CN106392730B - 一种伸缩旋转换刀装置 - Google Patents

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Abstract

一种伸缩旋转换刀装置,包括:一驱动电机;一切换传动机构;一伸缩旋转组件,该伸缩旋转组件设有伸缩动力输入齿轮、旋转动力输入齿轮和伸缩旋转件,所述切换传动机构的传动力输出齿轮在所述切换气缸的驱动下可切换地分别与所述伸缩动力输入齿轮、所述旋转动力输入齿轮传动连接;所述伸缩动力输入齿轮、所述旋转动力输入齿轮可带动所述伸缩旋转件分别实现伸缩运动、旋转运动;一夹刀手,该夹刀手设置在所述伸缩旋转件上。本发明的结构紧凑,采用电机驱动、齿传动,具有高传动精度;而且,当出现磨损产生传动误差后,可通过调整控制驱动电机的转动量,轻松对传动误差进行补偿。因此,本发明具有传动精度高、传动误差易补偿的特点。

Description

一种伸缩旋转换刀装置
技术领域
[0001]本发明涉及机床上的换刀装置,具体地说涉及一种伸缩旋转换刀装置。
背景技术
[0002]自动化程度尚的机床,通常会带有刀库和换刀装置,利用换刀装置将刀库中的一• 刀具换到机床的加工主轴上进行切削加工。
[0003]现有的换刀装置一般采用板槽与导轮的配合,实现夹刀手的伸缩、旋转运动,利用 夹刀手夹持刀具进行换刀。这种板槽与导轮配合的传动,一般精度不高,反映在换刀过程中 就是夹刀手伸缩、旋转运动的定位精度不高;而且,当板槽与导轮长期摩擦出现损耗后,由 此产生的传动误差很难得到补偿,从而进一步降低换刀精度。
[0004]因此,现有换刀装置虽能完成换刀,但存在运动精度不高、传动误差难补偿的不 足。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种传动精度高、传动误差易补偿的伸缩旋转换 刀装置。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案是:
[0007] 一种伸缩旋转换刀装置,包括:
[0008] 一驱动电机,该驱动电机的驱动力输出部设有一驱动力输出齿轮;
[0009] 一切换传动机构,该切换传动机构包括传动轴,在该传动轴上设有传动力输入齿 轮,该传动力输入齿轮与所述驱动电机的驱动力输出齿轮传动连接,在该传动轴上还设有 活动的传动力输出齿轮,该传动力输出齿轮与一切换气缸的驱动杆固接;
[0010] 一伸缩旋转组件,该伸缩旋转组件设有伸缩动力输入齿轮、旋转动力输入齿轮和 伸缩旋转件,所述切换传动机构的传动力输出齿轮在所述切换气缸的驱动下可切换地分别 与所述伸缩动力输入齿轮、所述旋转动力输入齿轮传动连接;所述伸缩动力输入齿轮、所述 旋转动力输入齿轮可带动所述伸缩旋转件分别实现伸缩运动、旋转运动;
[0011] 一夹刀手,该夹刀手设置在所述伸缩旋转件上。
[0012] 进一步,所述伸缩旋转组件包括套筒,套筒中设有可转动的旋转连接件,旋转连接 件的下部固接所述旋转动力输入齿轮,旋转连接件的上部设有花键槽,所述伸缩旋转件为 花键轴,所述伸缩旋转件插入旋转连接件的花键槽中;所述伸缩旋转组件还包括转动座,所 述伸缩动力输入齿轮可转动地设在转动座中,所述伸缩动力输入齿轮中穿设伸缩杆,伸缩 杆的外周面上设有螺旋槽,所述伸缩动力输入齿轮中设有与伸缩杆的螺旋槽相适配的槽 轮,伸缩杆的下部设有防转直线导向机构,伸缩杆的上部与所述伸缩旋转件可转动的卡接。
[0013] 进一步,所述伸缩杆的上部与所述伸缩旋转件通过轴承套、端盖实现可转动的卡 接,所述轴承套中设有轴承,所述伸缩杆的上部设有轴肩部,该轴肩部通过一轴肩件抵住轴 承的下面,所述伸缩杆的上端部设有螺纹配合的轴端件,所述伸缩杆通过该轴端件抵住轴 承的上面;所述轴承套的上部固接所述端盖,该端盖通过一螺栓与所述伸缩旋转件固接。 [0014]进一步,所述防转直线导向机构包括一直线导向槽,该直线导向槽中设有相适配 的滑块,该滑块与所述伸缩杆的下部固接。
[0015]进一步,伸缩旋转换刀装置还包括一止转机构,该止转机构包括不转的伸缩止转 齿轮和旋转止转齿轮,该伸缩止转齿轮、该旋转止转齿轮均与所述切换气缸的驱动杆固接; 当所述传动力输出齿轮被所述切换气缸驱动与所述伸缩动力输入齿轮传动连接时,所述旋 转止转齿轮被所述切换气缸驱动与所述旋转动力输入齿轮啮合;当所述传动力输出齿轮被 所述切换气缸驱动与所述旋转动力输入齿轮传动连接时,所述伸缩止转齿轮被所述切换气 缸驱动与所述伸缩动力输入齿轮啮合。
[0016]本发明的工作方式是:
[0017]驱动电机用于提供驱动力,驱动电机的驱动力输出部的驱动力输出齿轮与切换传 动机构的传动力输入齿轮传动连接,将驱动力传动给切换传动机构的传动轴,进而传动给 传动轴上的传动力输出齿轮;
[0018] 切换传动机构的传动力输出齿轮在切换气缸的驱动下可切换地分别与伸缩动力 输入齿轮、旋转动力输入齿轮传动连接;当传动力输出齿轮与伸缩动力输入齿轮传动连接 时,即可带动伸缩旋转件实现伸缩运动,即可带动伸缩旋转件上的夹刀手实现伸缩运动;当 传动力输出齿轮与旋转动力输入齿轮传动连接时,即可带动伸缩旋转件实现旋转运动,即 可带动伸缩旋转件上的夹刀手实现旋转运动;
[0019]夹刀手用于夹持刀具,通过伸缩、旋转两种运动,即可将刀库中的刀具换到机床的 加工主轴上。
[0020]本发明的结构紧凑,米用电机驱动、齿传动,具有高传动精度;而且,当出现磨损产 生传动误差后,可通过调整控制驱动电机的转动量,轻松对传动误差进行补偿。因此,本发 明具有传动精度高、传动误差易补偿的特点。
附图说明
[0021]图1是本发明的结构示意图;
[0022]图2是本发明不含机架的结构示意图;
[0023]图3是本发明不含机架的另一角度的结构示意图;
[0024]图4是本发明中伸缩旋转组件的结构示意图;
[0025]图5是本发明中伸缩旋转组件的立体分解图;
[0026]图6是本发明中伸缩旋转组件的部分结构示意图;
[0027]图7是本发明中伸缩杆与伸缩旋转件的连接结构示意图.
[0028]图8是图7中A部的放大图; ^ ’
[0029]图9是本发明中止转机构部分的结构示意图。
[0030]图中各标号分别是:
[0031] (10)机架;
[0032] (20)驱动电机,(21)驱动力输出斜齿轮;
[細]⑽切换传动机构’⑼传动轴,(32)传动力输入 动力输出直 轮,(34)切换气缸;
[0034] (40)伸缩旋转组件,(41)套筒,(42)旋转连接件,(43)旋转动力输入直齿轮,(44) 槽件,(45)伸缩旋转件,(4©转动座,(47)伸缩动力输入直齿轮,(48)轮件,(49)伸缩杆; [0035] (50)防转直线导向机构,(51)直线导向槽,(52)滑块;
[0036] (61)轴承套,(62)端盖,(63)上轴承,(64)中轴承,(65)下轴承,(66)轴肩部,(67) 轴肩件,(68)轴端件,(69)螺栓;
[0037] (70)夹刀手;
[0038] (80)止转机构,(81)伸缩止转直齿轮,(82)旋转止转直齿轮。
具体实施方式
[0039]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式 并配合附图详予说明。
[0040]参看图1、2、3、4,本发明一种伸缩旋转换刀装置,包括机架10,机架10上安装横置 的驱动电机20,驱动电机2〇的驱动力输出部设有驱动力输出斜齿轮21。
[0041]机架10上还安装有切换传动机构3〇,切换传动机构30竖置在驱动电机20的旁侧, 切换传动机构3〇包括竖置的传动轴31,在传动轴31上设有传动力输入斜齿轮:32,传动力输 入斜齿轮32与驱动电机2〇的驱动力输出斜齿轮21传动啮合;在传动轴31上、传动力输入斜 齿轮32的上方还设有可在传动轴31上上下活动的传动力输出直齿轮33;机架10上还装有切 换气缸34,切换气缸34的驱动杆与传动力输出直齿轮33固接,可驱动传动力输出直齿轮33 在传动轴31上上下移动。
[0042]参看图5、6,在切换传动机构30的旁侧设有竖置的伸缩旋转组件40,伸缩旋转组件 40包括套筒41、旋转连接件42、旋转动力输入直齿轮43、槽件44、伸缩旋转件45、转动座46、 伸缩动力输入直齿轮47、轮件48和伸缩杆49。
[0043]套筒41设在机架10上,套筒41中通过轴承设有可转动的旋转连接件42,旋转连接 件42的下端部固接旋转动力输入直齿轮似,旋转连接件42的上端部固接槽件44,槽件44中 设有花键槽,伸缩旋转件45为花键轴,伸缩旋转件45通过槽件44的花键槽插入旋转连接件 42中,这样旋转动力输入直齿轮43就可带动伸缩旋转件45实现旋转运动。
[0044] 转动座46设在机架10中,转动座46中通过轴承设有可转动的伸缩动力输入直齿轮 47,伸缩动力输入直齿轮47与旋转动力输入直齿轮43上下间隔设置,切换传动机构30的传 动力输出直齿轮33在切换气缸34的驱动下便可上下活动地分别与伸缩动力输入直齿轮47、 旋转动力输入直齿轮43传动啮合;伸缩动力输入直齿轮47中固接轮件48,轮件48上设有凸 出的槽轮,伸缩杆的穿设在轮件48中,伸缩杆49的外周面上设有螺旋槽,轮件48的槽轮伸入 伸缩杆49的螺旋槽中。
[0045]伸缩杆49的下部设有防转直线导向机构50,防转直线导向机构50包括竖置的直线 导向槽51,直线导向槽51中设有相适配的滑块52,滑块52与伸缩杆49的下部固接。
[0046]参看图7、8,伸缩杆49的上部与伸缩旋转件45通过轴承套61、端盖62实现可转动的 卡接,轴承套61中设有上轴承63、中轴承64、下轴承65,伸缩杆49的上部设有轴肩部66,该轴 肩部66通过轴肩件67抵住下轴承65的下面,伸缩杆49的上端部设有螺纹配合的轴端件68, 伸缩杆49通过轴端件68抵住上轴承63的上面;轴承套61的上部固接端盖62,一个螺栓69穿 过伸缩旋转件45与端盖62螺纹连接,使端盖62与伸缩旋转件45固接。
[0047]当伸缩动力输入直齿轮47在转动座46中转动时,轮件48随伸缩动力输入直齿轮47 一同转动,在轮件48槽轮与伸缩杆的螺旋槽的配合驱动下,伸缩杆49只能沿防转直线导向 机构5〇的直线导向槽51上下伸缩运动,从而带动伸缩旋转件45实现伸缩运动。
[0048]在伸缩旋转件45的顶部设有水平对置的两个夹刀手7〇。
[0049]参看图9,与切换气缸34的驱动杆固接的还有止转机构80,止转机构80包括不能转 动的伸缩止转直齿轮S1和旋转止转直齿轮82;当传动力输出直齿轮33被切换气缸34驱动与 伸缩动力输入直齿轮47传动连接时,旋转止转直齿轮82同时被切换气缸34驱动与旋转动力 输入直齿轮似啮合,使得旋转动力输入直齿轮似不能发生转动,进而使得伸缩旋转件45及 其上的夹刀手70不能发生旋转运动;当传动力输出直齿轮33被切换气缸34驱动与旋转动力 输入直齿轮43传动连接时,伸缩止转直齿轮8丨同时被切换气缸34驱动与伸缩动力输入直齿 轮47啮合,使得伸缩动力输入直齿轮47不能发生转动,进而使得伸缩旋转件45及其上的夹 刀手70不能发生伸缩运动。
[0050]本发明一种伸缩旋转换刀装置,利用驱动电机20进行驱动、切换传动机构30进行 传动并对伸缩旋转组件^0进行伸缩、旋转切换,使得夹刀手7〇实现伸缩、旋转运动,从而完 成换刀,具有传动精度高的特点,而且通过控制驱动电机20的转动量即可实现运动位置的 控制及补偿。
[0051]以上所述,仅是本发明一种较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限 制,凡是依据本发明的技术实质对上面实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍 属于本发明技术的范围内。

Claims (5)

1. 一种伸缩旋转换刀装置,其特征是:包括: 一驱动电机,该驱动电机的驱动力输出部设有一驱动力输出齿轮; 一切换传动机构,该切换传动机构包括传动轴,在该传动轴上设有传动力输入齿轮,该 传动力输入齿轮与所述驱动电机的驱动力输出齿轮传动连接,在该传动轴上还设有活动的 传动力输出齿轮,该传动力输出齿轮与一切换气缸的驱动杆固接; 一伸缩旋转组件,该伸缩旋转组件设有伸缩动力输入齿轮、旋转动力输入齿轮和伸缩 旋转件,所述切换传动机构的传动力输出齿轮在所述切换气缸的驱动下可切换地分别与所 述伸缩动力输入齿轮、所述旋转动力输入齿轮传动连接;所述伸缩动力输入齿轮、所述旋转 动力输入齿轮可带动所述伸缩旋转件分别实现伸缩运动、旋转运动; 一夹刀手,该夹刀手设置在所述伸缩旋转件上。
2. 根据权利要求1所述的伸缩旋转换刀装置,其特征是:所述伸缩旋转组件包括套筒, 套筒中设有可转动的旋转连接件,旋转连接件的下部固接所述旋转动力输入齿轮,旋转连 接件的上部设有花键槽,所述伸缩旋转件为花键轴,所述伸缩旋转件插入旋转连接件的花 键槽中;所述伸缩旋转组件还包括转动座,所述伸缩动力输入齿轮可转动地设在转动座中, 所述伸缩动力输入齿轮中穿设伸缩杆,伸缩杆的外周面上设有螺旋槽,所述伸缩动力输入 齿轮中设有与伸缩杆的螺旋槽相适配的槽轮,伸缩杆的下部设有防转直线导向机构,伸缩 杆的上部与所述伸缩旋转件可转动的卡接。
3. 根据权利要求2所述的伸缩旋转换刀装置,其特征是:所述伸缩杆的上部与所述伸缩 旋转件通过轴承套、端盖实现可转动的卡接,所述轴承套中设有轴承,所述伸缩杆的上部设 有轴肩部,该轴肩部通过一轴肩件抵住轴承的下面,所述伸缩杆的上端部设有螺纹配合的 轴端件,所述伸缩杆通过该轴端件抵住轴承的上面;所述轴承套的上部固接所述端盖,该端 盖通过一螺栓与所述伸缩旋转件固接。
4. 根据权利要求2所述的伸缩旋转换刀装置,其特征是:所述防转直线导向机构包括一 直线导向槽,该直线导向槽中设有相适配的滑块,该滑块与所述伸缩杆的下部固接。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的伸缩旋转换刀装置,其特征是:还包括一止转机 构,该止转机构包括不转的伸缩止转齿轮和旋转止转齿轮,该伸缩止转齿轮、该旋转止转齿 轮均与所述切换气缸的驱动杆固接;当所述传动力输出齿轮被所述切换气缸驱动与所述伸 缩动力输入齿轮传动连接时,所述旋转止转齿轮被所述切换气缸驱动与所述旋转动力输入 齿轮啮合;当所述传动力输出齿轮被所述切换气缸驱动与所述旋转动力输入齿轮传动连接 时,所述伸缩止转齿轮被所述切换气缸驱动与所述伸缩动力输入齿轮啮合。
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