CN112171349B - 一种基于可靠性综合设计的定位换刀型数控刀架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控加工领域，具体是一种基于可靠性综合设计的定位换刀型数控刀架，包括水平设置的支撑导向柱，支撑导向柱的两端对称设置有固定安装架，固定安装架的上端均设置有固定安装孔，配合支撑导向柱水平设置有滑动安装筒，滑动安装筒的正下方水平设置有升降安装板，升降安装板与滑动安装筒之间通过电控升降柱连接，所述升降安装板的中间位置竖直设置有限位转动套，通过水平导向变位调节、升降高度调节、转动变位调节，显著提升装置的作业范围，并配合斜齿轮粗调和齿轮精调，实现定位的换刀作业，且装置能够同时预设多组刀具，换刀过程连续稳定，使得装置能够极大提升数控作业的效率，减少换刀的频率，同时换刀精度高。

Description

一种基于可靠性综合设计的定位换刀型数控刀架

技术领域

本发明涉及数控加工领域，具体是一种基于可靠性综合设计定位换刀型数控刀架。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

中国专利（公告号CN209717025U）公开了一种新型数控机床加工用数控刀架，虽然能够进行数控机床的换刀作业，但是在作业范围方面、精确定位换刀方面、换刀刀具数量方面均存在缺陷，可靠性也并不高，发明人采用吉林大学提出的可靠性综合设计理念，发明了本发明所述的定位换刀型数控刀架。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可靠性综合设计的定位换刀型数控刀架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定位换刀型数控刀架，包括水平设置的支撑导向柱，支撑导向柱的两端对称设置有固定安装架，固定安装架的上端均设置有固定安装孔，配合支撑导向柱水平设置有滑动安装筒，滑动安装筒的正下方水平设置有升降安装板，升降安装板与滑动安装筒之间通过电控升降柱连接，所述升降安装板的中间位置竖直设置有限位转动套，配合限位转动套竖直设置有限位转动柱，限位转动柱向下伸出限位转动套，限位转动柱的下端竖直设置有转动安装盘，转动安装盘的边缘水平设置有转动安装环，转动安装环的截面为圆形，配合转动安装环水平设置有转动安装套，转动安装套的外侧等角度竖直设置有转动变位导向筒，配合转动变位导向筒均设置有转动变位导向柱，转动变位导向柱均伸出转动变位导向筒设置有变位安装板，变位安装板的外端均设置有弧形变位板，弧形变位板的内侧均对称设置有变位导轮，弧形变位板的中间位置均伸出设置有电控伸缩柱，电控伸缩柱的外端均设置有连接安装板，连接安装板上均设置有连接安装套，升降安装板的边缘等角度设置有若干连接安装柱，连接安装柱的外端均配合转动变位导向筒设置有弧形安装架，弧形安装架上均设置有刀具安装筒，刀具安装筒的内侧等角度设置有若干复位夹持板，复位夹持板均通过复位转轴连接在刀具安装筒内侧。

作为本发明进一步的方案：所述支撑导向柱的前后两侧均水平设置有限位导向槽，滑动安装筒的内侧配合限位导向槽均水平设置有限位导向柱。

作为本发明进一步的方案：所述滑动安装筒的上下两侧均对称设置有转动安装架，转动安装架的一端均通过复位转轴与滑动安装筒连接，转动安装架的另一端均通过转轴设置有牵引导轮。

作为本发明进一步的方案：所述转动安装盘的上端边缘水平设置有转动斜齿环，升降安装板的下侧配合转动斜齿环等角度设置有若干驱动斜齿轮。

作为本发明进一步的方案：所述驱动斜齿轮均与转动斜齿环啮合，且驱动斜齿轮均通过安装架固定在升降安装板下侧。

作为本发明进一步的方案：所述转动安装套的内侧上下均水平设置有导向转动环，转动安装环配合导向转动环均设置有导向转动槽。

作为本发明再进一步的方案：所述转动安装环的外侧水平设置有限位转动槽，限位转动槽的底部水平设置有转向齿环，转向齿环的外侧等角度设置有若干转向齿轮，转向齿轮均匀转向齿环啮合，转向齿轮均通过安装架固定在转动安装套内侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过水平导向变位调节、升降高度调节、转动变位调节，显著提升装置的作业范围，并配合斜齿轮粗调和齿轮精调，实现定位的换刀作业，且装置能够同时预设多组刀具，换刀过程连续稳定，使得装置能够极大提升数控作业的效率，减少换刀的频率，同时换刀精度高。

附图说明

图1为一种定位换刀型数控刀架的结构示意图。

图2为图1中a处的放大示意图。

图3为图1中b处的放大示意图。

图4为图1中c处的放大示意图。

图5为一种定位换刀型数控刀架中转动斜齿环的立体示意图。

1-固定安装孔、2-固定安装架、3-限位导向槽、4-支撑导向柱、5-牵引导轮、6-转动安装架、7-复位转轴、8-滑动安装筒、9-电控升降柱、10-限位导向柱、11-弧形安装架、12-连接安装柱、13-升降安装板、14-限位转动套、15-限位转动柱、16-转动安装盘、17-复位夹持板、18-刀具安装筒、19-驱动斜齿轮、20-转动斜齿环、21-转动安装套、22-导向转动环、23-转动变位导向筒、24-导向转动槽、25-限位转动槽、26-转向齿环、27-转向齿轮、28-连接安装套、29-连接安装板、30-电控伸缩柱、31-变位安装板、32-弧形变位板、33-变位导轮、34-转动变位导向柱、35-转动安装环。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

实施例一

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种定位换刀型数控刀架，包括水平设置的支撑导向柱4，支撑导向柱4的两端对称设置有固定安装架2，固定安装架2的上端均设置有固定安装孔1，配合支撑导向柱4水平设置有滑动安装筒8，滑动安装筒8的正下方水平设置有升降安装板13，升降安装板13与滑动安装筒8之间通过电控升降柱9连接，所述支撑导向柱4的前后两侧均水平设置有限位导向槽3，滑动安装筒8的内侧配合限位导向槽3均水平设置有限位导向柱10，滑动安装筒8的上下两侧均对称设置有转动安装架6，转动安装架6的一端均通过复位转轴7与滑动安装筒8连接，转动安装架6的另一端均通过转轴设置有牵引导轮5，升降安装板13的中间位置竖直设置有限位转动套14，配合限位转动套14竖直设置有限位转动柱15，限位转动柱15向下伸出限位转动套14，限位转动柱15的下端竖直设置有转动安装盘16，转动安装盘16的上端边缘水平设置有转动斜齿环20，升降安装板13的下侧配合转动斜齿环20等角度设置有若干驱动斜齿轮19，驱动斜齿轮19均与转动斜齿环20啮合，且驱动斜齿轮19均通过安装架固定在升降安装板13下侧，转动安装盘16的边缘水平设置有转动安装环35，转动安装环35的截面为圆形，配合转动安装环35水平设置有转动安装套21，转动安装套21的外侧等角度竖直设置有转动变位导向筒23，转动安装套21的内侧上下均水平设置有导向转动环22，转动安装环35配合导向转动环22均设置有导向转动槽24，转动安装环35的外侧水平设置有限位转动槽25，限位转动槽25的底部水平设置有转向齿环26，转向齿环26的外侧等角度设置有若干转向齿轮27，转向齿轮27均匀转向齿环26啮合，转向齿轮27均通过安装架固定在转动安装套21内侧，配合转动变位导向筒23均设置有转动变位导向柱34，转动变位导向柱34均伸出转动变位导向筒23设置有变位安装板31，变位安装板31的外端均设置有弧形变位板32，弧形变位板32的内侧均对称设置有变位导轮33，弧形变位板32的中间位置均伸出设置有电控伸缩柱30，电控伸缩柱30的外端均设置有连接安装板29，连接安装板29上均设置有连接安装套28，升降安装板13的边缘等角度设置有若干连接安装柱12，连接安装柱12的外端均配合转动变位导向筒23设置有弧形安装架11，弧形安装架11上均设置有刀具安装筒18，刀具安装筒18的内侧等角度设置有若干复位夹持板17，复位夹持板17均通过复位转轴连接在刀具安装筒18内侧。

通过固定安装架2和固定安装孔1将支撑导向柱4固定在作业区域上方，启动牵引导轮5，使得滑动安装筒8在支撑导向柱4上进行移动，此时限位导向柱10和限位导向槽3配合，使得装置具有稳定水平变位能力，同时通过电控升降柱9，实现升降安装板13及其上安装部件的同步升降，再通过驱动齿轮旋转，使其配合转向齿轮27啮合传动，实现转动安装套21的转动，转动安装套21转动变位，直至转动变位导向筒23处于刀具安装筒18正下方，启动变位导轮33，使得弧形变位板32在转动变位导向筒23和转动变位导向柱34的配合下进行转动变位作业，直至连接安装套28正对刀具安装筒18，此时电控伸缩柱30伸长使得连接安装套28与刀具连接安装，在反向驱动变位导轮33，使得刀具进入作业工位，重复上述步骤实现装置准确的定位换刀和高效换刀。

实施例二

在实施例一的基础上，通过驱动斜齿轮19和转动斜齿环20的啮合传动，使得转动安装盘16进行精度较低的粗略转动变位，随后再配合驱动齿轮和转向齿环26的啮合传动，实现精准定位换刀，同时刀具由下往上插入刀具安装筒18即可，在复位转轴作用下，复位夹持板17对刀具进行挤压固定，当连接安装套28连接刀具后，即可拔出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种定位换刀型数控刀架，包括水平设置的支撑导向柱（4），支撑导向柱（4）的两端对称设置有固定安装架（2），固定安装架（2）的上端均设置有固定安装孔（1），配合支撑导向柱（4）水平设置有滑动安装筒（8），滑动安装筒（8）的正下方水平设置有升降安装板（13），升降安装板（13）与滑动安装筒（8）之间通过电控升降柱（9）连接，其特征在于，所述升降安装板（13）的中间位置竖直设置有限位转动套（14），配合限位转动套（14）竖直设置有限位转动柱（15），限位转动柱（15）向下伸出限位转动套（14），限位转动柱（15）的下端竖直设置有转动安装盘（16），转动安装盘（16）的边缘水平设置有转动安装环（35），转动安装环（35）的截面为圆形，配合转动安装环（35）水平设置有转动安装套（21），转动安装套（21）的外侧等角度竖直设置有转动变位导向筒（23），配合转动变位导向筒（23）均设置有转动变位导向柱（34），转动变位导向柱（34）均伸出转动变位导向筒（23）设置有变位安装板（31），变位安装板（31）的外端均设置有弧形变位板（32），弧形变位板（32）的内侧均对称设置有变位导轮（33），弧形变位板（32）的中间位置均伸出设置有电控伸缩柱（30），电控伸缩柱（30）的外端均设置有连接安装板（29），连接安装板（29）上均设置有连接安装套（28），升降安装板（13）的边缘等角度设置有若干连接安装柱（12），连接安装柱（12）的外端均配合转动变位导向筒（23）设置有弧形安装架（11），弧形安装架（11）上均设置有刀具安装筒（18），刀具安装筒（18）的内侧等角度设置有若干复位夹持板（17），复位夹持板（17）均通过复位转轴连接在刀具安装筒（18）内侧。

2.根据权利要求1所述的一种定位换刀型数控刀架，其特征在于，所述支撑导向柱（4）的前后两侧均水平设置有限位导向槽（3），滑动安装筒（8）的内侧配合限位导向槽（3）均水平设置有限位导向柱（10）。

3.根据权利要求1或2所述的一种定位换刀型数控刀架，其特征在于，所述滑动安装筒（8）的上下两侧均对称设置有转动安装架（6），转动安装架（6）的一端均通过复位转轴（7）与滑动安装筒（8）连接，转动安装架（6）的另一端均通过转轴设置有牵引导轮（5）。

4.根据权利要求1所述的一种定位换刀型数控刀架，其特征在于，所述转动安装盘（16）的上端边缘水平设置有转动斜齿环（20），升降安装板（13）的下侧配合转动斜齿环（20）等角度设置有若干驱动斜齿轮（19）。

5.根据权利要求4所述的一种定位换刀型数控刀架，其特征在于，所述驱动斜齿轮（19）均与转动斜齿环（20）啮合，且驱动斜齿轮（19）均通过安装架固定在升降安装板（13）下侧。

6.根据权利要求1所述的一种定位换刀型数控刀架，其特征在于，所述转动安装套（21）的内侧上下均水平设置有导向转动环（22），转动安装环（35）配合导向转动环（22）均设置有导向转动槽（24）。

7.根据权利要求6所述的一种定位换刀型数控刀架，其特征在于，所述转动安装环（35）的外侧水平设置有限位转动槽（25），限位转动槽（25）的底部水平设置有转向齿环（26），转向齿环（26）的外侧等角度设置有若干转向齿轮（27），转向齿轮（27）均与 转向齿环（26）啮合，转向齿轮（27）均通过安装架固定在转动安装套（21）内侧。

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