一种多轴联动的智能金属拉丝机的制作方法

1.本发明涉及拉丝机技术领域，具体是涉及一种多轴联动的智能金属拉丝机。


背景技术：

2.表面拉丝机是在金属或其它材质表面加工凹纹的机器设备，可用于多种型号的不锈钢卷、钢板、铝板、铝合金板、铜板等工件的表面丝纹加工，表面丝纹包括短丝、碎丝、长丝、直丝、发纹等形状，以及多种丝纹的组合，加工丝纹的效果会根据加工材质、刀具、转速、工作环境等而有所差异。
3.目前，现有的采用刀具加工工件表面的表面拉丝机多采用往复式加工方式，通常采用这种方式的表面拉丝机的刀具多采用单刀头的方式，中国专利申请号“cn202120073987.5”公开了一种表面拉丝机，包括设备底座，设备底座上设有拉丝装置、拉丝加工件，拉丝装置包括机头部件驱动装置、机头部件，机头部件驱动装置包括x轴传动机构、y轴传动机构、z轴传动机构，y轴传动机构与x轴传动机构传动连接，x轴传动机构驱动y轴传动机构沿x轴方向运动，z轴传动机构与y轴传动机构传动连接，y轴传动机构驱动z轴传动机构沿y轴方向运动，机头部件与z轴传动机构传动连接，z轴传动机构驱动机头部件沿z轴方向运动，机头部件包括多刀头组件，机头部件驱动装置驱动多刀头组件在拉丝加工件上拉丝加工。
4.但是该设备仅拥有三个自由度对金属部件表面进行拉丝，遇到表面具有一定特殊形状的零件无法进行有效的加工，在常见的针对金属手机背壳表面进行拉丝的操作中，该设备采用的旋转时拉丝支架无法使用，常见的金属手机背壳的拉丝加工时，通过定位夹具对手机背壳进行固定往往易导致手机背壳在金属拉丝机的工作端下产生振动和形变，无法保证拉丝后的手机背壳质量，且在三轴驱动下，仅能进行直线性拉丝纹的加工。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种多轴联动的智能金属拉丝机。本技术方案解决了如何针对易形变的金属手机背壳进行固定拉丝保证其在拉丝操作时不易出现形变。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种多轴联动的智能金属拉丝机，包括工作台，以及安装在工作台上的三轴驱动机构，三轴驱动机构的工作端设置有拉丝刀头，拉丝刀头的下方设置有用于固定手机背壳的固定模座，固定模座包括储料模，储料模内填充有适量液态聚乙二醇，储料模内设置有若干个冷却水管和加热棒，冷却水管用于降低聚乙二醇的温度使其转变为固态，加热棒用于加热聚乙二醇使其转变为液态，储料模的中心设置有竖直向上延伸的支撑台，支撑台用于水平放置所需加工的手机背壳。
8.优选的，所述支撑台的轴线位置设置有螺纹孔，螺纹孔贯通储料模，支撑台上方同轴设置有调节头，调节头通过轴杆插装在支撑台的螺纹孔中，支撑台底部设置有调节螺杆，
调节螺杆螺旋安装在支撑台底部的螺纹孔中，调节螺杆用于升高或降低调节头的高度。
9.优选的，所述调节头的底部设置有若干个导向杆，导向杆环绕轴杆周侧设置，支撑台上设置有与导向杆轴线位置相对的导向孔，调节头的导向杆插装在支撑台上相对的导向孔中。
10.优选的，所述支撑台的螺纹孔与调节头的轴杆连接位置以及支撑台的导向孔与调节头的导向杆连接位置均设置有密封圈。
11.优选的，所述调节头的顶部设置有若干个吸附磁铁，吸附磁铁绕调节头轴线等间距环绕分布，吸附磁铁用于吸附金属材质的手机背壳。
12.优选的，所述冷却水管连通储料模的两侧，冷却水管采用回折型铺设方式设置在储料模内部，冷却水管的一端连接安装在工作台上的冷却液输送装置输出端，冷却水管的另一端朝向工作台上设置的冷却液回收箱。
13.优选的，所述储料模的一侧设置有出料口，出料口的外侧开口连接有管道，且管道上安装有控制阀门，控制阀门用于控制聚乙二醇从储料模中流出，管道的出料端朝向工作台的一侧设置的聚乙二醇回收箱的上方，聚乙二醇回收箱用于收集从储料模中排出的聚乙二醇。
14.优选的，三轴驱动机构包括x轴传动机构、y轴传动机构和z轴传动机构，x轴传动机构与y轴传动机构传动连接，x轴传动机构驱动y轴传动机构沿x轴方向移动，y轴传动机构与z轴传动机构传动连接，y轴传动机构用于驱动z轴传动机构沿y轴方向移动，z轴传动机构的工作端设置有安装座，安装座固定安装拉丝刀头，z轴传动机构用于驱动拉丝刀头在z轴方向上移动。
15.优选的，所述z轴传动机构的安装座上还安装有视觉检测相机，视觉检测相机工作端朝向下方固定模座设置。
16.优选的，储料模底部设置有定位套，定位套环绕在螺纹孔底部开口的周侧，定位套的周侧设置环绕定位套轴线分布的环形齿槽，定位套的一侧设置以后传动齿轮，传动齿轮与定位套的环形齿槽啮合连接，传动齿轮传动安装在第一旋转驱动装置的工作端上，第一旋转驱动装置的工作轴与传动齿轮的轴线处于同一直线上，视觉检测相机信号连接第一旋转驱动装置。
17.本技术相比较于现有技术的有益效果是：
18.1.本发明通过乙二醇在摄氏度至摄氏度时达到熔点转变为液态，在摄氏度时凝固为固态这一特性，在储料模内填充的聚乙二醇在冷却水管的作用下快速降温，冷却水管内注入温度较低的冷却液吸收液态聚乙二醇的热量，使得聚乙二醇凝固为固态，实现对支撑台上放置的手机背壳的固定，相比传统的固定夹具对金属手机背壳的受力点更均匀，从而大大降低了拉丝时金属手机背壳的形变概率，保证了生产的质量。
19.2.本发明通过固定模座的储料模内部设置向上延伸的支撑台对手机背壳进行支撑，旋转调节调节螺杆进入支撑台中的长度从而将安装支撑台内的调节头向上顶起，调节放置在调节头上的手机背壳的顶面高度位置，使得储料模中的聚乙二醇保证浸没手机背壳的表面至合适的深度，从而既可以保证聚乙二醇覆盖手机背壳表面在加工时起到切削液的作用，也可以保证聚乙二醇在手机背壳表面凝固厚度过大导致拉丝刀头无法直接与手机背壳表面接触。
20.3.本发明通过在调节头的顶部设置若干个吸附磁铁对金属材质的手机背壳产生一定的吸附力，保证工作人员将手机背壳放置在调节头上后手机背壳在聚乙二醇固化期间的位置稳定，防止手机背壳倾斜从支撑台上掉落，也避免在液态的聚乙二醇浮力作用下与调节头分离。
21.4.本发明通过冷却水管采用回折式铺设在储料模内部，从而增大了与聚乙二醇接触的面积，提高了聚乙二醇降温速度，冷却液经过冷却水管流向冷却液回收箱中，冷却液回收箱对冷却液进行回收再利用，提高冷却液的利用率避免造成浪费。
22.5.本发明通过视觉检测相机检测手机背壳与z轴传动机构中心轴线的偏转角度，数据信号传递至第一旋转驱动装置处第一旋转驱动装置带动储料模整体进行旋转从而对聚乙二醇固定的手机背壳偏转进行调整，保证每次加工后的手机背壳纹路走向一致，储料模的可旋转调节也可以实现手机背壳不同走向的拉丝纹的加工形成，提高了设备的适用范围。
附图说明
23.图1是本技术的第一视角下的立体图；
24.图2是本技术的固定模座的立体图；
25.图3是本技术的固定模座的主视图；
26.图4是图3的a-a处截面剖视图；
27.图5是图4的b处局部放大图；
28.图6是本技术的固定模座的俯视图；
29.图7是本技术的第二视角的立体图；
30.图8是图7的c处局部放大图；
31.图9是本技术的第三视角下的立体图；
32.图10是图9的d处局部放大图；
33.图中标号为：
34.1-工作台；1a-冷却液回收箱；1b-聚乙二醇回收箱；
35.2-三轴驱动机构；2a-第一轴传动机构；2b-第二轴传动机构；2c-第三轴传动机构；2c1-安装座；2d-视觉检测相机；
36.3-拉丝刀头；
37.4-固定模座；4a-储料模；4a1-出料口；4a2-控制阀门；4a3-定位套；4a4-环形齿槽；4a5-传动齿轮；4a6-第一旋转驱动装置；4b-冷却水管；4b1-冷却液输送装置；4c-加热棒；4d-支撑台；4d1-螺纹孔；4d2-调节螺杆；4d3-导向孔；4d4-密封圈；4e-调节头；4e1-轴杆；4e2-导向杆；4e3-吸附磁铁。
具体实施方式
38.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
39.如图1至图3所示，本技术提供：
40.一种多轴联动的智能金属拉丝机，包括工作台1，以及安装在工作台1上的三轴驱
动机构2，三轴驱动机构2的工作端设置有拉丝刀头3，拉丝刀头3的下方设置有用于固定手机背壳的固定模座4，固定模座4包括储料模4a，储料模4a内填充有适量液态聚乙二醇，储料模4a内设置有若干个冷却水管4b和加热棒4c，冷却水管4b用于降低聚乙二醇的温度使其转变为固态，加热棒4c用于加热聚乙二醇使其转变为液态，储料模4a的中心设置有竖直向上延伸的支撑台4d，支撑台4d用于水平放置所需加工的手机背壳。
41.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何针对易形变的金属手机背壳进行固定保证在拉丝过程中不会因受力不均发生形变。为此，本技术通过安装在工作台1上的三轴驱动机构2带动拉丝刀头3进行移动对固定在固定模座4上的手机背壳进行拉丝加工，工作人员手机背壳放置在固定模座4的储料模4a内部，储料模4a中心位置设置有向上延伸的支撑台4d对手机背壳进行支撑，支撑台4d的顶部需保证水平，手机背壳放置好后，工作人员在储料模4a内添加适量的液态聚乙二醇，使聚乙二醇溶液包裹手机背壳，聚乙二醇在60摄氏度至65摄氏度时达到熔点转变为液态，在40摄氏度时凝固为固态，且聚乙二醇常用作金属加工铸模剂，金属拉丝、冲压或成型的润滑剂及切削液，利用聚乙二醇的这一特性，本实施例中储料模4a内填充的聚乙二醇在冷却水管4b的作用下快速降温，冷却水管4b内注入温度较低的冷却液吸收液态聚乙二醇的热量，使得聚乙二醇凝固为固态，实现对支撑台4d上放置的手机背壳的固定，拉丝刀头3在三轴驱动机构2的驱动下对手机背壳表面和固态的聚乙二醇进行拉丝，拉丝过程中对手机背壳的受力均匀，不易产生形变，当手机背壳加工完成后，储料模4a内的加热棒4c启动对固态的聚乙二醇进行加热，使其温度迅速上升至溶点以上，固态的聚乙二醇转变为液态的聚乙二醇，方便工作人员将手机背壳从支撑台4d上取下进行下一个手机背壳的加工，本实施例中通过聚乙二醇形态的变化实现对易形变的手机背壳进行全方位的固定，相比传统的固定夹具对金属手机背壳的受力点更均匀，从而大大降低了拉丝时金属手机背壳的形变概率，保证了生产的质量。
42.进一步的，如图4和图5所示：
43.所述支撑台4d的轴线位置设置有螺纹孔4d1，螺纹孔4d1贯通储料模4a，支撑台4d上方同轴设置有调节头4e，调节头4e通过轴杆4e1插装在支撑台4d的螺纹孔4d1中，支撑台4d底部设置有调节螺杆4d2，调节螺杆4d2螺旋安装在支撑台4d底部的螺纹孔4d1中，调节螺杆4d2用于升高或降低调节头4e的高度。
44.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何保证不同尺寸的手机背壳放置在支撑台4d上后表面的高度位置。为此，本技术的支撑台4d轴线位置设置贯通支撑台4d的螺纹孔4d1，支撑台4d上端插装调节头4e，下端螺旋安装调节螺杆4d2，实际使用时，手机背壳放置在调节头4e的表面，本实施例中的调节头4e采用与支撑台4d截面形状相同的圆形，具体使用时可做相应的调整，调节头4e起始高度贴合支撑台4d的表面，工作人员可以通过旋转调节调节螺杆4d2进入支撑台4d中的长度从而将安装支撑台4d内的调节头4e的轴杆4e1部分沿支撑台4d轴线向上顶起，调节放置在调节头4e上的手机背壳的顶面高度位置，调节头4e带动手机背壳顶面高度位置的调整可以使得储料模4a中的聚乙二醇保证浸没手机背壳的表面至合适的深度，从而既可以保证聚乙二醇覆盖手机背壳表面在加工时起到切削液的作用，也可以保证聚乙二醇在手机背壳表面凝固厚度过大导致拉丝刀头3无法直接与手机背壳表面接触。
45.进一步的，如图2和图5所示：
46.所述调节头4e的底部设置有若干个导向杆4e2，导向杆4e2环绕轴杆4e1周侧设置，支撑台4d上设置有与导向杆4e2轴线位置相对的导向孔4d3，调节头4e的导向杆4e2插装在支撑台4d上相对的导向孔4d3中。
47.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何防止调节头4e绕轴杆4e1轴线位置进行旋转影响手机背壳的固定。为此，本技术的调节头4e底部设置有若干个导向杆4e2，导向杆4e2平行设置在轴杆4e1的周侧，支撑台4d的上顶面设置有与导向杆4e2相对应的导向孔4d3，导向杆4e2插装在相应的导向孔4d3中限制调节头4e绕轴杆4e1进行旋转，从而有效的防止手机背壳放置在调节头4e上后调节头4e自身绕轴线进行旋转导致手机背壳相应旋转的情况发生。
48.进一步的，如图5所示：
49.所述支撑台4d的螺纹孔4d1与调节头4e的轴杆4e1连接位置以及支撑台4d的导向孔4d3与调节头4e的导向杆4e2连接位置均设置有密封圈4d4。
50.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何防止液态的聚乙二醇通过螺纹孔4d1和导向孔4d3处进行泄露的情况发生。为此，本技术在支撑台4d的螺纹孔4d1与调节头4e的轴杆4e1连接位置以及支撑台4d的导向孔4d3与调节头4e的导向杆4e2连接位置均设置有密封圈4d4，密封圈4d4紧密贴合轴杆4e1和导向杆4e2的外壁从而防止聚乙二醇加热至液态时从螺纹孔4d1和导向孔4d3处流出导致泄露，造成原材料的浪费且加大后续的清洁难度。
51.进一步的，如图2和图5所示：
52.所述调节头4e的顶部设置有若干个吸附磁铁4e3，吸附磁铁4e3绕调节头4e轴线等间距环绕分布，吸附磁铁4e3用于吸附金属材质的手机背壳。
53.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是金属手机背壳放置在调节头4e顶端后可能因为调节头4e接触手机背壳的位置与手机背壳的重心位置相隔较远导致手机背壳倾斜从支撑台4d上掉落，也可能在液态的聚乙二醇浮力作用下与调节头4e分离，如何保证手机背壳放置在调节头4e上的稳定性。为此，本技术通过在调节头4e的顶部设置若干个吸附磁铁4e3对金属材质的手机背壳产生一定的吸附力，保证工作人员将手机背壳放置在调节头4e上后手机背壳在聚乙二醇固化期间的位置稳定。
54.进一步的，如图6和图9所示：
55.所述冷却水管4b连通储料模4a的两侧，冷却水管4b采用回折型铺设方式设置在储料模4a内部，冷却水管4b的一端连接安装在工作台1上的冷却液输送装置4b1输出端，冷却水管4b的另一端朝向工作台1上设置的冷却液回收箱1a。
56.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是冷却水管4b如何保证对液态的聚乙二醇快速降温。为此，本技术的冷却水管4b采用回折式铺设在储料模4a内部，从而增大了与聚乙二醇接触的面积，提高了聚乙二醇降温速度，冷却水管4b的一端连接冷却液输送装置4b1，冷却液输送装置4b1固定安装在工作台1上向冷却水管4b输送低温的冷却液，冷却液经过冷却水管4b流向冷却液回收箱1a中，冷却液回收箱1a对冷却液进行回收再利用，提高冷却液的利用率避免造成浪费。
57.进一步的，如图4和图9所示：
58.所述储料模4a的一侧设置有出料口4a1，出料口4a1的外侧开口连接有管道，且管
道上安装有控制阀门4a2，控制阀门4a2用于控制聚乙二醇从储料模4a中流出，管道的出料端朝向工作台1的一侧设置的聚乙二醇回收箱1b的上方，聚乙二醇回收箱1b用于收集从储料模4a中排出的聚乙二醇。
59.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是储料模4a内的聚乙二醇在经过一段时间的加工后需要进行更换，防止其中包裹的大量金属碎屑对后续手机背壳的拉丝造成影响。为此，本技术通过在储料模4a的一侧设置出料口4a1方便液态的聚乙二醇流出储料模4a，出料口4a1连接管道，管道将储料模4a内的聚乙二醇导向聚乙二醇回收箱1b中进行收集，管道上设置的控制阀门4a2可以在加工时保持关闭使聚乙二醇保留在储料模4a内部，在需要更换聚乙二醇时打开控制阀门4a2实现聚乙二醇的流出，储料模4a具有一定向外侧下方倾斜的角度从而使聚乙二醇在重力作用下向出料口4a1处流动。
60.进一步的，如图7至图10所示：
61.三轴驱动机构2包括x轴传动机构2a、y轴传动机构2b和z轴传动机构2c，x轴传动机构2a与y轴传动机构2b传动连接，x轴传动机构2a驱动y轴传动机构2b沿x轴方向移动，y轴传动机构2b与z轴传动机构2c传动连接，y轴传动机构2b用于驱动z轴传动机构2c沿y轴方向移动，z轴传动机构2c的工作端设置有安装座2c1，安装座2c1固定安装拉丝刀头3，z轴传动机构2c用于驱动拉丝刀头3在z轴方向上移动。
62.所述z轴传动机构2c的安装座2c1上还安装有视觉检测相机2d，视觉检测相机2d工作端朝向下方固定模座4设置。
63.储料模4a底部设置有定位套4a3，定位套4a3环绕在螺纹孔4d1底部开口的周侧，定位套4a3的周侧设置环绕定位套4a3轴线分布的环形齿槽4a4，定位套4a3的一侧设置以后传动齿轮4a5，传动齿轮4a5与定位套4a3的环形齿槽4a4啮合连接，传动齿轮4a5传动安装在第一旋转驱动装置4a6的工作端上，第一旋转驱动装置4a6的工作轴与传动齿轮4a5的轴线处于同一直线上，视觉检测相机2d信号连接第一旋转驱动装置4a6。
64.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何保证每次加工时固定模座4固定的手机背壳的侧面均垂直于三轴驱动机构2的工作轴从而保证加工处的拉丝纹路相同。为此，本技术的三轴驱动机构2包括x轴传动机构2a、y轴传动机构2b和z轴传动机构2c实现拉丝刀头3在x轴、y轴和z轴上的移动，x轴传动机构2a、y轴传动机构2b和z轴传动机构2c可以是常见的气缸或滑台等配合直线滑轨等部件组成，再次不做过多赘述，三轴驱动机构2带动拉丝刀头3移动至合适的位置对固定模座4固定的手机背壳表面进行拉丝加工，通常无论是手动上料还是机械臂自动上料均无法保证安装在固定模座4内的手机背壳侧面垂直于三轴驱动机构2的x轴传动机构2a工作轴，对此本实施例通过在拉丝刀头3的一侧设置视觉检测相机2d对固定模座4上固定的手机背壳进行视觉检测，视觉检测相机2d检测手机背壳与z轴传动机构2c中心轴线的偏转角度后将数据信号传递至第一旋转驱动装置4a6处，第一旋转驱动装置4a6可以是伺服电机，第一旋转驱动装置4a6带动工作端同轴安装的传动齿轮4a5进行旋转，传动齿轮4a5的旋转带动储料模4a整体进行旋转从而对聚乙二醇固定的手机背壳偏转进行调整，储料模4a底部设置的定位套4a3插装在工作台1上，定位套4a3的底部设置有环形齿槽4a4与传动齿轮4a5啮合连接从而可以配合第一旋转驱动装置4a6带动储料模4a绕定位套4a3轴线进行旋转。本实施例中储料模4a的可旋转调节也可以实现手机背壳不同走向的拉丝纹的加工形成，通过第一旋转驱动装置4a6带动储料模4a进行九十度的旋转
可以实现手机背壳表面纵向与横向的拉丝纹的加工，通过第一旋转驱动装置4a6带动储料模4a持续旋转加工可以实现手机背壳表面螺旋拉丝纹的加工，提高了设备的适用范围。
65.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。