本實用新型涉及一種自動加工機床，特別是涉及一種用于絲錐扳手兩段圓孔的鉆孔和攻絲加工的自動加工機床的動力機構。

背景技術：

絲攻扳手是在攻絲時用于夾持手用絲攻的一種工具。絲攻扳手是手工攻絲的必要工具，能提高攻絲工作效率，裝上絲攻即可使用，方便實用，使用調節(jié)范圍大，一種型號絲攻扳手適用于多種規(guī)格的絲攻。

絲攻扳手主要包括基體和手柄，基體部分通過鍛造成型，基體與手柄通過螺紋連接。因此基體兩端需要加工出對稱的螺紋孔，用于與手柄的匹配。基體螺紋孔的常規(guī)加工方法：通過夾具夾住基體一端，通過鉆床對另一端打孔。對工件進行掉頭加工，對另外一端也進行打孔加工。兩端打孔完畢的工件在另外的鉆床上進行裝夾，按照類似的方法依次分別對兩個孔的位置進行攻絲加工。此加工方法涉及工序較多，人工參與度較高，兩端加工的同心度較差，加工效率較低，因此綜合生產成本較高。

為此，需要提供用于絲錐扳手兩段圓孔的鉆孔和攻絲加工的自動加工機床，其動力機構需要較大輸出。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種加工機床的動力機構，包括動力頭，所述動力頭上端安裝動力電機，動力頭和動力電機遠離加工端分別安裝動力頭帶輪和動力電機帶輪，兩者通過皮帶實現(xiàn)動力的傳輸，動力頭帶輪接受到的動力經過動力頭從鉆頭夾頭和絲攻夾頭中輸出，分別帶動鉆頭和絲攻，動力頭一側平行安裝步進電機，步進電機的傳動軸線上安裝兩個絲杠支撐，步進電機和絲杠支撐均固定安裝于底座上，兩個絲杠支撐配合安裝絲桿，絲桿通過聯(lián)軸器與步進電機實現(xiàn)連接；兩個絲杠支撐中間配合安裝絲桿副，絲桿副浮動于底座上，并與動力頭固定。

本實用新型的自動加工機床的動力機構通過步進電機帶動動力頭運動，實現(xiàn)鉆孔和攻絲過程的進給和回退運動。動力輸出強，結構緊湊，適應多種類似零件的兩端孔類加工，具有很好的實用價值。

附圖說明

圖1是用于絲錐扳手攻絲工序的加工機床平面圖；

圖2是用于絲錐扳手攻絲工序的加工機床軸測圖；

圖3是送料機構示意圖；

圖4是壓料機構示意圖；

圖5是氣動原理圖；

圖6是電氣連接圖。

圖中：1-底座、2-步進電機、3-動力頭帶輪、4-動力電機帶輪、5-動力電機、6-上推板缸、7-上推板支撐、8-下壓缸、9-支撐板、10-支柱、11-裝料槽外側板、12-推料缸、13-推料缸桿、14-中推板支撐、15-中推板缸、16-下推板、17-中推板、18-上推板、19-動力頭、20-皮帶、21-調整螺母、23-落料桿、24-彈簧、25-工件槽、26-聯(lián)軸器、27-絲杠支撐、28-絲桿副、29-絲桿、30-鉆頭夾頭、31-鉆頭、32-絲攻夾頭、33-絲攻、34-緊固螺母、35-中推板缸限位螺母、36-上推板缸限位螺母、37-壓料板、38-壓料模、39-模腔、40-裝料槽內側板、41-槽底、42-料倉、43-推料塊、44-中推板缸閥、45-上推板缸閥、46-下壓缸閥、47-推料缸閥、48-氣源、49-三聯(lián)件、50-氣源開關、51-動力電機A空開、52-動力電機B空開、53-控制電源空開、54-動力電機A接觸器觸點、55-動力電機B接觸器觸點、56-帶指示的開關、57-步進電機A退到位、58-步進電機A鉆到位、59-步進電機A攻到位、60-步進電機B退到位、61-步進電機B鉆到位、62-步進電機B攻到位、63-控制器、64-開關電源、65-步進電機A驅動器、66-步進電機B驅動器、67-動力電機A接觸器線圈、68-動力電機B接觸器線圈、69-觸摸屏。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實用新型的用于絲錐扳手攻絲工序的加工機床主要由機械部分、氣動部分和電氣控制部分構成。

如圖1和2所示，機械部分主要由底座1、動力機構、下推板16、中推板17、上推板18、壓料機構和送料機構組成。整個裝置安裝于底座1上，動力機構分為A和B部分，對稱分布在各推板部分的兩邊。

以A動力部分為例說明，主要由動力頭19組成，動力頭19底部與底座1配合，輔以推力能夠在底座1上滑動。動力頭19上端安裝動力電機5，動力頭19和動力電機5遠離加工端分別安裝動力頭帶輪3和動力電機帶輪4，兩者通過皮帶20實現(xiàn)動力的傳輸。動力頭帶輪3接受到的動力經過動力頭19最終從鉆頭夾頭30和絲攻夾頭32中輸出，分別帶動鉆頭31和絲攻33實現(xiàn)加工。動力頭19兩段安裝三個調整螺母21，調整螺母21可以根據(jù)要求調整與動力頭19的距離，三個調整螺母21根據(jù)運行狀態(tài)分別與固定于底座1的位置傳感器匹配，具體包括步進電機A退到位57、步進電機A鉆到位58、步進電機A攻到位59等位置信號傳感器實現(xiàn)匹配，達到位置信號的傳輸。對稱部分的步進電機B退到位60、步進電機B鉆到位61、步進電機B攻到位62等位置傳感器的安裝位置和實現(xiàn)功能與當前部分一致，所以的位置傳感器采用兩線無源模式。動力頭19一側平行安裝步進電機2，步進電機2的傳動軸線上安裝兩個絲杠支撐27，步進電機2和絲杠支撐27均固定安裝于底座1上。兩個絲杠支撐27配合安裝絲桿29，絲桿29通過聯(lián)軸器26與步進電機2實現(xiàn)連接。兩個絲杠支撐27中間配合安裝絲桿副28，絲桿副28浮動于底座1上，并與動力頭19固定。B動力頭部分的結構組成與A動力頭部分完全相同，也是安裝于底座1上，兩者對稱排布。

下推板16固定安裝于底座1上，兩者呈現(xiàn)垂直狀態(tài)。下推板16上部依次安裝中推板17和上推板18，三者之間通過燕尾槽實現(xiàn)相對運動。下推板16一端安裝中推板缸15，中推板缸15的連桿端部與中推板17上的中推板支撐14連接，中推板17靠近中推板缸15側安裝中推板缸限位螺母35，該中推板缸限位螺母35可以調節(jié)中推板17回退到位的位置。中推板17遠離中推板缸15一側安裝上推板缸6，上推板缸6的連桿端部與上推板18上的上推板支撐7連接，上推板18靠近上推板缸6側安裝上推板缸限位螺母36，該上推板缸限位螺母36可以調節(jié)上推板18回退到位的位置。上推板18上加工出與工件匹配的工件槽25，上推板18上固定安裝兩個支柱10，支柱10上端固定安裝支撐板9。如圖4所示，支撐板9上安裝下壓缸8，下壓缸8的連桿與壓料板37固定連接，壓料板37內部加工兩個孔與支柱10實現(xiàn)匹配。壓料板37下部固定安裝壓料模38，壓料模38內部挖出工件形狀匹配的模腔39。壓料板37和壓料模38之間對稱安裝兩個落料桿23，落料桿23上下均有螺母能夠在壓料板37和壓料模38之間上下靈活運動。落料桿23伸出壓料板37處安裝彈簧24。

如圖3所示，送料機構安裝于中推板缸15側的底座1上，主要包括裝料槽外側板11和裝料槽內側板40，裝料槽外側板11和裝料槽內側板40之間形成料倉42，料倉42底部設計與工件厚度一致的槽底41。裝料槽外側板11和裝料槽內側板40的連接部位遠離加工區(qū)側安裝推料缸12，推料缸12是一種可調氣缸，通過拉動推料缸桿13和調整緊固螺母34實現(xiàn)連桿初始位置的調整。推料缸12靠近加工區(qū)的連桿部分安裝推料塊43。推料塊43的尺寸與槽底41尺寸匹配，能夠將處于槽底41的工件推到上推板18的工件槽25中。

如圖5所示，氣動機構包括依次連接的氣源48、三聯(lián)件49和氣源開關50，氣源開關50輸出的氣體經過中推板缸閥44與中推板缸15連接，經過上推板缸閥45與上推板缸6連接，經過下壓缸閥46與下壓缸8連接，經過推料缸閥47與推料缸12連接。中推板缸閥44、上推板缸閥45、下壓缸閥46、推料缸閥47四個閥均為兩位五通24V線圈控制的電磁閥。

如圖6所示，電氣部分：采用三相四線制供電，三相L1、L2、L3依次通過動力電機A空開51和動力電機A接觸器觸點54與其中一個動力電機5連接。三相L1、L2、L3依次通過動力電機B空開52和動力電機B接觸器觸點55與另外一個動力電機5連接。三相L1、L2、L3中其中一相經過控制電源空開53與帶指示的開關56連接。帶指示的開關56的另外一端與控制器63和開關電源64的L輸入端連接，控制器63和開關電源64的Ｎ輸入端與三相四線制供電線中的Ｎ線連接。觸摸屏69的24V+和com分別與開關電源64的24V+和com的對應口連接，觸摸屏69的信號輸入口通過信號線與控制器63的編程口連接。

控制器63采用三菱FX系列晶體管輸出類型PLC， 控制器63的com端與步進電機A退到位57、步進電機A鉆到位58、步進電機A攻到位59、步進電機B退到位60、步進電機B鉆到位61和步進電機B攻到位62等六個位置傳感器的一端連接，六個傳感器的另外一端分別與控制器63的X0、X1、X2、X3、X4、X5連接。也可采用三線模式的位置傳感器，如果采用三線模式則相應的輸入信號接線需要改變?？刂破?3的com0-com4均與開關電源64的24V+端連接。步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66的Vcc和GND端分別與開關電源64的24V+和com端連接。兩個驅動器的PUL-、DIR-、EN-均與開關電源64的com端連接?？刂破?3的Y0、Y2、Y3分別與步進電機A驅動器65的PUL+、DIR+、EN+連接?？刂破?3的Y1、Y4、Y5分別與步進電機B驅動器66的PUL+、DIR+、EN+連接?？刂破?3的Y6、Y7分別與動力電機A接觸器線圈67和動力電機B接觸器線圈68的正端連接，兩個線圈的負端均與開關電源64的com端連接?？刂破?3的Y10、Y11、Y12、Y13分別與中推板缸閥44、上推板缸閥45、下壓缸閥46、推料缸閥47的正端連接，四個線圈的負端均與開關電源64的com端連接。

工作過程：

初始化：閉合氣源開關50，使氣路具有所需壓力。三相總線上電，閉合動力電機A空開51、動力電機B空開52、控制電源空開53。按下帶指示的開關56，使控制器63、開關電源64、觸摸屏69、步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66等器件得電。觸摸屏69啟動初始界面，控制器63發(fā)出初始化動作信號。初始化信號通過Y0-Y5使，使步進電機2運動到初始位置?？刂破?3通過Y0、Y2、Y3分別對步進電機A驅動器65的PUL+、DIR+、EN+端的控制，控制器63通過Y1、Y4、Y5分別對步進電機B驅動器66的PUL+、DIR+、EN+端的控制，最終實現(xiàn)步進電機2轉動，步進電機2帶動絲桿29轉動，最終實現(xiàn)絲桿副28和動力頭19整體的回退，當調整螺母21碰到步進電機A退到位57和步進電機B退到位60時，控制器63停止后退信號的發(fā)送，步進電機2初始化完成。初始化信號通過Y10-Y13使，使四個氣缸運動到初始位置。首先通過Y13信號控制中推板缸閥47，使推料缸12復位。再通過Y12信號控制中推板缸閥46，使下壓缸8復位。最后通過Y10、Y11控制中推板缸閥44、上推板缸閥45,實現(xiàn)上推板缸6和中推板缸15復位。上推板缸6初始位為伸出位，因此上電初始化時需要通過

Y11對上推板缸閥45加電。中推板缸15的復位位置由中推板缸限位螺母35決定。通過上述四個缸的動作，實現(xiàn)了裝料區(qū)域的初始化準備。

工件裝夾：將工件按照要求層疊于料倉42中，安裝完畢后，控制觸摸屏69啟動設備運行。首先控制器63通過Y13使推料缸閥47得電，使推料缸12實現(xiàn)推的動作。推料缸12使推料塊43推動工件從槽底41進入工件槽25中，停留片刻后使推料缸12回退到初始位，此時料倉42中的工件往下掉落一格，以待下次加工?？刂破?3通過Y12使下壓缸閥46得電，使下壓缸8實現(xiàn)推的動作。下壓缸8帶動壓料板37和壓料模38下壓，使工件被固定于壓料模38和工件槽25之間。控制器63通過Y10使中推板缸閥44得電，使中推板缸15實現(xiàn)推的動作。中推板17在中推板缸15的作用下帶動包括上推板18、上推板缸6、下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體移動。此時，待加工工件的兩端中心已經與鉆頭夾頭30、鉆頭31處于同軸狀態(tài)。

兩端鉆孔：控制器63通過Y6、Y7開啟動力電機A接觸器觸點54、動力電機B接觸器觸點55，使用兩個動力電機5轉動，帶動鉆頭夾頭30、鉆頭31、絲攻夾頭32、絲攻33轉動?？刂破?3通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,進而使兩個步進電機2轉動，通過絲桿29、絲桿副28帶動兩個動力頭19及鉆頭31等配套裝置往加工區(qū)推進。隨著動力頭19的推進，鉆頭31開始對工件兩端開始鉆孔加工。鉆孔加工工程中，步進電機A鉆到位58和步進電機B鉆到位61接觸到調整螺母21時，控制器63發(fā)出信號使步進電機2反向轉動，兩個動力頭19及鉆頭31等配套裝置往復位方向推進。當調整螺母21碰到步進電機A退到位57和步進電機B退到位60時，控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,使兩個步進電機2停止轉動，此時工件的兩個鉆孔加工完成。

兩端絲攻：控制器63通過Y11使上推板缸閥45失電，使上推板缸6實現(xiàn)回拉的動作。上推板缸6在上推板缸閥45的作用下帶動包括下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體回退移動。直到上推板缸限位螺母36與上推板缸6接觸才停止回退過程，此時待加工工件的兩端中心已經與絲攻夾頭32、絲攻33處于同軸狀態(tài)。

控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,進而使兩個步進電機2轉動，通過絲桿29、絲桿副28帶動兩個動力頭19及絲攻33等配套裝置往加工區(qū)推進。隨著動力頭19的推進，絲攻33開始對工件兩端開始絲螺紋加工。螺紋加工工程中，步進電機A攻到位59和步進電機B攻到位62接觸到調整螺母21時，控制器63發(fā)出信號使步進電機2反向轉動，兩個動力頭19及絲攻33等配套裝置往復位方向推進。當調整螺母21碰到步進電機A退到位57和步進電機B退到位60時，控制器63通過Y0-Y5控制步進電機A驅動器65、步進電機B驅動器66,使兩個步進電機2停止轉動，此時工件的兩個孔螺紋加工完成。

裝夾回退：控制器63通過Y11使上推板缸閥45得電，使上推板缸6實現(xiàn)伸出的動作。上推板缸6在上推板缸閥45的作用下帶動包括下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體推出移動?？刂破?3通過Y10使中推板缸閥44失電，使中推板缸15實現(xiàn)縮回的動作。中推板17在中推板缸15的作用下帶動包括上推板18、上推板缸6、下壓缸8、支撐板9、支柱10等整體縮回移動，直到中推板缸限位螺母35與中推板缸15接觸?？刂破?3通過Y12使下壓缸閥46失電，下壓缸8實現(xiàn)縮回的動作。下壓缸8帶動壓料板37和壓料模38縮回，工件從壓料模38和工件槽25之間分離出來。一般情況下工件將留在工件槽25處。如果工件在下壓缸8回退過程中卡在壓料模38的模腔39時，當壓料模38上升后，在落料桿23和彈簧24作用下，落料桿23靠近模腔39的一端將把工件從模腔39內頂出。此時，已加工工件的與槽底41呈一直線，回到初始狀態(tài)位置?？刂破?3再次啟動工件裝夾程序，推料缸12將新工件頂入工件槽25，新工件將已加工的工件從工件槽25的另外一側頂出，后續(xù)的動作實現(xiàn)再次循環(huán)。

距離調整：設備在安裝和后續(xù)運行過程中，需要對關鍵位置進行微調，以保證鉆孔和絲攻過程中刀具與工件待加工孔的同心，鉆孔和絲攻過程中的加工限位。具體包括中推板缸限位螺母35用于調整中推板17的回退位置，上推板缸限位螺母36用于調整上推板缸6的回退位置。調整步進電機A退到位57、步進電機A鉆到位58、步進電機A攻到位59、步進電機B退到位60、步進電機B鉆到位61、步進電機B攻到位62等傳感器對應的調整螺母21，確定動力頭19及其附加的停止位置。推料缸12為可調行程氣缸，通過調整推料缸桿13使推料塊43剛好處于合適位置，再調整緊固螺母34鎖定位置。

裝置采用步進電機2和位置傳感器實現(xiàn)位置控制，也可以用伺服電機替代步進電機2和位置傳感器。本裝置采用的是二線制位置傳感器，也可以用三線制位置傳感器替代。裝置推料壓料的各個氣缸也可以用控制電機來替代。

裝置的運行主要由觸摸屏69和控制器63來實現(xiàn)控制，運行程序可以編在觸摸屏69或控制器63中，觸摸屏69同時實現(xiàn)信號的輸入和參數(shù)及狀態(tài)的顯示。

裝置也可以將控制程序編在控制器63中，去除觸摸屏69，實現(xiàn)整套設備的控制。

裝置不僅用于絲錐扳手的兩段鉆孔和攻絲，可以通過料倉的改造實現(xiàn)和控制調整，實現(xiàn)任何長條類零件的兩頭鉆孔或兩頭鉆孔和攻絲。