一种用于梳杰攻牙的半自动攻牙机及其攻牙方法

摘要

本发明公开了一种用于梳杰攻牙的半自动攻牙机及其攻牙方法，所述半自动攻牙机包括机架，PLC控制器，攻牙动力机和还包括设置竖向导轨，竖向气缸，中空卡盘装置，磁性夹头；中空卡盘装置与所述竖向导轨配合滑动连接，所述攻牙动力机，中空卡盘装置，竖向气缸与PLC控制器电气控制相连。本发明在攻牙过程中，利用磁性动力头将丝锥吸住并带动其转动，配合中空卡盘装置带动工件向上移动，以完成攻牙；在攻牙完成后，利用中空卡盘装置带动工件向下移动，在移动的过程中，使丝锥受到向下的作用力，从而将其扯落下来，完成自动拆卸丝锥的过程。本发明通过自动拆卸丝锥，减少了工序，缩短了加工时间，提高了工件的加工效率且操作简单方便，实用性强。

说明书

技术领域

    本发明涉及一种攻牙机及其攻牙方法，尤其涉及一种用于梳杰攻牙的半自动攻牙机及其攻牙方法。 

背景技术

梳杰出厂前需要对其进行攻牙加工，攻牙产量和质量是一个影响梳杰效益的重要因素，攻牙成本越低，攻牙产量越高，效益越大，许多厂家十分注重提高梳杰的攻牙产量和质量。 

   但是，现有市场上的攻牙机在对梳杰攻牙完毕后，攻牙机的丝锥必须倒转，将丝锥退出，丝锥和梳杰分离后，梳杰才能卸下，存在加工工件时间长，攻牙效率低和质量无法保证等技术问题。 

    授权公告号为CN202239997U，授权公告日期为2012年5月30日的中国实用新型专利（以下简称对比文件）公开了一种加工缓粘结预应力钢绞线锚具夹片的攻丝机，包括夹头和丝锥，所述丝锥与夹头为分离结构；所述夹头上设置一个中心孔比丝锥外径大0.05-0.15mm 的轴，轴的沿轴向外侧加两个顶丝，通过顶丝将丝锥固定。 

    上述专利文献中是采用两个顶丝从两端将丝锥顶住，对工件完成攻丝，攻丝完成后，松开两个顶丝，丝锥自然脱离，从而解决攻丝机攻丝完成后需倒转，攻牙效率低等问题。但是，采用上述专利文献中的攻丝机完成攻丝后，还是需要拧松顶丝，这一过程还是会浪费很多加工时间，不能很好的解决上述技术问题。 

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于梳杰攻牙的半自动攻牙机及其攻牙方法，其能解决攻牙机完成攻牙后，丝锥必须倒转，将丝锥退出，丝锥和梳杰分离后，梳杰才能卸下，从而使得加工工件时间长，攻牙效率低等技术问题。 

    为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种用于梳杰攻牙的半自动攻牙机，包括机架，PLC控制器，设置在所述机架上的攻牙动力机，还包括设置在所述机架上的竖向导轨，设置在位于所述攻牙动力机动力头下方的机架上的竖向气缸，设置在所述竖向气缸活塞上的中空卡盘装置，与所述攻牙动力机动力头连接的磁性夹头；所述磁性夹头用于在攻牙时吸住丝锥，所述中空卡盘装置与所述竖向导轨配合滑动连接，其在竖向气缸的作用下可沿所述竖向导轨在放料位置与攻牙完成位置之间往复运动以完成攻牙和自动拆卸丝锥过程，所述攻牙动力机，中空卡盘装置，竖向气缸与PLC控制器电气控制相连。 

    优选的，所述磁性夹头包括夹头壳体，所述夹头壳体内部有空腔，其顶部为开口，其底部为封闭结构，设置在所述夹头壳体开口顶部的夹头盖，放置在所述夹头壳体内部空腔且位于其封闭底部的磁铁装置，在所述夹头壳体封闭底端上开有用于插入丝锥的通孔。 

   优选的，所述磁铁装置包括磁铁盖，设置在所述磁铁盖内的磁铁，设置在所述磁铁盖上的导向杆，在所述夹头盖上设置有与所述磁铁装置导向杆相匹配的导向通孔，所述导向杆一端设置在所述磁铁盖上，其另外一端穿过所述夹头盖导向通孔，在穿过所述夹头盖的导向杆的另外一端上设置有限位板。 

    优选的，所述中空卡盘装置包括竖向板，设置在所述竖向板一侧的导槽，与所述竖向板另外一侧连接的支撑架，与所述支撑架相连接的中空卡盘。 

    优选的，所述导槽与所述竖向导轨相配合滑动连接，所述导槽与所述竖向导轨之间有间隙。 

    优选的，在所述中空卡盘装置上还设置有放入工件时，用于支撑工件的挡板装置，所述挡板装置包括设置在所述中空卡盘装置竖向板支撑架上的挡板气缸，设置在所述挡板气缸活塞端的L型挡板，所述中空卡盘装置的夹爪上开有缺口，所述L型挡板的另外一端在所述挡板气缸活塞的带动下从所述夹爪上的缺口伸入且被送至位于所述中空卡盘的中部空腔上方位置，用于支撑放入的工件；当攻牙时，所述中空卡盘的夹爪将工件夹持住，所述挡板气缸活塞回缩，所述L型挡板的另外一端在所述挡板气缸活塞的带动下从所述夹爪上的缺口缩回且移出所述中空卡盘的中部空腔上方位置，所述挡板气缸与所述PLC控制器电气控制相连。 

    优选的，在所述机架上还设置有用于润滑丝锥的润滑喷油装置，其包括喷油嘴和油管，所述润滑喷油装置与所述PLC控制器电气控制相连。 

    优选的，在所述中空卡盘装置的底部还设置有出料导向架，在所述机架上还设置有出料接盘，攻牙后的工件经所述出料导向架掉入所述出料接盘排出。 

    优选的，所述功力攻牙机、竖向导轨、中空卡盘装置，竖向气缸，磁性夹头均设置有2至3台。 

   本发明还提供一种如上所述的半自动攻牙机的攻牙方法，包括以下步骤： 

  （1）、将工件放入位于加料位置的中空卡盘装置中，控制所述中空卡盘装置的夹爪夹紧工件，将丝锥放入磁性夹头，利用所述磁性夹头将丝锥吸住；

  （2）、控制所述中空卡盘装置沿所述竖向导轨向上朝攻牙完成位置移动，控制攻牙动力机带动磁性夹头和丝锥转动，当工件与丝锥接触时，开始攻牙；

  （3）、当所述中空卡盘装置沿所述竖向导轨移动到攻牙完成位置时，攻牙完成，控制磁性夹头和丝锥停止转动；控制所述中空卡盘装置沿所述竖向导轨向下移动到放料位置，当工件的内牙与所述丝锥的外牙刃口部位相接触时，丝锥受到在所述中空卡盘装置向下的作用力，丝锥被向下扯落，从而完成自动拆卸丝锥的过程；

  （4）、当所述中空卡盘装置沿所述竖向导轨向下移动到加料位置时，控制所述中空卡盘装置的夹爪松开工件，让工件自然脱落排出；

  其中，第（4）步完成后转到执行第（1）步，直至整个攻牙加工任务完成。

本发明的有益效果在于：在攻牙过程中，利用磁性动力头将丝锥吸住并带动其转动，配合中空卡盘装置带动工件向上移动，以完成攻牙；在攻牙完成后，利用中空卡盘装置带动工件向下移动，在移动的过程中，通过工件的内牙与丝锥的外牙刃口相接触，使丝锥受到向下的作用力，从而将丝锥从磁性动力头上扯落下来，完成自动拆卸丝锥的过程。本发明通过自动拆卸丝锥，减少了工序，缩短了工件的加工时间，极大的提高了工件的加工效率且操作简单方便，实用性强。 

附图说明

图1为本发明中实施例1的立体结构示意图； 

图2为图1中的A部放大结构示意图；

图3为本发明实施例1的磁性夹头处的结构示意图；

图4为本发明实施例1的磁性夹头处的局部立体结构示意图；

图5为本发明中自动拆卸丝锥原理示意图；

图6为本发明实施例1中空卡盘装置的导槽与机架上的竖向导轨处局部结构示意图；

图7为本发明中实施例2的立体结构示意图；

图8为本发明实施例2中的中空卡盘装置处局部立体结构示意图；

图9为图7中的B部放大结构示意图；

图中：1. 机架，2. PLC控制器，3. 攻牙动力机，4. 竖向导轨，5. 攻牙动力机动力头，6. 竖向气缸，7. 中空卡盘装置，8. 磁性夹头，9. 丝锥，10. 工件，11. 外牙刃口部位，12. 工件的内牙，13. 夹头壳体，14. 夹头盖，15. 通孔，16. 安装孔，17. 磁铁盖，18. 磁铁，19. 导向杆，20. 导向通孔，21. 限位板，22. 丝锥方头部位，23. 竖向板，24. 导槽，25. 支撑架，26. 中空卡盘，27. 浮动间隙，28. 喷油嘴，29. 油管，30. 出料导向架，31. 出料接盘，32. 挡板气缸，33. L型挡板，34. 缺口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步详细的阐述本发明的技术方案。 

   实施例1：如图1和图2所示，一种用于梳杰攻牙的半自动攻牙机，包括机架1，PLC控制器2，设置在所述机架1上的攻牙动力机3，还包括设置在所述机架1上的竖向导轨4，设置在位于所述攻牙动力机动力头5下方的机架1上的竖向气缸6，设置在所述竖向气缸活塞上的中空卡盘装置7，与所述攻牙动力机动力头5连接的磁性夹头8；所述磁性夹头8用于在攻牙时吸住丝锥9，所述中空卡盘装置7与所述竖向导轨4配合滑动连接，其在竖向气缸6的作用下可沿所述竖向导轨4在放料位置与攻牙完成位置之间往复运动以完成攻牙和自动拆卸丝锥过程，所述攻牙动力机3，中空卡盘装置7，竖向气缸6与PLC控制器2电气控制相连。如图2和图5所示，当所述竖向气缸6的活塞收缩到最低点位置时，其活塞上的中空卡盘装置7沿着所述竖向导轨4被拉回加料位置，此时，可将工件10放入中空卡盘装置7中；放入工件10后，控制所述竖向气缸6的活塞开始伸出，其活塞上的中空卡盘装置7也被推动沿所述竖向导轨4向上运动，当中空卡盘装置中的工件10与攻牙动力机的丝锥9开始接触时，开始对工件10攻牙；当所述竖向气缸6的活塞继续伸出到最高点位置时，其活塞上的中空卡盘装置7沿着所述竖向导轨4被送至攻牙完成位置，此时丝锥的外牙刃口部位11整个贯通工件10，使得工件10攻牙完成；这时，控制丝锥9停止转动，再控制所述竖向气缸6的活塞回缩，带动中空卡盘装置7和工件10一起沿竖向导轨4向下方的加料位置移动，在向下移动的过程中，当工件的内牙12与所述丝锥的外牙刃口部位11相接触时，丝锥9受到在所述中空卡盘装置1和工件10向下的作用力，从而吸附在所述磁性夹头8上的丝锥9被向下扯落，从所述中空卡盘装置7的空腔中掉出，从而完成自动拆卸丝锥的过程。采用本发明来自动拆卸丝锥，就避免了一般的攻牙机在攻牙完成后，需将丝锥倒转退出，才能将丝锥和工件分离，节省了加工时间，极大的提高了加工效率，提高了加工产量；对比文件中是用两个顶丝从两端将丝锥顶住，对工件完成攻丝，攻丝完成后，还要采用人工去松开两个顶丝，使丝锥脱落，与对比文件相比，本发明更加有效的解决了上述技术问题；另一方面，这种攻牙方式是将丝锥的外牙刃口部位11分全部贯通工件10以完成工件的攻牙，这样选择的丝锥的外牙刃口部位11的长度可以长一点，也可以短一点，丝锥的选择范围大，通用强。 

   如图3和图4所示，所述磁性夹头8包括夹头壳体13，所述夹头壳体13内部有空腔，其顶部为开口，其底部为封闭结构，设置在所述夹头壳体开口顶部的夹头盖14，放置在所述夹头壳体内部空腔且位于其封闭底部的磁铁装置，在所述夹头壳体封闭底端上开有用于插入丝锥的通孔15。所述攻牙动力机动力头5上和所述夹头壳体13上设置有螺纹孔，用螺丝穿过所述攻牙动力机动力头5上和所述夹头壳体13上的螺纹孔将所述磁性夹头8连接到所述攻牙动力机动力头5上。插入丝锥时，将丝锥插入所述夹头壳体封闭底端上的通孔，从而使得所述磁铁装置将丝锥吸住。所述夹头壳体开口顶部且位于内部空腔一侧上设置有内螺纹，所述夹头盖14外周边设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，在所述夹头盖上设置有2个安装孔16，用铁杆插入所述安装孔16中以将所述夹头盖14扭转进所述夹头壳体13开口顶部。 

    所述磁铁装置包括磁铁盖17，设置在所述磁铁盖17内的磁铁18，设置在所述磁铁盖17上的导向杆19，在所述夹头盖14上设置有与所述磁铁装置导向杆相匹配的导向通孔20，所述导向杆19一端设置在所述磁铁盖17上，其另外一端穿过所述夹头盖的导向通孔20，在穿过所述夹头盖的导向杆的另外一端上设置有限位板21。这样设置，有利于限制磁铁的移动范围，使得磁铁通过所述导向杆与导向通孔配合只能沿其轴向上下移动，一般将丝锥插入所述夹头壳体封闭底端上的通孔15时，是将丝锥方头部位22插入所述通孔15，不同规格的丝锥方头部位22的长度不相同，这样当丝锥方头部位22长度过长，将其插入所述夹头壳体封闭底端上的通孔15时，其会将磁铁18沿其轴向向上顶起，而不会使磁铁18左右移动，从而保证丝锥方头部位22过长的丝锥的正常使用；在自动拆卸丝锥的过程中，当丝锥9被向下拉离磁铁时，磁铁18在向下的作用力下会向下移动，当移动到一定位置时，设置在所述磁铁装置导向杆的另外一端上的限位板21，会与所述夹头盖14相接触，从而对磁铁18起到限位的作用。 

    如图2和图6所示，所述中空卡盘装置7包括竖向板23，设置在所述竖向板23一侧的导槽24，与所述竖向板23另外一侧连接的支撑架25，与所述支撑架25相连接的中空卡盘26。所述支撑架25与所述竖向气缸6的活塞相连接。所述导槽24与所述竖向导轨4相配合滑动连接，所述导槽24与所述竖向导轨4之间有浮动间隙27。此处设置的浮动间隙27的作用是在攻牙过程中，当夹紧工件的中空卡盘装置7在受到丝锥9的作用力下，所述中空卡盘装置7可在浮动间隙27范围内进行移动，从而配合丝锥9在攻牙的工件10上找准圆心，提高了产品的加工质量。 

如图2所示，在所述机架1上还设置有用于润滑丝锥的润滑喷油装置，其包括喷油嘴28和油管29，所述润滑喷油装置与所述PLC控制器2电气控制相连。当丝锥9进行攻牙时，所述喷油装置将油脂喷射到丝锥9上，以增强丝锥9的切削能力，提高攻牙效率和攻牙质量。 

  如图1所示，在所述中空卡盘装置7的底部还设置有出料导向架30，在所述机架1上还设置有出料接盘31，被自动卸下的丝锥9和攻牙后的工件10由所述中空卡盘装置7的空腔掉出后经所述出料导向架30掉入所述出料接盘31排出。这样，避免了丝锥9和工件10在掉落的过程中被碰撞损坏的问题发生。 

所述功力攻牙机3、竖向导轨4、中空卡盘装置7，竖向气缸6，磁性夹头8均设置有3套，也可以均设置为2套，以提高加工效率。 

 如图1至图5所示，本发明还提供一种如上所述的半自动攻牙机的攻牙方法，包括以下步骤： 

（1）、将工件10放入位于加料位置的中空卡盘装置7中，控制所述中空卡盘装置7的夹爪夹紧工件10，将丝锥9放入磁性夹头8，利用所述磁性夹头8将丝锥9吸住；

  （2）、控制所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4向上朝攻牙完成位置移动，控制攻牙动力机3带动磁性夹头8和丝锥9转动，当工件10与丝锥9接触时，开始攻牙；

  （3）、当所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4移动到攻牙完成位置时，攻牙完成，控制磁性夹头8和丝锥9停止转动；控制所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4向下移动到放料位置，当工件的内牙12与所述丝锥的外牙刃口部位11相接触时，丝锥9受到在所述中空卡盘装置7向下的作用力，丝锥9被向下扯落，从而完成自动拆卸丝锥的过程；

  （4）、当所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4向下移动到加料位置时，控制所述中空卡盘装置7的夹爪松开工件，让工件10自然脱落排出；

  其中，第（4）步完成后转到执行第（1）步，直至整个攻牙加工任务完成。

   实施例2：如图7至图9所示，与实施例1相比，不同之处在于：在所述中空卡盘装置7上还设置有放入工件10时，用于支撑工件10的挡板装置，所述挡板装置包括设置在所述中空卡盘装置竖向板支撑架25上的挡板气缸32，设置在所述挡板气缸32活塞端的L型挡板33，所述中空卡盘装置的夹爪上开有缺口34，所述L型挡板33的另外一端在所述挡板气缸32活塞的带动下从所述夹爪上的缺口34伸入且被送至位于所述中空卡盘26的中部空腔上方位置，用于支撑放入的工件10；当攻牙时，所述中空卡盘的夹爪将工件10夹持住，所述挡板气缸32活塞回缩，所述L型挡板33的另外一端在所述挡板气缸活塞的带动下从所述夹爪上的缺口34缩回且移出所述中空卡盘的中部空腔上方位置，所述挡板气缸32与所述PLC控制器2电气控制相连。这样将工件10放置到所述中空卡盘装置7后，手就可以离开中空卡盘装置7，避免了所述中空卡盘装置7的夹爪在夹紧工件10时将人手夹伤的事故发生，提高了安全性；另外，无需等夹爪将工件夹紧后再松手，节省了时间，提高了加工效率。 

    本发明还提供一种根据如上所述的半自动攻牙机的攻牙方法，包括以下步骤： 

  （1）、控制所述挡板气缸32活塞伸出，将工件10放入位于加料位置的中空卡盘装置7中且位于所述中空卡盘的中部空腔上方位置的L型挡板33上，将丝锥9放入磁性夹头8，利用磁性夹头8将丝锥9吸住；

  （2）、控制所述中空卡盘装置7的夹爪夹紧工件10，控制所述挡板气缸32活塞回缩；控制所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4向上朝攻牙完成位置移动，控制攻牙动力机3带动磁性夹头8和丝锥9转动，当工件10与丝锥9接触时，开始攻牙；

  （3）、当所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4移动到攻牙完成位置时，攻牙完成，控制磁性夹头8和丝锥9停止转动；控制所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4向下移动到放料位置，当工件的内牙12与所述丝锥的外牙刃口部位11相接触时，丝锥9受到在所述中空卡盘装置7向下的作用力，丝锥9被向下扯落，从而完成自动拆卸丝锥的过程；

  （4）、当所述中空卡盘装置7沿所述竖向导轨4向下移动到加料位置时，控制所述中空卡盘装置7的夹爪松开工件，让工件10自然脱落排出；

  其中，第（4）步完成后转到执行第（1）步，直至整个攻牙加工任务完成。

综上所述，本发明在攻牙过程中，利用磁性动力头将丝锥吸住并带动其转动，配合中空卡盘装置带动工件向上移动，以完成攻牙；在攻牙完成后，利用中空卡盘装置带动工件向下移动，在移动的过程中，通过工件的内牙与丝锥的外牙刃口相接触，使丝锥受到向下的作用力，从而将丝锥从磁性动力头上扯落下来，完成自动拆卸丝锥的过程。本发明通过自动拆卸丝锥，减少了工序，缩短了工件的加工时间，极大的提高了工件的加工效率且操作简单方便，实用性强。 

以上所述功力攻牙机、竖向导轨、中空卡盘装置，竖向气缸，磁性夹头设置的数量可以根据实际情况来设置，也可以均设置成4台或4台以上。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。