CN216442110U - 一种数控机床换刀机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控机床换刀机械手，包括：数控机床；刀库，刀库设置于数控机床的左侧；铣削器，铣削器设置于数控机床的右侧；机械手驱动组件，机械手驱动组件设置于数控机床的中部；夹持机构，夹持机构设置于机械手驱动组件的底端；夹持机构包括：外壳，外壳的顶端中部设置于机械手驱动组件的底端，外壳的内腔上下两端前后两侧均沿左右方向开设有限位滑槽，外壳的内腔左右两侧均沿前后方向开设有第一滑槽；电机，电机螺钉连接于外壳的底端中部。本装置设置有电机，利用电机驱动夹爪对刀具进行夹紧固定，并且利用电机的自锁功能可以对夹爪进行锁紧，进而可以避免刀具从夹爪上脱落，便于使用。

Description

一种数控机床换刀机械手

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，具体为一种数控机床换刀机械手。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，数控机床的自动换刀系统是加工中心的重要部件，由它实现零件工序之间连续加工的换刀要求，即在每一工序完成后自动将下一工序所用的新刀具更到主轴上，从而保证了加工中心工艺集中的工艺特点，刀具的交换一般通过机械手、刀库及机床主轴的协调动作共同完成；

但是传统的数控机床换刀机械手其固定结构通常较为简单，通常是利用胀紧套与刀具上的卡槽配合，进而将刀具与机械手固定，再利用弹簧对刀具进行防脱落，但是采用这种方式对刀具固定会出现较多的故障，如需要夹紧固定的刀具过重或者弹簧压力过小，会出现刀具夹不紧，进而导致刀具脱落，并且机械手在带动刀具旋转进行换刀时，由于旋转所产生的离心力极易导致刀具从机械手上脱落，不便于使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数控机床换刀机械手，以至少解决现有技术无法有效夹紧刀具的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种数控机床换刀机械手，包括：数控机床；刀库，所述刀库设置于数控机床的左侧；铣削器，所述铣削器设置于数控机床的右侧；机械手驱动组件，所述机械手驱动组件设置于数控机床的中部；夹持机构，所述夹持机构设置于机械手驱动组件的底端；

所述夹持机构包括：外壳，所述外壳的顶端中部设置于机械手驱动组件的底端，所述外壳的内腔上下两端前后两侧均沿左右方向开设有限位滑槽，所述外壳的内腔左右两侧均沿前后方向开设有第一滑槽；电机，所述电机螺钉连接于外壳的底端中部；连接杆，所述连接杆的底端通过联轴器锁紧在电机的输出端，所述连接杆的顶端延伸进外壳的内腔；齿轮，所述齿轮套接于连接杆的外壁顶端，并通过顶丝锁紧；第一滑块，所述第一滑块相适配插接于第一滑槽的内腔外侧；齿条，所述齿条的底端设置于第一滑块的顶端，两个所述齿条为相对设置，两个所述齿条均与齿轮相啮合；移动块，所述移动块的内侧中部设置于齿条的外端；第二滑块，所述第二滑块的数量为四个，四个所述第二滑块分别设置于两个移动块的左右两侧。

优选的，所述夹持机构还包括：限位滑块，所述限位滑块的数量为八个，八个所述限位滑块分别相适配插接于四个限位滑槽的内腔左右两侧；夹爪，所述夹爪的数量为四个，四个所述夹爪的上下两侧内端分别设置于八个限位滑块的内侧；驱动块，所述驱动块的数量为四个，四个所述驱动块分别设置于四个夹爪的内侧，所述驱动块的内侧沿前后方向开设有第二滑槽，所述第二滑块相适配插接于第二滑槽的内腔中。

优选的，所述夹持机构还包括：橡胶垫，所述橡胶垫设置于夹爪的内腔，橡胶垫可以避免利用夹爪夹持刀具时，将刀具损坏。

优选的，所述第二滑槽的内腔呈“十”字形，且第二滑块相适配插接于第二滑槽的内腔中，所述第一滑槽呈燕尾形，且第一滑块相适配插接于第一滑槽的内腔。

优选的，所述夹爪的位置与刀库和铣削器的位置均相对应，且前后两侧夹爪内腔的距离等于刀库到铣削器的距离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该数控机床换刀机械手，利用铣削器对零件进行加工，利用刀库储存刀具，利用机械手驱动组件驱动夹持机构活动，利用电机通过连接杆带动齿轮进行逆时针旋转，齿轮逆时针旋转所产生的旋转力可以促使齿条拉动移动块向内侧移动，进而利用第二滑块和第二滑槽拉动驱动块向内侧移动，驱动块向内侧移动可以带动夹爪向内侧移动，利用夹爪可以将刀具夹紧固定，本装置设置有电机，利用电机驱动夹爪对刀具进行夹紧固定，并且利用电机的自锁功能可以对夹爪进行锁紧，进而可以避免刀具从夹爪上脱落，便于使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为夹持机构的结构示意图；

图3为夹持机构的爆炸图。

图中：1、数控机床，2、刀库，3、铣削器，4、机械手驱动组件，5、夹持机构，51、外壳，52、第一滑槽，53、限位滑槽，54、电机，55、连接杆，56、齿轮，57、第一滑块，58、齿条，59、移动块，510、第二滑块，511、限位滑块，512、夹爪，513、驱动块，514、第二滑槽，515、橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种数控机床换刀机械手，包括：数控机床1、刀库2、铣削器3、机械手驱动组件4和夹持机构5，刀库2设置于数控机床1的左侧，刀库2为现有技术，在此用于存放刀具，铣削器3设置于数控机床1的右侧，铣削器为现有技术，在此用于对零件进行铣削加工，机械手驱动组件4设置于数控机床1的中部，机械手驱动组件4为现有技术，其由驱动电机和气缸等组成，在此用于带动夹持机构5进行旋转和升降，夹持机构5设置于机械手驱动组件4的底端，夹持机构5在此用于对刀具进行夹持固定，进而实现换刀；

夹持机构5包括：外壳51、第一滑槽52、限位滑槽53、电机54、连接杆55、齿轮56、第一滑块57、齿条58、移动块59、第二滑块510、限位滑块511、夹爪512、驱动块513、第二滑槽514和橡胶垫515，外壳51的顶端中部设置于机械手驱动组件4的底端，外壳51的内腔上下两端前后两侧均沿左右方向开设有限位滑槽53，外壳51的内腔左右两侧均沿前后方向开设有第一滑槽52，电机54螺钉连接于外壳51的底端中部，电机54为现有技术，在此用于通过连接杆55带动齿轮56进行旋转，连接杆55的底端通过联轴器锁紧在电机54的输出端，连接杆55的顶端延伸进外壳51的内腔，齿轮56套接于连接杆55的外壁顶端，并通过顶丝锁紧，第一滑块57相适配插接于第一滑槽52的内腔外侧，齿条58的底端设置于第一滑块57的顶端，两个齿条58为相对设置，两个齿条58均与齿轮56相啮合，齿轮56旋转所产生的旋转力可以促使齿条58拉动移动块59向内侧或者向外侧移动，移动块59的内侧中部设置于齿条58的外端，第二滑块510的数量为四个，四个第二滑块510分别设置于两个移动块59的左右两侧，限位滑块511的数量为八个，八个限位滑块511分别相适配插接于四个限位滑槽53的内腔左右两侧，限位滑块511和限位滑槽53配合可以对夹爪512进行限位，夹爪512的数量为四个，四个夹爪512的上下两侧内端分别设置于八个限位滑块511的内侧，夹爪512用于对刀具进行夹持固定，驱动块513的数量为四个，四个驱动块513分别设置于四个夹爪512的内侧，驱动块513的内侧沿前后方向开设有第二滑槽514，第二滑块510相适配插接于第二滑槽514的内腔中，第二滑块510和第二滑槽514配合可以促使驱动块513向内侧或者向外侧移动，进而利用驱动块513带动夹爪512移动，橡胶垫515设置于夹爪512的内腔，橡胶垫515可以避免利用夹爪512夹持刀具时，将刀具损坏。

作为优选方案，更进一步的，第二滑槽514的内腔呈“十”字形，且第二滑块510相适配插接于第二滑槽514的内腔中，可以保证第二滑块510无法脱离第二滑槽514的内腔，进而当移动块59带动第二滑块510移动时，利用第二滑块510和第二滑槽514的配合可以带动驱动块513移动，第一滑槽52呈燕尾形，且第一滑块57相适配插接于第一滑槽52的内腔，可以避免第一滑块57脱离第一滑槽52的内腔，进而可以避免齿条58上下活动。

作为优选方案，更进一步的，夹爪512的位置与刀库2和铣削器3的位置均相对应，且前后两侧夹爪512内腔的距离等于刀库2到铣削器3的距离，保证利用夹爪512可以对铣削器3和刀库2的刀具进行夹持。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

当需要更换刀具时，利用机械手驱动组件4首先推动外壳51向下移动，直至移动至适宜位置，带动外壳51旋转90度，此时四个夹爪512分别位于刀库2和铣削器3的刀具下方，利用机械手驱动组件4带动外壳51上升，此时刀库2和铣削器3的刀具分别位于两个同侧的夹爪512之间，启动电机54，电机54的输出端通过连接杆55带动齿轮56进行逆时针旋转，齿轮56逆时针旋转可以促使齿条58拉动移动块59向内侧移动，移动块59向内侧移动可以利用第二滑块510和第二滑槽514之间的配合拉动驱动块513向内侧移动，驱动块513向内侧移动可以带动夹爪512向内侧移动，直至夹爪512将刀具夹紧固定，关闭电机54，利用电机54的自锁功能对夹爪512进行固定，利用机械手驱动组件4带动外壳51下降之后旋转180度，再次上升，将夹爪512夹持固定的刀具插入至刀库2和铣削器3上，电机54的输出端顺时针旋转，即可促使夹爪512向外侧移动，进而解除对刀具的夹紧固定，之后利用机械手驱动组件4带动外壳51向下移动后旋转90度，即可恢复成初始状态，进而完成换刀操作，本装置设置有电机54，利用电机54驱动夹爪512对刀具进行夹紧固定，并且利用电机54的自锁功能可以对夹爪512进行锁紧，进而可以避免刀具从夹爪512上脱落，便于使用。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“卡接”、“轴接”、“插接”、“焊接”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种数控机床换刀机械手，包括：

数控机床(1)；

刀库(2)，所述刀库(2)设置于数控机床(1)的左侧；

铣削器(3)，所述铣削器(3)设置于数控机床(1)的右侧；

机械手驱动组件(4)，所述机械手驱动组件(4)设置于数控机床(1)的中部；

夹持机构(5)，所述夹持机构(5)设置于机械手驱动组件(4)的底端；

所述夹持机构(5)包括：

外壳(51)，所述外壳(51)的顶端中部设置于机械手驱动组件(4)的底端，所述外壳(51)的内腔上下两端前后两侧均沿左右方向开设有限位滑槽(53)，所述外壳(51)的内腔左右两侧均沿前后方向开设有第一滑槽(52)；

电机(54)，所述电机(54)螺钉连接于外壳(51)的底端中部；

连接杆(55)，所述连接杆(55)的底端通过联轴器锁紧在电机(54)的输出端，所述连接杆(55)的顶端延伸进外壳(51)的内腔；

齿轮(56)，所述齿轮(56)套接于连接杆(55)的外壁顶端，并通过顶丝锁紧；

第一滑块(57)，所述第一滑块(57)相适配插接于第一滑槽(52)的内腔外侧；

齿条(58)，所述齿条(58)的底端设置于第一滑块(57)的顶端，两个所述齿条(58)为相对设置，两个所述齿条(58)均与齿轮(56)相啮合；

移动块(59)，所述移动块(59)的内侧中部设置于齿条(58)的外端；

第二滑块(510)，所述第二滑块(510)的数量为四个，四个所述第二滑块(510)分别设置于两个移动块(59)的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床换刀机械手，其特征在于：所述夹持机构(5)还包括：

限位滑块(511)，所述限位滑块(511)的数量为八个，八个所述限位滑块(511)分别相适配插接于四个限位滑槽(53)的内腔左右两侧；

夹爪(512)，所述夹爪(512)的数量为四个，四个所述夹爪(512)的上下两侧内端分别设置于八个限位滑块(511)的内侧；

驱动块(513)，所述驱动块(513)的数量为四个，四个所述驱动块(513)分别设置于四个夹爪(512)的内侧，所述驱动块(513)的内侧沿前后方向开设有第二滑槽(514)，所述第二滑块(510)相适配插接于第二滑槽(514)的内腔中。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床换刀机械手，其特征在于：所述夹持机构(5)还包括：

橡胶垫(515)，所述橡胶垫(515)设置于夹爪(512)的内腔，橡胶垫(515)可以避免利用夹爪(512)夹持刀具时，将刀具损坏。

4.根据权利要求2所述的一种数控机床换刀机械手，其特征在于：所述第二滑槽(514)的内腔呈“十”字形，且第二滑块(510)相适配插接于第二滑槽(514)的内腔中，所述第一滑槽(52)呈燕尾形，且第一滑块(57)相适配插接于第一滑槽(52)的内腔。

5.根据权利要求2所述的一种数控机床换刀机械手，其特征在于：所述夹爪(512)的位置与刀库(2)和铣削器(3)的位置均相对应，且前后两侧夹爪(512)内腔的距离等于刀库(2)到铣削器(3)的距离。

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