CN216634762U - 一种集成式高效换刀系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长材刨片机的集成式高效换刀装置。它包括固定设置的换刀支座、位于换刀支座内腔中的刀环以及能够驱动刀环旋转的刀环驱动装置，刀环上具有通过刀夹夹紧结构进行固定安装的刀夹组件，换刀支座的外表面上设置有用于对刀夹夹紧结构进行松动的松动机构，换刀支座的侧壁上设置有用于对松动后的刀夹组件进行顶压的顶压机构，通过松动机构将刀夹夹紧结构进行松动后进而由顶压机构将松动后的刀夹组件进行顶压。优点是：操作省时省力，大大提高了拆卸效率，尤其是在拆卸过程中利用自动化的机构，简化了工序，不需耗费人力便可轻松进行拆卸，进一步提高了操作效率，还避免了因刀片经久使用后发生卡滞带来的无法拆卸的问题。

Description

一种集成式高效换刀系统

技术领域

本实用新型涉及一种人造板行业中用的换刀系统，具体地说是一种长材刨片机的集成式高效换刀系统，属于木材加工设备技术领域。

背景技术

刀环是长材刨片机的关键部件，刀环体的结构强度直接影响到产品的产能及使用寿命，刀环上飞刀的精度决定长材刨片机的刨花形态。飞刀数量多，且为易损件，每6～8小时需更换飞刀一次，因此，具有高精度强承载、能实现飞刀快速更换的刀环系统是环式长材刨片机的核心技术。

现有技术中，申请人已经公开了一篇申请号为 202011174774.8，名称为长材刨片机高精度强承载刀环的发明专利申请，该专利申请中通过刀夹、压刀条的沟槽结构设计，在安装时通过两沟槽的相互配合快速定位并保证刀夹的安装精度，同时还设计了带有一定夹角的楔块及压紧机构，利用楔块具有自锁功能，自动快速松开和夹紧刀夹并且使压紧力均匀可调，实现了安装可靠性好、安装精度高、承载力强且可调节性好的飞刀安装目的。

另外，现有技术中，申请人还公开了一篇申请号为 201911162142.7，名称为一种刀环驱动装置的发明专利申请，通过该专利申请设计的驱动装置实现在换刀时不再需要依赖人工推动，减轻了作业强度，提高更换效率并且能够快速将刀环转至准确的角度的目的，然而，虽然该公开文件能够实现免推动换刀作业的目的，但是在换刀过程中依然需要采用人工一片一片进行更换刀片，同时由于刀片在使用过程中必然受到外力使其难以进行拆卸，因此，即便是免去了人工推动换刀的过程，但是更换刀片过程中需要采用人工依次松开所有的刀片压紧机构，然后再采用人工利用顶刀工具或顶刀装置一片一片对刀片进行拆卸并更换，其拆卸费时费力，拆卸作业过程本身作业难度大且周期长，使得更换效率依然达不到高效的需求，由此可见，虽然免推动作业也是更换效率的基本办法，但是该作业过程中，十分繁琐的拆卸更换的过程才是换刀难的根源所在，因此如何解决该技术问题成为亟待解决的技术难题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够结构设计巧妙、操作简单省力且能够大幅度提高换刀效率的集成式高效换刀系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的集成式高效换刀系统，包括固定设置的换刀支座、位于换刀支座内腔中的刀环以及能够驱动刀环旋转的刀环驱动装置，刀环上具有通过刀夹夹紧结构进行固定安装的刀夹组件，换刀支座的外表面上设置有用于对刀夹夹紧结构进行松动的松动机构，换刀支座的侧壁上设置有用于对松动后的刀夹组件进行顶压的顶压机构，通过松动机构将刀夹夹紧结构进行松动后进而由顶压机构将松动后的刀夹组件进行顶压。

所述刀环驱动装置的旁侧设置有能够分别给松动机构和顶压机构提供动力的动力装置。

所述动力装置为液压系统，所述松动机构为与液压系统连接并能够由液压系统驱动的液压推杆，所述顶压机构为与液压系统连接并能够由液压系统驱动的液压顶杆。

所述刀环还包括有前刀盘和后刀盘以及能够固定安装在前刀盘和后刀盘之间的多个刀片支撑座，所述刀夹组件通过所述刀夹夹紧结构安装在刀片支撑座上。

所述前刀盘上设置有定位孔，所述换刀支座上设置有与定位孔配合的刀环定位机构。

所述刀环定位机构为固定安装在换刀支座侧壁上的顶压装置，所述顶压装置上的限位块能够插入到定位孔内。

所述刀环驱动装置包括主轴座、主轴座的主轴前端安装的带有齿圈的带轮以及用于驱动齿圈旋转的马达，所述马达安装在一个马达支座上，所述马达支座由一个执行装置驱动从而使马达的动力输出部分与齿圈啮合或脱离，所述刀环安装在主轴座的主轴后端。

所述带轮的外侧边缘沿圆周排布有用于感应刀环转动角度的感应块，所述带轮的旁侧设置有用于与感应块配合的一号传感器，所述刀环定位机构上设置有二号传感器，所述松动机构上设置有三号传感器，所述顶压机构上设置有四号传感器。

所述一号传感器、二号传感器、三号传感器以及四号传感器均连接到同一控制系统内。

所述刀夹夹紧结构包括压板、楔块以及套装有弹簧的定位螺杆，所述定位螺杆与楔块旋接安装并能够利用弹簧的弹力使楔块压紧刀夹组件，所述压板能够通过紧固件固定安装在刀片支撑座上并靠压在楔块上。

本实用新型的优点在于：

(1)其换刀过程中通过驱动装置驱动刀环旋转，不再需要依靠人工推动，与此同时，通过巧妙地设计了松动机构和顶压机构相互配合，通过松动机构将刀夹夹紧结构进行松动后进而由顶压机构将松动后的刀夹组件进行顶压，该整个拆卸过程均不需要人工进行介入操作，操作省时省力，大大提高了拆卸效率，尤其是在拆卸过程中利用自动化的机构，简化了工序，不需耗费人力便可轻松进行拆卸，进一步提高了操作效率，还避免了因刀片经久使用后发生卡滞带来的无法拆卸的问题。

(2)在前刀盘上设置有定位孔，换刀支座上设置有与定位孔配合的刀环定位机构，由此能够实现快速定位刀环以及准确定位的目的，方便了快速松开刀夹夹紧结构，顶出刀夹组件，从而快速完成整个拆卸过程。

(3)带轮的外侧边缘沿圆周排布有用于感应刀环转动角度的感应块，带轮的旁侧设置有用于与感应块配合的传感器，由此利用传感器感应换刀位置，刀环定位机构收到信号后工作，定位块伸出固定刀环，从而实现了精确定位的目的，尤其是传感器、刀环定位机构、松动机构以及顶压机构均连接到同一控制系统内，可以在实现精确定位的同时使松刀机构工作以及顶刀机构工作，实现了自动化控制。

(4)通过采用液压系统作为动力装置，实现高精度的控制，进一步保证了快速换刀作业的精确度。

附图说明

图1为本实用新型集成式高效换刀装置的局部主视结构示意图；

图2为本实用新型集成式高效换刀装置的侧视结构示意图；

图3为本实用新型集成式高效换刀装置的俯视结构示意图；

图4为图2的局部放大结构示意图；

图5为本实用新型中刀夹组件的局部安装结构示意图；

图6为本实用新型中刀环驱动装置的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的集成式高效换刀装置作进一步详细说明。

实施例一：

如图所示，本实用新型的集成式高效换刀装置，包括固定设置的换刀支座1、位于换刀支座内腔中的刀环2以及能够驱动刀环旋转的刀环驱动装置3，其中，优先采用申请号为 201911162142.7，名称为一种刀环驱动装置作为本实用新型的刀环驱动装置，由图2可见，所说的刀环驱动装置3包括带有主轴的主轴座19、主轴座的主轴前端(图2所示方向的左侧定义为主轴座的前端，右侧定位为主轴座的后端)安装的带有齿圈21的带轮20以及用于驱动齿圈旋转的马达22，马达22安装在一个马达支座上，马达支座由一个执行装置驱动从而使马达22的动力输出部分与齿圈啮合或脱离，刀环2安装在主轴座的主轴后端，也就是说主轴座的主轴前端安装刀环驱动装置3，主轴座的主轴后端安装刀环，由此利用刀环驱动装置3的驱动能够带动刀环旋转，其中，主轴座19、马达支座以及执行装置均安装在一个位于换刀支座1旁侧的机架14上，执行装置为通过油缸支座安装在机架上的油缸，马达支座的底部通过铰接座铰接在机架上，马达支座的一侧与油缸的伸缩端铰接，而机架14和换刀支座1共同安装在一个底座上，刀环2上具有通过刀夹夹紧结构4进行固定安装的刀夹组件5，其中，本实施例中所说的换刀支座1的外表面上设置有用于对刀夹夹紧结构进行松动的松动机构6，换刀支座1的侧壁上设置有用于对松动后的刀夹组件5进行顶压的顶压机构7，另外，还在刀环驱动装置3的旁侧设置有能够分别给松动机构6和顶压机构7提供动力的动力装置8，所说的动力装置 8为液压系统，其中，松动机构6设计为与该液压系统连接并能够由液压系统驱动的至少一排液压推杆(本实施例中一排具有四根液压推杆)，由此可以一次性顶压进行更换一排刀夹组件或多排刀夹组件(图2中一次可以更换两排刀夹组件)，顶压机构7设计为与该液压系统连接并能够由液压系统驱动的液压顶杆，在液压系统的动作下通过松动机构将刀夹夹紧结构4进行松动后进而由顶压机构7将松动后的刀夹组件5进行顶压。

再进一步地，所说的刀环2还包括有前刀盘9和后刀盘10 以及能够固定安装在前刀盘和后刀盘之间的多个刀片支撑座11，刀夹组件5通过刀夹夹紧结构安装在刀片支撑座11上，前刀盘8 上设置有定位孔12，换刀支座1上设置有与定位孔配合的刀环定位机构13，所说的刀环定位机构13优选为固定安装在换刀支座侧壁上的顶压装置，由此顶压装置上的限位块能够插入到定位孔 13内实现对刀环的定位。

再进一步地，还可以在带轮20的外侧边缘沿圆周排布有用于感应刀环转动角度的感应块23，带轮20的旁侧设置有用于与感应块配合的一号传感器24，刀环定位机构13上设置有二号传感器，松动机构6上设置有三号传感器，顶压机构7上设置有四号传感器，一号传感器24、二号传感器、三号传感器以及四号传感器均连接到同一控制系统内；实际上是利用了申请号为 201911162142.7，名称为一种刀环驱动装置中的探测单元来检测刀环转动的实际位置，与刀环定位机构13上设置的二号传感器，松动机构6上设置的三号传感器以及顶压机构7上设置的四号传感器配合，通过检测到刀环转动的实际位置后再依次根据二号传感器、三号传感器以及四号传感器的检测信号通过液压系统依次驱动刀环定位机构13、松动机构6以及顶压机构7动作，实现不同工位的依次换刀作业。

实施例二：

本实施例中所说的刀环2优先采用申请号为202011174774.8，名称为长材刨片机高精度强承载刀环的具体结构，具体的如图5所示，该刀环包括前刀盘和后刀盘以及能够固定安装在前刀盘和后刀盘之间的多个刀片支撑座，刀片支撑座上具有能够通过刀夹夹紧结构进行固定安装的刀夹组件，所说的刀夹组件包括安装在刀片支撑座上的具有定位槽的压刀条以及端部具有卡槽的刀夹，刀夹能够通过卡槽扣合在压刀条的定位槽内进行固定安装，刀夹夹紧结构安装在刀片支撑座上并对刀夹组件进行压紧固定，另外，所说的刀夹夹紧结构4包括压板15、楔块16以及套装有弹簧17的定位螺杆18，定位螺杆18与楔块16 旋接安装并能够利用弹簧的弹力使楔块压紧刀夹组件5，压板15 能够通过紧固件固定安装在刀片支撑座上并靠压在楔块16上，由此可以直接利用液压推杆能够压动定位螺杆18，定位螺杆18 克服弹簧17的弹簧力将楔块16推动从而实现刀夹组件5的松动，液压顶杆从换刀支座1的侧面可以将松动后的刀夹组件5进行顶压实现刀夹组件5的拆卸。

其工作原理如下：

(1)在换刀前启动液压系统；

(2)刀环驱动装置驱动刀环转动，传感器感应到换刀位置，刀环定位机构收到信号后工作，限位块(定位销)伸出插入到定位孔13内实现对刀环的定位；

(3)松刀机构6收到刀环定位信号后工作，由液压系统驱动送刀油缸使液压推杆的顶出，液压推杆压动定位螺杆18，定位螺杆18克服弹簧17的弹簧力推动刀环体中的锲块，松开刀夹组件5，从而实现刀夹组件5的松动，

(4)刀夹组件5松开后顶刀机构工作，由液压系统驱动的液压顶杆从换刀支座1的侧面将松动后的刀夹组件5顶出，实现刀夹组件5的拆卸，更换新刀夹后，松刀机构退回，锲块夹紧刀夹，限位块(定位销)退回。

(5)重复以上流程，更环下一组刀夹。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种集成式高效换刀系统，其特征在于：包括固定设置的换刀支座（1）、位于换刀支座内腔中的刀环（2）以及能够驱动刀环旋转的刀环驱动装置（3），所述刀环（2）上具有通过刀夹夹紧结构（4）进行固定安装的刀夹组件（5），所述换刀支座（1）的外表面上设置有用于对刀夹夹紧结构进行松动的松动机构（6），所述换刀支座（1）的侧壁上设置有用于对松动后的刀夹组件（5）进行顶压的顶压机构（7），通过所述松动机构（6）将刀夹夹紧结构（4）进行松动后进而由顶压机构（7）将松动后的刀夹组件（5）进行顶压。

2.按照权利要求1所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述刀环驱动装置（3）的旁侧设置有能够分别给松动机构（6）和顶压机构（7）提供动力的动力装置（8）。

3.按照权利要求2所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述动力装置（8）为液压系统，所述松动机构（6）为与液压系统连接并能够由液压系统驱动的液压推杆，所述顶压机构（7）为与液压系统连接并能够由液压系统驱动的液压顶杆。

4.按照权利要求1、2或3所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述刀环（2）还包括有前刀盘（9）和后刀盘（10）以及能够固定安装在前刀盘和后刀盘之间的多个刀片支撑座（11），所述刀夹组件（5）通过所述刀夹夹紧结构安装在刀片支撑座（11）上。

5.按照权利要求4所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述前刀盘（9）上设置有定位孔（12），所述换刀支座（1）上设置有与定位孔配合的刀环定位机构（13）。

6.按照权利要求5所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述刀环定位机构（13）为固定安装在换刀支座侧壁上的顶压装置，所述顶压装置上的限位块能够插入到定位孔（12）内。

7.按照权利要求1、2、3、5或6所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述刀环驱动装置（3）包括主轴座（19）、主轴座的主轴前端安装的带有齿圈（21）的带轮（20）以及用于驱动齿圈旋转的马达（22），所述马达（22）安装在一个马达支座上，所述马达支座由一个执行装置驱动从而使马达（22）的动力输出部分与齿圈啮合或脱离，所述刀环（2）安装在主轴座的主轴后端。

8.按照权利要求7所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述带轮（20）的外侧边缘沿圆周排布有用于感应刀环转动角度的感应块（23），所述带轮（20）的旁侧设置有用于与感应块配合的一号传感器（24），所述刀环定位机构（13）上设置有二号传感器，所述松动机构（6）上设置有三号传感器，所述顶压机构（7）上设置有四号传感器。

9.按照权利要求8所述的集成式高效换刀系统，其特征在于：所述刀夹夹紧结构（4）包括压板（15）、楔块（16）以及套装有弹簧（17）的定位螺杆（18），所述定位螺杆（18）与楔块（16）旋接安装并能够利用弹簧的弹力使楔块压紧刀夹组件（5），所述压板（15）能够通过紧固件固定安装在刀片支撑座上并靠压在楔块（16）上。

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