CN105290857A - 一种立式机床换刀装置 - Google Patents

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李路路
郑俊华
阮春霞
汤善荣
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means

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Abstract

本发明涉及一种立式机床换刀装置，包括有上下料部分、连接杆和刀盘托起部分；所述刀盘托起部分与所述上下料部分通过所述连接杆转动连接；所述上下料部分包括有立柱、上板、下板、定位板、第一套筒、第一支撑柱及定位插销；所述刀盘托起部分包括有换刀托盘、丝杆、丝杆螺母、第二套筒及销型螺栓。本发明通过设置于机床上的上下料部分及能够与上下料部分转动连接的刀盘托起部分，在进行换刀过程中，刀具由刀盘托起部分的支撑，不会因为人员手动换刀时产生晃动而产生磕碰损坏刀具的情况；另一方面由于避免了换刀过程中仅靠人员搬举刀具不小心砸到人出现的安全事故。

Description

一种立式机床换刀装置
技术领域
本发明属于机床技术领域，特别是指一种立式机床换刀装置。
背景技术
目前发动机整机厂随着汽车工业的高速发展，不少加工生产线采用刚柔并用的原则，粗加工采用柔性加工中心，保证生产线的柔性及后期产品升级变更的改造可行性；精加工采用刚性专用机床，保证生产线的大批量、高精度生产。
发动机缸体、缸盖的精加工，尤其是燃烧室等结合面的精加工，一般采用专用机床加工。由于需要保证一次走刀完成加工，常采用大直径盘铣刀。目前由于专用机床没有合适的换刀机构，刀具的更换需要全部由人工完成。盘铣刀由于体积和质量偏大，换刀操作工容易造成刀具损坏或人员的安全事故。
目前现有专用机床盘铣刀的更换，至少应有地两名操作人员协作完成，其中一名操作人员用手托着盘铣刀的刀盘，对准拧紧位置，另一名操作人员来拧紧刀盘。手动换刀容易造成刀具磕碰，切削刀片损坏或刀盘损坏，并且刀具较重，换刀空间较小容易造成人员安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种立式机床换刀装置，通过本换刀装置能够保护在换刀过程中的刀具和人员的安全，并减小劳动强度。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种立式机床换刀装置，包括有上下料部分、连接杆和刀盘托起部分；所述刀盘托起部分与所述上下料部分通过所述连接杆转动连接；
所述上下料部分包括有立柱、上板、下板、定位板、第一套筒、第一支撑柱及定位插销；
所述立柱的下端与机床固定连接，所述上板的一端与所述立柱固定连接；所述下板的一端与所述立柱固定连接；所述上板与所述下板平行；所述第一套筒设置于所述上板和所述下板之间；所述第一支撑柱依次穿过所述上板、所述第一套筒及所述下板；
所述定位板固定于所述第一套筒上；在所述定位板上设置有定位孔；
在所述上板上设置有定位销孔；所述定位插销活动式插入所述定位销孔中；
所述连接杆的一端与所述第一套筒的外壁固定连接；
所述刀盘托起部分包括有换刀托盘、丝杆、丝杆螺母、第二套筒及销型螺栓；
所述丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接；所述丝杆的上端与所述换刀托盘固定连接；
所述连接杆的另一端与所述第二套筒的外壁固定连接；所述丝杆穿过所述第二套筒；所述丝杆螺母设置于所述第二套筒与所述换刀托盘之间；
在所述丝杆上设置有非贯通的轴向键槽；
在所述第二套筒上设置有螺栓孔；所述销型螺栓拧入所述螺栓孔中，且所述销型螺栓的端部设置于所述轴向键槽内。
进一步的，还包括有第一传感器总成和第二传感器总成；
所述第一传感器总成包括有第一传感器支架、第一信号传感器及第一定位片；
所述第一信号传感器设置于所述第一传感器支架上；所述第一传感器支架固定于所述上板上；所述第一定位片设置于所述连接杆上；所述第一定位片与所述第一信号传感器相对应；
所述第二传感器总成包括有第二传感器支架、第二信号传感器及定位螺母；所述第二信号传感器设置于所述第二传感器支架上；所述第二传感器支架设置于所述连接杆上；所述定位螺母螺纹连接于所述丝杆的下端。
在所述上板与所述下板之间设置有第二支撑柱；所述第二支撑柱设置于所述立柱与所述第一支撑柱之间。
在所述第二套筒与所述丝杆之间设置有衬套。
所述衬套包括有上衬套和下衬套；所述下衬套设置有轴向开口；所述轴向开口与轴向键槽相对应。
在所述丝杆螺母上设置有转动手柄。
本发明的有益效果是：
本发明通过设置于机床上的上下料部分及能够与上下料部分转动连接的刀盘托起部分，在进行换刀过程中，刀具由刀盘托起部分的支撑，不会因为人员手动换刀时产生晃动而产生磕碰损坏刀具的情况；另一方面由于避免了换刀过程中仅靠人员搬举刀具不小心砸到人出现的安全事故。
附图说明
图1为本发明换刀装置结构示意图；
图2为本发明上下料部分结构示意图；
图3为刀盘托起部分结构示意图；
图4为图3的局部示意图；
图5为本发明换刀装置不同位置的叠加俯视图。
附图标记说明
1螺栓，2立柱，3下板，4第一套筒，5第一定位片，6定位板，7第二支撑柱，8上板，9第一支撑柱，10定位销孔，11定位插销，12手柄，13第一信号传感器，14第一防液罩，15第一传感器支架，16转动手柄，17手柄杆，18螺栓套，19紧固螺栓，20盘铣刀，21换刀托盘，22上垫片，23丝杆螺母，24下垫片，25上衬套，26第二套筒，27销型螺栓，28下衬套，29第二传感器支架，30定位螺母，31丝杆，32第二信号传感器，33第二防液罩，34连接杆，35A位置，36B位置，37C位置。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本发明提供一种立式机床换刀装置，如图1至图5所示，包括有上下料部分、连接杆和刀盘托起部分；所述刀盘托起部分与所述上下料部分通过所述连接杆34转动连接。
所述上下料部分包括有立柱2、上板8、下板3、定位板6、第一套筒4、第一支撑柱9及定位插销11。
所述立柱2的下端通过螺栓1与机床固定连接，所述上板8的一端与所述立柱2固定连接；所述下板3的一端与所述立柱3固定连接；所述上板与所述下板平行；所述第一套筒4设置于所述上板8和所述下板3之间；所述第一支撑柱9依次穿过所述上板8、所述第一套筒4及所述下板3，第一套筒能够绕第一支撑柱转动，此时，第一支撑柱起到转动轴的作用；在所述上板与所述下板之间设置有第二支撑柱7；所述第二支撑柱设置于所述立柱与所述第一支撑柱之间。第一支撑柱和第二支撑柱起到增强上板和下板之间强度的作用。
所述定位板6通过焊接固定于所述第一套筒4上；在所述定位板上设置有多个定位孔。
在所述上板8上设置有定位销孔10；所述定位插销11活动式插入所述定位销孔中，并且所述定位插销与所述定位孔插接配合；在定位插销上设置有手柄12，通过拧动手柄，能够实现定位插销插在定位板上的不同的定位孔中，并且本申请的换刀装置可以通过改变定位插销插入定位孔的位置，使本申请的上下料部分固定于不同的位置，如图5所示，其中A位置35为机床外位置，在此位置处把盘铣刀放在刀盘托起部分上；B位置36为换刀等待处，更换完成刀具后，换刀装置停在B位置处；C位置37为机床内换刀位置，在此位置处把盘铣刀装在机床主轴上。
所述连接杆34的一端与所述第一套筒4的外壁通过焊接固定连接；连接杆随着第一套筒的转动可以转动到不同的位置。
所述刀盘托起部分包括有换刀托盘21、丝杆31、丝杆螺母23、第二套筒26及销型螺栓27。
所述丝杆螺母23与所述丝杆31螺纹连接，在丝杆螺母的上方设置有上垫片22，在丝杆螺母的下方设置有下垫片24；在所述丝杆螺母23上设置有手柄杆17，在手柄杆17的端部设置有转动手柄16；转动手柄16可以带动丝杆31上下移动，在合适的位置高度把盘铣刀20安装在机床主轴上。所述丝杆的上端通过螺栓套18及紧固螺栓19与所述换刀托盘21固定连接。
所述连接杆34的另一端与所述第二套筒26的外壁通过焊接固定连接；所述丝杆31穿过所述第二套筒26；所述丝杆螺母设置于所述第二套筒与所述换刀托盘之间；在所述第二套筒与所述丝杆之间设置有衬套。
在所述丝杆上设置有非贯通的轴向键槽；
在所述第二套筒26上设置有螺栓孔；所述销型螺栓27拧入所述螺栓孔中，且所述销型螺栓的端部设置于所述轴向键槽内。销型螺栓的端部可以在轴向键槽内滑动。
所述衬套包括有上衬套25和下衬套28；所述下衬套设置有轴向开口；所述轴向开口与轴向键槽相对应。
转动手柄16固定在丝杆螺母上。旋转转动手柄时，丝杆因为和销型螺栓前端销的配合关系，只能定向上下移动。上衬套和下衬套起到保护丝杆和套筒的作用。
还包括有第一传感器总成和第二传感器总成。
所述第一传感器总成包括有第一传感器支架15、第一信号传感器13及第一定位片5；
所述第一信号传感器13设置于所述第一传感器支架15上，在传感器支架上还设置有第一防液罩14；所述第一传感器支架固定于所述上板上；所述第一定位片设置于所述连接杆上；所述第一定位片与所述第一信号传感器相对应；第一信号传感器确定上下料部分是否转动到位。
所述第二传感器总成包括有第二传感器支架29、第二信号传感器32及定位螺母30；所述第二信号传感器设置于所述第二传感器支架上，在第二传感器支架上还设置有第二防液罩，起到保护第二信号传感器的作用；所述第二传感器支架设置于所述连接杆上；所述定位螺母螺纹连接于所述丝杆的下端。调整好定位螺母的位置，第二信号传感器可以判断丝杆是否上下移动到位。
本申请的操作方法是：
通过拧起手柄，改变定位插销11的位置固定在A位置处或B位置处或C位置片，如图5，在A位置处把盘铣刀放在换刀托盘上。在C位置处把盘铣刀装在机床主轴上。更换完成刀具后，换刀装置停在B位置处。
在B位置处，拧起手柄，改变定位插销的位置固定在A位置处，把盘铣刀放在换刀托盘上。拧起手柄，改变定位插销的位置固定在C位置处。
在C位置处，旋转转动手柄，带动丝杆上下移动，在换刀托盘停在合适的高度后把盘铣刀装在机床主轴上。
更换刀具完成后，拧起手柄，改变定位插销的位置固定在B位置处，旋转转动手柄，带动丝杆上下移动，当丝杆停在合适的高度位置后，第二信号传感器得到信号，提示停止到位。
关上机床门即完成换刀操作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种立式机床换刀装置，其特征在于：包括有上下料部分、连接杆和刀盘托起部分；所述刀盘托起部分与所述上下料部分通过所述连接杆转动连接；
所述上下料部分包括有立柱、上板、下板、定位板、第一套筒、第一支撑柱及定位插销；
所述立柱的下端与机床固定连接，所述上板的一端与所述立柱固定连接；所述下板的一端与所述立柱固定连接；所述上板与所述下板平行；所述第一套筒设置于所述上板和所述下板之间；所述第一支撑柱依次穿过所述上板、所述第一套筒及所述下板；
所述定位板固定于所述第一套筒上；在所述定位板上设置有定位孔；
在所述上板上设置有定位销孔；所述定位插销活动式插入所述定位销孔中；
所述连接杆的一端与所述第一套筒的外壁固定连接；
所述刀盘托起部分包括有换刀托盘、丝杆、丝杆螺母、第二套筒及销型螺栓；
所述丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接；所述丝杆的上端与所述换刀托盘固定连接；
所述连接杆的另一端与所述第二套筒的外壁固定连接；所述丝杆穿过所述第二套筒；所述丝杆螺母设置于所述第二套筒与所述换刀托盘之间；
在所述丝杆上设置有非贯通的轴向键槽；
在所述第二套筒上设置有螺栓孔；所述销型螺栓拧入所述螺栓孔中，且所述销型螺栓的端部设置于所述轴向键槽内。
2.根据权利要求1所述的立式机床换刀装置，其特征在于：还包括有第一传感器总成和第二传感器总成；
所述第一传感器总成包括有第一传感器支架、第一信号传感器及第一定位片；
所述第一信号传感器设置于所述第一传感器支架上；所述第一传感器支架固定于所述上板上；所述第一定位片设置于所述连接杆上；所述第一定位片与所述第一信号传感器相对应；
所述第二传感器总成包括有第二传感器支架、第二信号传感器及定位螺母；所述第二信号传感器设置于所述第二传感器支架上；所述第二传感器支架设置于所述连接杆上；所述定位螺母螺纹连接于所述丝杆的下端。
3.根据权利要求1所述的立式机床换刀装置，其特征在于：在所述上板与所述下板之间设置有第二支撑柱；所述第二支撑柱设置于所述立柱与所述第一支撑柱之间。
4.根据权利要求1所述的立式机床换刀装置，其特征在于：在所述第二套筒与所述丝杆之间设置有衬套。
5.根据权利要求4所述的立式机床换刀装置，其特征在于：所述衬套包括有上衬套和下衬套；所述下衬套设置有轴向开口；所述轴向开口与轴向键槽相对应。
6.根据权利要求1所述的立式机床换刀装置，其特征在于：在所述丝杆螺母上设置有转动手柄。
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