一种攻牙设备的自动夹紧装置的制作方法

本实用新型涉及夹紧装置，尤其是涉及一种攻牙设备的自动夹紧装置。

背景技术：

目前，在轴零件的制造过程中，常需要在轴的端面加工螺纹孔，螺纹孔的加工一般采用钻孔攻牙机来实现。

现有技术中，公告号为CN205551687U的中国实用新型专利公开了一种自动攻牙机，包括攻牙平台、攻牙装置、夹着铁柱送进攻牙装置的进给机构、带着攻牙装置转动的电机、以及控制电机正反转的控制单元；所述电机通过减速器与攻牙装置传动连接。本方案利用电机带动攻牙装置自动地对铁柱进行攻牙，与传统技术相比，具有以下优点：一是硬件结构和软件逻辑简单，整个机器运行十分可靠；二是使用十分方便，工人只需将铁柱放入、夹紧并推送即可完成自动攻牙；三是效率高，采用电机调速，可以调整攻牙的速度，提高效率。很好地解决了现有紧固螺栓攻牙技术中存在的工人劳动强度大、效率低的技术问题。本篇专利中所用到的攻牙装置的攻牙方向为竖直方向，被加工的轴件为竖直设置。

上述现有技术方案存在以下缺陷：在实际工作过程中，轴件的夹紧仍然需要工人手动完成，由于工人难以控制每次夹紧轴件时夹紧力的大小，容易导致轴件表面受到夹具的压力而发生表面破坏。对于较为精密的轴件加工而言，往往要求较高的表面平整度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种攻牙设备的自动夹紧装置，具有夹持力稳定并能保护轴件表面的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种攻牙设备的自动夹紧装置，包括与地面固定连接的立柱，所述立柱上端固定连接有攻牙组件，所述攻牙组件的攻牙方向竖直向下，所述立柱中段固定连接有承重平台，所述承重平台边沿位置上固定连接有工作平台，所述工作平台靠近承重平台一侧为固定区，所述固定区上固定连接有正方形的固定块，所述工作平台远离承重平台一侧为夹紧区，所述夹紧区上固定连接有多杆气缸，所述多杆气缸朝向固定块一侧固定连接有与多杆气缸输出端固定连接的夹紧块，所述固定块朝向夹紧块一面开设有竖直的固定槽，所述固定区与夹紧区之间开设有轴件预留缝，所述轴件预留缝的开口远离立柱设置。

通过采用上述技术方案，工作人员手动将轴件竖直设置并经过轴件预留缝放置到固定槽与夹紧块之间，随后启动多杆气缸，夹紧块在多杆气缸的带动下朝向固定块方向运动以实现轴件的夹紧。与传统人工夹紧方式相比，多杆气缸每一次夹紧过程中对轴件施加的压紧力均一致，且工作人员可以调节多杆气缸的运动参数来调节夹紧过程中对轴件施加的压紧力大小，可以对轴件表面起到保护作用。气缸的运动过程便于控制，可以有助于实现夹紧过程的自动化，减轻工人的操作难度和工作负担。一次夹紧过程完成后，工作人员控制多杆气缸回复到原始状态并将轴件取下。

本实用新型进一步设置为，所述固定槽的横截面为底边与固定块边沿重合的等腰三角形。

通过采用上述技术方案，轴件表面在固定槽内固定时与固定槽的内壁相切，可以实现轴件加工中心的快速准确定位，方便攻牙组件对轴件进行加工。固定槽横截面选用三角形，可以使得固定槽的开口大于轴件的直径，使得轴件在夹紧过程中不易与固定槽的尖锐边沿发生碰撞，起到保护轴件表面的作用。同时，横截面为三角形的固定槽在实际应用中也更利于加工制造，可以有效降低加工难度从而降低加工成本。

本实用新型进一步设置为，所述固定区上设有4个呈正方形角点状分布的连接柱，所述固定块与连接柱之间通过螺钉紧固连接，所述固定槽以固定块形心中心对称设置有若干个，各所述固定槽横截面的腰长呈梯度式设置。

通过采用上述技术方案，各个固定槽可以适配直径不同的轴件夹紧，需要对不同直径的轴件进行加工时，工作人员可以通过松动固定块与连接柱之间的螺钉，再将固定块旋转角度至与轴件直径配合的固定槽朝向夹紧块放置，随后再将固定块与连接柱之间通过螺钉紧固。4个连接柱的设置可以便于固定块侧面与夹紧块侧面之间实现平行，从而提高攻牙组件对轴件加工时的加工精度。

本实用新型进一步设置为，所述固定块的厚度为轴件长度的1/4至1/5。

通过采用上述技术方案，固定块的加厚设置可以使得轴件在固定槽内夹紧定位时，保持轴件轴线方向的竖直，进一步提高攻牙组件对轴件的加工精度。

本实用新型进一步设置为，所述多杆气缸上设有红外线发射器，所述红外线发射器的红外线发射方向所在直线经过固定槽横截面的顶点和固定块的中心，所述固定区上设有与工作平台固定连接的红外线接收器，所述红外线接收器电连接有PLC控制器，所述PLC控制器与多杆气缸电连接。

通过采用上述技术方案，轴件在被放置到固定槽和夹紧块之间时，红外线发射器的红外线信号被轴件遮挡，红外线接收器感应到红外线信号消失时向PLC控制器发送脉冲信号，PLC控制器随后控制多杆气缸启动实现对工件的夹紧，PLC控制器可以根据攻牙完成所需的时间设定内部定时器，使得多杆气缸在启动后经过预设的时间自动回复至原位，方便工作人员在轴件加工完成后直接将加工完成的轴件取出。

本实用新型进一步设置为，所述轴件预留缝的下方设有与立柱固定连接的限位板，所述限位板水平设置。

通过采用上述技术方案，轴件在加工时，其底面与限位板上表面抵接，限位板的设置一方面可以对轴件上端面与攻牙组件之间的距离进行限定，以满足规定的攻牙深度要求；另一方面，限位板的设置也可以使得轴件在完成加工后取下时，不易掉落至地面而造成轴件损坏。

本实用新型进一步设置为，所述固定块侧面与夹紧块朝向固定块一面上均设有橡胶垫片。

通过采用上述技术方案，橡胶垫片可以对轴件的表面起到保护作用，减少轴件在夹紧和取下的过程中受到固定块和夹紧块的磕碰而产生表面损伤的现象出现。

本实用新型进一步设置为，所述承重平台上开设有腰形孔，所述腰形孔的长度方向所在直线穿过立柱轴线设置，所述工作平台底面固定连接有穿设在腰形孔内的螺纹柱，所述螺纹柱上套设有与承重平台底面抵接的锁紧螺母。

通过采用上述技术方案，承重平台可以绕立柱旋转并固定，工作平台可以在承重平台上沿垂直立柱轴线方向移动并固定，方便工作人员任意调节工作平台在水平面上的位置，满足特定的加工需求。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过固定块、夹紧块、轴件预留缝和多杆气缸的设置，能够起到对轴件实现稳定夹紧且不易损坏轴件表面的效果；

2.通过红外线发射器、红外线接收器和PLC控制器的设置，能够起到对轴件位置进行感应并实现自动夹紧的效果；

3.通过固定槽、橡胶垫片和限位板的设置，能够起到对轴件表面起到保护作用的效果。

附图说明

图1是本实施例中攻牙设备的整体结构示意图，用于体现立柱、攻牙组件、承重平台、工作平台和限位板之间的连接关系；

图2是图1中A部的放大示意图，用于体现固定块、连接柱、红外线接收器、多杆气缸、红外线发射器、夹紧块和PLC控制器之间的连接关系；

图3是本实施例中攻牙设备的局部结构示意图，用于体现螺纹柱和锁紧螺母之间的连接关系。

图中，1、立柱；2、攻牙组件；3、承重平台；31、抱箍；32、腰形孔；4、工作平台；41、固定区；411、固定块；4111、固定槽；4112、橡胶垫片；412、连接柱；413、红外线接收器；42、夹紧区；421、多杆气缸；4211、红外线发射器；422、夹紧块；43、轴件预留缝；44、PLC控制器；45、螺纹柱；451、锁紧螺母；5、限位板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种攻牙设备的自动夹紧装置，包括与底面固定连接的立柱1，立柱1上端固定连接有攻牙组件2，攻牙组件2的攻牙方向竖直向下，立柱1中段设有承重平台3，承重平台3的一角与立柱1之间通过抱箍31紧固连接，承重平台3可在水平面上以立柱1轴线为转轴自由旋转并固定在所需位置。承重平台3上开设有腰形孔32，立柱1的轴线与腰形孔32长度方向所在的直线相交。承重平台3上设有工作平台4，工作平台4底面固定连接有穿设在腰形孔32内的螺纹柱45（参照图3），所述螺纹柱45上套设有锁紧螺母451（参照图3），工作人员可以调节工作平台4在腰形孔32内的位置并通过旋转锁紧螺母451实现工作平台4在承重平台3上的固定。通过腰形孔32和抱箍31的设置，工作人员可以任意调节工作平台4在水平面上的位置，以满足特定的加工需求。

参照图2，工作平台4设置在承重平台3（参照图1）边沿位置，工作平台4为方形且其长边正对工作人员工位设置，靠近工作人员工位的工作平台4边沿中心处开设有轴件预留缝43，轴件预留缝43的开口远离立柱1设置，轴件预留缝43的长度为工作平台4宽度的0.5至0.8倍，本实施例中，轴件预留缝43的长度为工作平台4宽度的0.8倍。轴件预留缝43将工作平台4分隔为靠近承重平台3的固定区41和远离承重平台3的夹紧区42。轴件预留缝43的下方设有与立柱1固定连接的水平设置的限位板5，轴件在加工时，其底面与限位板5上表面抵接，限位板5的设置一方面可以对轴件上端面与攻牙组件2之间的距离进行限定，以满足规定的攻牙深度要求；另一方面，限位板5的设置也可以使得轴件在完成加工后取下时，不易掉落至地面而造成轴件损坏。

参照图2，固定区41上设有4个呈正方形角点状分布的连接柱412，连接柱412远离工作平台4的一端开设有螺纹孔，连接柱412上端通过螺钉紧固连接有正方形的固定块411。固定块411的各边沿开设有沿固定块411厚度方向的固定槽4111，固定槽4111的横截面为底边与固定块411边沿重合的等腰三角形，固定块411各边沿的固定槽4111横截面的腰长呈梯度设置。固定块411的厚度为轴件长度的1/4至1/5，本实施例中，固定块411的厚度为轴件长度的1/4。

参照图2，夹紧区42上固定连接有多杆气缸421，多杆气缸421朝向固定块411的一侧固定连接有与多杆气缸421输出端固定连接的方形的夹紧块422，夹紧块422和固定块411相对的两面相互平行。轴件在固定块411和夹紧块422之间固定时，轴件表面分别与固定槽4111的内表面和夹紧块422抵接，可以实现轴件的快速定位和精确夹紧，方便攻牙组件2对轴件端面进行加工。固定槽4111横截面选用三角形的设置，与其他截面形状，如弧形和方形相比，三角形的固定槽4111开口大于轴件的直径，使得轴件在夹紧过程中不易与固定槽4111的尖锐边沿发生碰撞，故可以起到保护轴件表面的作用。同时，在实际生产中，横截面为三角形的固定槽4111也更加利于加工制造，可以有效降低夹紧装置的制造成本。固定块411的加厚设置可以使得轴件在固定槽4111内夹紧定位时，保持轴件轴线方向的竖直，进一步提高攻牙组件2对轴件的加工精度。固定块411侧面与夹紧块422朝向固定块411一面上均设有橡胶垫片4112，可以对轴件的表面起到保护作用。

参照图2，多杆气缸421上设有红外线发射器4211，固定槽4111横截面的顶点和固定块411的中心均在红外线发射器4211的红外线发射方向所在的直线上，固定区41上设有与工作平台4固定连接的红外线接收器413，红外线接收器413电连接有PLC控制器44，PLC控制器44与多杆气缸421的控制端电连接。本实施例中，PLC控制器44为S7-200系列PLC控制器。

本实施例的实施原理为：工作人员手动将轴件竖直设置并经过轴件预留缝43放置到固定槽4111和夹紧块422之间，红外线发射器4211的红外线信号被轴件遮挡，红外线接收器413感应到红外线信号消失时向PLC控制器44发送脉冲信号，PLC控制器44接收到信号后向多杆气缸421发送信号使得多杆气缸421启动，夹紧块422在多杆气缸421的带动下向固定块411方向运动以实现轴件的夹紧。与传统人工夹紧方式相比，多杆气缸421每一次夹紧过程中对轴件施加的压紧力均一致，且工作人员可以调节多杆气缸421的运动参数来调节夹紧过程中对轴件施加的压紧力大小，可以对轴件表面起到保护作用。气缸的运动过程便于控制，可以有助于实现夹紧过程的自动化，减轻工人的操作难度和工作负担。

当需要对不同直径的轴件进行加工时，工作人员可以通过松动固定块411与连接柱412之间的螺钉，再将固定块411旋转至与轴件直径配合的固定槽4111朝向夹紧块422，随后将固定块411与连接柱412之间通过螺钉实现紧固。4个连接柱412的设置可以便于固定块411侧面与夹紧块422侧面之间实现平行，从而提高攻牙组件2对轴件加工时的加工精度。

PLC控制器44可以根据攻牙组件2完成一次攻牙所需的时间设定定时器，控制多杆气缸421在启动后经过预设的时间自动回复至原位，实现攻牙结束后轴件受到的夹紧作用自动解除，方便工作人员在轴件加工完成后直接将加工完成的轴件取出。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。