CN108274287B - 自动换刀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为自动换刀方法，包括如下步骤：刀具抓取机构抓取装载有刀具的刀柄组件的刀柄组件；通过抓取旋转气缸转换方向，后通过x轴线性模组输送到达刀柄抓取组件位置，通过伸缩气缸调整上下位置，后通过微调旋转气缸调整刀柄组件插入方向，将刀柄组件插入刀柄抓取组件；进行刀具更换时，驱动电机驱动，通过驱动传入块和驱动传递块驱动驱动件A和驱动件B转动，进而带动驱动转动体和顶出转动体转动，驱动转动体通过顶出驱动台顶动二级驱动块，二级驱动块通过二级抓取摆臂带动带动刀柄夹紧板松开刀柄卡紧槽，此时顶出轴承于顶动平移台上移动，后于顶动斜槽侧面转动辅助顶出刀柄主体。

Description

自动换刀方法
技术领域
本发明涉及数控设备技术领域，特别涉及数控机床及数控加工中心，具体的，其展示一种自动换刀方法。
背景技术
随着智能制造的发展，制造业中数控机床和数控中心的使用也越来越广泛，现阶段使用的数控机床或数控加工中心，其换刀使用结构复杂的环形换刀结构，换刀效果差，无法保证换刀做业的快速有效进行。
因此，有必要提供一种自动换刀方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自动换刀方法，能够进行刀具的自动换刀，提高设备的自动化效率，同时保证设备的使用效率。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：
一种包括如下步骤：
1）刀具抓取机构抓取装载有刀具的刀柄组件的刀柄组件；
2）通过抓取旋转气缸转换方向，后通过x轴线性模组输送到达刀柄抓取组件位置，通过伸缩气缸调整上下位置，后通过微调旋转气缸调整刀柄组件插入方向，将刀柄组件插入刀柄抓取组件；
3）插入时，通过顶动模块顶动顶动斜坡连接，带动刀柄夹紧板卡紧刀柄卡紧槽进行刀具抓取，此时通过顶出转动体和装载感应台配合进行插入装载的限位；
4）进行刀具更换时，驱动电机驱动，通过驱动传入块和驱动传递块驱动驱动件A和驱动件B转动，进而带动驱动转动体和顶出转动体转动，驱动转动体通过顶出驱动台顶动二级驱动块，二级驱动块通过二级抓取摆臂带动带动刀柄夹紧板松开刀柄卡紧槽，此时顶出轴承于顶动平移台上移动，后于顶动斜槽侧面转动辅助顶出刀柄主体；
5）通过于驱动件A上设置转动检测块，转动检测块对应设置有检测传感器，能够将主轴做业时圆跳动检测于一体。
进一步的, 所述刀具抓取机构包括x轴线性模组、连接于所述x轴线性模组上的抓取安装板、设置于所述抓取安装板上的微调旋转气缸、连接于所述微调旋转气缸的伸缩气缸、连接于所述伸缩气缸的抓取连接板、设置于所述抓取连接板上的抓取旋转气缸、以及连接于所述抓取旋转气缸的刀具抓取夹爪。
刀具抓取夹爪抓取装载有刀具的刀柄组件，通过抓取旋转气缸转换方向，后通过x轴线性模组输送到达所述刀柄抓取组件位置，通过所述伸缩气缸调整上下位置，后通过所述微调旋转气缸调整刀柄组件插入方向，将刀柄组件插入所述刀柄抓取组件进行换刀。
进一步的，所述刀具抓取夹爪上设置有由用于感应刀柄抓取组件位置的检测传感装置。
进一步的，所述检测传感装置由红外传感器构成。
进一步的，所述刀具抓取夹爪上设置有清洁气嘴。
刀柄组件包括用于装载刀具的刀柄主体、可转动设置于所述刀柄主体上的与刀柄抓取组件配合使用的刀柄抓取台、设置于所述刀柄抓取台下方的刀柄主体上的刀柄卡紧槽；
所述刀柄主体上设置有与所述刀柄卡紧槽相配合使用的顶动模块、以及顶出模块。
进一步的，所述顶动模块由设置于所述刀柄主体上的倾斜顶动斜台面构成。
进一步的，所述顶出模块包括开设于所述刀柄主体底部的顶动斜槽。
进一步的，所述顶动斜槽的底部为顶动平移台。
进一步的，所述刀柄主体底部设置有装载感应台。
刀柄抓取组件包括开设有刀柄抓取槽的刀柄抓取柱、设置于所述刀柄抓取槽内的刀柄抓取装置，所述刀柄抓取装置包括可转动设置于所述刀柄抓取槽内的若干刀柄抓取板；所述刀柄抓取板底部连接有与刀柄卡紧槽配合使用的刀柄夹紧板，所述刀柄抓取板上设置有与顶动模块配合使用的顶动斜坡。
进一步的，所述到抓取板可转动设置于所述刀柄抓取柱上设置的转动轴A上。
进一步的，所述刀柄抓取板上设置有与所述顶动斜坡连接的顶入承接面。
进一步的，所述刀具抓取柱上设置有与顶出模块配合使用的顶出体，所述顶出体包括可转动设置于刀柄抓取柱上的顶出转动体、连接于所述顶出转动体的若干顶出轴承，且所述刀具抓取柱上开设有与所述顶出轴承配合使用的顶出转动槽。
进一步的，所述顶出转动体外层设置有顶出驱动模块。
进一步的，所述顶出驱动模块由齿轮面构成。
进一步的，所述刀柄抓取板通过二级连接板连接有二级抓取顶动装置，所述二级抓取顶动装置包括可转动设置于所述刀柄抓取柱上设置的转动轴B上的二级抓取摆臂，所述二级抓取摆臂一端连接于所述二级连接板另一端设置有二级驱动块。
进一步的，所述刀柄抓取柱对应设置有抓取驱动机构，所述抓取驱动机构包括驱动转动体，所述驱动转动体上设置有与二级驱动块配合使用的顶出驱动台，所述驱动转动体上设置有驱动输入模块。
进一步的，所述顶出驱动台两侧设置有顶入斜坡。
进一步的，所述驱动输入模块由部分齿轮面构成。
进一步的，所述驱动转动体可转动设置于转动驱动台上。
进一步的，所述驱动转动体底部设置有插入感应装置，所述插入感应装置包括开设有插入感应槽的插入感应台，插入感应槽底部设置有与装载感应台配合使用的插入感应体。
所述抓取驱动机构对应设置有抓取驱动输入机构，所述抓取驱动输入机构包括与驱动输入模块对应设置的驱动件A、以及通过连接轴连接于驱动件A的且与顶出驱动模块相对应的驱动件B、以及设置连接轴上的驱动传递块。
进一步的，所述驱动件A和所述驱动件B均由齿轮构成。
进一步的，所述驱动传递模块由对应联轴器构成。
进一步的，驱动件A上设置有转动检测块，所述转动检测块对应设置有检测传感器，所述检测传感器设置于检测安装板上。
进一步的，所述驱动传递块对应设置有驱动传入块，所述驱动传入块连接于驱动电机，所述驱动电机可滑动设置于驱动电机安装板上。
进一步的，所述驱动电机可滑动设置于驱动电机安装板上设置的驱动滑轨上。
与现有技术相比，本发明结构精简，能够进行刀具的自动换刀，提高设备的自动化效率，同时保证设备的使用效率。
附图说明
图1为本发明的实施例中刀具抓取机构的结构示意图；
图2为本发明的实施例中刀柄组件的结构示意图；
图3为本发明的实施例中刀柄抓取组件的结构示意图。
具体实施方式
实施例：
本实施例展示一种自动换刀结构：
包括刀具抓取机构100、与刀具抓取机构对应设置的刀具模块，刀具模块包括刀柄抓取组件300和刀柄组件200；
刀具抓取机构100包括x轴线性模组1、连接于x轴线性模组1上的抓取安装板11、设置于抓取安装板11上的微调旋转气缸12、连接于微调旋转气缸12的伸缩气缸13、连接于伸缩气缸13的抓取连接板14、设置于抓取连接板14上的抓取旋转气缸15、以及连接于抓取旋转气缸15的刀具抓取夹爪16。
刀具抓取夹爪16抓取装载有刀具的刀柄组件200，通过抓取旋转气缸15转换方向，后通过x轴线性模组1输送到达刀柄抓取组件300位置，通过伸缩气缸13调整上下位置，后通过微调旋转气缸12调整刀柄组件200插入方向，将刀柄组件200插入刀柄抓取组件300进行换刀。
刀具抓取夹爪16上设置有由用于感应刀柄抓取组件位置的检测传感装置17。
检测传感装置17由红外传感器构成。
刀具抓取夹爪16上设置有清洁气嘴18。
刀柄组件200包括用于装载刀具的刀柄主体2、可转动设置于刀柄主体2上的与刀柄抓取组件100配合使用的刀柄抓取台25、设置于刀柄抓取台25下方的刀柄主体2上的刀柄卡紧槽24；
刀柄主体2上设置有与刀柄卡紧槽24相配合使用的顶动模块21、以及顶出模块22。
顶动模块21由设置于刀柄主体2上的倾斜顶动斜台面构成。
顶出模块22包括开设于刀柄主体2底部的顶动斜槽221。
顶动斜槽221的底部为顶动平移台。
刀柄主体2底部设置有装载感应台23。
刀柄抓取组件300包括开设有刀柄抓取槽31的刀柄抓取柱3、设置于刀柄抓取槽31内的刀柄抓取装置，刀柄抓取装置包括可转动设置于刀柄抓取槽31内的若干刀柄抓取板5；刀柄抓取板5底部连接有与刀柄卡紧槽24配合使用的刀柄夹紧板51，刀柄抓取板5上设置有与顶动模块21配合使用的顶动斜坡53。
刀柄抓取板5可转动设置于刀柄抓取柱3上设置的转动轴A52上。
刀柄抓取板5上设置有与顶动斜坡连接53的顶入承接面531。
刀具抓取柱3上设置有与顶出模块22配合使用的顶出体，顶出体包括可转动设置于刀柄抓取柱3上的顶出转动体4、连接于顶出转动体4的若干顶出轴承41，且刀具抓取柱3上开设有与顶出轴承41配合使用的顶出转动槽。
顶出转动体4外层设置有顶出驱动模块。
顶出驱动模块由齿轮面构成。
刀柄抓取板5通过二级连接板54连接有二级抓取顶动装置6，二级抓取顶动装置6包括可转动设置于刀柄抓取柱3上设置的转动轴B611上的二级抓取摆臂61，二级抓取摆臂61一端连接于二级连接板54另一端设置有二级驱动块62。
刀柄抓取柱3对应设置有抓取驱动机构，抓取驱动机构包括驱动转动体7，驱动转动体7上设置有与二级驱动块62配合使用的顶出驱动台71，驱动转动体7上设置有驱动输入模块73。
顶出驱动台71两侧设置有顶入斜坡711。
驱动输入模块73由部分齿轮面构成。
驱动转动体7可转动设置于转动驱动台74上。
驱动转动体7底部设置有插入感应装置72，所述插入感应装置72包括开设有插入感应槽722的插入感应台，插入感应槽722底部设置有与装载感应台23配合使用的插入感应体721。
抓取驱动机构对应设置有抓取驱动输入机构9，抓取驱动输入机构9包括与驱动输入模块73对应设置的驱动件A92、以及通过连接轴94连接于驱动件A92的且与顶出驱动模块4相对应的驱动件B93、以及设置连接轴94上的驱动传递块91。
驱动件A92和驱动件B93均由齿轮构成。
驱动传递模块91由对应联轴器构成。
驱动件A92上设置有转动检测块921，转动检测块921对应设置有检测传感器101，检测传感器101设置于检测安装板10上。
驱动传递块91对应设置有驱动传入块83，驱动传入块83连接于驱动电机81，驱动电机81可滑动设置于驱动电机安装板8上。
驱动电机81可滑动设置于驱动电机安装板8上设置的驱动滑轨82上。
使用本实施例进行自动换刀包括如下步骤：
1）刀具抓取夹爪16抓取装载有刀具的刀柄组件200的刀柄抓取台25；
2）通过抓取旋转气缸15转换方向，后通过x轴线性模组1输送到达刀柄抓取组件300位置，通过伸缩气缸13调整上下位置，后通过微调旋转气缸12调整刀柄组件200插入方向，将刀柄组件200插入刀柄抓取组件300；
3）插入时，通过顶动模块21顶动顶动斜坡连接53，带动刀柄夹紧板51卡紧刀柄卡紧槽24进行刀具抓取，此时通过顶出转动体4和装载感应台23配合进行插入装载的限位；
4）进行刀具更换时，驱动电机81驱动，通过驱动传入块83和驱动传递块91驱动驱动件A92和驱动件B93转动，进而带动驱动转动体7和顶出转动体4转动，驱动转动体7通过顶出驱动台71顶动二级驱动块62，二级驱动块62通过二级抓取摆臂61带动带动刀柄夹紧板51松开刀柄卡紧槽24，此时顶出轴承41于顶动平移台上移动，后于顶动斜槽221侧面转动辅助顶出刀柄主体2；
5）通过于驱动件A92上设置转动检测块921，转动检测块921对应设置有检测传感器101，能够将主轴做业时圆跳动检测于一体。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动换刀方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）刀具抓取机构抓取装载有刀具的刀柄组件；
2）通过抓取旋转气缸转换方向，然后通过x轴线性模组输送到达刀柄抓取组件位置，通过伸缩气缸调整上下位置，然后通过微调旋转气缸调整刀柄组件插入方向，将刀柄组件插入刀柄抓取组件；
3）插入时，通过顶动模块顶动顶动斜坡，带动刀柄夹紧板卡紧刀柄卡紧槽进行刀具抓取，此时通过顶出转动体和装载感应台配合进行插入装载的限位；
4）进行刀具更换时，驱动电机驱动，通过驱动传入块和驱动传递块驱动驱动件A和驱动件B转动，进而带动驱动转动体和顶出转动体转动，驱动转动体通过顶出驱动台顶动二级驱动块，二级驱动块通过二级抓取摆臂带动刀柄夹紧板松开刀柄卡紧槽，此时顶出轴承于顶动平移台上移动，后于顶动斜槽侧面转动辅助顶出刀柄主体；
5）通过于驱动件A上设置转动检测块，转动检测块对应设置有检测传感器，能够在主轴作业时进行圆跳动检测。
2.根据权利要求1所述的一种自动换刀方法，其特征在于： 所述刀具抓取机构包括x轴线性模组、连接于所述x轴线性模组上的抓取安装板、设置于所述抓取安装板上的微调旋转气缸、连接于所述微调旋转气缸的伸缩气缸、连接于所述伸缩气缸的抓取连接板、设置于所述抓取连接板上的抓取旋转气缸、以及连接于所述抓取旋转气缸的刀具抓取夹爪。
3.根据权利要求1所述的一种自动换刀方法，其特征在于：刀柄组件包括用于装载刀具的刀柄主体、可转动设置于所述刀柄主体上的与刀柄抓取组件配合使用的刀柄抓取台、设置于所述刀柄抓取台下方的刀柄主体上的刀柄卡紧槽；
所述刀柄主体上设置有与所述刀柄卡紧槽相配合使用的顶动模块、以及顶出模块。
4.根据权利要求3所述的一种自动换刀方法，其特征在于：所述顶动模块由设置于所述刀柄主体上的倾斜顶动斜台面构成；所述顶出模块包括开设于所述刀柄主体底部的顶动斜槽。
5.根据权利要求4所述的一种自动换刀方法，其特征在于：刀柄抓取组件包括开设有刀柄抓取槽的刀柄抓取柱、设置于所述刀柄抓取槽内的刀柄抓取装置，所述刀柄抓取装置包括可转动设置于所述刀柄抓取槽内的若干刀柄抓取板；所述刀柄抓取板底部连接有与刀柄卡紧槽配合使用的刀柄夹紧板，所述刀柄抓取板上设置有与顶动模块配合使用的顶动斜坡。
6.根据权利要求5所述的一种自动换刀方法，其特征在于：所述刀柄抓取柱上设置有与顶出模块配合使用的顶出体，所述顶出体包括可转动设置于刀柄抓取柱上的顶出转动体、连接于所述顶出转动体的若干顶出轴承，且所述刀柄抓取柱上开设有与所述顶出轴承配合使用的顶出转动槽。
7.根据权利要求6所述的一种自动换刀方法，其特征在于：所述刀柄抓取板通过二级连接板连接有二级抓取顶动装置，所述二级抓取顶动装置包括可转动设置于转动轴B上的二级抓取摆臂，所述转动轴B设置在所述刀柄抓取柱上，所述二级抓取摆臂一端连接于所述二级连接板另一端设置有二级驱动块。
8.根据权利要求7所述的一种自动换刀方法，其特征在于：所述刀柄抓取柱对应设置有抓取驱动机构，所述抓取驱动机构包括驱动转动体，所述驱动转动体上设置有与二级驱动块配合使用的顶出驱动台，所述驱动转动体上设置有驱动输入模块。
9.根据权利要求8所述的一种自动换刀方法，其特征在于：所述驱动转动体底部设置有插入感应装置，所述插入感应装置包括开设有插入感应槽的插入感应台，插入感应槽底部设置有与装载感应台配合使用的插入感应体。
10.根据权利要求9所述的一种自动换刀方法，其特征在于：所述抓取驱动机构对应设置有抓取驱动输入机构，所述抓取驱动输入机构包括与驱动输入模块对应设置的驱动件A、以及通过连接轴连接于驱动件A的且与顶出驱动模块相对应的驱动件B、以及设置在连接轴上的驱动传递块。
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