一种轴用全自动方孔机的压方孔装置的制作方法

本实用新型涉及轴类产品加工设备技术领域，特别涉及一种轴用全自动方孔机的压方孔装置。

背景技术：

轴类工件是工业生产中所广泛使用的一类零件，被人们所熟知和常见。为了工业生产、应用中的需要，通常需要在轴杆上，特别是轴杆的末端位置设孔。如图1所示的一种方孔轴，该方孔轴主要应用于汽车座椅，其结构包括轴杆1’，轴杆1’的一端设有第一方孔2’，轴杆1’的另一端由外至内依次设有圆孔3’和第二方孔4’。这种方孔轴在生产时，需要进行包括钻圆孔和压方孔在内的多道加工工序，具体地，这些步骤依次包括：（1）在轴杆的两端分别钻中心孔；（2）在轴杆的一端钻大圆孔，另一端倒角；（3）在轴杆的两端分别粗钻小圆孔；（4）在轴杆的两端分别精钻小圆孔；（5）在轴杆的两端小圆孔处一次粗压方孔；（6）在轴杆的两端小圆孔处二次粗压方孔；（7）在轴杆的两端小圆孔处精压方孔。目前，企业在方孔轴生产过程中，对于上述压方孔环节，一般是采用普通单头冲床经多次加工完成。但是，由于每道工序的加工位置和加工角度各不相同，用单头冲床加工时，需要配备数名员工及数台冲床，而且在一台冲床上完成一道工序后，还需要人工将工件转移到另一冲床，这样不仅增加了工作量、降低了加工效率，同时由于人工移料不能保证每次装夹定位完全相同，因此也影响了加工精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种轴用全自动方孔机的压方孔装置，其结构紧凑合理，工序简单，操作方便，能够在工件加工过程中实现自动移料，且装夹、定位精度较高，有效节约了人力资源，降低了工人劳动强度，提高了加工效率和产品质量。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种轴用全自动方孔机的压方孔装置，包括机座，所述机座沿生产流水线方向依序设有第一压方孔工位、第二压方孔工位及第三压方孔工位；

所述第一压方孔工位、第二压方孔工位及第三压方孔工位均设置有双头冲床；所述双头冲床包括设置于所述机座上的第一工件定位夹具、分别设置于所述第一工件定位夹具两侧的动力头组件；

所述第一工件定位夹具包括设置于所述机座上的第一定位基座、与所述第一定位基座对应配合的第一夹紧装置，所述第一定位基座上设置有第一工件定位台，所述第一工件定位台上设有第一工件定位槽，所述第一夹紧装置包括第一立式液压缸和第一工件夹头，所述第一立式液压缸设置于所述机座上，所述第一工件夹头的一端与所述第一工件定位槽对应设置，所述第一工件夹头的另一端与所述第一立式液压缸的输出轴转动连接，所述第一工件夹头的中部与第一连接板的一端转动连接，所述第一立式液压缸的顶端设置有第一连接座，所述第一连接板的另一端与所述第一连接座转动连接；

所述机座上设置有移料机构，所述移料机构包括设置于所述机座上的机架，所述机架上设置有横向滑轨，所述横向滑轨横跨于所述第一压方孔工位、第二压方孔工位及第三压方孔工位的上方，所述横向滑轨上活动设置有横向滑块，所述横向滑块由设置于所述机架上的横向气缸驱动沿所述横向滑轨往复滑动，所述横向滑块上设置有升降气缸，所述升降气缸的输出轴固定连接有安装板，所述安装板沿所述生产流水线方向等间距并列设置有若干气动夹爪；

所述第一压方孔工位的第一工件定位槽与所述第二压方孔工位的第一工件定位槽之间、所述第二压方孔工位的第一工件定位槽与所述第三压方孔工位的第一工件定位槽之间的距离等于任意相邻两个所述气动夹爪之间的距离；

所述机座上还设置有用于向所述第一压方孔工位送料的移料座，所述移料座上设置有移料槽，所述移料座由移料气缸驱动在所述生产流水线的第一移料位置和第二移料位置之间往复移动；当所述移料座移动至所述第二移料位置时，所述移料槽与所述第一压方孔工位的第一工件定位槽之间的距离等于任意相邻两个所述气动夹爪之间的距离。

进一步地，所述动力头组件包括设置于所述机座上的第一纵向滑台，所述第一纵向滑台上滑动设置有第一纵向滑块，所述第一纵向滑块由设置于所述机座上的纵向液压缸驱动沿所述第一纵向滑台往复滑动，所述第一纵向滑块固定连接有冲头。

进一步地，所述纵向液压缸的输出轴通过连接头与所述第一纵向滑块固定连接。

进一步地，所述第一定位基座上设置有两个呈相对设置的第一定位板，两个所述第一定位板分别位于所述第一工件定位槽的两端，两个所述第一定位板配合用以对置于所述第一工件定位槽内的工件进行轴向限位；两个所述第一定位板上均设有供所述冲头穿过的冲头避让孔。

进一步地，所述横向气缸的缸体与所述横向滑块固定连接，所述横向气缸的活塞杆与所述机架固定连接。

进一步地，所述活塞杆的与所述机架相连接的一端设置有横向气缸浮动接头。

进一步地，所述机座沿所述生产流水线方向还设置有检测工位，所述检测工位设置有检测机构，所述检测机构包括设置于所述机座上的第二工件定位夹具、分别设置于所述第二工件定位夹具两侧的检测头组件；

所述第二工件定位夹具包括设置于所述机座上的第二定位基座、与所述第二定位基座对应配合的第二夹紧装置，所述第二定位基座上设置有第二工件定位台，所述第二工件定位台上设有第二工件定位槽，所述第二夹紧装置包括第二立式液压缸和第二工件夹头，所述第二立式液压缸设置于所述机座上，所述第二工件夹头的一端与所述第二工件定位槽对应设置，所述第二工件夹头的另一端与所述第二立式液压缸的输出轴转动连接，所述第二工件夹头的中部与第二连接板的一端转动连接，所述第二立式液压缸的顶端设置有第二连接座，所述第二连接板的另一端与所述第二连接座转动连接。

进一步地，所述检测头组件包括设置于所述机座上的第二纵向滑台，所述第二纵向滑台上滑动设置有第二纵向滑块，所述第二纵向滑块由设置于所述机座上的纵向气缸驱动沿所述第二纵向滑台往复滑动，所述第二纵向滑块固定连接有检测杆。

进一步地，所述纵向气缸的输出轴通过纵向气缸浮动接头与所述第二纵向滑块固定连接。

进一步地，所述第二定位基座上设置有两个呈相对设置的第二定位板，两个所述第二定位板分别位于所述第二工件定位槽的两端，两个所述第二定位板配合用以对置于所述第二工件定位槽内的工件进行轴向限位；两个所述第二定位板上均设有供所述检测杆穿过的检测杆避让孔。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的轴用全自动方孔机的压方孔装置，通过将第一压方孔工位、第二压方孔工位、第三压方孔工位及检测工位沿生产流水线方向集成在机座上，在第一压方孔工位、第二压方孔工位、第三压方孔工位分别设置双头冲床，在检测工位设置检测机构，并在机座上设置移料机构，工作时，移料机构会将工件从移料座逐个地顺次移送至第一压方孔工位、第二压方孔工位、第三压方孔工位及检测工位，从而实现对工件的压方孔和检测；当前一加工工位完成对工件的加工时，此时气动夹爪下移分别将相应加工工位的工件夹起，并由移料机构移送至下一加工工位，移料完成后，移料机构复位，等待下次移料，周而复始，从而完成步进式自动移料操作。

综上所述，本实用新型结构紧凑合理，采用三台双头冲床便可以完成对工件的压方孔加工，工序简单，操作方便，而且在工件加工过程中能够实现自动移料，装夹、定位精度较高，确保了产品加工质量；另外，本实用新型在工作时只需配备一名工人，因而也有效节约了人力资源，降低了工人劳动强度，提高了加工效率。

附图说明

图1是待加工轴类工件的整体结构示意图。

图2是本实用新型整体的俯视图。

图3是本实用新型整体的立体图。

图4是本实用新型双头冲床的结构示意图。

图5是本实用新型第一工件定位夹具的结构示意图。

图6是本实用新型检测机构的结构示意图。

图7是本实用新型第二工件定位夹具的结构示意图。

图8是本实用新型移料机构的正面结构示意图。

图9是本实用新型移料机构的背面结构示意图。

图1-9中：1’、轴杆；2’、第一方孔；3’、圆孔；4’、第二方孔；1、机座；11、第一压方孔工位；12、第二压方孔工位；13、第三压方孔工位；14、检测工位；2、双头冲床；21、第一工件定位夹具；211、第一定位基座；212、第一工件定位台；213、第一工件定位槽；214、第一立式液压缸；215、第一工件夹头；216、第一连接板；217、第一连接座；218、第一定位板；219、冲头避让孔；22、动力头组件；221、第一纵向滑台；222、第一纵向滑块；223、纵向液压缸；224、冲头；225、连接头；3、检测机构；31、第二工件定位夹具；311、第二定位基座；312、第二工件定位台；313、第二工件定位槽；314、第二立式液压缸；315、第二工件夹头；316、第二连接板；317、第二连接座；318、第二定位板；319、检测杆避让孔；32、检测头组件；321、第二纵向滑台；322、第二纵向滑块；323、纵向气缸；324、检测杆；325、纵向气缸浮动接头；41、机架；42、横向滑轨；43、横向滑块；431、导向座；44、横向气缸；441、缸体；442、活塞杆；443、横向气缸浮动接头；45、升降气缸；46、安装板；461、导向杆；47、气动夹爪；48、移料座；481、移料槽；49、移料气缸；A、第一移料位置；B、第二移料位置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图2至图9所示的一种轴用全自动方孔机的压方孔装置，其作用是在工件完成钻圆孔加工后，用于对工件两端的小圆孔处压设方孔，具体而言，压方孔装置包括机座1，机座1沿生产流水线方向依序设有第一压方孔工位11、第二压方孔工位12、第三压方孔工位13及检测工位14。其中，第一压方孔工位11用于在工件的两端小圆孔处一次粗压方孔，第二压方孔工位12用于在工件的两端小圆孔处二次粗压方孔，第三压方孔工位13用于在工件的两端小圆孔处精压方孔，也就是说，前两个压方孔工位均是用于对工件进行粗加工，最后一个压方孔工位是对工件进行精加工，检测工位14则是用于检测工件加工是否异常，起到筛选工件的作用。

第一压方孔工位11、第二压方孔工位12及第三压方孔工位13均设置有双头冲床2。双头冲床2包括设置于机座1上的第一工件定位夹具21、分别设置于第一工件定位夹具21两侧的动力头组件22。

第一工件定位夹具21包括设置于机座1上的第一定位基座211、与第一定位基座211对应配合的第一夹紧装置，第一定位基座211上设置有第一工件定位台212，第一工件定位台212上设有第一工件定位槽213，第一夹紧装置包括第一立式液压缸214和第一工件夹头215，第一立式液压缸214设置于机座1上，第一工件夹头215的一端与第一工件定位槽213对应设置，第一工件夹头215的另一端与第一立式液压缸214的输出轴转动连接，第一工件夹头215的中部与第一连接板216的一端转动连接，第一立式液压缸214的顶端设置有第一连接座217，第一连接板216的另一端与第一连接座217转动连接。

当工件置入第一工件定位槽213后，启动第一立式液压缸214，促使第一立式液压缸214的输出轴向上伸出，此时第一工件夹头215在第一连接板216的作用下便会相对于第一立式液压缸214的输出轴转动，从而将第一工件定位槽213内的工件夹紧，而当第一立式液压缸214复位时，第一立式液压缸214的输出轴下移，此时第一工件夹头215也会回转复位，从而解除对工件的夹持。

动力头组件22包括设置于机座1上的第一纵向滑台221，第一纵向滑台221上滑动设置有第一纵向滑块222，第一纵向滑块222由设置于机座1上的纵向液压缸223驱动沿第一纵向滑台221往复滑动，第一纵向滑块222固定连接有冲头224。当工件被夹紧在第一工件定位槽213时，此时启动纵向液压缸223，由纵向液压缸223驱动第一纵向滑块222朝第一工件定位夹具21方向移动，从而利用冲头224对工件进行压方孔加工。由于每个压方孔工位均设置了双头冲床2（即设置有两个动力头组件22），因此，每个压方孔工位均可以实现对工件两端的同步加工。

优选地，纵向液压缸223的输出轴通过连接头225与第一纵向滑块222固定连接，安装方便，稳定性较好。为了进一步提高工件的位置度，以确保加工质量，第一定位基座211上设置有两个呈相对设置的第一定位板218，两个第一定位板218分别位于第一工件定位槽213的两端，两个第一定位板218配合用以对置于第一工件定位槽213内的工件进行轴向限位。两个第一定位板218上均设有供冲头224穿过的冲头避让孔219，以供冲头224通过。

检测工位14设置有检测机构3，检测机构3包括设置于机座1上的第二工件定位夹具31、分别设置于第二工件定位夹具31两侧的检测头组件32。第二工件定位夹具31包括设置于机座1上的第二定位基座311、与第二定位基座311对应配合的第二夹紧装置，第二定位基座311上设置有第二工件定位台312，第二工件定位台312上设有第二工件定位槽313，第二夹紧装置包括第二立式液压缸314和第二工件夹头315，第二立式液压缸314设置于机座1上，第二工件夹头315的一端与第二工件定位槽313对应设置，第二工件夹头315的另一端与第二立式液压缸314的输出轴转动连接，第二工件夹头315的中部与第二连接板316的一端转动连接，第二立式液压缸314的顶端设置有第二连接座317，第二连接板316的另一端与第二连接座317转动连接。第二工件定位夹具31的工作原理与上述第一工件定位夹具21的工作原理相同，故在此不作赘述。

检测头组件32包括设置于机座1上的第二纵向滑台321，第二纵向滑台321上滑动设置有第二纵向滑块322，第二纵向滑块322由设置于机座1上的纵向气缸323驱动沿第二纵向滑台321往复滑动，第二纵向滑块322固定连接有检测杆324。当工件被夹紧在第二工件定位槽313时，此时启动纵向气缸323，由纵向气缸323驱动第二纵向滑块322朝第二工件定位夹具31方向移动，从而利用检测杆324对工件进行检测，由工人根据检测结果来对工件进行筛选。

优选地，纵向气缸323的输出轴通过纵向气缸浮动接头325与第二纵向滑块322固定连接，通过设置纵向气缸浮动接头325，在安装时能够有效消除偏心或平衡度精度不良等误差，使得纵向气缸323运行更为平稳，延长了使用寿命。为了进一步提高工件的位置度，以确保加工质量，第二定位基座311上设置有两个呈相对设置的第二定位板318，两个第二定位板318分别位于第二工件定位槽313的两端，两个第二定位板318配合用以对置于第二工件定位槽313内的工件进行轴向限位。两个第二定位板318上均设有供检测杆324穿过的检测杆避让孔319，以供检测杆324通过。

机座1上设置有移料机构，移料机构包括设置于机座1上的机架41，机架41上设置有横向滑轨42，横向滑轨42横跨于第一压方孔工位11、第二压方孔工位12及第三压方孔工位13的上方，横向滑轨42上活动设置有横向滑块43，横向滑块43由设置于机架41上的横向气缸44驱动沿横向滑轨42往复滑动，本实施例中，横向气缸44为双轴复动行程可调型气缸，响应速度较快。为了安装方便，横向气缸44的缸体441与横向滑块43固定连接，横向气缸44的活塞杆442与机架41固定连接。活塞杆442的与机架41相连接的一端设置有横向气缸浮动接头443，通过设置横向气缸浮动接头443，在安装时能够有效消除偏心或平衡度精度不良等误差，使得横向气缸44运行更为平稳，延长了使用寿命。

横向滑块43上并列设置有两个升降气缸45，升降气缸45的输出轴固定连接有安装板46，安装板46沿生产流水线方向等间距并列设置有五个气动夹爪47。第一压方孔工位11的第一工件定位槽213与第二压方孔工位12的第一工件定位槽213之间、第二压方孔工位12的第一工件定位槽213与第三压方孔工位13的第一工件定位槽213之间的距离等于任意相邻两个气动夹爪47之间的距离。

本实施例中，横向滑块43上设置有导向座431，安装板46上设置有与升降气缸45的输出轴平行的导向杆461，导向杆461与导向座431滑移配合，从而来提高安装板46升降运动时的稳定性和位置度。

机座1上还设置有用于向第一压方孔工位11送料的移料座48，移料座48上设置有移料槽481，移料座48由移料气缸49驱动在生产流水线的第一移料位置A和第二移料位置B之间往复移动，本实施例中，移料气缸49采用无杆气缸。第一移料位置A是进料位置，即，当移料座48移动至第一移料位置A时，位于上游的生产流水线会将工件移送至移料座48的移料槽481内，以供本实用新型加工使用；当移料座48移动至第二移料位置B时，移料槽481与第一压方孔工位11的第一工件定位槽213之间的距离等于任意相邻两个气动夹爪47之间的距离。

初始状态下，移料机构的沿生产流水线方向的第一个气动夹爪47位于第二移料位置B的正上方，第五个气动夹爪47位于检测工位14的正上方，其他三个气动夹爪47则分别位于相应压方孔工位的正上方；当移料座48将待加工的工件由第一移料位置A移送至第二移料位置B，且第一压方孔工位11、第二压方孔工位12、第三压方孔工位13及检测工位14均完成相应操作时，此时升降气缸45通过安装板46驱动五个气动夹爪47整体下移，由第一个气动夹爪47夹取移料座48的移料槽481内的工件、第二个气动夹爪47夹取第一压方孔工位11中的工件、第三个气动夹爪47夹取第二压方孔工位12中的工件、第四个气动夹爪47夹取第三压方孔工位13中的工件、第五个气动夹爪47夹取检测工位14中的工件，夹取工件后，升降气缸45驱动安装板46上移，紧接着横向气缸44再驱动横向滑块43横向移动，横向滑块43移动的距离即为相邻两个气动夹爪47之间的距离，从而使得第一个气动夹爪47位于第一压方孔工位11的正上方、第二个气动夹爪47位于第二压方孔工位12的正上方、第三个气动夹爪47位于第三压方孔工位13的正上方、第四个气动夹爪47位于检测工位14的正上方、第五个气动夹爪47则位于检测工位14的下游位置，此时升降气缸45再次通过安装板46驱动五个气动夹爪47整体下移，由第一个气动夹爪47将工件置于第一压方孔工位11的第一工件定位槽213、第二个气动夹爪47将工件置于第二压方孔工位12的第一工件定位槽213、第三个气动夹爪47将工件置于第三压方孔工位13的第一工件定位槽213、第四个气动夹爪47将工件置于检测工位14的第二工件定位槽313、第五个气动夹爪47则将完成加工的工件送出；移料完成后，移料机构各部件依序复位，等待下一次移料。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。