CN113770783A - 一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，涉及车床加工装置领域。该数控车床或镗床用刀具自动切换装置，包括底板、刀头、送料组件、碎屑收集组件、刀具盘组件和刀具切换组件，所述送料组件与底板的顶端相连，所述碎屑收集组件和送料组件相连。通过设置刀具切换组件在实现自动切换刀头的基础上并保证了刀头在切换移动过程中的牢固性，有效地解决了刀头在更换过程中易掉落的问题，通过设置碎屑收集组件实现了工件在加工过程中同步清理金属碎屑的目的，保证了工件加工中产生的金属废屑可以及时有效的被清理收集，然后回收利用，既节省了人工成本还避免了金属资源的浪费，同时还可以保证镗床不会受金属废屑影响运行。

Description

一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置

技术领域

本发明涉及车床加工装置技术领域，具体为一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置。

背景技术

镗床是要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床，通常镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动，它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切削的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备，螺纹及加工外圆和端面等。

镗床在使用过程中其刀具会根据需要进行不断切换，但是传统的刀具自动切换装置在使用过程中会出现刀头固定不稳，导致刀具掉落的情况，其次镗床在对工件加工过程中其产生的废屑需要人工进行清理，不仅大大浪费了人工成本同时散落在镗床的金属废屑还会影响镗床的正常运行。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，解决了传统刀具自动切换装置在使用过程中刀头固定不稳，导致刀具掉落的情况的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，包括底板、刀头、送料组件、碎屑收集组件、刀具盘组件和刀具切换组件，所述送料组件与底板的顶端相连，所述碎屑收集组件和送料组件相连，所述刀具盘组件与底板的顶端相连，所述刀具切换组件与底板的顶端相连，所述刀头与刀具切换组件相连，所述碎屑收集组件包括清理刷、齿条板、储屑槽和收集盒，所述储屑槽的内部转动连接有绞龙，所述绞龙的一端转动连接在储屑槽的内壁上，所述绞龙的另一端贯穿绞龙与收集盒的内部相通，所述绞龙的外部固定连接有圆柱齿轮，所述刀具切换组件包括第二导轨、第二气缸、第二电机和转动杆，所述转动杆的左右两侧内部均设置有一组第二限位槽，所述第二限位槽的内部底端均固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二限位槽的内部上下两端均通过柱形槽转动连接有按压头，所述按压头的一端与位置相对应的第二电动伸缩杆转动连接，所述按压头的另一端与刀头的外部相接触。

优选的，所述底板的右侧设置有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有连接管，所述连接管的左端固定连接有刀杆，所述刀杆的左端与刀头连接。

优选的，所述送料组件包括两个第一导轨，所述第一导轨的顶端滑动连接有送料板，所述送料板的顶端设置有第一限位槽，所述第一限位槽的内部转动连接有双向螺杆，所述双向螺杆的一端转动连接在第一限位槽的内壁上，所述双向螺杆的另一端贯穿送料板的外部固定连接有梅花旋钮，所述双向螺杆的外部螺纹连接有两个夹板。

优选的，两个所述夹板的下端均滑动连接在第一限位槽内。

优选的，所述刀具盘组件包括固定板，所述固定板的顶端外侧固定连接有第一气缸，所述第一气缸的输出端固定连接有刀具盘，所述刀具盘的外部设置有多个刀头槽，所述刀头槽的内壁四周设置有多个机械槽，所述机械槽的内底壁均固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的输出端固定连接有夹块，所述夹块可与刀头的外部相接触。

优选的，所述清理刷与送料板的右侧固定连接，所述齿条板与送料板的下部前端固定连接，所述储屑槽设置在底板的顶端右侧，所述收集盒与底板的后端固定连接，所述齿条板和圆柱齿轮啮合连接。

优选的，所述第二导轨的下端与底板的顶端固定连接，所述第二导轨的顶端滑动连接有立板，所述第二气缸固定连接在立板的顶端右侧，所述第二电机与第二气缸的活塞杆端处相连，所述转动杆与第二电机的输出端相连。

优选的，所述底板的顶部后端固定连接有支撑柱，所述支撑柱的顶端设置有操控台。

工作原理：把待加工的工件放在送料板上，然后转动夹板带动双向螺杆在第一限位槽内进行转动，双向螺杆在转动过程中带动外部螺纹连接的两个夹板做横向水平方向的相对运动，两个夹板在移动过程中从而可以实现对待加工工件的固定，避免其在加工过程中出现位移，影响加工的质量，然后通过送料板在第一导轨的滑动实现工件加工位置的改变，启动第一电机运作带动连接管和刀杆旋转，刀杆的旋转从而可以带动刀头进行转动，刀头在转动过程中从而可以对工件进行加工，当需要更换刀头时，可以使立板在第二导轨的顶端进行移动，移动过程中启动第二气缸运行带动转动杆与刀杆上的刀头处于同一水平面，然后启动第二电机旋转带动转动杆进行转动，转动杆在转动过程中使其一端凹槽与刀头水平，然后立板在第二导轨的顶端再次移动使刀头嵌入至转动杆的凹槽内，然后启动第二电动伸缩杆带动按压头对凹槽内的刀头进行固定，接着再次启动第二气缸运作带动刀头与刀杆分离，然后旋转转动杆使转动杆的两侧凹槽进行水平换位，接着立板在第二导轨的顶端滑动至刀具盘处使转动杆的一侧凹槽与刀头槽处于同一水平面，然后重复上述步骤把刀头放入至刀头槽内，然后第一电动伸缩杆运作带动夹块对刀头槽内的刀头进行夹持固定，接着第一气缸旋转带动刀具盘转动把其他型号的刀头转动至转动杆凹槽处，然后重复上述步骤把新的刀头嵌入至转动杆凹槽内并进行固定，然后重复上述步骤把新的刀头与刀杆连接，从而实现刀具切换的目的，加工过程中产生的废屑会在送料板的移动过程中通过清理刷清扫至储屑槽内，然后送料板在移动过程中可以带动齿条板同步移动，齿条板在移动过程中可以带动圆柱齿轮在储屑槽内旋转，圆柱齿轮在转动过程中从而可以带动绞龙在储屑槽内转动，绞龙的转动从而可以把储屑槽内的废屑输送至收集盒内进行收集回收利用。

（三）有益效果

本发明提供了一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置。具备以下有益效果：

1、本发明通过设置刀具切换组件在实现自动切换刀头的基础上并保证了刀头在切换移动过程中的牢固性，有效地解决了刀头在更换过程中易掉落的问题。

2、本发明通过设置碎屑收集组件实现了工件在加工过程中同步清理金属碎屑的目的，保证了工件加工中产生的金属废屑可以及时有效的被清理收集，然后回收利用，既节省了人工成本还避免了金属资源的浪费，同时还可以保证镗床不会受金属废屑影响运行。

3、本发明通过设置送料组件在保证正常进给送料的同时还可以对待加工的工件进行有效固定，避免其在加工过程中出现位移，影响加工的质量。

4、本发明通过设置刀具盘组件在保证刀头可以进行随意切换的同时也保证了刀头在刀具盘上的稳定，避免出现刀头掉落伤人事件。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的送料组件部分结构示意图；

图4为本发明的碎屑收集组件部分结构示意图；

图5为本发明的刀具切换组件部分结构示意图；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本发明的刀具盘结构示意图。

其中，1、底板；2、第一电机；3、连接管；4、刀杆；5、刀头；6、送料组件；601、第一导轨；602、送料板；603、第一限位槽；604、双向螺杆；605、夹板；606、梅花旋钮；7、碎屑收集组件；701、清理刷；702、齿条板；703、储屑槽；704、绞龙；705、圆柱齿轮；706、收集盒；8、刀具盘组件；801、固定板；802、第一气缸；803、刀具盘；804、刀头槽；805、机械槽；806、第一电动伸缩杆；807、夹块；9、刀具切换组件；901、立板；902、第二气缸；903、第二电机；904、转动杆；905、第二限位槽；906、第二电动伸缩杆；907、按压头；908、第二导轨；10、支撑柱；11、操控台。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-7所示，本发明实施例提供一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，包括底板1、刀头5、送料组件6、碎屑收集组件7、刀具盘组件8和刀具切换组件9，送料组件6与底板1的顶端相连，碎屑收集组件7和送料组件6相连，刀具盘组件8与底板1的顶端相连，刀具切换组件9与底板1的顶端相连，刀头5与刀具切换组件9相连，碎屑收集组件7包括清理刷701、齿条板702、储屑槽703和收集盒706，储屑槽703的内部转动连接有绞龙704，绞龙704的一端转动连接在储屑槽703的内壁上，绞龙704的另一端贯穿绞龙704与收集盒706的内部相通，绞龙704的外部固定连接有圆柱齿轮705，刀具切换组件9包括第二导轨908、第二气缸902、第二电机903和转动杆904，转动杆904的左右两侧内部均设置有一组第二限位槽905，第二限位槽905的内部底端均固定连接有第二电动伸缩杆906，第二限位槽905的内部上下两端均通过柱形槽转动连接有按压头907，按压头907的一端与位置相对应的第二电动伸缩杆906转动连接，按压头907的另一端与刀头5的外部相接触，转动杆904在旋转过程中可以把刀头槽804内的刀头5收纳至侧端凹槽内，然后启动第二电动伸缩杆906带动按压头907对凹槽内的刀头5进行固定，然后第二气缸902运作带动转动杆904前移，转动杆904在移动过程中从而可以把刀头5从刀头槽804内移出，然后第二电机903旋转180度、立板901在第二导轨908上移动至刀杆4的前端使刀头5与刀杆4处于横向同一水平上，然后第二气缸902运作把刀头5放置在刀杆4内并完成刀杆4和刀头5的连接，从而实现刀具自动切换的目的，在切换过程中通过按压头907对刀头5的固定可以保证刀头5在旋转切换过程中不会从转动杆904的凹槽内掉落，避免出现安全事故。

底板1的右侧设置有第一电机2，第一电机2的输出端固定连接有连接管3，连接管3的左端固定连接有刀杆4，刀杆4的左端与刀头5连接，启动第一电机2运作带动连接管3和刀杆4旋转，刀杆4的旋转从而可以带动刀头5进行转动，刀头5在转动过程中从而可以完成对工件的加工。

送料组件6包括两个第一导轨601，第一导轨601的顶端滑动连接有送料板602，送料板602的顶端设置有第一限位槽603，第一限位槽603的内部转动连接有双向螺杆604，双向螺杆604的一端转动连接在第一限位槽603的内壁上，双向螺杆604的另一端贯穿送料板602的外部固定连接有梅花旋钮606，双向螺杆604的外部螺纹连接有两个夹板605，推动送料板602在第一导轨601的顶端进行移动，从而实现待加工工件位置的移动，然后转动夹板605带动双向螺杆604在第一限位槽603内进行转动，双向螺杆604在转动过程中带动外部螺纹连接的两个夹板605做横向水平方向的相对运动，两个夹板605在移动过程中从而可以对待加工的工件进行有效固定，避免其在加工过程中出现位移，影响加工的质量。

两个夹板605的下端均滑动连接在第一限位槽603内。

刀具盘组件8包括固定板801，固定板801的顶端外侧固定连接有第一气缸802，第一气缸802的输出端固定连接有刀具盘803，刀具盘803的外部设置有多个刀头槽804，刀头槽804的内壁四周设置有多个机械槽805，机械槽805的内底壁均固定连接有第一电动伸缩杆806，第一电动伸缩杆806的输出端固定连接有夹块807，夹块807可与刀头5的外部相接触，启动第一气缸802可以带动刀具盘803进行转动，刀具盘803在转动过程中从而可以带动刀具盘803外部多个刀头槽804内的刀头5同步转动，从而可以实现选择不同的刀头5放置在转动杆904的一侧凹槽内，然后刀具盘803在旋转过程中第一电动伸缩杆806会带动夹块807对刀头槽804内的刀头5进行夹持，避免刀具盘803在旋转过程中刀头5从刀头槽804内掉落。

清理刷701与送料板602的右侧固定连接，从而可以保证送料板602在移动过程中可以带动清理刷701对底板1顶端的废屑进行清扫，并清扫至储屑槽703内，齿条板702与送料板602的下部前端固定连接，储屑槽703设置在底板1的顶端右侧，收集盒706与底板1的后端固定连接，齿条板702和圆柱齿轮705啮合连接，送料板602在移动过程中可以带动齿条板702同步移动，齿条板702在移动过程中可以带动圆柱齿轮705在储屑槽703内旋转，圆柱齿轮705在转动过程中从而可以带动绞龙704在储屑槽703内转动，绞龙704的转动从而可以把储屑槽703内的废屑输送至收集盒706内进行收集回收利用。

第二导轨908的下端与底板1的顶端固定连接，第二导轨908的顶端滑动连接有立板901，第二气缸902固定连接在立板901的顶端右侧，第二电机903与第二气缸902的活塞杆端处相连，转动杆904与第二电机903的输出端相连，从而可以保证启动第二气缸902运作可以带动转动杆904进行横向水平移动，然后启动第二电机903可以带动转动杆904进行旋转。

底板1的顶部后端固定连接有支撑柱10，支撑柱10的顶端设置有操控台11。

下面详细描述一下该装置的工作原理：把待加工的工件放在送料板上，然后转动夹板带动双向螺杆在第一限位槽内进行转动，双向螺杆在转动过程中带动外部螺纹连接的两个夹板做横向水平方向的相对运动，两个夹板在移动过程中从而可以实现对待加工工件的固定，避免其在加工过程中出现位移，影响加工的质量，然后通过送料板在第一导轨的滑动实现工件加工位置的改变，启动第一电机运作带动连接管和刀杆旋转，刀杆的旋转从而可以带动刀头进行转动，刀头在转动过程中从而可以对工件进行加工，当需要更换刀头时，可以使立板在第二导轨的顶端进行移动，移动过程中启动第二气缸运行带动转动杆与刀杆上的刀头处于同一水平面，然后启动第二电机旋转带动转动杆进行转动，转动杆在转动过程中使其一端凹槽与刀头水平，然后立板在第二导轨的顶端再次移动使刀头嵌入至转动杆的凹槽内，然后启动第二电动伸缩杆带动按压头对凹槽内的刀头进行固定，接着再次启动第二气缸运作带动刀头与刀杆分离，然后旋转转动杆使转动杆的两侧凹槽进行水平换位，接着立板在第二导轨的顶端滑动至刀具盘处使转动杆的一侧凹槽与刀头槽处于同一水平面，然后重复上述步骤把刀头放入至刀头槽内，然后第一电动伸缩杆运作带动夹块对刀头槽内的刀头进行夹持固定，接着第一气缸旋转带动刀具盘转动把其他型号的刀头转动至转动杆凹槽处，然后重复上述步骤把新的刀头嵌入至转动杆凹槽内并进行固定，然后重复上述步骤把新的刀头与刀杆连接，从而实现刀具切换的目的，加工过程中产生的废屑会在送料板的移动过程中通过清理刷清扫至储屑槽内，然后送料板在移动过程中可以带动齿条板同步移动，齿条板在移动过程中可以带动圆柱齿轮在储屑槽内旋转，圆柱齿轮在转动过程中从而可以带动绞龙在储屑槽内转动，绞龙的转动从而可以把储屑槽内的废屑输送至收集盒内进行收集回收利用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，包括底板（1）、刀头（5）、送料组件（6）、碎屑收集组件（7）、刀具盘组件（8）和刀具切换组件（9），所述送料组件（6）与底板（1）的顶端相连，所述碎屑收集组件（7）和送料组件（6）相连，所述刀具盘组件（8）与底板（1）的顶端相连，所述刀具切换组件（9）与底板（1）的顶端相连，所述刀头（5）与刀具切换组件（9）相连，其特征在于：

所述碎屑收集组件（7）包括清理刷（701）、齿条板（702）、储屑槽（703）和收集盒（706），所述储屑槽（703）的内部转动连接有绞龙（704），所述绞龙（704）的一端转动连接在储屑槽（703）的内壁上，所述绞龙（704）的另一端贯穿绞龙（704）与收集盒（706）的内部相通，所述绞龙（704）的外部固定连接有圆柱齿轮（705）；

所述刀具切换组件（9）包括第二导轨（908）、第二气缸（902）、第二电机（903）和转动杆（904），所述转动杆（904）的左右两侧内部均设置有一组第二限位槽（905），所述第二限位槽（905）的内部底端均固定连接有第二电动伸缩杆（906），所述第二限位槽（905）的内部上下两端均通过柱形槽转动连接有按压头（907），所述按压头（907）的一端与位置相对应的第二电动伸缩杆（906）转动连接，所述按压头（907）的另一端与刀头（5）的外部相接触。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：所述底板（1）的右侧设置有第一电机（2），所述第一电机（2）的输出端固定连接有连接管（3），所述连接管（3）的左端固定连接有刀杆（4），所述刀杆（4）的左端与刀头（5）连接。

3.根据权利要求1所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：所述送料组件（6）包括两个第一导轨（601），所述第一导轨（601）的顶端滑动连接有送料板（602），所述送料板（602）的顶端设置有第一限位槽（603），所述第一限位槽（603）的内部转动连接有双向螺杆（604），所述双向螺杆（604）的一端转动连接在第一限位槽（603）的内壁上，所述双向螺杆（604）的另一端贯穿送料板（602）的外部固定连接有梅花旋钮（606），所述双向螺杆（604）的外部螺纹连接有两个夹板（605）。

4.根据权利要求3所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：两个所述夹板（605）的下端均滑动连接在第一限位槽（603）内。

5.根据权利要求1所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：所述刀具盘组件（8）包括固定板（801），所述固定板（801）的顶端外侧固定连接有第一气缸（802），所述第一气缸（802）的输出端固定连接有刀具盘（803），所述刀具盘（803）的外部设置有多个刀头槽（804），所述刀头槽（804）的内壁四周设置有多个机械槽（805），所述机械槽（805）的内底壁均固定连接有第一电动伸缩杆（806），所述第一电动伸缩杆（806）的输出端固定连接有夹块（807），所述夹块（807）可与刀头（5）的外部相接触。

6.根据权利要求3所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：所述清理刷（701）与送料板（602）的右侧固定连接，所述齿条板（702）与送料板（602）的下部前端固定连接，所述储屑槽（703）设置在底板（1）的顶端右侧，所述收集盒（706）与底板（1）的后端固定连接，所述齿条板（702）和圆柱齿轮（705）啮合连接。

7.根据权利要求1所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：所述第二导轨（908）的下端与底板（1）的顶端固定连接，所述第二导轨（908）的顶端滑动连接有立板（901），所述第二气缸（902）固定连接在立板（901）的顶端右侧，所述第二电机（903）与第二气缸（902）的活塞杆端处相连，所述转动杆（904）与第二电机（903）的输出端相连。

8.根据权利要求1所述的一种数控车床或镗床用刀具自动切换装置，其特征在于：所述底板（1）的顶部后端固定连接有支撑柱（10），所述支撑柱（10）的顶端设置有操控台（11）。

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