专利名称：气瓶螺纹接口自动加工生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种零件自动加工生产线，尤其是气瓶螺纹接口自动加工生 产线。
背景技术：
车用气瓶是一种钢制无缝气瓶，无缝气瓶采用大直径铬钼钢材料的无缝 钢管制造，国际上该种气瓶也多采用铬钼钢制造，铬钼钢具有优良的综合机 械性能，其最大优点是在高强度水平上仍能保持良好的塑性和足够的韧性。
钢瓶的公称工作压力一般为10-20Mpa之间。本课题涉及的加工的气瓶为大体
积的车用气瓶，其重量为50-200千克之间，材料为30CrMo或35CrMo，产品硬 度S服C30。
现有技术中，气瓶或车用气瓶的加工通常采用普通机床的加工方式，加 工过程是用行车吊装到传送带上排列十数个，工人需要加工时，靠人工滚动 需加工的气瓶，进入某台车床的装夹位置，人工夹紧后，进行切断与车外圆。 再人工松开夹具，行车吊装到一个滚子传送带上，另一个工位的工人滚动该 气瓶到另一台机床，人工夹紧后再进行下一步加工。这个过程劳动强度非常 大，生产效率非常低，需要15分钟左右才能加工出一台气瓶。在业务需求量 增大的情况下，目前只能靠增加设备、增加人手来实现单位时间加工量的增 加；而且，采用普通机床的加工方式，车用气瓶的螺纹口的加工精度低，整体加工精度不高，不能满足用户的需要。如果采用车削加工中心进行加工， 加工机床数量很多，设备投资太大，经济性很差，普通的加工厂无法承受。 所以目前亟需解决的最主要问题就是效率问题和加工精度不高的问题。
发明内容
本发明针对现有的气瓶或车用气瓶采用普通机床加工方式存在的加工效 率低下、加工精度不高的问题，提供一种自动加工生产线；在大幅度提高加 工效率的同时，能减少人力、减轻劳动成本，能提高加工精度，能适应不同 直径、不同长度的钢瓶的加工需要。
本发明的技术方案气瓶螺纹接口自动加工生产线，包括PLC电器控制 系统和传送带；其特征在于在传送带的一侧，依次设置有带有锪车复合刀 具的锪车机床、带有钻铰复合刀具的钻铰机床、带有精铰倒角复合刀具的精 铰倒角机床和带有功丝丝杆的功丝机床；在锪车机床、钻铰机床、精铰倒角 机床和功丝机床的加工部位，都设置有夹具定块，在传送带另一侧，与夹具 定块相对应位置设置有夹具动块，夹具动块在夹紧动力缸作用下移动，在夹 具定块和夹具动块上设置定位圆台孔；顶出动力缸的顶出块与夹具定块的定 位圆台孔配合设置；
所述的锪车复合刀具连接在锪车机床的机床主轴上，锪车复合刀具由刀 具本体、车刀和端面锪刀组成，车刀和端面锪刀可拆卸式安装在刀具本体上； 车刀经套筒、螺钉设置在刀具本体上；
所述的钻铰复合刀具连接在钻铰机床的机床主轴上，钻铰复合刀具由钻 铰刀体、钻头和铰刀组成，钻头设置在钻铰刀体的前端，钻头后面设置铰刀，钻头与铰刀焊接在一起；
所述的精铰倒角复合刀具连接在铰倒角机床的动力轴上，精铰倒角复合 刀具由精铰倒角刀体、圆锥孔铰刀和锪钻组成，圆锥孔铰刀可拆卸式设置在 精铰倒角刀体的前端，锪钻设置在圆锥孔铰刀后面，可拆卸式设置在精铰倒 角刀体上；
所述的功丝丝杆连接在功丝机床的动力轴上。
进一步的特征是在锪车机床、钻铰机床、精铰倒角机床和功丝机床的 加工部位，在传送带的两侧都设置有举升动力缸，待加工钢瓶和V型托板到 达加工部位后，左、右两个举升动力缸同步上升，将V型托板连同待加工钢 瓶举起。
在夹具定块的定位圆台孔上设置有缺口，顶出块的顶伸头与定位圆台孔 的缺口配合设置。
本发明气瓶螺纹接口自动加工生产线，相对于现有技术，具有如下特点:
1、 能提高效率、降低设备成本、降低人力成本。
2、 加工出来的工件精度很高，完全能够达到国家标准要求
3、 与现有的生产方式相比，大大提高了生产效率，降低了人力成本，设 备具有自动加工功能。与车削中心相比，提高了生产效率，提高了加工精度， 降低了设备成本，降低了人力成本，经济性高。与加工中心相比大大降低了 设备成本，实用性更强，经济性高。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明图1是本发明生产线立体结构示意图； 图2是图1的俯视图3是本发明传送带(件l)立体结构图； 图4是本发明锪车机床(件4)结构示意图； 图5是锪车复合刀具(件5)结构主视图； 图6是图5的俯视图； 图7是图5的左视图8是本发明钻铰机床(件6)结构示意图9是钻铰复合刀具(件7)结构主视图IO是本发明精铰倒角机床(件8)结构示意图11是精铰倒角复合刀具(件9)结构主视图12是本发明功丝机床(件IO)结构示意图13是举升动力缸(件1S)与V型托板(件2)结构示意图14是顶出块(件17)与定位圆台孔(件15)的配合关系图。
具体实施例方式
如图1、 2中，l一传送带，2—V型托板，3—待加工钢瓶，4—锪车机床， 5—锪车复合刀具，6—钻铰机床，7—钻铰复合刀具，8—精铰倒角机床，9一 精铰倒角复合刀具，IO—功丝机床，ll一功丝丝杆，12—夹具定块，13—夹 具动块，14一夹紧动力缸，15—定位圆台孔，16—顶出动力缸，17—顶出块， 18—举升动力缸，19—升降台，
本发明的气瓶螺纹接口自动加工生产线，包括PLC电器控制系统和传送带1， PLC电器控制系统选用现有技术的可编程控制系统，能对本发明的自动 加工生产线的加工时间、动力缸的开启和关闭、各个加工机床的开启和关闭、 电动元件的开启和关闭等进行控制，达到自动生产的要求。传送带l是输送 待加工钢瓶3的输送带，采用现有技术的皮带传动或链传动，在电机带动下 将放置在V型托板2上的待加工钢瓶3从上一个工位输送到下一个工位。
在传送带1的一侧，依次设置有带有锪车复合刀具5的锪车机床4、带有 钻铰复合刀具7的钻铰机床6、带有精铰倒角复合刀具9的精铰倒角机床8和 带有功丝丝杆ll的功丝机床12，锪车机床4、钻铰机床6、精铰倒角机床8 和功丝机床12都是现有的加工机床，锪车机床4用的锪车复合刀具5对待加 工钢瓶3进行锪端面和车外圆面两道工序复合加工，钻铰机床6用的钻铰复 合刀具7对待加工钢瓶3进行钻孔、粗铰锥孔两道工序复合加工，在锪车机 床4加工后进行钻孔、粗铰锥孔加工；精铰倒角机床8用的精铰倒角复合刀 具9对前面钻铰机床6已经进行了粗铰锥孔加工的锥孔进行精铰锥孔和对端 面进行45°倒角；功丝机床12用的功丝丝杆11对前面精铰倒角机床8已经 进行了精铰的锥孔进行攻丝、车螺纹加工。
在锪车机床4、钻铰机床6、精铰倒角机床8和功丝机床12的加工部位， 都设置有夹具定块12，在传送带1的另一侧，与夹具定块12相对应位置设置 有夹具动块13，夹具动块13在夹紧动力缸14作用下移动而夹紧工件；由于 待加工钢瓶3是两头收口型的回转类工件，故在夹具定块12和夹具动块13 上设置定位圆台孔15，待加工钢瓶3的两端都分别伸入夹具定块12和夹具动 块13的定位圆台孔15内，使待加工钢瓶3得到定位和夹紧；夹具定块12和 夹具动块13上的定位圆台孔15可以相同，也可以有差别。在夹具定块12的旁边，设置有顶出动力缸16，在待加工钢瓶3加工完毕后，夹具动块13在夹 紧动力缸14作用下后退，解除对待加工钢瓶3的夹紧；但，待加工钢瓶3的 前端仍然在夹具定块12的定位圆台孔15内，从夹具定块12中退出，需要用 顶出动力缸16提供动力，将待加工钢瓶3从夹具定块12中退出；顶出动力 缸16的顶出块17与夹具定块12的定位圆台孔15配合设置。在锪车机床4、 钻铰机床6、精铰倒角机床8和功丝机床12的加工部位，在传送带1的两侧 都设置有举升动力缸18，在行程开关的作用下，待加工钢瓶3和V型托板2 到达加工部位后，左、右两个举升动力缸18同步上升，将V型托板2连同待 加工钢瓶3同步举起，达到预先设置的位置的时候，在行程开关的作用下， 举升动力缸18停止举升，并且保压。然后在夹紧动力缸14推动下，待加工 钢瓶3在夹具定块12和夹具动块13之间自动夹紧。在传送带1的两端，都 设置有升降台19，便于取放待加工钢瓶3和V型托板2。
如图3中，本发明的传送带l的机构，由电动机带动链轮，再带动主轴 旋转，链轮再跟着主轴旋转带动链条的移动。本发明的传送带1是上下两层 的双层结构；为了实现自动化控制，托盘需要返回，而链传动的整体尺寸小， 在上面一层传送托盘和工件，在下面一层传送托盘返回，在上下两层之间采 用升降台19作为提升架，实现托盘从上层传到下层。
如图4、 5、 6、 7中，25—电动机，26—液压滑台，27—机座，28—液压 缸，29—机床主轴，30—刀具本体，31—车刀，32—螺钉，33—端面锪刀， 34—套筒，35—圆柱销；
本发明的锪车机床4，可以采用现有技术的加工机床，主要有电动机25， 液压滑台26，机座27，液压缸28和机床主轴29组成，电动机25转动时带动机床主轴29转动，锪车复合刀具5连接在机床主轴29上，对待加工钢瓶3 进行加工。在液压缸28作用下，液压滑台26在机座27上滑动，产生加工进 给作用。锪车复合刀具5主要由刀具本体30、车刀31和端面锪刀33组成， 车刀31和端面锪刀33可拆卸式安装在刀具本体30上；车刀31经套筒34、 螺钉32设置在刀具本体30上，端面锪刀33经圆柱销35连接在刀具本体30 上，车刀31和端面锪刀33进行锪端面和车外圆面两道工序复合加工。
如图8、 9中，40—钻铰刀体，41一钻头，42—铰刀，
本发明的钻铰机床6，其基本结构与锪车机床4相同，主要有电动机、液 压滑台、机座、液压缸、和机床主轴、组成，电动机转动时带动机床主轴转 动，钻铰复合刀具7连接在钻铰机床6的机床主轴上，对待加工钢瓶3进行 加工。钻铰复合刀具7主要由钻铰刀体40、钻头41和铰刀42组成，钻头41 设置在钻铰刀体40的前端，钻头41后面设置铰刀42，钻头41与铰刀42焊 接在一起。钻铰复合刀具7的钻头41和铰刀42进行钻孔和粗铰锥孔两道工 序复合加工。
如图10、 11中，45—电动机，46—机械滑台，47—机座，48—步进电机， 49一动力轴；50—精铰倒角刀体，51—圆锥孔铰刀，52—锪钻，53—销；
本发明的精铰倒角机床8，可以采用现有技术的加工机床，主要由电动机 45、机械滑台46、机座47、步进电机48和动力轴49组成，电动机45转动 时带动动力轴49转动，精铰倒角复合刀具9连接在动力轴49上，对对待加 工钢瓶3进行精铰锥孔和端面倒角加工；在步进电机48作用下，机械滑台46 在机座47上滑动，产生加工进给作用。精铰倒角复合刀具9主要由精铰倒角 刀体50、圆锥孔铰刀51和锪钻52组成，圆锥孔铰刀51可拆卸式设置在精铰倒角刀体50的前端，锪钻52设置在圆锥孔铰刀51后面，可拆卸式设置在精 铰倒角刀体50上，图中以销53的连接方式连接。精铰倒角复合刀具9的圆 锥孔铰刀51和锪钻52对己经进行了粗铰锥孔加工的锥孔进行精铰锥孔和对 端面进行45。倒角。
如图12中，本发明的功丝机床IO，其基本结构与精铰倒角机床8相同， 主要由电动机、机械滑台、机座、步进电机和动力轴组成，电动机转动时带 动动力轴转动，功丝丝杆ll连接在动力轴上，对待加工钢瓶3进行加工螺纹 的攻丝加工操作。功丝丝杆ll可选用现有技术的产品。在此不作详述。
如图13中，举升动力缸18设置在传送带1的两侧， 一边一个，具体设 置在锪车机床4、钻铰机床6、精铰倒角机床8和功丝机床12的加工部位； 在控制下，两个举升动力缸18上升，将V型托板2连同待加工钢瓶3同步举 起，达到预先设置的位置的时候，在行程开关的作用下，举升动力缸18停止 举升，并且保压。然后在夹紧动力缸14推动下，待加工钢瓶3在夹具定块12 和夹具动块13之间自动夹紧。
如图14中，55—缺口， 56—顶伸头；
在夹具定块12的定位圆台孔15上设置有缺口 55，顶出块17的一端与顶 出动力缸16连接，在顶出动力缸16作用下移动，顶出块17的另一端的顶伸 头56与定位圆台孔15的缺口55配合设置，顶伸头56伸入缺口 55内。顶伸 头56能滑动填塞缺口55，顶出块17在顶出动力缸16作用下可以顶出和收回。 当工件顶出块17回位时，顶出块17的顶伸头56正好将圆台孔15的缺口 55 填充严密。
权利要求
1、气瓶螺纹接口自动加工生产线，包括PLC电器控制系统和传送带(1)；其特征在于在传送带(1)的一侧，依次设置有带有锪车复合刀具(5)的锪车机床(4)、带有钻铰复合刀具(7)的钻铰机床(6)、带有精铰倒角复合刀具(9)的精铰倒角机床(8)和带有功丝丝杆(11)的功丝机床(12)；在锪车机床(4)、钻铰机床(6)、精铰倒角机床(8)和功丝机床(12)的加工部位，都设置有夹具定块(12)，在传送带(1)的另一侧，与夹具定块(12)相对应位置设置夹具动块(13)，夹具动块(13)在夹紧动力缸(14)作用下移动，在夹具定块(12)和夹具动块(13)上设置定位圆台孔(15)；顶出动力缸(16)的顶出块(17)与夹具定块(12)的定位圆台孔(15)配合设置；所述的锪车复合刀具(5)连接在锪车机床(40的机床主轴(29)上，锪车复合刀具(5)由刀具本体(30)、车刀(31)和端面锪刀(33)组成，车刀(31)和端面锪刀(33)可拆卸式安装在刀具本体(30)上；所述的钻铰复合刀具(7)连接在钻铰机床(6)的机床主轴上，钻铰复合刀具(70)由钻铰刀体(40)、钻头(41)和铰刀(42)组成，钻头(41)设置在钻铰刀体(40)的前端，钻头(41)后面设置铰刀(42)；所述的精铰倒角复合刀具(9)连接在铰倒角机床(8)的动力轴(49)上，精铰倒角复合刀具(9)由精铰倒角刀体(50)、圆锥孔铰刀(51)和锪钻(52)组成，圆锥孔铰刀(51)可拆卸式设置在精铰倒角刀体(50)的前端，锪钻(52)设置在圆锥孔铰刀(51)后面，可拆卸式设置在精铰倒角刀体(50)上；所述的功丝丝杆(11)连接在功丝机床(12)的动力轴上。
2、 根据权利要求l所述的气瓶螺纹接口自动加工生产线，其特征在于在锪车机床(4)、钻铰机床(6)、精铰倒角机床(8)和功丝机床(12)的加 工部位，在传送带(1)的两侧都设置有举升动力缸(18)，待加工钢瓶(3) 和V型托板(2)到达加工部位后，左、右两个举升动力缸(18)同步上升， 将V型托板(2)连同待加工钢瓶(3)举起。
3、 根据权利要求1或2所述的气瓶螺纹接口自动加工生产线，其特征在 于在夹具定块(12)的定位圆台孔(15)上设置有缺口 (55)，顶出块(17) 的顶伸头(56)与定位圆台孔(15)的缺口 (55)配合设置。
全文摘要
本发明公开了气瓶螺纹接口自动加工生产线，包括PLC电器控制系统和传送带；在传送带的一侧，依次设置有带有锪车复合刀具的锪车机床、带有钻铰复合刀具的钻铰机床、带有精铰倒角复合刀具的精铰倒角机床和带有攻丝丝杆的攻丝机床；在锪车机床、钻铰机床、精铰倒角机床和攻丝机床的加工部位，都相对应设置有夹具定块和夹具动块；顶出动力缸的顶出块与夹具定块的定位圆台孔配合设置。本发明的加工生产线，能提高效率、降低设备成本、降低人力成本；加工出来的工件精度很高，完全能达到国家标准要求，大大提高了生产效率，降低了人力成本，设备具有自动加工功能。
文档编号B23P23/06GK101318291SQ200810069899
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者何华仙, 余永维, 杜柳青, 杨艳飞, 武晓乐, 驰 殷, 黄志明 申请人:重庆工学院