CN117921420B - 一种切削分割零件的智能制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切削分割零件的智能制造装置，包括工件夹持机构、刀具夹持机构和机架，所述机架的左侧设置有所述工件夹持机构，机架上滑动的设置有刀具夹持机构，机架的右侧设置有刀具存储机构，刀具夹持机构和刀具储存机构之间滑动的设置有刀具更换机构，刀具夹持机构包括刀具架和盖板，所述刀具架滑动的设置在机架上，刀具架上升降的设置有所述盖板，刀具架和盖板能够夹紧刀具，盖板由液压缸驱动，液压缸固定在刀具架内，通过刀具夹持机构、刀具更换机构和刀具储存机构的配合来更换刀具，提高了更换刀具的效率，刀具储存机构带有多个转盘，能储存更多的刀具。

Description

一种切削分割零件的智能制造装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种切削分割零件的智能制造装置。

背景技术

现有的切削分割零件制造装置一般包括工件夹持机构和刀具夹持机构，刀具夹持机构设置有进给机构，在进行形状较为复杂的机械加工时，需要反复手动更换刀具，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种切削分割零件的智能制造装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种切削分割零件的智能制造装置，包括工件夹持机构、刀具夹持机构和机架，所述机架的左侧设置有所述工件夹持机构，机架上滑动的设置有刀具夹持机构，机架的右侧设置有刀具储存机构，刀具夹持机构和刀具储存机构之间滑动的设置有刀具更换机构；

刀具夹持机构包括刀具架和盖板，所述刀具架滑动的设置在机架上，刀具架上升降的设置有所述盖板，刀具架和盖板能够夹紧刀具，盖板由液压缸驱动，液压缸固定在刀具架内；

刀具储存机构包括多个转盘，每个转盘由转盘电机驱动，转盘电机固定在机架内，每个转盘上固定有多个刀具槽，每个刀具槽上转动的设置有压板，压板由扭簧驱动，压板的一端能够靠近刀具槽，压板的另一端能够和限位钉接触，限位钉能够限制压板到刀具槽的距离；

刀具更换机构包括滑块和L形机械臂，L形机械臂转动的设置在滑块上，滑块滑动的设置在机架上，L形机械臂上设置有两套相同的夹紧机构，分别为A夹紧机构和B夹紧机构，夹紧机构能够夹紧刀具。

优选的，刀具架上固定有弹片，弹片能够压紧刀具。

优选的，夹紧机构包括蜗轮和蜗杆，L形机械臂上固定有夹紧电机，夹紧电机的输出轴上固定有所述蜗杆，蜗杆转动的设置在L形机械臂上，蜗杆啮合有所述蜗轮，蜗轮转动的设置在L形机械臂上，蜗轮的两个端面上分别固定有A齿轮和B齿轮，A齿轮啮合有A齿条，A齿条上下滑动的设置在L形机械臂内，A齿条上固定有A夹爪，B齿轮啮合有B齿条，B齿条上下滑动的设置在L形机械臂内，B齿条上固定有B夹爪，蜗轮的转动能够带动A夹爪和B夹爪相互靠近或远离。

优选的，滑块包括上滑块和下滑块，所述下滑块滑动的设置在机架上，所述上滑块滑动的设置在下滑块上，下滑块上固定有往复电机，往复电机输出轴连接到A拨盘，A拨盘包括两个销钉和两段外凸锁止弧，A拨盘啮合有A槽轮，A槽轮转动的设置在下滑块上，A槽轮包括四段径向槽和四段内凹锁止弧，A槽轮同轴固定有大锥齿轮，大锥齿轮啮合有小锥齿轮，小锥齿轮转动的设置在下滑块上，大锥齿轮的齿数是小锥齿轮的两倍；

小锥齿轮同轴固定有飞轮，飞轮上铰接有连杆的一端，连杆的另一端铰接在上滑块上，上滑块上转动的设置有L形机械臂。

优选的，下滑块由滚珠丝杠驱动，滚珠丝杠转动的设置在机架上。

优选的，上滑块内固定有转位电机，转位电机的输出轴连接到B拨盘，B拨盘包括一个销钉和一段外凸锁止弧，B拨盘啮合有B槽轮，B槽轮包括四个径向槽和四段内凹锁止弧，B槽轮转动的设置在上滑块内，B槽轮同轴固定有L形机械臂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过刀具夹持机构、刀具更换机构和刀具储存机构的配合来更换刀具，提高了更换刀具的效率，刀具储存机构带有多个转盘，能储存更多的刀具。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为图1的A处局部放大图；

图3为本发明的转盘轴测图；

图4为本发明的L形机械臂轴测图；

图5为本发明的L形机械臂另一角度轴测图；

图6为本发明滑块轴测图；

图7为本发明的俯视图；

图8为本发明图7的B处局部放大图；

图9为本发明的B拨盘和B槽轮示意图；

图10为本发明的A夹紧机构和B夹紧机构示意图；

图11为本发明的A拨盘和A槽轮示意图；

图12为本发明的转盘和刀具示意图。

图中：1、工件夹持机构，2、刀具夹持机构，3、机架，4、刀具储存机构，5、L形机械臂，6、刀具，7、上滑块，8、下滑块，9、A夹紧机构，10、B夹紧机构，21、刀具架，22、盖板，23、弹片，41、转盘，42、刀具槽，43、压板，44、限位钉，51、蜗杆，52、蜗轮，53、A齿轮，54、B齿轮，55、A齿条，56、B齿条，57、A夹爪，58、B夹爪，71、B拨盘，72、B槽轮，73、转位电机，81、往复电机，82、A拨盘，83、A槽轮，84、大锥齿轮，85、小锥齿轮，86、飞轮，87、连杆，88、滚珠丝杠。

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。

本发明提供一种技术方案：一种切削分割零件的智能制造装置，如图1所示，包括工件夹持机构1、刀具夹持机构2和机架3，所述机架3的左侧设置有所述工件夹持机构1，机架3上滑动的设置有刀具夹持机构2，机架3的右侧设置有刀具储存机构4，刀具夹持机构2和刀具储存机构4之间滑动的设置有刀具更换机构。

如图2所示，刀具夹持机构2包括刀具架21和盖板22，所述刀具架21滑动的设置在机架3上，刀具架21上升降的设置有所述盖板22，刀具架21和盖板22能够夹紧刀具6，盖板22由液压缸驱动，液压缸固定在刀具架21内，液压缸缩回能够带动盖板22将刀具6压紧在刀具架21上。

如图3、12所示，刀具储存机构4包括多个转盘41，每个转盘41由转盘电机驱动，转盘电机固定在机架3内，每个转盘41上固定有多个刀具槽42，每个刀具槽42上转动的设置有压板43，压板43由扭簧驱动，压板43的一端能够靠近刀具槽42，压板43的另一端能够和限位钉44接触，限位钉44能够限制压板43到刀具槽42的距离，当刀具6进入刀具槽42时，刀具6能够撑开压板43，扭簧发生形变，进而带动压板43将刀具6压紧在刀具槽42上，当刀具6离开刀具槽42时，扭簧能够带动压板43转动，压板43的另一端压紧限位钉44，能够限制压板43到刀具槽42的距离。

如图10所示，刀具更换机构包括滑块和L形机械臂5，L形机械臂5转动的设置在滑块上，滑块滑动的设置在机架3上，L形机械臂5上设置有两套相同的夹紧机构，分别为A夹紧机构9和B夹紧机构10，夹紧机构能够夹紧刀具6；

拆卸旧的刀具6时，滑块移动到刀具夹持机构2的侧面，A夹紧机构9夹紧刀具6，刀具夹持机构2松开旧的刀具6，滑块远离刀具夹持机构2一段距离将旧的刀具6取出；

安装新的刀具6时，L形机械臂5转动90度，使B夹紧机构10对准刀具夹持机构2，滑块移动到刀具夹持机构2的侧面，刀具夹持机构2夹紧新的刀具6，B夹紧机构10松开新的刀具6；

存放旧的刀具6时，滑块远离刀具夹持机构2并移动到转盘41的右侧面，L形机械臂5转动90度，转盘41将空的刀具槽42对准A夹紧机构9，滑块靠近转盘41将旧的刀具6侧向推入刀具槽42中，A夹紧机构9松开旧的刀具6，滑块远离转盘41一段距离；

取出备用刀具6时，L形机械臂5转动90度，转盘41将备用刀具6对准B夹紧机构10，滑块靠近转盘41，B夹紧机构10夹紧备用刀具6，滑块远离转盘41一段距离将备用刀具6取出，L形机械臂5转动90度。

通过刀具夹持机构2、刀具更换机构和刀具储存机构4的配合来更换刀具6，提高了更换刀具的效率，刀具储存机构4带有多个转盘41，能储存更多的刀具6。

为了提高更换刀具6的效率，刀具架21上固定有弹片23，弹片23能够压紧刀具6。

为了便于夹紧刀具6，如图4、5所示，夹紧机构包括蜗轮52和蜗杆51，L形机械臂5上固定有夹紧电机，夹紧电机的输出轴上固定有所述蜗杆51，蜗杆51转动的设置在L形机械臂5上，蜗杆51啮合有所述蜗轮52，蜗轮52转动的设置在L形机械臂5上，蜗轮52的两个端面上分别固定有A齿轮53和B齿轮54，A齿轮53啮合有A齿条55，A齿条55上下滑动的设置在L形机械臂5内，A齿条55上固定有A夹爪57，B齿轮54啮合有B齿条56，B齿条56上下滑动的设置在L形机械臂5内，B齿条56上固定有B夹爪58，蜗轮52的转动能够带动A夹爪57和B夹爪58相互靠近或远离，夹紧电机能够驱动蜗杆51转动，进而带动蜗轮52转动，蜗轮52的转动带动A齿轮53、B齿轮54转动，进而带动A齿条55向上移动、B齿条56向下移动，从而带动A夹爪57、B夹爪58张开或合拢，蜗杆51和蜗轮52起到自锁的作用，防止断电以后摔落刀具6。

为了便于更换刀具6，如图1、6、8、11所示，滑块包括上滑块7和下滑块8，所述下滑块8滑动的设置在机架3上，所述上滑块7滑动的设置在下滑块8上，下滑块8上固定有往复电机81，往复电机81输出轴连接到A拨盘82，A拨盘82由两个销钉和两段外凸锁止弧组成，A拨盘82啮合有A槽轮83，A槽轮83转动的设置在下滑块8上，A槽轮83由四段径向槽和四段内凹锁止弧组成，A槽轮83同轴固定有大锥齿轮84，大锥齿轮84啮合有小锥齿轮85，小锥齿轮85转动的设置在下滑块8上，大锥齿轮84的齿数是小锥齿轮85的两倍；

小锥齿轮85同轴固定有飞轮86，飞轮86上铰接有连杆87的一端，连杆87的另一端铰接在上滑块7上，上滑块7上转动的设置有L形机械臂5，往复电机81转动一周能够带动A拨盘82转动一周，进而带动A槽轮83转动半圈，转过两个径向槽，A槽轮83转动半圈能够带动大锥齿轮84转动半圈，进而带动小锥齿轮85转动一周，小锥齿轮85转动一周能够带动飞轮86转动一周，进而带动连杆87运动，从而带动上滑块7往复移动一次，当A拨盘82的外凸锁止弧与A槽轮83的内凹锁止弧接触时，上滑块7处在极限位置处，当A拨盘82的销钉与A槽轮83的径向槽接触时，上滑块7由一个极限位置运动到另一个极限位置，往复电机81转动一周能够带动A槽轮83转动半圈，转过两个径向槽，上滑块7在这两个径向槽中由一个极限位置运动到另一个极限位置，A槽轮83处在内凹锁止弧时，上滑块7在极限位置保持静止一段时间，便于更换刀具6。

为了便于移动下滑块8，如图7所示，下滑块8由滚珠丝杠88驱动，滚珠丝杠88转动的设置在机架3上，滚珠丝杠88由移位电机驱动，移位电机固定在机架3内。

为了提高L形机械臂5转动的定位精度，如图9所示，上滑块7内固定有转位电机73，转位电机73的输出轴连接到B拨盘71，B拨盘71有一个销钉和一段外凸锁止弧组成，B拨盘71啮合有B槽轮72，B槽轮72由四个径向槽和四段内凹锁止弧组成，B槽轮72转动的设置在上滑块7内，B槽轮72同轴固定有L形机械臂5，转位电机73转动一周能够带动B拨盘71转动一周，进而带动B槽轮72转动90度，从而带动L形机械臂5转动90度。

工作过程：拆卸旧的刀具6：移位电机驱动滚珠丝杠88转动，进而带动下滑块8移动到刀具夹持机构2的侧面，往复电机81转动一周，A槽轮83转动半圈，转过两个径向槽，上滑块7在第一个径向槽由右极限位置运动到左极限位置，到达极限位置后，A拨盘82的外凸锁止弧与A槽轮83的内凹锁止弧接触，上滑块7停歇一段时间，在此期间，液压缸伸出，进而带动盖板22将刀具6释放，A夹紧机构9的夹紧电机能够驱动蜗杆51转动，进而带动A夹爪57、B夹爪58夹紧旧的刀具6，随后，上滑块7在第二个径向槽由左极限位置运动到右极限位置，将旧的刀具6拔出；

安装新的刀具6：转位电机73转动一周进而带动B拨盘71转动一周，从而带动B槽轮72转动90度，使L形机械臂5转动90度，往复电机81转动一周，上滑块7先在左极限位置停歇一段时间，在此期间，刀具夹持机构2夹紧新的刀具6，B夹紧机构10松开新的刀具6，随后，上滑块7回到右极限位置。

存放旧的刀具6：移位电机驱动滚珠丝杠88转动，进而带动下滑块8移动到转盘41的右侧面，L形机械臂5转动90度，转盘41将空的刀具槽42对准A夹紧机构9，往复电机81转动一周，上滑块7先在左极限位置停歇一段时间，靠近转盘41将旧的刀具6侧向推入刀具槽42中，在此期间，A夹紧机构9松开旧的刀具6，随后，上滑块7回到右极限位置；

取出备用刀具6：L形机械臂5转动90度，转盘41将备用刀具6对准B夹紧机构10，往复电机81转动一周，上滑块7先在左极限位置停歇一段时间，在此期间，B夹紧机构10夹紧备用刀具6，随后，上滑块7回到右极限位置，将备用刀具6取出，L形机械臂5转动90度。

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 (3)

1.一种切削分割零件的智能制造装置，其特征在于：包括工件夹持机构（1）、刀具夹持机构（2）和机架（3），所述机架（3）的左侧设置有所述工件夹持机构（1），机架（3）上滑动的设置有刀具夹持机构（2），机架（3）的右侧设置有刀具储存机构（4），刀具夹持机构（2）和刀具储存机构（4）之间滑动的设置有刀具更换机构；

刀具夹持机构（2）包括刀具架（21）和盖板（22），所述刀具架（21）滑动的设置在机架（3）上，刀具架（21）上升降的设置有所述盖板（22），刀具架（21）和盖板（22）能够夹紧刀具（6），盖板（22）由液压缸驱动，液压缸固定在刀具架（21）内；

刀具储存机构（4）包括多个转盘（41），每个转盘（41）由转盘电机驱动，转盘电机固定在机架（3）内，每个转盘（41）上固定有多个刀具槽（42），每个刀具槽（42）上转动的设置有压板（43），压板（43）由扭簧驱动，压板（43）的一端能够靠近刀具槽（42），压板（43）的另一端能够和限位钉（44）接触，限位钉（44）能够限制压板（43）到刀具槽（42）的距离；

刀具更换机构包括滑块和L形机械臂（5），滑块滑动的设置在机架（3）上，L形机械臂（5）转动的设置在滑块上，L形机械臂（5）上设置有两套相同的夹紧机构，分别为A夹紧机构（9）和B夹紧机构（10），夹紧机构能够夹紧刀具（6）；

夹紧机构包括蜗轮（52）和蜗杆（51），L形机械臂（5）上固定有夹紧电机，夹紧电机的输出轴上固定有所述蜗杆（51），蜗杆（51）转动的设置在L形机械臂（5）上，蜗杆（51）啮合有所述蜗轮（52），蜗轮（52）转动的设置在L形机械臂（5）上，蜗轮（52）的两个端面上分别固定有A齿轮（53）和B齿轮（54），A齿轮（53）啮合有A齿条（55），A齿条（55）上下滑动的设置在L形机械臂（5）内，A齿条（55）上固定有A夹爪（57），B齿轮（54）啮合有B齿条（56），B齿条（56）上下滑动的设置在L形机械臂（5）内，B齿条（56）上固定有B夹爪（58），蜗轮（52）的转动能够带动A夹爪（57）和B夹爪（58）相互靠近或远离；

滑块包括上滑块（7）和下滑块（8），所述下滑块（8）滑动的设置在机架（3）上，所述上滑块（7）滑动的设置在下滑块（8）上，下滑块（8）上固定有往复电机（81），往复电机（81）输出轴连接到A拨盘（82），A拨盘（82）包括两个销钉和两段外凸锁止弧，A拨盘（82）啮合有A槽轮（83），A槽轮（83）转动的设置在下滑块（8）上，A槽轮（83）包括四个径向槽和四段内凹锁止弧，A槽轮（83）同轴固定有大锥齿轮（84），大锥齿轮（84）啮合有小锥齿轮（85），小锥齿轮（85）转动的设置在下滑块（8）上，大锥齿轮（84）的齿数是小锥齿轮（85）的两倍；

小锥齿轮（85）同轴固定有飞轮（86），飞轮（86）上铰接有连杆（87）的一端，连杆（87）的另一端铰接在上滑块（7）上，上滑块（7）上转动的设置有L形机械臂（5）；

上滑块（7）内固定有转位电机（73），转位电机（73）的输出轴连接到B拨盘（71），B拨盘（71）包括一个销钉和一段外凸锁止弧，B拨盘（71）啮合有B槽轮（72），B槽轮（72）包括四个径向槽和四段内凹锁止弧，B槽轮（72）转动的设置在上滑块（7）内，B槽轮（72）同轴固定有L形机械臂（5）。

2.根据权利要求1所述的一种切削分割零件的智能制造装置，其特征在于：刀具架（21）上固定有弹片（23），弹片（23）能够压紧刀具（6）。

3.根据权利要求1所述的一种切削分割零件的智能制造装置，其特征在于：下滑块（8）由滚珠丝杠（88）驱动，滚珠丝杠（88）转动的设置在机架（3）上，滚珠丝杠（88）由移位电机驱动，移位电机固定在机架（3）内。