CN108284341A - 一种装刀设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种装刀设备，包括具有第一夹持端的第一剪刀臂；具有第二夹持端的第二剪刀臂，第一剪刀臂与第二剪刀臂铰接，第一夹持端与第二夹持端之间形成刀具夹紧口；用于调节刀具夹紧口的张开角度的驱动装置，驱动装置与第一剪刀臂和/或第二剪刀臂连接；移动装置，第一剪刀臂和第二剪刀臂均设置在移动装置上。本发明通过驱动装置调节刀具夹紧口的张开角度，利用第一剪刀臂的第一夹持端和第二剪刀臂的第二夹持端配合夹紧预装的刀具，然后通过移动装置将刀具移动到刀库的刀具安装位置；在移动刀具和装刀的过程中，通过第一剪刀臂与第二剪刀臂形成的剪刀叉夹持刀具，无需人手拿放，从而提高了装刀的安全性，还比较省力，便于操作。

Description

一种装刀设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种装刀设备。

背景技术

在机械加工过程中，特别是使用加工中心加工过程中，需要大量的换刀。刀库容量都从几十把刀至上百把刀。而且刀具性能越来越强，这样就导致刀具越来越重，很多刀具都达到30Kg左右，同时由于加工中心刀库装刀空间的限制，给装刀造成较大的困难。

现有技术通常采用操作人员手拿着刀具，将新刀具装到加工中心刀库内，但是，如果刀具较重，存在较大的安全隐患，还比较费力，不便于操作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种装刀设备，以提高装刀的安全性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种装刀设备，包括：

具有第一夹持端的第一剪刀臂；

具有第二夹持端的第二剪刀臂，所述第一剪刀臂与所述第二剪刀臂铰接，所述第一夹持端与所述第二夹持端之间形成刀具夹紧口；

用于调节所述刀具夹紧口的张开角度的驱动装置，所述驱动装置与所述第一剪刀臂和/或所述第二剪刀臂连接；

移动装置，所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂均设置在所述移动装置上。

优选的，上述装刀设备中，所述驱动装置包括：

与所述第一剪刀臂远离所述刀具夹紧口的一端铰接的第一连接件；

与所述第二剪刀臂远离所述刀具夹紧口的一端铰接的第二连接件；

可转动的转轴，所述转轴的一端与所述第一连接件转动配合，另一端与所述第二连接件螺纹配合；

驱动所述转轴转动的旋转把手。

优选的，上述装刀设备中，所述第一连接件为可转动地与所述第一剪刀臂连接的光孔轴；所述第二连接件为可转动地与所述第二剪刀臂连接的螺纹轴。

优选的，上述装刀设备中，还包括：

可拆卸地设置在所述移动装置上的底板；

设置在所述底板上的外支架；

设置在所述外支架内的内支架，所述内支架上设置有沿所述刀具夹紧口的张合方向延伸的工作槽；

固定在所述内支架上的圆柱销，所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂均与所述圆柱销转动配合，所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂均位于所述工作槽内。

优选的，上述装刀设备中，所述内支架与所述外支架转动配合；所述内支架上设置有驱动所述内支架转动的翻转杆，所述翻转杆设置在所述第一剪刀臂或所述第二剪刀臂上，所述翻转杆远离所述内支架的一端设置有球把手。

优选的，上述装刀设备中，所述内支架上设置有弧形限位槽，所述弧形限位槽具有所述第一限位面和第二限位面；

所述外支架上设置有限位柱，所述限位柱位于所述弧形限位槽内，当所述限位柱与所述第一限位面相抵时，所述刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具，当所述限位柱与所述第二限位面相抵时，所述刀具夹紧口沿水平方向夹紧刀具。

优选的，上述装刀设备中，还包括：

当所述刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具时限制所述内支架在所述工作槽内上下摆动的支撑杆，所述支撑杆能够沿水平方向支撑在所述第一剪刀臂或所述第二剪刀臂底部；

安装高度可调地设置在所述外支架上的调整支架，所述支撑杆设置在所述调整支架上；

用于调整所述调整支架的安装高度的调节把手。

优选的，上述装刀设备中，还包括：

设置在所述底板上并沿水平方向延伸的滑轨，所述滑轨垂直于所述第一剪刀臂的长度方向，所述外支架可滑动地设置在所述滑轨上，所述外支架和所述底板上均设置有移动把手；

设置在所述底板上的停止片，所述停止片具有第一限位边和第二限位边，所述外支架设置有沿所述滑轨的方向与所述停止片滑动配合的L形滑动板，所述L形滑动板位于所述第一限位边与所述第二限位边之间。

优选的，上述装刀设备中，所述底板靠近所述刀具夹紧口的一端设置有缓冲块；所述移动装置为升降小车。

优选的，上述装刀设备中，所述第一夹持端设置有与所述刀具的刀柄法兰机械手夹持槽一侧定位配合的第一夹持板以及与所述刀具一侧的刀柄法兰机械手定位槽定位配合的第一定位板；

所述第二夹持端设置有与所述刀柄法兰机械手夹持槽另一侧定位配合的第二夹持板以及与所述刀具另一侧的刀柄法兰机械手定位槽定位配合的第二定位板。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的装刀设备包括具有第一夹持端的第一剪刀臂；具有第二夹持端的第二剪刀臂，第一剪刀臂与第二剪刀臂铰接，第一夹持端与第二夹持端之间形成刀具夹紧口；用于调节刀具夹紧口的张开角度的驱动装置，驱动装置与第一剪刀臂和/或第二剪刀臂连接；移动装置，第一剪刀臂和第二剪刀臂均设置在移动装置上。

应用时，本发明通过驱动装置调节刀具夹紧口的张开角度，利用第一剪刀臂的第一夹持端和第二剪刀臂的第二夹持端配合夹紧预装的刀具，然后通过移动装置将刀具移动到刀库的刀具安装位置，启动加工中心的刀具夹紧装置，把预装的刀具夹紧，最后通过驱动装置张开刀具夹紧口，把刀具从装刀设备上脱开，接着将移动装置推出，从而完成装刀。

综上所述，本发明在移动刀具和装刀的过程中，通过第一剪刀臂与第二剪刀臂形成的剪刀叉夹持刀具，无需人手拿放，从而提高了装刀的安全性，还比较省力，便于操作。

同时，该装刀设备不但可以装刀，还可以把刀具从加工中心刀库中拆下来，采用相反的操作流程即可完成。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的装刀设备的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的装刀设备的主视图；

图3是沿图2中A-A线的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的装刀设备的左视图；

图5是沿图2中B-B线的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种装刀设备，提高了装刀的安全性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1-5，本发明实施例提供的装刀设备包括具有第一夹持端的第一剪刀臂8；具有第二夹持端的第二剪刀臂6，第一剪刀臂8与第二剪刀臂6铰接，第一夹持端与第二夹持端之间形成刀具夹紧口；用于调节刀具夹紧口的张开角度的驱动装置，驱动装置与第一剪刀臂8和/或第二剪刀臂6连接；移动装置，第一剪刀臂8和第二剪刀臂6均设置在移动装置上。

应用时，本发明通过驱动装置调节刀具夹紧口的张开角度，利用第一剪刀臂8的第一夹持端和第二剪刀臂6的第二夹持端配合夹紧预装的刀具，然后通过移动装置将刀具移动到刀库的刀具安装位置，启动加工中心的刀具夹紧装置，把预装的刀具夹紧，最后通过驱动装置张开刀具夹紧口，把刀具从装刀设备上脱开，接着将移动装置推出，从而完成装刀。

综上所述，本发明在移动刀具和装刀的过程中，通过第一剪刀臂8与第二剪刀臂6形成的剪刀叉夹持刀具，无需人手拿放，从而提高了装刀的安全性，还比较省力，便于操作。

同时，该装刀设备不但可以装刀，还可以把刀具从加工中心刀库中拆下来，采用相反的操作流程即可完成。

优选的，驱动装置包括与第一剪刀臂8远离刀具夹紧口的一端铰接的第一连接件；与第二剪刀臂6远离刀具夹紧口的一端铰接的第二连接件；可转动的转轴2，转轴2的一端与第一连接件转动配合，另一端与第二连接件螺纹配合；驱动转轴2转动的旋转把手3。

本发明通过旋转把手3驱动转轴2转动，由于第二连接件不能转动，从而利用螺纹配合实现第二连接件沿转轴2的轴向移动，第二连接件的移动带动由第一剪刀臂8和第二剪刀臂6组成的剪刀叉张开和收缩，完成刀具夹紧口张开角度的调节，实现刀具的夹紧和松开。本发明利用转轴2的两端分别与两个剪刀臂连接，能够较好地支撑剪刀臂，保证刀具夹紧口调节后的稳定性；同时通过机械机构驱动，不需要液压系统和电控系统。只要人工操作即可。

可以理解的是，上述驱动装置还可以为其他结构，如包括驱动其中一个剪刀臂转动的驱动轴，也可以为连接在两个剪刀臂之间的升降气缸，以达到同样的调节刀具夹紧口的张开角度的效果，本发明不再一一赘述。

具体的实施例中，第一连接件为可转动地与第一剪刀臂8连接的光孔轴22；第二连接件为可转动地与第二剪刀臂6连接的螺纹轴23，如图4所示。本实施例通过光孔轴22与转轴2转动配合，通过螺纹轴23与转轴2螺纹配合，通过光孔轴22和螺纹轴23与两个剪刀臂铰接，结构比较简单。当然，上述第一连接件和第二连接件还可以为与剪刀臂球面副连接的球面结构或者其他能够实现铰接的结构。

为了提高剪刀叉的稳固性，装刀设备还包括可拆卸地设置在移动装置上的底板1；设置在底板1上的外支架5；设置在外支架5内的内支架4，内支架4上设置有沿刀具夹紧口的张合方向延伸的工作槽，具体为矩形槽，也可以为其他形状的凹槽，只要能容纳第一剪刀臂8和第二剪刀臂6张开时的大小即可；固定在内支架4上的圆柱销17，第一剪刀臂8和第二剪刀臂6均与圆柱销17转动配合，第一剪刀臂8和第二剪刀臂6均位于工作槽内。第一剪刀臂8和第二剪刀臂6组成的剪刀叉可转动地穿过圆柱销17，圆柱销17通过固定板、两个圆柱17螺栓装配到内支架4上。

本发明将剪刀叉设置在内支架4和外支架5形成的总支架上，并通过底板1实现上述组装后的结构组装在移动装置上，便于装配。本发明的装刀设备还可以直接将剪刀叉固定在移动装置上。

优选的，内支架4与外支架5转动配合；内支架4上设置有驱动内支架4转动的翻转杆10，翻转杆10设置在第一剪刀臂8或第二剪刀臂6上，翻转杆10远离内支架4的一端设置有球把手9。该翻转杆10也可以设置在内支架4上。球把手9方便操作，本发明还可以不设置上述球把手9，直接对翻转杆10施加作用力。

本发明通过球把手9对翻转杆10施加作用力，从而驱动内支架4相对外支架5转动，进而改变刀具夹紧口的夹紧方向；夹紧刀具时，将刀具放置在工作台上，通过旋转内支架4带动剪刀叉转动，使刀具夹紧口沿水平方向夹紧刀具，能够直接夹紧轴线沿竖直方向的刀具，无需借助人工托起刀具；运输和装刀过程中，通过旋转内支架4带动剪刀叉转动，使刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具，此时刀具的轴线沿水平方向，其中一个剪刀臂支撑在刀具下方，提高了刀具的夹紧强度。

可以理解的是，上述内支架4和外支架5也可以不相对旋转，使刀具夹紧口的夹紧方向始终沿竖直方向，在向刀具夹紧口装刀时，通过人工将刀具置入该刀具夹紧口内。

为了较好地控制内支架4的旋转角度，内支架4上设置有弧形限位槽，弧形限位槽具有第一限位面和第二限位面；外支架5上设置有限位柱20，限位柱20位于弧形限位槽内，当限位柱20与第一限位面相抵时，刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具，当限位柱20与第二限位面相抵时，刀具夹紧口沿水平方向夹紧刀具。

当需要刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具时，通过球把手9旋转内支架4，使限位柱20与第一限位面相抵；当需要刀具夹紧口沿水平方向夹紧刀具时，通过球把手9旋转内支架4，使限位柱20与第二限位面相抵。

上述内支架4的两端分别设置有圆形板，弧形限位槽开设在圆形板上。具体的，如图5所示，上述限位柱20为两个，并沿外支架5的周向设置，其中一个限位柱20用于与第一限位面相抵，另一个限位柱20用于与第二限位面相抵。当然，该限位柱20还可以为一个。

可替换的，本发明还可以通过限制翻转杆10的位置，实现同样的限制内支架4的旋转角度的效果。

上述实施例中，装刀设备还包括当刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具(即刀具的轴线沿水平方向)时，限制内支架4在工作槽内上下摆动的支撑杆21，支撑杆21能够沿水平方向支撑在第一剪刀臂8或第二剪刀臂6底部；安装高度可调地设置在外支架5上的调整支架12，支撑杆21设置在调整支架12上；用于调整调整支架12的安装高度的调节把手11。

当内支架4旋转至刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具时，受重力作用，第一剪刀臂8和第二剪刀臂6较易向下摆动，本发明通过支撑杆21支撑在剪刀叉底部，避免剪刀叉在工作槽内摆动，提高了工作平稳性。

如图1和图5所示，调整支架12通过滑块与外支架5滑动连接。由于剪刀叉通过一个圆柱销17固定，剪刀叉在工作槽内可以绕圆柱销17转动。由于剪刀叉张开角度的不同会导致剪刀叉底部的高度不同，通过调节把手11拧松滑块，从而改变调整支架12的高度，调整支架12带动支撑杆21上下移动，从而适应因不同规格的刀具而形成不同张开角度的剪刀叉的高度。

本发明还可以在内支架4的另一侧上方设置限位杆，限制剪刀叉远离刀具夹紧口的一端向上摆动，以实现同样的避免剪刀叉上下摆动的效果，本发明再次不在一一赘述。

为了进一步优化上述技术方案，装刀设备还包括设置在底板1上并沿水平方向延伸的滑轨13，滑轨13垂直于第一剪刀臂8的长度方向，外支架5可滑动地设置在滑轨13上，外支架5和底板1上均设置有移动把手14；设置在底板1上的停止片16，停止片16具有第一限位边和第二限位边，外支架5设置有沿滑轨13的方向与停止片16滑动配合的L形滑动板15，L形滑动板15位于第一限位边与第二限位边之间。该L型滑动板包括垂直的两个板，其中一个板平行于底板1，另一个板固定在外支架5上。

如图1和图4所示，外支架5底部安装在滑轨13上，滑轨13又装配到底板1上；整个外支架5上的结构均可以沿着滑轨13沿垂直于剪刀叉的长度方向往复移动。同时通过停止片16的第一限位边、第二限位边与L形滑动板15的配合控制移动的行程，操作更加方便。当然，本发明还可以通过移动装置实现剪刀叉在上述方向的移动。

优选的，底板1靠近刀具夹紧口的一端设置有缓冲块18；移动装置为升降小车。底板1可以通过螺栓固定到升降小车上，升降小车可以通过人员推动，同时可以通过手轮摇动把整个底板1上的结构进行升降。底板1上安装的缓冲块18可以避免撞击机床刀库。上述移动装置还可以为其他能够移动和升降的装置，如具有行走轮的升降支架等。

本发明的装刀设备灵活性比较强，可以任意进行四轴调整，升降小车可以前后移动，可以上下移动；剪刀叉通过滑轨13可以左右移动；内支架4可以相对外支架5旋转，更加易于操作。

本发明提供的装刀设备的装刀过程如下：

首先把需要装入加工中心的刀具放到工作台上，通过翻转杆10把剪刀叉旋转至水平，再用剪刀叉插入刀具刀柄夹紧。

然后通过升降小车，把剪刀叉升起，使刀具脱离工作台。

接着通过翻转杆10把剪刀叉旋转至竖直，即使刀具水平的方向；同时通过移动把手14使装刀设备上部分在滑轨13上移动到远离刀具在刀库上的安装位置。

然后把升降小车移动刀库的刀具安装位置，调整升降小车的高度，使刀具高度与刀库上的刀具安装位在一条中心线上。

最后通过推动移动把手14，把剪刀叉推动到刀库装刀位；启动加工中心的刀具夹紧装置，把预装的刀具夹紧；接着通过松开剪刀叉，把刀具从剪刀叉上脱开，把升降小车推出，从而完成装刀。

换刀时，采用与上述操作相反的操作流程即可将刀具从加工中心刀库中拆下来。

为了进一步优化上述技术方案，第一夹持端设置有与刀具的刀柄法兰机械手夹持槽一侧定位配合的第一夹持板19以及与刀具的刀柄法兰机械手定位槽定位配合的第一定位板；第二夹持端设置有与刀柄法兰机械手夹持槽另一侧定位配合的第二夹持板7以及与刀柄法兰机械手定位槽定位配合的第二定位板。

本发明通过第一夹持板19和第二夹持板7分别夹紧刀具的刀柄法兰机械手夹持槽的两侧，又通过第一定位板和第二定位板分别与刀具的两个刀柄法兰机械手定位槽定位配合，对刀具的夹紧强度较好，提高了工作可靠性。当然，本发明还可以仅包括第一定位板与第二定位板中的一个。

夹持刀具时，两个夹持板夹住刀柄法兰机械手夹持槽，同时定位板固定刀柄法兰机械手定位槽，通过转动旋转把手3收缩剪刀叉，从而夹紧刀具。夹持板和定位板可以根据不同的刀柄进行设计，如HSK刀柄或BT刀柄等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种装刀设备，其特征在于，包括：

具有第一夹持端的第一剪刀臂(8)；

具有第二夹持端的第二剪刀臂(6)，所述第一剪刀臂(8)与所述第二剪刀臂(6)铰接，所述第一夹持端与所述第二夹持端之间形成刀具夹紧口；

用于调节所述刀具夹紧口的张开角度的驱动装置，所述驱动装置与所述第一剪刀臂(8)和/或所述第二剪刀臂(6)连接；

移动装置，所述第一剪刀臂(8)和所述第二剪刀臂(6)均设置在所述移动装置上。

2.根据权利要求1所述的装刀设备，其特征在于，所述驱动装置包括：

与所述第一剪刀臂(8)远离所述刀具夹紧口的一端铰接的第一连接件；

与所述第二剪刀臂(6)远离所述刀具夹紧口的一端铰接的第二连接件；

可转动的转轴(2)，所述转轴(2)的一端与所述第一连接件转动配合，另一端与所述第二连接件螺纹配合；

驱动所述转轴(2)转动的旋转把手(3)。

3.根据权利要求2所述的装刀设备，其特征在于，所述第一连接件为可转动地与所述第一剪刀臂(8)连接的光孔轴(22)；所述第二连接件为可转动地与所述第二剪刀臂(6)连接的螺纹轴(23)。

4.根据权利要求1所述的装刀设备，其特征在于，还包括：

可拆卸地设置在所述移动装置上的底板(1)；

设置在所述底板(1)上的外支架(5)；

设置在所述外支架(5)内的内支架(4)，所述内支架(4)上设置有沿所述刀具夹紧口的张合方向延伸的工作槽；

固定在所述内支架(4)上的圆柱销(17)，所述第一剪刀臂(8)和所述第二剪刀臂(6)均与所述圆柱销(17)转动配合，所述第一剪刀臂(8)和所述第二剪刀臂(6)均位于所述工作槽内。

5.根据权利要求4所述的装刀设备，其特征在于，所述内支架(4)与所述外支架(5)转动配合；所述内支架(4)上设置有驱动所述内支架(4)转动的翻转杆(10)，所述翻转杆(10)设置在所述第一剪刀臂(8)或所述第二剪刀臂(6)上，所述翻转杆(10)远离所述内支架(4)的一端设置有球把手(9)。

6.根据权利要求5所述的装刀设备，其特征在于，所述内支架(4)上设置有弧形限位槽，所述弧形限位槽具有所述第一限位面和第二限位面；

所述外支架(5)上设置有限位柱(20)，所述限位柱(20)位于所述弧形限位槽内，当所述限位柱(20)与所述第一限位面相抵时，所述刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具，当所述限位柱(20)与所述第二限位面相抵时，所述刀具夹紧口沿水平方向夹紧刀具。

7.根据权利要求6所述的装刀设备，其特征在于，还包括：

当所述刀具夹紧口沿竖直方向夹紧刀具时限制所述内支架(4)在所述工作槽内上下摆动的支撑杆(21)，所述支撑杆(21)能够沿水平方向支撑在所述第一剪刀臂(8)或所述第二剪刀臂(6)底部；

安装高度可调地设置在所述外支架(5)上的调整支架(12)，所述支撑杆(21)设置在所述调整支架(12)上；

用于调整所述调整支架(12)的安装高度的调节把手(11)。

8.根据权利要求4所述的装刀设备，其特征在于，还包括：

设置在所述底板(1)上并沿水平方向延伸的滑轨(13)，所述滑轨(13)垂直于所述第一剪刀臂(8)的长度方向，所述外支架(5)可滑动地设置在所述滑轨(13)上，所述外支架(5)和所述底板(1)上均设置有移动把手(14)；

设置在所述底板(1)上的停止片(16)，所述停止片(16)具有第一限位边和第二限位边，所述外支架(5)设置有沿所述滑轨(13)的方向与所述停止片(16)滑动配合的L形滑动板(15)，所述L形滑动板(15)位于所述第一限位边与所述第二限位边之间。

9.根据权利要求4所述的装刀设备，其特征在于，所述底板(1)靠近所述刀具夹紧口的一端设置有缓冲块(18)；所述移动装置为升降小车。

10.根据权利要求1-9任一项所述的装刀设备，其特征在于，所述第一夹持端设置有与所述刀具的刀柄法兰机械手夹持槽一侧定位配合的第一夹持板(19)以及与所述刀具一侧的刀柄法兰机械手定位槽定位配合的第一定位板；

所述第二夹持端设置有与所述刀柄法兰机械手夹持槽另一侧定位配合的第二夹持板(7)以及与所述刀具另一侧的刀柄法兰机械手定位槽定位配合的第二定位板。