一种用于长螺钉加热后头部成形的装置及控制方法与流程

本发明涉及紧固件加工领域，具体涉及一种用于长螺钉加热后头部成形的装置及控制方法。

背景技术：

在现有技术中，螺钉头部的加工常使用打头机进行加工，打头机的工序一般为调直、进线、剪断、送料入主模、冲锻成形、胚料退出等步骤，该类打头机是优先对原材料进行调直再送料入主模进行冲锻成形，这种工作顺序适用于长度较短的螺钉，如果螺钉长度较长，在优先调直后，在进线、剪断、送料入主模的过程中就可能会使螺钉再次弯曲，从而造成冲锻成形时不仅不能对螺钉进行头部成形，还可能使长螺钉弯曲更严重卡死在模具中，无法退出主模，进而需要对打头机进行相应的维护，大大影响了加工的效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种使长螺钉在头部成形时进行调直，并且不会出现因加工失败而出现设备停机的一种用于长螺钉加热后头部成形的装置及控制方法。

本发明的技术方案是，它包括用于传送长螺钉胚料的传送机构，所述传送机构的上方设有用于将物料进行整理并准确有序地将物料放置到传送机构上的分料机构，所述传送机构的上方还设有用于将长螺钉进行直线度矫正并且进行头部成形的成形机构,所述分料机构与成形机构之间设有用于对长螺钉胚料进行加热的加热器，所述成形机构远离分料机构的一侧设有冷却器，所述加热器与冷却器均位于传送机构的上方，所述传送机构包括传送带，所述传送带通过多个铰接成封闭链环状的铰接盘构成，每个所述铰接盘上连接有一个传送块，所述传送块上设有用于承接长螺钉胚料的一个装载槽，所述分料机构包括分料器和分料推杆，所述分料器设有一条一次只能通过一根长螺钉胚料的第一通道、供分料推杆移动的第二通道和将长螺钉胚料送出分料器的第三通道，所述第一通道的下端与第二通道连通，所述第二通道的一端与第三通道连通，所述分料推杆设于第二通道内并且可将长螺钉胚料从第二通道推入第三通道，同时封闭第一通道防止长螺钉胚料从第一通道进入第二通道，所述成形机构包括连接块、固定块组和冲头组，所述连接块设有供传送机构穿过并且开口方向为水平方向的开口槽，所述连接块的侧面内壁与传送块的一端相贴合，所述固定块组与连接块的顶面相连接用于与传送块相配合以固定长螺钉，所述冲头组与连接块的底面连接用于使长螺钉头部成形,所述传送机构的一侧设有使头部成形后的长螺钉脱离装载槽的脱离机构，所述脱离机构位于远离冲头的一端。

本发明方案的有益效果为：将已经进行过初步调直、剪断放入分料机构中，通过第一通道的限制使长螺钉胚料逐一进入第一通道，完成长螺钉胚料有序的排列，在长螺钉胚料从第一通道进入到第二通道后，通过分料推杆将长螺钉胚料推到第二通道与第三通道的连接处，并且阻止其余在第一通道中的长螺钉胚料进入第二通道，进入第三通道的长螺钉胚料会顺着第三通道进入到传送块的装载槽中，通过传送带的作用，将长螺钉胚料依次送到加热器下、成形机构中和冷却器下，首先，长螺钉胚料在加热器进行加热升温，使长螺钉胚料软化，可塑性增加，更容易进行头部成形，然后长螺钉胚料进入到成形机构中，利用成形机构对长螺钉胚料进行固定矫正，而后进行头部成形，通过这些步骤长螺钉胚料进行分离并且逐一进行头部成形加工并且在头部成形加工时再次对长螺钉胚料进行调直，不仅保证了长螺钉头部成形的成功率，还能保证长螺钉的直线度，如果出现长螺钉头部成形失败的情况，也可以避免长螺钉胚料在模具内出现弯曲的现象，避免了长螺钉胚料卡死在模具内，在装置继续运转过程中，无论是头部成形成功的长螺钉胚料还是头部成形失败的长螺钉胚料都易从装载槽中脱离，不会影响后续的工作，不需要停机进行装置的相应维护，提高了工作效率，头部成形完成后的长螺钉移动到冷却器的下方，对长螺钉进行冷却，使长螺钉因为加热时出现的微小膨胀进行收缩，避免卡在装载槽中不易取出，为避免长螺钉卡在装载槽中，还可以通过脱离机构使已经加工完成的长螺钉脱离装载槽，脱离机构每当传送机构停止运动时，会使长螺钉脱离装载槽。

作为本发明的一种改进，所述固定块组包括固定在连接块顶面的第一气缸和与第一气缸的活动杆可拆式连接的固定块，所述传送块与铰接盘可拆式连接，通过所述改进，可以通过控制第一气缸来控制固定块与传送块的分合，在固定块与传送块合在一起时，可以对长螺钉胚料进行固定并且对长螺钉胚料的直线度进行矫正，在固定块与传送块分离后，传送块会带着加工完成的长螺钉传送出成形机构，同时通过第一气缸的活动杆与固定块的可拆式连接和铰接盘与传送块的可拆式连接，便于将固定块和传送块的拆卸、更换以及维护。

作为本发明的一种改进，所述装载槽的横截面为圆拱形，所述圆拱形的圆弧为半圆，所述固定块上设有与装载槽相配合的固定槽，所述固定槽的两侧设有与装载槽配合形成用于矫正长螺钉胚料螺杆直线度的圆柱孔的凸起，通过所述改进，装载槽的设计可以防止长螺钉在运输过程中脱离装载槽，固定槽的设计可以对固定块与传送块结合时起一个导向作用，避免固定块与传送块结合时对位不准确，不仅保证了固定块与传送块结合后长螺钉的固定，还对长螺钉的圆度和直线度进行了矫正。

作为本发明的一种改进，所述冲头组包括冲头底座，所述冲头底座沿长螺钉轴向滑动连接在连接块的底面，所述冲头底座连接有使冲头底座往复运动的驱动装置，所述驱动装置包括第一驱动电机和第一传动杆，所述第一传动杆的一端与第一驱动电机转动连接，所述第一传动杆的另一端与冲头底座转动连接,通过所述改进，易于更换和维护冲头，同时冲头底座沿长螺钉轴向滑动连接在连接块的底面可以使冲头底座在连接块的底面上的槽上往复运动时避免冲头底座左右偏移，避免了长螺钉头部成形时的偏心现象,同时通过驱动装置，可以使冲头底座在连接块的底面上做往复运动，迅速完成对长螺钉胚料进行头部成形和脱离长螺钉胚料的工作。

作为本发明的一种改进，所述冲头组还包括与冲头底座可拆式连接的冲头，所述冲头底座与冲头的连接处设有限位槽，所述冲头与冲头底座的连接处设有与限位槽相适应的限位块，所述冲头的轴线在头部成形加工时与装载槽的半圆段的轴线相重合，通过所述改进，可以保证冲头底座与冲头的连接位置，避免冲头在连接到冲头底座上位置发现偏移，从而导致长螺钉头部成形时出现头部的轴线与长螺钉的轴线不共线的现象。

作为本发明的一种改进，所述第二通道的另一端设有提供分料推杆动力的第二气缸，所述第二气缸的活动杆与分料推杆连接，通过所述改进，可以有效的控制分料推杆的移动，从而控制长螺钉胚料在第二通道内能顺利从第一通道与第二通道的连接处移动从第二通道与第三通道的连接处，进而从第三通道移到传送块上。

作为本发明的一种改进，所述传送机构还包括提供传送带动力的伺服电机和转向从动轮，所述伺服电机位于传送带转向的一端并且与传送带相配合用于提供传送带动力和使传送带转向，所述转向从动轮位于传送带转向的另一端并且与传送带相配合用于使传送带转向，通过所述改进，传送机构可以循环运转并且可以使经过头部成形处理的长螺钉从传送块上掉落，不需要人为取出。

作为本发明的一种改进，所述脱离机构包括第二驱动电机、第二传动杆、顶杆和限位孔，所述顶杆与限位孔滑动连接，所述顶杆远离传送机构的一端与第二传动杆的一端转动连接，所述第二传动杆的一端与第二驱动电机转动连接，通过所述进改，可以通过控制第二驱动电机的转速，每当传送带停止时，顶杆就会顶出长螺钉，不需要像伺服电机一样，专门为第二驱动电机设计一个伺服系统用以控制顶杆的频率，大大减少了生产成本和提高了工作效率。

1、另外本发明还公开一种用于长螺钉加热后头部成形的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、将裁剪好长度的长螺钉胚料放入分料机构中；

s2、长螺钉胚料逐一进入第一通道；

s3、经分料推杆在第二通道中移动使一根长螺钉胚料与其它长螺钉胚料分离，并且进入第三通道；

s4、长螺钉胚料从第三通道脱离分料机构，进入传送机构的传送块上；

s5、载有长螺钉胚料的传送块移动到加热器的下方，在加热器的作用下升温；

s6、载有长螺钉胚料的传送块进入成形机构中并且在固定块的正下方停止移动；

s7、固定块受第一气缸作用下压，使装载槽与固定槽相配合，对长螺钉胚料进行固定并且进行直线度的矫正；

s8、冲头组在驱动装置的作用下，向长螺钉胚料方向移动，对长螺钉胚料进行头部成形；

s9、头部成形完毕后，冲头组在驱动装置的作用下脱离长螺钉，固定槽在第一气缸作用下与装载槽脱离配合；

s10、装有已完成头部成形的长螺钉的传送块移出成形机构，传送块移动到冷却器的下方，对长螺钉进行冷却收缩；

s11、传送块抵达伺服电机处时，开始180度转向，易脱落的长螺钉从传送块上掉落；

s12、在传送块经过脱离机构时,脱离机构会对每一个传送块上的长螺钉进行脱离；

s13、传送块继续移动，抵达转向从动轮处时，再一次180度转向，而后移动到第三通道的下方，开始承接下一个长螺钉胚料。

本发明的有益效果为：首先通过分料机构将原本放入分料机构中的长螺钉胚料进行有序的排列，而后逐一进行分离放置到不同的传送块中，使后继的头部成形加工变得有序，也可以避免长螺钉胚料出现漏加工或者二次加工的现象，在长螺钉胚料进行头部成形前，先经过加热器加热使长螺钉胚料软化、可塑性增加、易于头部成形，在长螺钉胚料进行加工时，先将长螺钉胚料进行固定和直线度的矫正，保证加工的准确性和避免长螺钉胚料在加工过程中出现挤压弯曲卡死在传送块上的现象，在长螺钉胚料头部成形加工完成后，长螺钉经过冷却器冷却，使长螺钉降温，将长螺钉因为升温而引起的膨胀进行收缩，使长螺钉不会因为膨胀而滞留在装载槽中不易脱落，而后长螺钉会在传送块转过180度后，易自动脱落的长螺钉会从传送块上自然脱落，不易自动脱落的长螺钉会被脱离机构的顶杆顶出装载槽脱落，该过程保证了长螺钉的脱落过程，不需要人为停机取料，大大节省了人力和时间。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明成形机构侧视结构示意图。

图3为本发明脱离结构示意图。

图4为本发明成形机构第一气缸下压时的结构示意图。

其中，附图标记为：1、传送机构，1.1、传送带，1.1.1、铰接盘，1.2、传送块，1.2.1、装载槽，1.3、伺服电机，1.4、转向从动轮，2、分料机构，2.1、分料器，2.1.1、第一通道，2.1.2、第二通道，2.1.3、第三通道，2.2、分料推杆，2.3、第二气缸，3、成形机构，3.1、连接块，3.1.1、开口槽，3.2、固定块组，3.2.1、第一气缸，3.2.2、固定块，3.2.2.1、固定槽，3.3、冲头组，3.3.1、冲头底座，3.3.1.1、限位槽，3.3.2、冲头，3.3.2.1、限位块，4、驱动装置，4.1、第一驱动电机，4.2、第一传动杆，5、加热器，6、冷却器，7、脱离机构，7.1、第二驱动电机，7.2、第二传动杆，7.3、顶杆，7.4、限位孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1-4所示，本发明的工作原理：它包括用于传送长螺钉胚料的传送机构1，传送机构1的上方设有用于将物料进行整理并准确有序地将物料放置到传送机构1上的分料机构2，传送机构1的上方还设有用于将长螺钉进行直线度矫正并且进行头部成形的成形机构3,分料机构2与成形机构3之间设有用于对长螺钉胚料进行加热的加热器5，成形机构3远离分料机构2的一侧设有冷却器6，加热器5与冷却器6均位于传送机构1的上方，传送机构1包括传送带1.1，传送带1.1通过多个铰接成封闭链环状的铰接盘1.1.1构成，每个铰接盘1.1.1上连接有一个传送块1.2，传送块1.2上设有用于承接长螺钉胚料的一个装载槽1.2.1，装载槽1.2.1的横截面为圆拱形，圆拱形的圆弧为半圆，传送机构1还包括提供传送带1.1动力的伺服电机1.3和转向从动轮1.4,伺服电机1.3位于传送带1.1转向的一端并且与传送带1.1相配合用于提供传送带1.1动力和使传送带1.1转向，所述转向从动轮1.4位于传送带1.1转向的另一端并且与传送带1.1相配合用于使传送带1.1转向，分料机构2包括分料器2.1和分料推杆2.2，分料器2.1设有一条一次只能通过一根长螺钉胚料的第一通道2.1.1、供分料推杆2.2移动的第二通道2.1.2和将长螺钉胚料送出分料器2.1的第三通道2.1.3，第一通道2.1.1的下端与第二通道2.1.2连通，第二通道2.1.2的一端与第三通道2.1.3连通，分料推杆2.2设于第于通道内并且可将长螺钉胚料从第二通道2.1.2推入第三通道2.1.3，同时封闭第一通道2.1.1防止长螺钉胚料从第一通道2.1.1进入第二通道2.1.2，第二通道2.1.2的另一端设有提供分料推杆2.2动力的第二气缸2.3，第二气缸2.3的活动杆与分料推杆2.2连接,成形机构3包括连接块3.1、固定块组3.2和冲头组3.3，连接块3.1设有供传送机构1穿过并且开口方向为水平方向的开口槽3.1.1，连接块3.1的侧面内壁与传送块1.2的一端相贴合，固定块组3.2与连接块3.1的顶面相连接用于与传送块1.2相配合以固定长螺钉，固定块组3.2包括固定在连接块3.1顶面的第一气缸3.2.1和与第一气缸3.2.1的活动杆可拆式连接的固定块3.2.2，固定块3.2.2上设有与装载槽1.2.1相配合的固定槽3.2.2.1，固定槽3.2.2.1的两侧设有与装载槽1.2.1配合形成用于矫正长螺钉胚料螺杆直线度的圆柱孔的凸起，传送块1.2与铰接盘1.1.1可拆式连接,冲头组3.3与连接块3.1的底面连接用于使长螺钉头部成形,冲头组3.3包括冲头底座3.3.1和可拆式连接在冲头底座3.3.1上的冲头3.3.2，冲头底座3.3.1与冲头3.3.2的连接处设有限位槽3.3.1.1，冲头3.3.2与冲头底座3.3.1的连接处设有与限位槽3.3.1.1相适应的限位块3.3.2.1，冲头3.3.2上的限位块3.3.2.1与冲头底座3.3.1上的限位槽3.3.1.1连接后，用螺钉将冲头3.3.2固定到冲头底座3.3.1上，冲头3.3.2的轴线与装载槽1.2.1的半圆段的轴线相重合,冲头底座3.3.1沿长螺钉轴向滑动连接在连接块3.1的底面，冲头底座3.3.1连接有使冲头底座3.3.1往复运动的驱动装置4，驱动装置4包括第一驱动电机4.1和第一传动杆4.2，第一传动杆4.2的一端与第一驱动电机4.1转动连接，第一传动杆4.2的另一端与冲头底座3.3.1转动连接，在传送机构1远离冲头3.3.2的一侧设有使头部成形后的长螺钉脱离装载槽1.2.1的脱离机构7，脱离机构7包括第二驱动电机7.1、第二传动杆7.2、顶杆7.3和限位孔7.4，顶杆7.3与限位孔7.4滑动连接，顶杆7.3远离传送机构1的一端与第二传动杆7.2的一端转动连接，第二传动杆7.2的一端与第二驱动电机7.1转动连接。

在装置运行过程中，先将裁剪好的长螺钉胚料放到分料器2.1中，长螺钉胚料会顺着第一通道2.1.1下滑到第一通道2.1.1与第二通道2.1.2的连接处，如果分料推杆2.2处于收缩状态，则长螺钉胚料会掉落到第二通道2.1.2内，如果分料推杆2.2处于伸张状态，则长螺钉胚料会处于第一通道2.1.1内；启动伺服电机1.3，使每个传送块1.2的装载槽1.2.1移动到第三通道2.1.3的下方时就会停一下；在装载槽1.2.1移动到第三通道2.1.3的下方时，第二气缸2.3会先收缩，使长螺钉胚料抵达第二通道2.1.2中，再伸张推动分料推杆2.2，将第二通道2.1.2中的长螺钉胚料推向第二通道2.1.2与第三通道2.1.3的连接处并且阻止在第一通道2.1.1里的长螺钉胚料继续进入第二通道2.1.2，抵达第二通道2.1.2与第三通道2.1.3的连接处的长螺钉胚料会顺着第三通道2.1.3移动出分料器2.1，并掉落到装载槽1.2.1里，该过程可以保证每次掉落到传送块1.2上的长螺钉胚料只有一根，避免出现多根长螺钉胚料一起掉落，使装置槽无法容纳多根长螺钉胚料而造成长螺钉胚料掉落到装置外部造成浪费或者长螺钉胚料掉落到装置的间隙间造成装置运行失常的现象，同时，因为装载槽1.2.1的横截面是圆拱形，在长螺钉胚料进入到装载槽1.2.1后，不易从装载槽1.2.1中脱落；在带有长螺钉胚料的传送块1.2运动到固定块3.2.2下方前，会经过加热器5的下方，长螺钉胚料会被加热升温，使长螺钉胚料软化，可塑性增加，更容易进行头部成形，在带有长螺钉胚料的传送块1.2运动到固定块3.2.2下方时，连接块3.1的底面支撑传送带1.1，第一气缸3.2.1下压，使固定块3.2.2下降，固定块3.2.2上的固定槽3.2.2.1与装载槽1.2.1相配合形成一个圆柱孔，这个圆柱孔可以对长螺钉胚料的螺杆直线度进行矫正，不仅可以保证长螺钉成形后的螺杆直线度，还可以避免长螺钉胚料在头部成形过程中因长螺钉胚料的弯曲导致头部成形失败，长螺钉胚料的头部成形失败容易造成长螺钉胚料的浪费，同时还会导致长螺钉胚料滞留在装置槽中不易取出；在传送块1.2与固定块3.2.2配合完成后，驱动装置4驱动冲头底座3.3.1向靠近长螺钉胚料的方向移动，并完成了长螺钉胚料的头部成形工作；然后驱动装置4驱动冲头底座3.3.1远离头部成形完成的长螺钉，第一气缸3.2.1上升，使固定块3.2.2远离传送块1.2，解除对长螺钉的固定与矫正，传送带1.1继续带着传送块1.2移动，移动到冷却器6的下方，对长螺钉进行冷却，使长螺钉因为加热时出现的微小膨胀进行收缩，避免卡在装载槽1.2.1中不易取出，然后载有长螺钉的传送块1.2移动到伺服电机1.3处开始转向，当传送块1.2的移动方向转过180度时，传送块1.2上已经加工完成的长螺钉会从装载槽1.2.1中掉落，如果长螺钉无法自动掉落，则通过脱离机构7使长螺钉脱离装载槽1.2.1，当传送块1.2在承接长螺钉胚料以及成形机构3对长螺钉胚料进行头部成形时，传送带1.1会停止移动，这时候，脱离机构7上的顶杆7.3会与倒置的传送块1.2上的装载槽1.2.1同轴线，然后顶杆7.3会受第二驱动电机7.1和第二传动杆7.2的作用向前移动，与长螺钉相抵并且将长螺钉顶出装载槽1.2.1，完成长螺钉与装载槽1.2.1的脱离工作，同时脱离机构7不仅仅可以对成功完成加工的长螺钉完成脱离工作，还可以对头部成形加工失败的长螺钉进行脱离工作，从而可以避免长螺钉置留在装载槽1.2.1中，影响下一次的装载工作，也可以减少停机取出置留在装载槽1.2.1中长螺钉的次数，提高了工作效率，在长螺钉脱离装载槽1.2.1后，传送块1.2继续前进，经转向从动轮1.4再次换向180度后，回到第三通道2.1.3的正下方承接新的长螺钉胚料，完成一次长螺钉头部成形的循环。

在本装置中，传送块1.2与铰接盘1.1.1的可拆式连接、第一气缸3.2.1与固定块3.2.2的可拆式连接、冲头底座3.3.1与冲头3.3.2的可拆式连接均是可以通过螺钉连接的方式连接的，这样便于更换传送块1.2、固定块3.2.2、冲头3.3.2的规格，使本装置适用于更多规格的长螺钉的加工。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。