CN102554673A - 一种刀库刀套装置 - Google Patents

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李小龙
孟祥东
赵云云
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Abstract

本发明公开了一种刀库刀套装置，用于储放刀具，包括套筒，在套筒的上端装配有支撑块，在支撑块的内部具有横向孔道，一推动部件放置于开口向上的竖直盲孔内，通过推动横向孔道中的固定块来实现止动；推动部件与外部的油缸或者气缸连接，推动部件与所述支撑块之间设有纵向弹性部件；在支撑块的中部沿竖直方向开设有竖直孔道，用于刀柄的置入，横向孔道与竖直孔道相互贯通；在横向孔道的另一端内部设有横向弹性部件；还包括位于横向孔道内，且分别位于刀柄与推动部件之间、刀柄与横向弹性部件之间的夹紧部件。本发明实现刀具在刀套中的完全锁紧，避免机械手油缸或气缸作为夹紧放松动力所产生的冲击，提高刀库与刀具的寿命。

Description

一种刀库刀套装置
技术领域
本发明涉及数控机床刀具技术，尤其涉及一种刀库刀套装置。
背景技术
刀库系统是提供自动化过程中所需储刀及换刀需求的一种装置,是加工中心机床必不可少的部件。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库改变了传统以人为主的生产方式。藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求。如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅的缩短了加工时程，降低了生产成本。目前刀库储放的刀具重量一般在35kg以下，35kg-50kg的大型刀具受限于刀套结构而无法实现自动储放和更换，大大限制了刀库与大型刀具在自动化方面的应用。现存的刀库刀套装置存在着不同程度的技术问题：1．刀套无锁紧结构，刀具、特别是大型刀具运行中容易出现掉刀现象；2．刀具的夹紧与放松通过机械手强行插入与拔出，容易产生冲击；3．刀具与刀套的磨损较大，影响刀库与刀具的寿命。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种刀库刀套装置，不容易出现掉刀现象，不容易产生冲击，延长了刀库与刀具的使用寿命。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种刀库刀套装置，用于储放刀具，所述刀具的上端为刀柄，刀柄的纵向截面呈T字形，刀柄顶部外缘具有锥面，其中：
包括套筒，在所述套筒的上端装配有支撑块，在所述支撑块的内部具有横向孔道，一推动部件放置于开口向上的竖直盲孔内，通过推动横向孔道中的固定块来实现止动，所述竖直盲孔与所述横向孔道相互贯通，所述推动部件与外部油缸或者气缸连接，所述推动部件与所述支撑块之间设有纵向弹性部件；
在所述支撑块的中部沿竖直方向开设有竖直孔道，用于所述刀柄的置入，所述横向孔道与所述竖直孔道相互贯通；
在所述横向孔道的另一端内部设有横向弹性部件，所述横向弹性部件通过一侧的堵头固定在所述横向孔道内；
还包括位于所述横向孔道内，且分别位于所述刀柄与所述推动部件之间、所述刀柄与所述横向弹性部件之间的夹紧部件，所述夹紧部件表面与所述刀柄顶部外缘的锥面为滑动接触；
所述夹紧部件在所述推动部件的推动作用下进行横向运动，以实现对所述刀柄的夹紧与放松。
进一步地，所述夹紧部件为两颗钢球，分别位于所述横向孔道内，且分别位于所述刀柄与所述推动部件之间、以及所述刀柄与所述横向弹性部件之间。
进一步地，所述推动部件为一柱状推杆，所述推杆底部设有开口向下的盲孔，所述竖直弹性部件一端伸入盲孔内，另一端位于所述竖直盲孔底部；所述推杆的下身柱体直径大于上身柱体。
进一步地，所述推杆的上身与下身的连接处表面为凸面或斜面。
进一步地，所述横向弹性部件为碟簧。
进一步地，所述横向弹性部件为三个碟簧。
进一步地，所述纵向弹性部件为碟簧。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本刀套结构可实现刀具在刀套中的完全锁紧，将刀库储放刀具的最大重量提高至最大50kg。
2、刀具的锁紧与放松由油缸或者气缸执行，避免机械手油缸或气缸作为夹紧放松动力所产生的冲击。
3、可以减少夹紧与放松过程中的磨损，提高刀库与刀具的寿命。
附图说明
图1是本发明刀库刀套装置的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图2中沿A-A方向的剖视图。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
本发明刀库刀套装置用于储放刀具，如图1、图2和图3所示，刀具的上端为刀柄0，刀柄0的纵向截面呈T字形，刀柄0顶部外缘具有锥面00。本发明刀库刀套装置包括套筒1，在套筒1的上端装配有支撑块2，在支撑块2的内部具有横向孔道21，一推动部件3放置于开口向上的竖直盲孔22内，通过推动横向孔道21中的固定块4来实现止动。竖直盲孔22与横向孔道21相互贯通，推动部件3与外部油缸或者气缸连接，通过外部油缸或者气缸对推动部件3的推动可实现刀套对刀具的锁紧与放松。推动部件3与支撑块2之间还设有纵向弹性部件5。
在支撑块2的中部沿竖直方向开设有竖直孔道23，用于刀柄0的置入，横向孔道21与竖直孔道23相互贯通。在横向孔道21的另一端内部设有横向弹性部件6，横向弹性部件6通过一侧带有螺纹的堵头7固定在横向孔道21内。
继续参看图3所示，本发明刀库刀套装置还包括位于横向孔道21内，且分别位于刀柄0与推动部件3之间、刀柄0与横向弹性部件6之间的夹紧部件8，夹紧部件8表面与刀柄0顶部外缘的锥面00为滑动接触。夹紧部件在推动部件3的推动作用下进行横向运动，以实现对刀柄0的夹紧与放松。
具体地，夹紧部件为两颗钢球8，分别位于横向孔道21内，且分别位于刀柄0与推动部件3之间、以及刀柄0与横向弹性部件6之间，一个钢球8与推动部件3紧贴。
更进一步地，推动部件3为一柱状推杆，推杆3底部设有开口向下的盲孔（未在图中标示），竖直弹性部件一端伸入盲孔内，另一端位于竖直盲孔22底部，推杆3的下身柱体直径大于上身柱体。推杆3的上身与下身的连接处表面为凸面或斜面。横向弹性部件6和纵向弹性部件5均为碟簧，具体可以是纵向或横向排布的三个碟簧，可根据实际工作操作过程对碟簧数量及排布方式进行调整。
工作时，将本刀套置于加工中心机床刀库刀套固定位置处，跟随刀库运动部件运转至待换刀点。在将刀具放入之前，通过刀库待换刀点对应推杆3位置处的油缸或者气缸将推杆3推动并压缩碟簧5，使推杆3的下身较粗部分运行至下方竖直盲孔22的底部，推杆3的上身较细部分进入横向孔道21后推杆3右方的钢球8处于放松状态。当刀库机械手将刀具插入刀套时，刀柄顶部锥面00首先将钢球8沿横向方向推开并压缩横向的碟簧6。当刀具完全就位后，支撑块2中的横向孔道21对应刀柄0的上身较细部分，此时在横向的碟簧6的作用下将钢球8推动至刀柄0的上身较细部分，通过刀柄顶部的锥面00初步实现刀具的锁紧。此时将油缸或者气缸泄压，推杆3在纵向的碟簧5的作用下向上移动并最终使支撑块2中的横向孔道21对应推杆3的下身较粗部分。推杆3的上下身连接处的凸面或者斜面在运动过程中将钢球8沿横向方向推动至刀柄0的上身较细部分。由于钢球8对于推杆3的反作用力为横向方面，而推杆3只能在纵向力的作用下运动，如此可实现刀套中刀具的完全锁紧。
松刀过程为：继续参看图3所示，启动油缸或者气缸，推动推杆3向下运动并压缩纵向的碟簧5，使推杆3大端部分运行至下方的竖直盲孔22底部，横向孔道21对应推杆3细长部分。此时推杆3右侧的钢球8处于放松状态，刀柄0在机械手的作用下向下运动，刀柄0顶部挤压推杆3右侧处于放松状态的钢球8与压缩横向碟簧6可实现横向运动的钢球8，最终完成刀具在刀套中的松刀过程。
综上，本发明刀库刀套结构可实现刀具在刀套中的完全锁紧，将刀库储放刀具的最大重量提高至最大50kg，刀具的锁紧与放松由油缸或者气缸执行，避免机械手油缸或气缸作为夹紧放松动力所产生的冲击；可以减少夹紧与放松过程中的磨损，提高刀库与刀具的寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种刀库刀套装置，用于储放刀具，所述刀具的上端为刀柄，刀柄的纵向截面呈T字形，刀柄顶部外缘具有锥面，其特征在于：
包括套筒，在所述套筒的上端装配有支撑块，在所述支撑块的内部具有横向孔道，一推动部件放置于开口向上的竖直盲孔内，通过推动横向孔道中的固定块来实现止动，所述竖直盲孔与所述横向孔道相互贯通，所述推动部件与外部的油缸或者气缸连接，所述推动部件与所述支撑块之间设有纵向弹性部件；
在所述支撑块的中部沿竖直方向开设有竖直孔道，用于所述刀柄的置入，所述横向孔道与所述竖直孔道相互贯通；
在所述横向孔道的另一端内部设有横向弹性部件，所述横向弹性部件通过一侧的堵头固定在所述横向孔道内；
还包括位于所述横向孔道内，且分别位于所述刀柄与所述推动部件之间、所述刀柄与所述横向弹性部件之间的夹紧部件，所述夹紧部件表面与所述刀柄顶部外缘的锥面为滑动接触；
所述夹紧部件在所述推动部件的推动作用下进行横向运动，以实现对所述刀柄的夹紧与放松。
2.如权利要求1所述的刀库刀套装置，其特征在于，所述夹紧部件为两颗钢球，分别位于所述横向孔道内，且分别位于所述刀柄与所述推动部件之间、以及所述刀柄与所述横向弹性部件之间。
3.如权利要求1或2所述的刀库刀套装置，其特征在于，所述推动部件为一柱状推杆，所述推杆底部设有开口向下的盲孔，所述竖直弹性部件一端伸入盲孔内，另一端位于所述竖直盲孔底部；所述推杆的下身柱体直径大于上身柱体。
4.如权利要求3所述的刀库刀套装置，其特征在于，所述推杆的上身与下身的连接处表面为凸面或斜面。
5.如权利要求1或2所述的刀库刀套装置，其特征在于，所述横向弹性部件为碟簧。
6.如权利要求5所述的刀库刀套装置，其特征在于，所述横向弹性部件为三个碟簧。
7.如权利要求1所述的刀库刀套装置，其特征在于，所述纵向弹性部件为碟簧。
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