CN108637765A - 一种机床自动换刀机械手 - Google Patents

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Abstract

一种机床自动换刀机械手，它涉及数控机床领域，具体涉及一种机床自动换刀机械手。它包括基座、装刀手、卸刀手、升降台、升降杆、液压驱动，升降台的上方设有液压驱动，升降杆穿过升降台与液压驱动连接，基座设置在升降杆的侧边，基座为梯形结构，基座的上端设有装刀手，基座的底端设有卸刀手；所述的装刀手包括机械手爪、机械手臂、伸缩缸，机械手臂的前端设有机械手爪，机械手臂的尾端设有伸缩缸。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它节省空间，提高换刀效率，实现了换刀的自动化，控制系统采用PLC控制，将PLC控制技术和液压控制技术结合在一起，进一步提高了机床的自动化程度，并且它设有手动和自动两种工作方式，可以自由转换。

Description

一种机床自动换刀机械手
技术领域
本发明涉及数控机床领域，具体涉及一种机床自动换刀机械手。
背景技术
自动换刀系统是指实现零件工序之间连续加工的换刀要求的加工装置，自动换刀系统由刀库和换刀装置组成，其中，应用最为广泛的自动换刀系统主要有三种类型，分别是转塔式换刀系统、带盘式刀库的主轴直接换刀系统和带链式刀库的换刀机械手换刀系统，而刀库可以是立式的，也可以是卧式的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种机床自动换刀机械手，它节省空间，提高换刀效率，实现了换刀的自动化，控制系统采用PLC控制，将PLC控制技术和液压控制技术结合在一起，进一步提高了机床的自动化程度，并且它设有手动和自动两种工作方式，可以自由转换。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包括基座1、装刀手2、卸刀手3、升降台4、升降杆5、液压驱动6，升降台4的上方设有液压驱动6，升降杆5穿过升降台4与液压驱动6连接，基座1设置在升降杆5的侧边，基座1为梯形结构，基座1的上端设有装刀手2，基座1的底端设有卸刀手3；所述的装刀手2包括机械手爪21、机械手臂22、伸缩缸23，机械手臂22的前端设有机械手爪21，机械手臂22的尾端设有伸缩缸23。
所述机械手爪21包括机械主动爪211和机械从动爪212。机械手爪21包括机械主动爪211和机械从动爪212，机械主动爪211在取刀或放刀时，PLC系统控制机械主动爪211进行夹紧或松开。
所述卸刀手3与装刀手2的形状结构相同。
所述基座1的中心位置设有旋转轴7。基座1的中心位置设有旋转轴7，装刀手2从刀库A中取出刀具后，基座1通过旋转轴7旋转至机床主轴B上进行换刀。
所述升降杆5设置在升降台4的底部。
本发明的工作原理：将各部件按位置安装好，升降台4的上方设有液压驱动6，升降杆5穿过升降台4与液压驱动6连接，基座1设置在升降杆5的侧边，基座1为梯形结构，基座1的上端设有装刀手2，基座1的底端设有卸刀手3；所述的装刀手2包括机械手爪21、机械手臂22、伸缩缸23，机械手臂22的前端设有机械手爪21，机械手臂22的尾端设有伸缩缸23，升降杆5为升降台4提供升降路径，液压驱动6为升降台4和基座1提供动力，刀具C放置在刀库A中，旋转刀盘选取将要使用的刀具C，PLC系统控制装刀手2将要使用的刀具C安装到机床主轴上，卸刀手3将拆卸下来的刀具C放回刀库A中，在此过程中，机械主动爪211将夹紧刀具C，防止刀具C在抓取或放置过程中脱落。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它节省空间，提高换刀效率，实现了换刀的自动化，控制系统采用PLC控制，将PLC控制技术和液压控制技术结合在一起，进一步提高了机床的自动化程度，并且它设有手动和自动两种工作方式，可以自由转换。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中H的放大图；
图3是本发明的液压缸负载图和速度图；
图4是本发明的换刀机械手爪液压系统图；
图5是本发明中机械臂换刀前后伸缩缸的工况图；
图6是本发明中液压泵站平面图；
图7是图6的俯视图。
附图标记说明：基座1、装刀手2、卸刀手3、升降台4、升降杆5、液压驱动6、旋转轴7、机械手爪21、机械手臂22、伸缩缸23、机械主动爪211、机械从动爪212、刀库A、机床主轴B、刀具C。
具体实施方式
参看图1-图7所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包括基座1、装刀手2、卸刀手3、升降台4、升降杆5、液压驱动6，升降台4的上方设有液压驱动6，升降杆5穿过升降台4与液压驱动6连接，基座1设置在升降杆5的侧边，基座1为梯形结构，基座1的上端设有装刀手2，基座1的底端设有卸刀手3；所述的装刀手2包括机械手爪21、机械手臂22、伸缩缸23，机械手臂22的前端设有机械手爪21，机械手臂22的尾端设有伸缩缸23。
所述机械手爪21包括机械主动爪211和机械从动爪212。机械手爪21包括机械主动爪211和机械从动爪212，机械主动爪211在取刀或放刀时，PLC系统控制机械主动爪211进行夹紧或松开。
所述卸刀手3与装刀手2的形状结构相同。
所述基座1的中心位置设有旋转轴7。基座1的中心位置设有旋转轴7，装刀手2从刀库A中取出刀具后，基座1通过旋转轴7旋转至机床主轴B上进行换刀。
所述升降杆5设置在升降台4的底部。
针对机床设计的一个自动换刀的机械手，实现了换刀的自动化，该机械手是自动换刀装置上的主体，通过控制系统来实现机械手的伸缩、升降、旋转、加紧和放松等动作；驱动系统采用液压驱动，实现了自动换刀的一系列动作，控制系统采用PLC控制，将PLC控制技术和液压控制技术应用到其中，以便进一步提高机床的自动化程度，机械手设手动和自动两种工作方式，可以通过转换开关进行工作方式转换。
手架伸缩运动过程
(1) 启动加速阶段的机械总负载可按公式（1-1）计算：
F== （1-1）
式中:——密封负载；——惯性负载；——静摩擦系数；
手架上升速度 =110mm/s；下降速度=160mm/s；启动时间=0.05s；启动速度=0.075mm/s；
(2) 快进阶段的机械总负载可按公式（1-2）计算：F = （1-2）；
(3)快退阶段的机械总负载可按公式（1-3）计算：F = （1-3）；
表1 升降台伸缩运动过程
工作阶段 速度(m/s) 负载(N)
启动加速 196.1
快进 0.17 55.6
快退 0.12 77.8
液压系统图，见图3：
压力
流量
功率
机械手通常位于原点，机械手的上升下降和手架的上升下降及工件的夹持与松开，均由电磁阀驱动液压缸来实现。
本发明的工作原理：将各部件按位置安装好，升降台4的上方设有液压驱动6，升降杆5穿过升降台4与液压驱动6连接，基座1设置在升降杆5的侧边，基座1为梯形结构，基座1的上端设有装刀手2，基座1的底端设有卸刀手3；所述的装刀手2包括机械手爪21、机械手臂22、伸缩缸23，机械手臂22的前端设有机械手爪21，机械手臂22的尾端设有伸缩缸23，升降杆5为升降台4提供升降路径，液压驱动6为升降台4和基座1提供动力，刀具C放置在刀库A中，旋转刀盘选取将要使用的刀具C，PLC系统控制装刀手2将要使用的刀具C安装到机床主轴上，卸刀手3将拆卸下来的刀具C放回刀库A中，在此过程中，机械主动爪211将夹紧刀具C，防止刀具C在抓取或放置过程中脱落。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它节省空间，提高换刀效率，实现了换刀的自动化，控制系统采用PLC控制，将PLC控制技术和液压控制技术结合在一起，进一步提高了机床的自动化程度，并且它设有手动和自动两种工作方式，可以自由转换。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种机床自动换刀机械手，其特征在于：它包括基座(1)、装刀手(2)、卸刀手(3)、升降台(4)、升降杆(5)、液压驱动(6)，升降台(4)的上方设有液压驱动(6)，升降杆(5)穿过升降台(4)与液压驱动(6)连接，基座(1)设置在升降杆(5)的侧边，基座(1)为梯形结构，基座(1)的上端设有装刀手(2)，基座(1)的底端设有卸刀手(3)；所述的装刀手(2)包括机械手爪(21)、机械手臂(22)、伸缩缸(23)，机械手臂(22)的前端设有机械手爪(21)，机械手臂(22)的尾端设有伸缩缸(23)。
2.根据权利要求1所述的一种机床自动换刀机械手，其特征在于：所述机械手爪(21)包括机械主动爪(211)和机械从动爪(212)。
3.根据权利要求1所述的一种机床自动换刀机械手，其特征在于：所述卸刀手(3)与装刀手(2)的形状结构相同。
4.根据权利要求1所述的一种机床自动换刀机械手，其特征在于：所述基座(1)的中心位置设有旋转轴(7)。
5.根据权利要求1所述的一种机床自动换刀机械手，其特征在于：所述升降杆(5)设置在升降台(4)的底部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111958286A (zh) * 2020-10-26 2020-11-20 上海交大智邦科技有限公司 一种调整双主轴机床换刀间距的双换刀机构
CN112936320A (zh) * 2021-03-22 2021-06-11 南京云海特种金属股份有限公司 一种用于铝合金圆铸锭的机械抓手

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