CN213559931U - 一种快速精准定位式伺服刀塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种快速精准定位式伺服刀塔，包括主箱体，刀盘以及轴承座，其中，还包括移动齿盘、转动齿盘、固定齿盘、刀盘驱动装置以及止转机构，固定齿盘套和移动齿盘套设在轴承座上，转动齿盘套设在固定齿盘外并与刀盘连接，刀盘驱动装置设置在主箱体，刀盘驱动装置驱动转动齿盘转动从而连带刀盘转动，止转机构包括止转杆，止转杆的一端穿过主箱体和固定齿盘并与移动齿盘连接，止转杆的另一端与主箱体滑动连接。采用上述结构，与现有技术相比，本实用新型能够对移动齿盘进行止转，使得移动齿盘能够快速与转动齿盘和固定齿盘啮合，从而对刀盘进行精准定位，提高移动齿盘的使用寿命。

Description

一种快速精准定位式伺服刀塔

技术领域

本实用新型涉及刀塔技术领域，具体涉及的是一种快速精准定位式伺服刀塔。

背景技术

刀塔是数控加工中心的核心功能部件，主要用来安装刀具，实现车削、铣削等功能。刀塔主要结构包括主箱体和刀盘，刀盘上设有多组刀具，通过刀盘转动来对刀具进行选择。现有的刀塔主要通过移动齿盘与转动齿盘和固定齿盘啮合或者分离实现刀盘固定或者转动，但在移动齿盘沿轴向远离或者靠近转动齿盘和固定齿盘时容易发生转动，转动中的移动齿盘与固定齿盘或者转动齿盘啮合时容易磨损齿牙，降低齿牙的使用寿命，更严重的甚至可能发生移动齿盘卡死现象，造成刀塔故障。因此在现有技术中，现将移动齿盘靠近转动齿盘和固定齿盘，然后待移动齿盘停止转动后再使其与转动齿盘和固定齿盘啮合，这样就导致刀盘无法进行快速和精确的定位，使得刀具切换周期长，降低刀塔的工作效率。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种快速精准定位式伺服刀塔，能够对移动齿盘进行止转，使得移动齿盘能够快速与转动齿盘和固定齿盘啮合，从而对刀盘进行精准定位，提高移动齿盘的使用寿命，并对移动齿盘的位置进行检测。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种快速精准定位式伺服刀塔，包括主箱体，刀盘以及轴承座，所述轴承座与主箱体连接，所述刀盘套设在轴承座上，其中，还包括移动齿盘、转动齿盘、固定齿盘、刀盘驱动装置以及止转机构，所述固定齿盘套和移动齿盘套设在轴承座上，所述转动齿盘套设在固定齿盘外并与刀盘连接，所述移动齿盘通过液压驱动靠近或者远离转动齿盘和固定齿盘，所述刀盘驱动装置设置在主箱体并驱动转动齿盘转动，所述止转机构包括止转杆，所述移动齿盘端面设有止转孔，所述止转杆的一端穿过主箱体和固定齿盘并伸入止转孔内连接，所述止转杆的另一端与主箱体滑动连接。

进一步的，所述止转机构还包括压紧板和弹簧，所述主箱体上设有安装部，所述安装部具有供止转杆伸入滑动的安装孔，所述压紧板连接在止转杆上，所述弹簧套设在止转杆上并且弹簧的两端分别抵顶压紧板和安装部。

进一步的，所述止转机构还包括检测装置和检测板，所述主箱体设有检测腔，所述检测装置设置检测腔内，所述检测板设在压紧板上，所述检测装置对检测板的前后距离进行探测。

进一步的，所述检测装置包括两个接近开关，所述检测板设置在两个接近开关之间。

进一步的，所述移动齿盘靠近刀盘一侧的端面设有向外凸起的环形凸起，所述轴承座的外圆周具有向外凸起的圆柱凸台，所述圆柱凸台的外侧面与环形凸起的内侧壁贴合，所述环形凸起与移动齿盘之间形成第一液压腔，所述移动齿盘与转动齿盘和固定齿盘之间形成第二液压腔。

进一步的，所述主箱体上设有第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第一流道以及第二流道、所述第一流道连通第一开孔和第三开孔，所述第二流道连通第二开孔和第四开孔，所述轴承座具有第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔、第二出液孔、第三流道以及第四流道，所述第三流道连通第一进液孔和第一出液孔，所述第四流道连通第二进液孔和第二出液孔，第一进液孔与第三开孔连通，第二进液孔与第四开孔连通，第一出液孔与第二液压腔连通，第二出液孔与第一液压腔连通。

进一步的，还包括转接环和第一油封环，所述转接环用于连接刀盘和转动齿盘，所述转接环朝向转动齿盘一侧的端面设有向外凸起的连接凸环，所述第一油封环套设在连接凸环上并与主箱体连接。

进一步的，所述第二油封环套设在油缸轴上，所述第二油封环的上表面和下表面设有环形密封槽。

进一步的，所述刀盘驱动装置为驱动电机。

进一步的，还包括主轴驱动装置，所述轴承座内设有驱动轴，所述刀盘上设有主轴，所述驱动轴与主轴连接，所述主轴驱动装置包括第一电机，电机轴、传动机构，所述第一电机与电机轴连接，所述电机轴与驱动轴之间通过传动机构传动连接。

进一步的，所述刀盘具有供轴承座伸入的第一通孔，所述刀盘还设有多个沿第一通孔径向设置的主轴安装孔，所述主轴安装在主轴安装孔内。

进一步的，所述驱动轴的下端具有安装槽，所述主轴的上端具有嵌入安装槽的的安装凸部，所述主轴的下端具有安装刀具的刀具安装孔，所述轴承座的外侧面具有供安装凸部让位的环形让位槽。

进一步的，所述传动机构包括皮带以及传动轮、所述传动轮套设在电机轴上，所述皮带绕设在传动轮和驱动轴上。

进一步的，所述轴承座内设有供皮带通过的第二通孔，所述第二通孔水平设置。

采用上述结构后，本实用新型设计一种快速精准定位式伺服刀塔，当刀盘进行定位时，移动齿盘通过液压驱动与转动齿盘和固定齿盘靠近啮合，固定并定位刀盘，此时止转杆在移动齿盘的抵顶下朝靠近主箱体的方向移动，压紧板压缩弹簧；当刀盘进行切换时，移动齿盘通过液压驱动远离转动齿盘和固定齿盘，转动齿盘转动带动刀盘进行刀具切换，此时，止转杆在弹簧的弹力作用下随着移动齿盘一同移动，并防止移动齿盘转动。

与现有技术相比，有益效果在于，本新型通过止转杆与移动齿盘连接，防止移动齿盘转动，使得移动齿盘能够快速与转动齿盘和固定齿盘啮合，从而对刀盘进行精准定位；并且能够减少移动齿盘的齿牙摩擦，提高移动齿盘的使用寿命；此外，检测装置还能够对止转杆的移动距离进行检测，从而对移动齿盘位置状态进行监测。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

图2为止转机构的结构剖面立体图。

图3为图1中A区域的局部放大图。

图4为本实用新型的外形结构立体图。

图5为主箱体的剖面结构示意图。

图6为轴承座后端的外形结构立体图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1-6所示，一种快速精准定位式伺服刀塔，包括主箱体1，刀盘2以及轴承座3，轴承座3与主箱体1通过螺钉锁固连接，刀盘2套设在轴承座3上，其中，还包括移动齿盘43、转动齿盘42、固定齿盘41、刀盘驱动装置6以及止转机构，固定齿盘41套和移动齿盘43套设在轴承座3上，转动齿盘42套设在固定齿盘41外并与刀盘2连接，移动齿盘43通过液压驱动靠近或者远离转动齿盘42和固定齿盘41，从而实现刀盘2定位或者转动切换；刀盘驱动装置6设置在主箱体1，刀盘驱动装置6驱动转动齿盘42转动从而连带刀盘2转动，止转机构包括止转杆51，移动齿盘43端面设有止转孔431，止转杆51的一端穿过主箱体1和固定齿盘41并伸入止转孔431内连接，止转杆51的另一端与主箱体1连接并且止转杆51能够沿轴向方向进行水平移动，止转杆51与固定齿盘42的连接处设有油封，防止内部液体渗漏。

采用上述机构，当刀盘2进行定位时，移动齿盘43通过液压驱动与转动齿盘42和固定齿盘41靠近啮合，固定并定位刀盘2，此时止转杆51在移动齿盘43的抵顶下朝靠近主箱体1的方向移动；当刀盘2进行切换时，移动齿盘43通过液压驱动远离转动齿盘42和固定齿盘41，刀盘驱动装置6驱动转动齿盘42转动从而连带刀盘2转动进行刀具切换，并且可在主箱体1上设置驱动气缸或者弹力装置驱动止转杆51随着移动齿盘43一同朝远离主箱体1的方向移动，使止转杆51始终嵌入止转孔431内，防止移动齿盘43转动。与现有技术相比，有益效果在于，通过止转杆51与移动齿盘43连接，防止移动齿盘43转动，使得移动齿盘43能够快速与转动齿盘42和固定齿盘41啮合，从而对刀盘2进行精准定位；并且能够减少移动齿盘43的齿牙摩擦，提高移动齿盘43的使用寿命。

优选的，在本实施例中，为了移动齿盘43在远离转动齿盘42时，止转杆51能随移动齿盘43一同移动复位，止转机构还包括压紧板52和弹簧53，主箱体1上设有安装部11，安装部11具有供止转杆51伸入滑动的安装孔111，压紧板52连接在止转杆51上，弹簧53套设在止转杆51上并且弹簧53的两端分别抵顶压紧板52和安装部11。采用上述结构后，当移动齿盘43靠近转动齿盘42时，移动齿盘43抵顶止转杆51沿水平方向移动靠近主箱体1，连带压紧板52移动压缩弹簧53；移动齿盘43远离转动齿盘42时，压紧板52在弹簧53的弹力推动下带动止转杆51随着移动齿盘43一同移动，防止移动齿盘43转动。

优选的，止转机构还包括检测装置和检测板54，主箱体1设有检测腔18，检测装置设置检测腔18内，检测板54设在压紧板52上，检测装置对检测板54的前后距离进行探测。采用此结构，检测装置还能够对检测板54和止转杆51的移动距离进行检测，从而对移动齿盘43位置状态进行监测。

优选的，在本实施例中，检测装置包括两个接近开关55，检测板54设置在两个接近开关55之间，采用接近开关55具有动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等优点。

优选的，移动齿盘43靠近刀盘2一侧的端面设有向外凸起的环形凸起432，轴承座3的外圆周具有向外凸起的圆柱凸台31，圆柱凸台31的外侧面与环形凸起432的内侧壁贴合，环形凸起432与移动齿盘43之间形成第一液压腔44，移动齿盘43与转动齿盘42和固定齿盘41之间形成第二液压腔45。采用上述结构后，向第一液压腔44内通入液体推动移动齿盘43靠近转动齿盘42，向第二液压腔45内通入液体推动移动齿盘43远离转动齿盘42。

更优选的，主箱体1上设有第一开孔12、第二开孔13、第三开孔14、第四开孔15、第一流道16以及第二流道17、第一流道16连通第一开孔12和第三开孔14，第二流道17连通第二开孔13和第四开孔15，轴承座3具有第一进液孔32、第二进液孔33、第一出液孔34、第二出液孔35、第三流道36以及第四流道37，第三流道36连通第一进液孔32和第一出液孔34，第四流道37连通第二进液孔33和第二出液孔35，第一进液孔32与第三开孔14连通，第二进液孔33与第四开孔15连通，第一出液孔34与第二液压腔45连通，第二出液孔35与第一液压腔44连通。采用上述结构后，定位刀盘2时，液体依次通过第二开孔13、第二流道17、第四开孔15、第二进液孔33、第四流道37以及第二出液孔35进入第一液压腔44内；转动刀盘2时，液体依次通过第一开孔12、第一流道16、第三开孔14、第一进液孔32、第三流道36以及第一出液孔34进入第二液压腔45内。

优选的，还包括转接环46和第一油封环47，转接环46用于连接刀盘2和转动齿盘42，转接环46朝向转动齿盘42一侧的端面设有向外凸起的连接凸环461，第一油封环47套设在连接凸环461上并与主箱体1连接。采用上述结构后，使得刀盘2与转动齿盘42连接更加牢固，并且增强第二液压腔45的密封性，防止液体渗漏。

优选的，第二油封环48套设在油缸轴上，第二油封环48的上表面和下表面设有环形密封槽，所述第二油封环48用于密封分隔第一液压腔44和第二液压腔45。

优选的，在本实施例中，刀盘驱动装置6为驱动电机，驱动电机的输出端可设置齿轮，通过齿轮与转动齿盘42的外圆周齿啮合来驱动转动齿盘42正转或者翻转，加快刀具切换速度。

优选的，还包括主轴驱动装置，轴承座3内设有驱动轴71，刀盘2上设有主轴72，驱动轴71与主轴72连接，主轴驱动装置包括第一电机73，电机轴74、传动机构，第一电机73与电机轴74连接，电机轴74与驱动轴71之间通过传动机构传动连接。采用此结构，第一电机73驱动电机轴74转动，电机轴74通过传动机构驱动驱动轴71转动，再由驱动轴71连带相互连接的主轴72转动。

优选的，刀盘2具有供轴承座3伸入的第一通孔22，刀盘2可绕第一通孔22转动，刀盘2还设有多个沿第一通孔22径向设置的主轴安装孔23，主轴72安装在主轴安装孔23内。

更优选的，驱动轴71的下端具有安装槽711，主轴72的上端具有嵌入安装槽711的的安装凸部721，安装槽711和安装凸部721呈一字型延伸，驱动轴71转动时，通过安装凸部721传动力矩从而带动主轴72转动，主轴72的下端具有安装刀具的刀具安装孔722，轴承座3的外侧面具有供安装凸部721让位的环形让位槽38。

优选的，传动机构包括皮带75以及传动轮76、传动轮76套设在电机轴74上，皮带75绕设在传动轮76和驱动轴71上。采用皮带传动连接，运行更加平稳、低噪音、同时能够降低振动。

优选的，轴承座3内设有供皮带75通过的第二通孔39，第二通孔39水平设置。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (14)

1.一种快速精准定位式伺服刀塔，包括主箱体，刀盘以及轴承座，所述轴承座与主箱体连接，所述刀盘套设在轴承座上，其特征在于，还包括移动齿盘、转动齿盘、固定齿盘、刀盘驱动装置以及止转机构，所述固定齿盘套和移动齿盘套设在轴承座上，所述转动齿盘套设在固定齿盘外并与刀盘连接，所述移动齿盘通过液压驱动靠近或者远离转动齿盘和固定齿盘，所述刀盘驱动装置设置在主箱体并驱动转动齿盘转动，所述止转机构包括止转杆，所述移动齿盘端面设有止转孔，所述止转杆的一端穿过主箱体和固定齿盘并伸入止转孔内连接，所述止转杆的另一端与主箱体滑动连接。

2.如权利要求1所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述止转机构还包括压紧板和弹簧，所述主箱体上设有安装部，所述安装部具有供止转杆伸入滑动的安装孔，所述压紧板连接在止转杆上，所述弹簧套设在止转杆上并且弹簧的两端分别抵顶压紧板和安装部。

3.如权利要求2所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述止转机构还包括检测装置和检测板，所述主箱体设有检测腔，所述检测装置设置检测腔内，所述检测板设在压紧板上，所述检测装置对检测板的前后距离进行探测。

4.如权利要求3所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述检测装置包括两个接近开关，所述检测板设置在两个接近开关之间。

5.如权利要求4所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述移动齿盘靠近刀盘一侧的端面设有向外凸起的环形凸起，所述轴承座的外圆周具有向外凸起的圆柱凸台，所述圆柱凸台的外侧面与环形凸起的内侧壁贴合，所述环形凸起与移动齿盘之间形成第一液压腔，所述移动齿盘与转动齿盘和固定齿盘之间形成第二液压腔。

6.如权利要求5所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述主箱体上设有第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第一流道以及第二流道、所述第一流道连通第一开孔和第三开孔，所述第二流道连通第二开孔和第四开孔，所述轴承座具有第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔、第二出液孔、第三流道以及第四流道，所述第三流道连通第一进液孔和第一出液孔，所述第四流道连通第二进液孔和第二出液孔，第一进液孔与第三开孔连通，第二进液孔与第四开孔连通，第一出液孔与第二液压腔连通，第二出液孔与第一液压腔连通。

7.如权利要求4所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，还包括转接环和第一油封环，所述转接环用于连接刀盘和转动齿盘，所述转接环朝向转动齿盘一侧的端面设有向外凸起的连接凸环，所述第一油封环套设在连接凸环上并与主箱体连接。

8.如权利要求4所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，还包括第二油封环，所述第二油封环套设在油缸轴上，所述第二油封环的上表面和下表面设有环形密封槽。

9.如权利要求1所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述刀盘驱动装置为驱动电机。

10.如权利要求1所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，还包括主轴驱动装置，所述轴承座内设有驱动轴，所述刀盘上设有主轴，所述驱动轴与主轴连接，所述主轴驱动装置包括第一电机，电机轴、传动机构，所述第一电机与电机轴连接，所述电机轴与驱动轴之间通过传动机构传动连接。

11.如权利要求10所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述刀盘具有供轴承座伸入的第一通孔，所述刀盘还设有多个沿第一通孔径向设置的主轴安装孔，所述主轴安装在主轴安装孔内。

12.如权利要求11所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述驱动轴的下端具有安装槽，所述主轴的上端具有嵌入安装槽的安装凸部，所述主轴的下端具有安装刀具的刀具安装孔，所述轴承座的外侧面具有供安装凸部让位的环形让位槽。

13.如权利要求10所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述传动机构包括皮带以及传动轮、所述传动轮套设在电机轴上，所述皮带绕设在传动轮和驱动轴上。

14.如权利要求13所述的一种快速精准定位式伺服刀塔，其特征在于，所述轴承座内设有供皮带通过的第二通孔，所述第二通孔水平设置。

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