CN117161966A - 一种自动换刀主轴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化大功率打磨技术领域，且公开了一种自动换刀主轴，包括刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹灰尘功能；所述刀具夹持模块包括外壳、筒夹、中间轴、联轴器、端盖、弹簧、转筒；所述转筒转动设置在的外壳的内部，所述外壳的上端设有电机安装板，所述电机安装板上安装有驱动转筒旋转的电机，电机的输出端通过联轴器和转筒上端连接；所述转筒的内部设有安装腔，且弹簧套设在中间轴外侧，并一起安置在安装腔内；所述筒夹的上端连接在中间轴的端部。该自动换刀主轴，通过刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹灰尘功能，提高了机器人大功率自动磨抛的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化大功率打磨技术领域，具体为一种自动换刀主轴。
背景技术
使用用工业机器人进行自动化打磨时，需要长时间持续工作且需要自动更换磨损的耗材。
现有的机器人大功率自动磨抛过程中，大部分主轴未考虑更换耗材的需求，需要人工更换耗材或者额外安装了简单的粗糙的换刀机构。在这些情况下，人工换刀会中断打磨工作进行，而且增加额外的人力成本；加装换刀机构会增加机器人负载，而且结构较为庞大复杂，增加了故障率和和机器人运动轨迹的节点。而且当加装力控浮动装置时，额外增加的换刀机构会影响打磨工具与工件之间接触力的精度。
自动换刀主轴主要是用于配合机器人完成自动化打磨工作，在能够长时间工作的同时能够实现自动换刀的功能。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动换刀主轴，具备提高了机器人大功率自动磨抛的工作效率的优点。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自动换刀主轴，包括刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹灰尘功能；
所述刀具夹持模块包括外壳、筒夹、中间轴、联轴器、端盖、弹簧、转筒；所述转筒转动设置在的外壳的内部，所述外壳的上端设有电机安装板，所述电机安装板上安装有驱动转筒旋转的电机，电机的输出端通过联轴器和转筒上端连接；所述转筒的内部设有安装腔，且弹簧套设在中间轴外侧，并一起安置在安装腔内；所述筒夹的上端连接在中间轴的端部；所述筒夹的下端从转筒的下端口伸出；所述筒夹的下端设有用于夹持刀具的开槽；
所述气动换刀模块包括活塞一、密封圈一、耐磨圈、缸体一、密封圈二、密封圈三、平面密封圈、活塞二、缸体二；其中所述活塞一、密封圈一、耐磨圈组成活塞组件；所述活塞二和密封圈三组成活塞组件；所述缸体一和平面密封圈组成下缸体密封组件；所述缸体二与平面密封圈组成上缸体密封组件；所述外壳的侧壁上设有进气口B。
优选的，所述外壳下端口处设有端盖，所述端盖和转筒的外壁之间设有防尘圈。
优选的，所述外壳和转筒的下部之间设有两个轴承一，上部设有轴承二，两个所述轴承一之间设有轴承隔圈。
优选的，所述外壳的侧壁下部设有气体通道A，所述轴承隔圈上设有通气孔，所述筒夹上也设有通气孔，且气体通道A、轴承隔圈上的通气孔、筒夹上的通气孔相互联通，清理灰尘时，向气体通道A内通入气体，可实现对筒夹灰尘自动清理功能。
优选的，所述筒夹的开槽呈锥体张开，且筒夹的下端直径大于转筒的下端口内径。
优选的，所述联轴器的下表面和中间轴轴肩上表面之间设有耐磨板，防止联轴器与中间轴的过度磨损。
优选的，所述活塞一上安装导向销，导向销升降于导向套中，导向套安装于外壳1中，实现气缸活塞导向，确保活塞运行通畅。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种自动换刀主轴，具备以下有益效果：
1、该自动换刀主轴，通过刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹灰尘功能，提高了机器人大功率自动磨抛的工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中筒夹的结构示意图；
图3为本发明中耐磨板的结构示意图；
图4为本发明中导向销和导向套的结构示意图。
图中：1、外壳；2、筒夹；3、中间轴；4、联轴器；5、防尘圈6、端盖；7、轴承一；8、轴承隔圈；9、弹簧；10、转筒；11、轴承二；12、耐磨板；13、活塞一；14、密封圈一；15、耐磨圈；16、缸体一；17、密封圈二；18、密封圈三；19、平面密封圈；20、活塞二；21、缸体二；22、电机安装板；23、导向销；24、导向套。
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。
请参阅图1-4，一种自动换刀主轴，包括刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹2灰尘功能；
刀具夹持模块包括外壳1、筒夹2、中间轴3、联轴器4、端盖6、弹簧9、转筒10；转筒10转动设置在的外壳1的内部，外壳1的上端设有电机安装板22，电机安装板22上安装有驱动转筒10旋转的电机，电机的输出端通过联轴器4和转筒10上端连接；转筒10的内部设有安装腔，且弹簧9套设在中间轴3外侧，并一起安置在安装腔内；筒夹2的上端连接在中间轴3的端部；筒夹2的下端从转筒10的下端口伸出；筒夹2的下端设有用于夹持刀具的开槽；
气动换刀模块包括活塞一13、密封圈一14、耐磨圈15、缸体一16、密封圈二17、密封圈三18、平面密封圈19、活塞二20、缸体二21；其中活塞一13、密封圈一14、耐磨圈15组成活塞组件；活塞二20和密封圈三18组成活塞组件；缸体一16和平面密封圈19组成下缸体密封组件；缸体二21与平面密封圈19组成上缸体密封组件；外壳1的侧壁上部设有进气口B；
本实施例在换刀时，在缸体一16与活塞一13之间以及缸体二21与活塞二20之间，通过进气口B通入压缩空气，使活塞一13和活塞二20同时下压至中间轴3的轴肩上，中间轴3受压后下压弹簧9，使筒夹2下行，筒夹2的开槽椎体张开，筒夹2中的刀具松夹下落，装在由机器人的自动换刀主轴被移送至刀架处，选择所需刀具，筒夹2套入所选刀具刀杆，气缸放气，弹簧9回弹，筒夹2被上拉收紧夹紧刀具，实现主轴自动换刀。
本实施例中，外壳1下端口处设有端盖6，端盖6和转筒10的外壁之间设有防尘圈5。
本实施例中，外壳1和转筒10的下部之间设有两个轴承一7，上部设有轴承二11，两个轴承一7之间设有轴承隔圈8。
本实施例中，外壳1的侧壁下部设有气体通道A，轴承隔圈8上设有通气孔，筒夹2上也设有通气孔，且气体通道A、轴承隔圈8上的通气孔、筒夹2上的通气孔相互联通，清理灰尘时，向气体通道A内通入气体，可实现对筒夹2灰尘自动清理功能。
本实施例中，筒夹2的开槽呈锥体张开，且筒夹2的下端直径大于转筒10的下端口内径。
本实施例中，联轴器4的下表面和中间轴3轴肩上表面之间设有耐磨板12，防止联轴器4与中间轴3的过度磨损。
本实施例中，活塞一13上安装导向销23，导向销23升降于导向套24中，导向套24安装于外壳11中，实现气缸活塞导向，确保活塞运行通畅。
该自动换刀主轴，通过刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹2灰尘功能，提高了机器人大功率自动磨抛的工作效率。
Claims (7)
1.一种自动换刀主轴，其特征在于：包括刀具夹持模块和气动换刀模块，实现刀具自动夹持、自动换装、自动清理筒夹(2)灰尘功能；
所述刀具夹持模块包括外壳(1)、筒夹(2)、中间轴(3)、联轴器(4)、端盖(6)、弹簧(9)、转筒(10)；所述转筒(10)转动设置在的外壳(1)的内部，所述外壳(1)的上端设有电机安装板(22)，所述电机安装板(22)上安装有驱动转筒(10)旋转的电机，电机的输出端通过联轴器(4)和转筒(10)上端连接；所述转筒(10)的内部设有安装腔，且弹簧(9)套设在中间轴(3)外侧，并一起安置在安装腔内；所述筒夹(2)的上端连接在中间轴(3)的端部；所述筒夹(2)的下端从转筒(10)的下端口伸出；所述筒夹(2)的下端设有用于夹持刀具的开槽；
所述气动换刀模块包括活塞一(13)、密封圈一(14)、耐磨圈(15)、缸体一(16)、密封圈二(17)、密封圈三(18)、平面密封圈(19)、活塞二(20)、缸体二(21)；其中所述活塞一(13)、密封圈一(14)、耐磨圈(15)组成活塞组件；所述活塞二(20)和密封圈三(18)组成活塞组件；所述缸体一(16)和平面密封圈(19)组成下缸体密封组件；所述缸体二(21)与平面密封圈(19)组成上缸体密封组件；所述外壳(1)的侧壁上部设有进气口B。
2.根据权利要求1所述的一种自动换刀主轴，其特征在于：所述外壳(1)下端口处设有端盖(6)，所述端盖(6)和转筒(10)的外壁之间设有防尘圈(5)。
3.根据权利要求2所述的一种自动换刀主轴，其特征在于：所述外壳(1)和转筒(10)的下部之间设有两个轴承一(7)，上部设有轴承二(11)，两个所述轴承一(7)之间设有轴承隔圈(8)。
4.根据权利要求3所述的一种自动换刀主轴，其特征在于：所述外壳(1)的侧壁下部设有气体通道A，所述轴承隔圈(8)上设有通气孔，所述筒夹(2)上也设有通气孔，且气体通道A、轴承隔圈(8)上的通气孔、筒夹(2)上的通气孔相互联通，清理灰尘时，向气体通道A内通入气体，可实现对筒夹(2)灰尘自动清理功能。
5.根据权利要求4所述的一种自动换刀主轴，其特征在于：所述筒夹(2)的开槽呈锥体张开，且筒夹(2)的下端直径大于转筒(10)的下端口内径。
6.根据权利要求5所述的一种自动换刀主轴，其特征在于：所述联轴器(4)的下表面和中间轴(3)轴肩上表面之间设有耐磨板(12)。
7.根据权利要求6所述的一种自动换刀主轴，其特征在于：所述活塞一(13)上安装导向销(23)，导向销(23)升降于导向套(24)中，导向套(24)安装于外壳(1)1中，实现气缸活塞导向，确保活塞运行通畅。
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