CN114683084A - 一种硬质合金刀具的换刀系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及刀具技术领域，具体为一种硬质合金刀具的换刀系统，包括一种硬质合金刀具的换刀系统，包括刀架，所述刀架的左侧顶部固定安装阻尼器，所述阻尼器的左端固定安装有圆盘，所述圆盘内固定安装有微型马达，所述微型马达的输出轴上固定安装有转盘,所述转盘上均匀固定安装有刀头，所述刀架内固定安装有监控组件，所述圆盘上固定安装有控制组件；所述监控组件用于检测刀头是否被损坏。本发明通过阻尼器往复移动去冲击压电陶瓷并产生电流，当产生的电流积攒到一定程度时代表这个刀头的磨损已经达到一定程度了，当压电陶瓷产生的电流在蓄电池中慢慢积攒，当蓄电池电池被充满时，蓄电池开始放电，使得微型马达带动转盘转动完成对刀头的更换。
Description
技术领域
本发明涉及刀具技术领域，具体为一种硬质合金刀具的换刀系统。
背景技术
经硬质合金切削刀具加工后的零件能获得要求的尺寸精度与表面质量，是机械制造业中最基本的加工方法。切削加工是指利用钨钢切削刀具(硬质合金切削刀具)切除被加工零件多余材料的方法。使用钨钢切削刀具的切削加工在国民经济中占有重要地位。
硬质合金切削刀具切削过程是指通过切削运动，由硬质合金切削刀具从工件上切下多余的金属层而形成切屑和已加工表面的过程，在这过程中硬质合金切削刀具产生变形，形成切屑，产生切削力、切削热与切削温度、切削刀具磨损等诸多现象，在切割的过程中刀具难免会发生磨损，针对部分难以切削的工件时，更是需要频繁的更换刀头，一般来说更换刀头都需要人为观察或者检测，在雕刻的过程中发现，但往往这种时候刀具已经处于报废的状态，对工件的雕刻也是不符合标准的，从而工件也属于报废的状态，所以需要机器自动判断刀具是否处于报废状态并对此进行更换。
为此，提出一种硬质合金刀具的换刀系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬质合金刀具的换刀系统，通过阻尼器往复移动去冲击压电陶瓷并产生电流，当产生的电流积攒到一定程度时代表这个刀头的磨损已经达到一定程度了，当压电陶瓷产生的电流在蓄电池中慢慢积攒，当蓄电池电池被充满时，蓄电池开始放电，使得微型马达带动转盘转动完成对刀头的更换，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硬质合金刀具的换刀系统，包括刀架，所述刀架的左侧顶部固定安装阻尼器，所述阻尼器的左端固定安装有圆盘，所述圆盘内固定安装有微型马达，所述微型马达的输出轴上固定安装有转盘,所述转盘上均匀固定安装有刀头，所述刀架内固定安装有监控组件，所述圆盘上固定安装有控制组件；
所述监控组件用于检测刀头是否被损坏；所述控制组件用于控制微型马达带动刀头转动到固定位置。
优选的，所述监控组件包括固定安装在阻尼器内部的压电陶瓷，所述刀架上部左侧内开设有第一安装槽，所述第一安装槽的内侧顶壁上固定安装有蓄电池，所述蓄电池的底端固定安装有电磁铁，所述电磁铁电性连接在蓄电池上，所述第一安装槽位于电磁铁下方的两侧内壁上固定安装有第一接头，两个所述第一接头相互电性连接，所述电磁铁的底端固定安装有导向杆，且导向杆与第一安装槽的内侧底壁固定连接，所述导向杆上滑动套设有与第一接头相互配合的铁板。
优选的，所述控制组件包括均匀开设在圆盘左侧壁上的第二安装槽，所述第二安装槽的内侧壁上均固定安装有第一导电弹簧，所述第一导电弹簧电性连接在第一接头上，所述转盘右侧壁上开设有多个与第二安装槽相对应的第三安装槽，所述第三安装槽的内侧壁上固定安装有两个第二接头，两个第二接头相互电性连接，所述第一导电弹簧的左端均固定安装有固定块，且固定块延伸至第三安装槽内。
优选的，所述刀架右侧上部内开设有第四安装槽，所述第四安装槽左侧内壁上固定安装有第二导电弹簧，所述第二导电弹簧电性连接在第二接头上，所述第二导电弹簧的右端固定安装有齿板，所述第四安装槽的右侧内壁上转动安装有与齿板相互啮合的减速齿轮，所述第四安装槽的右侧内壁上固定安装有两个第三接头，两个第三接头相互电性连接，所述微型马达电性连接在第三接头上。
优选的，所述刀头内部固定安装有温度半导体制冷片，部分所述温度半导体制冷片靠近刀头一端为冷端，所述温度半导体制冷片远离刀头且暴露在空气中的部分为热端。
优选的，所述刀架左侧底部上转动安装有转盘，所述转盘的外侧壁上均匀固定安装有短杆，所述圆盘上均匀固定安装有与短杆相互配合的长杆，其中一个所述长杆做了特殊标记。
优选的，所述圆盘上开设有环形槽，所述转盘的右侧壁上固定安装有环形板，所述环形板的一端卡在环形槽内。
优选的，所述固定块的左端材料为铁块。
优选的，所述固定块的形状为T型。
优选的，所述齿板的右端材料为铁块。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过阻尼器往复移动去冲击压电陶瓷并产生电流，当产生的电流积攒到一定程度时代表这个刀头的磨损已经达到一定程度了，当压电陶瓷产生的电流在蓄电池中慢慢积攒，当蓄电池电池被充满时，蓄电池开始放电，使得微型马达带动转盘转动完成对刀头的更换。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的正面结构示意图；
图3为本发明转盘部分结构的截面图；
图4为本发明图2中A部分结构的放大图。
图中：1、刀架；2、阻尼器；3、圆盘；4、微型马达；5、转盘；6、刀头；7、监控组件；8、控制组件；9、压电陶瓷；10、第一安装槽；11、蓄电池；12、电磁铁；13、第一接头；14、导向杆；15、铁板；16、第二安装槽；17、第一导电弹簧；18、第三安装槽；19、第二接头；20、固定块；21、第四安装槽；22、第二导电弹簧；23、齿板；24、减速齿轮；25、第三接头；26、温度半导体制冷片；27、环形板；28、转盘；29、短杆；30、长杆；31、环形槽。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而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。由此，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更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”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相连，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。
请参阅图1至图4，本发明提供一种硬质合金刀具的换刀系统，技术方案如下：
一种硬质合金刀具的换刀系统，包括刀架1，刀架1的左侧顶部固定安装阻尼器2，阻尼器2的左端固定安装有圆盘3，圆盘3内固定安装有微型马达4，微型马达4的输出轴上固定安装有转盘5,转盘5上均匀固定安装有刀头6，刀头6为硬质合金刀具，刀架1内固定安装有监控组件7，圆盘3上固定安装有控制组件8；
监控组件7用于检测刀头6是否被损坏；控制组件8用于控制微型马达4带动刀头6转动到固定位置。
通过对振动频率的计算得出刀头6的损坏程度，当阻尼器2的抵消的振幅达到一定程度时可以通过监控组件7判断刀头6是否被磨损到已经影响到正常使用的程度，从而借助控制组件8驱动微型马达4带动转盘5转动，从而完成对刀头6的更换，从而避免出现刀具已经处于报废的状态下还在对工件进行加工，从而可以提高刀头6对工件加工的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2，监控组件7包括固定安装在阻尼器2内部的压电陶瓷9，刀架1上部左侧内开设有第一安装槽10，第一安装槽10的内侧顶壁上固定安装有蓄电池11，蓄电池11的底端固定安装有电磁铁12，电磁铁12电性连接在蓄电池11上，第一安装槽10位于电磁铁12下方的两侧内壁上固定安装有第一接头13，两个第一接头13相互电性连接，电磁铁12的底端固定安装有导向杆14，且导向杆14与第一安装槽10的内侧底壁固定连接，导向杆14上滑动套设有与第一接头13相互配合的铁板15。
在刀头6对工件进行加工的时候会产生大量的振动，这种振动往往是通过阻尼器2往复移动去抵消的，所以一般我们很难观察到切割时的振动，但通过阻尼器2往复移动去冲击压电陶瓷9并产生电流，当产生的电流积攒到一定程度时代表这个刀头6的磨损已经达到一定程度了，当压电陶瓷9产生的电流在蓄电池11中慢慢积攒，当蓄电池11电池被充满时，蓄电池11开始放电，但由于蓄电池11的电流很少，从而使得电磁铁12短暂通电产生磁性，从而带动铁板15向上移动且与两个第一接头13相互接触，从而使得两个第一接头13之间的电性连接导通，从而产生一个电信号驱动控制组件8工作，通过阻尼器2不断冲击压电陶瓷9产生电流从而来判断刀头6是否损坏，因为无需人为凭经验观察，从而降低了本发明的使用成本。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2、图4，控制组件8包括均匀开设在圆盘3左侧壁上的第二安装槽16，第二安装槽16的内侧壁上均固定安装有第一导电弹簧17，第一导电弹簧17电性连接在第一接头13上，转盘5右侧壁上开设有多个与第二安装槽16相对应的第三安装槽18，第三安装槽18的内侧壁上固定安装有两个第二接头19，两个第二接头19相互电性连接，第一导电弹簧17的左端均固定安装有固定块20，且固定块20延伸至第三安装槽18内。
当第一接头13之间的电性连接接通时，第一导电弹簧17通电收缩，当第一导电弹簧17通电收缩后电动固定块20向圆盘3一侧移动，从而使得第二接头19之间的电性连接断开，当第二接头19之间的电性连接断开后微型马达4带动转盘5转动，但由于蓄电池11的电流很少，但由于蓄电池11的电流很少，第一接头13只会短暂的接通，从而第一导电弹簧17会回弹，从而迅速卡入转盘5上的第三安装槽18内，使得第二接头19之间的电性连接恢复，从而微型马达4停止工作，利用第一导电弹簧17短暂的通电收缩，从而可以自动控制转盘5的转动完成对刀头6的更换，因此无需停机更换刀头6，从而提高了刀头6加工工件的工作效率。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2，刀架1右侧上部内开设有第四安装槽21，第四安装槽21左侧内壁上固定安装有第二导电弹簧22，第二导电弹簧22电性连接在第二接头19上，第二导电弹簧22的右端固定安装有齿板23，第四安装槽21的右侧内壁上转动安装有与齿板23相互啮合的减速齿轮24，第四安装槽21的右侧内壁上固定安装有两个第三接头25，两个第三接头25相互电性连接，微型马达4电性连接在第三接头25上。
当第二接头19之间的电性连接断开后，原本收缩的第二导电弹簧22会伸展开，从而推动齿板23向第三接头25一侧移动，使得第三接头25之间的电性连接接通，从而微型马达4通电工作，但受减速齿轮24的影响，齿板23移动的速度会降低，从而可以确保当固定块20与转盘5之间的连接断开后，转盘5才开始转动，当第二接头19之间的电性连接接通后，第二导电弹簧22会迅速收缩，且由于减速齿轮24是反转，从而收缩的速度不会受到影响，通过减速齿轮24正反转可以减缓微型马达4的通电速度，从而无需额外设置组件控制微型马达4的工作，从而降低了本发明的使用成本。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2，刀头6内部固定安装有温度半导体制冷片26，且温度半导体制冷片26靠近刀头6一端为冷端，温度半导体制冷片26远离刀头6且暴露在空气中的一端为热端。
由于刀头6在工作时容易产生大量的热，因此刀头6的温度会升高从而减低了刀头6的使用寿命，通过给温度半导体制冷片26通电，且温度半导体制冷片26为现有技术中固定半导体制冷片，根据半导体制冷片的工作原理，能够使得温度半导体制冷片26出现热量转移，形成冷热端，实现散热降温的效果，从而使刀头6上的热量通过温度半导体制冷片26的冷端快速转移热端，从而降低了刀头6的温度，延长刀头6的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2，刀架1左侧底部上转动安装有转盘28，转盘28的外侧壁上均匀固定安装有短杆29，圆盘3上均匀固定安装有与短杆29相互配合的长杆30，其中一个短杆29做了特殊标记。
当每有一个刀头6出现损坏需要更换后，利用转盘5的转动，从而带动长杆30转动，使得转盘28上的短杆29转动，每有一个刀头6损坏，短杆29就会旋转60度，利用其中一个做了特殊标记的短杆29的转动角度即可判断出有多少对应的刀头6已损坏，从而便于后续人工更换。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图3，圆盘3上开设有环形槽31，转盘5的右侧壁上固定安装有环形板27，环形板27的一端卡在环形槽31内。
当其中一个刀头6工作时，由于刀头6位置与微型马达4的转轴不重叠，所以在加工的过程中会有一个倾斜的力对微型马达4的转轴造成伤害，利用环形板27可以抵消这部分的力，从而避免微型马达4的转轴受到伤害，从而可以延长刀头6的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图4，固定块20的左端材料为铁块。
由于固定块20的左端材料为铁块，才可以使得第二接头19之间的电性连接接通，从而无需额外添加组件控制第二接头19接通，从而降低了本发明的制造和使用成本。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图4，固定块20的形状为T型。
当固定块20在向转盘5移动时，通过T型的形状可以将固定块20限制在第二安装槽16内，避免固定块20出现不稳定的情况，从而提高了本发明工作时的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2，齿板23的右端材料为铁块。
由于齿板23的右端材料为铁块，才可以使得第三接头25之间的电性连接接通，而无需额外添加组件控制第三接头25接通，从而降低了本发明的制造和使用成本。
工作原理：通过对振动频率的计算得出刀头6的损坏程度，当阻尼器2的抵消的振幅达到一定程度时可以通过监控组件7判断刀头6是否被磨损到已经影响到正常使用的程度，在刀头6对工件进行加工的时候会产生大量的振动，这种振动往往是通过阻尼器2往复移动去抵消的，所以一般我们很难观察到切割时的振动，但通过阻尼器2往复移动去冲击压电陶瓷9并产生电流，当产生的电流积攒到一定程度时代表这个刀头6的磨损已经达到一定程度了，当压电陶瓷9产生的电流在蓄电池11中慢慢积攒，当蓄电池11电池被充满时，蓄电池11开始放电，但由于蓄电池11的电流很少，从而使得电磁铁12短暂通电产生磁性，从而带动铁板15向上移动且与两个第一接头13相互接触，从而使得两个第一接头13之间的电性连接导通，当第一接头13之间的电性连接接通时，第一导电弹簧17通电收缩，当第一导电弹簧17通电收缩后电动固定块20向圆盘3一侧移动，从而使得第二接头19之间的电性连接断开，当第二接头19之间的电性连接断开后，原本收缩的第二导电弹簧22会伸展开，从而推动齿板23向第三接头25一侧移动，得第三接头25之间的电性连接接通，从而微型马达4通电工作，但受减速齿轮24的影响，移动的速度会降低，从而可以确保当固定块20与转盘5之间的连接断开后，转盘5才开始转动，当第二接头19之间的电性连接接通后，但由于蓄电池11的电流很少，第一接头13只会短暂的接通，从而第一导电弹簧17会回弹，从而迅速卡入转盘5上的第三安装槽18内，使得第二接头19之间的电性连接恢复，当第二接头19之间的电性连接接通后，第二导电弹簧22会迅速收缩，且由于减速齿轮24是反转，从而收缩的速度不会受到影响，当齿板23移动后，第三接头25之间的电性连接断开，从而微型马达4停止工作，以此完成对刀头6的更换；
由于刀头6在工作时容易产生大量的热，因此刀头6的温度会升高从而减低了刀头6的使用寿命，通过给温度半导体制冷片26通电，根据半导体制冷片的工作原理，能够使得半导体制冷片出现热量转移，形成冷热端，实现散热降温的效果，从而对刀头6进行换热，从而降低了刀头6的温度，从而延长刀头6的使用寿命。
该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
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 (10)
1.一种硬质合金刀具的换刀系统，包括刀架(1)，所述刀架(1)的左侧顶部固定安装阻尼器(2)，所述阻尼器(2)的左端固定安装有圆盘(3)，所述圆盘(3)内固定安装有微型马达(4)，所述微型马达(4)的输出轴上固定安装有转盘(5),所述转盘(5)上均匀固定安装有刀头(6)，所述刀头(6)为硬质合金刀具，所述刀架(1)内固定安装有监控组件(7)，所述圆盘(3)上固定安装有控制组件(8)；
其特征在于：所述监控组件(7)用于检测刀头(6)是否被损坏；所述控制组件(8)用于控制微型马达(4)带动刀头(6)转动到固定位置。
2.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述监控组件(7)包括固定安装在阻尼器(2)内部的压电陶瓷(9)，所述刀架(1)上部左侧内开设有第一安装槽(10)，所述第一安装槽(10)的内侧顶壁上固定安装有蓄电池(11)，所述蓄电池(11)的底端固定安装有电磁铁(12)，所述电磁铁(12)电性连接在蓄电池(11)上，所述第一安装槽(10)位于电磁铁(12)下方的两侧内壁上固定安装有第一接头(13)，两个所述第一接头(13)相互电性连接，所述电磁铁(12)的底端固定安装有导向杆(14)，且导向杆(14)与第一安装槽(10)的内侧底壁固定连接，所述导向杆(14)上滑动套设有与第一接头(13)相互配合的铁板(15)。
3.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述控制组件(8)包括均匀开设在圆盘(3)左侧壁上的第二安装槽(16)，所述第二安装槽(16)的内侧壁上均固定安装有第一导电弹簧(17)，所述第一导电弹簧(17)电性连接在第一接头(13)上，所述转盘(5)右侧壁上开设有多个与第二安装槽(16)相对应的第三安装槽(18)，所述第三安装槽(18)的内侧壁上固定安装有两个第二接头(19)，两个第二接头(19)相互电性连接，所述第一导电弹簧(17)的左端均固定安装有固定块(20)，且固定块(20)延伸至第三安装槽(18)内。
4.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述刀架(1)右侧上部内开设有第四安装槽(21)，所述第四安装槽(21)左侧内壁上固定安装有第二导电弹簧(22)，所述第二导电弹簧(22)电性连接在第二接头(19)上，所述第二导电弹簧(22)的右端固定安装有齿板(23)，所述第四安装槽(21)的右侧内壁上转动安装有与齿板(23)相互啮合的减速齿轮(24)，所述第四安装槽(21)的右侧内壁上固定安装有两个第三接头(25)，两个第三接头(25)相互电性连接，所述微型马达(4)电性连接在第三接头(25)上。
5.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述刀头(6)内部固定安装有温度半导体制冷片(26)，且所述温度半导体制冷片(26)靠近刀头(6)一端为冷端，所述温度半导体制冷片(26)远离刀头(6)且暴露在空气中的一端为热端。
6.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述刀架(1)左侧底部上转动安装有转盘(28)，所述转盘(28)的外侧壁上均匀固定安装有短杆(29)，所述圆盘(3)上均匀固定安装有与短杆(29)相互配合的长杆(30)，其中一个所述长杆(30)做了特殊标记。
7.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述圆盘(3)上开设有环形槽(31)，所述转盘(5)的右侧壁上固定安装有环形板(27)，所述环形板(27)的一端卡在环形槽(31)内。
8.根据权利要求3所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述固定块(20)的左端材料为铁块。
9.根据权利要求3所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述固定块(20)的形状为T型。
10.根据权利要求4所述的一种硬质合金刀具的换刀系统，其特征在于：所述齿板(23)的右端材料为铁块。
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