一种螺栓自动加工系统的制作方法

1.本技术涉及螺栓生产设备制造技术领域，尤其是涉及一种螺栓自动加工系统。


背景技术：

2.螺栓，指配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件，由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成，用于紧固连接两个带有通孔的零件。
3.相关行业中，成型线材经抽线、冷墩加工后，制得螺栓胚料；螺栓胚料再经车床车出螺纹，以此成型出具有一定形状、尺寸的螺栓；目前，螺栓生产厂家在制得螺栓胚料后，通常使用人工将螺栓胚料从上道工序处运送至车加工工位处，然后手动将螺栓胚料安装至相应车床上；待车加工完成后，再手动将螺栓从相应车床上取下，并置入相应收料箱内进行存放或转运至下道工序处进行下一道工序加工。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，螺栓为金属制品，其质量通常较大，使用人工搬运螺栓胚料或成型螺栓，并采用手动方式对螺栓胚料进行上料和对成型螺栓进行下料作业，较为耗费人工，存在待改进之处。


技术实现要素：

5.为了降低相关技术中工作人员的劳动强度，本技术提供一种螺栓自动加工系统。
6.本技术提供的一种螺栓自动加工系统，采用如下的技术方案：
7.一种螺栓自动加工系统，包括架体以及安装于架体上的用于支撑螺栓胚料的载台，所述载台上开设有限位槽，所述架体上设置有用于向限位槽供料的传送组件；所述载台的一侧设置有第一车床；所述架体上设置有用于将螺栓胚料从限位槽安装至第一车床上的多轴机械臂。
8.通过采用上述技术方案，螺栓加工作业中，传送组件首先将螺栓胚料传送至载台的限位槽内；然后，多轴机械臂末端运动至载台上方，衔取限位槽内的螺栓胚料，并将其安装至第一车床的车加工工位上；与此同时，传送组件持续向限位槽内传送螺栓胚料；待第一车床内的螺栓胚料加工完成后，多轴机械臂将成型的螺栓从第一车床加工舱内取出，并放置于下一道工序处；利用传送组件向限位槽内供应螺栓胚料，并利用多轴机械臂实现螺栓胚料向第一车床上的上料，以此代替人工手动搬运螺栓胚料或成型螺栓，并手动进行螺栓胚料上料作业及成型螺栓的取料作业，自动化程度高，有效降低工作人员的劳动强度。
9.优选的，所述传送组件包括用于顺序码放并传送螺栓胚料的振动盘和振动导轨，所述振动盘螺旋输送轨道的出料口与振动导轨的进料口连通；所述振动导轨出料口与限位槽的进料口连通。
10.通过采用上述技术方案，传送螺栓胚料时，首先将一定数量的螺栓胚料置入振动盘内，利用振动盘产生振动，对螺栓胚料进行顺序码放，并将码放好的螺栓胚料逐个传送至振动导轨上；然后，振动导轨将螺栓胚料逐个输送至限位槽内，以此完成螺栓胚料的供料作业；利用振动盘及振动导轨对螺栓胚料进行顺序码放及传送，代替人工搬运螺栓胚料的操
作，从而有效提升螺栓胚料供料作业的自动化水平，降低工作人员的工作强度，省时省力。
11.优选的，所述限位槽的径向尺寸与螺纹胚料头部的径向尺寸一致；所述载台水平滑移设置于架体上，所述载台的滑移方向垂直于振动导轨内螺栓胚料的进给方向，所述架体上设置有用于驱动载台水平滑移的动力气缸；所述载台上位于限位槽靠近振动导轨的一侧开设有供料口，所述供料口与振动导轨的出料口连通，且所述载台靠近振动导轨的侧壁与滑道端出料口端壁滑移配合。
12.通过采用上述技术方案，当振动导轨将自身出料口处的螺栓胚料自供料口传送至限位槽内后，螺栓胚料的始终保持头部向下的状态；动力气缸驱动载台沿垂直于螺栓胚料进给方向的方向水平滑移，从而使得载台靠近振动导轨的一侧相对滑道出料口端壁滑移，致使载台靠近振动导轨的侧壁封堵振动导轨的出料口；待多轴机械臂将限位槽内的螺栓胚料取走后，动力气缸启动，驱动载台复位，使限位槽供料口重新连通振动导轨的出料口，使得振动导轨下游的螺栓胚料进入限位槽内，如此循环，实现螺栓胚料向载台上的逐个供料，有效保证螺栓胚料上料作业的有序进行，进而有效保证螺栓生产过程的稳定性。
13.优选的，所述架体上安装有用于检测限位槽内有无螺栓胚料的感应器，所述感应器的控制器与所述动力气缸的控制器电性连接。
14.通过采用上述技术方案，待感应器检测到限位槽内有螺栓胚料时，感应器的控制器接收信号并将其传递至动力气缸控制器，动力气缸控制器控制动力气缸活塞杆伸缩，使动力气缸活塞杆驱动载台滑移运动，并使得限位槽从振动导轨出料口处脱离；待多轴机械臂将螺栓胚料取走后，感应器检测到限位槽内没有螺栓胚料，感应器控制器将此信号传递至动力气缸控制器，相应控制器控制动力气缸活塞杆运动，动力气缸的活塞杆驱动载台复位，使限位槽供料口重新与振动导轨出料口连通，并使振动导轨上的螺栓胚料进入限位槽内；控制结构简单，有助于节省企业生产成本。
15.优选的，所述多轴机械臂的末端间隔设置有第一夹爪与第二夹爪。
16.通过采用上述技术方案，实际作业中，螺栓胚料传送至限位槽内后，始终保持头部向下设置；随后，多轴机械臂的末端运动至载台上方，并使第一夹爪或第二夹爪降落至限位槽正上方；第一夹爪或第二夹爪夹持限位槽内螺栓胚料的螺柱端，并带动螺栓胚料脱离支撑台；随着多轴机械臂的摆动，螺栓胚料被带至第一车床作业舱的进料口处；待第一车床内原有螺栓胚料加工完成后，多轴机械臂伸入第一车床作业舱内，并使第二夹爪或第一夹爪夹持成型螺栓，以使成型螺栓从第一车床上脱离；随后，多轴机械臂摆动，使得第一夹爪或第二夹爪携带的螺栓胚料安装至第一车床的车加工工位上，以此完成螺栓的下料与螺栓胚料的上料作业；通过在多轴机械臂的末端设置两个夹爪，实现成型螺栓下料的同时，立即完成下一个螺栓胚料的上料作业，有效缩短生产作业工时，进而提升螺栓加工作业效率。
17.优选的，所述多轴机械臂上位于第一夹爪取料口的一侧螺纹连接有限位螺栓，所述限位螺栓的轴线与第一夹爪的取料口的轴线同轴设置。
18.通过采用上述技术方案，生产螺栓前，工作人员根据螺栓胚料上开设螺纹的位置旋拧限位螺栓，用以调节第一夹爪夹持螺栓胚料的位置；待需生产的螺栓胚料更换时，工作人员重新旋拧限位螺栓，以便第一夹爪夹持在螺栓胚料上的合适位置，进而确保新的螺栓胚料安装在第一车床上的精确度；借助旋拧限位螺栓满足不同螺栓胚料的上料要求，结构简单，有助于节省企业生产成本；同时，有效提升该螺栓自动加工系统的适用范围。
19.优选的，所述第一车床作业舱的进料口处设置有舱门，所述第一车床机体上设置有用于驱动舱门开闭的驱动组件。
20.通过采用上述技术方案，实际作业中，待第一车床上的螺栓胚料车加工完成后，驱动组件启动，驱动舱门开启，多轴机械臂随即伸入第一车床作业舱内，进行成型螺栓的下料作业以及新的螺栓胚料的上料作业；待多轴机械臂退出第一车床加工舱后，驱动组件随即驱动舱门关闭，以便减少车加工作业过程中产生的金属屑或冷却液从第一车床作业舱内溅出的情况发生，有助于保持螺栓生产车间的整洁度；同时，使车加工环境与工作人员活动环境隔离，有效保证螺栓生产过程中的安全性。
21.优选的，所述架体上位于载台背离第一车床的一侧设置有第二车床，所述第二车床作业舱的进料口与第一车床作业舱的进料口呈相对设置。
22.通过采用上述技术方案，在载台的两侧同时设置两台车床，利用两台车床的作业时差，使一台多轴机械臂依次完成第一车床的上料、取料作业以及第二车床的上料、取料作业；以此代替一台多轴机械臂负责一台车床的上料、取料作业，有效缩短螺栓生产工时，提升螺栓生产效率。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.利用传送组件将螺栓胚料传送至载台上，然后利用多轴机械臂将载台上的螺栓胚料转运并安装至第一车床作业舱内；待螺栓胚料加工完成后，再利用多轴机械臂将其取成型螺栓取下，并将新的螺栓胚料安装至第一车床上；螺栓生产过程自动化水平高，工时短，有效节省人力，并提升螺栓生产效率。
25.通过限位螺栓对第一夹爪夹持螺栓胚料的位置进行限定，有效提升螺栓胚料安装在第一车床上的精确度，进而提升成型螺栓相应尺寸的精确度，提升成品率；同时，通过旋拧限位螺栓满足不同尺寸螺栓胚料的安装要求，调节结构简单，便于工作人员操作，有助于进一步提升螺栓加工效率；并且，有助于提升该螺栓自动加工系统的适用性；
26.通过一台多轴机械臂同时向第一车床和第二车床供料，代替一台多轴机械臂仅向一台车床供料，有效缩短螺栓生产工时；同时，有助于减少生产螺栓所需多轴机械臂的数量，有效节省企业生产成本。
附图说明
27.图1是本技术实施例主要体现螺栓自动加工系统整体结构的轴测示意图。
28.图2是本技术实施例主要体现限位螺栓安装位置的局部放大图。
29.图3是图1中a部分的放大图，主要用于体现限位槽的开设位置。
30.附图标记：1、架体；11、载台；111、限位槽；112、供料口；113、限位块；1131、固定板；1132、限位板；12、第一车床；13、第二车床；2、多轴机械臂；3、传送组件；31、振动盘；32、振动导轨；4、收料箱；5、支撑架；51、第一夹爪；52、第二夹爪；521、夹片；53、支撑板；54、限位螺栓；6、动力气缸；7、感应器；8、舱门；9、驱动组件；91、驱动气缸。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3，对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种螺栓自动加工系统。
33.参照图1，一种螺栓自动加工系统，包括架体1，架体1上安装有用于放置螺栓胚料的载台11，架体1上位于载台11的两侧分别设置有第一车床12和第二车床13，架体1上位于第一车床12和第二车床13之间安装有用于将螺栓胚料从载台11安装至第一车床12或第二车床13上的多轴机械臂2；架体1设置有用于向载台11供料的传送组件3；架体1上靠近传送组件的位置设置有收料箱4。
34.具体而言，参照图2，多轴机械臂2的末端安装有支撑架5，支撑架5上平行间隔设置有第一夹爪51和第二夹爪52，第一夹爪51和第二夹爪52均包括两瓣同时相互靠近或同时相互远离的夹片521；并且，第一夹爪51的夹片521和第二夹爪52的夹片521位于同一平面内。
35.生产螺栓时，上道工序生产出的螺栓胚料经传送组件3依次传送至载台11上，任一螺栓胚料在载台11上均保持螺柱一端朝上的状态；与此同时，多轴机械臂2带动第一夹爪51运动至载台11上方，第一夹爪51的两个夹片521随即相互远离；随着第一夹爪51不断下落，载台11上螺栓胚料的螺柱一端逐渐进入第一夹爪51的两个夹片521之间，待螺栓胚料伸入第一夹爪51内相应长度后，第一夹爪51的两个夹片521相互靠近，并夹紧螺栓胚料；之后，多轴机械臂2转动，并带动第一夹爪51及夹持在第一夹爪51上的螺栓胚料运动至第一车床12的进料口处；待第一车床12作业舱内原有螺栓胚料车削完成后，多轴机械臂2末端伸入第一车床12作业舱内，并利用第二夹爪52将成型螺栓从第一车床12上取下；之后多轴机械臂2转动，使第一夹爪51夹持的螺栓胚料安装至第一车床12上；然后，多轴机械臂2从第一车床12作业舱内退出；多轴机械臂2衔取成型螺栓运动至收料箱4上方，第二夹爪52的两个夹片521随即相互远离，使成型螺栓落入收料箱4内，以此完成成型螺栓的收料作业。
36.之后，多轴机械臂2重新摆动至载台11上方，第一夹爪51夹取新传送至载台11上的螺栓胚料；然后将其安装至第二车床13的作业舱内，螺栓胚料安装至第二车床13上的方式与安装至第一车床12上的方式相同；随后，多轴机械臂2再次夹取载台11上的螺栓胚料，并将螺栓胚料安装至第一车床12上；如此循环，直至完成所有螺栓的生产作业。
37.为保证螺纹胚料安装在车床上的精确度，支撑架5上位于第一夹爪51取料口的一侧设置有支撑板53，支撑板53上设置有限位螺栓54，限位螺栓54的轴线与第一夹爪51取料口轴线呈同轴设置，且限位螺栓54与支撑板53螺纹连接。
38.开始生产螺栓前，工作人员根据待生产螺栓上螺纹的开设位置旋拧限位螺栓54，调节限位螺栓54端部与第一夹爪51之间的距离，进而调节螺栓胚料螺栓端伸入第一夹爪51内的长度，以此实现螺栓胚料安装至第一车床12或第二车床13上的尺寸，以此保证成型螺栓的尺寸精度。当待生产螺栓尺寸改变时，工作人员重新旋拧限位螺栓54，调节限位螺栓54端部与第一夹爪51之间的距离，以此满足不同螺栓的生产要求。
39.参照图1和图3，传送组件3包括振动盘31与振动导轨32，振动盘31与振动导轨32设置于载台11水平方向的一侧，振动盘31的螺旋输送轨道的出料口与振动导轨32的进料口连通；载台11上靠近振动导轨32的一侧开设有盛放螺栓胚料的限位槽111，振动导轨32的出料口与限位槽111连通。
40.载台11呈水平上设置，载台11的宽度方向平行于振动导轨32的长度方向；载台11靠近振动导轨32的一侧与振动导轨32出料口端面抵接，载台11在架体1上沿自身长度方向滑移设置，架体1上位于载台11长度方向的一侧设置有动力气缸6，动力气缸6的缸体与架体1固定连接，动力气缸6的活塞杆与载台11固定连接；同时，载台11长度方向背离动力气缸6
的一侧开设有限位槽111，限位槽111的径向尺寸与螺栓胚料的径向尺寸一致，限位槽111开设于载台11背离动力气缸6的一侧，且载台11上位于限位槽111靠近振动导轨32的一侧开设有供料口112，振动导轨32的出料口与供料口112连通；振动导轨32出料口端壁与载台11靠近振动导轨32的侧壁滑移配合。
41.并且，载台11上位于限位槽111背离振动导轨32的一侧安装有感应器7，感应器7用于检测限位槽111内是否有螺栓胚料，且感应器7的控制器与动力气缸6的控制器电性连接。
42.另外，为提升动力气缸6活塞杆伸缩时的稳定性，减少动力气缸6活塞杆摆动导致螺栓胚料从振动导轨32内脱离并掉落的情况发生，载台11靠近动力气缸6的一侧设置限位块113；限位块113包括固定连接的固定板1131与限位板1132，固定板1131与限位板1132均呈竖直设置，且固定板1131与限位板1132相互垂直，固定板1131背离限位板1132的一侧与支撑台13固定连接，固定板1131靠近限位板1132的一侧与动力气缸6活塞杆固定连接；同时，限位板1132背离滑道22的一侧与动力气缸6缸体侧壁抵接；动力气缸6活塞杆伸缩时，限位板1132沿支撑台13长度方向相对动力气缸6缸体滑移配合。
43.实际生产中，螺栓胚料生产完成后从上道工序传送至振动盘31内，振动盘31产生振动，对螺栓胚料进行顺序码放，并将其传送至振动导轨32上；初始状态时，载台11的供料口112与振动导轨32出料口连通，螺栓胚料沿振动导轨32长度方向运动并自供料口112进入限位槽111内；随后，感应器7感应到限位槽111内有螺栓胚料进入，感应器7的控制器将信号传递至动力气缸6的控制器，动力气缸6控制器控制动力气缸6启动，动力气缸6驱动载台11沿自身长度方向水平滑移运动，并使限位槽111从振动导轨32出料口处脱离；待第一夹爪51将限位槽111内螺栓胚料取走后，感应器7检测到限位槽111内没有螺栓胚料，感应器7控制器将此信号传递至动力气缸6控制器，动力气缸6的控制器控制动力气缸6活塞杆启动，动力气缸6的活塞杆驱动载台11复位，使限位槽111供料口112与振动导轨32出料口重新连通，从而使得振动导轨32上的螺栓胚料进入限位槽111内；如此循环，实现螺栓胚料的逐个供料作业。
44.同时，参照图1，为提升该螺栓自动加工系统使用过程中的安全性，第一车床12和第二车床13作业舱的进料口处均设置有舱门8，任一舱门8均沿相应第一车床12和第二车床13机体的长度方向滑移设置；第一车床12和第二车床13机体上均设置有用于控制舱门8开闭的驱动组件9，驱动组件9包括驱动气缸91，驱动气缸91的缸体与相应第一车床12和第二车床13的机体固定连接，驱动气缸91的活塞杆的伸缩方向平行于相应车床机体的长度方向设置，且驱动气缸91活塞杆的端部与相应舱门8固定连接。
45.实际使用时，待第一车床12或第二车床13上的螺栓胚料车加工完成后，相应驱动气缸91启动，驱动气缸91的活塞杆收缩并驱动相应舱门8开启；多轴机械臂2随即伸入第一车床12或第二车床13的作业舱内，进行成型螺栓的下料作业以及新的螺栓胚料的上料作业；待多轴机械臂2退出第一车床12或第二车床13加工舱后，驱动气缸91随即驱动相应舱门8关闭，使车加工环境与工作人员活动环境隔离，有效保证螺栓生产过程中的安全性；同时，在相应车床作业舱进料口处设置舱门8，有助于减少车加工作业过程中产生的金属屑或冷却液从相应作业舱内溅出的情况发生，有助于保持螺栓生产车间的整洁度。
46.本技术实施例一种螺栓自动加工系统的实施原理为：实际作业中，工作人员首先，根据待生产螺栓上螺纹的开设位置旋拧限位螺栓54，调节限位螺栓54端部与第一夹爪51之
间的距离；待上道工序生产出的螺栓胚料被传送至振动盘31上后，振动盘31产生振动，对螺栓胚料进行顺序码放，并将其传送至振动导轨32上；随后，螺栓胚料沿振动导轨32长度方向向载台11一侧滑移；初始状态时，载台11供料口112与振动导轨32出料口连通，螺栓胚料到达振动导轨32下游后传送至限位槽111内；感应器7检测到限位槽111内有螺栓胚料后，动力气缸6启动，驱动载台11沿自身长度方向水平滑移，并使得载台11侧壁封堵振动导轨32的出料口，实现振动导轨32内螺栓胚料向载台11上的这个供料。
47.之后，多轴机械臂2带动第一夹爪51运动至载台11上方，第一夹爪51的两个夹片521随即相互远离，且第一夹爪51不断下落，待螺栓胚料的螺柱一端抵接限位螺栓54端部后，第一夹爪51的两个夹片521相互靠近，并夹紧螺栓胚料；之后，多轴机械臂2转动，带动第一夹爪51上的螺栓胚料运动至第一车床12的进料口处；待第一车床12作业舱内原有螺栓胚料车削完成后，多轴机械臂2末端伸入第一车床12作业舱内，并利用第二夹爪52将成型螺栓从第一车床12上取下；之后多轴机械臂2转动，使第一夹爪51夹持的螺栓胚料安装至第一车床12上；然后，多轴机械臂2从第一车床12作业舱内退出并运动至收料箱4上方，将第二夹爪52取下的成型螺栓置入收料箱4内。
48.与此同时，感应器7检测到限位槽111内没有螺栓胚料，感应器7控制器将此信号传递至动力气缸6控制器，动力气缸6的控制器控制动力气缸6启动，动力气缸6驱动载台11复位，使限位槽111供料口112与振动导轨32出料口重新连通，从而使得振动导轨32上的螺栓胚料进入限位槽111内；之后，多轴机械臂2重新摆动至载台11上方，第一夹爪51夹取新传送至载台11上的螺栓胚料；并以同样的方式，将新的螺栓胚料安装至第二车床13的作业舱内，如此循环，直至完成所有螺栓的生产作业。
49.采用此种方式生产螺栓，生产过程自动化程度高，省时省力。
50.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。