一種鏈式刀庫的換刀臂的製作方法

2023-06-20 13:25:56 1

專利名稱：一種鏈式刀庫的換刀臂的製作方法
技術領域：
本發明涉及數控工具機上的鏈式刀庫結構，尤其涉及一種鏈式刀庫的換刀臂。
背景技術：
鏈式刀庫系統是數控工具機上臥式加工中心與龍門加工中心的一個組件，它的出現改變了以往需要手動換刀的工況，改由電腦程式自動控制換刀，提高了生產效率。而隨著加工工件的複雜化、精密化，經常需要使用一些直徑大、質量重的刀具，但是現有的換刀臂在夾持大直徑、重質量的刀具後，只是依靠機械結構夾緊，由於刀具在被夾持時，產生的轉矩大，導致其容易掉刀。此外，當換刀行程較長時，所需換刀臂也需要加長，換刀時，容易產生換刀臂所承受的轉矩超過系統油壓所能承受的範圍，造成換刀臂旋轉不到位而發生傾斜，進而發生加工事故。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在夾持刀具時，可防止出現掉刀現象的鏈式刀庫的換刀臂。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種鏈式刀庫的換刀臂，包括臂體，所述的臂體上設置有中心孔，所述的臂體上位於所述的中心孔左右兩側的結構對稱且相同，所述的臂體的前、後兩個側面內分別設置有沿所述的臂體的中心線相對稱的刀爪腔，所述的刀爪腔內軸接有刀爪，所述的臂體內設置有機械夾緊機構，所述的臂體內設置有油壓夾緊機構，所述的刀爪腔內設置有刀爪限位機構。所述的油壓夾緊機構包括壓緊彈簧和設置在所述的臂體內的與所述的刀爪腔相垂直的油壓腔，所述的壓緊彈簧設置在所述的油壓腔內，所述的壓緊彈簧的兩端分別設置有活塞，所述的活塞與所述的油壓腔密封滑動配合，所述的活塞的端部頂在其相應側的刀爪的內端面上，所述的臂體內設置有與所述的油壓腔相連通的通油槽，所述的通油槽上設置有進油口。所述的機械夾緊機構包括臺階式的鎖柱、復位彈簧和設置在所述的臂體內的臺階式的機械夾緊孔，所述的鎖柱設置在所述的機械夾緊孔中且伸出所述的機械夾緊孔，所述的鎖柱的兩側分別設置有限位銷，所述的限位銷伸出所述的臂體插入所述的刀爪中，所述的復位彈簧設置在所述的鎖柱內，所述的復位彈簧的端部設置有蓋板，所述的蓋板與所述的臂體固定連接，所述的鎖柱與所述的機械夾緊孔之間設置有第一軸套。所述的刀爪限位機構包括插接在所述的刀爪腔內的刀爪卡銷，所述的刀爪卡銷位於所述的刀爪的外側。所述的刀爪限位機構包括限位螺釘和第二軸套，所述的刀爪上設置有連接孔，所述的第二軸套穿過所述的臂體和所述的連接孔，所述的限位螺釘穿過所述的第二軸套與所述的臂體相螺接，所述的連接孔與所述的第二軸套之間設置有間隙。所述的臂體上設置有換刀臂定位機構。
所述的換刀臂定位機構包括定位杆和壓塊，所述的壓塊固定安裝在鏈式刀庫的換刀體上，所述的定位杆固定安裝在所述的壓塊上，所述的壓塊的位置與所述的機械夾緊機構的位置相對應，所述的臂體上設置有定位孔，所述的定位孔內設置有第三軸套，所述的定位杆與所述的第三軸套滑動配合。所述的臂體的前端中心位置處固定設置有刀具限位塊。與現有技術相比，本發明的優點是由於臂體內設置有油壓夾緊機構，其在傳統的機械夾緊機構的基礎上再增加了油壓夾緊機構，保證了刀具夾持的穩定性，當夾持大直徑、重質量的刀具時，可防止出現掉刀現場；又由於臂體上設置有換刀臂定位機構，在換刀時，可防止因換刀臂旋轉不到位而發生的傾斜，避免發生加工事故；此外，由於臂體的前端中心位置處固定設置有刀具限位塊，可防止刀具在被夾持的過程中發生轉動。


圖I為本發明的立體結構示意 圖2為本發明的分解示意 圖3為本發明在扣刀狀態下的裝在鏈式刀庫中的狀態示意 圖4為本發明在扣刀狀態時的剖視 圖5為本發明在扣刀狀態時的機械夾緊機構的結構示意 圖6為本發明在夾刀狀態時的機械夾緊機構的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖所示，一種鏈式刀庫的換刀臂，包括臂體1，臂體I上設置有中心孔11，臂體I上位於中心孔11左右兩側的結構對稱且相同，臂體I的前、後兩個側面內分別設置有沿臂體I的中心線相對稱的刀爪腔12，刀爪腔12內軸接有刀爪2，臂體I內分別設置有機械夾緊機構和油壓夾緊機構，機械夾緊機構包括臺階式的鎖柱3、復位彈簧31和設置在臂體I內的臺階式的機械夾緊孔13，鎖柱3設置在機械夾緊孔13中且伸出機械夾緊孔13，鎖柱3的兩側分別設置有限位銷32，限位銷32伸出臂體I插入刀爪2中，復位彈簧31設置在鎖柱3內，復位彈簧31的端部設置有蓋板33，蓋板33與臂體I固定連接，鎖柱3與機械夾緊孔13之間設置有第一軸套34，油壓夾緊機構包括壓緊彈簧4和設置在臂體I內的與刀爪腔12相垂直的油壓腔14，壓緊彈簧4設置在油壓腔14內，壓緊彈簧4的兩端分別設置有活塞41，活塞41與油壓腔14密封滑動配合，活塞41的端部頂在其相應側的刀爪2的內端面上，臂體I內設置有與油壓腔14相連通的通油槽15，通油槽15上設置有進油口 16，刀爪腔12內插接有刀爪卡銷17，刀爪卡銷17位於刀爪2的外側，刀爪2上設置有連接孔21，第二軸套22穿過臂體I和連接孔21，限位螺釘23穿過第二軸套22與臂體I相螺接，連接孔21與第二軸套22之間設置有間隙，臂體I上設置有換刀臂定位機構，換刀臂定位機構包括定位杆5和壓塊6，壓塊6固定安裝在鏈式刀庫的換刀體7上，定位杆5固定安裝在壓塊6上，壓塊6的位置與鎖柱3的位置相對應，臂體I上設置有定位孔18，定位孔18內設置有第三軸套19，定位杆5與第三軸套19滑動配合，臂體I的前端中心位置處固定設置有刀具限位塊8。上述實施例中，本發明的換刀、夾刀過程為將臂體I與鏈式刀庫中的雙向油缸9的缸體固定連接，雙向油缸9的驅動軸91穿過臂體I上的中心孔11，驅動軸91與鏈式刀庫中的換刀體7固定連接，在預備扣刀時，在雙向油缸9的驅動下，缸體向上移動帶動臂體I 一起向上移動，此時，定位杆5穿過定位孔18中的第三軸套19，同時壓塊6向下壓住鎖柱3，使復位彈簧31被壓縮，限位銷32處於自由狀態，即刀爪2可在刀爪腔12內轉動，而由於刀爪卡銷17的限位作用，可防止刀爪2在壓緊彈簧4的作用下導致兩刀爪2的端部之間不成圓形而無法扣刀；然後，換刀體7沿導軌副71移動，帶動整個換刀臂一起移動，完成刀具10的扣刀；然後，雙向油缸9驅動缸體向下移動，帶動臂體I 一起向下移動，在向下移動的過程中，將刀具10從刀具庫中拔出，同時，臂體I遠離壓塊6，鎖柱3在復位彈簧31的作用下逐漸復位，此時，限位銷32被推向兩側從而壓緊刀爪2，達到刀具10的機械夾緊狀態，同時定位杆5也逐漸脫離定位孔18 ;然後,通過進油口 16向通油槽15中進油，油液流入油壓腔14並推動活塞41向兩側壓緊刀爪2，達到刀具的油壓夾緊狀態，並最終使得刀爪2完全夾緊刀具10 ;接著，將整個換刀臂旋轉180°，然後雙向油缸9驅動缸體向上移動，帶動臂體I向上移動，此時，定位杆5穿過位於中心孔11另外一側的定位孔18中，使得換刀臂可將刀具10準確插入加工中心的刀孔內，然後，將油壓腔14內的油液進行回油，換刀體7上的壓塊6重新向下壓住鎖柱3，使整個換刀臂恢復到預備扣刀狀態。·
權利要求
1.一種鏈式刀庫的換刀臂，包括臂體，所述的臂體上設置有中心孔，所述的臂體上位於所述的中心孔左右兩側的結構對稱且相同，所述的臂體的前、後兩個側面內分別設置有沿所述的臂體的中心線相對稱的刀爪腔，所述的刀爪腔內軸接有刀爪，所述的臂體內設置有機械夾緊機構，其特徵在於所述的臂體內設置有油壓夾緊機構，所述的刀爪腔內設置有刀爪限位機構。
2.如權利要求I所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的油壓夾緊機構包括壓緊彈簧和設置在所述的臂體內的與所述的刀 爪腔相垂直的油壓腔，所述的壓緊彈簧設置在所述的油壓腔內，所述的壓緊彈簧的兩端分別設置有活塞，所述的活塞與所述的油壓腔密封滑動配合，所述的活塞的端部頂在其相應側的刀爪的內端面上，所述的臂體內設置有與所述的油壓腔相連通的通油槽，所述的通油槽上設置有進油ロ。
3.如權利要求I所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的機械夾緊機構包括臺階式的鎖柱、復位彈簧和設置在所述的臂體內的臺階式的機械夾緊孔，所述的鎖柱設置在所述的機械夾緊孔中且伸出所述的機械夾緊孔，所述的鎖柱的兩側分別設置有限位銷，所述的限位銷伸出所述的臂體插入所述的刀爪中，所述的復位彈簧設置在所述的鎖柱內，所述的復位彈簧的端部設置有蓋板，所述的蓋板與所述的臂體固定連接，所述的鎖柱與所述的機械夾緊孔之間設置有第一軸套。
4.如權利要求I所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的刀爪限位機構包括插接在所述的刀爪腔內的刀爪卡銷，所述的刀爪卡銷位於所述的刀爪的外側。
5.如權利要求I或4所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的刀爪限位機構包括限位螺釘和第二軸套，所述的刀爪上設置有連接孔，所述的第二軸套穿過所述的臂體和所述的連接孔，所述的限位螺釘穿過所述的第二軸套與所述的臂體相螺接，所述的連接孔與所述的第二軸套之間設置有間隙。
6.如權利要求I所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的臂體上設置有換刀臂定位機構。
7.如權利要求6所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的換刀臂定位機構包括定位杆和壓塊，所述的壓塊固定安裝在鏈式刀庫的換刀體上，所述的定位杆固定安裝在所述的壓塊上，所述的壓塊的位置與所述的機械夾緊機構的位置相對應，所述的臂體上設置有定位孔，所述的定位孔內設置有第三軸套，所述的定位杆與所述的第三軸套滑動配合。
8.如權利要求I所述的ー種鏈式刀庫的換刀臂，其特徵在於所述的臂體的前端中心位置處固定設置有刀具限位塊。
全文摘要
本發明公開了一種鏈式刀庫的換刀臂，包括臂體，所述的臂體上設置有中心孔，臂體上位於中心孔左右兩側的結構對稱且相同，臂體的前、後兩個側面內分別設置有沿臂體的中心線相對稱的刀爪腔，刀爪腔內軸接有刀爪，臂體內設置有機械夾緊機構，特點是臂體內設置有油壓夾緊機構，刀爪腔內設置有刀爪限位機構；優點是由於臂體內設置有油壓夾緊機構，其在傳統的機械夾緊機構的基礎上再增加了油壓夾緊機構，保證了刀具夾持的穩定性，當夾持大直徑、重質量的刀具時，可防止出現掉刀現場；又由於臂體上設置有換刀臂定位機構，在換刀時，可防止因換刀臂旋轉不到位而發生的傾斜，避免發生加工事故。
文檔編號B23Q3/155GK102950499SQ20121043935
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者盛永, 範銘, 童卓群, 陸秉賢, 吳海 申請人:寧波海邁克精密機械製造有限公司