具有定位装置的笔头自动加工机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有定位装置的笔头自动加工机床，包括驱动机构、工作台和位于工作台下方的用于安装笔料的旋转工作台，工作台的上方设有用于垂直加工笔料的加工机构，加工机构包括钻头，驱动机构能驱动加工机构上下移动，定位装置包括安装座、一对定位轮、能检测笔料端部孔径大小的孔径传感器和能接收孔径传感器发出的信号并调节驱动机构驱动力的控制器，安装座与加工机构一一对应并与工作台连接，安装座、工作台分别对应开设有供加工机构穿过的通孔，一对定位轮安装在安装座内，两个定位轮之间留有供加工机构通过的空间，与钻头对应的安装座设置有所述的孔径传感器。本笔头自动加工机床可有效防止加工机构与笔料两者间的错位，保证了加工效率。
【专利说明】具有定位装置的笔头自动加工机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及笔头加工领域，尤其涉及一种笔头自动加工机床的定位装置。
【背景技术】
[0002]目前，国内圆珠笔笔头生产一般都是采用多台机床分道工序完成车削、钻孔、检测，然后再在另外几台机床上进行加珠与收口工序，加工精度差，生产效率低，使厂房的使用空间浪费；针对这些问题，曾有直线链条式多工位自动加工机床，但其加工笔头球珠的直径具有局限性，加工精度低，可靠性差。
[0003]目前，加工精度高的机床是以瑞士MIKR0N(米克朗)公司的24工位机床的机型为主，这种机床的出现有力地推进了世界滚珠笔和中性笔的大规模发展。这种24工位机床具有24个工位，上下共48个加工站，24个工位呈圆周分布在一个圆盘上，整机分为下述几个部分:外部为机罩，中间为纵向的支撑柱，上部和下部为床身，上24个工作站位于上部床身，下24个工作站位于下部床身，上部和下部床身之间设有旋转工作台，床身安装于上、下支撑架上，还具有油箱、油泵机组、控制柜等。这种24工位机床实现了笔头从不锈钢线材为原料的短坯装料开始，经过多道工序的外形切削，内孔钻削、铰孔，并对内腔结构进行冲槽、装珠、压相贴面、收口等一系列精密加工工序，直到成品送出，一次装夹全部加工完成。
[0004]上述的多工位加工机床常待加工的笔料分别布置在旋转工作台上，并可根据需要将笔料旋转至相应的加工工位，而无需频繁的拆卸、更换笔料，故其具有加工效率高的优点。但其对笔料和对应的加工机构(如冲头、钻头)的同步性要求较高，如两者之间有错位现象，则会造成笔料、加工机构的损坏，不但加工效率无法保证，同时使生产成本大为提高。
[0005]另外，笔头在加工时，往往对笔头的用于容置钢珠的小孔的孔径有特定要求，例如孔径为0.5_，但是现有的笔头加工机床在打孔时，带动加工机构上下移动的驱动机构的驱动力无法控制，导致打出的孔不能一次性达到所要求的孔径，需经过多次尝试后，才能获得标准的孔径，无形中造成原材料——笔料的浪费。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种结构简单、对笔料及相应的加工机构进行准确定位的笔头自动加工机床的定位装置。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种具有定位装置的笔头自动加工机床，包括驱动机构、工作台和位于工作台下方的用于安装笔料的旋转工作台，所述工作台的上方设有用于垂直加工笔料的加工机构，所述加工机构包括钻头，所述驱动机构能驱动加工机构上下移动，该定位装置包括安装座、一对定位轮、能检测笔料端部孔径大小的孔径传感器和能接收孔径传感器发出的信号并调节驱动机构驱动力的控制器，所述安装座与加工机构一一对应并与工作台连接，所述安装座、工作台分别对应开设有供加工机构穿过的通孔，一对所述定位轮安装在安装座内，两个所述定位轮之间留有供加工机构通过的空间，与所述钻头对应的安装座设置有所述的孔径传感器。
[0008]其中，所述安装座为上端开口的中空结构，所述安装座的底壁开设有供加工机构通过的通孔，所述安装座的开口端向外延伸形成连接部，所述工作台开设有能容置安装座的容置孔，所述连接部通过螺栓与工作台固定连接。
[0009]其中，所述安装座设有缓冲部件，所述缓冲部件的下端与连接部紧固连接。
[0010]其中，所述缓冲部件为第一复位弹簧。
[0011]其中，所述定位装置还包括气动插销，所述加工机构侧向设有气动腔，所述气动插销安装在该气动腔的腔体内，所述气动腔的底部开设有供气动插销穿过的穿孔，对应的，所述连接部开设有供气动插销插入的插销孔，所述气动腔的顶端开设有用于对气动插销通气的气孔，所述气动插销限位套置有第二复位弹簧，使得所述气动插销始终具有远离插销孔的趋势。
[0012]其中，所述气孔的外周设有密封部件。
[0013]其中，所述气动插销包括横向挡杆和与横向挡杆连接的竖向支杆，所述气动腔包括依次相贯通连接的第一腔体、第二腔体、第三腔体，所述横向挡杆能上下移动地位于第一腔体内，所述第二复位弹簧位于第二腔体内，所述竖向支杆依次位于第二腔体和第三腔体内，所述第三腔体与穿孔相通。
[0014]其中，与除钻头之外的所述加工机构对应的安装座设有能感知加工机构速度的速度传感器，所述速度传感器与控制器相连，所述控制器能接收速度传感器发出的信号并调节驱动机构的驱动力。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本笔头自动加工机床在加工机构与旋转工作台之间设置有定位装置，当旋转工作台将笔料旋至工位时，对应的加工机构，如冲头或钻头，会穿过定位装置开设的通孔，然后对笔料进行垂直加工，避免了错位现象的发生，从而保证了加工效率；另外，安装座内还设有一对轴心定位轮，其对加工机构的侧面能起到一定的支撑作用，用以抵抗横向偏载力，防止加工机构轴心偏移；最后，在与钻头对应的安装座内设有孔径传感器，能及时感知钻头对笔料钻取的内孔的孔径大小，从而通过控制器对驱动机构驱动力的调节以获得符合要求的孔径。
[0016]本笔头自动加工机床具有多重功能，且结构合理。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例加工机构与定位装置、工作台的配合关系示意图；
[0018]图2为图1中部件A的放大示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0020]本实施例的具有定位装置的笔头自动加工机床,如图1和图2所示,包括驱动机构、工作台2和位于工作台2下方的用于安装笔料的旋转工作台2，工作台2的上方设有用于垂直加工笔料的加工机构1，加工机构I包括钻头，驱动机构能驱动加工机构I上下移动，该定位装置包括安装座17、一对定位轮4、能检测笔料端部孔径大小的孔径传感器18和能接收孔径传感器18发出的信号并调节驱动机构驱动力的控制器，安装座17与加工机构I一一对应并与工作台2固定连接，安装座17、工作台2分别对应开设有供加工机构I穿过的通孔，一对定位轮4安装在安装座17内，并分别位于通孔的两侧，两个定位轮4之间留有供加工机构I通过的空间，与钻头相对应的安装座17设置有孔径传感器18。
[0021]旋转工作台2将笔料旋至工位时，驱动机构驱动加工机构I向下移动，加工机构I穿过安装座17底部的通孔后对笔料垂直加工；此时由于安装座17内安装有定位轮4，定位轮4与加工机构I的侧面起到支撑作用，从而可以有效避免错位现象的发生，避免了对笔料、加工机构I的损坏，从而保证了加工效率。当加工机构I为钻头时，钻头会对对应的笔料顶端钻内孔，与钻头对应的安装座17内设置的孔径传感器18能灵敏检测到已打孔的孔径并将孔径信号传输给控制器，控制器接收到孔径信号后，与标准孔径做比较，若孔径大于标准孔径，控制器则控制驱动机构减小对钻头的驱动力，钻头的下行速度下降；若孔径小于标准孔径，控制器则控制驱动机构增大对钻头的驱动力，钻头的下行速度增力卩，从而可以较快获得孔径符合生产标准的孔，可以一定程度上节约原材料。孔径传感器18具体安装在安装座17的底壁上。
[0022]另外，本实用新型只是应用了孔径传感器18和控制器的硬件部分，并没有对软件部分作出改进，另外，孔径传感器18与控制器的配合关系已是较为成熟的现有技术。
[0023]安装座17为上端开口的中空结构，安装座17的底壁开设有供加工机构I通过的通孔，安装座17的开口端向外延伸形成连接部3，工作台2开设有能容置安装座17的容置孔，在安装安装座17时，安装座17先安装在容置孔内，连接部3恰好坐落在工作台2的台面上，而后用螺栓将连接部3与工作台2固定连接。
[0024]除了本实施例提到的安装座17与工作台2的安装方式，安装座17也可以安装在工作台2的上方，同时安装座17的底部与工作台2的上表面固定连接，但是这种安装方式增加了定位装置的占用空间。
[0025]安装座17设有缓冲部件，缓冲部件的下端与连接部3紧固连接，缓冲部件为第一复位弹簧7。缓冲部件能对加工机构I的下移起到缓冲作用，可有效避免上层的加工机构I冲撞到工作台2上，从而损坏工作部件。第一复位弹簧7与连接部3的固定连接方式有多种，例如焊接、粘接，或者通过以弹簧座连接，在本实施例中，连接座上开设有能卡紧第一复位弹簧7的凹槽。
[0026]本实施例的定位装置还包括气动插销，加工机构I侧向设有气动腔，气动插销安装在该气动腔的腔体内，气动腔的底部开设有供气动插销穿过的穿孔11，对应的，连接部3开设有供气动插销插入的插销孔6，气动腔的顶端开设有用于对气动插销通气的气孔13，气动插销限位套置有第二复位弹簧9，使得气动插销始终具有远离插销孔6的趋势。
[0027]气孔13的外周设有密封部件，以防止漏气使得气动插销不能正常工作，密封部件可以为密封圈、挡圈等。
[0028]气动插销整体呈T型，具体包括横向挡杆12和与横向挡杆12连接的竖向支杆10，气动腔包括依次相贯通连接的第一腔体16、第二腔体14、第三腔体15，横向挡杆12能上下移动地位于第一腔体16内，第二复位弹簧9位于第二腔体14内，竖向支杆10依次位于第二腔体14和第三腔体15内，第三腔体15与穿孔11相通，安装后，第二复位弹簧9上端与气动插销的横向挡杆12相抵。
[0029]与除钻头之外的所述加工机构I对应的安装座17设有能感知加工机构I速度的速度传感器，速度传感器与控制器相连，控制器能接收速度传感器发出的信号并调节驱动机构的驱动力。本实用新型同样运用的是速度传感器与控制器的硬件部分，并不涉及对软件的该进与应用。速度传感器与孔径传感器18的安装位置相同，都安装在安装座17的底壁上。
[0030]本笔头自动加工机床的工作过程如下，当旋转工作台2将笔料旋转至相应的工位后，充入气体，并使气动插销插入对应的插销孔6，进行加工机构I的定位，加工机构I定位完成后，脱开气动插销，并由第二复位弹簧9进行气动插销复位，驱动机构驱动对应的加工机构I下移，加工机构I穿过开设在安装座17底部的通孔后对对应的笔料进行垂直加工。
[0031]图1和图2中的加工机构具体为钻头，与之对应的传感器为孔径传感器；当然，图1中的加工机构还可以为圆珠笔笔头加工常用的加工机构，例如冲头等，相应的，孔径传感器应替换为速度传感器。
[0032]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种具有定位装置的笔头自动加工机床，包括驱动机构、工作台(2)和位于工作台(2)下方的用于安装笔料的旋转工作台(2)，所述工作台(2)的上方设有用于垂直加工笔料的加工机构(1)，所述加工机构(1)包括钻头，所述驱动机构能驱动加工机构(1)上下移动，其特征在于:该定位装置包括安装座(17)、一对定位轮(4)、能检测笔料端部孔径大小的孔径传感器(18)和能接收孔径传感器(18)发出的信号并调节驱动机构驱动力的控制器，所述安装座(17)与加工机构(1) 一一对应并与工作台(2)连接，所述安装座(17)、工作台(2)分别对应开设有供加工机构(1)穿过的通孔，一对所述定位轮(4)安装在安装座(17)内，两个所述定位轮⑷之间留有供加工机构⑴通过的空间，与所述钻头对应的安装座(17)设置有所述的孔径传感器(18)。
2.根据权利要求1所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:所述安装座(17)为上端开口的中空结构，所述安装座(17)的底壁开设有供加工机构(1)通过的通孔，所述安装座(17)的开口端向外延伸形成连接部(3)，所述工作台(2)开设有能容置安装座(17)的容置孔，所述连接部(3)通过螺栓与工作台(2)固定连接。
3.根据权利要求2所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:所述安装座(17)设有缓冲部件，所述缓冲部件的下端与连接部(3)紧固连接。
4.根据权利要求3所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:所述缓冲部件为第一复位弹簧(7)。
5.根据权利要求2所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:所述定位装置还包括气动插销，所述加工机构(1)侧向设有气动腔，所述气动插销安装在该气动腔的腔体内，所述气动腔的底部开设有供气动插销穿过的穿孔(11)，对应的，所述连接部(3)开设有供气动插销插入的插销孔(6)，所述气动腔的顶端开设有用于对气动插销通气的气孔(13)，所述气动插销限位套置有第二复位弹簧(9)，使得所述气动插销始终具有远离插销孔(6)的趋势。
6.根据权利要求5所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:所述气孔(13)的外周设有密封部件。
7.根据权利要求5所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:所述气动插销包括横向挡杆(12)和与横向挡杆(12)连接的竖向支杆(10)，所述气动腔包括依次相贯通连接的第一腔体(16)、第二腔体(14)、第三腔体(15)，所述横向挡杆(12)能上下移动地位于第一腔体(16)内，所述第二复位弹簧(9)位于第二腔体(14)内，所述竖向支杆(10)依次位于第二腔体(14)和第三腔体(15)内，所述第三腔体(15)与穿孔(11)相通。
8.根据权利要求1所述的具有定位装置的笔头自动加工机床，其特征在于:与除钻头之外的所述加工机构⑴对应的安装座(17)设有能感知加工机构⑴速度的速度传感器，所述速度传感器与控制器相连，所述控制器能接收速度传感器发出的信号并调节驱动机构的驱动力。
【文档编号】B23Q3/18GK204195365SQ201420615283
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】张忠武 申请人:意瑞纳米科技(昆山)有限公司