CN114749975B - 卧式机床用双刀位自动换刀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卧式机床用双刀位自动换刀装置，包括主轴固定板，主轴固定板中间穿过有机床主轴，主轴固定板右侧上方安装有线轨固定板，线轨固定板右侧通过线轨机构活动安装有滑座固定板，滑座固定板右侧上方安装有换刀气缸，换刀气缸的伸缩端朝右连接有刀臂气缸固定座，滑座固定板右侧中间处通过两个导轨机构活动安装有伺服电机，伺服电机的驱动端朝右通过电机轴套连接有谐波减速机，谐波减速机外侧通过减速机固定座固定连接在刀臂气缸固定座下端，谐波减速机输出端朝右通过刀臂定位轴连接在刀臂本体左侧中间段；本发明通过换刀气缸和伺服电机实现刀臂本体的伸缩和旋转，从而实现了普通卧式机床主轴的自动换刀动作，结构简单，易实现。

Description

卧式机床用双刀位自动换刀装置
技术领域
本发明属于普通卧式机床设备技术领域，尤其用于卧式机床的换刀装置，具体涉及一种卧式机床用双刀位自动换刀装置。
背景技术
普通卧式机床通常为普通卧式车床，普通卧式车床是有机座的普通车床，该车床其结构、性能、用途均一样，具有结构简单，操作方便，主轴孔径大，占地面积小等优点，适用于机器，仪表工业作为加工小型机械零件和修理之用。
这种卧式机床的机床主轴在更换刀具时，通常是人为控制液压缸对主轴刀具的吸紧实现松卸和换刀，更换刀具导致加工效率低，主轴同心度降低，且机床主轴属于高速旋转设备，容易引发作业人员的危险；且加工业所出现的带有刀库的加工中心虽然可以实现自动换刀，但刀具数量过多，设备成本高，不能满足低成本制造和固定两把刀具的制造，增加加工成本，且加工中心的购买成本高，不适用于小型作坊。
发明内容
本发明针对上述背景技术提出的问题，提供了以下技术方案：
一种卧式机床用双刀位自动换刀装置，包括主轴固定板，所述主轴固定板中间穿过有机床主轴，所述主轴固定板右侧上方安装有线轨固定板，所述线轨固定板右侧通过线轨机构活动安装有滑座固定板，所述滑座固定板右侧上方安装有换刀气缸，所述换刀气缸的伸缩端朝右连接有刀臂气缸固定座，所述滑座固定板右侧中间处通过两个导轨机构活动安装有伺服电机，所述伺服电机的驱动端朝右通过电机轴套连接有谐波减速机，所述谐波减速机外侧通过减速机固定座固定连接在刀臂气缸固定座下端，所述谐波减速机输出端朝右通过刀臂定位轴连接在刀臂本体左侧中间段，所述刀臂本体通过换刀气缸带动伸缩拆装刀具，所述刀臂本体通过伺服电机和谐波减速机带动旋转更换刀具。
较佳的，所述刀臂本体左侧位于刀臂定位轴上下位置分别通过顶销弹簧安装有上安全顶销和下安全顶销，所述刀臂本体上下两端分别通过上安全顶销和下安全顶销活动连接有刀爪，所述上安全顶销左端和刀臂气缸固定座右端接触，所述滑座固定板下端中间安装有顶销限位板，所述下安全顶销左端和顶销限位板右端接触。
较佳的，所述减速机固定座右端外侧边沿环形开有让位槽，所述刀臂气缸固定座右端下方开有让位口，所述让位槽和让位口的间距配合上安全顶销左端的外径。
较佳的，所述换刀气缸右端上方通过吹气套连接板安装有吹气刀套，所述吹气刀套左端通过吹气接头连接在外部吹气管，所述吹气刀套右端安插有待换刀具。
较佳的，所述线轨机构均包括线轨气缸、气缸安装架、两个直线线轨和两个线轨滑座，所述线轨气缸通过气缸安装架安装在线轨固定板前侧，两个所述直线线轨分别固定在线轨固定板右侧前后两边沿处，两个所述线轨滑座分别安装在直线线轨上上下滑动，所述滑座固定板左侧固定在两个线轨滑座右侧。
较佳的，两个所述导轨机构均包括导轨支撑座和圆柱导杆，两个所述导轨支撑座分别安装在滑座固定板右侧位于伺服电机前后两侧，两个所述圆柱导杆左端分别固定在两个导轨支撑座右侧，所述电机轴套前后两侧设置有连接耳，两个所述圆柱导杆分别穿过两个连接耳带动伺服电机左右移动。
较佳的，所述刀臂本体右侧位于两个顶销弹簧处均螺纹固定有顶销盖。
较佳的，所述伺服电机的旋转中心线和机床主轴的中心线平行，所述刀臂本体上下两端的刀爪中心线和机床主轴的中心线平行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过换刀气缸的伸出实现刀臂本体上刀爪对主轴刀具和待换刀具的抓夹和拆装，再通过伺服电机和谐波减速机实现刀臂本体上抓夹的主轴刀具和待换刀具进行180°旋转，最后再通过换刀气缸的缩回实现刀臂本体上对主轴刀具和待换刀具的对换安装，从而实现了普通卧式机床主轴的自动换刀动作，配合线轨机构上下移动实现抓取待换刀具和主轴刀具的准确性，从而提高换刀和装刀的精准性，整个换刀装置结构简单，易实现；
2、本发明在待换刀具的吹气刀套左端增设吹气接头，吹气接头可通过外部的气管连接气泵实现对待换刀具换之前的吹气清洁和主轴刀具更换下之后的铁屑和切屑液等残渣的吹出，无需人工再次进行手动清洁，提高换刀和生产效率，安全性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例的立体图；
图2为本发明实施例反向的爆炸图；
图3为本发明实施例的剖视图；
图4为本发明实施例中刀臂气缸固定座的结构示意图；
图5为本发明实施例中减速机固定座的结构示意图；
本发明实施例最主要包含以下元件符号：
主轴固定板-1、机床主轴-101、线轨固定板-2、线轨机构-3、线轨气缸-31、气缸安装架-32、直线线轨-33、线轨滑座-34、滑座固定板-4、换刀气缸-5、刀臂气缸固定座-51、让位口-511、导轨机构-52、导轨支撑座-521、圆柱导杆-522、伺服电机-6、电机轴套-61、连接耳-62、谐波减速机-7、减速机固定座-71、让位槽-72、刀臂本体-8、刀臂定位轴-81、上安全顶销-82、下安全顶销-83、顶销弹簧-84、顶销盖-85、顶销限位板-9、吹气套连接板-10、吹气刀套-11、吹气接头-12。
具体实施方式
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”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
实施例1
如图1和图2所示，一种卧式机床用双刀位自动换刀装置，包括主轴固定板1，所述主轴固定板1中间穿过有机床主轴101，所述主轴固定板1右侧上方安装有线轨固定板2，所述线轨固定板2右侧通过线轨机构3活动安装有滑座固定板4，所述滑座固定板4右侧上方安装有换刀气缸5，所述换刀气缸5的伸缩端朝右连接有刀臂气缸固定座51，所述滑座固定板4右侧中间处通过两个导轨机构52活动安装有伺服电机6，所述伺服电机6的驱动端朝右通过电机轴套61连接有谐波减速机7，所述谐波减速机7外侧通过减速机固定座71固定连接在刀臂气缸固定座51下端，所述谐波减速机7输出端朝右通过刀臂定位轴81连接在刀臂本体8左侧中间段，所述刀臂本体8通过换刀气缸5带动伸缩拆装刀具，所述刀臂本体8通过伺服电机6和谐波减速机7带动旋转更换刀具。
本发明通过换刀气缸5的伸出实现刀臂本体8上刀爪对主轴刀具和待换刀具的抓夹和拆装，再通过伺服电机6和谐波减速机7实现刀臂本体8上抓夹的主轴刀具和待换刀具进行180°旋转，最后再通过换刀气缸5的缩回实现刀臂本体8上对主轴刀具和待换刀具的对换安装，从而实现了普通卧式机床主轴101的自动换刀动作，整个换刀装置结构简单，易实现；另外，本发明刀臂本体8上下位置的刀爪为现有的弹簧式爪夹，配合本发明上安全顶销82和下安全顶销83实现双刀位的换刀。
如图3所示，所述刀臂本体8左侧位于刀臂定位轴81上下位置分别通过顶销弹簧84安装有上安全顶销82和下安全顶销83，所述刀臂本体8上下两端分别通过上安全顶销82和下安全顶销83活动连接有刀爪，所述上安全顶销82左端和刀臂气缸固定座51右端接触，所述滑座固定板4下端中间安装有顶销限位板9，所述下安全顶销83左端和顶销限位板9右端接触。
如图4和图5所示，所述减速机固定座71右端外侧边沿环形开有让位槽72，所述刀臂气缸固定座51右端下方开有让位口511，所述让位槽72和让位口511的间距配合上安全顶销82左端的外径。
本装置在使用时，上下配合线轨气缸31的上下移动，换刀气缸5复位回缩，上安全顶销82和顶销弹簧84通过刀臂气缸固定座51内让位口511的位置顶住后，刀臂本体8上方的刀爪撑开抓取待换刀具，下安全顶销83和顶销弹簧84受顶销限位板9右端顶住后，刀臂本体8下方的刀爪撑开抓取主轴刀具后，换刀气缸5伸长，上安全顶销82和下安全顶销83的顶销弹簧84均松开，上下位置的刀爪夹紧待换刀具和主轴刀具，随着推动伺服电机6和谐波减速机7带动刀臂本体8的伸出和旋转，待换刀具和主轴刀具被拔出后旋转180°实现对换后，换刀气缸5回缩，使待换刀具装入机床主轴101、主轴气缸装入吹气刀套11内即可；
吹气清洁时均可在换刀开始前清理待换刀具或换刀完成后清理主轴刀具即可。
所述换刀气缸5右端上方通过吹气套连接板10安装有吹气刀套11，所述吹气刀套11左端通过吹气接头12连接在外部吹气管，所述吹气刀套11右端安插有待换刀具。
本发明在待换刀具的吹气刀套11左端增设吹气接头12，吹气接头12可通过外部的气管连接气泵实现对待换刀具换之前的吹气清洁和主轴刀具更换下之后的铁屑和切屑液等残渣的吹出，无需人工再次进行手动清洁，提高换刀和生产效率，安全性高。
所述线轨机构3均包括线轨气缸31、气缸安装架32、两个直线线轨33和两个线轨滑座34，所述线轨气缸31通过气缸安装架32安装在线轨固定板2前侧，两个所述直线线轨33分别固定在线轨固定板2右侧前后两边沿处，两个所述线轨滑座34分别安装在直线线轨33上上下滑动，所述滑座固定板4左侧固定在两个线轨滑座34右侧，本发明配合线轨机构3上下移动实现抓取待换刀具和主轴刀具的准确性，从而提高换刀和装刀的精准性。
两个所述导轨机构52均包括导轨支撑座521和圆柱导杆522，两个所述导轨支撑座521分别安装在滑座固定板4右侧位于伺服电机6前后两侧，两个所述圆柱导杆522左端分别固定在两个导轨支撑座521右侧，所述电机轴套61前后两侧设置有连接耳62，两个所述圆柱导杆522分别穿过两个连接耳62带动伺服电机6左右移动。
所述刀臂本体8右侧位于两个顶销弹簧84处均螺纹固定有顶销盖85，方便安装和拆卸顶销弹簧84，方便更换失效的顶销弹簧84。
所述伺服电机6的旋转中心线和机床主轴101的中心线平行，所述刀臂本体8上下两端的刀爪中心线和机床主轴101的中心线平行，保持换刀中心线的精度，提高换刀精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种卧式机床用双刀位自动换刀装置，包括主轴固定板，所述主轴固定板中间穿过有机床主轴，其特征在于：所述主轴固定板右侧上方安装有线轨固定板，所述线轨固定板右侧通过线轨机构活动安装有滑座固定板，所述滑座固定板右侧上方安装有换刀气缸，所述换刀气缸的伸缩端朝右连接有刀臂气缸固定座，所述滑座固定板右侧中间处通过两个导轨机构活动安装有伺服电机，所述伺服电机的驱动端朝右通过电机轴套连接有谐波减速机，所述谐波减速机外侧通过减速机固定座固定连接在刀臂气缸固定座下端，所述谐波减速机输出端朝右通过刀臂定位轴连接在刀臂本体左侧中间段，所述刀臂本体通过换刀气缸带动伸缩拆装刀具，所述刀臂本体通过伺服电机和谐波减速机带动旋转更换刀具；
所述刀臂本体左侧位于刀臂定位轴上下位置分别通过顶销弹簧安装有上安全顶销和下安全顶销，所述刀臂本体上下两端分别通过上安全顶销和下安全顶销活动连接有刀爪，所述上安全顶销左端和气缸固定座右端接触，所述滑座固定板下端中间安装有顶销限位板，所述下安全顶销左端和顶销限位板右端接触；
所述减速机固定座右端外侧边沿环形开有让位槽，所述刀臂气缸固定座右端下方开有让位口，所述让位槽和让位口的间距配合上安全顶销左端的外径；
所述换刀气缸右端上方通过吹气套连接板安装有吹气刀套，所述吹气刀套左端通过吹气接头连接在外部吹气管，所述吹气刀套右端安插有待换刀具；
所述线轨机构均包括线轨气缸、气缸安装架、两个直线线轨和两个线轨滑座，所述线轨气缸通过气缸安装架安装在线轨固定板前侧，两个所述直线线轨分别固定在线轨固定板右侧前后两边沿处，两个所述线轨滑座分别安装在直线线轨上上下滑动，所述滑座固定板左侧固定在两个线轨滑座右侧；
两个所述导轨机构均包括导轨支撑座和圆柱导杆，两个所述导轨支撑座分别安装在滑座固定板右侧位于伺服电机前后两侧，两个所述圆柱导杆左端分别固定在两个导轨支撑座右侧，所述电机轴套前后两侧设置有连接耳，两个所述圆柱导杆分别穿过两个连接耳带动伺服电机左右移动。
2.根据权利要求1所述的卧式机床用双刀位自动换刀装置，其特征在于：所述刀臂本体右侧位于两个顶销弹簧处均螺纹固定有顶销盖。
3.根据权利要求2所述的卧式机床用双刀位自动换刀装置，其特征在于：所述伺服电机的旋转中心线和机床主轴的中心线平行，所述刀臂本体上下两端的刀爪中心线和机床主轴的中心线平行。
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