CN106736786B - 自动换刀装置 - Google Patents

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    • 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
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Abstract

本发明公开了一种自动换刀装置，能够使切削主轴内端的齿轮与过渡齿轮正确啮合，包括刀塔，刀塔与转位分度轴同轴固定，周向转动、轴向滑动设置在机箱上，所述刀塔的周面上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴，各切削主轴沿刀塔径向转动设置且各切削主轴内端均设有主轴齿轮，机箱上还设有与主轴齿轮啮合或分离的过渡齿轮，机箱上设置有纠偏机构，纠偏机构调整过渡齿轮与主轴齿轮正确啮合。换刀时驱动机构驱动转位分度轴轴向伸出，主轴齿轮与过渡齿轮分离，然后刀塔周向旋转后转位分度轴缩回，主轴齿轮与过渡齿轮发生干涉现象，纠偏机构调整过渡齿轮旋转合适的小角度，主轴齿轮与过渡齿轮正确啮合。本发明结构简单，稳定可靠。

Description

自动换刀装置
技术领域
本发明涉及数控机床设计制造领域，具体涉及一种自动换刀装置。
背景技术
数控机床采用数控系统自动控制机床的切削、进给等动作，能够实现切削量的精准控制，同时能够大大提高生产效率。钻孔加工中心就属于一种多用途的的数控机床，其主轴驱动刀具旋转，通过更换不同的刀具可以实施钻孔、镗孔、铣削等多种加工工序。
现有技术中，将各刀具预装在一个刀塔上，刀塔与转位分度轴相连，换刀时驱动机构驱动转位分度轴伸出，切削主轴内端的齿轮与过渡齿轮分离，然后刀塔旋转后转位分度轴再次缩回，新的切削主轴内端的齿轮与过渡齿轮啮合，完成换刀。但是在转位分度轴缩回时，切削主轴内端的齿轮与过渡齿轮有时会出现齿顶对齿顶的干涉现象发生，从而无法正确啮合，影响整个装置的运行。
发明内容
本发明公开了一种自动换刀装置，能够使切削主轴内端的齿轮与过渡齿轮正确啮合。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自动换刀装置，包括刀塔，刀塔与转位分度轴同轴固定，转位分度轴周向转动、轴向滑动设置在机箱上，所述刀塔的周面上间隔设置有用于装夹刀具的切削主轴，各切削主轴沿刀塔径向转动设置且各切削主轴内端均设有主轴齿轮，机箱上还设有与主轴齿轮啮合或分离的过渡齿轮，机箱上设置有纠偏机构，纠偏机构调整过渡齿轮与主轴齿轮正确啮合。
换刀时驱动机构驱动转位分度轴轴向伸出，主轴齿轮与过渡齿轮分离，然后刀塔周向旋转后转位分度轴缩回，主轴齿轮与过渡齿轮发生干涉现象，此时转位分度轴再次伸出，纠偏机构调整过渡齿轮旋转合适的小角度，转位分度轴回缩，主轴齿轮与过渡齿轮正确啮合。本发明结构简单，稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的立体剖切结构示意图；
图4是本发明的刀塔及转位分度轴装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合体1至图4对本发明作进一步详细论述。
一种自动换刀装置，包括刀塔20，刀塔20与转位分度轴11同轴固定，转位分度轴11周向转动、轴向滑动设置在机箱10上，所述刀塔20的周面上间隔设置有用于装夹刀具的切削主轴21，各切削主轴21沿刀塔20径向转动设置且各切削主轴21内端均设有主轴齿轮22，机箱10上还设有与主轴齿轮22啮合或分离的过渡齿轮30，机箱10上设置有纠偏机构50，纠偏机构50调整过渡齿轮30与主轴齿轮22正确啮合。换刀时驱动机构40驱动转位分度轴11轴向伸出，主轴齿轮22与过渡齿轮30分离，然后刀塔20周向旋转后转位分度轴11缩回，主轴齿轮22与过渡齿轮30发生干涉现象，此时转位分度轴11再次伸出，纠偏机构50调整过渡齿轮30旋转合适的小角度，转位分度轴11回缩，主轴齿轮22与过渡齿轮30正确啮合。如果一次调整之后主轴齿轮22与过渡齿轮30还是没有正确啮合，再次执行上述动作，直至正确啮合为止，本发明结构简单，稳定可靠。
为了能够检测出过渡齿轮30与主轴齿轮22之间是否正确啮合，所述的纠偏机构50与过渡齿轮30相连，压力传感器检测过渡齿轮30与主轴齿轮22之间的接触压力信号并传输给控制系统，控制系统控制纠偏机构50的第一、二齿轮51、52转动并带动过渡齿轮30调位旋转。当过渡齿轮30与主轴齿轮22的齿之间啮合正确的时候，压力传感器检测到的压力近乎为零，此时纠偏机构50不需要动作；当过渡齿轮30与主轴齿轮22的齿之间发生干涉现象的时候，压力传感器检测到的压力很大，并将该信号传输给控制系统，控制系统控制转位分度轴11轴向伸出，同时控制纠偏机构50动作，带动过渡齿轮30旋转适宜的角度，使过渡齿轮30与主轴齿轮22能够正确啮合。
优选的，构成纠偏机构50的调位齿轮包括同轴设置的第一、二齿轮51、52，第一齿轮51与驱动机构40的驱动齿轮41啮合，第二齿轮52与过渡齿轮30啮合，驱动齿轮41驱动第一、二齿轮51、52转动，使过渡齿轮30与主轴齿轮22正确啮合。
进一步的，过渡齿轮30与第二齿轮52之间设置有减速齿轮60，减速齿轮60分别与过渡齿轮30和第二齿轮52啮合。过渡齿轮30一部分凸伸至条形孔前端与第二齿轮52啮合，一部分凸伸至条形孔后端与纠偏机构50啮合，由于过渡齿轮30在调整的过程中只需要转动很小的角度即可与主轴齿轮22正确啮合，所以设置减速齿轮60。
优选的，驱动机构40为伺服电机，伺服电机的驱动信号输入端与控制系统相连，控制系统控制伺服电机的驱动齿轮41转动，并带动纠偏机构50调整过渡齿轮30精确旋转。伺服电机配合控制系统，能够精准控制旋转角度，提高设备的稳定性。

Claims (2)

1.一种自动换刀装置，包括刀塔(20)，刀塔(20)与转位分度轴(11)同轴固定，转位分度轴(11)周向转动、轴向滑动设置在机箱(10)上，所述刀塔(20)的周面上间隔设置有用于装夹刀具的切削主轴(21)，各切削主轴(21)沿刀塔(20)径向转动设置且各切削主轴(21)内端均设有主轴齿轮(22)，机箱(10)上还设有与主轴齿轮(22)啮合或分离的过渡齿轮(30)，其特征在于：机箱(10)上设置有纠偏机构(50)，纠偏机构(50)调整过渡齿轮(30)与主轴齿轮(22)正确啮合；
构成纠偏机构(50)的调位齿轮包括同轴设置的第一、二齿轮(51、52)，第一齿轮(51)与驱动机构(40)的驱动齿轮(41)啮合，第二齿轮(52)与过渡齿轮(30)啮合，驱动齿轮(41)驱动第一、二齿轮(51、52)转动，使过渡齿轮(30)与主轴齿轮(22)正确啮合；
过渡齿轮(30)与第二齿轮(52)之间设置有减速齿轮(60)，减速齿轮(60)分别与过渡齿轮(30)和第二齿轮(52)啮合；
所述的纠偏机构(50)与过渡齿轮(30)相连，压力传感器检测过渡齿轮(30)与主轴齿轮(22)之间的接触压力信号并传输给控制系统，控制系统控制纠偏机构(50)的第一、二齿轮(51、52)转动并带动过渡齿轮(30)调位旋转。
2.根据权利要求1所述的自动换刀装置，其特征在于：驱动机构(40)为伺服电机，伺服电机的驱动信号输入端与控制系统相连，控制系统控制伺服电机的驱动齿轮(41)转动，并带动纠偏机构(50)调整过渡齿轮(30)精确旋转。
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Denomination of invention: Automatic tool changer

Effective date of registration: 20220919

Granted publication date: 20211109

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Co.,Ltd. Xuancheng Xuanzhou Sub branch

Pledgor: XUANCHENG JIANLIN MACHINERY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980015675

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