CN116276199B - 一种动力刀塔工件夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动力刀塔工件夹持装置。它解决了现有动力刀塔无法对工件进行夹取和放置等技术问题。设置在动力刀塔上，本工件夹持装置包括夹持座，夹持座远离动力刀塔的一侧活动设有两个夹持块，两个夹持块相对应的一侧分别设有夹持头，夹持头之间形成用于夹持工件的夹持空间，夹持座靠近动力刀塔的一侧转动设有与动力刀塔的伺服电机相连的旋转轴，夹持座内设有当旋转轴周向转动时能带动两个夹持块相互靠近或远离的夹持传动机构。优点在于：该装置通过夹持传动机构和夹持传动组件与原有的动力铣削机构相结合，不但满足动力刀塔的驱动，还能实现对工件的夹取和放置，同时利用自清洁冷却冲洗机构，可对夹持头自动清洗，提高夹持的精度和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于数控车床设备技术领域，具体涉及一种动力刀塔工件夹持装置。
背景技术
旋转刀塔是数控机床装备中自动换刀装置和刀具驱动装置的总称，动力刀塔常用于车铣复合加工中心，且为加工中心的核心部件之一。动力刀塔上可沿刀盘周向安装多个刀具，刀具由程序控制能够实现换刀、进刀、退刀、旋转切削的工序。在现有的技术中，动力刀塔使用过程中，只能安装车削类刀具或者铣削类动力头，不能安装夹爪导致无法对工件进行夹取和放置，工件加工过于麻烦，并且目前市场上的夹爪，均为气动或者液压驱动，不能满足动力刀塔驱动夹紧。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种动力刀塔工件夹持装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种动力刀塔工件夹持装置，设置在动力刀塔上，本工件夹持装置包括夹持座，所述的夹持座远离动力刀塔的一侧活动设有两个夹持块，两个夹持块相对应的一侧分别设有夹持头，且所述的夹持头之间形成用于夹持工件的夹持空间，所述的夹持座靠近动力刀塔的一侧转动设有与动力刀塔的伺服电机相连的旋转轴，且所述的夹持座内设有当旋转轴周向转动时能带动两个夹持块相互靠近或远离的夹持传动机构。通过旋转轴来带动夹持传动机构使得两个夹持块相互移动从而将工件夹取或放置，解决了以往采用气动或者液压驱动不能满足动力刀塔驱动夹紧的问题，也解决了以往工件夹紧到位和松开到位的检测依赖于感应器的问题，节约成本，同时避免了因无法安装感应器线导致夹紧到位检测不准。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的夹持传动机构为齿轮齿条传动机构。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的夹持传动机构包括自夹持座一端横向贯穿另一端的滑动槽，所述的滑动槽内滑动设有两个滑块体，所述的夹持块分别与滑块体一一对应且可拆相连，所述的旋转轴一端穿设于夹持座内且延伸至两个滑块体之间，且所述的旋转轴和滑块体之间设有夹持传动组件。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的夹持传动组件包括分别设置在两个滑块体相互对应的一侧且上下错位设置的传动齿条，两个滑块体中任意一个滑动体一侧的传动齿条分别朝向另一个滑块体延伸设置，且两个滑块体之间设有安装于旋转轴一端的传动齿轮，且所述的传动齿轮同时与两个传动齿条相互啮合。在滑动体一侧设置传动齿条，并且两个滑动体的传动齿条上下相对设置，旋转轴贯穿设置在两个传动齿条之间，并且旋转轴上的传动齿轮与两个传动齿条相互啮合，当旋转轴转动时带动两个滑块体相互平移，同时夹持块上的夹持头同步移动，实现对工件的夹持或放置。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，两个传动齿条相互平行设置且所述的传动齿条一体成型于滑块体一侧，所述的滑动槽中部设有上下对应设置的弧形凹陷部，且所述的传动齿轮转动设置在两个弧形凹陷部之间。两个弧形凹陷部配合滑动槽形成与传动齿轮外形一致的圆形结构，便于传动齿轮的转动，避免与夹持座发生碰撞导致传动齿轮损坏。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的滑动槽呈T形且所述的夹持座远离动力刀塔的一侧具有横向延伸设置且与滑动槽相连通的开口，所述的滑块体一侧延伸至开口内且通过若干安装螺栓与夹持块上端相连，在开口的中部两侧分别设有凹槽，且所述的凹槽内可拆设有能将开口中部封闭且与传动齿轮相对应的盖板，所述的盖板外侧不超出开口的外侧。盖板用于保护传动齿轮，避免异物进入开口内，同时也对传动齿轮起到了抵靠的作用，避免在工作时传动齿轮滑到开口外侧造成事故，滑动体的一侧活动于开口外并且与夹持块相连，有利于夹持块的拆卸更换。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的夹持座上设有自清洁冷却冲洗机构。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的自清洁冷却冲洗机构包括设置在夹持座上的冲洗座，所述的冲洗座上通过球型接头连接有朝向夹持空间和/或夹持头的自清洁冷却冲洗水嘴，且所述的自清洁冷却冲洗水嘴通过冲洗座与位于夹持座内的液体输送流道相连通。在夹持座上设置液体输送流道，通过设置冲洗座和球形接头形成自动清洁冲洗功能，避免动力刀塔在使用过程中有铁屑或污垢残留在夹持头上影响工件的夹持精度和稳定性。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的夹持块包括与滑块体可拆相连的竖直臂，所述的竖直臂下端通过弧形过渡部连接有水平臂，所述的夹持头为V形且分别可拆设置在两个夹持块的水平臂相互对应的一侧。
在上述的一种动力刀塔工件夹持装置中，所述的夹持座可拆安装在动力刀塔的刀塔盘周向外侧，所述的夹持座靠近刀塔盘一侧具有插接于刀塔盘外侧的工位孔内的连接筒体，所述的旋转轴转动穿设于连接筒体内，所述的旋转轴一端露出于连接筒体外侧形成位于刀塔盘内部的传动连接部，在夹持座上设有若干安装孔，且所述的安装孔内设有与刀塔盘外侧相连的安装螺栓。夹持座的连接筒体插接于刀塔盘的工位孔内，夹持座上的安装孔通过安装螺栓与刀塔盘外侧相连，从而解决了动力刀塔无法对工件进行夹取和放置的问题。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1.该装置通过夹持传动机构和夹持传动组件与原有的动力铣削机构相结合，不但满足动力刀塔的驱动，还能实现对工件的夹取和放置。
2.该装置利用夹持传动机构和夹持传动组件可实现双模式夹紧工件，即位置模式快速到达预夹紧位置，到达预夹紧位置后转为力矩模式以一个恒定的力矩保持夹紧工件，这样就可以通过位置和力矩的检测从而实现夹紧工件到位的判断，不需要依赖感应器的检测。
3.该装置采用自清洁冷却冲洗机构，在夹取工件时可以对夹持头自动清洗，不需要人工进行清洗，提高夹持的精度和稳定性。
附图说明
图1是本发明在使用时的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的内部结构示意图。
图4是本发明的结构爆炸图。
图5是本发明中夹持块的结构示意图。
图中：动力刀塔1、工件11、伺服电机12、刀塔盘13、工位孔14、夹持座2、夹持块21、竖直臂211、弧形过渡部212、水平臂213、夹持头22、旋转轴23、传动连接部231、连接筒体24、安装孔25、夹持传动机构3、滑动槽31、滑块体32、弧形凹陷部33、开口34、凹槽35、盖板36、夹持传动组件4、传动齿条41、传动齿轮42、自清洁冷却冲洗机构5、冲洗座51、球型接头52、自清洁冷却冲洗水嘴53、液体输送流道54。
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，一种动力刀塔工件夹持装置，设置在动力刀塔1上，本工件夹持装置包括夹持座2，夹持座2远离动力刀塔1的一侧活动设有两个夹持块21，两个夹持块21相对应的一侧分别设有夹持头22，且夹持头22之间形成用于夹持工件11的夹持空间，夹持座2靠近动力刀塔1的一侧转动设有与动力刀塔1的伺服电机12相连的旋转轴23，且夹持座2内设有当旋转轴23周向转动时能带动两个夹持块21相互靠近或远离的夹持传动机构3。通过旋转轴23来带动夹持传动机构3使得两个夹持块21相互移动从而将工件11夹取或放置，解决了以往采用气动或者液压驱动不能满足动力刀塔驱动夹紧的问题，也解决了以往工件夹紧到位和松开到位的检测依赖于感应器的问题，节约成本，同时避免了因无法安装感应器线导致夹紧到位检测不准。
结合图3和图4所示，夹持传动机构3为齿轮齿条传动机构。
其中，夹持传动机构3包括自夹持座2一端横向贯穿另一端的滑动槽31，滑动槽31内滑动设有两个滑块体32，夹持块21分别与滑块体32一一对应且可拆相连，旋转轴23一端穿设于夹持座2内且延伸至两个滑块体32之间，且旋转轴23和滑块体32之间设有夹持传动组件4。
如图5所示，夹持传动组件4包括分别设置在两个滑块体32相互对应的一侧且上下错位设置的传动齿条41，两个滑块体32中任意一个滑动体32一侧的传动齿条41分别朝向另一个滑块体32延伸设置，且两个滑块体32之间设有安装于旋转轴23一端的传动齿轮42，且传动齿轮42同时与两个传动齿条41相互啮合。在滑动体32一侧设置传动齿条41，并且两个滑动体32的传动齿条41上下相对设置，旋转轴23贯穿设置在两个传动齿条41之间，并且旋转轴23上的传动齿轮42与两个传动齿条41相互啮合，当旋转轴23转动时带动两个滑块体32相互平移，同时夹持块21上的夹持头22同步移动，实现对工件11的夹持或放置。
如图3所示，两个传动齿条41相互平行设置且传动齿条41一体成型于滑块体32一侧，滑动槽31中部设有上下对应设置的弧形凹陷部33，且传动齿轮42转动设置在两个弧形凹陷部33之间。两个弧形凹陷部33配合滑动槽31形成与传动齿轮42外形一致的圆形结构，便于传动齿轮42的转动，避免与夹持座2发生碰撞导致传动齿轮42损坏。
具体来说，滑动槽31呈T形且夹持座2远离动力刀塔1的一侧具有横向延伸设置且与滑动槽31相连通的开口34，滑块体32一侧延伸至开口34内且通过若干安装螺栓与夹持块21上端相连，在开口34的中部两侧分别设有凹槽35，且凹槽35内可拆设有能将开口34中部封闭且与传动齿轮42相对应的盖板36，盖板36外侧不超出开口34的外侧。盖板36用于保护传动齿轮42，避免异物进入开口34内，同时也对传动齿轮42起到了抵靠的作用，避免在工作时传动齿轮42滑到开口34外侧造成事故，滑动体32的一侧活动于开口34外并且与夹持块21相连，有利于夹持块21的拆卸更换。
如图2所示，夹持座2上设有自清洁冷却冲洗机构5。
其中，自清洁冷却冲洗机构5包括设置在夹持座2上的冲洗座51，冲洗座51上通过球型接头52连接有朝向夹持空间和/或夹持头22的自清洁冷却冲洗水嘴53，且自清洁冷却冲洗水嘴53通过冲洗座51与位于夹持座2内的液体输送流道54相连通。在夹持座2上设置液体输送流道54，通过设置冲洗座51和球形接头52形成自动清洁冲洗功能，避免动力刀塔1在使用过程中有铁屑或污垢残留在夹持头22上影响工件11的夹持精度和稳定性。
如图5所示，夹持块21包括与滑块体32可拆相连的竖直臂211，竖直臂211下端通过弧形过渡部212连接有水平臂213，夹持头22为V形且分别可拆设置在两个夹持块21的水平臂213相互对应的一侧。
结合图1和图4所示，夹持座2可拆安装在动力刀塔1的刀塔盘13周向外侧，夹持座2靠近刀塔盘13一侧具有插接于刀塔盘13外侧的工位孔14内的连接筒体24，旋转轴23转动穿设于连接筒体24内，旋转轴23一端露出于连接筒体24外侧形成位于刀塔盘13内部的传动连接部231，在夹持座2上设有若干安装孔25，且安装孔25内设有与刀塔盘13外侧相连的安装螺栓。夹持座2的连接筒体24插接于刀塔盘13的工位孔14内，夹持座2上的安装孔25通过安装螺栓与刀塔盘13外侧相连，从而解决了动力刀塔1无法对工件11进行夹取和放置的问题。
本实施例的原理在于：
夹持座2设置于刀塔盘13的工位孔14内，夹持座2的旋转轴23通过传动连接部231与伺服电机12相连，启动伺服电机12后旋转轴23开始转动，旋转轴23上的传动齿轮42带动滑动体32在夹持座2的滑动槽31内向内或者向外移动，则夹持块21同步移动，随后夹持块21上的夹持头22对工件11进行夹紧或放置，同时在夹持块21上发现残留得铁屑或污垢则开启自清洁冷却冲洗水嘴53进行清扫。
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、工件11、伺服电机12、刀塔盘13、工位孔14、夹持座2、夹持块21、竖直臂211、弧形过渡部212、水平臂213、夹持头22、旋转轴23、传动连接部231、连接筒体24、安装孔25、夹持传动机构3、滑动槽31、滑块体32、弧形凹陷部33、开口34、凹槽35、盖板36、夹持传动组件4、传动齿条41、传动齿轮42、自清洁冷却冲洗机构5、冲洗座51、球型接头52、自清洁冷却冲洗水嘴53、液体输送流道54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 (7)
1.一种动力刀塔工件夹持装置，设置在动力刀塔(1)上，其特征在于，本工件夹持装置包括夹持座(2)，所述的夹持座(2)远离动力刀塔(1)的一侧活动设有两个夹持块(21)，两个夹持块(21)相对应的一侧分别设有夹持头(22)，且所述的夹持头(22)之间形成用于夹持工件(11)的夹持空间，所述的夹持座(2)靠近动力刀塔(1)的一侧转动设有与动力刀塔(1)的伺服电机(12)相连的旋转轴(23)，且所述的夹持座(2)内设有当旋转轴(23)周向转动时能带动两个夹持块(21)相互靠近或远离的夹持传动机构(3)；所述的夹持座(2)可拆安装在动力刀塔(1)的刀塔盘(13)周向外侧，所述的夹持座(2)靠近刀塔盘(13)一侧具有插接于刀塔盘(13)外侧的工位孔(14)内的连接筒体(24)，所述的旋转轴(23)转动穿设于连接筒体(24)内，所述的旋转轴(23)一端露出于连接筒体(24)外侧形成位于刀塔盘(13)内部的传动连接部(231)，在夹持座(2)上设有若干安装孔(25)，且所述的安装孔(25)内设有与刀塔盘(13)外侧相连的安装螺栓；所述的夹持座(2)上设有自清洁冷却冲洗机构(5)；所述的自清洁冷却冲洗机构(5)包括设置在夹持座(2)上的冲洗座(51)，所述的冲洗座(51)上通过球型接头(52)连接有朝向夹持空间和/或夹持头(22)的自清洁冷却冲洗水嘴(53)，且所述的自清洁冷却冲洗水嘴(53)通过冲洗座(51)与位于夹持座(2)内的液体输送流道(54)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种动力刀塔工件夹持装置，其特征在于，所述的夹持传动机构(3)为齿轮齿条传动机构。
3.根据权利要求1或2所述的一种动力刀塔工件夹持装置，其特征在于，所述的夹持传动机构(3)包括自夹持座(2)一端横向贯穿另一端的滑动槽(31)，所述的滑动槽(31)内滑动设有两个滑块体(32)，所述的夹持块(21)分别与滑块体(32)一一对应且可拆相连，所述的旋转轴(23)一端穿设于夹持座(2)内且延伸至两个滑块体(32)之间，且所述的旋转轴(23)和滑块体(32)之间设有夹持传动组件(4)。
4.根据权利要求3所述的一种动力刀塔工件夹持装置，其特征在于，所述的夹持传动组件(4)包括分别设置在两个滑块体(32)相互对应的一侧且上下错位设置的传动齿条(41)，两个滑块体(32)中任意一个滑动体(32)一侧的传动齿条(41)分别朝向另一个滑块体(32)延伸设置，且两个滑块体(32)之间设有安装于旋转轴(23)一端的传动齿轮(42)，且所述的传动齿轮(42)同时与两个传动齿条(41)相互啮合。
5.根据权利要求4所述的一种动力刀塔工件夹持装置，其特征在于，两个传动齿条(41)相互平行设置且所述的传动齿条(41)一体成型于滑块体(32)一侧，所述的滑动槽(31)中部设有上下对应设置的弧形凹陷部(33)，且所述的传动齿轮(42)转动设置在两个弧形凹陷部(33)之间。
6.根据权利要求4所述的一种动力刀塔工件夹持装置，其特征在于，所述的滑动槽(31)呈T形且所述的夹持座(2)远离动力刀塔(1)的一侧具有横向延伸设置且与滑动槽(31)相连通的开口(34)，所述的滑块体(32)一侧延伸至开口(34)内且通过若干安装螺栓与夹持块(21)上端相连，在开口(34)的中部两侧分别设有凹槽(35)，且所述的凹槽(35)内可拆设有能将开口(34)中部封闭且与传动齿轮(42)相对应的盖板(36)，所述的盖板(36)外侧不超出开口(34)的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种动力刀塔工件夹持装置，其特征在于，所述的夹持块(21)包括与滑块体(32)可拆相连的竖直臂(211)，所述的竖直臂(211)下端通过弧形过渡部(212)连接有水平臂(213)，所述的夹持头(22)为V形且分别可拆设置在两个夹持块(21)的水平臂(213)相互对应的一侧。
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