一种滚丝机上料机构及包含其的滚丝机的制作方法

本发明涉及滚丝设备，具体涉及一种滚丝机上料机构以及包含该上料机构的滚丝机。

背景技术：

1、靠背销等回转体工件通常沿轴向依次包括头部、光轴段和位于端部的待滚丝轴段。滚丝加工时，需将工件置于两个相对设置的滚丝轮之间的工件支撑片上，由动滚丝轮向定滚丝轮进给，对尾部的待滚丝轴段进行滚压成形。

2、现有滚丝设备中，工件通常由操作人员人工上料。加工前，操作者逐件将工件放置于工件支撑片上；加工完成后，再由操作者将工件取出。这种人工上下料方式存在以下问题：

3、其一，生产节拍受限于操作者，难以满足连续、大批量滚丝加工的效率要求。

4、其二，工件进入滚丝工位时的姿态一致性较差，尤其是光轴段和尾部轴段的径向位置受操作者放置习惯影响，光轴段的轴向位置也难以保持稳定，导致滚丝中心距波动和滚丝长度偏差，影响螺纹成形精度。

5、其三，人工操作增加劳动强度，且滚丝工位靠近两个滚丝轮，存在安全风险。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种滚丝机上料机构以及包含该上料机构的滚丝机，以解决人工上料效率低、姿态一致性差的问题，并实现自动上料过程中输送导向与滚丝工位径向让位的兼顾。

2、第一方面，本发明提供一种滚丝机上料机构，用于向滚丝机输送工件，该滚丝机具有机体、定滚丝轮、动滚丝轮和设置于两者之间的工件支撑片。该上料机构包括旋转驱动装置、上料转盘和限位轨道。旋转驱动装置和限位轨道均相对机体固定设置，上料转盘固定安装于旋转驱动装置的旋转端。上料转盘的旋转轴线与定滚丝轮和动滚丝轮的轴线相互平行，从而使上料转盘上缺口的让位方向与滚丝进给方向一致。

3、上料转盘的外周面设有多个沿周向分布且沿轴向贯通的缺口，缺口用于容纳工件的光轴段。多个缺口使上料转盘能够同时承载多个工件，实现分度输送，减少工件在不同输送机构之间的重复交接。

4、限位轨道包括外侧限位弧板和内侧限位弧板，外侧限位弧板和内侧限位弧板均与上料转盘同轴设置，且沿上料转盘的径向间隔设置，以在两者之间限定出供光轴段通过的导向空间。外侧限位弧板和内侧限位弧板沿上料转盘的转动路径对光轴段进行径向导向，使工件在输送过程中保持稳定的径向位置，防止从缺口中脱出或产生过大偏移。

5、上料转盘的转动路径上设有滚丝下料位，滚丝下料位靠近滚丝机的工件支撑片。缺口朝向上料转盘旋转轴线的一侧具有让位空间；内侧限位弧板在滚丝下料位的上游隔开光轴段与让位空间，且内侧限位弧板的末端位于滚丝下料位的上游，使得工件进入滚丝下料位后不再受内侧径向约束，为滚丝时的径向贴靠让出空间。所述上游是指沿所述上料转盘的转动方向的上游。

6、在滚丝下料位，滚丝下料位处的缺口的底壁低于工件支撑片的支承面，光轴段由工件支撑片承托，光轴段与缺口不接触。该让位空间允许工件在动滚丝轮进给时朝向定滚丝轮移动并贴靠，避免了上料转盘对工件的径向硬性约束，使滚丝中心距主要由滚丝轮贴靠关系确定。

7、进一步地，上料转盘的转动路径上还设有上料位，限位轨道在上料位处设有进料口，进料口与缺口对应设置，以允许工件进入缺口，实现有节奏的上料。

8、进一步地，外侧限位弧板在滚丝下料位处设有活动限位板，活动限位板通过弹簧合页与外侧限位弧板铰接；活动限位板在输送时与外侧限位弧板构成连续弧面，提供外侧导向，防止工件向外侧脱出；下料时被工件顶开而向径向外侧让位，便于工件排出。

9、进一步地，限位轨道还包括端头限位板，端头限位板与外侧限位弧板和内侧限位弧板固定连接，用于在输送过程中对工件头部进行轴向导向限位，沿上料转盘的转动方向，端头限位板的末端位于滚丝下料位的上游，避免在滚丝阶段干涉工件绕自身轴线的转动。

10、进一步地，多个缺口沿上料转盘周向均匀分布，旋转驱动装置驱动上料转盘间歇转动，并使上料转盘在滚丝下料位保持停转，以便在滚丝和下料期间维持工件位置稳定。

11、进一步地，该上料机构还可以包括下料机构，下料机构包括直线推杆和推板。直线推杆固定设置于机体，推板设置于工件支撑片朝向上料转盘旋转轴线的一侧。推板将完成滚丝的工件沿上料转盘的径向向外推向活动限位板，实现自动下料。活动限位板位于下料导轨入口的径向外侧，推板的行程确保工件完全脱离工件支撑片并被推入下料导轨。活动限位板在弹簧合页作用下复位后，复位到位，不与上料转盘的转动路径干涉

12、第二方面，本发明提供一种滚丝机，包括机体、定滚丝轮、动滚丝轮、工件支撑片和直线驱动装置，还包括上述第一方面所述的滚丝机上料机构。定滚丝轮转动安装于机体，动滚丝轮滑动安装于机体，直线驱动装置驱动动滚丝轮靠近或远离定滚丝轮，工件支撑片固定设置于两个滚丝轮之间，用于在滚丝下料位承托工件的光轴段和尾部轴段。工件支撑片上开设有供上料转盘通过的豁口，使上料转盘能够转动到滚丝下料位而不与工件支撑片干涉。

13、通过将上述上料机构与滚丝执行机构组合，工件在输送阶段由上料转盘和限位轨道导向，进入滚丝下料位后由工件支撑片接替承托并形成让位空间，动滚丝轮进给时推动工件贴靠定滚丝轮完成滚丝，从而在一条自动化流中实现输送导向与滚丝让位的兼顾。

14、进一步地，工件支撑片的顶端设有阶梯支撑面，阶梯支撑面包括用于支撑光轴段的第一支撑面和用于支撑尾部轴段的第二支撑面，所述第一支撑面和所述第二支撑面的高度差设置成使所述光轴段和所述尾部轴段的轴线保持同一水平高度，使工件在滚丝工位保持预定姿态，提高滚丝精度。

15、进一步地，直线驱动装置与动滚丝轮之间设有动滚丝架，动滚丝架滑动安装于机体，动滚丝轮转动安装于动滚丝架，直线驱动装置的输出端与动滚丝架连接，以驱动动滚丝轮平稳进给和退回。

16、进一步地，动滚丝轮具有远离定滚丝轮的回程位置，在回程位置，动滚丝轮与工件支撑片之间的最小距离大于光轴段的外径，从而在完成滚丝后形成下料通道，便于推板将工件径向推出。

17、本发明的有益效果：

18、1.上料转盘的轴向贯通缺口与内、外侧限位弧板相配合，使工件在分度转运过程中获得径向导向；转盘能够连续承载多个工件，实现自动分度上料，提高生产效率；

19、2.内侧限位弧板在滚丝下料位上游终止，工件支撑片接替缺口承托工件，并在动滚丝轮的进给方向预留让位空间；外侧限位弧板在滚丝下料位处设有活动限位板，在输送时防止工件向外侧脱出，在下料时被工件顶开而让位，使得工件既能获得外侧导向，又不会阻碍下料。由此，上料转盘在滚丝工位不再对工件形成硬性约束，动滚丝轮可将工件推向定滚丝轮并建立稳定贴靠关系，有利于减小转运定位误差和工件尺寸波动对滚丝中心距的影响；

20、3.端头限位板仅承担输送过程的轴向导向功能，并在滚丝下料位上游终止，可避免其在滚丝阶段干涉工件绕自身轴线转动；

21、4.阶梯支撑面可分别承托直径不同的光轴段和尾部轴段，使工件在工位交接后保持预定姿态；推板、活动限位板和下料导轨可实现滚丝后的自动排出。

1.一种滚丝机上料机构，用于向滚丝机输送工件（9），所述滚丝机具有机体（1）、定滚丝轮（2）、动滚丝轮（4）和工件支撑片（5）；所述工件（9）沿轴向依次具有头部（91）、光轴段（92）和待滚丝的尾部轴段（93）；其特征在于，包括旋转驱动装置（71）、上料转盘（72）和限位轨道（73），所述旋转驱动装置（71）和所述限位轨道（73）均相对所述机体（1）固定设置，所述上料转盘（72）固定安装于所述旋转驱动装置（71）的旋转端，所述上料转盘（72）的旋转轴线与所述定滚丝轮（2）的轴线和所述动滚丝轮（4）的轴线相互平行；所述上料转盘（72）的外周面设有多个沿周向分布且沿所述上料转盘（72）轴向贯通的缺口（721），所述缺口（721）用于容纳所述光轴段（92）；所述限位轨道（73）包括外侧限位弧板（732）和内侧限位弧板（733），所述外侧限位弧板（732）和所述内侧限位弧板（733）沿所述上料转盘（72）的转动路径对所述光轴段（92）进行径向导向；所述缺口（721）朝向上料转盘（72）旋转轴线的一侧具有让位空间（738）；所述上料转盘（72）的转动路径上设有滚丝下料位（737）；所述内侧限位弧板（733）在所述滚丝下料位（737）的上游隔开所述光轴段（92）与所述让位空间（738），且所述内侧限位弧板（733）的末端位于所述滚丝下料位（737）的上游；在所述滚丝下料位（737），所述光轴段（92）由所述工件支撑片（5）承托。

2.根据权利要求1所述的滚丝机上料机构，其特征在于，所述上料转盘（72）的转动路径上还设有上料位（736），所述限位轨道（73）在所述上料位（736）处设有进料口（735），所述进料口（735）与所述缺口（721）对应设置，以允许所述工件（9）进入所述缺口（721）。

3.根据权利要求1所述的滚丝机上料机构，其特征在于，所述限位轨道（73）还包括端头限位板（731），所述端头限位板（731）与所述外侧限位弧板（732）和所述内侧限位弧板（733）固定连接，用于在所述工件（9）的输送过程中对其头部（91）进行轴向导向限位，沿所述上料转盘（72）的转动方向，所述端头限位板（731）的末端位于所述滚丝下料位（737）的上游。

4.根据权利要求1所述的滚丝机上料机构，其特征在于，多个所述缺口（721）沿所述上料转盘（72）的周向均匀分布，所述旋转驱动装置（71）驱动所述上料转盘（72）间歇转动，并使所述上料转盘（72）在所述滚丝下料位（737）保持停转。

5.根据权利要求1所述的滚丝机上料机构，其特征在于，所述外侧限位弧板（732）在所述滚丝下料位（737）处设有活动限位板（734），所述活动限位板（734）通过弹簧合页（7341）与所述外侧限位弧板（732）铰接，以在所述工件（9）下料时被所述工件（9）顶开并复位。

6.根据权利要求5所述的滚丝机上料机构，其特征在于，还包括下料机构（8），所述下料机构（8）包括直线推杆（81）和推板（82），所述直线推杆（81）固定设置于所述机体（1），所述推板（82）与所述直线推杆（81）的输出端固定连接，所述推板（82）设置于所述工件支撑片（5）朝向所述上料转盘（72）旋转轴线的一侧，以将完成滚丝的所述工件（9）沿所述上料转盘（72）的径向向外推向所述活动限位板（734）。

7.根据权利要求6所述的滚丝机上料机构，其特征在于，所述下料机构（8）还包括下料导轨（83），所述下料导轨（83）固定设置于所述机体（1）并位于所述工件支撑片（5）的下方，所述下料导轨（83）倾斜设置。

8.一种滚丝机，包括机体（1）、定滚丝轮（2）、动滚丝轮（4）、工件支撑片（5）和直线驱动装置（6），所述定滚丝轮（2）转动安装于所述机体（1），所述动滚丝轮（4）滑动安装于所述机体（1），所述直线驱动装置（6）驱动所述动滚丝轮（4）靠近或远离所述定滚丝轮（2），所述工件支撑片（5）固定设置于所述定滚丝轮（2）与所述动滚丝轮（4）之间；其特征在于，还包括权利要求1所述的滚丝机上料机构。

9.根据权利要求8所述的滚丝机，其特征在于，所述工件支撑片（5）的顶端设有阶梯支撑面，所述阶梯支撑面包括用于支撑所述光轴段（92）的第一支撑面（51）和用于支撑所述尾部轴段（93）的第二支撑面（52），所述第一支撑面（51）和所述第二支撑面（52）的高度差设置成使所述光轴段（92）和所述尾部轴段（93）的轴线保持同一水平高度。

10.根据权利要求8所述的滚丝机，其特征在于，所述直线驱动装置（6）与所述动滚丝轮（4）之间设有动滚丝架（3），所述动滚丝架（3）滑动安装于所述机体（1），所述动滚丝轮（4）转动安装于所述动滚丝架（3），所述直线驱动装置（6）的输出端与所述动滚丝架（3）连接，以驱动所述动滚丝轮（4）靠近或远离所述定滚丝轮（2）。