CN117340298B - 一种行程自限位换刀动力刀座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力刀座技术领域，具体为一种行程自限位换刀动力刀座，包括箱体和设置在箱体内的驱动机构，所述箱体的一侧固定连接有固定壳，所述固定壳内设置有输出机构，所述输出机构上连接有转换机构；所述输出机构包括多个输出轴，多个所述输出轴之间呈圆形阵列分布。该行程自限位换刀动力刀座，通过在输出机构中设置多个输出轴，可以将多个刀头安装在输出轴上以备用，在使用时可通过转换机构更换输出轴的角度，从而使得驱动机构在运行时可以带动不同的输出轴进行转动，以实现对工作刀头的更换，无须对刀头进行拆装，提高了更换刀头的便捷性。

Description

一种行程自限位换刀动力刀座

技术领域

本发明涉及动力刀座技术领域，具体为一种行程自限位换刀动力刀座。

背景技术

伴随着加工件的日益复杂化、精度等级以及加工效率的提高，多轴向、高转速成为工具机必备的条件，除了加工中心机走心机能复合化外，车床方面已由早期的卧式车床开发出许多新的加工形态。动力刀座指的是安装在动力刀塔上、可由伺服电机驱动的刀座。这种刀座一般应用在车铣复合机上，也有少数可应用在带动力刀塔的加工中心上。

目前，若要利用刀座带动不同的刀头进行转动，以实现不同的加工作业，就需要对输出轴上的刀头进行拆卸与安装，而不使用的刀头则需要被分开存放起来。频繁的拆装会增加机械结构之间的摩擦，进而降低输出轴与刀头之间连接的稳定性，影响加工质量。此外，由于大部分刀头均与刀座之间分开存放，导致在需要更换刀头时，容易找不到合适的刀头，影响工作进程。鉴于此，我们提出一种行程自限位换刀动力刀座。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行程自限位换刀动力刀座，该行程自限位换刀动力刀座，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种行程自限位换刀动力刀座，包括箱体和设置在箱体内的驱动机构，所述箱体的一侧固定连接有固定壳，所述固定壳内设置有输出机构，所述输出机构上连接有转换机构；

所述输出机构包括多个输出轴，多个所述输出轴之间呈圆形阵列分布。

优选的，所述输出机构还包括传动轴，所述传动轴转动安装在所述箱体的内壁上，所述传动轴上固定安装有大齿轮，所述大齿轮的表面啮合有多个小齿轮，多个所述小齿轮分别固定安装在多个输出轴上。

优选的，所述转换机构包括限位环板，所述限位环板固定安装在所述固定壳的内壁上，所述限位环板的表面转动安装有转动板，所述转动板上开设有多个供输出轴通过的通孔，所述转动板的一侧固定连接有连接套，所述连接套的表面滑动连接有滑动板，所述滑动板的内壁与输出轴活动连接。

优选的，所述连接套上设置有调节组件，所述调节组件用于调节滑动板与转动板之间的距离，所述滑动板上设置有多个卡接组件，所述卡接组件分别用于对多个所述输出轴进行限位。

优选的，所述连接套的表面设有凸起部，用于限制所述连接套与所述滑动板之间的相对转动。

优选的，所述调节组件包括调节螺杆，所述调节螺杆转动安装在所述连接套的内壁上，所述调节螺杆的表面螺纹连接有连接板，所述连接板的表面与连接套的内壁滑动连接，所述连接板的两端均贯穿连接套并与所述滑动板固定连接，所述调节螺杆的一端贯穿连接套并固定安装有转柄。

优选的，所述卡接组件包括梯形板，所述梯形板滑动安装在所述滑动板的内壁上，所述梯形板的一端贯穿滑动板，所述梯形板的另一端固定连接有卡块，所述卡块的一端通过复位弹簧与滑动板的内壁弹性连接，所述输出轴的表面开设有与卡块相适配的环形槽二。

优选的，所述固定壳上开设有滑槽。

优选的，所述箱体的内壁上设置有限位组件；

所述限位组件包括固定杆，所述固定杆的一端固定安装在固定壳的内壁上，所述固定杆的表面滑动连接有楔形块，所述楔形块的一端通过支撑弹簧与固定壳的内壁弹性连接，所述输出轴的表面开设有楔形块相适配的环形槽一。

优选的，所述驱动机构包括驱动轴，所述驱动轴转动安装在所述箱体的内壁上，所述驱动轴上固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮的表面啮合有传动齿轮，所述传动齿轮固定安装在所述传动轴上。

借由上述技术方案，本发明提供了一种行程自限位换刀动力刀座。至少具备以下有益效果：

（1）、该行程自限位换刀动力刀座，通过在输出机构中设置多个输出轴，可以将多个刀头安装在输出轴上以备用，在使用时可通过转换机构更换输出轴的角度，从而使得驱动机构在运行时可以带动不同的输出轴进行转动，以实现对工作刀头的更换，无须对刀头进行拆装，提高了更换刀头的便捷性。

（2）、该行程自限位换刀动力刀座，通过在每个输出轴上均设置小齿轮，使得驱动机构在运行时，可以同时带动所有输出轴进行转动，从而使得多个刀头同时工作，进而可以利用一个刀座同时进行不同的加工作业，提高了动力刀座的使用效率。

（3）、该行程自限位换刀动力刀座，通过设置调节组件，可以调节滑动板与转动板之间的距离，进而同时调节多个输出轴的位置，进而同时控制多个小齿轮与大齿轮之间的啮合状态，使得用户可以选择其中一个刀头进行工作，或者同时使用多个刀头进行工作，提高了装置的适用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分:

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中箱体的剖视图；

图3为本发明中输出机构的示意图；

图4为本发明中固定壳的剖视图；

图5为本发明中转动板和滑动板的剖视图；

图6为本发明中卡接组件和限位组件的示意图；

图7为本发明中连接套的第一剖视图；

图8为本发明中连接套的第二剖视图。

图中：1、箱体；2、驱动机构；21、驱动轴；22、驱动齿轮；23、传动齿轮；3、固定壳；31、滑槽；4、输出机构；41、传动轴；42、输出轴；421、环形槽一；422、环形槽二；43、小齿轮；44、大齿轮；5、转换机构；51、转动板；511、通孔；52、连接套；521、凸起部；53、滑动板；54、调节组件；541、调节螺杆；542、连接板；543、转柄；55、卡接组件；551、梯形板；552、卡块；553、复位弹簧；56、限位环板；6、限位组件；61、固定杆；62、楔形块；63、支撑弹簧。

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做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。

请参阅图1-图8，本发明提供的一种技术方案：

一种行程自限位换刀动力刀座，包括箱体1和设置在箱体1内的驱动机构2，箱体1的一侧固定连接有固定壳3，固定壳3内设置有输出机构4，输出机构4上连接有转换机构5。

其中，驱动机构2包括驱动轴21，驱动轴21转动安装在箱体1的内壁上，驱动轴21的一端贯穿箱体1且可与外部伺服电机连接，为动力刀座的运转提供动力。驱动轴21上固定安装有驱动齿轮22，驱动齿轮22的表面啮合有传动齿轮23，用于对动力进行传递。

本实施例中，输出机构4包括传动轴41，传动轴41转动安装在箱体1的内壁上，传动轴41的一端与传动齿轮23固定连接，传动轴41上固定安装有大齿轮44，大齿轮44的表面啮合有多个小齿轮43，多个小齿轮43的内壁上均固定安装有输出轴42，多个输出轴42之间以传动轴41的轴线为中心呈圆形阵列分布，输出轴42用于安装刀头。通过大齿轮44带动小齿轮43转动，一方面可以达到增速的目的，保证刀头的加工速度。另一方面，大齿轮44可以同时带动多个小齿轮43转动，使得多个刀头同时转动，从而可以利用一个刀座同时进行不同的加工作业。

本实施例中，转换机构5包括限位环板56，限位环板56固定安装在固定壳3的内壁上，限位环板56的表面转动安装有转动板51，通过设置限位环板56，可以对转动板51进行限位，避免转动板51与固定壳3之间产生相对的轴向运动。转动板51上开设有多个供输出轴42通过的通孔511，输出轴42可通过通孔511延伸至转动板51外部。转动板51的一侧固定连接有连接套52，连接套52的表面滑动连接有滑动板53，滑动板53的内壁与输出轴42的表面活动连接，输出轴42可以在滑动板53的内壁转动，可以在滑动板53的内壁上进行轴向移动。连接套52的表面设有凸起部521，凸起部521的表面与滑动板53的内壁滑动连接，用于限制连接套52与滑动板53之间的相对转动，从而连接套52在转动时可以同步带动滑动板53转动，且滑动板53可以在连接套52进行轴向移动。

进一步的是，连接套52上设置有调节组件54，调节组件54用于调节滑动板53与转动板51之间的距离，进而调节输出轴42以及小齿轮43的位置，从而控制小齿轮43和大齿轮44的啮合状态。滑动板53上设置有多个卡接组件55，卡接组件55分别用于对多个输出轴42进行限位。

本实施例中，调节组件54包括调节螺杆541，调节螺杆541转动安装在连接套52的内壁上，调节螺杆541的表面螺纹连接有连接板542，连接板542的表面与连接套52的内壁滑动连接，连接板542的两端均贯穿连接套52并与滑动板53固定连接，当调节螺杆541转动时，由于滑动板53受到凸起部521的限制而无法相对于连接套52进行转动，因此在调节螺杆541转动时，可以与连接板542之间产生螺旋传动，并带动连接板542进行直线运动。连接板542移动时，可以同步带动滑动板53同步移动，从而调节滑动板53与转动板51之间的距离。调节螺杆541的一端贯穿连接套52并固定安装有转柄543，从而便于用户手动控制调节螺杆541的转动。

本实施例中，卡接组件55的数量与输出轴42的数量相同。每个卡接组件55包括梯形板551，梯形板551滑动安装在滑动板53的内壁上，梯形板551的一端贯穿滑动板53。梯形板551的另一端固定连接有卡块552，卡块552的一端通过复位弹簧553与滑动板53的内壁弹性连接，输出轴42的表面开设有与卡块552相适配的环形槽二422，当卡块552进入到环形槽二422内部后，可以对输出轴42进行卡接限位，使得输出轴42与滑动板53之间无法产生相对的轴向运动，从而使得滑动板53在移动时，可以同步带动输出轴42进行移动。固定壳3上开设有滑槽31，通过转动滑动板53，可使得不同的梯形板551转动至滑槽31内侧，当梯形板551与滑槽31对齐后，梯形板551会在复位弹簧553的弹力下进行复位，从而使得梯形板551进入到滑槽31中，从而增加滑动板53转动时的阻力，实现一定的转动行程限位的目的。同时也使得卡块552脱离环形槽二422，此时滑动板53移动时无法同步带动输出轴42移动。

本实施例中，箱体1的内壁上设置有限位组件6，用于对其中一个输出轴42进行限位。

具体而言，限位组件6包括固定杆61，固定杆61的一端固定安装在固定壳3的内壁上，固定杆61的表面滑动连接有楔形块62，楔形块62的一端通过支撑弹簧63与固定壳3的内壁弹性连接，输出轴42的表面开设有楔形块62相适配的环形槽一421。楔形块62的另一端与其中一个输出轴42上的环形槽一421相卡接，从而可以限制该输出轴42与固定壳3之间的相对移动。楔形块62上具有斜面，使得输出轴42在绕着传动轴41转动的过程中，会对楔形块62进行推动，从而实现自动让位。

工作原理：使用时，由外部伺服电机带动驱动轴21转动，驱动轴21同步带动驱动齿轮22转动，驱动齿轮22通过啮合带动传动齿轮23转动，传动齿轮23同步带动传动轴41转动，传动轴41带动其上固定安装的大齿轮44转动，大齿轮44可带动与之相啮合的小齿轮43转动，进而带动该小齿轮43上固定安装的输出轴42转动。

每个输出轴42上可对应安装不同的刀头，从而使得刀座在不对刀头进行重新拆装的情况下即可实现不同功能的加工作业。

当需要使用多个刀头进行同时作业时，可转动转柄543，转柄543同步带动调节螺杆541转动，使得连接板542在螺旋传动的作用下向转柄543的一侧移动，连接板542同步带动滑动板53移动，滑动板53通过卡接组件55同时带动多个输出轴42向外伸出，同时也使得输出轴42上的小齿轮43与大齿轮44啮合。此时当驱动机构2运行时，大齿轮44可同时带动多个小齿轮43进行转动，进而使得多个刀头同时作业。

当只需使用其中一个刀头进行加工时，首先可以对转动板51进行顺时针旋转，转动板51通过连接套52同步带动滑动板53旋转，滑动板53同时带动其上设置的多个卡接组件55和输出轴42旋转，从而使得输出轴42上的多个刀头进行旋转，使得需要工作的刀头转动至最左侧。此时，与该刀头相对应的输出轴42和卡接组件55也会运动到最左侧。该卡接组件55上的梯形板551对滑槽31对齐，并在复位弹簧553的弹力下向外弹性出，使得其上的卡块552与对应的环形槽二422脱离。

随后，反向转动转柄543，使得调节螺杆541进行转动，调节螺杆541通过螺纹传动带动连接板542沿着其轴线方向移动，连接板542同步带动其上固定连接的滑动板53移动，滑动板53可通过卡接组件55同步带动多个输出轴42收缩进转动板51内部，输出轴42移动时会同步带动小齿轮43移动，使得小齿轮43与大齿轮44脱离啮合。而其中一个输出轴42上的环形槽二422不受到卡接组件55的限制，使得滑动板53在移动时无法带动该输出轴42进行移动，在滑动板53移动一段距离后，卡接组件55会与该输出轴42上的环形槽二422相错开，导致卡块552无法进入到该环形槽二422中，进而导致与之对应的梯形板551无法收缩进滑动板53内侧，从而使得滑动板53无法相对于固定壳3进行转动，实现了对滑动板53的限位。且该输出轴42上的环形槽一421受到限位组件6的限制，使其无法进行轴向的移动，因此，该输出轴42上的小齿轮43始终处于与大齿轮44啮合的状态。当驱动机构2运行时，大齿轮44会通过该小齿轮43带动输出轴42转动，进而使得其上的刀头转动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种行程自限位换刀动力刀座，包括箱体（1）和设置在箱体（1）内的驱动机构（2），其特征在于，所述箱体（1）的一侧固定连接有固定壳（3），所述固定壳（3）内设置有输出机构（4），所述输出机构（4）上连接有转换机构（5）；

所述输出机构（4）包括多个输出轴（42），多个所述输出轴（42）之间呈圆形阵列分布；

所述输出机构（4）还包括传动轴（41），所述传动轴（41）转动安装在所述箱体（1）的内壁上，所述传动轴（41）上固定安装有大齿轮（44），所述大齿轮（44）的表面啮合有多个小齿轮（43），多个所述小齿轮（43）分别固定安装在多个输出轴（42）上；

所述转换机构（5）包括限位环板（56），所述限位环板（56）固定安装在所述固定壳（3）的内壁上，所述限位环板（56）的表面转动安装有转动板（51），所述转动板（51）上开设有多个供输出轴（42）通过的通孔（511），所述转动板（51）的一侧固定连接有连接套（52），所述连接套（52）的表面滑动连接有滑动板（53），所述滑动板（53）的内壁与输出轴（42）活动连接；

所述连接套（52）上设置有调节组件（54），所述调节组件（54）用于调节滑动板（53）与转动板（51）之间的距离，所述滑动板（53）上设置有多个卡接组件（55），所述卡接组件（55）分别用于对多个所述输出轴（42）进行限位；

所述调节组件（54）包括调节螺杆（541），所述调节螺杆（541）转动安装在所述连接套（52）的内壁上，所述调节螺杆（541）的表面螺纹连接有连接板（542），所述连接板（542）的表面与连接套（52）的内壁滑动连接，所述连接板（542）的两端均贯穿连接套（52）并与所述滑动板（53）固定连接，所述调节螺杆（541）的一端贯穿连接套（52）并固定安装有转柄（543）；

所述卡接组件（55）包括梯形板（551），所述梯形板（551）滑动安装在所述滑动板（53）的内壁上，所述梯形板（551）的一端贯穿滑动板（53），所述梯形板（551）的另一端固定连接有卡块（552），所述卡块（552）的一端通过复位弹簧（553）与滑动板（53）的内壁弹性连接，所述输出轴（42）的表面开设有与卡块（552）相适配的环形槽二（422）；

所述箱体（1）的内壁上设置有限位组件（6）；

所述限位组件（6）包括固定杆（61），所述固定杆（61）的一端固定安装在固定壳（3）的内壁上，所述固定杆（61）的表面滑动连接有楔形块（62），所述楔形块（62）的一端通过支撑弹簧（63）与固定壳（3）的内壁弹性连接，所述输出轴（42）的表面开设有楔形块（62）相适配的环形槽一（421）；

所述连接套（52）的表面设有凸起部（521），用于限制所述连接套（52）与所述滑动板（53）之间的相对转动；

所述固定壳（3）上开设有滑槽（31）。

2.根据权利要求1所述的行程自限位换刀动力刀座，其特征在于，所述驱动机构（2）包括驱动轴（21），所述驱动轴（21）转动安装在所述箱体（1）的内壁上，所述驱动轴（21）上固定安装有驱动齿轮（22），所述驱动齿轮（22）的表面啮合有传动齿轮（23），所述传动齿轮（23）固定安装在所述传动轴（41）上。