CN116117191A - 一种刀塔上多工位气动夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刀塔上多工位气动夹持装置。它解决了现有气动装置只能操控机械手无法带动刀盘体旋转等技术问题。包括动力刀塔，动力刀塔下端转动设有周向具有若干工位的刀盘体，刀盘体周向外侧设有至少一个与工位相对应且具有两个夹爪体的气动夹爪组件，动力刀塔周向内侧设有能带动刀盘体周向转动和/或驱动气动夹爪组件的两个夹爪体开合的气动驱动机构。优点在于：该装置利用气动旋转接头，有效的解决了气路和线路由于刀塔旋转导致缠绕的问题，并配合气体输送结构和转接板实现气动夹爪组件底部进出气和可安装在多个工位上对工件进行夹持取放，并且通过夹爪清洁冷却机构，在气动夹爪组件夹取工件时对夹爪体自动清洁，不需要人工进行清理。
Description
技术领域
本发明属于数控车床设备技术领域，具体涉及一种刀塔上多工位气动夹持装置。
背景技术
动力刀塔又称数控刀塔，车床刀架，是用在车床上的配件，是安放刀具的重要部件。将多种不同的刀具装配在刀盘上形成刀塔，通过刀盘转动更换所需刀具对工件进行加工，很好地解决了更换刀具引起的繁琐工艺，节约时间成本。但是现有技术中，动力刀塔内没有设置气动装置，导致无法使用气动夹爪，并且直接安装上去的气动装置，由于夹爪上的气管和线管会跟随刀塔旋转而导致缠绕影响正常使用。
为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种可在任意刀座位置上安装机械手的动力刀塔[201510044125.9]，本发明的目的是在动力刀塔的刀座位置上增加气动接口,实现在任意刀座位置上都可以加装机械手。动力刀塔箱体上的任意一个刀座接口面上设置有与机械手连接的气路接口,气路接口通过刀塔的气路与气源连接。本发明的优点:连接盘上的管接头是固定的,轴承座上的管接头是可绕中心旋转的,在两个管接头间连接通气管,即可实现将气源通到刀座接口面，从而可以加装气动机械手。而且,，只要连接不同位置的固定管接头,即可实现在任意刀座位置上加装机械手。
上述方案在一定程度上解决了现有气管和线管会跟随刀塔旋转导致缠绕的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如气动装置只能操控机械手无法带动刀盘体旋转等问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种刀塔上多工位气动夹持装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种刀塔上多工位气动夹持装置，包括动力刀塔，所述的动力刀塔下端转动设有周向具有若干工位的刀盘体，所述的刀盘体周向外侧设有至少一个与工位相对应且具有两个夹爪体的气动夹爪组件，所述的动力刀塔周向内侧设有能带动刀盘体周向转动和/或驱动气动夹爪组件的两个夹爪体开合的气动驱动机构。对动力刀塔内部结构进行改装，将原有的中间驱动轴取消，安装了气动驱动机构解决了气路和线路由于刀盘体旋转导致缠绕的问题。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的气动驱动机构包括通过接头安装组件设置在动力刀塔内且位于刀盘体周向内侧的气动旋转接头，且所述的气动旋转接头具有接头部和转动设置在接头部下端的旋转部，所述的刀盘体通过刀盘安装组件与旋转部相连，所述的气动旋转接头连接有能驱动旋转部相对于接头部周向转动的气体输送结构，且所述的气体输送结构与气动夹爪组件相连。接头部通过接头安装组件与动力刀塔相连，旋转部通过刀盘安装组件与刀盘体相连，当气动旋转接头内部通气，接头部与动力刀塔固定不动，旋转部则带动刀盘体转动，进气口设置在接头部上，出气口设置在旋转部上，这样就避免刀盘体旋转导致气路缠绕的问题。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的接头安装组件包括竖直设置在动力刀塔内侧且分别与接头部和旋转部同轴设置的通管，所述的通管上端延伸至动力刀塔上端且通过通管固定结构与动力刀塔上端相连，所述的通管下端具有法兰盘，且所述的法兰盘通过若干安装螺栓与接头部的上端面相连。通管通过法兰盘与接头部相连，有利于气动旋转接头的悬挂固定，同时配合通管固定结构使得气动旋转接头工作时接头部保持着固定的状态，法兰盘与接头部横截面齐平并通过安装螺栓固定，避免气动旋转接头转动时发生松脱现象。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的通管固定结构包括设置在动力刀塔上端的敞口，所述的敞口处可拆安装有刀塔上盖，在刀塔上盖上端具有凸起部且在凸起部中心具有通孔，所述的凸起部上端可拆设有一侧具有安装口的固定罩体，且所述的通管上端自通孔穿出且延伸至固定罩体内，且所述的通管上端通过管夹体固定设置在固定罩体内侧。通过敞口有利于铜管的安装，采用在敞口外面安装刀塔上盖，避免异物从敞口处掉到动力刀塔内部导致运行故障，同时在刀塔上盖上设置固定罩体，有利于使用管夹体将通管固定在固定罩体上，避免气动旋转接头工作时带动通管跟随转动导致无法正常工作。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的刀盘安装组件包括设置在刀盘体下端面中心的刀盘安装孔，所述的刀盘安装孔周向外侧具有环形台阶，所述的刀盘安装孔上设有能将刀盘安装孔封闭的气路板，且所述的气路板通过若干固定螺栓与环形台阶相连，所述的旋转部下端延伸至气路板内侧且与气路板同轴相连。气路板与旋转部下端相连，气路板与刀盘体的环形台阶相连，当旋转部转动时带动气路板然后刀盘体跟随转动。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的气体输送结构包括若干设置在接头部外侧的接头进气接口，所述的接头进气接口一端通过气体输送管路与设置在动力刀塔上端的进气接头相连，且所述的接头进气接口另一端分别与设置在旋转部外侧的接头出气接口一一对应且相互连通，所述的气动夹爪组件通过气体输送组件与接头出气接口相连通。将接头进气接口与接头出气接口分开，接头进气接口设置在接头部上，接头出气接口设置在旋转部上，这样使得气体输送分开运行，避免了动力刀塔运行时内部发生管路缠绕。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的气动夹爪组件包括可拆设置在刀盘体的工位上的转接板，所述的转接板外侧设有气动夹爪座，且所述的夹爪体分别滑动设置在气动夹爪座远离转接板的一侧。通过转接板将气动夹爪座与刀盘体的工位相连，同时利用转接板使得气动夹爪座与气动旋转接头相连，解决气体输送问题。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的气体输送组件包括设置在转接板远离气动夹爪座的一侧的夹爪气体驱动接头，所述的夹爪气体驱动接头通过穿设于工位上的工位孔内的连接管路与接头出气接口相连。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的气动夹爪组件上设有夹爪清洁冷却机构。
在上述的一种刀塔上多工位气动夹持装置中，所述的夹爪清洁冷却机构包括设置在转接板外侧的夹爪自清洁冷却水嘴，所述的夹爪自清洁冷却水嘴一端朝向夹爪体弯折，另一端穿设在转接板上的连接孔内。利用夹爪自清洁冷却水嘴在夹爪体夹取工件时自动清洁，解决了气动夹爪组件在使用过程中有铁屑或污垢残留在夹爪体上影响工件的夹持精度和温度性。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1.该装置采用内藏式结构，并且IP等级可达IP65以上，可有效隔绝切削区域的水、铁屑以及污垢。
2.该装置利用气动旋转接头，有效的解决了气路和线路由于刀塔旋转导致缠绕的问题，并配合气体输送结构和转接板实现气动夹爪组件底部进出气和可安装在多个工位上对工件进行夹持取放。
3.该装置通过夹爪清洁冷却机构，在气动夹爪组件夹取工件时可以对夹爪体自动清洁，不需要人工进行清理。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的内部结构爆炸图。
图3是本发明的底部结构示意图。
图4是本发明中气动夹爪组件的结构示意图。
图5是本发明中气动旋转接头的结构示意图。
图中：动力刀塔1、刀盘体11、工位12、工位孔121、进气接头13、气动夹爪组件2、夹爪体21、转接板22、气动夹爪座23、夹爪清洁冷却机构24、夹爪自清洁冷却水嘴25、连接孔26、气动驱动机构3、接头安装组件4、通管41、法兰盘42、气动旋转接头5、接头部51、旋转部52、刀盘安装组件6、刀盘安装孔61、环形台阶62、气路板63、气体输送结构7、接头进气接口71、接头出气接口72、通管固定结构8、敞口81、刀塔上盖82、凸起部83、通孔84、固定罩体85、管夹体86、气体输送组件9、夹爪气体驱动接头91。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-5所示，一种刀塔上多工位气动夹持装置，包括动力刀塔1，动力刀塔1下端转动设有周向具有若干工位12的刀盘体11，刀盘体11周向外侧设有至少一个与工位12相对应且具有两个夹爪体21的气动夹爪组件2，动力刀塔1周向内侧设有能带动刀盘体11周向转动和/或驱动气动夹爪组件2的两个夹爪体21开合的气动驱动机构3。对动力刀塔1内部结构进行改装，将原有的中间驱动轴取消，安装了气动驱动机构3解决了气路和线路由于刀盘体11旋转导致缠绕的问题。
结合图3和图5所示，气动驱动机构3包括通过接头安装组件4设置在动力刀塔1内且位于刀盘体11周向内侧的气动旋转接头5，且气动旋转接头5具有接头部51和转动设置在接头部51下端的旋转部52，刀盘体11通过刀盘安装组件6与旋转部52相连，气动旋转接头5连接有能驱动旋转部52相对于接头部51周向转动的气体输送结构7，且气体输送结构7与气动夹爪组件2相连。接头部51通过接头安装组件4与动力刀塔1相连，旋转部52通过刀盘安装组件6与刀盘体11相连，当气动旋转接头5内部通气，接头部51与动力刀塔1固定不动，旋转部52则带动刀盘体11转动，进气口设置在接头部51上，出气口设置在旋转部52上，这样就避免刀盘体11旋转导致气路缠绕的问题。
如图2所示，接头安装组件4包括竖直设置在动力刀塔1内侧且分别与接头部51和旋转部52同轴设置的通管41，通管41上端延伸至动力刀塔1上端且通过通管固定结构8与动力刀塔1上端相连，通管41下端具有法兰盘42，且法兰盘42通过若干安装螺栓与接头部51的上端面相连。通管41通过法兰盘42与接头部51相连，有利于气动旋转接头5的悬挂固定，同时配合通管固定结构8使得气动旋转接头5工作时接头部51保持着固定的状态，法兰盘42与接头部51横截面齐平并通过安装螺栓固定，避免气动旋转接头5转动时发生松脱现象。
结合图1和图2所示，通管固定结构8包括设置在动力刀塔1上端的敞口81，敞口81处可拆安装有刀塔上盖82，在刀塔上盖82上端具有凸起部83且在凸起部83中心具有通孔84，凸起部83上端可拆设有一侧具有安装口的固定罩体85，且通管41上端自通孔84穿出且延伸至固定罩体85内，且通管41上端通过管夹体86固定设置在固定罩体85内侧。通过敞口81有利于铜管41的安装，采用在敞口81外面安装刀塔上盖82，避免异物从敞口81处掉到动力刀塔1内部导致运行故障，同时在刀塔上盖2上设置固定罩体85，有利于使用管夹体86将通管41固定在固定罩体85上，避免气动旋转接头5工作时带动通管41跟随转动导致无法正常工作。
如图3所示，刀盘安装组件6包括设置在刀盘体11下端面中心的刀盘安装孔61，刀盘安装孔61周向外侧具有环形台阶62，刀盘安装孔61上设有能将刀盘安装孔61封闭的气路板63，且气路板63通过若干固定螺栓与环形台阶62相连，旋转部52下端延伸至气路板63内侧且与气路板63同轴相连。气路板63与旋转部52下端相连，气路板63与刀盘体11的环形台阶62相连，当旋转部52转动时带动气路板62然后刀盘体11跟随转动。
如图5所示，气体输送结构7包括若干设置在接头部51外侧的接头进气接口71，接头进气接口71一端通过气体输送管路与设置在动力刀塔1上端的进气接头13相连，且接头进气接口71另一端分别与设置在旋转部52外侧的接头出气接口72一一对应且相互连通，气动夹爪组件2通过气体输送组件9与接头出气接口72相连通。将接头进气接口71与接头出气接口72分开，接头进气接口71设置在接头部51上，接头出气接口72设置在旋转部52上，这样使得气体输送分开运行，避免了动力刀塔1运行时内部发生管路缠绕。
如图1所示，气动夹爪组件2包括可拆设置在刀盘体11的工位12上的转接板22，转接板22外侧设有气动夹爪座23，且夹爪体21分别滑动设置在气动夹爪座23远离转接板22的一侧。通过转接板22将气动夹爪座23与刀盘体11的工位12相连，同时利用转接板22使得气动夹爪座23与气动旋转接头5相连，解决气体输送问题。
如图4所示，气体输送组件9包括设置在转接板22远离气动夹爪座23的一侧的夹爪气体驱动接头91，夹爪气体驱动接头91通过穿设于工位12上的工位孔121内的连接管路与接头出气接口72相连。
其中，气动夹爪组件2上设有夹爪清洁冷却机构24。
具体来说，夹爪清洁冷却机构24包括设置在转接板22外侧的夹爪自清洁冷却水嘴25，夹爪自清洁冷却水嘴25一端朝向夹爪体21弯折，另一端穿设在转接板22上的连接孔26内。利用夹爪自清洁冷却水嘴25在夹爪体21夹取工件时自动清洁，解决了气动夹爪组件2在使用过程中有铁屑或污垢残留在夹爪体21上影响工件的夹持精度和温度性。
本实施例的原理在于：
气路与动力刀塔1的进气接头13相连，随后进气接头13与气动旋转接头5的接头部51相连，气体通过接头部51上的接头进气接口71传输到气动旋转接头5内部，再从旋转部52上的接头出气接口72处输出，随后与转接板22上的夹爪气体驱动接头91相连，使得在气动旋转接头5工作时，既不会影响刀盘体11的转动，同时也可以对气动夹爪座23进行操作实现对工件的夹取和放置。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了动力刀塔1、刀盘体11、工位12、工位孔121、进气接头13、气动夹爪组件2、夹爪体21、转接板22、气动夹爪座23、夹爪清洁冷却机构24、夹爪自清洁冷却水嘴25、连接孔26、气动驱动机构3、接头安装组件4、通管41、法兰盘42、气动旋转接头5、接头部51、旋转部52、刀盘安装组件6、刀盘安装孔61、环形台阶62、气路板63、气体输送结构7、接头进气接口71、接头出气接口72、通管固定结构8、敞口81、刀塔上盖82、凸起部83、通孔84、固定罩体85、管夹体86、气体输送组件9、夹爪气体驱动接头91等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种刀塔上多工位气动夹持装置，包括动力刀塔(1)，所述的动力刀塔(1)下端转动设有周向具有若干工位(12)的刀盘体(11)，其特征在于，所述的刀盘体(11)周向外侧设有至少一个与工位(12)相对应且具有两个夹爪体(21)的气动夹爪组件(2)，所述的动力刀塔(1)周向内侧设有能带动刀盘体(11)周向转动和/或驱动气动夹爪组件(2)的两个夹爪体(21)开合的气动驱动机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的气动驱动机构(3)包括通过接头安装组件(4)设置在动力刀塔(1)内且位于刀盘体(11)周向内侧的气动旋转接头(5)，且所述的气动旋转接头(5)具有接头部(51)和转动设置在接头部(51)下端的旋转部(52)，所述的刀盘体(11)通过刀盘安装组件(6)与旋转部(52)相连，所述的气动旋转接头(5)连接有能驱动旋转部(52)相对于接头部(51)周向转动的气体输送结构(7)，且所述的气体输送结构(7)与气动夹爪组件(2)相连。
3.根据权利要求2所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的接头安装组件(4)包括竖直设置在动力刀塔(1)内侧且分别与接头部(51)和旋转部(52)同轴设置的通管(41)，所述的通管(41)上端延伸至动力刀塔(1)上端且通过通管固定结构(8)与动力刀塔(1)上端相连，所述的通管(41)下端具有法兰盘(42)，且所述的法兰盘(42)通过若干安装螺栓与接头部(51)的上端面相连。
4.根据权利要求3所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的通管固定结构(8)包括设置在动力刀塔(1)上端的敞口(81)，所述的敞口(81)处可拆安装有刀塔上盖(82)，在刀塔上盖(82)上端具有凸起部(83)且在凸起部(83)中心具有通孔(84)，所述的凸起部(83)上端可拆设有一侧具有安装口的固定罩体(85)，且所述的通管(41)上端自通孔(84)穿出且延伸至固定罩体(85)内，且所述的通管(41)上端通过管夹体(86)固定设置在固定罩体(85)内侧。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的刀盘安装组件(6)包括设置在刀盘体(11)下端面中心的刀盘安装孔(61)，所述的刀盘安装孔(61)周向外侧具有环形台阶(62)，所述的刀盘安装孔(61)上设有能将刀盘安装孔(61)封闭的气路板(63)，且所述的气路板(63)通过若干固定螺栓与环形台阶(62)相连，所述的旋转部(52)下端延伸至气路板(63)内侧且与气路板(63)同轴相连。
6.根据权利要求5所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的气体输送结构(7)包括若干设置在接头部(51)外侧的接头进气接口(71)，所述的接头进气接口(71)一端通过气体输送管路与设置在动力刀塔(1)上端的进气接头(13)相连，且所述的接头进气接口(71)另一端分别与设置在旋转部(52)外侧的接头出气接口(72)一一对应且相互连通，所述的气动夹爪组件(2)通过气体输送组件(9)与接头出气接口(72)相连通。
7.根据权利要求6所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的气动夹爪组件(2)包括可拆设置在刀盘体(11)的工位(12)上的转接板(22)，所述的转接板(22)外侧设有气动夹爪座(23)，且所述的夹爪体(21)分别滑动设置在气动夹爪座(23)远离转接板(22)的一侧。
8.根据权利要求7所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的气体输送组件(9)包括设置在转接板(22)远离气动夹爪座(23)的一侧的夹爪气体驱动接头(91)，所述的夹爪气体驱动接头(91)通过穿设于工位(12)上的工位孔(121)内的连接管路与接头出气接口(72)相连。
9.根据权利要求7所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的气动夹爪组件(2)上设有夹爪清洁冷却机构(24)。
10.根据权利要求9所述的一种刀塔上多工位气动夹持装置，其特征在于，所述的夹爪清洁冷却机构(24)包括设置在转接板(22)外侧的夹爪自清洁冷却水嘴(25)，所述的夹爪自清洁冷却水嘴(25)一端朝向夹爪体(21)弯折，另一端穿设在转接板(22)上的连接孔(26)内。
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Denomination of invention: A multi station pneumatic clamping device on a turret Granted publication date: 20231215 Pledgee: Zhejiang Tongxiang rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: ZHEJIANG ZHONGZHI JINGGONG INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015735 |