的导杆，所述储料盒与所述导杆滑动连接；

所述储料盒位于所述推料气缸上方设有第一传感器，所述第一传感器与所述控制机构连接，所述第一传感器用于感应所述储料盒内在所述第一传感器的安装高度以上是否有工件。

作为本发明的一种实施方式，所述夹套的后端连接有沿径向方向往外伸出的翼板，所述旋转筒后端开有允许所述翼板嵌入的凹槽，所述凹槽与所述翼板之间连接有弹簧，当所述压紧机构退出所述装夹通孔时，所述弹簧通过所述翼板将所述夹套往后弹出。

作为本发明的一种实施方式，所述压紧机构包括压紧气缸、连接轴承和压紧杆，所述连接轴承固定连接在所述压紧气缸的伸缩杆的前端，所述压紧杆与所述连接轴承连接，从而所述压紧气缸可推动所述压紧杆向前移动伸进所述装夹通孔内或拉动所述压紧杆向后移动退出所述装夹通孔外，同时所述压紧杆可相对所述压紧气缸转动。

作为本发明的一种实施方式，所述压紧气缸一旁设有第二传感器，所述第二传感器与所述控制机构连接，所述第二传感器用于感应所述压紧杆是否有退出所述装夹通孔外。

作为本发明的一种实施方式，所述切削机构包括切削气缸、移动块、切削刀具和顶出气缸，所述移动块连接所述切削气缸的伸缩端，所述切削气缸推动所述移动块靠近或远离所述动力机构；所述切削刀具和顶出气缸分别固定在所述移动块上，所述移动块靠近所述动力机构时，所述切削刀具为所述工件切削锥面；

所述顶出气缸的伸缩端伸出时，可从所述动力机构前端将所述装夹通孔内的工件从前往后顶出。

作为本发明的一种实施方式，所述切削气缸包括两根平行的伸缩杆，所述移动块与所述切削气缸的两个伸缩杆连接；

所述顶出气缸的伸缩杆的前端连接有柔性顶出块。

作为本发明的一种实施方式，所述动力机构、切削机构、压紧机构和控制机构均安装在机床上，所述机床位于所述旋转筒后方开有一落料孔，所述落料孔远离所述旋转筒的一侧设有挡料板。

作为本发明的一种实施方式，所述机床下方设有柔性传送带，所述工件从所述落料孔掉落后掉落到所述柔性传送带上，所述柔性传送带用于将所述工件运送出所述机床外。

本发明具有如下有益效果：本发明公开了一种金属零件锥面加工设备，动力机构、切削机构、压紧机构和控制机构，其中，动力机构包括旋转筒、夹套和用于带动所述旋转筒转动的驱动装置，工作时，工件装夹在夹套内，动力机构通过带动旋转筒转动，进而带动夹套和工件转动，切削机构靠近转动的工件即可实现对工件的车削加工；在装夹工件时，只需从夹套的后端想装夹通孔内放入工件，之后控制机构控制压紧机构动作将工件向前推移，使工件前端露出夹套和旋转筒前端，同时夹套向前移动的过程中，在旋转筒的锥形缩孔的挤压下向内收缩从而夹紧工件，装夹极为方便快速，在车完锥面后，再从前往后将工件推出夹套外即可，操作方便。因此，本发明在加工工件锥面时，具有装夹快速、操作方便，生产效率高等优点。

附图说明

图1为本发明的金属零件锥面加工设备的结构示意图；

图2为本发明的金属零件锥面加工设备的结构示意图；

图3为本发明的动力机构和上料机构的结构示意图；

图4为本发明的动力机构的结构示意图；

图5为本发明的旋转筒的爆炸结构示意图；

图6为本发明的旋转筒的中间剖视示意图。

图中具体结构说明：1动力机构、11动力机架、12旋转筒、121凹槽、13夹套、14装夹通孔、15轴承、16翼板、17弹簧、18驱动装置、19皮带、2压紧机构、21压紧气缸、22连接轴承、23压紧杆、24第二传感器、3切削机构、31切削气缸、32移动块、33切削刀具、34顶出气缸、35柔性顶出块、4控制机构、5机床、51落料孔、52挡料板、6柔性传送带、7上料机构、71储料盒、72推料气缸、73第一传感器、74升降气缸、75导杆、8工件、81螺帽。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。

参照图1-6，一种金属零件锥面加工设备，包括动力机构1、切削机构3、压紧机构2和控制机构4，所述控制机构4用于控制所述动力机构1、切削机构3和压紧机构2的动作；所述切削机构3位于所述动力机构1前端，所述压紧机构2位于所述切削机构1后端；所述动力机构1包括旋转筒12、夹套13和用于带动所述旋转筒12转动的驱动装置18，所述旋转筒12内开有允许装入所述夹套13的锥形缩孔，所述夹套12为弹性夹套，夹套12内开有用于装夹工件8的装夹通孔14，所述锥形缩孔朝向所述切削机构3一端为缩小端；

所述工件8从所述夹套12后端装进所述装夹通孔14内后，所述压紧机构2从所述工件8后端推动所述工件8向前移动，所述工件8前端伸出所述锥形缩孔外，同时所述工件8推动所述夹套13向前移动，所述夹套13在所述锥形缩孔挤压下向内收缩夹紧所述工件8，在所述驱动装置18的带动下所述工件8转动，所述切削机构3在所述工件8前端为所述工件8切削锥面。

具体的，参照图5-6，本实施例中，工件8为螺丝接头，工件8尾部为螺帽81，而夹套13内设有可以与螺帽81顶靠的台阶，工件8从装夹通孔14装夹紧夹套13内后，螺帽81可顶靠在夹套13内的台阶上，从而可以通过推动工件8而推动夹套13向前移动使夹套13收缩夹紧，为了保证提供足够的加工空间，在螺帽81顶靠夹套13内的台阶时，工件8的前端要伸出夹套13外一定距离。对于本实施例的夹套13的结构，具体为，夹套13的前端也为锥形状，夹套13上开有多条轴向的伸缩缝在夹套13向前移动时，夹套13受挤压，伸缩缝收缩，此时夹套13即可夹紧工件8。

作为本发明的一种实施方式，参照图1-3，该金属零件锥面加工设备还包括有上料机构7，所述上料机构7包括储料盒71，所述储料盒71位于所述旋转筒12后侧，所述储料盒71可相对所述旋转筒12上下移动；所述储料盒71下端朝向所述旋转筒12的一侧开有允许所述工件8推出的出料口，所述储料盒71下端还装有用于将所述储料盒71内的工件从所述出料口推出的推料气缸72；所述储料盒71向下移动时，所述出料口对准所述夹套13的装夹通孔14，所述推料气缸72可将工件8推进所述装夹通孔14内；所述储料盒71向上移动时，所述压紧机构2方可伸入所述装夹通孔14内压紧所述工件8。设置上料机构7，上料机构7由控制机构4控制，由此可实现自动上料，在上料时，推料气缸72将储料盒71内最下端的工件8推入到夹套13内，之后推料气缸72回缩，储料盒71内的工件8就会从上往下掉，由此可为下一次上料做准备。因此，在人工填料时，可一次在推料气缸72上装入多个工件8，上料机构72即可从下往上逐个将工件8推入夹套13中进行加工，由此可实现自动上料，节约了人力，同时提高了生产效率。

作为本发明的一种实施方式，所述动力机构1包括动力机架11，所述旋转筒12转动安装在所述动力机架11内；具体的，所述动力支架11内设有轴承15，所述旋转筒12前端固定安装在所述轴承15内；参照图4，所述旋转筒12的后端通过皮带19与所述驱动装置18连接，驱动装置18为电机，所述驱动装置18转动通过所述皮带19带动所述旋转筒12转动；

所述动力机架11上端设有用于推动所述储料盒71上下移动的升降气缸74。同样，升降气缸74与控制机构4连接，由此，控制机构可通过控制升降气缸74的升降实现自动控制储料盒71的升降，当升降气缸74下降后，推料气缸72动作将工件8推进夹套13内，推料气缸72回缩复位后，升降气缸74即可带动储料盒71上升，等待下一次上料。该过程可实现自动控制，省时省力。

作为本发明的一种实施方式，所述动力机架上设有与所述升降气缸平行设置的导杆75，所述储料盒71与所述导杆75滑动连接；设置导杆75，能够对储料盒71的移动起到导向和限位的作用，保证机构的运行稳定。

作为本发明的一种实施方式，所述储料盒71位于所述推料气缸72上方设有第一传感器73，所述第一传感器73与所述控制机构4连接，所述第一传感器73用于感应所述储料盒71内在所述第一传感器73的安装高度以上是否有工件8。其中，第一传感器73可采用距离传感器或其他可替代的传感器，在工作时，第一传感器73感应到其安装位置的高度以上无工件8时，则表明储料盒71内的工件快消耗殆尽或没有工件，此时可将信号反馈给控制中心4，控制中心4即可控制设备暂停运转，由此避免空转，浪费电能，此外，在检测到无工件时，控制中心4还可发出警报，提示工作人员加料，以恢复设备的加工工作，以此保证生产的正常进行。

作为本发明的一种实施方式，参照图5-6，所述夹套13的后端连接有沿径向方向往外伸出的翼板16，所述旋转筒12后端开有允许所述翼板16嵌入的凹槽121，所述凹槽121与所述翼板16之间连接有弹簧17，当所述压紧机构2退出所述装夹通孔14时，所述弹簧17通过所述翼板16将所述夹套13往后弹出。即，在完成切削加工压紧机构2退出后，弹簧17可自动将夹套13往后推出一定距离，此时即可实现令夹套13脱离旋转筒12锥形缩孔的挤压，夹套13恢复原状，此时即可轻松将工件8从前往后推出。设置了翼板16与凹槽121卡紧，可保证旋转筒12转动时，夹套13和工件8能够随之转动，弹簧17自动将夹套13往后推出，以此可令夹套13能够正常松开，以便工件8的脱离，此外，弹簧17还作为凹槽121与翼板16之间的连接件，可避免翼板16脱离凹槽121，保证每一次压紧工件8时，翼板16都能正常嵌入凹槽121内。

作为本发明的一种实施方式，参照图1-2，所述压紧机构2包括压紧气缸21、连接轴承22和压紧杆23，所述连接轴承22固定连接在所述压紧气缸21的伸缩杆的前端，所述压紧杆23与所述连接轴承22连接，从而所述压紧气缸21可推动所述压紧杆23向前移动伸进所述装夹通孔14内或拉动所述压紧杆23向后移动退出所述装夹通孔14外，同时所述压紧杆23可相对所述压紧气缸21转动。压紧气缸21由控制机构4控制，当完成上料，储料盒71上移复位后，控制机构4即可控制压紧气缸21动作，压紧气缸21推动压紧杆23向前移动，压紧杆23前端顶靠工件8使得工件8和夹套13向前移动夹紧，在工件8转动的过程中，压紧杆23可随工件8一起转动，完成车削后压紧气缸21再带动压紧杆23退出。压紧杆23通过连接轴承22与压紧气缸21连接，由此可实现令压紧杆23可随工件8转动，避免压紧杆23与工件8之间发生滑动摩擦，避免磨损。

作为本发明的一种实施方式，所述压紧气缸23一旁设有第二传感器24，所述第二传感器24与所述控制机构4连接，所述第二传感器24用于感应所述压紧杆23是否有退出所述装夹通孔14外。具体的，第二传感器24可采用距离传感器或其他可替代的传感器，由于连接轴承22的直径较大，所以第二传感器24可设在压紧杆23复位时(即退出回到原位时)连接轴承22所在的位置，当第二传感器24感应到连接轴承22时，即表明压紧杆23复位，此时表明压紧杆23与动力机构1之间预留有足够储料盒71和推料气缸72上下移动的空间，此时控制机构4方可向升降气缸74发生指令实现自动上料，当未感应到压紧杆23复位时，升降气缸74不向下移动。由此，设置第二传感器24可避免机构之间发生碰撞，由此可减少设备故障发生的可能。

作为本发明的一种实施方式，所述切削机构3包括切削气缸31、移动块32、切削刀具33和顶出气缸34，所述移动块32连接所述切削气缸31的伸缩端，所述切削气缸31推动所述移动块32靠近或远离所述动力机构1；所述切削刀具33和顶出气缸34分别固定在所述移动块32上，所述移动块32靠近所述动力机构1时，所述切削刀具33为所述工件8切削锥面；所述顶出气缸的伸缩端伸出时，可从所述动力机构前端将所述装夹通孔内的工件从前往后顶出。即，在压紧机构2压紧工件8后，驱动装置18带动工件8转动，此时切削气缸31推动切削刀具33靠近工件8实现切削圆锥面，切削完成后，顶出气缸34动作，从前往后将工件8顶出夹套13外，实现自动卸料，顶出后顶出气缸34再回缩，切削气缸31带动移动块32前移，为切削刀具33的下一次切削工作做准备。由此，本实施例可实现自动切削和自动卸料，大大减少了人工劳动压力，提高生产效率。

作为本发明的一种实施方式，所述切削气缸31包括两根平行的伸缩杆，所述移动块32与所述切削气缸31的两个伸缩杆连接；采用双杆的切削气缸31，双杆可为移动块32提供稳定支撑，避免在切削过程中移动块32发生晃动，由此可保证切削精度。

所述顶出气缸34的伸缩杆的前端连接有柔性顶出块35。设置柔性顶出块35，在将工件8顶出时，柔性顶出块35与工件8碰撞，不会对工件造成撞伤。

作为本发明的一种实施方式，参照图1，所述动力机构1、切削机构3、压紧机构2和控制机构4均安装在机床5上，所述机床5位于所述旋转筒12后方开有一落料孔51，所述落料孔51远离所述旋转筒12的一侧设有挡料板52。在顶出气缸34将工件8顶出后，工件8可顺势从落料孔51掉出，由此避免工件8在动力机构1后方堆积，同时，设置挡料板52能够保证工件8能够准确从落料孔掉落。

作为本发明的一种实施方式，所述机床5下方设有柔性传送带6，所述工件8从所述落料孔51掉落后掉落到所述柔性传送带6上，所述柔性传送带6用于将所述工件8运送出所述机床5外。工件掉落到柔性传送带6上时，不会被撞伤，利用柔性传送带6将工件8送出，便于后端的收捡，方便人工操作。

本实施例在工作时，人工在储料盒71上装入工件8，控制机构4控制升降气缸74动作使储料盒下移，之后推料气缸72将工件推进夹套13内，之后升降气缸74和推料气缸72复位，以此完成自动上料；上料后压紧气缸21动作，压紧杆23伸入夹套13内压紧工件8，此时完成自动夹紧；压紧后驱动装置18带动旋转筒12转动，工件8随之转动，此时切削气缸31推动移动块32靠近工件8，切削刀具33接触工件8进行切削，完成切削后，驱动装置18停转，顶出气缸34动作将工件8推出，切削气缸31带动移动块32远离动力机构1，等待下一次的推进切削动作，由此即完成了一次自动切削过程。之后上料机构7再动作上料，以此循环往复，实现快速的自动上料、装夹、切削、卸料等工序，该过程人工参与度低，自动化程度高，由此极大降低了人工劳力投入，提高了生产效率。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：包括动力机构、切削机构、压紧机构和控制机构，所述控制机构用于控制所述动力机构、切削机构和压紧机构的动作；所述切削机构位于所述动力机构前端，所述压紧机构位于所述切削机构后端；所述动力机构包括旋转筒、夹套和用于带动所述旋转筒转动的驱动装置，所述旋转筒内开有允许装入所述夹套的锥形缩孔，所述夹套为弹性夹套，夹套内开有用于装夹工件的装夹通孔，所述锥形缩孔朝向所述切削机构一端为缩小端；

所述工件从所述夹套后端装进所述装夹通孔内后，所述压紧机构从所述工件后端推动所述工件向前移动，所述工件前端伸出所述锥形缩孔外，同时所述工件推动所述夹套向前移动，所述夹套在所述锥形缩孔挤压下向内收缩夹紧所述工件，在所述驱动装置的带动下所述工件转动，所述切削机构在所述工件前端为所述工件切削锥面。

2.如权利要求1所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：还包括有上料机构，所述上料机构包括储料盒，所述储料盒位于所述旋转筒后侧，所述储料盒可相对所述旋转筒上下移动；所述储料盒下端朝向所述旋转筒的一侧开有允许所述工件推出的出料口，所述储料盒下端还装有用于将所述储料盒内的工件从所述出料口推出的推料气缸；所述储料盒向下移动时，所述出料口对准所述夹套的装夹通孔，所述推料气缸可将工件推进所述装夹通孔内；所述储料盒向上移动时，所述压紧机构方可伸入所述装夹通孔内压紧所述工件。

3.如权利要求2所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述动力机构包括动力机架，所述旋转筒转动安装在所述动力机架内；所述动力支架内设有轴承，所述旋转筒前端固定安装在所述轴承内；所述旋转筒的后端通过皮带与所述驱动装置连接，所述驱动装置转动通过所述皮带带动所述旋转筒转动；

所述动力机架上端设有用于推动所述储料盒上下移动的升降气缸。

4.如权利要求3所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述动力机架上设有与所述升降气缸平行设置的导杆，所述储料盒与所述导杆滑动连接；

所述储料盒位于所述推料气缸上方设有第一传感器，所述第一传感器与所述控制机构连接，所述第一传感器用于感应所述储料盒内在所述第一传感器的安装高度以上是否有工件。

5.如权利要求1所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述夹套的后端连接有沿径向方向往外伸出的翼板，所述旋转筒后端开有允许所述翼板嵌入的凹槽，所述凹槽与所述翼板之间连接有弹簧，当所述压紧机构退出所述装夹通孔时，所述弹簧通过所述翼板将所述夹套往后弹出。

6.如权利要求1所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述压紧机构包括压紧气缸、连接轴承和压紧杆，所述连接轴承固定连接在所述压紧气缸的伸缩杆的前端，所述压紧杆与所述连接轴承连接，从而所述压紧气缸可推动所述压紧杆向前移动伸进所述装夹通孔内或拉动所述压紧杆向后移动退出所述装夹通孔外，同时所述压紧杆可相对所述压紧气缸转动。

7.如权利要求6所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述压紧气缸一旁设有第二传感器，所述第二传感器与所述控制机构连接，所述第二传感器用于感应所述压紧杆是否有退出所述装夹通孔外。

8.如权利要求1所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述切削机构包括切削气缸、移动块、切削刀具和顶出气缸，所述移动块连接所述切削气缸的伸缩端，所述切削气缸推动所述移动块靠近或远离所述动力机构；所述切削刀具和顶出气缸分别固定在所述移动块上，所述移动块靠近所述动力机构时，所述切削刀具为所述工件切削锥面；

所述顶出气缸的伸缩端伸出时，可从所述动力机构前端将所述装夹通孔内的工件从前往后顶出。

9.如权利要求8所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述切削气缸包括两根平行的伸缩杆，所述移动块与所述切削气缸的两个伸缩杆连接；

所述顶出气缸的伸缩杆的前端连接有柔性顶出块。

10.如权利要求1所述的一种金属零件锥面加工设备，其特征在于：所述动力机构、切削机构、压紧机构和控制机构均安装在机床上，所述机床位于所述旋转筒后方开有一落料孔，所述落料孔远离所述旋转筒的一侧设有挡料板；

所述机床下方设有柔性传送带，所述工件从所述落料孔掉落后掉落到所述柔性传送带上，所述柔性传送带用于将所述工件运送出所述机床外。

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