CN113579781A - 基于数控机床的数控夹具自动更换装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于数控机床的数控夹具自动更换装置及其使用方法，包括更换架，所述更换架一侧安装有定位机构，所述更换架顶部固定安装有升降气缸，所述升降气缸活塞杆端部连接更换机构。本发明通过旋转旋转把，可以调节上空心板与下空心板的间距，进而满足安装在不同厚度的数控机床侧边，通过上空心板、下空心板以及对应的传动壳的设置，可以将传动壳从对应的上空心板与下空心板移出，进而对数控机床一侧上、下表面进行夹持，同时需要调节该更换装置的整体位置时，通过位移皮带的转动，即可调整更换装置的整体位置，不再需要操作人员将整个更换装置拆卸并移动位置。

Description

基于数控机床的数控夹具自动更换装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体涉及基于数控机床的数控夹具自动更换装置及其使用方法。

背景技术

数控机床广泛用于机械制造业，为了满足多种加工需要，一台数控机床配有多套夹具，以满足各类型的零件加工。工件在数控机床上进行加工的时候，都是工件固定在工作台上，数控机床的夹具将一类工件加工完成后，需要对另一类型工件加工时，数控机床开始换夹具，再加工另一类型工件。一般不同工件加工完成需要更换不同的夹具，浪费时间，所以会使用到数控夹具自动更换装置，但是现有的数控夹具自动更换装置需要调节在数控机床上的位置时，需要将自动更换装置从数控机床上拆下来，换位置后再进行安装，进而不方便调整安装位置，同时使用时容易因为工件的振动而产生振动。

发明内容

本发明的目的在于提供基于数控机床的数控夹具自动更换装置及其使用方法，解决以下技术问题：(1)解决现有技术中数控夹具自动更换装置需要调节在数控机床上的位置时，需要将自动更换装置从数控机床上拆下来，换位置后再进行安装，进而不方便调整安装位置的技术问题；(2)解决现有技术中数控夹具自动更换装置对数控夹具进行固定时，对工件加工会带动数控夹具和自动更换装置振动的技术问题；(3)解决现有技术中自动更换装置对数控夹具的夹持稳定性不高的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于数控机床的数控夹具自动更换装置，包括更换架，所述更换架一侧安装有定位机构，所述更换架顶部固定安装有升降气缸，所述升降气缸活塞杆端部连接更换机构。

进一步的，所述定位机构包括上空心板、下空心板，所述上空心板下表面固定安装有两个导向柱，所述导向柱滑动贯穿下空心板，所述上空心板上转动安装有第一丝杠，所述第一丝杠螺纹连接下空心板。

进一步的，所述第一丝杠顶部固定安装有旋转把，所述上空心板、下空心板内均滑动安装有两个调节块，所述调节块上转动安装有两个第一缓冲杆，四个第一缓冲杆均转动连接传动壳，所述传动壳上转动安装有位移皮带。

进一步的，所述上空心板、下空心板同侧均固定安装有固定侧壳，所述固定侧壳内固定安装有两个安装气缸，所述安装气缸活塞杆端部连接连接板，所述连接板上固定安装有两个第二缓冲杆，四个第二缓冲杆均固定连接进出板。

进一步的，所述更换机构包括升降壳，所述升降壳上滑动安装有两个侧移块，所述侧移块一侧固定安装有调节壳，所述调节壳上滑动安装有活动板。

进一步的，所述活动板上安装有若干负压吸盘，所述调节壳顶部固定安装有顶架，所述顶架一侧固定安装有限位气缸，所述限位气缸活塞杆端部连接侧推壳。

进一步的，所述侧推壳底部为开口状，所述侧推壳内固定安装有两个按压气缸，所述按压气缸活塞杆端部连接按压板。

进一步的，基于数控机床的数控夹具自动更换装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将定位机构置于数控机床侧边，旋拧旋转把，旋转把带动第一丝杠转动，进而下空心板沿两个导向柱上升，调整上空心板与下空心板的间距，而后开启两个驱动电机，两个传动壳上的位移皮带分别与数控机床上、下表面相接触，而后按压气缸活塞杆通过连接板推动第二缓冲杆，两个进出板分别与数控机床上、下表面相接触；

步骤二：将数控夹具置于两个活动板之间，两个侧移块带动两个调节壳相向移动，活动板上的负压吸盘与数控夹具侧面相接触，完成对数控夹具的固定，两个活动板带动数控夹具水平移动，调整数控夹具的位置；

步骤三：调整后，开启升降气缸，升降气缸活塞杆推动升降壳下降，数控夹具下降至数控机床上，开启限位气缸，限位气缸活塞杆推动侧推壳，侧推壳从顶架内移出，侧推壳移动至数控夹具上方，而后开启按压气缸，按压气缸活塞杆带动按压板下降，按压板对数控夹具顶部进行按压，需要移动数控夹具时，进出板收回至对应的固定侧壳内，位移皮带转动，进而带动数控夹具整体移动。

本发明的有益效果：

(1)通过旋转旋转把，可以调节上空心板与下空心板的间距，进而满足安装在不同厚度的数控机床侧边，通过上空心板、下空心板以及对应的传动壳的设置，可以将传动壳从对应的上空心板与下空心板移出，进而对数控机床一侧上、下表面进行夹持，同时需要调节该更换装置的整体位置时，通过位移皮带的转动，即可调整更换装置的整体位置，不再需要操作人员将整个更换装置拆卸并移动位置；

(2)在整个自动更换装置定位后，两个进出板从对应的固定侧壳内移出，两个进出板对数控机床上、下表面进行辅助夹持，进而提高的整体稳定性，同时通过第一缓冲杆和第二缓冲杆的设置，可以在自动更换装置对数控夹具进行夹持的过程中，减小因工件加工而造成的数控夹具产生的振动，从而减小自动更换装置的振动；

(3)通过更换机构上可调节间距的两个活动板的设置，可以满足对不同大小的数控夹具的稳定夹持，活动板滑动安装在调节壳上，方便调整数控夹具的位置，通过顶架与相应的结构设置，可以在将数控夹具安装在数控机床后，对数控夹具顶部进行按压，提高对数控夹具的定位的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的基于数控机床的数控夹具自动更换装置的结构示意图；

图2是本发明定位机构的结构示意图；

图3是本发明下空心板的内部结构图；

图4是本发明固定侧壳的内部结构图；

图5是本发明升降壳的安装视图；

图6是本发明调节壳的内部结构图；

图7是本发明升降壳的内部结构图；

图8是本发明侧推壳的内部结构图。

图中：100、更换架；101、升降气缸；200、定位机构；201、上空心板；202、导向柱；203、第一丝杠；204、下空心板；205、旋转把；206、驱动电机；207、第二丝杠；208、调节块；209、第一缓冲杆；210、传动壳；211、安装电机；212、固定侧壳；213、安装气缸；214、连接板；215、第二缓冲杆；216、进出板；300、更换机构；301、升降壳；302、第三丝杠；303、侧移块；304、调节电机；305、调节壳；306、固定电机；307、活动板；308、负压吸盘；309、第四丝杠；310、顶架；311、限位气缸；312、侧推壳；313、按压气缸；314、按压板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，本发明为基于数控机床的数控夹具自动更换装置，包括更换架100，更换架100一侧安装有定位机构200，更换架100顶部固定安装有升降气缸101，升降气缸101活塞杆端部连接更换机构300。

定位机构200包括上空心板201、下空心板204，上空心板201下表面固定安装有两个导向柱202，导向柱202滑动贯穿下空心板204，上空心板201上转动安装有第一丝杠203，第一丝杠203螺纹连接下空心板204，第一丝杠203顶部固定安装有旋转把205，上空心板201、下空心板204内均滑动安装有两个调节块208，调节块208上转动安装有两个第一缓冲杆209，四个第一缓冲杆209均转动连接传动壳210，传动壳210上转动安装有位移皮带，上空心板201、下空心板204同侧均固定安装有固定侧壳212，固定侧壳212内固定安装有两个安装气缸213，安装气缸213活塞杆端部连接连接板214，连接板214上固定安装有两个第二缓冲杆215，四个第二缓冲杆215均固定连接进出板216。通过旋转旋转把205，可以调节上空心板201与下空心板204的间距，进而满足安装在不同厚度的数控机床侧边。通过上空心板201、下空心板204以及对应的传动壳210的设置，可以将传动壳210从对应的上空心板201与下空心板204移出，进而对数控机床一侧上、下表面进行夹持，同时需要调节该更换装置的整体位置时，通过位移皮带的转动，即可调整更换装置的整体位置，不再需要操作人员将整个更换装置拆卸并移动位置。

两个传动壳210分别活动贯穿上空心板201底部、下空心板204顶部，两个进出板216分别活动贯穿两个进出板216。更换架100固定连接位于上方的固定侧壳212。上空心板201、下空心板204同侧均安装有驱动电机206，驱动电机206输出轴连接第二丝杠207，第二丝杠207两端螺纹面沿中部呈对称设置，第二丝杠207两端螺纹连接两个调节块208。传动壳210内转动安装有若干皮带轮，若干皮带轮之间通过位移皮带传动连接，传动壳210一侧固定安装有安装电机211，安装电机211输出轴连接其中一个皮带轮。在整个自动更换装置定位后，两个进出板216从对应的固定侧壳212内移出，两个进出板216对数控机床上、下表面进行辅助夹持，进而提高的整体稳定性，同时通过第一缓冲杆209和第二缓冲杆215的设置，可以在自动更换装置对数控夹具进行夹持的过程中，减小因工件加工而造成的数控夹具产生的振动，从而减小自动更换装置的振动。

更换机构300包括升降壳301，升降壳301上滑动安装有两个侧移块303，侧移块303一侧固定安装有调节壳305，调节壳305上滑动安装有活动板307，活动板307上安装有若干负压吸盘308，调节壳305顶部固定安装有顶架310，顶架310一侧固定安装有限位气缸311，限位气缸311活塞杆端部连接侧推壳312，侧推壳312底部为开口状，侧推壳312内固定安装有两个按压气缸313，按压气缸313活塞杆端部连接按压板314。通过更换机构300上可调节间距的两个活动板307的设置，可以满足对不同大小的数控夹具的稳定夹持。

升降壳301内转动安装有第三丝杠302，第三丝杠302两端螺纹面沿中部呈对称设置，第三丝杠302两端螺纹连接两个侧移块303，升降壳301内安装有调节电机304，调节电机304输出轴连接齿轮一，第三丝杠302中间位置固定安装有齿轮二，齿轮一与齿轮二相互啮合。活动板307滑动安装在调节壳305上，方便调整数控夹具的位置。

调节壳305一侧固定安装有固定电机306，调节壳305内转动安装有第四丝杠309，固定电机306输出轴连接第四丝杠309，第四丝杠309螺纹连接活动板307。通过顶架310与相应的结构设置，可以在将数控夹具安装在数控机床后，对数控夹具顶部进行按压，提高对数控夹具的定位的稳定性。

请参阅图1-8所示，本实施例的基于数控机床的数控夹具自动更换装置的工作过程如下：

步骤一：将定位机构200置于数控机床侧边，旋拧旋转把205，旋转把205带动第一丝杠203转动，进而下空心板204沿两个导向柱202上升，调整上空心板201与下空心板204的间距，而后开启两个驱动电机206，驱动电机206输出轴带动第二丝杠207转动，第二丝杠207带动两个调节块208相向移动，两个调节块208通过四个第一缓冲杆209带动传动壳210移动，进而两个传动壳210分别从上空心板201、下空心板204内移出，两个传动壳210上的位移皮带分别与数控机床上、下表面相接触，而后按压气缸313活塞杆通过连接板214推动第二缓冲杆215，第二缓冲杆215带动进出板216移动，进而两个进出板216分别从两个固定侧壳212内移出，两个进出板216分别与数控机床上、下表面相接触；

步骤二：将数控夹具置于两个活动板307之间，调节电机304输出轴带动齿轮一转动，齿轮一配合齿轮二带动第三丝杠302转动，第三丝杠302带动两个侧移块303相向移动，两个侧移块303带动两个调节壳305相向移动，进而活动板307上的负压吸盘308与数控夹具侧面相接触，完成对数控夹具的固定，固定电机306输出轴带动第四丝杠309转动，第四丝杠309带动活动板307水平移动，两个活动板307带动数控夹具水平移动，调整数控夹具的位置；

步骤三：调整后，开启升降气缸101，升降气缸101活塞杆推动升降壳301下降，升降壳301带动两个调节壳305下降，进而数控夹具下降至数控机床上，开启限位气缸311，限位气缸311活塞杆推动侧推壳312，侧推壳312从顶架310内移出，侧推壳312移动至数控夹具上方，而后开启按压气缸313，按压气缸313活塞杆带动按压板314下降，按压板314对数控夹具顶部进行按压，需要移动数控夹具时，进出板216收回至对应的固定侧壳212内，安装电机211输出轴带动皮带轮转动，若干皮带轮带动位移皮带转动，进而带动数控夹具整体移动。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.基于数控机床的数控夹具自动更换装置，包括更换架(100)，其特征在于，所述更换架(100)一侧安装有定位机构(200)，所述更换架(100)顶部固定安装有升降气缸(101)，所述升降气缸(101)活塞杆端部连接更换机构(300)。

2.根据权利要求1所述的基于数控机床的数控夹具自动更换装置，其特征在于，所述定位机构(200)包括上空心板(201)、下空心板(204)，所述上空心板(201)下表面固定安装有两个导向柱(202)，所述导向柱(202)滑动贯穿下空心板(204)，所述上空心板(201)上转动安装有第一丝杠(203)，所述第一丝杠(203)螺纹连接下空心板(204)。

3.根据权利要求2所述的基于数控机床的数控夹具自动更换装置，其特征在于，所述第一丝杠(203)顶部固定安装有旋转把(205)，所述上空心板(201)、下空心板(204)内均滑动安装有两个调节块(208)，所述调节块(208)上转动安装有两个第一缓冲杆(209)，四个第一缓冲杆(209)均转动连接传动壳(210)，所述传动壳(210)上转动安装有位移皮带。

4.根据权利要求3所述的基于数控机床的数控夹具自动更换装置，其特征在于，所述上空心板(201)、下空心板(204)同侧均固定安装有固定侧壳(212)，所述固定侧壳(212)内固定安装有两个安装气缸(213)，所述安装气缸(213)活塞杆端部连接连接板(214)，所述连接板(214)上固定安装有两个第二缓冲杆(215)，四个第二缓冲杆(215)均固定连接进出板(216)。

5.根据权利要求1所述的基于数控机床的数控夹具自动更换装置，其特征在于，所述更换机构(300)包括升降壳(301)，所述升降壳(301)上滑动安装有两个侧移块(303)，所述侧移块(303)一侧固定安装有调节壳(305)，所述调节壳(305)上滑动安装有活动板(307)。

6.根据权利要求5所述的基于数控机床的数控夹具自动更换装置，其特征在于，所述活动板(307)上安装有若干负压吸盘(308)，所述调节壳(305)顶部固定安装有顶架(310)，所述顶架(310)一侧固定安装有限位气缸(311)，所述限位气缸(311)活塞杆端部连接侧推壳(312)。

7.根据权利要求6所述的基于数控机床的数控夹具自动更换装置，其特征在于，所述侧推壳(312)底部为开口状，所述侧推壳(312)内固定安装有两个按压气缸(313)，所述按压气缸(313)活塞杆端部连接按压板(314)。

8.基于数控机床的数控夹具自动更换装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将定位机构(200)置于数控机床侧边，旋拧旋转把(205)，旋转把(205)带动第一丝杠(203)转动，进而下空心板(204)沿两个导向柱(202)上升，调整上空心板(201)与下空心板(204)的间距，而后开启两个驱动电机(206)，两个传动壳(210)上的位移皮带分别与数控机床上、下表面相接触，而后按压气缸(313)活塞杆通过连接板(214)推动第二缓冲杆(215)，两个进出板(216)分别与数控机床上、下表面相接触；

步骤二：将数控夹具置于两个活动板(307)之间，两个侧移块(303)带动两个调节壳(305)相向移动，活动板(307)上的负压吸盘(308)与数控夹具侧面相接触，完成对数控夹具的固定，两个活动板(307)带动数控夹具水平移动，调整数控夹具的位置；

步骤三：调整后，开启升降气缸(101)，升降气缸(101)活塞杆推动升降壳(301)下降，数控夹具下降至数控机床上，开启限位气缸(311)，限位气缸(311)活塞杆推动侧推壳(312)，侧推壳(312)从顶架(310)内移出，侧推壳(312)移动至数控夹具上方，而后开启按压气缸(313)，按压气缸(313)活塞杆带动按压板(314)下降，按压板(314)对数控夹具顶部进行按压，需要移动数控夹具时，进出板(216)收回至对应的固定侧壳(212)内，位移皮带转动，进而带动数控夹具整体移动。

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