CN112719425B - 纵剪机自动换刀系统 - Google Patents

Abstract

一种纵剪机自动换刀系统，包括纵剪机自动换刀系统专用刀库、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置和纵剪机自动换刀系统用机器人，所述纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置包括包括龙门架总装和移动框架总装，龙门架总装包括有四根竖直设置的龙门架立柱，龙门架立柱的顶端安装有矩形框架。一种纵剪机自动换刀系统，通过包括纵剪机自动换刀系统专用刀库、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置和纵剪机自动换刀系统用机器人配合作业，替代传统人工来更换刀具，以解决现有技术中所存在的问题。

Description

纵剪机自动换刀系统

技术领域

本发明涉及纵剪机换刀设备技术领域，具体地说是一种纵剪机自动换刀系统。

背景技术

纵剪机又称纵剪线，纵切机，分条机，用于将金属卷板经过开卷、纵剪、收卷成所需宽度的带卷，适用于加工冷轧和热轧碳钢、硅钢、马口铁、不锈钢及表面涂镀后的各类金属材料。现有的纵剪机在切换不同种类的型材时，需要对其上的刀具进行更换，以确保剪切质量，目前纵剪线上刀具的更换通常由人工进行，对操作人员的要求极高，在保证排刀精度的前提下还要最大程度地降低换刀时间，以保证换刀效率，劳动强度及生产成本显著提高，同时由于人工操作，在刀具转移、安装和存放的过程中也很容易产生磨损甚至损坏，不仅降低了刀具的使用寿命，还会影响到整条纵剪线的加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纵剪机自动换刀系统，通过包括纵剪机自动换刀系统专用刀库、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置和纵剪机自动换刀系统用机器人配合作业，替代传统人工来更换刀具，以解决现有技术中所存在的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种纵剪机自动换刀系统，包括纵剪机自动换刀系统专用刀库、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置和纵剪机自动换刀系统用机器人，所述纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置包括包括龙门架总装和移动框架总装，龙门架总装包括有四根竖直设置的龙门架立柱，龙门架立柱的顶端安装有矩形框架，所述矩形框架内设有两根平行设置的龙门架横梁，龙门架横梁的底部安装移动框架总装，移动框架总装包括水平设置的框架横梁，框架横梁的两端均安装有竖直设置的拨叉背板，在框架横梁上安装有退刀装置横移滑块，龙门架横梁的底部设有与退刀装置横移滑块相配合的退刀装置横移滑轨，所述框架横梁上还安装有退刀装置齿条，退刀装置齿条沿框架横梁的长度方向布置，在两根龙门架横梁之间固定安装有退刀装置液压马达，退刀装置液压马达的输出轴上安装有与退刀装置齿条相配合的退刀装置驱动齿轮，其中一端的拨叉背板内侧面上安装有第一拨叉爪，另一端拨叉背板的内侧面上安装有竖直设置的拨叉滑道，拨叉滑道内配合安装有U型拨叉，U型拨叉上安装有第二拨叉爪，对应于U型拨叉的位置，在拨叉背板上还安装有退刀装置液压缸，所述退刀装置液压缸的缸体铰接在拨叉背板上，退刀装置液压缸的活塞杆铰接在U型拨叉上，所述龙门架横梁上安装有退刀装置拖链，拨叉背板上安装有竖直设置的退刀装置拖链支座，退刀装置拖链支座一端固定在拨叉背板的顶部位置，退刀装置拖链支座的另一端与退刀装置拖链端部固定连接，所述拨叉背板的外侧面上均安装有加强筋板，两端的加强筋板之间连接有退刀装置侧梁，退刀装置侧梁的两端均通过竖向高度调节装置与加强筋板连接，所述竖向高度调节装置包括固定在退刀装置侧梁端部的退刀装置端块，退刀装置端块内安装有竖直设置的退刀装置螺杆，在加强筋板上安装有耳板，退刀装置螺杆穿出耳板的一端配合安装有调节圆盘，调节圆盘内圈设有与退刀装置螺杆相配合的内螺纹，在退刀装置端块和耳板之间的退刀装置螺杆外周还套装有退刀装置紧固螺母。对应于U型拨叉的位置，在拨叉背板上安装有竖直设置的限位开关安装槽，限位开关安装槽内设有第一限位开关和第二限位开关，其中第一限位开关位于第二限位开关上侧，所述U型拨叉的顶部安装有退刀装置定位块，退刀装置定位块能被第一限位开关和第二限位开关检测识别。所述纵剪机自动换刀系统专用刀库包括刀库底板，刀库底板的两侧均安装有竖直设置的刀库侧板，刀库侧板的上部覆盖有刀库顶板，刀库底板的两端均安装有竖直设置的刀库门板，上述刀库底板、刀库侧板、刀库顶板和刀库门板能形成封闭的箱体，在每个刀库侧板的内部均安装有若干根竖直设置的刀库立柱，每两根刀库立柱之间均固定连接刀库横撑，所述刀库横撑上安装有竖直设置的轴座刀库立柱，轴座刀库立柱位于刀库底板和刀库顶板之间，在轴座刀库立柱上安装有若干根水平设置的刀架，刀架上配合安装有刀库圆键。所述轴座刀库立柱的下端与刀库底板之间焊接有第一支腿组装板，轴座刀库立柱的上端与刀库顶板之间焊接有第二支腿组装板，每两根轴座刀库立柱之间均安装有侧拉筋，侧拉筋与刀架垂直布置，所述刀架上开设有与刀库圆键相配合的刀库键槽，刀库圆键与轴座刀库立柱之间的刀架外周套装有档环。所述纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂包括有十字臂底座，十字臂底座的两侧位置处均安装有十字臂横向导轨，十字臂横向导轨沿十字臂底座的长度方向布置，在两侧的十字臂横向导轨上安装有能沿十字臂横向导轨移动的十字臂横移座，所述十字臂横移座的底部设有与十字臂横向导轨相配合的横向滑块，在十字臂横移座的顶部安装有外套圈，外套圈的内部配合安装有内套圈，内套圈的内周设有十字臂齿圈，在内套圈内部的十字臂横移座上安装有十字臂驱动电机，十字臂驱动电机的输出轴上安装有与十字臂齿圈相啮合的十字臂驱动齿轮，所述内套圈上还固定安装有旋转筒体，旋转筒体的四个侧面上均安装有十字臂轴，在十字臂底座的一端位置处还安装有十字臂行走液压缸，十字臂行走液压缸的活塞杆铰接在十字臂横移座上。所述十字臂轴上安装有十字臂圆键和刀具固定板，十字臂圆键和刀具固定板均沿十字臂轴的长度方向设置，其中十字臂圆键位于十字臂轴上端位置，刀具固定板位于十字臂圆键的两侧，所述十字臂轴的一端通过轴端法兰与旋转筒体可拆卸连接，十字臂轴的另一端的端面上安装有十字臂定位销。所述纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置包括有两根竖直设置的钢管立柱，钢管立柱上安装有水平设置的卸刀装置固定架，所述卸刀装置固定架的底部设有纵向设置的卸刀装置纵梁板，卸刀装置纵梁板底部设有能沿卸刀装置纵梁板长度方向移动的卸刀装置移动机架，卸刀装置移动机架的顶部位置安装有卸刀装置纵移滑块，卸刀装置纵梁板底部设有与卸刀装置纵移滑块相配合的卸刀装置纵移滑轨，所述卸刀装置纵梁板上还设有卸刀装置纵向齿条，卸刀装置纵向齿条与卸刀装置纵移滑轨平行设置，在卸刀装置移动机架上安装有卸刀装置驱动电机，卸刀装置驱动电机的输出轴上安装有与卸刀装置纵向齿条相配合的卸刀装置驱动齿轮，所述卸刀装置移动机架的内侧板上安装有两组卸刀装置，每组卸刀装置均包括卸刀装置横向滑轨，卸刀装置横向滑轨上配合安装有卸刀装置横移滑块，卸刀装置横移滑块上固定安装有卸刀装置拨叉侧板，所述卸刀装置拨叉侧板的一端安装有卸刀装置拨叉，卸刀装置拨叉侧板的另一端安装铰接有卸刀装置推杆，在卸刀装置移动机架上安装有与卸刀装置推杆相配合的卸刀装置定位块，卸刀装置推杆穿出卸刀装置定位块的一端固定安装卸刀装置限位块。所述所述卸刀装置固定架和卸刀装置纵梁板之间通过距离调整装置相连接，距离调整装置包括有平行设置的上底板和下底板，上底板焊接在卸刀装置固定架底部，下底板焊接在卸刀装置纵梁板顶部，上底板和下底板之间安装有第一螺栓，第一螺栓的外周套装有第一螺母、第二螺母和第三螺母，其中第一螺母位于上底板上部，第二螺母位于上底板下部，第三螺母位于下底板上部，所述上底板的两侧位置均固定连接有第一侧板，第一侧板上开设有第一长槽孔，第一长槽孔内配合安装有第二螺栓，所述第二螺栓的螺柱端部与下底板相紧密贴合，第一侧板与下底板之间的第二螺栓上套装有第四螺母，第四螺母位于第一侧板内侧，所述下底板的两端位置均固定连接有第二侧板，第二侧板上开设有第二长槽孔，第二长槽孔内配合安装有第三螺栓，所述第三螺栓的螺柱端部与上底板相紧密贴合，第二侧板与上底板之间的第三螺栓上套装有第五螺母，第五螺母位于第二侧板内侧。所述纵剪机自动换刀系统用机器人包括水平设置的大底板和上顶板，大底板和上顶板之间通过主框架立柱连接，所述大底板和上顶板之间还设有旋转框架，旋转框架包括旋转框架上板和旋转框架下板，旋转框架上板和旋转框架下板之间通过矩形管连接，所述旋转框架上板和上顶板之间安装有上旋转座，上旋转座内设有回转驱动电机，旋转框架下板和大底板之间安装有下旋转座，在旋转框架上板的一端还安装有机器人步进电机，机器人步进电机的输出轴上安装有丝杠，丝杠与矩形管相平行设置，在矩形管上安装有机器人竖向滑轨，机器人竖向滑轨上配合安装机器人竖移滑块，机器人竖移滑块上固定安装有机器人竖移滑板，所述机器人竖移滑板的一侧安装有与丝杠相配合的机器人螺母，机器人竖移滑板的另一侧安装有机械手总成，所述机械手总成包括第一电动滑台和第二电动滑台，第一电动滑台的移动板上安装有机器人圆键，第二电动滑台的移动板上安装有第三电动滑台，所述第三电动滑台的移动板上安装有气动卡盘，气动卡盘的卡爪上安装有抓杆。所述第三电动滑台与抓杆之间安装有防撞装置，第三电动滑台包括有滑台螺母和滑台平板，滑台平板与气动卡盘固定连接，防撞装置包括联动解锁装置和锁定装置，联动解锁装置包括设置在滑台平板上的固定盒，固定盒内安装有固定套，固定套内配合安装有移动套，移动套能沿固定套的轴向移动，在固定套端部的两侧均安装有移动套定位装置，移动套定位装置包括与固定套相连接的定位套管，定位套管内设置导向轴，导向轴的一端能穿出定位套管及固定盒，导向轴的另一端安装有定位半球头，移动套上开设有与定位半球头相配合的半球体定位孔，所述导向轴的外周套装有第一弹簧，第一弹簧始终有使定位半球头伸入半球体定位孔的趋势，所述移动套的一端伸出固定套并安装有凸沿板，移动套的另一端内配合安装有解锁杆，位于移动套内的解锁杆一端设有锥形头，锥形头能推动定位半球头进入到定位套管内，解锁杆的另一端穿出移动套及固定盒并安装有套环，套环环绕在滑台平板外周，所述套环通过连接杆安装有限位圆盘，限位圆盘位于抓杆的前侧，且限位圆盘的外周径等于处于最小收缩状态的抓杆外周径，套环与移动套之间的解锁杆上套装有第二弹簧，第二弹簧始终有使移动套远离套环的趋势，所述移动套上安装有接近开关，套环上安装有能被接近开关检测到的检测杆，所述固定盒内还安装有解锁齿轮，凸沿板上固定安装有与解锁齿轮相啮合的第一解锁齿条，固定盒内安装有与解锁齿轮相啮合的第二解锁齿条，解锁齿轮转动时，第一解锁齿条和第二解锁齿条同步反向移动，第二解锁齿条的端部连接有钢丝绳，钢丝绳穿出固定盒并连接有锁定装置，所述锁定装置包括安装盒，安装盒内配合安装有解锁滑动块，解锁滑动块的一端与钢丝绳固定连接，解锁滑动块的另一端安装有封堵板，在安装盒内还安装有第三弹簧，第三弹簧始终有使封堵板伸出安装盒的趋势，对应于封堵板的位置，在滑台螺母内设置第一安装套，在滑台平板内设置第二安装套，其中滑台螺母开设有与第一安装套相配合的安装孔，第一安装套固定在安装孔内，所述第一安装套的内部还固定有第四弹簧，第二安装套固定在滑台平板内并与第一安装套相对应，第二安装套内设有相配合的锁定滑块，锁定滑块的一端连接有锁定球，锁定球能伸入安装孔将滑台螺母和滑台平板锁定，锁定滑块的另一端安装限位杆，在第二安装套伸出滑台平板的一端内安装有限位环，限位杆能经由限位环穿出第二安装套，限位环能限制锁定滑块上移伸出第二安装套，所述封堵板伸出位于第二安装套的端部时，锁定球压缩第四弹簧进入到安装孔内，将滑台螺母和滑台平板连接固定，滑台平板和第三电动滑台之间还安装有拉簧，所述拉簧始终有拉动滑台平板移动与滑台螺母相分离的趋势。

本发明的积极效果在于：本发明所述的一种纵剪机自动换刀系统，通过包括纵剪机自动换刀系统专用刀库、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置和纵剪机自动换刀系统用机器人配合作业，在降低劳动强度的同时还有效保证了排刀精度，提高了换刀效率，确保了剪切成品的质量，还能在刀具的转移、安装和存放的过程中起到有效的保护作用，在一定程度上也提高了刀具的使用寿命，相比于传统的换刀操作来说也大幅降低了生成成本，此外本发明所述的换刀系统还具有换刀精度高、操作简便和实用性强的优点，有利于在纵剪机换刀技术领域得到进一步推广。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；图2是纵剪机退刀装置的主视图；图3是图2的俯视图；图4是移动框架总装的三维结构示意图；图5是图2中A-A向剖视图的放大视图；图6是图5中B-B向剖视图；图7是图5中I的局部放大视图；图8是图4中II的局部放大视图；图9是纵剪机退刀装置安装在纵剪机上的结构示意图；图10是纵剪机退刀装置使用纵剪机旋转十字臂进行换刀的状态示意图；图11是纵剪机退刀装置的三维结构示意图；图12是专用刀库的三维结构示意图；图13是专用刀库的主视图；图14是图13中C-C向剖视图；图15是刀架安装在轴座刀库立柱上的三维结构示意图；图16是图13中Ⅲ的局部放大视图；图17是图13中Ⅳ的局部放大视图；图18是刀架上挂装刀具的状态示意图，图中虚线表示刀具；图19是旋转十字臂的三维结构示意图；图20是旋转十字臂的主视图；图21是图20中D-D向剖视图的放大视图；图22是图20中E-E向剖视图的放大视图；图23是图19中Ⅴ的局部放大视图；图24是图20中Ⅵ的局部放大视图；图25是十字臂装卸刀装置的三维结构示意图；图26是十字臂装卸刀装置的主视图；图27是图26的俯视图；图28是图26的左视图；图29是图28中F-F向剖视图的放大视图；图30是距离调整装置的结构示意图；图31是机器人的三维结构示意图；图32是机器人的主视图；图33是旋转框架上板和上顶板的结构示意图；图34是旋转框架下板和大底板的结构示意图；图35是图32中G-G向剖视图的放大视图；图36是机械手总成的结构示意图；图37是是图36中Ⅶ的局部放大视图；图38是机器人与旋转十字臂配合时的状态示意图；图39是机器人与刀架配合时的状态示意图；图40是机器人第三电动滑台上安装防撞装置的结构示意图；图41是套环及限位圆盘安装到第三电动滑台及气动卡盘上的结构示意图；图42是图41中装置的另一方位的视图；图43是防撞装置将滑台螺母与滑台平板相分离时的状态示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种纵剪机自动换刀系统，如图1所示，包括纵剪机自动换刀系统专用刀库1、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4和纵剪机自动换刀系统用机器人5，其中纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3用于安装在纵剪机上，并能实现纵剪机上刀具的拆装，纵剪机自动换刀系统专用刀库1用于存放纵剪机所需的刀具，纵剪机自动换刀系统用机器人5位于纵剪机自动换刀系统专用刀库1内，能实现刀具在纵剪机自动换刀系统专用刀库1内的挂装存放或取用，纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4安装在纵剪机自动换刀系统专用刀库1上，用于实现刀具在纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2与纵剪机自动换刀系统用机器人5之间的转移，纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2则可以实现刀具在纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3与纵剪机自动换刀系统专用刀库1之间的转移。

所述的纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3，如图11和图2所示，包括龙门架总装和移动框架总装，龙门架总装包括有四根竖直设置的龙门架立柱30，龙门架立柱30作为支撑，在龙门架立柱30的顶端安装有矩形框架31，如图3所示，所述矩形框架31内设有两根平行设置的龙门架横梁32，龙门架横梁32的底部安装移动框架总装，移动框架总装能沿龙门架横梁32的长度方向移动。

如图4所示，移动框架总装包括水平设置的框架横梁33，框架横梁33的两端均安装有竖直设置的拨叉背板34，在框架横梁33上安装有退刀装置横移滑块35，龙门架横梁32的底部设有与退刀装置横移滑块35相配合的退刀装置横移滑轨36，所述框架横梁33上还安装有退刀装置齿条37，退刀装置齿条37沿框架横梁33的长度方向布置，在两根龙门架横梁32之间固定安装有退刀装置液压马达38，如图5所示，退刀装置液压马达38的输出轴上安装有与退刀装置齿条37相配合的退刀装置驱动齿轮39，退刀装置液压马达38启动时，能驱动移动框架总装沿退刀装置横移滑轨36移动。

如图9所示，所述龙门架立柱30固定安装在纵剪机底座319上，纵剪机底座319上的纵剪机主机320位于拨叉背板34内部，移动框架总装的往复移动不会与纵剪机主机320产生干涉，其中一端的拨叉背板34内侧面上安装有第一拨叉爪301，第一拨叉爪301位于纵剪机主轴321的两侧位置处，在第一拨叉爪301跟随移动框架总装移动时能将纵剪机主轴321上的刀具整体卸下。如图5和图6所示，另一端拨叉背板34的内侧面上安装有竖直设置的拨叉滑道302，拨叉滑道302内配合安装有U型拨叉303，U型拨叉303上安装有第二拨叉爪304，对应于U型拨叉303的位置，在拨叉背板34上还安装有退刀装置液压缸305，所述退刀装置液压缸305的缸体铰接在拨叉背板34上，退刀装置液压缸305的活塞杆铰接在U型拨叉303上，退刀装置液压缸305启动能实现U型拨叉303的升降，当第二拨叉爪304降至位于纵剪机主轴321两侧位置时，移动框架总装反方向移动能实现纵剪机主轴321上刀具的安装。

所述的纵剪机自动换刀系统专用刀库1，如图12所示，包括刀库底板10，刀库底板10的两侧均安装有竖直设置的刀库侧板11，刀库侧板11的上部覆盖有刀库顶板12，刀库底板10的两端均安装有竖直设置的刀库门板13，上述刀库底板10、刀库侧板11、刀库顶板12和刀库门板13能形成封闭的箱体，对其内部放置的刀具刀套等配用设施起到保护作用。

在纵剪机自动换刀系统专用刀库1两侧的刀库侧板11上分别进行刀具放置，如图14所示，在每个刀库侧板11的内部均安装有若干根竖直设置的刀库立柱14，刀库立柱14位于刀库底板10和刀库顶板12之间，每两根刀库立柱14之间均固定连接刀库横撑15，刀库横撑15沿刀库侧板11的长度方向布置，所述刀库横撑15上安装有竖直设置的轴座刀库立柱16，轴座刀库立柱16位于刀库底板10和刀库顶板12之间，所述轴座刀库立柱16与刀库立柱14平行设置，在刀库侧板11上竖向依次排列开来，每两根轴座刀库立柱16之间的距离均相同，在每个轴座刀库立柱16上安装有若干根水平设置的刀架17，如图15所示，刀架17上配合安装有刀库圆键18，所述刀库圆键18能与刀具内部的凹槽110相配合，如图18所示，以实现刀具在刀架17上的稳固挂装，如图14所示，刀架17在刀库侧板11上形成若干排及若干列的等距安装，以便于对不同种类的刀具或刀套实现分类别收纳。

所述的纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2，如图19和图20所示，包括有十字臂底座20，十字臂底座20的两侧位置处均安装有十字臂横向导轨21，十字臂横向导轨21沿十字臂底座20的长度方向布置，在两侧的十字臂横向导轨21上安装有能沿十字臂横向导轨21移动的十字臂横移座22，所述十字臂横移座22的底部设有与十字臂横向导轨21相配合的十字臂横向滑块23。如图21所示，在十字臂横移座22的顶部安装有外套圈24，外套圈24的内部配合安装有内套圈25，内套圈25的内周设有十字臂齿圈26，在内套圈25内部的十字臂横移座22上安装有十字臂驱动电机27，十字臂驱动电机27的输出轴上安装有与十字臂齿圈26相啮合的十字臂驱动齿轮28，十字臂驱动电机27启动，内套圈25便能在外套圈24内转动。所述内套圈25上还固定安装有旋转筒体29，旋转筒体29位于外套圈24上部，旋转筒体29的四个侧面上均安装有十字臂轴201，十字臂轴201上用于安装不同工艺所需的刀具及刀套，相邻十字臂轴201之间的安装角度为90度，在整体装置上四根十字臂轴201呈“十字”设置，通过旋转筒体29的转动来实现对不同十字臂轴201的选择，从而完成不同工艺类型刀具的更换操作。在十字臂底座20的一端位置处还安装有十字臂行走液压缸202，十字臂行走液压缸202的活塞杆铰接在十字臂横移座22上，所述十字臂行走液压缸202能够作为动力源来驱动十字臂横移座22在十字臂横向导轨21上移动。

所述的纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4，如图25和图26所示，包括有两根竖直设置的钢管立柱40，钢管立柱40安装在纵剪机自动换刀系统专用刀库1上，钢管立柱40上安装有水平设置的卸刀装置固定架41，所述卸刀装置固定架41的底部设有纵向设置的卸刀装置纵梁板42，卸刀装置纵梁板42底部设有能沿卸刀装置纵梁板42长度方向移动的卸刀装置移动机架43，如图27和图28所示，卸刀装置移动机架43的顶部位置安装有卸刀装置纵移滑块44，卸刀装置纵梁板42底部设有与卸刀装置纵移滑块44相配合的卸刀装置纵移滑轨45，所述卸刀装置纵梁板42上还设有卸刀装置纵向齿条46，卸刀装置纵向齿条46与卸刀装置纵移滑轨45平行设置，其中卸刀装置纵移滑轨45和卸刀装置纵向齿条46均沿卸刀装置纵梁板42的长度方向布置，在卸刀装置移动机架43上安装有卸刀装置驱动电机47，卸刀装置驱动电机47的输出轴上安装有与卸刀装置纵向齿条46相配合的卸刀装置驱动齿轮48，卸刀装置驱动电机47启动时能带动卸刀装置移动机架43沿卸刀装置纵移滑轨45的长度方向相对卸刀装置纵梁板42产生移动。

如图29所示，所述卸刀装置移动机架43的内侧板上安装有两组卸刀装置，每组卸刀装置均包括卸刀装置横向滑轨49，卸刀装置横向滑轨49上配合安装有卸刀装置横移滑块401，卸刀装置横移滑块401上固定安装有卸刀装置拨叉侧板402，所述卸刀装置拨叉侧板402的一端安装有卸刀装置拨叉403，卸刀装置拨叉侧板402的另一端安装铰接有卸刀装置推杆404，在卸刀装置移动机架43上安装有与卸刀装置推杆404相配合的卸刀装置定位块405，卸刀装置推杆404穿出卸刀装置定位块405的一端固定安装卸刀装置限位块406。其中拨叉侧板402是气缸驱动。

所述的纵剪机自动换刀系统用机器人5位于纵剪机自动换刀系统专用刀库1内部，如图31和图32所示，包括水平设置的大底板50和上顶板51，大底板50和上顶板51之间通过主框架立柱52连接，其中主框架立柱52位于大底板50和上顶板51的后端一侧，大底板50和上顶板51之间的前端还设有旋转框架，旋转框架包括旋转框架上板53和旋转框架下板54，旋转框架上板53和旋转框架下板54之间通过矩形管55连接，其中矩形管55与主框架立柱52相平行设置。

如图33所示，所述旋转框架上板53和上顶板51之间安装有上旋转座56，上旋转座56内设有回转驱动电机57，如图34所示，旋转框架下板54和大底板50之间安装有下旋转座58，回转驱动电机57启动能带动旋转框架在大底板50和上顶板51之间进行转动。在旋转框架上板53的一端还安装有机器人步进电机59，机器人步进电机59的输出轴上安装有丝杠501，丝杠501与矩形管55相平行设置，如图35所示，在矩形管55上安装有机器人竖向滑轨502，机器人竖向滑轨502上配合安装机器人竖移滑块503，机器人竖移滑块503上固定安装有机器人竖移滑板504，所述机器人竖移滑板504的一侧安装有与丝杠501相配合的机器人螺母505，机器人竖移滑板504的另一侧安装有机械手总成，机器人步进电机59启动能带动机器人竖移滑板504及其上的机械手总成沿机器人竖向滑轨502进行竖向升降，以便于调节机械手总成的高度位置来实现刀具、刀套的取用或放置。

如图36所示，所述机械手总成包括第一电动滑台506和第二电动滑台507，第一电动滑台506的移动板上安装有机器人圆键508，第二电动滑台507的移动板上安装有第三电动滑台509，所述第三电动滑台509的移动板上安装有气动卡盘510，气动卡盘510的卡爪上安装有抓杆511，其中机器人圆键508能与刀具内的凹槽相配合，以便于将刀具转移到第一电动滑台506的移动板上，气动卡盘510则可以控制抓杆511的伸缩来调节抓杆511外周的直径范围，来适应不同直径的刀具或刀套，以便于推动或回拉刀具实现其取用或放置，由于气动卡盘510是通过第二电动滑台507和第三电动滑台509来驱动，抓杆511的行程也得到显著增长，有利于伸入刀具放置位置处即刀架17上将刀具或刀套回拉到第一电动滑台506的移动板上。

当本发明所述的纵剪机自动换刀系统进行换刀操作时，其各系统之间的具体操作步骤如下：

1、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3与纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2之间刀具的拆装更换：

①纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3的动作如下：如图10所示，借助纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2来进行刀具的预先挂装和排刀，首先将安装有U型拨叉303一侧的纵剪机主机320拆除，露出纵剪机主轴321的端面，然后将纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2的光轴移动至与纵剪机主轴321对接，退刀装置液压马达38启动带动移动框架总装向纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2方向移动，在移动过程中第一拨叉爪301就能将纵剪机主轴321上的刀具推至十字臂轴201上，完成刀具的卸载，上述过程中U型拨叉303的位置如图5所示，第二拨叉爪304的移动并不会与刀具及十字臂轴201发生干涉。之后纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2退出移动框架总装，并转动将挂装有待安装刀具的十字臂轴201与纵剪机主轴321对齐，纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2移动靠近纵剪机主轴321，直至十字臂轴201穿过U型拨叉303与纵剪机主轴321相对接，此时十字臂轴201上的刀具均位于U型拨叉303的内侧位置处，接下来再通过退刀装置液压缸305调整U型拨叉303的高度位置，使第二拨叉爪304降至与第一拨叉爪301相齐平的位置，第二拨叉爪304下降的过程中不会与刀具发生干涉，之后再启动退刀装置液压马达38反转，带动移动框架总装进入到龙门架总装内部，于此同时，第二拨叉爪304便将十字臂轴201上的刀具推至纵剪机主轴321上，实现刀具的安装，最后再将U型拨叉303提升至图5所示的初始位置，纵剪机主机320安装到纵剪机主轴321上即可。

②纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2的动作如下：所述十字臂轴201上提前安装好接下来工艺所需的刀具，其中一根十字臂轴201是光轴，起到卸刀的作用，在进行换刀操作时，首先启动十字臂驱动电机27，使未安装刀具的十字臂轴201转动至与纵剪机主轴321相对其的位置处，之后启动十字臂行走液压缸202，推动十字臂横移座22及其上的十字臂轴201向靠近纵剪机方向移动，直至未安装刀具的十字臂轴201与纵剪机主轴321相对接，对接之后将纵剪机主轴321上的刀具推至十字臂轴201上，完成卸刀操作后，十字臂行走液压缸202的液压缸收回一段距离，十字臂轴201与纵剪机主轴321分离，再次启动十字臂驱动电机27带动旋转筒体29转动，使挂装有工艺所需刀具的十字臂轴201转动至与纵剪机主轴321相对齐，十字臂行走液压缸202将活塞杆推出，使该十字臂轴201与纵剪机主轴321对接，然后将工艺所需的刀具从十字臂轴201上推至纵剪机主轴321上，之后再将换刀十字臂装置复位，其中卸载掉刀具的十字臂轴201可作为下次换刀操作的光轴，至此完成纵剪机的换刀操作。

2、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2与纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4之间刀具的拆装更换：在不进行刀具的拆装作业时，卸刀装置拨叉403完全位于卸刀装置移动机架43的后侧，当十字臂轴201转动至卸刀装置移动机架43一侧位置后，卸刀装置移动机架43首先前进至十字臂轴201的端部位置，然后将卸刀装置推杆404向卸刀装置定位块405位置方向推出，直至卸刀装置拨叉403上的凹槽与十字臂轴201相配合，然后卸刀装置移动机架43再沿卸刀装置纵梁板42向十字臂轴201的另一端方向移动，卸刀装置拨叉403就能将十字臂轴201上的刀具卸下，卸刀装置拨叉403反方向移动同样能将刀具套装到十字臂的光轴上，实现十字臂轴201上刀具的拆装。

3、通过纵剪机自动换刀系统用机器人5实现纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2与纵剪机自动换刀系统专用刀库1之间刀具的拆装更换：

①当需要将十字臂轴201上的刀具、刀套卸载转移到纵剪机自动换刀系统专用刀库1内的刀架17上时：首先启动回转驱动电机57，带动机械手总成转动至十字臂轴201长度方向的位置，第一电动滑台506的移动板伸出与十字臂轴201相对接，然后通过纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4将十字臂轴201上的刀具、刀套等转移至第一电动滑台506的移动板上，然后第一电动滑台506的移动板回缩，此时抓杆511的外周径小于刀具、刀套的内周径，不会影响带有刀具移动板的正常回缩，回缩到位后，回转驱动电机57带动机械手总成旋转一定角度，转动至与刀库内刀架17的长度方向位置，带有刀具、刀套的移动板伸出与刀架17相对接，在刀具与抓杆511相分离后，气动卡盘510驱动抓杆511伸出，直至抓杆511的外周直径大于刀具的外周直径，然后第二电动滑台507及第三电动滑台509上的移动板带动抓杆511一同伸出，将第一电动滑台506移动板上的刀具、刀套推至刀架17上。

②当需要将刀架17上的刀具、刀套等转移至十字臂轴201时：在第一电动滑台506转动至刀架17长度方向位置后，第一电动滑台506的移动板伸出与刀架17相对接，此时抓杆511的外周径小于待取用刀具的内周径，第二电动滑台507带动第三电动滑台509及抓杆511伸出进入到刀架17位置处，气动卡盘510驱动抓杆511伸出，直至抓杆511的外周直径大于刀具的外周直径，然后第二电动滑台507带动第三电动滑台509及抓杆511回收，将刀架17上的刀具、刀套回拉至第一电动滑台506的移动板上，取刀之后气动卡盘510驱动抓杆511回缩至抓杆511的外周径小于刀具的内周径，第一电动滑台506、第二电动滑台507和第三电动滑台509均回收至原位，再接着回转驱动电机57启动带动机械手总成转动至十字臂轴201长度方向的位置，第一电动滑台506的移动板伸出与十字臂轴201对接，最后再通过纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4将刀具、刀套再转移至十字臂轴201上。

综上：进行卸刀作业时，首先由纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3将十字臂轴201上的待拆卸刀具转移至十字臂轴201上，接着纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2移动至与纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4相对接，并通过纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4将十字臂轴201上拆卸下来的刀具转移至纵剪机自动换刀系统用机器人5上，最后再由纵剪机自动换刀系统用机器人5将刀具转移到纵剪机自动换刀系统专用刀库1内的刀架17上，完成卸刀。

进行上刀作业时，纵剪机自动换刀系统用机器人5将所需的刀具由纵剪机自动换刀系统专用刀库1内取出，并通过纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置4将机器人上的刀具安装到纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2上，纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂2接着移动至与纵剪机主轴321相对接，由纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置3将将待安装的刀具从十字臂轴201转移至纵剪机主轴321上，完成上刀。

为了在更换刀具的过程中，便于对U型拨叉303的高度位置进行限定，以实现换刀的顺利进行，如图7所示，对应于U型拨叉303的位置，在拨叉背板34上安装有竖直设置的限位开关安装槽306，限位开关安装槽306内设有第一限位开关307和第二限位开关308，其中第一限位开关307位于第二限位开关308上侧，所述U型拨叉303的顶部安装有退刀装置定位块309，退刀装置定位块309能被第一限位开关307和第二限位开关308检测识别。如图7所示，第一限位开关307识别到退刀装置定位块309后，控制退刀装置液压缸305使U型拨叉303固定在如图4和图5所示的高度位置，此时第二拨叉爪304不会与纵剪机主轴321发生干涉，当需要进行刀具安装时，退刀装置液压缸305控制U型拨叉303下移至第二限位开关308识别退刀装置定位块309，此时第二拨叉爪304处于和第一拨叉爪301同等高度位置，移动框架总装反向进入到龙门架总装内时，第二拨叉爪304就能将刀具推至纵剪机主轴321上实现刀具的安装作业。

进一步地，为了在移动框架总装相对龙门架总装进行移动时，整体装置上的导线不会对正常换刀作业产生影响，所述龙门架横梁32上安装有退刀装置拖链310，导线均位于退刀装置拖链310内，拨叉背板34上安装有竖直设置的退刀装置拖链支座311，退刀装置拖链支座311一端固定在拨叉背板34的顶部位置，退刀装置拖链支座311的另一端与退刀装置拖链310端部固定连接，在移动框架总装移动时，退刀装置拖链支座311能带动退刀装置拖链310随之移动。

进一步地，为了提高拨叉背板34的强度，保证两端拨叉背板34能进行同步移动，加强两端拨叉背板34之间的连接性能，所述拨叉背板34的外侧面上均安装有加强筋板312，两端的加强筋板312之间连接有退刀装置侧梁313，退刀装置侧梁313的两端均通过竖向高度调节装置与加强筋板312连接，以便于调节退刀装置侧梁313在拨叉背板34上的安装高度位置，如图8所示，所述竖向高度调节装置包括固定在退刀装置侧梁313端部的退刀装置端块314，退刀装置端块314内安装有竖直设置的退刀装置螺杆315，在加强筋板312上安装有耳板316，退刀装置螺杆315穿出耳板316的一端配合安装有调节圆盘317，调节圆盘317内圈设有与退刀装置螺杆315相配合的内螺纹，转动调节圆盘317便能使退刀装置螺杆315升降，来实现退刀装置侧梁313高度位置的调节。在退刀装置端块314和耳板316之间的退刀装置螺杆315外周还套装有退刀装置紧固螺母318，调整完退刀装置螺杆315的高度位置后，将退刀装置紧固螺母318拧紧到耳板316的底部，能保证将退刀装置螺杆315夹紧在耳板316内，进而保持退刀装置螺杆315的竖直度，防止发生变形等情况。

进一步地，为了加强轴座刀库立柱16在刀库侧板11上的安装强度，所述轴座刀库立柱16的下端与刀库底板10之间焊接有第一支腿组装板19，轴座刀库立柱16的上端与刀库顶板12之间焊接有第二支腿组装板101，所述支腿组装板可以是现有的焊接角钢，在保证轴座刀库立柱16竖直度的同时，提高轴座刀库立柱16与刀库底板10和刀库顶板12之间的连接强度。

进一步地，为了加强轴座刀库立柱16之间的连接强度，并保证每两根轴座刀库立柱16之间的距离相同，如图15所示，每两根轴座刀库立柱16之间均安装有侧拉筋102，侧拉筋102的长度均相等，所述侧拉筋102与刀库横撑15平行设置，并与刀架17垂直布置。

为了便于将刀库圆键18安装在刀架17上，如图15所示，所述刀架17上开设有与刀库圆键18相配合的刀库键槽103，刀库圆键18与轴座刀库立柱16之间的刀架17外周套装有档环104，档环104的一端面与轴座刀库立柱16相接触，档环104的另一端面与刀库圆键18相接触，档环104的设置能为刀库圆键18的安装起到一定的限位作用。

进一步，如图16和图17所示，所述刀库底板10上的中间位置处安装有两根第一刀库滑轨105，第一刀库滑轨105沿刀库底板10的长度方向布置，在第一刀库滑轨105之间设有刀库齿条106，刀库齿条106与第一刀库滑轨105平行设置，对应于刀库齿条106的位置，在刀库顶板12设有第二刀库滑轨107，在第一刀库滑轨105和第二刀库滑轨107之间可以安装机械手臂，以实现到库内全部刀套、刀具的自动取放，也可以在第一刀库滑轨105上安放小车，由人工进行刀具的取放安置操作。

如图13所示，为了便于操作人员进入刀库内部进行维修保养或者进行人工取刀、存到操作，在刀库门板13上安装有可开合的门扇108，从门扇108进入到刀库内部，便于取用放置在刀库侧板11上的刀具。为了配合不同纵剪机系统的安装位置，所述刀库顶板12上安装有挂环109，通过吊运机等运输器械吊装挂环109能实现整体刀库的转移，以便于将刀库放置在需要更换刀具的纵剪机系统附近位置，实现对多个系统的同时供刀。

为了便于将刀具紧固套装到十字臂轴201上，如图22所示，所述十字臂轴201上安装有十字臂圆键203和刀具固定板204，十字臂圆键203和刀具固定板204均沿十字臂轴201的长度方向设置，其中十字臂圆键203位于十字臂轴201上端位置，刀具固定板204位于十字臂圆键203的两侧，十字臂圆键203和刀具固定板204能与刀具内部的凹槽相配合，以实现刀具与十字臂轴201之间的紧固套装。

所述十字臂轴201的一端通过轴端法兰205与旋转筒体29可拆卸连接，十字臂轴201的另一端的端面上安装有十字臂定位销206，如图23所示，十字臂定位销206的设置便于十字臂轴201与纵剪机主轴321之间实现精准对接，以保证换刀操作的顺利进行。

为了适用于双主轴纵剪机的换刀操作，所述旋转筒体29的每个侧面上均安装有两根十字臂轴201，两根十字臂轴201呈上下位置排列，分别能与纵剪机的两个主轴实现对接，以实现双主轴纵剪机的高效率换刀。

进一步地，为了在十字臂横移座22移动至十字臂轴201与纵剪机主轴321对接的过程中，避免旋转筒体29发生转动，保证十字臂轴201与纵剪机主轴321之间的精准对接，如图24所示，所述十字臂横移座22上还安装有旋转筒体29的定位装置，定位装置包括有固定在十字臂横移座22上的十字臂支撑板207，十字臂支撑板207上远离旋转筒体29的一端设有十字臂定位液压缸208，十字臂支撑板207上靠近旋转筒体29的一端设有与十字臂定位液压缸208的活塞杆相配合的十字臂支撑块209，对应于十字臂支撑块209的位置，在旋转筒体29的每个侧面上均安装有与十字臂定位液压缸208的活塞杆相配合的端头定位套210，端头定位套210位于十字臂轴201的下端，十字臂定位液压缸208的活塞杆能穿过十字臂支撑块209进入到端头定位套210内，来实现对旋转筒体29的定位，避免在对接过程中发生意外转动，其中十字臂支撑块209的设置不仅能起到导向作用，还在一定程度上降低了十字臂定位液压缸208的活塞杆与定位套210相配合时所产生的扭转力矩，能有效提高十字臂定位液压缸208的使用寿命。

所述卸刀装置固定架41和卸刀装置纵梁板42之间通过距离调整装置相连接，以实现彼此之间高度位置的调节，如图30所示，距离调整装置包括有平行设置的上底板407和下底板408，上底板407焊接在卸刀装置固定架41底部，下底板408焊接在卸刀装置纵梁板42顶部，上底板407和下底板408之间安装有第一螺栓409，第一螺栓409的外周套装有第一螺母410、第二螺母411和第三螺母412，其中第一螺母410位于上底板407上部，第二螺母411位于上底板407下部，第三螺母412位于下底板408上部，调节第一螺母410和第二螺母411与第三螺母412之间的距离就能调整上底板407和下底板408之间的高度距离。

为了避免上底板407和下底板408之间的位置关系发生改变，进而确保第一螺栓409能垂直穿过两底板，便于转动其上的螺母来调节相对高度位置，并防止上底板407和下底板408发生相对移动对第一螺栓409产生剪切力，所述上底板407的两侧位置均固定连接有第一侧板413，第一侧板413上开设有第一长槽孔414，第一长槽孔414内配合安装有第二螺栓415，所述第二螺栓415的螺柱端部与下底板408相紧密贴合，第一侧板413与下底板408之间的第二螺栓415上套装有第四螺母416，第四螺母416位于第一侧板413内侧，转动两侧的第二螺栓415能将下底板408夹紧，从而保证上底板407和下底板408在横向上的位置保持不变。相似的，所述下底板408的两端位置均固定连接有第二侧板417，第二侧板417上开设有第二长槽孔418，第二长槽孔418内配合安装有第三螺栓419，所述第三螺栓419的螺柱端部与上底板407相紧密贴合，第二侧板417与上底板407之间的第三螺栓419上套装有第五螺母420，第五螺母420位于第二侧板417内侧，转动两侧的第三螺栓419能将上底板407夹紧，从而保证上底板407和下底板408在纵向上的位置保持不变。其中第一长槽孔414和第二长槽孔418的设置允许在上底板407和下底板408相互夹紧的状态下还能进行高度位置上的调节。

进一步地，为了在卸刀装置移动机架43相对卸刀装置纵梁板42进行纵向移动时，装置上的导线不会对十字臂轴201上的正常换刀作业产生影响，所述卸刀装置固定架41的一侧的底部安装有卸刀装置支撑板421，卸刀装置支撑板421上设有卸刀装置拖链槽422，卸刀装置拖链槽422位于卸刀装置纵梁板42的一侧位置处，在卸刀装置拖链槽422内配合安装有卸刀装置拖链423，导线均位于卸刀装置拖链423内，卸刀装置移动机架43上安装有卸刀装置拖链连接板424，卸刀装置拖链连接板424的一端与卸刀装置拖链423固定连接。

进一步地，为了限制卸刀装置移动机架43相对卸刀装置纵梁板42进行纵向移动的距离范围，避免卸刀装置纵移滑块44与卸刀装置纵移滑轨45发生脱离，所述卸刀装置纵梁板42的前后端部均安装有槽钢挡块425，卸刀装置移动机架43的前后两端均安装有与槽钢挡块425相配合的缓冲连接板426，为了避免槽钢挡块425与缓冲连接板426之间的硬性接触，缓冲连接板426的端面上均安装有橡胶块427。

为了便于实现自动化操作，所述卸刀装置纵梁板42的后端位置处固定安装有光电开关支架428，光电开关支架428上安装有光电传感器429，在卸刀装置移动机架43的侧面上安装有感应板430，所述感应板430能被光电传感器429检测到，当卸刀装置移动机架43移动至卸刀装置纵梁板42后端的光电传感器429位置处时，可以表示为卸刀完成的指令，此时光电传感器429发生电信号至控制中心，控制中心控制卸刀装置驱动电机47反转，卸刀装置移动机架43回到初始位置处便于进行接下来的卸刀操作。

进一步地，为了保护机器人内的机械手总成及其上的刀具、刀套，所述机械手总成外周的机器人竖移滑板504上安装有护罩512。为了便于纵剪机自动换刀系统用机器人5在纵剪机自动换刀系统专用刀库1内部进行移动来对应不同的刀架17，所述大底板50的一端安装有机器人动力电机513，大底板50的底部安装机器人纵移滑块514，机器人纵移滑块514与第一刀库滑轨105相配合，机器人动力电机513的输出轴上可安装与刀库齿条106相啮合的齿轮，机器人动力电机513启动能带动大底板50沿第一刀库滑轨105进行移动，为了防止机器人的上顶板51与纵剪机自动换刀系统专用刀库1内的装置发生碰撞，上顶板51的顶部设有安全保护装置，所述安全保护装置包括保护底板515，保护底板515上设有保护导向轮516，保护导向轮516与第二刀库滑轨107相配合，使保护导向轮516除起到避免碰撞的作用外，也可以对整体机器人的移动起到导向作用。

由于气动卡盘510设备的精密性，为了确保气动卡盘510控制抓杆511伸缩时的准确性，如图37所示，所述气动卡盘510的外周设有环形罩517，为了保证抓杆511能沿卡爪的移动方向进行同向伸缩，环形罩517上安装有与抓杆511相配合的导向套518。

当纵剪机自动换刀系统用机器人5从刀库内取用刀具时，若第一电动滑台506上机器人圆键508没有与刀库圆键18对齐，那气动卡盘510在伸缩的过程中，很容易使抓杆511与刀库内的各部件发生碰撞。为了避免上述情况的发生，如图40所示，所述第三电动滑台509与抓杆511之间安装有防撞装置，其中第三电动滑台509包括有滑台螺母519和滑台平板520，滑台平板520与气动卡盘510固定连接，气动卡盘510在滑台螺母519的带动下进行伸缩。防撞装置包括联动解锁装置和锁定装置，联动解锁装置包括设置在滑台平板520上的固定盒521，固定盒521内安装有固定套554，固定套554内配合安装有移动套522，移动套522能沿固定套554的轴向移动。

在固定套554端部的两侧均安装有移动套定位装置。移动套定位装置包括与固定套554相连接的定位套管523，定位套管523内设置导向轴524，导向轴524的一端能穿出定位套管523及固定盒521，导向轴524的另一端安装有定位半球头525，移动套522上开设有与定位半球头525相配合的半球体定位孔526。所述导向轴524的外周套装有第一弹簧527，第一弹簧527始终有使定位半球头525伸入半球体定位孔526的趋势，也就是通过移动套定位装置来实现移动套522与固定套554的相对固定。

所述移动套522的一端伸出固定套554并安装有凸沿板528，移动套522的另一端内配合安装有解锁杆529，位于移动套522内的解锁杆529一端设有锥形头530，锥形头530能推动定位半球头525进入到定位套管523内，从而解除对移动套522的限位。解锁杆529的另一端穿出移动套522及固定盒521并安装有套环531，如图41和图42所示，套环531环绕在滑台平板520外周，所述套环531通过连接杆533安装有限位圆盘532，限位圆盘532位于抓杆511的前侧，且限位圆盘532的外周径等于处于最小收缩状态的抓杆511外周径，若发生碰撞时，限位圆盘532优先与刀库内的部件相接触，进而引发后续的保护程序动作，避免抓杆511或气动卡盘510发生直接碰撞。

套环531与移动套522之间的解锁杆529上套装有第二弹簧534，第二弹簧534始终有使移动套522远离套环531的趋势，在平常未发生碰撞时的状态下，在第二弹簧534的推力作用下，套环531始终与气动卡盘510的后端面相接触贴合。所述移动套522上安装有接近开关535，套环531上安装有能被接近开关535检测到的检测杆536。发生碰撞时，限位圆盘532会带动套环531及其上的检测杆536向接近开关535处移动，当接近开关535检测到检测杆536，即切断第三电动滑台509的动力电源，停止滑台平板520的移动。

所述固定盒521内还安装有解锁齿轮537，凸沿板528上固定安装有与解锁齿轮537相啮合的第一解锁齿条538，固定盒521内安装有与解锁齿轮537相啮合的第二解锁齿条539，解锁齿轮537转动时，第一解锁齿条538和第二解锁齿条539同步反向移动，第二解锁齿条539的端部连接有钢丝绳540，钢丝绳540穿出固定盒521并连接有锁定装置。锁定装置用来将滑台螺母519和滑台平板520固定连接为一体。上述联动解锁装置水平安装在滑台平板520上，即移动套定位装置位于固定套554的两侧位置。

所述锁定装置包括安装盒542，安装盒542内配合安装有解锁滑动块543，解锁滑动块543的一端与钢丝绳540固定连接，解锁滑动块543的另一端安装有封堵板544，在安装盒542内还安装有第三弹簧545，第三弹簧545始终有使封堵板544伸出安装盒542的趋势。

对应于封堵板544的位置，在滑台螺母519内设置第一安装套546，在滑台平板520内设置第二安装套547，其中滑台螺母519开设有与第一安装套546相配合的安装孔548，第一安装套546固定在安装孔548内，所述第一安装套546的内部还固定有第四弹簧549，第四弹簧549在常态下其端部不会伸出安装孔548，第二安装套547固定在滑台平板520内并与第一安装套546相对应，第二安装套547内设有相配合的锁定滑块550，锁定滑块550的一端连接有锁定球551，锁定球551能伸入安装孔548将滑台螺母519和滑台平板520锁定。锁定滑块550的另一端安装限位杆552，在第二安装套547伸出滑台平板520的一端内安装有限位环553，限位杆552能经由限位环553穿出第二安装套547，限位环553能限制锁定滑块550上移伸出第二安装套547。所述封堵板544伸出位于第二安装套547的端部时，锁定球551压缩第四弹簧549进入到安装孔548内，将滑台螺母519和滑台平板520连接固定。滑台平板520和第三电动滑台509之间还安装有拉簧541，所述拉簧541始终有拉动滑台平板520移动与滑台螺母519相分离的趋势。其中第一安装套546与第二安装套547的设置便于将锁定装置中的各零件进行统一的整体安装，第一安装套546的设置也给锁定球551进行了限位，避免锁定球551过多进入到安装孔548内，其中锁定球551上弧面的设置，能在锁定球551的大于一半部分退出安装孔548时，更便于滑台平板520与滑台螺母519失去固定连接，避免出现第四弹簧549因弹力不足而无法将锁定球551完全推出安装孔548的情况。所述锁定球551、锁定滑块550和限位杆552连接在一起，能避免从安装孔548弹出的锁定球551出现散落到整体装置底部的情况。

当机器人圆键508没有与刀库圆键18对齐，气动卡盘510就带动抓杆511进行伸缩时，抓杆511前端的限位圆盘532首先与刀库内部的部件产生碰撞，其中限位圆盘532模拟的是处于极限收缩状态下的抓杆511外径，之后气动卡盘510继续前进的话，限位圆盘532会带动套环531及其上的检测杆536向接近开关535处移动，在检测杆536未被接近开关535检测到时，锥形头530未移动至定位半球头525，移动套522与固定套554相对固定，套环531压缩第二弹簧534储存弹性势能，之后接近开关535检测到检测杆536，就立即切断第三电动滑台509的动力电源，停止滑台平板520的移动，此时若接近开关535未能有效切断第三电动滑台509的动力电源，滑台平板520仍继续移动，则锥形头530就会逐渐推离定位半球头525，使定位半球头525进入到定位套管523内，解除对移动套522的限位，之后压缩的第二弹簧534会推动移动套522在图40所示的方向上左移，同步带动凸沿板528和第一解锁齿条538左移，第二解锁齿条539发生右移，钢丝绳540右移拉动解锁滑动块543压缩第三弹簧545，封堵板544撤离第二安装套547的端部位置，如图43所示，失去阻挡的限位杆552会在第四弹簧549的弹力作用下伸出第二安装套547，同时锁定球551上移逐渐退出安装孔548位置，一旦锁定球551的一大半部分与安装孔548相分离，那在拉簧541的拉力作用下，滑台平板520即与滑台螺母519相分离，避免滑台平板520前端的气动卡盘510及抓杆511与刀库内的零部件发生碰撞，且在上述限位圆盘532在与零部件相接触移动的过程中，限位圆盘532始终未与气动卡盘510及抓杆511发生接触。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (10)

1.一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：包括纵剪机自动换刀系统专用刀库（1）、纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂（2）、纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置（3）、纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置（4）和纵剪机自动换刀系统用机器人（5），所述纵剪机自动换刀系统纵剪机退刀装置包括包括龙门架总装和移动框架总装，龙门架总装包括有四根竖直设置的龙门架立柱（30），龙门架立柱（30）的顶端安装有矩形框架（31），所述矩形框架（31）内设有两根平行设置的龙门架横梁（32），龙门架横梁（32）的底部安装移动框架总装，移动框架总装包括水平设置的框架横梁（33），框架横梁（33）的两端均安装有竖直设置的拨叉背板（34），在框架横梁（33）上安装有退刀装置横移滑块（35），龙门架横梁（32）的底部设有与退刀装置横移滑块（35）相配合的退刀装置横移滑轨（36），所述框架横梁（33）上还安装有退刀装置齿条（37），退刀装置齿条（37）沿框架横梁（33）的长度方向布置，在两根龙门架横梁（32）之间固定安装有退刀装置液压马达（38），退刀装置液压马达（38）的输出轴上安装有与退刀装置齿条（37）相配合的退刀装置驱动齿轮（39），其中一端的拨叉背板（34）内侧面上安装有第一拨叉爪（301），另一端拨叉背板（34）的内侧面上安装有竖直设置的拨叉滑道（302），拨叉滑道（302）内配合安装有U型拨叉（303），U型拨叉（303）上安装有第二拨叉爪（304），对应于U型拨叉（303）的位置，在拨叉背板（34）上还安装有退刀装置液压缸（305），所述退刀装置液压缸（305）的缸体铰接在拨叉背板（34）上，退刀装置液压缸（305）的活塞杆铰接在U型拨叉（303）上，所述龙门架横梁（32）上安装有退刀装置拖链（310），拨叉背板（34）上安装有竖直设置的退刀装置拖链支座（311），退刀装置拖链支座（311）一端固定在拨叉背板（34）的顶部位置，退刀装置拖链支座（311）的另一端与退刀装置拖链（310）端部固定连接，所述拨叉背板（34）的外侧面上均安装有加强筋板（312），两端的加强筋板（312）之间连接有退刀装置侧梁（313），退刀装置侧梁（313）的两端均通过竖向高度调节装置与加强筋板（312）连接，所述竖向高度调节装置包括固定在退刀装置侧梁（313）端部的退刀装置端块（314），退刀装置端块（314）内安装有竖直设置的退刀装置螺杆（315），在加强筋板（312）上安装有耳板（316），退刀装置螺杆（315）穿出耳板（316）的一端配合安装有调节圆盘（317），调节圆盘（317）内圈设有与退刀装置螺杆（315）相配合的内螺纹，在退刀装置端块（314）和耳板（316）之间的退刀装置螺杆（315）外周还套装有退刀装置紧固螺母（318）。

2.根据权利要求1所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：对应于U型拨叉（303）的位置，在拨叉背板（34）上安装有竖直设置的限位开关安装槽（306），限位开关安装槽（306）内设有第一限位开关（307）和第二限位开关（308），其中第一限位开关（307）位于第二限位开关（308）上侧，所述U型拨叉（303）的顶部安装有退刀装置定位块（309），退刀装置定位块（309）能被第一限位开关（307）和第二限位开关（308）检测识别。

3.根据权利要求1所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述纵剪机自动换刀系统专用刀库（1）包括刀库底板（10），刀库底板（10）的两侧均安装有竖直设置的刀库侧板（11），刀库侧板（11）的上部覆盖有刀库顶板（12），刀库底板（10）的两端均安装有竖直设置的刀库门板（13），上述刀库底板（10）、刀库侧板（11）、刀库顶板（12）和刀库门板（13）能形成封闭的箱体，在每个刀库侧板（11）的内部均安装有若干根竖直设置的刀库立柱（14），每两根刀库立柱（14）之间均固定连接刀库横撑（15），所述刀库横撑（15）上安装有竖直设置的轴座刀库立柱（16），轴座刀库立柱（16）位于刀库底板（10）和刀库顶板（12）之间，在轴座刀库立柱（16）上安装有若干根水平设置的刀架（17），刀架（17）上配合安装有刀库圆键（18）。

4.根据权利要求3所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述轴座刀库立柱（16）的下端与刀库底板（10）之间焊接有第一支腿组装板（19），轴座刀库立柱（16）的上端与刀库顶板（12）之间焊接有第二支腿组装板（101），每两根轴座刀库立柱（16）之间均安装有侧拉筋（102），侧拉筋（102）与刀架（17）垂直布置，所述刀架（17）上开设有与刀库圆键（18）相配合的刀库键槽（103），刀库圆键（18）与轴座刀库立柱（16）之间的刀架（17）外周套装有档环（104）。

5.根据权利要求1所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述纵剪机自动换刀系统用旋转十字臂（2）包括有十字臂底座（20），十字臂底座（20）的两侧位置处均安装有十字臂横向导轨（21），十字臂横向导轨（21）沿十字臂底座（20）的长度方向布置，在两侧的十字臂横向导轨（21）上安装有能沿十字臂横向导轨（21）移动的十字臂横移座（22），所述十字臂横移座（22）的底部设有与十字臂横向导轨（21）相配合的横向滑块（23），在十字臂横移座（22）的顶部安装有外套圈（24），外套圈（24）的内部配合安装有内套圈（25），内套圈（25）的内周设有十字臂齿圈（26），在内套圈（25）内部的十字臂横移座（22）上安装有十字臂驱动电机（27），十字臂驱动电机（27）的输出轴上安装有与十字臂齿圈（26）相啮合的十字臂驱动齿轮（28），所述内套圈（25）上还固定安装有旋转筒体（29），旋转筒体（29）的四个侧面上均安装有十字臂轴（201），在十字臂底座（20）的一端位置处还安装有十字臂行走液压缸（202），十字臂行走液压缸（202）的活塞杆铰接在十字臂横移座（22）上。

6.根据权利要求5所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述十字臂轴（201）上安装有十字臂圆键（203）和刀具固定板（204），十字臂圆键（203）和刀具固定板（204）均沿十字臂轴（201）的长度方向设置，其中十字臂圆键（203）位于十字臂轴（201）上端位置，刀具固定板（204）位于十字臂圆键（203）的两侧，所述十字臂轴（201）的一端通过轴端法兰（205）与旋转筒体（29）可拆卸连接，十字臂轴（201）的另一端的端面上安装有十字臂定位销（206）。

7.根据权利要求1所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述纵剪机自动换刀系统用十字臂装卸刀装置（4）包括有两根竖直设置的钢管立柱（40），钢管立柱（40）上安装有水平设置的卸刀装置固定架（41），所述卸刀装置固定架（41）的底部设有纵向设置的卸刀装置纵梁板（42），卸刀装置纵梁板（42）底部设有能沿卸刀装置纵梁板（42）长度方向移动的卸刀装置移动机架（43），卸刀装置移动机架（43）的顶部位置安装有卸刀装置纵移滑块（44），卸刀装置纵梁板（42）底部设有与卸刀装置纵移滑块（44）相配合的卸刀装置纵移滑轨（45），所述卸刀装置纵梁板（42）上还设有卸刀装置纵向齿条（46），卸刀装置纵向齿条（46）与卸刀装置纵移滑轨（45）平行设置，在卸刀装置移动机架（43）上安装有卸刀装置驱动电机（47），卸刀装置驱动电机（47）的输出轴上安装有与卸刀装置纵向齿条（46）相配合的卸刀装置驱动齿轮（48），所述卸刀装置移动机架（43）的内侧板上安装有两组卸刀装置，每组卸刀装置均包括卸刀装置横向滑轨（49），卸刀装置横向滑轨（49）上配合安装有卸刀装置横移滑块（401），卸刀装置横移滑块（401）上固定安装有卸刀装置拨叉侧板（402），所述卸刀装置拨叉侧板（402）的一端安装有卸刀装置拨叉（403），卸刀装置拨叉侧板（402）的另一端安装铰接有卸刀装置推杆（404），在卸刀装置移动机架（43）上安装有与卸刀装置推杆（404）相配合的卸刀装置定位块（405），卸刀装置推杆（404）穿出卸刀装置定位块（405）的一端固定安装卸刀装置限位块（406）。

8.根据权利要求7所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述所述卸刀装置固定架（41）和卸刀装置纵梁板（42）之间通过距离调整装置相连接，距离调整装置包括有平行设置的上底板（407）和下底板（408），上底板（407）焊接在卸刀装置固定架（41）底部，下底板（408）焊接在卸刀装置纵梁板（42）顶部，上底板（407）和下底板（408）之间安装有第一螺栓（409），第一螺栓（409）的外周套装有第一螺母（410）、第二螺母（411）和第三螺母（412），其中第一螺母（410）位于上底板（407）上部，第二螺母（411）位于上底板（407）下部，第三螺母（412）位于下底板（408）上部，所述上底板（407）的两侧位置均固定连接有第一侧板（413），第一侧板（413）上开设有第一长槽孔（414），第一长槽孔（414）内配合安装有第二螺栓（415），所述第二螺栓（415）的螺柱端部与下底板（408）相紧密贴合，第一侧板（413）与下底板（408）之间的第二螺栓（415）上套装有第四螺母（416），第四螺母（416）位于第一侧板（413）内侧，所述下底板（408）的两端位置均固定连接有第二侧板（417），第二侧板（417）上开设有第二长槽孔（418），第二长槽孔（418）内配合安装有第三螺栓（419），所述第三螺栓（419）的螺柱端部与上底板（407）相紧密贴合，第二侧板（417）与上底板（407）之间的第三螺栓（419）上套装有第五螺母（420），第五螺母（420）位于第二侧板（417）内侧。

9.根据权利要求1所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述纵剪机自动换刀系统用机器人（5）包括水平设置的大底板（50）和上顶板（51），大底板（50）和上顶板（51）之间通过主框架立柱（52）连接，所述大底板（50）和上顶板（51）之间还设有旋转框架，旋转框架包括旋转框架上板（53）和旋转框架下板（54），旋转框架上板（53）和旋转框架下板（54）之间通过矩形管（55）连接，所述旋转框架上板（53）和上顶板（51）之间安装有上旋转座（56），上旋转座（56）内设有回转驱动电机（57），旋转框架下板（54）和大底板（50）之间安装有下旋转座（58），在旋转框架上板（53）的一端还安装有机器人步进电机（59），机器人步进电机（59）的输出轴上安装有丝杠（501），丝杠（501）与矩形管（55）相平行设置，在矩形管（55）上安装有机器人竖向滑轨（502），机器人竖向滑轨（502）上配合安装机器人竖移滑块（503），机器人竖移滑块（503）上固定安装有机器人竖移滑板（504），所述机器人竖移滑板（504）的一侧安装有与丝杠（501）相配合的机器人螺母（505），机器人竖移滑板（504）的另一侧安装有机械手总成，所述机械手总成包括第一电动滑台（506）和第二电动滑台（507），第一电动滑台（506）的移动板上安装有机器人圆键（508），第二电动滑台（507）的移动板上安装有第三电动滑台（509），所述第三电动滑台（509）的移动板上安装有气动卡盘（510），气动卡盘（510）的卡爪上安装有抓杆（511）。

10.根据权利要求9所述的一种纵剪机自动换刀系统，其特征在于：所述第三电动滑台（509）与抓杆（511）之间安装有防撞装置，第三电动滑台（509）包括有滑台螺母（519）和滑台平板（520），滑台平板（520）与气动卡盘（510）固定连接，防撞装置包括联动解锁装置和锁定装置，联动解锁装置包括设置在滑台平板（520）上的固定盒（521），固定盒（521）内安装有固定套（554），固定套（554）内配合安装有移动套（522），移动套（522）能沿固定套（554）的轴向移动，在固定套（554）端部的两侧均安装有移动套定位装置，移动套定位装置包括与固定套（554）相连接的定位套管（523），定位套管（523）内设置导向轴（524），导向轴（524）的一端能穿出定位套管（523）及固定盒（521），导向轴（524）的另一端安装有定位半球头（525），移动套（522）上开设有与定位半球头（525）相配合的半球体定位孔（526），所述导向轴（524）的外周套装有第一弹簧（527），第一弹簧（527）始终有使定位半球头（525）伸入半球体定位孔（526）的趋势，所述移动套（522）的一端伸出固定套（554）并安装有凸沿板（528），移动套（522）的另一端内配合安装有解锁杆（529），位于移动套（522）内的解锁杆（529）一端设有锥形头（530），锥形头（530）能推动定位半球头（525）进入到定位套管（523）内，解锁杆（529）的另一端穿出移动套（522）及固定盒（521）并安装有套环（531），套环（531）环绕在滑台平板（520）外周，所述套环（531）通过连接杆（533）安装有限位圆盘（532），限位圆盘（532）位于抓杆（511）的前侧，且限位圆盘（532）的外周径等于处于最小收缩状态的抓杆（511）外周径，套环（531）与移动套（522）之间的解锁杆（529）上套装有第二弹簧（534），第二弹簧（534）始终有使移动套（522）远离套环（531）的趋势，所述移动套（522）上安装有接近开关（535），套环（531）上安装有能被接近开关（535）检测到的检测杆（536），所述固定盒（521）内还安装有解锁齿轮（537），凸沿板（528）上固定安装有与解锁齿轮（537）相啮合的第一解锁齿条（538），固定盒（521）内安装有与解锁齿轮（537）相啮合的第二解锁齿条（539），解锁齿轮（537）转动时，第一解锁齿条（538）和第二解锁齿条（539）同步反向移动，第二解锁齿条（539）的端部连接有钢丝绳（540），钢丝绳（540）穿出固定盒（521）并连接有锁定装置，所述锁定装置包括安装盒（542），安装盒（542）内配合安装有解锁滑动块（543），解锁滑动块（543）的一端与钢丝绳（540）固定连接，解锁滑动块（543）的另一端安装有封堵板（544），在安装盒（542）内还安装有第三弹簧（545），第三弹簧（545）始终有使封堵板（544）伸出安装盒（542）的趋势，对应于封堵板（544）的位置，在滑台螺母（519）内设置第一安装套（546），在滑台平板（520）内设置第二安装套（547），其中滑台螺母（519）开设有与第一安装套（546）相配合的安装孔（548），第一安装套（546）固定在安装孔（548）内，所述第一安装套（546）的内部还固定有第四弹簧（549），第二安装套（547）固定在滑台平板（520）内并与第一安装套（546）相对应，第二安装套（547）内设有相配合的锁定滑块（550），锁定滑块（550）的一端连接有锁定球（551），锁定球（551）能伸入安装孔（548）将滑台螺母（519）和滑台平板（520）锁定，锁定滑块（550）的另一端安装限位杆（552），在第二安装套（547）伸出滑台平板（520）的一端内安装有限位环（553），限位杆（552）能经由限位环（553）穿出第二安装套（547），限位环（553）能限制锁定滑块（550）上移伸出第二安装套（547），所述封堵板（544）伸出位于第二安装套（547）的端部时，锁定球（551）压缩第四弹簧（549）进入到安装孔（548）内，将滑台螺母（519）和滑台平板（520）连接固定，滑台平板（520）和第三电动滑台（509）之间还安装有拉簧（541），所述拉簧（541）始终有拉动滑台平板（520）移动与滑台螺母（519）相分离的趋势。

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