全自动小型蜗杆机及其组装方法与流程

本发明涉及蜗杆加工，具体来说，是全自动小型蜗杆机及其组装方法。

背景技术：

蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。

蜗杆传动具有以下特点：第一，传动比大，结构紧凑。蜗杆头数用z1表示(一般z1＝1～4)，蜗轮齿数用z2表示。从传动比公式i＝z2/z1可以看出，当z1＝1，即蜗杆为单头，蜗杆须转z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比i＝10-80；在分度机构中，i可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。第二，传动平稳，无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音都比较小。第三，具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。第四，蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。第五，发热量大，齿面容易磨损，成本高。

阿基米德蜗杆(za蜗杆)。这种蜗杆在垂直于蜗杆轴线的平面(即端面)上，齿廓为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿廓(即轴向齿廓)为直线，其齿形角αθ＝20°，它可以在车床上用直线刀刃的单刀(当导程角γ≤3°时)或双刀(当γ≥3°时)车削加工。

专利文献201410533384.3公开了一种蜗杆加工装置，用于将坯件(1)加工成蜗杆，包括运动机构、底座(91)、立柱(92)、铣刀旋转驱动电机(93)以及铣刀(94)，所述运动机构固定在底座(91)上，立柱(92)的下端与底座(91)固定连接，铣刀旋转驱动电机(93)安装在立柱(92)的上端，用于驱动铣刀(94)旋转，铣刀(94)安装在所述铣刀旋转驱动电机(93)上，用于切削所述坯件(1)；所述运动机构包括坯件承载件(2)、带外螺纹的套筒(3)、带内螺纹的驱动套筒(4)以及机架(7)。

但是上述技术方案存在以下不足，铣刀不能沿中心轴上下调整进给方向，不便于上下借刀，由于蜗杆的螺旋升角大，车削过程中铣刀刚性差、易打刀，磨损大。尤其是，加工工件的时候，由于缺少工件夹持机构，导致工件会因铣刀钻动引起轻微晃动，影响蜗杆表面螺旋齿的加工精度。

技术实现要素：

本发明目的是旨在提供了一种通过提高蜗杆表面螺旋齿的精度，从而提高传动精度、减少磨损的全自动小型蜗杆机。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

全自动小型蜗杆机，包括机床主架、机头机构、动力头调节机构以及机械手组装机构，所述动力头调节机构包括第一底板，第一线轨安装座，第一上银，第一上银滑块，第一滑块安装板，动力头组装，第一电机，所述第一底板为中空结构，所述第一底板后方设有第一电机，所述第一底板上表面连接第一线轨安装座，所述第一线轨安装座上表面连接第一上银，所述第一上银上端连接第一上银滑块，所述第一上银滑块上端连接第一滑块安装板，所述第一底板内置有动力头组装，所述动力头组装包括动力头主轴，动力头刀盘，第二电机，所述动力头主轴贯穿第一底板，所述动力头主轴下端连接第二电机，其上端延伸出第一滑块安装板，且连接动力头刀盘。

采用上述技术方案的发明，通过第一上银和第一上银滑块相互配合工作，利用第一电机驱动第一上银前后运动，确保第一滑块安装板移动到设计的位置；同时，通过动力头主轴和动力头刀盘相互配合工作，利用第二电机驱动动力头主轴动作，进而调整动力头刀盘的上下进给方向，改进后的动力头刀盘不会因转动而引起工件轻微晃动，能提高加工出来的蜗杆表面螺旋齿的精度。

进一步限定，所述第一上银为2个，分别设置于第一线轨安装座的左右两侧，所述第一上银横截断面为异性面。

第一线轨安装座左右两侧分别增设第一上银，保证第一滑块安装板前后移动的时候，不发生侧翻现象。采用横截断面为异性面的第一上银，确保第一上银和第一上银滑块不发生脱轨现象。

进一步限定，所述动力头调节机构还包括限位板，所述限位板设置于第一线轨安装座前侧。

为了避免第一滑块安装板从第一上银滑块上脱落，第一线轨安装座前侧增设限位板。

进一步限定，所述第一滑块安装板上表面设有锁紧机构，所述锁紧机构包括第一调节板、第一轴承安装座以及第一轴承压盖，所述第一滑块安装板上表面连接第一调节板，所述第一调节板中心轴上连接第一轴承安装座，所述第一轴承安装座上表面通过螺栓连接第一轴承压盖。

锁紧机构能确保刀头高速旋转的时候，不会因自身转速过高而从动力头刀盘上脱落。

进一步限定，所述动力头调节机构右侧设有夹持机构，所述夹持机构包括夹持支架、夹持滑块安装板、第二上银、第二上银滑块、纵向设置的第二滑块安装板、第二气缸、第三上银、第三上银滑块、横向设置的第三滑块安装板、顶针安装板、顶针、第三气缸，所述夹持支架上连接夹持滑块安装板，所述夹持滑块安装板上表面连接第二上银，所述第二上银上端连接第二上银滑块，所述第二上银滑块上端面连接纵向设置的第二滑块安装板，所述横向设置的第三滑块安装板设置于第二滑块安装板上，且成十字形，所述第三滑块安装板上表面连接第三上银，所述第三上银上端连接第三上银滑块，所述第三上银滑块上连接顶针安装板，所述顶针安装板左端连接顶针，其右端连接第三气缸。

进一步限定，所述机头机构包括机头，设置于机头右方的夹头，设置于机头上方的送料夹具板，设置于机头左方的顶料装置，所述机头内设有顶杆，所述顶料装置包括顶料气缸支架、顶料气缸、顶料气缸杆和顶料块，所述顶料气缸支架上连接顶料气缸杆，所述顶料气缸杆左端连接顶料气缸，其右端连接顶料块。

动力头刀盘的左侧为机头机构，其右侧为夹持机构，具体使用的时候，机头右方的夹头张开，顶料气缸向右推动，顶料气缸支架上的顶料气缸杆在顶料气缸的作用下通过顶料块带动顶杆向右动作，工件被送至夹头，此时，机头右方的夹头闭合。

通过第三上银和第三上银滑块相互配合工作，利用第三气缸驱动第三上银左右运动，确保横向设置的第三滑块安装板移动到设计的位置，进而控制顶针安装板向左运动，完成顶针对工件的夹持。

需要说明的是，通过第二上银和第二上银滑块相互配合工作，利用第二气缸驱动第二上银前后运动，确保纵向设置的第二滑块安装板移动到设计的位置。

进一步限定，所述机床主架上部分设有机身罩子。

进一步限定，所述机床主架由框架组成，所述机床主架底部设有搁置底板，所述机床主架前侧设有活动门，所述机床主架左、右侧分别设有第一封板，所述第一封板上设有用于放置漏斗的第一缺口，所述机床主架后侧设有配电箱，所述机床主架顶部设有第一台面，所述第一台面上设有第一凸起。

设计漏斗便于收集加工工件产生的废料，同时，采用带有第一缺口的第一封板，提高整体结构的紧凑性。

进一步限定，所述搁置板上设有电机安装结构，所述电机安装结构包括方钢、套管以及主轴伺服电机安装板，所述主轴伺服电机安装板前侧设有用于固定的第一u形槽，所述主轴伺服电机安装板后侧通过套管连接方钢。

采用带有第一u形槽的主轴伺服电机安装板，非集成式的安装方式，便于安装拆卸主轴伺服电机。

本发明还公开了一种全自动小型蜗杆机组装方法，包括以下步骤，

步骤一，动力头调节机构安装，所述动力头调节机构包括第一底板，第一线轨安装座，第一上银，第一上银滑块，第一滑块安装板，动力头组装，第一电机，所述第一底板为中空结构，所述第一底板后方设有第一电机，所述第一底板上表面连接第一线轨安装座，所述第一线轨安装座上表面连接第一上银，所述第一上银上端连接第一上银滑块，所述第一上银滑块上端连接第一滑块安装板，所述第一底板内置有动力头组装，所述动力头组装包括动力头主轴，动力头刀盘，第二电机，所述动力头主轴贯穿第一底板，所述动力头主轴下端连接第二电机，其上端延伸出第一滑块安装板，且连接动力头刀盘；

步骤二，夹持机构安装，所述动力头调节机构右侧设有夹持机构，所述夹持机构夹持支架、夹持滑块安装板、第二上银、第二上银滑块、纵向设置的第二滑块安装板、第二气缸、第三上银、第三上银滑块、横向设置的第三滑块安装板、顶针安装板、顶针、第三气缸，所述夹持支架上连接夹持滑块安装板，所述夹持滑块安装板上表面连接第二上银，所述第二上银上端连接第二上银滑块，所述第二上银滑块上端面连接纵向设置的第二滑块安装板，所述横向设置的第三滑块安装板设置于第二滑块安装板上，且成十字形，所述第三滑块安装板上表面连接第三上银，所述第三上银上端连接第三上银滑块，所述第三上银滑块上连接顶针安装板，所述顶针安装板左端连接顶针，其右端连接第三气缸；

步骤三，机头机构安装，所述机头机构包括机头，设置于机头右方的夹头，设置于机头上方的送料夹具板，设置于机头左方的顶料装置，所述机头内设有顶杆，所述顶料装置包括顶料气缸支架、顶料气缸、顶料气缸杆和顶料块，所述顶料气缸支架上连接顶料气缸杆，所述顶料气缸杆左端连接顶料气缸，其右端连接顶料块；

步骤四，机床主架以及机身罩子安装，所述机床主架由框架组成，所述机床主架底部设有搁置底板，所述机床主架前侧设有活动门，所述机床主架左、右侧分别设有第一封板，所述第一封板上设有用于放置漏斗的第一缺口，所述机床主架后侧设有配电箱，所述机床主架顶部设有第一台面，所述第一台面上设有第一凸起，所述搁置板上设有电机安装结构，所述电机安装结构包括方钢、套管以及主轴伺服电机安装板，所述主轴伺服电机安装板前侧设有用于固定的第一u形槽，所述主轴伺服电机安装板后侧通过套管连接方钢；所述机架上部分设有机身罩子。

本发明相比现有技术，提高蜗杆表面螺旋齿的精度，大幅度改善批量生产效率。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明全自动小型蜗杆机立体图；

图2为本发明全自动小型蜗杆机俯视图；

图3为本发明全自动小型蜗杆机正视图；

图4为图3中a的局部放大图；

图5为本发明全自动小型蜗杆机(内部结构)爆炸图；

图6为本发明全自动小型蜗杆机(含机身罩子)立体图；

主要元件符号说明如下：

机床主架1，机头机构2，动力头调节机构3，机械手组装机构4，第一底板5，第一线轨安装座6，第一上银7，第一上银滑块8，第一滑块安装板9，第一电机10，动力头主轴11，动力头刀盘12，第二电机13，限位板14，第一调节板15，第一轴承安装座16，第一轴承压盖17，夹持机构18，夹持支架19，夹持滑块安装板20，第二上银21，第二上银滑块22，第二滑块安装板23，第二气缸24，第三上银25，第三上银滑块26，第三滑块安装板27，顶针安装板28，顶针29，第三气缸30，机头31，夹头32，送料夹具板33，顶料装置34，顶杆35，顶料气缸支架36，顶料气缸37，顶料气缸杆38，顶料块39，机身罩子40，搁置底板41，活动门42，第一封板43，漏斗44，第一缺口45，配电箱46，第一台面47，第一凸起48，方钢49，套管50，主轴伺服电机安装板51，第一u形槽52，振动盘53。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一，

如图1，图2，图3，图4所示，全自动小型蜗杆机，包括机床主架1、机头机构2、动力头调节机构3以及机械手组装机构4，动力头调节机构3包括第一底板5，第一线轨安装座6，第一上银7，第一上银滑块8，第一滑块安装板9，动力头组装，第一电机10，第一底板5为中空结构，第一底板5后方设有第一电机10，第一底板5上表面连接第一线轨安装座6，第一线轨安装座6上表面连接第一上银7，第一上银7上端连接第一上银滑块8，第一上银滑块8上端连接第一滑块安装板9，第一底板5内置有动力头组装，动力头组装包括动力头主轴11，动力头刀盘12，第二电机13，动力头主轴11贯穿第一底板5，动力头主轴11下端连接第二电机13，其上端延伸出第一滑块安装板9，且连接动力头刀盘12。

第一上银7为2个，分别设置于第一线轨安装座9的左右两侧，第一上银7横截断面为异性面。

动力头调节机构还包括限位板14，限位板14设置于第一线轨安装座9前侧。

实施例二，

如图1，图2，图3，图4所示，全自动小型蜗杆机，包括机床主架1、机头机构2、动力头调节机构3以及机械手组装机构4，动力头调节机构3包括第一底板5，第一线轨安装座6，第一上银7，第一上银滑块8，第一滑块安装板9，动力头组装，第一电机10，第一底板5为中空结构，第一底板5后方设有第一电机10，第一底板5上表面连接第一线轨安装座6，第一线轨安装座6上表面连接第一上银7，第一上银7上端连接第一上银滑块8，第一上银滑块8上端连接第一滑块安装板9，第一底板5内置有动力头组装，动力头组装包括动力头主轴11，动力头刀盘12，第二电机13，动力头主轴11贯穿第一底板5，动力头主轴11下端连接第二电机13，其上端延伸出第一滑块安装板9，且连接动力头刀盘12。

第一上银7为2个，分别设置于第一线轨安装座9的左右两侧，第一上银7横截断面为异性面。

动力头调节机构还包括限位板14，限位板14设置于第一线轨安装座9前侧。

第一滑块安装板9上表面设有锁紧机构，锁紧机构包括第一调节板15、第一轴承安装座16以及第一轴承压盖17，第一滑块安装板9上表面连接第一调节板15，第一调节板15中心轴上连接第一轴承安装座16，第一轴承安装座16上表面通过螺栓连接第一轴承压盖17。

实施例一和实施例二的区别在于，相对实施例一来说，实施例二中增设锁紧机构，锁紧机构能确保刀头高速旋转的时候，不会因自身转速过高而从动力头刀盘上脱落。

实施例三，

作为本技术方案的另一最佳实施方案，如图1，图2，图3，图4，图5，图6所示，动力头调节机构3右侧设有夹持机构18，夹持机构18包括夹持支架19、夹持滑块安装板20、第二上银21、第二上银滑块22、纵向设置的第二滑块安装板23、第二气缸24、第三上银25、第三上银滑块26、横向设置的第三滑块安装板27、顶针安装板28、顶针29、第三气缸30，夹持支架19上连接夹持滑块安装板20，夹持滑块安装板20上表面连接第二上银21，第二上银21上端连接第二上银滑块22，第二上银滑块22上端面连接纵向设置的第二滑块安装板23，横向设置的第三滑块安装板27设置于第二滑块安装板23上，且成十字形，第三滑块安装板27上表面连接第三上银25，第三上银25上端连接第三上银滑块26，第三上银滑块26上连接顶针安装板28，顶针安装板28左端连接顶针29，其右端连接第三气缸30。

机头机构2包括机头31，设置于机头31右方的夹头32，设置于机头31上方的送料夹具板33，设置于机头31左方的顶料装置34，机头31内设有顶杆35，顶料装置34包括顶料气缸支架36、顶料气缸37、顶料气缸杆38和顶料块39，顶料气缸支架36上连接顶料气缸杆38，顶料气缸杆38左端连接顶料气缸37，其右端连接顶料块39。

实施例四，

作为本技术方案的另一最佳实施方案，如图1，图2，图3，图4，图5，图6所示，机床主架1上部分设有机身罩子40。

机床主架1由框架组成，机床主架1底部设有搁置底板41，机床主架1前侧设有活动门42，机床主架1左、右侧分别设有第一封板43，第一封板43上设有用于放置漏斗44的第一缺口45，机床主架1后侧设有配电箱46，机床主架1顶部设有第一台面47，第一台面47上设有第一凸起48。

搁置板41上设有电机安装结构，电机安装结构包括方钢49、套管50以及主轴伺服电机安装板51，主轴伺服电机安装板51前侧设有用于固定的第一u形槽52，主轴伺服电机安装板51后侧通过套管50连接方钢49。

需要说明的是，本技术方案还可以搭配振动盘53配合使用。

振动盘52是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备。它能把各种产品有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品，或者配合自动加工机械完成对工件的加工。

振动盘52的工作原理如下，振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内零件，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升。在上升的过程中经过一系列轨道的筛选或者姿态变化，零件能够按照组装或者加工的要求呈统一状态自动进入组装或者加工位置。其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。

全自动小型蜗杆机组装方法，包括以下步骤，

步骤一，动力头调节机构安装，所述动力头调节机构包括第一底板，第一线轨安装座，第一上银，第一上银滑块，第一滑块安装板，动力头组装，第一电机，所述第一底板为中空结构，所述第一底板后方设有第一电机，所述第一底板上表面连接第一线轨安装座，所述第一线轨安装座上表面连接第一上银，所述第一上银上端连接第一上银滑块，所述第一上银滑块上端连接第一滑块安装板，所述第一底板内置有动力头组装，所述动力头组装包括动力头主轴，动力头刀盘，第二电机，所述动力头主轴贯穿第一底板，所述动力头主轴下端连接第二电机，其上端延伸出第一滑块安装板，且连接动力头刀盘；

步骤二，夹持机构安装，所述动力头调节机构右侧设有夹持机构，所述夹持机构夹持支架、夹持滑块安装板、第二上银、第二上银滑块、纵向设置的第二滑块安装板、第二气缸、第三上银、第三上银滑块、横向设置的第三滑块安装板、顶针安装板、顶针、第三气缸，所述夹持支架上连接夹持滑块安装板，所述夹持滑块安装板上表面连接第二上银，所述第二上银上端连接第二上银滑块，所述第二上银滑块上端面连接纵向设置的第二滑块安装板，所述横向设置的第三滑块安装板设置于第二滑块安装板上，且成十字形，所述第三滑块安装板上表面连接第三上银，所述第三上银上端连接第三上银滑块，所述第三上银滑块上连接顶针安装板，所述顶针安装板左端连接顶针，其右端连接第三气缸；

步骤三，机头机构安装，所述机头机构包括机头，设置于机头右方的夹头，设置于机头上方的送料夹具板，设置于机头左方的顶料装置，所述机头内设有顶杆，所述顶料装置包括顶料气缸支架、顶料气缸、顶料气缸杆和顶料块，所述顶料气缸支架上连接顶料气缸杆，所述顶料气缸杆左端连接顶料气缸，其右端连接顶料块；

步骤四，机床主架以及机身罩子安装，所述机床主架由框架组成，所述机床主架底部设有搁置底板，所述机床主架前侧设有活动门，所述机床主架左、右侧分别设有第一封板，所述第一封板上设有用于放置漏斗的第一缺口，所述机床主架后侧设有配电箱，所述机床主架顶部设有第一台面，所述第一台面上设有第一凸起，所述搁置板上设有电机安装结构，所述电机安装结构包括方钢、套管以及主轴伺服电机安装板，所述主轴伺服电机安装板前侧设有用于固定的第一u形槽，所述主轴伺服电机安装板后侧通过套管连接方钢；所述机架上部分设有机身罩子。

以上对本发明提供的全自动小型蜗杆机及其组装方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。