CN113118833A - 一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置 - Google Patents

一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113118833A
CN113118833A CN202110273715.4A CN202110273715A CN113118833A CN 113118833 A CN113118833 A CN 113118833A CN 202110273715 A CN202110273715 A CN 202110273715A CN 113118833 A CN113118833 A CN 113118833A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
tool
control
sensor
tool changing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110273715.4A
Other languages
English (en)
Inventor
郭冬云
王大中
汪琪
郭凯梁
王文浩
杨阳
吴淑晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Engineering Science
Original Assignee
Shanghai University of Engineering Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Engineering Science filed Critical Shanghai University of Engineering Science
Priority to CN202110273715.4A priority Critical patent/CN113118833A/zh
Publication of CN113118833A publication Critical patent/CN113118833A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155414—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers
    • B23Q2003/155425—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable
    • B23Q2003/155428—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable about a common axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，包括换刀臂(5)、传感器(9)、控制气缸(15)和推销(10)；传感器(9)、控制气缸(15)和推销(10)均安装在换刀臂上，控制气缸(15)分别与传感器(9)和推销(10)相连；所述传感器监测刀具重量即所需的夹紧力，将所需夹紧力的信息传递给控制气缸，控制气缸接收信号，驱动推销进行机械运动，从而实现刀具的夹紧或放松。本发明的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，相对与传统的夹紧装置，不易发生弹性变形，更能精准的夹紧和放松刀具，在换刀过程中刀具不易脱落，解决了刀具夹紧问题。

Description

一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置
技术领域
本发明属于自动换刀技术领域，涉及一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置。
背景技术
自动换刀系统简称ATC，是加工中心的重要部件，由它实现零件工序之间连续加工的换刀要求，即在每一工序完成后自动将下一工序所用的新刀具更到主轴上，从而保证了加工中心工艺集中的工艺特点，刀具的交换一般通过机械手、刀库和机床主轴的协调动作共同完成。
带刀库和自动换刀装置的数控机床，其主轴箱和转塔主轴头相比较，由于主轴箱内只有一个主轴，主轴部件具有足够刚度，因而能够满足各种精密加工的要求。另外，刀库可以存放数量更多的刀具，以进行复杂零件的加工，可明显提高数控机床的适应性和加工效率。自动换刀系统特别适用于加工中心。
机械手技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
机械手在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。在现实生活中，机械手并不是在简单意义上代替人的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置。这种装置既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说，机械手是机器进化过程的产物，是工业以及非产业界的重要生产服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
当需要进行换刀时，由换刀机构从刀库中取出刀具并装入主轴刀孔中，然后将主轴使用过的旧刀具再送还到刀库中。通过分析主轴与刀库的相对位置，合理设计和安排换刀动作，使换刀机构能够完成刀库中刀具与主轴上刀具的交换。其主要目的是为了缩短非切削时间，尽可能的提高生产效率和降低生产成本，以此来提升整个加工中心的生产力水平降。
换刀机械手常见故障：刀具夹紧后松不开、刀具从机械手中脱落、刀具夹不紧。
因此，如何通过换刀臂的手爪抓紧和放松刀具，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，包括换刀臂、传感器、控制气缸和推销；
传感器、控制气缸和推销均安装在换刀臂上，控制气缸分别与传感器和推销相连；所述传感器监测刀具重量即所需的夹紧力，将所需夹紧力的信息传递给控制气缸，控制气缸接收信号，驱动推销进行机械运动，从而实现刀具的夹紧或放松。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，控制气缸的气缸杆与推销通过联轴器连接，控制气缸驱动推销运动，从而实现刀具的夹紧和放松。
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，控制气缸通过传感器上的引脚与传感器相连接。
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，还包括旋转气缸；
所述旋转气缸包括箱体、箱体盖和设置在箱体内部的转动装置，转动装置由齿轮轴和齿条构成；
所述旋转气缸通过齿轮轴连接到换刀臂上(具体可以将齿轮轴的一端做成有螺纹，连接到换刀臂上)，所述齿轮轴的运动是通过齿轮和齿条的啮合运动，驱动换刀臂的旋转运动，从而达到自动换刀的目的。
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，旋转气缸的箱体和箱体盖通过螺栓孔和螺栓Ⅰ可拆卸连接在一起。
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，箱体盖的表面设置有对称的安装孔，由于齿轮与齿条的摩擦较大，安装孔的作用是为了方便加润滑剂进去。
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，所述换刀臂由手臂和手爪组成，所述传感器安装在手臂上，所述控制气缸安装在手臂内部。
如上所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，换刀臂上方安装有弹簧罩，弹簧罩与换刀臂之间通过螺栓Ⅱ连接，安装弹簧罩的作用防止灰尘等污染进入是换刀臂内部。
本发明的原理如下：
本发明装置能够很好地解决换刀过程中的刀具夹不紧、脱落等问题。不同于现有技术的换刀机构，现有技术在自动换刀过程中由于换刀臂的旋转运动为主运动，对刀具的夹紧和放松问题，则是通过换刀臂中的弹簧进行夹紧和放松。由于弹簧是弹性元件，用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。故对刀具的夹紧和放松具有一定的弹性变化。本发明设计了一个合理的通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置来解决这一问题。本发明通过控制气缸推动推销夹紧和放松刀具，传感器接收信号并传递给控制气缸，控制气缸推动推销运动。在进行换刀运动时，传感器确定了刀具所需的力的大小再通过控制气缸推动推销夹紧刀具。由于弹簧是弹性原件，用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状，而本发明采用推销夹紧刀具，推销是刚性原件，在外力的作用下不易发生变形，故对刀具的夹紧和放松有很好的控制。
有益效果：
(1)本发明的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，相对与传统的夹紧装置，不易发生弹性变形；
(2)本发明的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，相对与传统的夹紧装置，更能精准的夹紧和放松刀具；
(3)本发明的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，相对与传统的夹紧装置，在换刀过程中刀具不易脱落；
(4)本发明的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，相对与传统的夹紧装置，解决了刀具夹紧问题。
附图说明
图1为本发明的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置的立体结构示意图；
图2为一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置的局部放大图的结构示意图；
图3为一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置的旋转气缸结构示意图；
图4为一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置的推销与气缸的配合结构图；
其中，1-安装孔，2-螺栓Ⅰ，3-齿轮轴，4-定位销，5-换刀臂，6-螺栓Ⅱ，7-弹簧罩，8-手爪，9-传感器，10-推销，11-旋转气缸，12-齿条，13-箱体，14-联轴器，15-控制气缸，16-箱体盖。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，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附权利要求书所限定的范围。
一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，如图1～4所示，包括换刀臂5、传感器9、控制气缸15、推销10和旋转气缸11；
换刀臂5由手臂和手爪8组成；传感器9、控制气缸15和推销10均安装在换刀臂5上；其中传感器9安装在手臂上，控制气缸15安装在手臂内部；控制气缸15分别与传感器9和推销10相连，具体地，控制气缸15的气缸杆与推销10通过联轴器14连接，控制气缸15通过传感器9上的引脚与传感器9相连接；
换刀臂5上方安装有弹簧罩7，弹簧罩7与换刀臂5之间通过螺栓Ⅱ6连接；
旋转气缸11包括箱体13、箱体盖16和设置在箱体13内部的转动装置，转动装置由齿轮轴3和齿条12构成；旋转气缸11通过齿轮轴3连接到换刀臂5上，具体为：将齿轮轴的一端做成有螺纹，连接到换刀臂上；
旋转气缸11的箱体13和箱体盖16通过螺栓孔和螺栓Ⅰ2可拆卸连接在一起；箱体盖16的表面上设置有对称的安装孔1。
在实际应用中，旋转气缸11通过齿轮轴3和齿条12的啮合运动，驱动换刀臂5的旋转运动，从而达到自动换刀的目的。当所述换刀臂5到达刀库所需换刀的位置，刀具移动到换刀臂5处，定位销4限制固定刀具，由所述传感器9接收信号，将电信号转换为机械信号，再传递到控制气缸15，所述控制气缸15将机械信号转化成机械运动，用以带动推销10的向前或向后运动。所述推销10得到前后运动，即可以达到设计要求，从而能够实现自动换刀的要求。解决了自动换刀的夹紧问题；
在换刀过程中，传感器9会实时监测所需夹紧力的大小，将得到的信号传递给控制气缸15，控制气缸15做出相应的指令，推动推销10运动，从而夹紧或放松刀具。

Claims (8)

1.一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于：包括换刀臂(5)、传感器(9)、控制气缸(15)和推销(10)；
传感器(9)、控制气缸(15)和推销(10)均安装在换刀臂上，控制气缸(15)分别与传感器(9)和推销(10)相连。
2.根据权利要求1所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，控制气缸(15)的气缸杆与推销(10)通过联轴器(14)连接。
3.根据权利要求1所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，控制气缸(15)通过传感器(9)上的引脚与传感器上(9)相连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，还包括旋转气缸(11)；
所述旋转气缸(11)包括箱体(13)、箱体盖(16)和设置在箱体(13)内部的转动装置，转动装置由齿轮轴(3)和齿条(12)构成；
所述旋转气缸(11)通过齿轮轴(3)连接到换刀臂(5)上。
5.根据权利要求4所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，旋转气缸(11)的箱体(13)和箱体盖(16)通过螺栓孔和螺栓Ⅰ(2)可拆卸连接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，箱体盖(16)的表面设置有对称的安装孔(1)。
7.根据权利要求4所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，所述换刀臂(5)由手臂和手爪(8)组成，所述传感器(9)安装在手臂上，所述控制气缸(15)安装在手臂内部。
8.根据权利要求7所述的一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置，其特征在于，换刀臂(5)上方安装有弹簧罩(7)，弹簧罩(7)与换刀臂(5)之间通过螺栓Ⅱ(6)连接。
CN202110273715.4A 2021-03-15 2021-03-15 一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置 Pending CN113118833A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110273715.4A CN113118833A (zh) 2021-03-15 2021-03-15 一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110273715.4A CN113118833A (zh) 2021-03-15 2021-03-15 一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113118833A true CN113118833A (zh) 2021-07-16

Family

ID=76773404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110273715.4A Pending CN113118833A (zh) 2021-03-15 2021-03-15 一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113118833A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114603386A (zh) * 2022-04-13 2022-06-10 意特利（滁州）智能数控科技有限公司 一种数控机床的换刀装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2025807A (en) * 1978-07-27 1980-01-30 Herbert Ltd A A Transfer Mechanism for Moving a Body Between Two Locations
CN106624938A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 郭洪 一种加工中心换刀机械手控制系统
CN108188800A (zh) * 2018-03-05 2018-06-22 内蒙古工业大学 一种加工中心气动换刀机械手
CN110039353A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 圣杰国际股份有限公司 自动换刀机构的换刀臂
CN210209455U (zh) * 2019-04-24 2020-03-31 杭州叉车门架有限公司 一种钻床用自动化夹持装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2025807A (en) * 1978-07-27 1980-01-30 Herbert Ltd A A Transfer Mechanism for Moving a Body Between Two Locations
CN106624938A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 郭洪 一种加工中心换刀机械手控制系统
CN110039353A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 圣杰国际股份有限公司 自动换刀机构的换刀臂
CN108188800A (zh) * 2018-03-05 2018-06-22 内蒙古工业大学 一种加工中心气动换刀机械手
CN210209455U (zh) * 2019-04-24 2020-03-31 杭州叉车门架有限公司 一种钻床用自动化夹持装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114603386A (zh) * 2022-04-13 2022-06-10 意特利（滁州）智能数控科技有限公司 一种数控机床的换刀装置
CN114603386B (zh) * 2022-04-13 2023-01-24 意特利（滁州）智能数控科技有限公司 一种数控机床的换刀装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106826191B (zh) 一种气门锁夹的压装机构
CN209737132U (zh) 一种自拾取换刀的一体式链式刀库
CN113118833A (zh) 一种通过气缸控制推销夹紧刀具的自动换刀装置
CN112079119A (zh) 一种磁性夹持送料机械手
CN202964015U (zh) 活动真空吸附工作台
CN111590370A (zh) 一种自拾取换刀的一体式链式刀库
CN210549352U (zh) 一种齿轮与轴自动组装机
CN208712941U (zh) 基于钻模板配合的双面组合钻床夹具
CN219189839U (zh) 一种自动更换打磨耗材设备
CN210936830U (zh) 一种提高直线七轴生产节拍的快换系统
CN111660184A (zh) 一种柔性全自动打磨系统
CN203357466U (zh) 机器手夹持端阻尼结构
CN2242749Y (zh) 数控机床专用普通弹簧夹头自动换刀系统
CN113894698B (zh) 丝锥上下料装置
CN108406837A (zh) 一种缸盖清砂搬运机器人手爪
CN209664846U (zh) 一种模具加工用钻孔机器人
CN109202119B (zh) 双机械手协同辅助的钻削自动化智能制造装备
CN214561032U (zh) 一种全自动组合式工业机械手
CN211332579U (zh) 一种基于串并混联的磨削机构
CN113579827A (zh) 一种六轴加工用智能测控设备及使用方法
CN212364840U (zh) 工业机器人设备的通信系统及应用其的工业机器人设备
CN209223538U (zh) 带域控制器的压机工作站
CN211414585U (zh) 一种可转位刀片自动转角侧压治具
CN210967995U (zh) 一种自动换刀装置
CN207938731U (zh) 一种侧板对接装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210716