CN112171348A - 一种刀具自动化取存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刀具自动化取存装置，主要涉及刀具自动化取存领域。包括刀具取用装置和刀具存放装置；所述刀具存放装置用于存放带有刀具的刀柄；所述刀具取用装置由若干个取刀架组成；所述取刀架包括架体和取刀装置；所述架体末端设有装置腔；所述取刀装置设置在装置腔处；所述取刀装置包括驱动装置、从动弹簧和两个夹爪；所述刀具存放装置包括刀架底板、刀架背板、套有复位弹簧的导柱和刀柄限位弹簧座。本发明的有益效果在于：可以更好地利用横向空间，解决部分场景，因纵向空间不足而无法使用自动取刀机构的情况。刀架取刀更加轻松，并且由于采用组装结构设计，后期使用维护过程中，可单独更换磨损部件，维护成本更低。

Description

一种刀具自动化取存装置
技术领域
本发明涉及刀具自动化取存领域，具体是一种刀具自动化取存装置。
背景技术
传统取刀机构通过抓切刀具拉钉的方式取刀，在一些特定空间内，会因为纵向空间不足而无法使用自动取刀机构的情况，且不能够根据用户不同刀具的使用需求，进行自动更换不同尺寸的刀卡，不能通用其他部件。传统的刀架为斗笠式刀架，使用这种刀架不能够保障刀具在刀架上不会发生晃动的问题，且这种刀具在后期维修过程中，维修成本较高，且出现单独磨损件时，需要跟换整体零件，且这种刀具的兼容性较差，造价较高。
基于上述问题，需要设计一种刀具自动化取存装置，可以更好地利用横向空间，解决部分场景，因纵向空间不足而无法使用自动取刀机构的情况。刀架取刀更加轻松，并且由于采用组装结构设计，后期使用维护过程中，可单独更换磨损部件，维护成本更低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刀具自动化取存装置，刀具取用装置和刀具存放装置配合使用，刀具取用装置以更好地利用横向空间，解决部分场景，因纵向空间不足而无法使用自动取刀机构的情况，装置保障在拿取和放下刀具时，刀具的稳定，且在拿取刀具后，刀具不会在刀具取用装置上发生晃动的问题，且装置在夹取不同尺寸的刀具时，只需更换不同尺寸的夹爪，其他零件均可同用。刀具存放装置可以保障在放下刀具后，刀具能够被很好的稳定到刀具存放装置上，且装置设置简单，在拿取和放下刀具时，能够使刀具很方便的被拿取和安放，安放后刀具不会在刀具存放装置上晃动，更有利于多次进行取刀操作，并且由于采用组装结构设计，后期使用维护过程中，可单独更换磨损部件，维护成本更低。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种刀具自动化取存装置，包括刀具取用装置和刀具存放装置；
所述刀具存放装置用于存放带有刀具的刀柄；
所述刀具取用装置由若干个取刀架组成；所述取刀架包括架体和取刀装置；所述架体末端设有装置腔；所述取刀装置设置在装置腔处；
所述取刀装置包括驱动装置、从动弹簧和两个夹爪；
所述驱动装置包括气缸和凸轮；所述气缸固定在架体末端的底面上；所述气缸能够带动凸轮沿活塞杆轴线方向移动；
所述从动弹簧通过椭圆键与夹爪连接；两个所述夹爪铰接在装置腔内；
所述夹爪通过凸轮限位，且从动弹簧处于压缩状态；当气缸活塞杆收缩带动凸轮移动时，凸轮位置改变不再对夹爪进行限位，夹爪在从动弹簧弹力的作用下驱动转动夹紧；
所述夹爪内侧面为与刀柄相配合的圆弧面。
所述刀具存放装置包括刀架底板、刀架背板、套有复位弹簧的导柱和刀柄限位弹簧座；
所述刀架背板垂直固定在刀架底板上；所述刀柄限位弹簧座设置在刀架背板上；
所述导柱底部固定在刀架底板上的轴固定座上，所述导柱的顶端固定在刀柄限位弹簧座的底部，所述导柱上滑动连接有连接板，所述复位弹簧位于连接板与轴固定座之间的导柱上；所述连接板两侧设有与刀柄限位弹簧座两侧限位滑动连接的刀柄限位滑块；
所述刀架背板和刀柄限位弹簧座上端均设有V型槽；所述V型槽底部设有与刀柄上嵌块卡槽相配合的第一嵌块。
所述装置腔内设有卡爪腔、轮槽和弹簧凹槽；
所述装置腔外侧末端中心设有与刀柄上嵌块卡槽相配合的第二嵌块；
两个所述弹簧凹槽对称设置在装置腔的内缘外侧；所述从动弹簧和椭圆键设置在弹簧凹槽内；
所述卡爪腔设置在装置腔的外侧；两个所述夹爪设置在卡爪腔的两侧；所述从动弹簧能够推动椭圆键，所述椭圆键能够带动夹爪在卡爪腔内以铰接点为圆心转动；
两个所述轮槽对称设置在装置腔内侧；所述凸轮设置在轮槽内；所述凸轮的尺寸大小与轮槽的尺寸大小相适应。
所述装置腔中心设有让活塞杆穿过的活塞孔；所述装置腔上面设有上盖板；所述上盖板中心设有使活塞杆穿出的通孔；所述上盖板上对称设有两个轮孔；
所述活塞杆顶端连接有顶板；所述顶板底面对称设有两个连接杆；两个所述连接杆通过轮孔与两个凸轮相连接，带动凸轮移动；
所述凸轮伸出凸轮凹槽时，凸轮限制夹爪在卡爪腔内转动；所述凸轮落入凸轮凹槽时，凸轮不再限制夹爪在卡爪腔内转动。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
刀具取用装置与刀具存放装置配套使用，通过气缸驱动夹爪抓取刀具，可根据用户不同刀具使用需求，自行更换不同尺寸的夹爪，其它部件均可通用。区别于传统取刀机构通过抓取刀具拉钉的方式取刀，本发明通过抓取刀具所在V型槽的方式取刀，可以更好地利用横向空间，解决部分场景，因纵向空间不足而无法使用自动取刀机构的情况。刀具存放装置，通过刀柄限位滑块组成的结构在导柱上上下滑动，刀柄限位弹簧座限制刀柄限位滑动范围，刀柄限位滑块下方安装弹簧，使得刀柄限位滑块在被压下后可自动回位，取刀更加轻松，并且由于采用组装结构设计，后期使用维护过程中，可单独更换磨损部件，维护成本更低，同时也可以根据不同的刀具种类单独设计不同宽度的刀柄限位滑块和刀柄限位弹簧座，以达到适应不同品类刀具的兼容性。
附图说明
附图1是本发明总装图。
附图2是本发明刀具取出装置结构示意图。
附图3是本发明刀具取出装置结构示意图。
附图4是本发明刀具存放装置结构示意图。
附图5是本发明凸轮伸出时示意图。
附图6是本发明凸轮落入时示意图。
附图7是本发明配合使用图。
附图8是本发明刀具取出装置的装置腔内示意图。
附图中所示标号：
1、刀具取用装置；2、刀具存放装置；3、刀具；4、刀柄；5、取刀架；6、架体；7、装置腔；8、从动弹簧；9、夹爪；10、气缸；11、凸轮；12、活塞杆；13、椭圆键；14、刀架底板；15、刀架背板；16、复位弹簧；17、导柱；18、刀柄限位弹簧座；19、轴固定座；20、连接板；21、V型槽；22、嵌块凹槽；23、第一嵌块；24、卡爪腔；25、轮槽；26、弹簧凹槽；27、第二嵌块；28、活塞孔；29、上盖板；30、通孔；31、轮孔；32、顶板；33、连接杆；34、刀柄限位滑块。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
本发明所述是一种刀具自动化取存装置，主体结构包括
刀具取用装置1和刀具存放装置2。
刀具取用装置1：
刀具取用装置1由若干个取刀架5组成，取刀架5包括架体6和取刀装置，架体6末端设有装置腔7，取刀装置设置在装置腔7处。若干个取刀架5可以保障，在进行取刀时，可以一次性拿出多种刀具3，当需要进行换刀时，可以直接将所拿取的刀具3换上，不再需要重新进行取刀操作。取刀装置包括驱动装置、从动弹簧8和两个夹爪9，驱动装置包括气缸10和凸轮11，气缸10固定在架体6末端的底面上，气缸10能够带动凸轮11沿活塞杆12轴线方向移动；从动弹簧8通过椭圆键13与夹爪9连接，两个夹爪9铰接在装置腔7内，夹爪9通过凸轮11限位，且从动弹簧8处于压缩状态，当气缸10活塞杆12收缩带动凸轮11移动时，凸轮11位置改变不再对夹爪9进行限位，夹爪9在从动弹簧8弹力的作用下驱动转动夹紧。这种方式能够实现夹爪9的自动限位，可以保障夹爪9能够很方便的拿取和放下刀具3。在拿取和放下刀具3的步骤完成后，凸轮11能够限制夹爪9移动，保障拿取刀具3后，刀具3不会出现从夹爪9上掉落的问题；放下刀具3后，可以限制夹爪9的位置，确保下一次取刀方便。夹爪9内侧面为与刀柄4相配合的圆弧面，圆弧面可以让夹爪9更轻松的夹取到刀具3的刀柄4，避免出现刀具3拿取困难的情况。装置腔7内设有卡爪腔24、轮槽25和弹簧凹槽26，装置腔7外侧末端中心设有与刀柄4上嵌块凹槽22相配合的第二嵌块27，设置第二嵌块27的目的是为了当夹爪9在夹取刀具3时，第二嵌块27能够卡入到刀柄4的嵌块凹槽22内，保障拿取刀具3时的稳定，且拿取刀具3后，保障刀具3不会出现在两个夹爪9之间旋转移动的问题，保障夹爪9的正常夹取功能。两个弹簧凹槽26对称设置在装置腔7的内缘外侧，从动弹簧8和椭圆键13设置在弹簧凹槽26内。卡爪腔24设置在装置腔7的外侧，两个夹爪9设置在卡爪腔24的两侧，从动弹簧8能够推动椭圆键13，椭圆键13能够带动夹爪9在卡爪腔24内以铰接点为圆心转动。两个轮槽25对称设置在装置腔7内侧，凸轮11设置在轮槽25内，凸轮11的尺寸大小与轮槽25的尺寸大小相适应，确保凸轮11在进出轮槽25时，不会因为尺寸大小的不适应而出现凸轮11进出轮槽25困难的情况。装置腔7中心设有让活塞杆12穿过的活塞孔28，装置腔7上面设有上盖板29，上盖板29中心设有使活塞杆12穿出的通孔30，上盖板29上对称设有两个轮孔31，活塞杆12顶端连接有顶板32，顶板32底面对称设有两个连接杆33，两个连接杆33通过轮孔31与两个凸轮11相连接，带动凸轮11移动。凸轮11伸出凸轮11凹槽时，凸轮11限制夹爪9在卡爪腔24内转动；凸轮11落入凸轮11凹槽时，凸轮11不再限制夹爪9在卡爪腔24内转动。
刀具存放装置2：
刀具存放装置2用于存放带有刀具3的刀柄4,刀具存放装置2包括刀架底板14、刀架背板15、套有复位弹簧16的导柱17和刀柄限位弹簧座18，刀架背板15垂直固定在刀架底板14上，刀柄限位弹簧座18设置在刀架背板15上。导柱17底部固定在刀架底板14上的轴固定座19上，导柱17的顶端固定在刀柄限位弹簧座18的底部，导柱17上滑动连接有连接板20，复位弹簧16位于连接板20与轴固定座19之间的导柱17上。连接板20两侧设有与刀柄限位弹簧座18两侧限位滑动连接的刀柄限位滑块34，夹爪9下压刀柄限位滑块34后，就能够将处在刀柄限位滑块34之间的刀柄4取走，夹取刀具3之后，刀柄限位滑块34在复位弹簧16的作用下能够自行复位，方便刀柄4的拿取与安放，且刀柄限位滑块34能够限制刀柄4不会左右移动，确保下一次取刀的顺利。刀架背板15和刀柄限位弹簧座18上端均设有V型槽21，V型槽21能够支撑刀柄4，V型槽21底部设有与刀柄4上嵌块凹槽22相配合的第一嵌块23，第一嵌块23能够与刀柄4上的嵌块凹槽22相配合，使刀柄4不会在V型槽21内移动，使刀具3在下一次拿取和安放时能够顺利。
使用方法：
刀具取用装置1和刀具存放装置2可以配合使用，气缸10的活塞杆12伸长，带动顶板32抬起，抬起后的顶板32带动通过连接杆33与之相连的凸轮11抬起，此时凸轮11被拉出轮槽25，对夹爪9的旋转起到限位的作用。
当夹爪9需要夹取刀具3时，气缸10的伸缩杆收缩，使凸轮11落入到轮槽25内，此时凸轮11对夹爪9的旋转没有限制，夹爪9的限位被解除后，夹爪9接触到刀具3上的刀柄4，夹爪9被刀具3挤压张开，此时从动弹簧8被压缩，当刀柄4进入到夹爪9的一半距离后，此时从动弹簧8的压缩程度最大，当刀柄4在向内进入卡爪时，从动弹簧8逐渐恢复，从动弹簧8推动卡爪抱紧刀具3，此时第二嵌块27卡入到刀柄4的嵌块凹槽22内；气缸10的活塞杆12伸长，凸轮11被拉出轮槽25，此时凸轮11限制夹爪9的旋转，防止刀具3在移动过程中，刀具3因自身重力原因脱落。在拿取刀具3的过程中，刀具存放装置2的状态如下，夹爪9下压刀柄限位滑块34，使连接刀柄限位滑块34的连接板20下落压缩复位弹簧16，从而使存放刀具3的刀柄4被取走。当需要将抓取的刀具3放入到刀具存放装置2上时，刀具3取用机构垂直下落，使刀柄限位滑块34被压下，此时气缸10活塞杆12收缩，带动凸轮11落入到轮槽25中，解除凸轮11对夹爪9的限位作用，刀柄4上的嵌块凹槽22与第一嵌块23卡接，刀柄4落入到V型槽21内，限制刀柄4旋转，此时刀具取用装置1向上抬起，因为刀具3自重的作用，夹爪9打开，从动弹簧8被压缩。离开刀具存放装置2后，刀柄限位滑块34被复位弹簧16驱动弹起，对刀柄4起到限位的作用。当刀具3取用机构完全升起时，气缸10的活塞杆12伸长，带动凸轮11离开轮槽25，此时凸轮11对夹爪9的旋转起到限位的作用。
因此，一种刀具自动化取存装置，可以更好地利用横向空间，解决部分场景，因纵向空间不足而无法使用自动取刀机构的情况。刀架取刀更加轻松，并且由于采用组装结构设计，后期使用维护过程中，可单独更换磨损部件，维护成本更低。

Claims (4)

1.一种刀具自动化取存装置，其特征在于：包括刀具取用装置(1)和刀具存放装置(2)；
所述刀具存放装置(2)用于存放带有刀具(3)的刀柄(4)；
所述刀具取用装置(1)由若干个取刀架(5)组成；所述取刀架(5)包括架体(6)和取刀装置；
所述架体(6)末端设有装置腔(7)；所述取刀装置设置在装置腔(7)处；
所述取刀装置包括驱动装置、从动弹簧(8)和两个夹爪(9)；
所述驱动装置包括气缸(10)和凸轮(11)；所述气缸(10)固定在架体(6)末端的底面上；所述气缸(10)能够带动凸轮(11)沿活塞杆(12)轴线方向移动；
所述从动弹簧(8)通过椭圆键(13)与夹爪(9)连接；两个所述夹爪(9)铰接在装置腔(7)内；
所述夹爪(9)通过凸轮(11)限位，且从动弹簧(8)处于压缩状态；当气缸(10)活塞杆(12)收缩带动凸轮(11)移动时，凸轮(11)位置改变不再对夹爪(9)进行限位，夹爪(9)在从动弹簧(8)弹力的作用下驱动转动夹紧；
所述夹爪(9)内侧面为与刀柄(4)相配合的圆弧面。
2.根据权利要求1所述一种刀具自动化取存装置，其特征在于：所述刀具存放装置(2)包括刀架底板(14)、刀架背板(15)、套有复位弹簧(16)的导柱(17)和刀柄限位弹簧座(18)；
所述刀架背板(15)垂直固定在刀架底板(14)上；所述刀柄限位弹簧座(18)设置在刀架背板(15)上；
所述导柱(17)底部固定在刀架底板(14)上的轴固定座(19)上，所述导柱(17)的顶端固定在刀柄限位弹簧座(18)的底部，所述导柱(17)上滑动连接有连接板(20)，所述复位弹簧(16)位于连接板(20)与轴固定座(19)之间的导柱(17)上；所述连接板(20)两侧设有与刀柄限位弹簧座(18)两侧限位滑动连接的刀柄限位滑块(34)；
所述刀架背板(15)和刀柄限位弹簧座(18)上端均设有V型槽(21)；所述V型槽(21)底部设有与刀柄(4)上嵌块凹槽(22)相配合的第一嵌块(23)。
3.根据权利要求1所述一种刀具自动化取存装置，其特征在于：所述装置腔(7)内设有卡爪腔(24)、轮槽(25)和弹簧凹槽(26)；
所述装置腔(7)外侧末端中心设有与刀柄(4)上嵌块凹槽(22)相配合的第二嵌块(27)；
两个所述弹簧凹槽(26)对称设置在装置腔(7)的内缘外侧；所述从动弹簧(8)和椭圆键(13)设置在弹簧凹槽(26)内；
所述卡爪腔(24)设置在装置腔(7)的外侧；两个所述夹爪(9)设置在卡爪腔(24)的两侧；所述从动弹簧(8)能够推动椭圆键(13)，所述椭圆键(13)能够带动夹爪(9)在卡爪腔(24)内以铰接点为圆心转动；
两个所述轮槽(25)对称设置在装置腔(7)内侧；所述凸轮(11)设置在轮槽(25)内；所述凸轮(11)的尺寸大小与轮槽(25)的尺寸大小相适应。
4.根据权利要求1所述一种刀具自动化取存装置，其特征在于：所述装置腔(7)中心设有让活塞杆(12)穿过的活塞孔(28)；所述装置腔(7)上面设有上盖板(29)；所述上盖板(29)中心设有使活塞杆(12)穿出的通孔(30)；所述上盖板(29)上对称设有两个轮孔(31)；
所述活塞杆(12)顶端连接有顶板(32)；所述顶板(32)底面对称设有两个连接杆(33)；两个所述连接杆(33)通过轮孔(31)与两个凸轮(11)相连接，带动凸轮(11)移动；
所述凸轮(11)伸出凸轮(11)凹槽时，凸轮(11)限制夹爪(9)在卡爪腔(24)内转动；所述凸轮(11)落入凸轮(11)凹槽时，凸轮(11)不再限制夹爪(9)在卡爪腔(24)内转动。
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