CN105796196B - 一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，它包括Z轴进给装置、X轴进给装置、旋转刀座（11）以及安装在Z轴进给装置上的主轴装置，旋转刀座（11）包括驱动装置、刀架、对刀仪（14）和定位装置，刀架包括上底盘（13）、下底盘（16）和定位轴承（15），定位轴承（15）通过连接轴安装在上底盘（13）和下底盘（16）之间，在上底盘（13）上安装有多个放刀座（12），在上底盘（13）的中心位置安装有对刀仪（14），驱动装置安装在刀架下方，且驱动装置驱动刀架转动，定位装置为多个，且对称安装在刀架的外侧。本发明的有益效果是：它具有自动化程度高、换刀效率高和刀具安装精准度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及义齿加工技术领域，特别是一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置。
背景技术
齿又称“牙”，具有一定形态的高度钙化的组织，有咀嚼、帮助发音和保持面部外形的功能，人的一生总共有两副牙齿:乳牙和恒牙，恒牙是人的第二副牙齿，共32颗。从6岁左右乳牙就开始逐渐脱落，恒牙开始萌出，取代乳牙，而恒牙是人的最后一副牙齿，恒牙脱落后，脱落的部位将不再有牙齿萌生了，而牙齿脱落后，将会导致咀嚼食物困难、发音不准等现象，因此需要对牙齿进行修复，而全瓷氧化锆具有如下优势：
1.牙龈边缘无黑线，无厚重感，无牙龈红肿出血现象，让你真正感觉到烤瓷牙是从你自己的牙龈里长出来的。
2.与真牙相匹配的透光性，其色泽自然，修复体同健康牙齿浑然一体，很难区分了，不再有在灯光下“青牙闪闪”的尴尬。
3.与金属烤瓷牙相媲美的抗压强度，完全不必担心瓷崩裂的现象。
4.二氧化锆是一种很优秀的高科技生物材料。生物相容性好，优于各种金属合金，包括黄金。二氧化锆对牙龈无刺激、无过敏反应，很适合应用于口腔，避免了金属在口腔内产生的过敏、刺激、腐蚀等不良反应。
5.磨牙较少，更大程度地保留自己的牙齿组织
6.如果您口腔中镶嵌的假牙是含金属的烤瓷冠，在您需要做头颅x线、CT、核磁共振检查时，将会受到影响甚至拆除，非金属的二氧化锆对x线却无任何阻挡，只要镶入二氧化锆烤瓷牙，日后需头颅x线、CT、核磁共振检查时都不需要拆掉假牙，省去很多麻烦；
因此，安装全瓷氧化锆得到了越来越多的消费者青睐，而全瓷氧化锆的材料成本较贵，在雕刻时，在数控加工时，需要保证刀具使用正确。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，它包括Z轴进给装置、X轴进给装置、旋转刀座以及安装在Z轴进给装置上的主轴装置，所述的旋转刀座包括驱动装置、刀架、对刀仪和定位装置，所述的刀架包括上底盘、下底盘和定位轴承，所述的定位轴承通过连接轴安装在上底盘和下底盘之间，在上底盘上安装有多个放刀座，在上底盘的中心位置安装有对刀仪，所述的驱动装置安装在刀架下方，且驱动装置驱动刀架转动，所述的定位装置为多个，且对称安装在刀架的外侧，所述的Z轴进给装置、X轴进给装置、主轴装置和驱动装置均与控制器电性连接。
所述的Z轴进给装置包括Z轴电机、Z轴丝杠和Z轴支撑架，所述的Z轴丝杠安装在Z轴支撑架上，且Z轴丝杠由Z轴电机驱动。
所述的主轴装置包括安装板、主轴电机、主轴和刀具夹持座，所述的安装板通过螺纹配合安装在Z轴丝杠上，主轴电机和主轴安装在安装板上，主轴的一端与主轴电机连接，主轴的另一端安装刀具夹持座。
所述的X轴进给装置包括X轴电机、X轴支撑架和X轴丝杠，所述的Z轴支撑架螺纹配合在X轴丝杠上，且X轴丝杠安装在X轴支撑架内，所述的X轴电机驱动X轴丝杠转动，所述的旋转刀座位于X轴支撑架一侧，刀具夹持座可移动至旋转刀座的正上方。
所述的驱动装置包括脉冲电机、离合器、转轴和下底座，所述的下底盘固定安装在下底座上，所述的转轴一端与下底座键接，另一端与离合器连接，所述的脉冲电机的输出轴与离合器连接。
所述的定位轴承为多个，且均匀分布在同一圆周上。
所述的定位装置包括定位气缸、导轨、滑板、支撑板和定位杆，所述的定位气缸和导轨均安装在支撑板上，所述的滑板与定位气缸连接且滑板滑动配合安装在导轨上，所述的定位杆的一端固定安装在滑板上，且定位杆的另一端插入相邻两个定位轴承之间的缝隙内，所述的定位装置为两个，且对称安装在刀架的两侧。
所述的对刀仪上开设有阶梯孔，在阶梯大孔的侧壁上安装有图像扫描仪，且在阶梯大孔的下端侧壁上安装有红外检测仪。
本发明具有以下优点：本发明的自动换刀装置，通过旋转刀座、Z轴进给装置、X轴进给装置、主轴电机和脉冲电机联动，从而降低刀具夹持座的位移，节约换刀时间，提高换刀效率；并且通过对刀仪的图像扫描仪和红外检测仪，可保证刀具安装不会出现错误，起到防呆作用，并且保证刀具安装的位置精准度；整个换刀过程，无需人工操作，降低了劳动强度，提高了自动化程度；旋转刀座上设置有定位装置，通过定位装置，能够修正机械传动所造成的刀座位移误差，从而保证刀座旋转的位置精准度，通过换刀座的旋转，可降低刀具主轴的位移量，从而加快刀具更换的效率，通过图像抓捕和红外检测，可保证刀具安装不会出现错误，起到防呆作用，并且保证刀具安装的位置精准度。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图2 为旋转刀座的主视示意图；
图3 为旋转刀座的俯视示意图；
图4 为旋转刀座的左视示意图；
图5 为对刀仪的结构示意图；
图中，1-Z轴电机，2-Z轴丝杠，3-主轴电机，4-Z轴支撑架，5-X轴电机，6-X轴支撑架，7-X轴丝杠，8-主轴，9-刀具夹持座，10-安装板，11-旋转刀座，12-放刀座，13-上底盘，14-对刀仪，15-定位轴承，16-下底盘，17-下底座，18-脉冲电机，19-离合器，20-支撑板，21-定位气缸，22-直线导轨，23-滑板，24-定位杆，25-阶梯孔，26-图像扫描仪，27-红外检测仪，28-转轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1~图5所示，一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，它包括Z轴进给装置、X轴进给装置、旋转刀座11以及安装在Z轴进给装置上的主轴装置，所述的旋转刀座11包括驱动装置、刀架、对刀仪14和定位装置，所述的刀架包括上底盘13、下底盘16和定位轴承15，所述的定位轴承15通过连接轴安装在上底盘13和下底盘16之间，在上底盘13上安装有多个放刀座12，在上底盘13的中心位置安装有对刀仪14，所述的驱动装置安装在刀架下方，且驱动装置驱动刀架转动，所述的定位装置为多个，且对称安装在刀架的外侧，所述的Z轴进给装置、X轴进给装置、主轴装置和驱动装置均与控制器电性连接。
在本实施例中，所述的Z轴进给装置包括Z轴电机1、Z轴丝杠2和Z轴支撑架4，所述的Z轴丝杠2安装在Z轴支撑架4上，且Z轴丝杠2由Z轴电机1驱动。
在本实施例中，所述的主轴装置包括安装板10、主轴电机3、主轴8和刀具夹持座9，所述的安装板10通过螺纹配合安装在Z轴丝杠2上，主轴电机3和主轴8安装在安装板10上，主轴8的一端与主轴电机3连接，主轴8的另一端安装刀具夹持座9。
在本实施例中，所述的X轴进给装置包括X轴电机5、X轴支撑架6和X轴丝杠7，所述的Z轴支撑架4螺纹配合在X轴丝杠7上，且X轴丝杠7安装在X轴支撑架6内，所述的X轴电机5驱动X轴丝杠7转动，所述的旋转刀座11位于X轴支撑架6一侧，刀具夹持座9可移动至旋转刀座11的正上方。
在本实施例中，图2~图4所述的驱动装置包括脉冲电机18、离合器19、转轴28和下底座17，所述的下底盘16固定安装在下底座17上，所述的转轴28一端与下底座17键接，另一端与离合器19连接，所述的脉冲电机18的输出轴与离合器19连接，进一步的，所述的定位轴承15为多个，且均匀分布在同一圆周上，每一个脉冲信号，使得脉冲电机18驱动刀架转动360/n*N度，n-定位轴承的数量，N-正整数，即当N为1，因此每一个脉冲信号，使得刀架转动360/n度。
在本实施例中，所述的定位装置包括定位气缸21、导轨22、滑板23、支撑板20和定位杆24，所述的定位气缸21和导轨22均安装在支撑板20上，所述的滑板23与定位气缸21连接且滑板23滑动配合安装在导轨22上，所述的定位杆24的一端固定安装在滑板23上，且定位杆24的另一端插入相邻两个定位轴承25之间的缝隙内，进一步的，所述的定位杆24的前端部为锲形结构，所述的定位装置为两个，且对称安装在刀架的两侧，当脉冲电机18停止工作后，定位气缸21工作，从而使得定位杆24做直线运动，直至锲形结构的两侧均与定位轴承15接触，从而使得刀架再次走位，克服刀架因脉冲电机驱动所造成的走位误差，使得刀架走位精确，避免刀具在换刀时出现打刀现象。
在本实施例中，如图5所示，所述的对刀仪14上开设有阶梯孔25，在阶梯大孔的侧壁上安装有图像扫描仪26，且在阶梯大孔的下端侧壁上安装有红外检测仪27，图像扫描仪26通过对刀具进行扫描，并将图像传送给控制系统，控制系统通过图像判定所用刀具，在上刀具时，可判定使用的刀具是否正确，然后控制系统再控制脉冲电机和定位气缸工作，使得刀架转动360/n*N，且使得刀架固定，使得放置该刀具的放刀座转动的放刀位置，而红外检测仪27，可检测刀具是否安装到位，即当红外检测仪27接收不到红外线时，则表示刀具的漏出端过长，当红外检测仪27检测到红外线信号时，则表示刀具安装到位，为便于红外检测仪27检测，所用刀具的刀柄和刀具整体长度都相同。
本发明的工作过程如下：换刀时，Z轴电机1工作，使得刀具夹持座9所夹持刀具的水平位置位于旋转刀座11上方，X轴电机5工作，使得刀具夹持座9位于对刀仪13正上方，Z轴电机1和X轴电机5可单独工作也可联动工作，联动工作可降低刀具夹持座9位移所需时间，提高换刀效率，然后主轴电机3工作，将刀具插入对刀仪24内，对刀仪24对刀具进行图像抓捕，并将信号传递给控制器，然后刀具退出对刀仪，控制器控制脉冲电机18工作，脉冲电机18将放置该刀具的放刀座12移动至设定换刀位置，此时，刀具在X轴电机5的作用下，移动至换刀位置正上方，Z轴电机1驱动刀具下行，然后主轴电机3反转，使得刀具脱落至对应的放刀座12，然后Z轴电机1驱动主轴上行，控制器驱动脉冲电机18将所需更换的刀具移动至换刀位置，然后Z轴电机1驱动主轴下行，并将刀具安装在刀具夹持座9上，然后X轴电机5再驱动刀具夹持座9在对刀仪24内，然后Z轴电机1驱动刀具夹持座9，使得刀具位于对刀仪13内，通过图像扫描仪对刀具本体进行判定和红外检测仪对刀具安装精度的检测，防止刀具更换错误和提高刀具的安装精度，在上述工作过程中，脉冲电机18没转动一次，定位装置就动作一次，即脉冲电机18转动（360/n）*N度之后，脉冲电机18停止工作，离合器19处于分离状态，然后定位装置的定位杆24伸出，并将其锲形结构插入两相邻的定位轴承15内，从而使得上底盘13再次发生转动，修正因脉冲电机驱动所造成的走位误差，从而使得刀架走位精确，避免刀具在换刀时出现打刀现象。
Claims (8)
1.一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：它包括Z轴进给装置、X轴进给装置、旋转刀座（11）以及安装在Z轴进给装置上的主轴装置，所述的旋转刀座（11）包括驱动装置、刀架、对刀仪（14）和定位装置，所述的刀架包括上底盘（13）、下底盘（16）和定位轴承（15），所述的定位轴承（15）通过连接轴安装在上底盘（13）和下底盘（16）之间，在上底盘（13）上安装有多个放刀座（12），在上底盘（13）的中心位置安装有对刀仪（14），所述的驱动装置安装在刀架下方，且驱动装置驱动刀架转动，所述的定位装置为多个，且对称安装在刀架的外侧，所述的Z轴进给装置、X轴进给装置、主轴装置和驱动装置均与控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的Z轴进给装置包括Z轴电机（1）、Z轴丝杠（2）和Z轴支撑架（4），所述的Z轴丝杠（2）安装在Z轴支撑架（4）上，且Z轴丝杠（2）由Z轴电机（1）驱动。
3.根据权利要求2所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的主轴装置包括安装板（10）、主轴电机（3）、主轴（8）和刀具夹持座（9），所述的安装板（10）通过螺纹配合安装在Z轴丝杠（2）上，主轴电机（3）和主轴（8）安装在安装板（10）上，主轴（8）的一端与主轴电机（3）连接，主轴（8）的另一端安装刀具夹持座（9）。
4.根据权利要求3所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的X轴进给装置包括X轴电机（5）、X轴支撑架（6）和X轴丝杠（7），所述的Z轴支撑架（4）螺纹配合在X轴丝杠（7）上，且X轴丝杠（7）安装在X轴支撑架（6）内，所述的X轴电机（5）驱动X轴丝杠（7）转动，所述的旋转刀座（11）位于X轴支撑架（6）一侧，刀具夹持座（9）可移动至旋转刀座（11）的正上方。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的驱动装置包括脉冲电机（18）、离合器（19）、转轴（28）和下底座（17），所述的下底盘（16）固定安装在下底座（17）上，所述的转轴（28）一端与下底座（17）键接，另一端与离合器（19）连接，所述的脉冲电机（18）的输出轴与离合器（19）连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的定位轴承（15）为多个，且均匀分布在同一圆周上。
7.根据权利要求6所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的定位装置包括定位气缸（21）、导轨（22）、滑板（23）、支撑板（20）和定位杆（24），所述的定位气缸（21）和导轨（22）均安装在支撑板（20）上，所述的滑板（23）与定位气缸（21）连接且滑板（23）滑动配合安装在导轨（22）上，所述的定位杆（24）的一端固定安装在滑板（23）上，且定位杆（24）的另一端插入相邻两个定位轴承（15）之间的缝隙内，所述的定位装置为两个，且对称安装在刀架的两侧。
8.根据权利要求7所述的一种用于全瓷氧化锆加工的自动换刀装置，其特征在于：所述的对刀仪（14）上开设有阶梯孔（25），在阶梯大孔的侧壁上安装有图像扫描仪（26），且在阶梯大孔的下端侧壁上安装有红外检测仪（27）。
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Denomination of invention: An automatic tool changing device for all ceramic zirconia processing Effective date of registration: 20231220 Granted publication date: 20170811 Pledgee: Chengdu Branch of China CITIC Bank Co.,Ltd. Pledgor: CHENGDU BESMILE BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980072829 |
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