CN112720011A - Cnc自动抓料刀柄 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种CNC自动抓料刀柄，包括可安装在机床主轴座上的刀柄主体、伸缩组件及至少两个夹爪；刀柄主体底部沿其轴向向内开设有安装槽；伸缩组件安装在安装槽内，其包括压缩弹簧、伸缩活塞以及导套，导套固定安装在安装槽内靠近槽口的位置，伸缩活塞可沿刀柄主体轴向往复滑动地安装在导套内，其一端突伸出导套，伸缩活塞一端与导套之间形成空腔，压缩弹簧两端分别抵顶伸缩活塞与刀柄主体，于刀柄主体内开设有进气通道，进气通道与空腔相连通；每一夹爪包括连接部及夹取部，连接部一端枢接在伸缩活塞上，连接部与夹取部的交接部位枢接在刀柄主体上。上述抓料刀柄使机床具备自动上下料的功能，刀柄与机床的适配性较强，不占用机床空间。

Description

CNC自动抓料刀柄

技术领域

本发明实施例涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种CNC自动抓料刀柄。

背景技术

自动抓料刀柄一般用于CNC（Computer Numerical Control，数控）机床加工过程中抓取产品，用以提高生产效率、加工精度、降低成本及实现自动化加工。现有普通CNC机床通常没有机械手，零件批量加工时，上下料主要靠人工，效率低、成本高。

为实现自动化上下料，往往需要加装机械手。机械手普遍不适宜安装在机床主轴上，需安装于机床内部或外部，导致机床空间被占用或机床整体占用面积大；同时，机械手装备较为复杂，采购成本及机床改装费用昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，并且不占用机床空间、与机床适配性较强的CNC自动抓料刀柄。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种CNC自动抓料刀柄，包括可安装在机床主轴座上的刀柄主体、伸缩组件及至少两个夹爪；所述刀柄主体底部沿其轴向向内开设有安装槽；所述伸缩组件安装在所述安装槽内，其包括压缩弹簧、伸缩活塞以及导套，所述导套固定安装在所述安装槽内靠近槽口的位置，并与所述安装槽内侧壁密封配合，所述伸缩活塞可沿所述刀柄主体轴向往复滑动地安装在所述导套内，且其一端突伸出所述导套，所述伸缩活塞的另一端与所述安装槽内侧壁密封配合，所述伸缩活塞一端与所述导套之间形成空腔，所述压缩弹簧的两端分别抵顶所述伸缩活塞与刀柄主体，于所述刀柄主体内开设有进气通道，所述进气通道与所述空腔相连通；每一夹爪呈倒“L”形，包括连接部及夹取部，所述连接部的一端可转动地枢接在所述伸缩活塞上，所述连接部与夹取部的交接部位可转动地枢接在所述刀柄主体上。

进一步地，所述伸缩活塞包括活塞及伸缩杆，所述活塞固定安装在所述伸缩杆顶部，所述伸缩杆可沿所述刀柄主体轴向往复滑动地安装在所述导套内，且其一端突伸出所述导套，所述夹爪枢接于所述伸缩杆上，所述活塞与所述安装槽内侧壁密封配合，所述空腔位于所述活塞与导套之间。

进一步地，所述活塞通过螺丝固定安装在所述伸缩杆上，所述压缩弹簧一端套置于所述螺丝的头部。

进一步地，所述刀柄主体的外壁面具有环状台阶，所述抓料刀柄还包括动密封环，所述动密封环套置于所述刀柄主体外部，且贴设于所述台阶，所述台阶上开设有弧形的第一凹槽，所述动密封环与所述台阶的配合面上，对应所述第一凹槽的部位开设有第二凹槽，所述抓料刀柄还包括复位压缩弹簧，所述复位压缩弹簧位于由所述第一、第二凹槽共同形成的弧形槽内，且其两端分别靠近所述弧形槽的两端。

进一步地，所述动密封环与所述台阶的配合面上还设有弧形限位槽，所述台阶上对应所述限位槽的部位设有定位销，所述定位销插置于所述限位槽中。

进一步地，所述动密封环内开设有进气通道，所述进气通道与所述刀柄主体上的进气通道相连通。

进一步地，所述刀柄主体外侧壁与所述动密封环的配合面上沿圆周向开有设有环形槽，所述环形槽与所述刀柄主体上的进气通道以及所述动密封环上的进气通道相连通。

进一步地，所述动密封环与刀柄主体之间具有径向间隙，所述动密封环与刀柄主体径向之间夹置有密封圈。

进一步地，所述抓料刀柄还包括套置于所述刀柄主体上的轴承及轴承压环，所述轴承位于所述动密封环底部，所述轴承压环位于所述轴承底部。

进一步地，所述抓料刀柄还包括进气固定板，所述进气固定板安装在机床主轴座上，其内开设有进气通道，所述进气固定板的一端设有与所述进气通道相连通的进气接头，所述进气固定板上的进气通道与所述动密封环上的进气通道相连通。

与现有技术相比较，本发明实施例在压缩弹簧弹力的作用下夹爪为常开状态，当通气时，伸缩活塞向上移动，压缩弹簧被压缩，使夹爪夹紧工件，通过伸缩活塞的伸缩，可控制夹爪夹紧或松开，上述抓料刀柄结构简单，使机床具备自动上下料的功能，解决了零件批量加工时主要靠人力上下料效率低、成本高的问题；同时，上述刀柄主体可安装在机床主轴座上，刀柄与机床的适配性较强，不占用机床空间。

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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一较佳实施例的立体示意图。

图2是图1所示刀柄安装在机床主轴座上的剖视示意图。

图3是图2中A部位的局部放大示意图。

图4是图1中动密封环的立体示意图。

图5是图1中动密封环与刀柄配合面的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图3，是本发明的一较佳实施例，该CNC自动抓料刀柄包括可安装在机床主轴座100上的刀柄主体1、伸缩组件及至少两个夹爪2。刀柄主体1底部沿其轴向向内开设有安装槽11。伸缩组件安装在安装槽11内，其包括压缩弹簧3、伸缩活塞4以及导套5。导套5固定安装在安装槽11内靠近槽口的位置，且其外侧壁与安装槽11内侧壁密封配合。伸缩活塞4可沿刀柄主体1轴向往复滑动地安装在导套5内，且其一端突伸出导套5，伸缩活塞4的另一端与安装槽11内侧壁密封配合，伸缩活塞4一端与导套5之间形成空腔12。压缩弹簧3的两端分别抵顶伸缩活塞4与刀柄主体1。于刀柄主体1内开设有进气通道13，进气通道13与空腔12相连通。每一夹爪2呈倒“L”形，包括连接部21及夹取部22，连接部21的一端可转动地枢接在伸缩活塞4上，连接部21与夹取部22的交接部位可转动地枢接在刀柄主体1上。

工作过程中，在压缩弹簧3弹力的作用下夹爪2为常开状态；当通气时，伸缩活塞4向上移动，压缩弹簧3被压缩，使得夹爪2夹紧工件，工件夹紧后随主轴旋转一定角度实现工件拧断的功能。

具体地，刀柄主体1靠近安装槽11槽口的一端凹设有卡槽（图中未标示），导套5底端压置有一压环6，压环6卡固于卡槽内，从而将导套5固定于安装槽11内。伸缩活塞4包括活塞41及伸缩杆42，活塞41通过螺丝43固定安装在伸缩杆42顶部，压缩弹簧3一端套置于螺丝43的头部。伸缩杆42可沿刀柄主体1轴向往复滑动地安装在导套5内，且其一端突伸出导套5。活塞41与安装槽11内侧壁密封配合，空腔12位于活塞41与导套5之间。夹爪2枢接于伸缩杆42突伸出导套5的一端，夹爪2的夹取部22上用于夹取工件的部位固定设有胶块23，以防夹伤工件。活塞41带动伸缩杆42运动时会带动夹爪2运动，并在压缩弹簧3的作用下实现夹爪2夹紧、松开的动作。

上述抓料刀柄还包括动密封环7、轴承71及轴承压环72。刀柄主体1的外壁面具有环状台阶14，动密封环7套置于刀柄主体1外部，且贴设于台阶14。轴承71及轴承压环72套置于刀柄主体1上，轴承71位于动密封环7底部，轴承压环72位于轴承71底部，从而将动密封环7安装在刀柄主体1上。动密封环7与刀柄主体1之间具有径向间隙，于动密封环7与刀柄主体1径向之间夹置有密封圈8，当刀柄主体1旋转时，动密封环7固定不动。请一同参阅图4及图5，台阶14上开设有弧形的第一凹槽141，动密封环7与台阶14的配合面上，对应第一凹槽141的部位开设有第二凹槽701，抓料刀柄还包括复位压缩弹簧9，复位压缩弹簧9位于由第一、第二凹槽141、701共同形成的弧形槽内，且其两端分别靠近弧形槽的两端。

动密封环7内开设有进气通道703，进气通道703的进气孔7031位于动密封环7表面，进气通道703与刀柄主体1上的进气通道13相连通。刀柄主体1外侧壁与动密封环7的配合面上沿圆周向开有设有环形槽15，环形槽15与刀柄主体1上的进气通道13以及动密封环7上的进气通道703相连通，这样，刀柄主体1旋转时，动密封环7与刀柄主体1上的进气通道703、13也能保持连通。

此外，上述抓料刀柄还包括进气固定板10，进气固定板10通过螺丝101固定安装在机床主轴座100上，其内开设有进气通道102，进气固定板10的一端设有与进气通道102相连通的进气接头103，进气固定板10上的进气通道102与动密封环7上的进气通道703相连通。

当夹爪2夹紧工件后，刀柄主体1随主轴旋转一定角度以拧断工件时，动密封环7固定不动，复位压缩弹簧9被压缩，当刀柄主体1旋转拧断工件后，断气，放料，抓料刀柄被放入刀库，压缩弹簧3的弹力使伸缩活塞4及夹爪2回复到初始状态，复位压缩弹簧9的弹力使动密封环7相对刀柄主体1旋转一定角度，从而使动密封环7与刀柄主体1的相对位置回复到初始位置，以确保下次将抓料刀柄安装至机床主轴座100上时，进气固定板10上的进气通道102与动密封环7表面的进气孔7031对齐连通。为防止刀柄主体1旋转角度过大，动密封环7与台阶14的配合面上还没设有弧形限位槽702，台阶14上对应限位槽702的部位设有定位销142，定位销142插置于限位槽702中。

上述抓料刀柄工作时，在压缩弹簧3弹力的作用下夹爪2为常开状态；当通气时，活塞41使压缩弹簧3压缩、同时带动伸缩杆42向上移动，使得夹爪2夹紧工件，工件夹紧后随主轴旋转一定角度实现工件拧断的功能；刀柄主体1随主轴旋转一定角度时，动密封环7固定不动，复位压缩弹簧9被压缩，刀柄主体1旋转拧断工件并被放入刀库后，在复位压缩弹簧9弹力作用下，动密封环7相对刀柄主体1旋转一定角度，使动密封环7与刀柄主体1的相对位置复位。

上述刀柄主体1可采用BT、SK、CAPTO、BBT、HSK等标准的刀柄型号，这样，不使用时，抓料刀柄能和常规刀柄一样寄存于刀库中，无需占用机床其余空间，使用时，经机床换刀机构安装于机床主轴座100上即可，安装时，只需在机床上攻螺纹孔，将进气固定板10固定即可，对机床改动小，改装成本低。

本发明实施例在压缩弹簧3弹力的作用下夹爪2为常开状态，当通气时，伸缩活塞4向上移动，压缩弹簧3被压缩，使夹爪2夹紧工件，通过伸缩活塞4的伸缩，可控制夹爪2夹紧或松开，上述抓料刀柄结构简单，使机床具备自动上下料的功能，解决了零件批量加工时主要靠人力上下料效率低、成本高的问题；同时，上述刀柄主体1可安装在机床主轴座100上，抓料刀柄与机床的适配性较强，不占用机床空间。

上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CNC自动抓料刀柄，其特征在于，包括可安装在机床主轴座上的刀柄主体、伸缩组件及至少两个夹爪；所述刀柄主体底部沿其轴向向内开设有安装槽；所述伸缩组件安装在所述安装槽内，其包括压缩弹簧、伸缩活塞以及导套，所述导套固定安装在所述安装槽内靠近槽口的位置，并与所述安装槽内侧壁密封配合，所述伸缩活塞可沿所述刀柄主体轴向往复滑动地安装在所述导套内，且其一端突伸出所述导套，所述伸缩活塞的另一端与所述安装槽内侧壁密封配合，所述伸缩活塞一端与所述导套之间形成空腔，所述压缩弹簧的两端分别抵顶所述伸缩活塞与刀柄主体，于所述刀柄主体内开设有进气通道，所述进气通道与所述空腔相连通；每一夹爪呈倒“L”形，包括连接部及夹取部，所述连接部的一端可转动地枢接在所述伸缩活塞上，所述连接部与夹取部的交接部位可转动地枢接在所述刀柄主体上。

2.如权利要求1所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述伸缩活塞包括活塞及伸缩杆，所述活塞固定安装在所述伸缩杆顶部，所述伸缩杆可沿所述刀柄主体轴向往复滑动地安装在所述导套内，且其一端突伸出所述导套，所述夹爪枢接于所述伸缩杆上，所述活塞与所述安装槽内侧壁密封配合，所述空腔位于所述活塞与导套之间。

3.如权利要求2所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述活塞通过螺丝固定安装在所述伸缩杆上，所述压缩弹簧一端套置于所述螺丝的头部。

4.如权利要求1所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述刀柄主体的外壁面具有环状台阶，所述抓料刀柄还包括动密封环，所述动密封环套置于所述刀柄主体外部，且贴设于所述台阶，所述台阶上开设有弧形的第一凹槽，所述动密封环与所述台阶的配合面上，对应所述第一凹槽的部位开设有第二凹槽，所述抓料刀柄还包括复位压缩弹簧，所述复位压缩弹簧位于由所述第一、第二凹槽共同形成的弧形槽内，且其两端分别靠近所述弧形槽的两端。

5.如权利要求4所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述动密封环与所述台阶的配合面上还设有弧形限位槽，所述台阶上对应所述限位槽的部位设有定位销，所述定位销插置于所述限位槽中。

6.如权利要求4所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述动密封环内开设有进气通道，所述进气通道与所述刀柄主体上的进气通道相连通。

7.如权利要求6所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述刀柄主体外侧壁与所述动密封环的配合面上沿圆周向开有设有环形槽，所述环形槽与所述刀柄主体上的进气通道以及所述动密封环上的进气通道相连通。

8.如权利要求4所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述动密封环与刀柄主体之间具有径向间隙，所述动密封环与刀柄主体径向之间夹置有密封圈。

9.如权利要求4所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述抓料刀柄还包括套置于所述刀柄主体上的轴承及轴承压环，所述轴承位于所述动密封环底部，所述轴承压环位于所述轴承底部。

10.如权利要求4所述的CNC自动抓料刀柄，其特征在于，所述抓料刀柄还包括进气固定板，所述进气固定板安装在机床主轴座上，其内开设有进气通道，所述进气固定板的一端设有与所述进气通道相连通的进气接头，所述进气固定板上的进气通道与所述动密封环上的进气通道相连通。

Images