CN108381257A - 一种cnc加工中心用的快速换刀装置 - Google Patents

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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种CNC加工中心用的快速换刀装置，固定座的内部设置有推杆和凸轮推力机构；推杆的杆身与导向孔相匹配；推杆一端伸入到升降控制腔内了；弹簧一端压紧在升降控制腔的底部；弹簧另一端压紧在升降控制腔的内底壁上；直线驱动机构一端和升降导向轴一端均固定在升降控制腔的内顶壁；升降块的外侧壁上设置有若干个行程控制机构；凸轮的表面压紧在顶板的顶部；转轴与凸轮的回转中心同轴设置。在使用本发明时，该结构中通过凸轮和弹簧为推杆的行程提供保护，防止直线驱动机构在不稳定状态下驱动，而对主轴对或者固定座产生撞击，使主轴得到保护，降低换刀装置的换刀的故障率。

Description

一种CNC加工中心用的快速换刀装置
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种CNC加工中心用的快速换刀装置。
背景技术
随着数控机械加工设备的发展，各种自动便捷的装置也越来越多的应用到数控机械加工设备中，传统的刀柄是采用拉杆由人工进行夹紧的方式来安装，其效率低、使用不便，已不能满足生产的发展。现有的主轴一般通过蝶形弹片的弹性变形和恢复，来实现刀柄的张开与夹紧，从而方便刀具的拆卸与安装，其动力的来源通过气缸或者正负压直接对固定在活塞上的打头刀施加作用力，然后直接通过打头刀完成快速换刀动作。
其结构简单，而且能够快速地进行换刀动作；但该结构中无论使气缸直接对固定在活塞上的打头刀施加作用力；还是通过正负压推动活塞进行驱动打头刀；在打头刀的行程均通过气压直接驱动，气压出现不稳定时，打头刀的行程就会不稳定，容易出现换刀不成功，或者打头刀猛烈撞击机床主轴的情况。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种保护主轴的CNC加工中心用快速换刀装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种CNC加工中心用的快速换刀装置，它包括有固定座和打头刀；所述固定座的内部设置有导向孔和升降控制腔；所述导向孔的底部贯穿至固定座的底表面；所述导向孔另一端与升降控制腔的底部相接通；
所述固定座的内部设置有推杆和凸轮推力机构；所述推杆的杆身与导向孔相匹配；所述推杆一端伸入到升降控制腔内；推杆另一端穿过导向孔后与打头刀相固定连接；所述推杆伸入到升降控制腔的一端设置有顶板；所述推杆外套有弹簧；所述弹簧一端压紧在升降控制腔的底部；所述弹簧另一端压紧在升降控制腔的内底壁上；
所述凸轮推力机构设置在升降控制腔的内腔；所述凸轮推力机构包括有升降块、直线驱动机构和升降导向轴；所述升降块上设置有升降导向孔；所述直线驱动机构一端和升降导向轴一端均固定在升降控制腔的内顶壁；直线驱动机构另一端固定在升降块上；所述升降导向轴另一端从上往下穿过升降导向孔；
所述升降块的外侧壁上设置有若干个行程控制机构；所述行程控制机构在升降块上呈圆周分布；所述行程控制机构包括有凸轮、第一摆杆和第二摆杆；所述凸轮的表面压紧在顶板的顶部；所述凸轮的左右两侧均设置有转轴；所述转轴与凸轮的回转中心同轴设置；所述转轴一端固定在凸轮上；转轴另一端与升降控制腔的内侧壁转动连接；所述第一摆杆一端与转轴相固定连接；第一摆杆另一端与第二摆杆一端相铰接；所述第二摆杆另一端与升降块的侧壁相铰接。
进一步地，所述直线驱动机构为电动推杆。
进一步地，所述行程控制机构的数量为三个。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种CNC加工中心用的快速换刀装置，固定座的内部设置有导向孔和升降控制腔；导向孔的底部贯穿至固定座的底表面；导向孔另一端与升降控制腔的底部相接通；固定座的内部设置有推杆和凸轮推力机构；推杆的杆身与导向孔相匹配；推杆一端伸入到升降控制腔内；推杆另一端穿过导向孔后与打头刀相固定连接；推杆伸入到升降控制腔的一端设置有顶板；推杆外套有弹簧；弹簧一端压紧在升降控制腔的底部；弹簧另一端压紧在升降控制腔的内底壁上；凸轮推力机构设置在升降控制腔的内腔；凸轮推力机构包括有升降块、直线驱动机构和升降导向轴；升降块上设置有升降导向孔；直线驱动机构一端和升降导向轴一端均固定在升降控制腔的内顶壁；直线驱动机构另一端固定在升降块上；升降导向轴另一端从上往下穿过升降导向孔；升降块的外侧壁上设置有若干个行程控制机构；行程控制机构在升降块上呈圆周分布；行程控制机构包括有凸轮、第一摆杆和第二摆杆；凸轮的表面压紧在顶板的顶部；凸轮的左右两侧均设置有转轴；转轴与凸轮的回转中心同轴设置；转轴一端固定在凸轮上；转轴另一端与升降控制腔的内侧壁转动连接；第一摆杆一端与转轴相固定连接；第一摆杆另一端与第二摆杆一端相铰接；第二摆杆另一端与升降块的侧壁相铰接。在使用本发明时，通过弹簧紧压在顶板的顶部，通过直线驱动机构驱动升降块沿升降导向轴做升降运动，升降块升降运动的过程中通过第二摆杆和第一摆杆驱动转轴在升降控制腔内转动，使利用转动的凸轮和弹簧进行控制推杆的行程；当凸轮最大半径处与顶板接触，为推杆向下行走的最远端；该结构中通过凸轮和弹簧为推杆的行程提供保护，防止直线驱动机构在不稳定状态下驱动，而对主轴对或者固定座产生撞击，使主轴得到保护，降低换刀装置的换刀的故障率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
附图标记说明：
1、固定座；101、导向孔；102、升降控制腔；2、推杆；201、顶板；
3、弹簧；4、凸轮；5、转轴；6、第一摆杆；7、第二摆杆；8、升降块；
801、升降导向孔；9、直线驱动机构；10、升降导向轴；11、打头刀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的一种CNC加工中心用的快速换刀装置，它包括有固定座1和打头刀11；所述固定座1的内部设置有导向孔101和升降控制腔102；所述导向孔101的底部贯穿至固定座1的底表面；所述导向孔101另一端与升降控制腔102的底部相接通；
所述固定座1的内部设置有推杆2和凸轮推力机构；所述推杆2的杆身与导向孔101相匹配；所述推杆2一端伸入到升降控制腔102内；推杆2另一端穿过导向孔101后与打头刀11相固定连接；所述推杆2伸入到升降控制腔102的一端设置有顶板201；所述推杆2外套有弹簧3；所述弹簧3一端压紧在升降控制腔102的底部；所述弹簧3另一端压紧在升降控制腔102的内底壁上；
所述凸轮推力机构设置在升降控制腔102的内腔；所述凸轮推力机构包括有升降块8、直线驱动机构9和升降导向轴10；所述升降块8上设置有升降导向孔801；所述直线驱动机构9一端和升降导向轴10一端均固定在升降控制腔102的内顶壁；直线驱动机构9另一端固定在升降块8上；所述升降导向轴10另一端从上往下穿过升降导向孔801；
所述升降块8的外侧壁上设置有若干个行程控制机构；所述行程控制机构在升降块8上呈圆周分布；所述行程控制机构包括有凸轮4、第一摆杆6和第二摆杆7；所述凸轮4的表面压紧在顶板201的顶部；所述凸轮4的左右两侧均设置有转轴5；所述转轴5与凸轮4的回转中心同轴设置；所述转轴5一端固定在凸轮4上；转轴5另一端与升降控制腔102的内侧壁转动连接；所述第一摆杆6一端与转轴5相固定连接；第一摆杆6另一端与第二摆杆7一端相铰接；所述第二摆杆7另一端与升降块8的侧壁相铰接；通过弹簧3紧压在顶板201的顶部，通过直线驱动机构9驱动升降块8沿升降导向轴10做升降运动，升降块8升降运动的过程中通过第二摆杆7和第一摆杆6驱动转轴5在升降控制腔102内转动，使利用转动的凸轮4和弹簧3进行控制推杆2的行程；当凸轮4最大半径处与顶板201接触，为推杆2向下行走的最远端；该结构中通过凸轮4和弹簧3为推杆2的行程提供保护，防止直线驱动机构9在不稳定状态下驱动，而对主轴对或者固定座产生撞击，使主轴得到保护，降低换刀装置的换刀的故障率。
作为本发明的一种优选方式，所述直线驱动机构9为电动推杆。
作为本发明的一种优选方式，所述行程控制机构的数量为三个。
在使用本发明时，通过弹簧紧压在顶板的顶部，通过直线驱动机构驱动升降块沿升降导向轴做升降运动，升降块升降运动的过程中通过第二摆杆和第一摆杆驱动转轴在升降控制腔内转动，使利用转动的凸轮和弹簧进行控制推杆的行程；当凸轮最大半径处与顶板接触，为推杆向下行走的最远端；该结构中通过凸轮和弹簧为推杆的行程提供保护，防止直线驱动机构在不稳定状态下驱动，而对主轴对或者固定座产生撞击，使主轴得到保护，降低换刀装置的换刀的故障率。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种CNC加工中心用的快速换刀装置，其特征在于：它包括有固定座（1）和打头刀（11）；所述固定座（1）的内部设置有导向孔（101）和升降控制腔（102）；所述导向孔（101）的底部贯穿至固定座（1）的底表面；所述导向孔（101）另一端与升降控制腔（102）的底部相接通；
所述固定座（1）的内部设置有推杆（2）和凸轮推力机构；所述推杆（2）的杆身与导向孔（101）相匹配；所述推杆（2）一端伸入到升降控制腔（102）内；推杆（2）另一端穿过导向孔（101）后与打头刀（11）相固定连接；所述推杆（2）伸入到升降控制腔（102）的一端设置有顶板（201）；所述推杆（2）外套有弹簧（3）；所述弹簧（3）一端压紧在升降控制腔（102）的底部；所述弹簧（3）另一端压紧在升降控制腔（102）的内底壁上；
所述凸轮推力机构设置在升降控制腔（102）的内腔；所述凸轮推力机构包括有升降块（8）、直线驱动机构（9）和升降导向轴（10）；所述升降块（8）上设置有升降导向孔（801）；所述直线驱动机构（9）一端和升降导向轴（10）一端均固定在升降控制腔（102）的内顶壁；直线驱动机构（9）另一端固定在升降块（8）上；所述升降导向轴（10）另一端从上往下穿过升降导向孔（801）；
所述升降块（8）的外侧壁上设置有若干个行程控制机构；所述行程控制机构在升降块（8）上呈圆周分布；所述行程控制机构包括有凸轮（4）、第一摆杆（6）和第二摆杆（7）；所述凸轮（4）的表面压紧在顶板（201）的顶部；所述凸轮（4）的左右两侧均设置有转轴（5）；所述转轴（5）与凸轮（4）的回转中心同轴设置；所述转轴（5）一端固定在凸轮（4）上；转轴（5）另一端与升降控制腔（102）的内侧壁转动连接；所述第一摆杆（6）一端与转轴（5）相固定连接；第一摆杆（6）另一端与第二摆杆（7）一端相铰接；所述第二摆杆（7）另一端与升降块（8）的侧壁相铰接。
2.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心用的快速换刀装置，其特征在于：所述直线驱动机构（9）为电动推杆。
3.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心用的快速换刀装置，其特征在于：所述行程控制机构的数量为三个。
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