专利名称：直线步进式多工位全针管笔头自动加工机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及圆珠笔加工设备，特别是适合加工球珠直径为0.3-0.5mm，不锈钢毛细管直径为0.8mm，长度为6.5mm圆珠笔的直线步进式全针管自动加工机床。
背景技术：
目前，国内圆珠笔生产一般都是采用多台机床分多道工序完成车削、钻孔、清洗、检测，然后再在另外几台机床上进行加珠与收口工序加工，加工精度差，生产效率低，还占据厂房很大面积；针对这些问题，曾有多工位圆珠笔头自动加工机床，但只能加工球珠直径为0.3-0.8mm的镍白铜笔头或不锈钢笔头。由于圆珠笔书写手感舒适，深受人们的喜爱，近年来发展迅速，大有取代其他类型圆珠笔之势。全针管笔头是制造水性笔和中性笔的关键部件，其结构由球珠和座体组成，座体由不锈钢毛细管制造，球珠直径为0.3-0.5mm，不锈钢毛细管直径为0.8mm，长度为6.5mm。由于精度比较高，加工比较困难，而多工位圆珠笔自动加工机床的一般结构为包括机身上部、机身下部与机身台面三大部分机身上部侧面安装有电控柜，其内安装有可编程控制器与电器控制组件；机身下部装有油箱、主电机、减速机与链轮涨紧装置；自动上料装置安装于机身顶部，专用电机、油泵与管道构成循环油路；机身台面安装有直线步进式多工位加工机构与凸轮机构传动连接，该机构由上下导轨安装在支架上，导轨两端设置有链轮安装在链轮支架上，链条与链轮传动连接，链条上安装有若干个固定板，每个固定板上安装有夹座，每个夹座内安装有弹性夹头，固定板与导轨滑动配合，链轮与减速机传动连接，减速机与主电机传动连接，主电机安装在机身台面上；机身台面的后部安装有间歇传动机构与凸轮机构，间歇传动机构与电机减速机传动连接，凸轮机构与间歇传动机构传动连接；电控柜与主电机、多工位加工机构中动力头传动机构、检测装置电连接。我们在其结构基础上，进行改进，加入滚压缩径机构与打三点机构，制成直线步进式全针管笔头自动加工机床，填补了国内空白。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种直线步进式全针管笔头自动加工机床。
本实用新型的技术方案是直线步进式多工位全针管笔头自动加工机床，包括机身上部、机身下部与机身台面三大部分；机身上部侧面安装有电控柜(26)，电控柜(26)内部安装有可编程控制器与电器控制组件；机身下部安装有油箱、主电机(18)、减速机(19)与链轮涨紧装置；自动上料装置安装于机身顶部，专用电机、油泵与管道构成循环油路；机身台面安装有直线步进式多工位加工机构与凸轮机构传动连接，该机构由上下导轨(24)安装在支架(22)上，导轨(24)两端设置有链轮(21)安装在链轮支架(25)上，链条与链轮(21)传动连接，链条上安装有若干个固定板，每个固定板上安装有夹座(20)，每个夹座(20)内安装有弹性夹头，固定板与导轨(24)滑动配合，链轮(21)与减速机(19)传动连接，减速机(19)与主电机(18)传动连接，主电机(18)安装在机身台面上；机身台面的后部安装有间歇传动机构与凸轮机构，间歇传动机构与电机减速机传动连接，凸轮机构与间歇传动机构传动连接；电控柜与主电机、多工位加工机构中动力头传动机构、检测装置电连接，其特征在于a、所说的多工位加工机构中安装有滚压缩径机构，设置在第5道工位；b、所说的多工位加工机构中安装有打三点机构，设置在第6道工位。
所说的滚压缩径机构，包括机架(401)、凸轮(402)、凸轮轴(403)、杠杆(404)、调节螺母(405)、旋压动力头(406)、弹性夹头(407)、导板(408)、皮带轮(409)、压紧扣(410)、滚压头(411)、定位套(412)、拉杆(413)、上压板(414)、夹紧件(415)与调整螺钉(416)，凸轮(402)安装在凸轮轴(403)上，杠杆(404)一端与凸轮(402)上的轨道滑动配合，另一端与拉杆(413)活动连接，杠杆(413)支点安装在机架(1)上，拉杆(413)与上压板(414)紧固连接，上压板(414)上安装有压紧扣(410)与旋压动力头(406)，定位套(412)安装在机架(401)上，旋压动力头(406)与定位套(412)活动配合，旋压动力头(406)内安装有滚压头(411)，滚压头(411)上凸块与定位套(412)上中心孔活动配合，旋压动力头(406)上端安装有皮带轮(409)与夹紧件(415)，夹紧件(415)下安装有调节螺母(405)，皮带轮(409)与旋压动力头(406)上端轴紧固连接，旋压动力头(406)轴端还安装有调整螺钉(416)。
所说的打三点机构包括气缸(501)、打三点动力头(502)、定位套(503)、凸轮(504)、调整开关(505)、杠杆(506)、调整螺母(507)、压紧扣(508)、上压板(509)与摆头杆(510)，杠杆(506)一端与凸轮(504)轨道滑动配合，另一端与上压板(509)上的拉杆(506)活动连接，打三点动力头(502)安装在上压板(509)上，打三点动力头(502)与定位套(503)活动配合，上压板(509)上安装有压紧扣(508)，压紧扣(508)与调整螺母(507)卡扣连接，打三点动力头(502)上端安装有气缸(501)且与其连通，与气缸(501)管道连接处设置有调节开关(505)，打三点动力头(502)内安装有摆头杆(510)与定位套(503)中心孔活动配合。
本实用新型的优点是1、完全采用国产原料和国产刀具加工全针管笔头，完全取代国外进口设备与进口原料及刀具；2、整机结构紧凑，生产效率高，加工精度好；3、自动化程度高，大大缩小占地面积；4、原来加工笔头10万个需要40公斤原材料，现在用不锈钢全针管只要1.34公斤材料，大大节约原材料资源，而且费料极少，充分利用原材料资源。国内每年生产销售圆珠笔头100亿只以上，按老设备加工需耗材4000吨，现在只要100多吨，是原耗材的三十分之一。
图1是本实用新型的整机结构示意图。
图2是凸轮机构结构示意图。
图3是进料装置结构示意图。
图4是滚压缩径机构结构示意图。
图5是打三点机构结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明实施例。
参照图1，1-清洗工位、2-检测工位、3-进料工位、4-检测工位、5-滚压缩径工位、6-打三点工位、7-粗车工位、8-粗车工位、9-精车工位、10-整形1工位、11-整形2工位、12-清洗工位、13-加珠工位、14-收口工位、15-检测工位、16-压珠工位、17-出料工位、18-主电机、19-减速机、20-夹座、21-链轮、22-支架、23-涨紧轮、24-导轨、25-链轮支架、26-电控柜。本机床的工作原理是本机共有91个弹性夹头装于夹座(20)内，弹性夹头的功能是夹紧坏料在加工过程中起粗定位作用，装有弹性夹头的固定板装在链条上，固定板可在机身台面上支撑导轨(24)中移动，工序间的转换是由主电机(18)带动减速机(19)通过间歇机构驱动链轮(21)链条完成的。
参照图2，201-凸轮轴支架、202-孔用弹性夹环、203-轴承、204-清洗凸轮、205-进料凸轮、206-旋压凸轮、207-打三点凸轮、208-切削进给凸轮、209-切削进给凸轮、210-轴承、211精车凸轮、212-整形凸轮、213-整形凸轮、214-清洗凸轮、215-加珠凸轮、216-收口凸轮、217-压珠凸轮、218-检测凸轮、219-出料凸轮、220-凸轮轴、221-分度凸轮、222-钩头键。如图示，各种工作进给是由装于同一轴上的16个凸轮与相应工位配合来实现的。
参照图3，是进料装置结构示意图。301-支架、302-摆杆、303-杠杆、304-凸轮、305-连杆、306-杠杆、307-推料杆、308-送料夹钳、309限位器、310-导板、311-顶出杆、312-导块、313-机座。如图示，进料装置安装于机身顶部，坯料经自动上料器整理后靠自重沿专用输送管道下滑到进料工位。进料装置是完成笔头加工最基本的条件，进料工位在凸轮(304)回转一周内共要完成五个动作送料夹钳(308)的松开与夹紧，送料夹钳(308)的前进与后退，推料杆(307)的下降与上升，限位器(309)的上升与退回，弹性夹头的松开与夹紧。其工作过程为凸轮(304)带动装于支架(301)上的摆杆(302)通过连杆(305)带动送料夹钳(308)动作，导板(310)上的内置弹性夹头限位器(309)为送料夹钳(308)定位，同时在凸轮(304)的作用下，顶出杆(311)将装于限位器(309)内的弹性夹头打开；顶出杆(311)的动作是由凸轮(304)带动杠杆(303)实现的；推料杆(307)将送料夹钳(308)中的坯料推入弹性夹头中，其动作是由凸轮(304)带动杠杆(306)实现的；顶出杆(311)是个空心杆，内装定位装置，给弹性夹头中的坯料定位。随后，顶出杆(311)在凸轮(304)的作用下退回，弹性夹头锁紧。
参照图4，是本实用新型的创新点之一，滚压缩径装置结构示意图。401-机架、402-凸轮、403-凸轮轴、404杠杆、405-调节螺母、406-旋压动力头、407-弹性夹头、408-导板、409-皮带轮、410-压紧扣、411-滚压头、412-定位套、413-拉杆、414-上压板、415-夹紧件、416-调整螺钉。如图示，凸轮(402)安装在凸轮轴(403)上，杠杆(404)一端与凸轮(402)上的轨道滑动配合，另一端与拉杆(413)活动连接，杠杆(404)支点安装在机架(401)上。拉杆(413)与上压板(414)紧固连接，上压板(414)上安装有压紧扣(410)与旋压动力头(406)。定位套(412)安装在机架(401)上，旋压动力头(406)与定位套(412)活动配合，旋压动力头(406)内安装有滚压头(411)，其上凸块与定位套(412)上中心孔活动配合。旋压动力头(406)上端安装有皮带轮(409)与夹紧件(415)，夹紧件(415)下安装有调节螺母(405)，皮带轮(409)与旋压动力头(406)上端轴紧固连接，旋压动力头(406)轴端还安装有调整螺钉(416)。滚压缩径装置的作用是成型笔头装有球珠端部的外径。有两个主要动作；一是定轴回转；二是沿轴线直线进退。定轴回转速度由专用调速电机驱动皮带轮(409)提供；沿轴线进退是由凸轮(402)、杠杆(404)来实现的。通过装于缩径模具内的滚动体的转动，使模具与工件滚压摩擦完成笔头端部缩径加工工序，缩径尺寸的大小是可调节的。将笔头装球珠部位坯料外径缩小到所需的尺寸是全针管笔头的关键工位。
参照图5，是打三点机构结构示意图，是本实用新型的创新点之二。图中，501-气缸、502-打三点动力头、503-定位套、504-凸轮、505-调整开关、506-杠杆、507-调整螺母、508-压紧扣、509-上压板、510-摆头杆。杠杆(506)一端与凸轮(504)轨道滑动配合，另一端与上压板(509)上的拉杆(506)活动连接，打三点动力头(502)安装在上压板(509)上与定位套(506)活动配合。上压板(509)上安装有压紧扣(508)，压紧扣(508)与调整螺母(507)卡扣连接。打三点动力头(502)上端安装有气缸(501)且与其连通，与气缸(501)管道连接处设置有调节开关(505)，打三点动力头(502)内安装有摆头杆(510)与定位套(503)中心孔活动配合。打三点机构的作用是将笔头装球珠部位的内孔缩小到所需的尺寸，改变了过去常用的冲槽工序。气缸(501)垂直方向进退是由凸轮(504)与杠杆(506)等来实现的，调整开关(505)是用于调节进给量的。打三点机构是使成型笔头球珠端有凹坑而设置的，凹坑的作用是提供安放球珠所需的支持点。加工凹坑的动作是用气缸(501)中活塞与杠杆(506)推动冲头来实现的。
权利要求1.直线步进式多工位全针管笔头自动加工机床，包括机身上部、机身下部与机身台面三大部分；机身上部侧面安装有电控柜(26)，电控柜(26)内部安装有可编程控制器与电器控制组件；机身下部安装有油箱、主电机(18)、减速机(19)与链轮涨紧装置；自动上料装置安装于机身顶部，专用电机、油泵与管道构成循环油路；机身台面安装有直线步进式多工位加工机构与凸轮机构传动连接，该机构由上下导轨(24)安装在支架(22)上，导轨(24)两端设置有链轮(21)安装在链轮支架(25)上，链条与链轮(21)传动连接，链条上安装有若干个固定板，每个固定板上安装有夹座(20)，每个夹座(20)内安装有弹性夹头，固定板与导轨(24)滑动配合，链轮(21)与减速机(19)传动连接，减速机(19)与主电机(18)传动连接，主电机(18)安装在机身台面上；机身台面的后部安装有间歇传动机构与凸轮机构，间歇传动机构与电机减速机传动连接，凸轮机构与间歇传动机构传动连接；电控柜与主电机、多工位加工机构中动力头传动机构、检测装置电连接，其特征在于a、所说的多工位加工机构中安装有滚压缩径机构，设置在第5道工位；b、所说的多工位加工机构中安装有打三点机构，设置在第6道工位。
2.根据权利要求1所说的直线步进式多工位全针管笔头自动加工机床，其特征在于所说的滚压缩径机构，包括机架(401)、凸轮(402)、凸轮轴(403)、杠杆(404)、调节螺母(405)、旋压动力头(406)、弹性夹头(407)、导板(408)、皮带轮(409)、压紧扣(410)、滚压头(411)、定位套(412)、拉杆(413)、上压板(414)、夹紧件(415)与调整螺钉(416)，凸轮(402)安装在凸轮轴(403)上，杠杆(404)一端与凸轮(402)上的轨道滑动配合，另一端与拉杆(413)活动连接，杠杆(413)支点安装在机架(1)上，拉杆(413)与上压板(414)紧固连接，上压板(414)上安装有压紧扣(410)与旋压动力头(406)，定位套(412)安装在机架(401)上，旋压动力头(406)与定位套(412)活动配合，旋压动力头(406)内安装有滚压头(411)，滚压头(411)上凸块与定位套(412)上中心孔活动配合，旋压动力头(406)上端安装有皮带轮(409)与夹紧件(415)，夹紧件(415)下安装有调节螺母(405)，皮带轮(409)与旋压动力头(406)上端轴紧固连接，旋压动力头(406)轴端还安装有调整螺钉(416)。
3.根据权利要求1或2所说的直线步进式多工位全针管笔头自动加工机床，其特征在于所说的打三点机构包括气缸(501)、打三点动力头(502)、定位套(503)、凸轮(504)、调整开关(505)、杠杆(506)、调整螺母(507)、压紧扣(508)、上压板(509)与摆头杆(510)，杠杆(506)一端与凸轮(504)轨道滑动配合，另一端与上压板(509)上的拉杆(506)活动连接，打三点动力头(502)安装在上压板(509)上，打三点动力头(502)与定位套(503)活动配合，上压板(509)上安装有压紧扣(508)，压紧扣(508)与调整螺母(507)卡扣连接，打三点动力头(502)上端安装有气缸(501)且与其连通，与气缸(501)管道连接处设置有调节开关(505)，打三点动力头(502)内安装有摆头杆(510)与定位套(503)中心孔活动配合。
专利摘要本实用新型涉及圆珠笔加工设备，特别是适合加工球珠直径为0.3－0.5mm，不锈钢毛细管直径为0.8mm，长度为6.5mm圆珠笔的直线步进式全针管自动加工机床。其特征是在原有多工位圆珠笔自动加工机床结构基础上，在多工位加工机构中安装有滚压缩径机构，设置在第5道工位；安装有打三点机构，设置在第6道工位。完全采用国产原料和国产刀具加工全针管笔头，完全取代国外进口设备与进口原料及刀具。整机结构紧凑，生产效率高，加工精度好，自动化程度高，大大缩小占地面积；最大的特点是加工圆珠笔头耗材是老设备的三十分之一，大大节约原材料资源。
文档编号B21D22/02GK2917918SQ20062010344
公开日2007年7月4日 申请日期2006年5月7日 优先权日2006年5月7日
发明者林大喜 申请人:林大喜