CN115647881A - 一种多主轴刀柄用装刀辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，包括对刀板，对刀板上设置有若干用于放置待安装刀具的定位孔，各定位孔的排布与多主轴刀柄中待安装刀具的安装点排布相同；装刀辅助装置还包括升降架和定位装置，升降架与对刀板相连，以驱动其上升或下降；定位装置则用于修正所述对刀板的位置；装刀辅助装置还包括用于将待安装刀具分别装入到各定位孔内的刀具装填机构；使用时，通过刀具装填机构将各刀具分别装入到定位孔内，再通过升降架驱动对刀板上升，从而将各待安装刀具同步转移并插入到对应的安装点内，实现多把待安装刀具的一次性装夹，大大提高了待安装刀具的装夹效率；同时其只需要调整对刀板即可实现刀具校正，大大降低了校正误差，提高校正效率。

Description

一种多主轴刀柄用装刀辅助装置

技术领域

本申请涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种多主轴刀柄用装刀辅助装置。

背景技术

多主轴刀柄常用于航空航天等领域的数十万级声衬群孔加工制备，能阵列安装多把刀具，实现多孔同时加工；

多主轴刀柄由于同时夹持多把钻头，所有钻头的安装长度需保持一致，以保证通孔钻穿且不钻伤零件，现有技术的多主轴刀柄装刀方式为将多主轴刀柄整体拆卸，运至刀具安装室采用激光对刀仪依次调节各钻头装刀长度，待长度一致后再夹具钻头完成装夹；整体流程耗时长，步骤繁琐，装夹效率低下。

同时，多主轴刀柄安装到数控机床时需手动找正，该找正方法操作不便，由此导致刀具的安装效率进一步降低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，旨在解决现有技术中刀具装夹效率低的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，包括对刀板，所述对刀板上设置有若干用于放置待安装刀具的定位孔，各所述定位孔的排布与待安装刀具的安装点排布相同；

升降架，所述升降架与所述对刀板相连；

定位装置，所述定位装置用于修正所述对刀板的位置，确保通过所述升降架将各待安装刀具送入到安装点；

刀具装填机构，所述刀具装填机构用于将待安装刀具分别装入各所述定位孔内。

可选的，定位孔为盲孔，各所述定位孔的底面平齐。

可选的，各定位孔的深度为多主轴刀柄中刀具装夹后悬长的50％-100％。

可选的，定位装置包括定位座，所述定位座与所述对刀板通过若干定位销相连。

可选的，定位座的两侧均设置有支撑台，两所述支撑台之间设置有升降架；两所述支撑台通过定位销分别与所述对刀板相连。

可选的，刀具装填机构包括刀库，刀库内设置有用于将待安装刀具转移到对应定位孔内的转运刀架。

可选的，转运刀架包括刀盘和用于驱动所述刀盘旋转的旋转座，所述刀盘上设置有若干刀具夹持器，各所述刀具夹持器的排布与所述定位孔的排布方式相同。

可选的，转运刀架还包括滑轨、滑板和驱动装置，所述滑轨与滑板滑动相连；所述旋转座与所述滑板相连；所述滑板上还设置有驱动其在滑轨上滑动的驱动装置。

可选的，驱动装置包括驱动电机和调节丝杠，所述滑板上还设置有与调节丝杠相连的调节座。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

本申请包括对刀板，所述对刀板上设置有若干用于放置待安装刀具的定位孔，各所述定位孔的排布与待安装刀具的安装点排布相同；所述装置辅助装置还包括升降架和定位装置，所述升降架与对刀板相连，以驱动其上升或下降；所述定位装置则用于修正所述对刀板的位置；所述装刀辅助装置还包括用于将待安装刀具分别装入到各所述定位孔内的刀具装填机构；

本申请所述辅助装刀装置使用时，通过刀具装填机构将各个刀具分别装入到所述定位孔内，再通过升降架驱动所述对刀板上升，以将各待安装刀具向安装点一侧移动，进而将各待安装刀具同时插入到对应的安装点位内，从而实现多把待安装刀具的一次性装夹，大大提高了待安装刀具的装夹效率；

与现有技术相比，位于对刀板上的若干定位孔位置固定，因此待安装刀具在装填到定位孔后，其位置也被固定，只需要调整调整对刀板的位置即可实现对所有待安装刀具的同步调节，即通过对刀板的设置巧妙的将现有技术中多把刀具需要逐把调节定位的工作方式转变为对对刀板的一次定位调节，大大降低了刀具对正调节的工作量，提高了工作效率；

同时由于各个刀具相对于对刀板的位置固定，因此各个刀具相对于多主轴刀柄的位置精度和安装长度可以通过调节对刀板予以保证，通过调整对刀板的位置即可实现各个刀具的对正，其与传统的调节方式相比，极大地简化了刀具找正过程，降低了刀具调节误差，刀具的对正误差得到了最大程度的缩小，本申请通过对刀板这一简单的结构同时满足了装刀效率和装刀精度的要求，不但技术效果明显，同时整套装置结构简单，能够有效降低辅助装置的硬件成本；

最后，本申请通过定位孔对各待安装刀具进行定位与装夹，各个待安装刀具装夹的一致性较高，从而避免逐把刀具调节带来的差异性，避免出现加工错位，从而提高各个加工孔的一致性，有利于提高加工质量。

同时与现有技术相比，本申请的对刀板直接将刀具安装于机床的多主轴刀柄上，不但避免多主轴刀柄拆卸的烦琐工序，同时也避免了多主轴刀柄再次安装的对正工序，进一步提高装夹效率的同时，还降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本申请的实施方式提供的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置的结构示意图；

图2为本申请的实施方式提供的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置的剖视图示意图；

附图标记：1-对刀板，2-定位孔，3-升降架，4-定位座，5-定位销，6-支撑台，7-刀库，8-刀盘，9-旋转座，10-刀具夹持器，11-滑轨，12-滑板，13-驱动电机，14-调节丝杠，15-调节座。

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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施方式1

如图1和图2所示，本实施方式作为本申请的一可选的实施方式，其公开了一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，包括对刀板1和定位装置，所述对刀板1上设置有若干定位孔2，各所述定位孔2的排布阵列与各待安装刀具的安装点位排布相同，及沿所述对刀板的运动方向，各所述定位孔2的投影与各待安装刀具的安装点位的投影重合；

各所述定位孔2均为盲孔，各所述定位孔2的底面平齐，且各所述定位孔2的深度为多主轴刀柄中刀具装夹后悬长的50％-100％；

采用上述结构的对刀板1一方面能够同时驱动若干待安装刀具向安装点位运动，从而实现多把待安装刀具的同步装填，大大提高了装填效率；同时由于对刀板1上的各个定位孔2位置固定，因此各待安装刀具在插入到各所述定位孔2后，其位置相对固定，只需要调整调整对刀板1的位置即可实现对所有待安装刀具的同步调节，即通过对刀板1的设置巧妙的将现有技术中多把刀具需要逐把调节定位的工作方式转变为对对刀板1的一次定位调节，大大降低了刀具对正调节的工作量，提高了工作效率；同时由于各个刀具相对于对刀板1的位置固定，因此各个刀具相对于对刀板1的位置精度可以通过机加工等方式予以保证，通过调整对刀板1的位置即可实现各个刀具的对正，刀具的对正误差得到了最大程度的缩小，其通过对刀板1这一简单的结构同时满足了装刀效率和装刀精度的要求；

同时通过定位孔2底面平齐的结构设计，正在插接待安装刀具时，各待安装刀具的刀尖一端插入到定位孔2内，其作为夹持端的刀柄则位于定位孔2外，因此在定位孔2底面平齐的状态下，各个带安装刀具的装刀长度也被固定，从而保证在对刀板1升降高度一定的情况下，确保所有待安装刀具的刀柄都能够完全插入到安装点位，从而确保各待安装刀具安装实现稳定、安装的装夹；而控制所述定位孔2的深度则是为了控制装刀长度，确保各安装刀具的装刀长度一致；

所述定位装置包括定位座4和若干定位销5，所述定位座4包括底板，在所述底板的两侧均设置有支撑台6，两所述支撑台6分别与底板一体相连，从而与所述底板构成U形结构，两所述支撑台6还设置有升降架3，所述升降架3为剪氏升降架3，所述升降架3的顶部的一侧与所述对刀板1铰接，其另一侧通过滚轮与所述对刀板1滑动相连；所述升降架3底部的一侧与所述底板铰接，其另一侧通过滚轮与所述底板滑动相连，同时通过自带的液压缸或直线电机驱动所述升降架3上升或下降；

两所述支撑台6的顶面均设置有若干插孔，所述对刀的两端设置有若干连接孔，各所述连接孔分别与各所述插孔一一对应，同时相对应的所述插孔与所述连接孔通过定位销5相连；

一方面上述结构简单，能够有效降低设备的硬件成本；另一方面通过位于两侧的定位销5能够实现对对刀板1安装位置的快速修正，从而确保所述对刀板1位于机床执行器的正下方，进而保证对刀板1在上升过程中，能够将各待安装刀具准确的送入到各自的安装点，同时上述定位机构操作简便，定位精确；

所述装刀辅助装置还包括刀库7，所述刀库7设置于所述对刀板1的一侧，在所述刀库7内还设置有转运刀架，所述转运刀架包括刀盘8、旋转座9、滑轨11、滑板12和驱动装置，其中所述驱动装置包括动力相连的驱动电机13和调节丝杠14，所述滑轨11设置于所述调节丝杠14的两侧，同时所述滑板12滑动设置于所述滑轨11上，所述滑板12底面还固定设置有调节座15，所述调节座15与所述调节丝杠14丝扣相连，从而通过驱动装置驱动所述滑板12沿滑轨11做往复运动；

所述旋转座9固定于所述滑板12顶面，同时所述旋转座9顶部与所述刀盘8相连，从而通过所述旋转座9带动所述刀盘8旋转；

所述刀盘8上设置有若干刀具夹持器10，各所述刀具夹持器10分为两组，两组刀具夹持器10关于所述刀盘8的中线对称设置；

各组刀具夹持器10的数量可以与所述定位孔2的数量相同，也可以不同，刀具夹持器10的数量根据实际装填的需要确定，各组刀具夹持器10的排布方式与所述定位孔2的排布方式相同，即在刀盘8旋转调整到位后，沿竖直方向，各所述刀具夹持器10的投影与各定位孔2的投影重合；从而确保将各待安装刀具准确的装填到各对应的定位孔2内；

上述刀具装填机构简单，通过控制相应的控制参数即可实现刀具的快速、批量装填，大大提高了刀具的出库效率，从而提高刀具的装夹效率；

相应的，本实施方式还公开了本申请所述装刀辅助装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、对刀板的安装与修正；

将用于安装各待安装刀具的多主轴刀柄安装于机床主轴上，同时将对刀板安装于多主轴刀柄上，并保证对刀板平面与刀柄面贴合；

控制机床，将对刀板移动到定位座正上方，且所述对刀板的底面与所述支撑台的顶面相互贴合，同时人工调整所述对刀板的位置，使对刀板上的连接孔分别与位于定位座上的插孔一一对应，并通过定位销将相对应的连接孔和插孔相连，从而完成对刀板的校正、安装位；

对刀板校正、安装完成后，解除多主轴刀柄与对刀板的连接装置，控制机床沿升降架的运动方向(即竖直方向)将多主轴刀柄移动到安全距离外，随后锁定多主轴刀柄；

S2、通过刀盘从刀库中夹持需要的待安装刀具，随后通过旋转座的旋转使待安装刀具正对刀库的出口端

然后通过驱动装置控制刀盘从刀库中移出，当待安装刀具位于定位孔正上方时停止移动；

S3、解除定位销对对刀板的锁定，通过升降架控制对刀板上升，以将待安装刀具分别插入到对应的定位孔中，然后控制刀具加持器松开，以释放待安装刀具；待安装刀具放入定位孔中后，通过升降架控制对刀板退回定位座上表面；

随后通过驱动装置带动刀盘回到刀库中，再次抓取待安装刀具，上升对刀板，将待安装刀具插入定位孔，直至全部待安装刀具插入对刀板定位孔中；

S4、继续控制升降架上升，直至各待安装刀具的刀柄端分别插入到多主轴刀柄的安装点位后，停止升降架，控制多主轴刀柄夹持刀具，同时人工辅助完成刀具紧固；

刀具安装完成后，通过升降架下降到对刀板与支撑台相互贴合位置，同时人工校正对刀板位置，并通过定位销将其与定位座固定相连；

位于对刀板上的若干定位孔位置固定，因此待安装刀具在装填到定位孔后，其位置也被固定，只需要调整调整对刀板的位置即可实现对所有待安装刀具的同步调节，即通过对刀板的设置巧妙的将现有技术中多把刀具需要逐把调节定位的工作方式转变为对对刀板的一次定位调节，大大降低了刀具对正调节的工作量，提高了工作效率；

同时由于各个刀具相对于对刀板的位置固定，因此各个刀具相对于对刀板的位置精度可以通过机加工等方式予以保证，通过调整对刀板的位置即可实现各个刀具的对正，其与传统的调节方式相比，彻底消除了刀具调节过程中的调节误差，刀具的对正误差得到了最大程度的缩小，本申请通过对刀板这一简单的结构同时满足了装刀效率和装刀精度的要求，不但技术效果明显，同时整套装置结构简单，能够有效降低辅助装置的硬件成本；

最后，本申请通过定位孔对各待安装刀具进行定位与装夹，各个待安装刀具装夹的一致性较高，从而避免逐把刀具调节带来的差异性，避免出现加工错位，从而提高各个加工孔的一致性，有利于提高加工质量。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，包括对刀板(1)，所述对刀板(1)上设置有若干用于放置待安装刀具的定位孔(2)，各所述定位孔(2)的排布与多主轴刀柄中待安装刀具的安装点位排布相同；

升降架(3)，所述升降架(3)与所述对刀板(1)相连；

定位装置，所述定位装置用于修正所述对刀板(1)的位置，确保通过所述升降架(3)将各待安装刀具送入到安装点；

刀具装填机构，所述刀具装填机构用于将待安装刀具分别装入各所述定位孔(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述定位孔(2)为盲孔，各所述定位孔(2)的底面平齐。

3.根据权利要求2所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，各所述定位孔(2)的深度为多主轴刀柄中刀具装夹后悬长的50％-100％。

4.根据权利要求1所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述定位装置包括定位座(4)，所述定位座(4)与所述对刀板(1)通过若干定位销(5)相连。

5.根据权利要求4所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述定位座(4)的两侧均设置有支撑台(6)，两所述支撑台(6)之间设置有升降架(3)；两所述支撑台(6)通过定位销(5)分别与所述对刀板(1)相连。

6.根据权利要求1所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述刀具装填机构包括刀库(7)，刀库(7)内设置有用于将待安装刀具转移到对应定位孔(2)内的转运刀架。

7.根据权利要求6所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述转运刀架包括刀盘(8)和用于驱动所述刀盘(8)旋转的旋转座(9)，所述刀盘(8)上设置有若干刀具夹持器(10)，各所述刀具夹持器(10)的排布与所述定位孔(2)的排布方式相同。

8.根据权利要求7所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述转运刀架还包括滑轨(11)、滑板(12)和驱动装置，所述滑轨(11)与滑板(12)滑动相连；所述旋转座(9)与所述滑板(12)相连；所述滑板(12)上还设置有驱动其在滑轨(11)上滑动的驱动装置。

9.根据权利要求8所述的一种多主轴刀柄用装刀辅助装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机(13)和调节丝杠(14)，所述滑板(12)上还设置有与调节丝杠(14)相连的调节座(15)。

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