CN217317097U - 一种取刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的取刀装置包括底板、平移机构和夹持机构，所述平移机构设在所述底板上，所述夹持机构设在所述平移机构上；所述夹持机构包括气爪，所述气爪包括两个相对设置的刀爪，每个所述刀爪的相对面的上方均对应设置有用于容纳位于刀柄顶部的拉钉的第一敞口槽；每个所述刀爪的相对面的下方还对应设置有用于容纳刀柄的锥面的第二敞口槽。与现有技术相比，本实用新型的取刀装置设置了气爪，并在气爪的刀爪相对面上分别设置有用于容纳位于刀柄顶部的拉钉的第一敞口槽和用于容纳刀柄的锥面的第二敞口槽，提高了对BT刀柄夹持的稳定性。

Description

一种取刀装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工的技术领域，特别涉及一种数控机床的取刀装置。

背景技术

如今，随着对加工精度和效率的要求越来越高，数控机床在机械加工领域中发挥着越来越重要的作用。数控机床能够根据需要自动进行刀具更换，以适应不同加工需求，加工过程中不需要操作人员进行手动换刀，大大节约了人力成本，提高了生产效率。

数控机床的主轴通过刀柄与刀具连接，以带动刀具运转，对工件进行加工。BT刀柄是一种常见的刀柄，BT刀柄具有运行稳定、运行精度高等优点，因此广泛运用于数控机床中。如图1所示，BT刀柄50包括刀具连接部51、安装部52和拉钉53，安装部52为锥形，锥形的底面与刀具连接部51同轴固定，锥形的顶部与拉钉53连接；刀具60通过刀具连接部51安装在刀柄50上；机床的主轴上设有安装孔，安装孔的内侧壁形状与刀柄的安装部52的形状相同，安装孔的内部还设有与拉钉53相匹配的拉爪；安装时，将刀柄50的安装部52以及与安装部52相连的拉钉53插入机床主轴的安装孔中，拉爪与拉钉53抱接，并通过拉钉53对刀柄50的安装部52施加拉力，以使刀柄50的安装部52表面与机床主轴的安装孔内壁充分贴合并压紧，使刀具60、刀柄50与机床主轴稳定地同步转动。安装了刀具60的刀柄50储存在刀库中，当机床需要换刀时，需通过取刀装置将所需的刀具60以及与刀具60相连的刀柄50从刀库中取出并输送至换刀机构中，再由换刀机构将所需的刀具60和刀柄50安装到机床的主轴上。

但是由于BT刀柄的安装部为锥形，不利于取刀装置对BT刀柄的夹持，影响了换刀机构对BT刀柄夹持的稳定性，从而影响了换刀的效率。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于提供一种针对BT刀柄的夹持机构，以提高对BT刀柄的夹持稳定性。

本实用新型的取刀装置包括底板、平移机构和夹持机构，所述平移机构设在所述底板上，所述夹持机构设在所述平移机构上；所述夹持机构包括气爪，所述气爪包括两个相对设置的刀爪，每个所述刀爪的相对面的上方均对应设置有用于容纳位于刀柄顶部的拉钉的第一敞口槽；每个所述刀爪的相对面的下方还对应设置有用于容纳刀柄的锥面的第二敞口槽。

与现有技术相比，本实用新型的取刀装置设置了气爪，并在气爪的刀爪相对面上分别设置有用于容纳位于刀柄顶部的拉钉的第一敞口槽和用于容纳刀柄的锥面的第二敞口槽，提高了对BT刀柄夹持的稳定性。

进一步地，所述第二敞口槽为拟合刀柄锥面的阶梯式内孔结构。

进一步地，每个所述刀爪的相对面的上方均设置有上取刀块，所述第一敞口槽设置于所述上取刀块的相对面；每个所述刀爪的相对面的下方均设置有下取刀块，所述第二敞口槽设置于所述下取刀块的相对面。

进一步地，每个所述刀爪上还设置有取刀连接板，所述上取刀块和所述下取刀块分别固定于所述取刀连接板上。

进一步地，还包括升降支架、螺栓固定座和升降调整螺栓；所述升降支架上设有竖直方向的滑槽，所述底板设在所述滑槽上并可沿所述滑槽上下滑动；所述螺栓固定座设在所述底板下方并与所述升降支架固定，所述升降调整螺栓穿过所述螺栓固定座与所述底板的下方抵接，旋转升降调整螺栓即可调整底板的高度。

进一步地，所述平移机构包括导轨、滑块和气缸；所述导轨水平设在所述底板上，所述滑块可滑动的设置于所述导轨上；所述气缸设在所述底板上，所述气缸的活塞杆与所述滑块连接并可带动所述滑块沿所述导轨滑动；所述夹持机构设在所述滑块上。

进一步地，还包括第一检测开关和第二检测开关，所述第一检测开关和所述第二检测开关分别设置于所述底板上；还包括用于触发所述第一检测开关和第二检测开关的开关感应片，所述开关感应片设在所述滑块上；当所述气缸的活塞杆处于伸出位置时，所述开关感应片的位置与所述第一检测开关的位置相对应；当所述气缸的活塞杆处于收回位置时，所述开关感应片的位置与所述第二检测开关相对应。

进一步地，还包括开关固定片，所述开关固定片设在所述底板上；所述开关固定片上设有沿水平方向的调整槽，所述第一检测开关和第二检测开关分别通过所述调整槽设在所述开关固定片上，并可沿水平方向调节第一检测开关和第二检测开关的位置。

进一步地，还包括第一限位固定座，所述第一限位固定座设置于所述底板上，且位于所述滑块远离所述气缸的一侧；还包括第二限位固定座，所述第二限位固定座设置于所述底板上，且位于所述滑块靠近所述气缸的一侧；第一限位固定座和第二限位固定座用于防止滑块与导轨之间发生脱离。

进一步地，所述第一限位固定座上还设置有第一限位螺栓，所述第一限位螺栓沿所述滑块滑动的方向穿过所述第一限位固定座；所述第二限位固定座上还设置有第二限位螺栓，所述第二限位螺栓沿所述滑块滑动的方向穿过所述第二限位固定座；旋转第一限位螺栓和第二限位螺栓即可调节滑块可运动的范围。

附图说明

图1为BT刀柄和刀具组合的结构示意图；

图2为本实用新型的取刀装置的整体结构示意图；

图3为本实用新型的取刀装置的上取刀块和下取刀块结构示意图。

图中：10、支撑机构；11、底板；12、升降支架；121、滑槽；13、螺栓固定座；14、升降调整螺栓；20、平移机构；21、导轨；22、滑块；23、气缸；24、第一限位固定座；25、第二限位固定座；26、第一限位螺栓；27、第二限位螺栓；28、浮动接头；30、夹持机构； 31、气爪；311、缸体；312、刀爪；A、第一敞口槽；B、第二敞口槽；32、上取刀块；33、下取刀块；34、取刀连接板；40、位移检测机构；41、第一检测开关；42、第二检测开关； 43、开关感应片；44、开关固定片；441、调整槽；50、刀柄；51、刀具连接部；52、安装部； 53、拉钉；60、刀具。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例,并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图2和图3所示，本实用新型实施例的取刀装置包括支撑机构10、平移机构20、夹持机构30和位移检测机构40，其中，夹持机构30用于夹持刀具，平移机构20设在支撑机构10上，夹持机构30设在平移机构20上，平移机构20用于带动夹持机构30在支撑机构上进行两个位置间的平移运动，位移检测机构40用于检测夹持机构30是否移动至指定的位置。在本实用新型实施例中，该两个位置可以是换刀机构的换刀位置以及链式刀库的取刀位置。

可选的，支撑机构10包括底板11，平移机构20设在底板11上。

在一个优选实施例中，底板11的一侧可调节高度，具体的，如图2所示，支撑机构10还包括升降支架12、螺栓固定座13和升降调整螺栓14；升降支架12上设有竖直方向的滑槽121，底板11通过滑槽121设置在升降支架12上，螺栓固定座13设置在底板11的下方并与升降支架12固定连接，升降调整螺栓14穿过螺栓固定座13与底板11的底部抵接，旋转升降调整螺栓14即可调节底板11的高度。在本实用新型实施例中，底板11通过部分嵌入滑槽 121的方式实现了相对于升降支架12的高度可调节，在其他例子中，底板11还可以通过其他方式可调节高度的设置于升降支架12上，例如通过在升降支架12上设置导轨，在底板11 设置套设在导轨上的滑块等方式。

平移机构20包括导轨21、滑块22和气缸23，导轨21水平设在底板11上，滑块22设在导轨21上并可沿导轨21滑动，气缸23设在底板11上，气缸23的活塞杆与滑块22连接，滑块22在气缸23的带动下可进行水平运动，从而改变夹持机构30的位置。

在一个优选的实施例中，平移机构20还包括第一限位固定座24和第二限位固定座25；第一限位固定座24和第二限位固定座25设在底板11上，第一限位固定座24位于滑块22远离气缸23的一侧，第二限位固定座25位于滑块22靠近气缸的一侧，第一限位固定座24和第二限位固定座25限制了滑块22的运动范围，防止滑块22与导轨21之间发生脱离。

为了使滑块22的运动范围可调节，平移机构20还进一步包括第一限位螺栓26和第二限位螺栓27，第一限位螺栓26沿滑块22滑动的方向穿过第一限位固定座24，第二限位螺栓 27沿滑块22滑动的方向穿过第二限位固定座25，当滑块22运动至两端部时，第一限位螺栓 26或第二限位螺栓27与滑块22抵接，旋转第一限位螺栓26和第二限位螺栓27即可调节滑块22可运动的范围。

在一个可选的实施例中，平移机构20还包括浮动接头28，气缸23的活塞杆通过浮动接头28与滑块22连接。

夹持机构30包括气爪31，气爪31包括缸体311和两个相对设置的刀爪312，缸体311设置在滑块22上，缸体311可带动两个刀爪312进行开闭运动；每个刀爪312的相对面的上方均对应设置有用于容纳刀柄50顶部的拉钉53的第一敞口槽A，每个刀爪312的相对面的下方均对应设置有用于容纳刀柄50的锥面的第二敞口槽B。

在一个具体实施例中，夹持机构30还包括上取刀块32、下取刀块33和取刀连接板34；上取刀块32为两个，两个上取刀块32相对设置，且分别位于两个刀爪312所在的两侧，用于容纳刀柄50顶部的拉钉53的第一敞口槽A设在两个上取刀块32的相对面上；下取刀块 33为两个，两个下取刀块33相对设置，且分别位于两个上取刀块32的下方，用于容纳刀柄 50的锥面的第二敞口槽B设在两个下取刀块33的相对面上；取刀连接板34分别将位于同一侧的刀爪312、上取刀块32和下取刀块33固定连接。

在一个优选实施例中，第二敞口槽B为拟合刀柄50锥面的阶梯式内孔结构；在其他实施例中，第二敞口槽B也可为拟合刀柄50锥面的锥形内孔结构。

位移检测机构40包括第一检测开关41、第二检测开关42和开关感应片43，第一检测开关41、第二检测开关42和开关感应片用于检测夹持机构30是否准确移动至换刀机构的换刀位置以及链式刀库的取刀位置；第一检测开关41和第二检测开关42分别设置在底板22上，开关感应片43设在滑块22上并随滑块22滑动；当气缸23的活塞杆处于伸出位置时，夹持机构30位于换刀机构的换刀位置，开关感应片43的位置与第一检测开关41对应；当气缸 23的活塞杆处于收回位置时，夹持机构30位于链式刀库的取刀位置，开关感应片43的位置与第二检测开关42相对应。

在一个优选实施例中，还包括开关固定片44，开关固定片44固定设置在底板11上，开关固定片44上设有沿水平方向的调整槽，第一检测开关41和第二检测开关42分别通过调整槽设置在开关固定片44上，并可沿水平方向调整第一检测开关41和第二检测开关42的位置。在另一个实施例中，开关固定片44上设有沿水平方向的调整槽，开关固定片44通过调整槽与底板11连接，第一检测开关41和第二检测开关42分别固定设置在两块开关固定片44上，开关固定片44的位置可沿调整槽的方向进行水平调整，从而可沿水平方向调整第一检测开关 41和第二检测开关42的位置。

本实用新型实施例的取刀装置的工作原理为：

若需将刀具60从链式刀库中取出并安装到机床主轴上：首先，气爪31控制上取刀块32 和下取刀块33张开；然后，气缸23收缩，带动夹持机构30运动到链式刀库的取刀位置，气爪31带动上取刀块32和下取刀块33闭合，上取刀块32和下取刀块33分别夹紧位于链式刀库取刀位置的BT刀柄50；最后，气缸23推出，使夹持机构30运动到换刀机构的换刀位置，气爪31带动上取刀块32和下取刀块33张开，安装着刀具60的BT刀柄50即转移至换刀机构，换刀机构将BT刀柄50安装到机床的主轴上。若需将刀具60从机床主轴取下并放回链式刀库：首先，换刀机构将BT刀柄50从机床主轴上取出并转移至换刀机构的换刀位置；然后，气缸23推出，带动夹持机构30运动到换刀机构的换刀位置，气爪31带动上取刀块32 和下取刀块33闭合，上取刀块32和下取刀块33分别夹紧位于换刀机构的换刀位置的BT刀柄50；最后，气缸23收缩，使夹持机构30将BT刀柄50转移到链式刀库的取刀位置，气爪 31带动上取刀块32和下取刀块33张开，BT刀柄50即放回到链式刀库。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、设置了气爪，并在气爪的刀爪相对面上分别设置有用于容纳位于刀柄顶部的拉钉的第一敞口槽和用于容纳刀柄的锥面的第二敞口槽，提高了对BT刀柄夹持的稳定性；

2、设置检测开关和开关感应片，检测夹持机构是否准确移动至换到机构的换刀位置以及链式刀库的取刀位置，运行的准确度更高；

3、设置了限位固定座，限制滑块的运动范围，防止滑块与导轨之间发生脱离。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种取刀装置，其特征在于：

包括底板、平移机构和夹持机构，所述平移机构设在所述底板上，所述夹持机构设在所述平移机构上；

所述夹持机构包括气爪，所述气爪包括两个相对设置的刀爪，每个所述刀爪的相对面的上方均对应设置有用于容纳位于刀柄顶部的拉钉的第一敞口槽；

每个所述刀爪的相对面的下方还对应设置有用于容纳刀柄的锥面的第二敞口槽。

2.根据权利要求1所述的取刀装置，其特征在于：

所述第二敞口槽为拟合刀柄锥面的阶梯式内孔结构。

3.根据权利要求2所述的取刀装置，其特征在于：

每个所述刀爪的相对面的上方均设置有上取刀块，所述第一敞口槽设置于所述上取刀块的相对面；

每个所述刀爪的相对面的下方均设置有下取刀块，所述第二敞口槽设置于所述下取刀块的相对面。

4.根据权利要求3所述的取刀装置，其特征在于：

每个所述刀爪上还设置有取刀连接板，所述上取刀块和所述下取刀块分别固定于所述取刀连接板上。

5.根据权利要求1所述的取刀装置，其特征在于：

还包括升降支架、螺栓固定座和升降调整螺栓；

所述底板可调节高度的设在所述升降支架上；

所述螺栓固定座设在所述底板下方并与所述升降支架固定，所述升降调整螺栓穿过所述螺栓固定座与所述底板的下方抵接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的取刀装置，其特征在于：

所述平移机构包括导轨、滑块和气缸；

所述导轨水平设在所述底板上，所述滑块可滑动的设置于所述导轨上；

所述气缸设在所述底板上，所述气缸的活塞杆与所述滑块连接并可带动所述滑块沿所述导轨滑动；

所述夹持机构设在所述滑块上。

7.根据权利要求6所述的取刀装置，其特征在于：

还包括第一检测开关和第二检测开关，所述第一检测开关和所述第二检测开关分别设置于所述底板上；

还包括用于触发所述第一检测开关和第二检测开关的开关感应片，所述开关感应片设在所述滑块上；

当所述气缸的活塞杆处于伸出位置时，所述开关感应片的位置与所述第一检测开关的位置相对应；当所述气缸的活塞杆处于收回位置时，所述开关感应片的位置与所述第二检测开关相对应。

8.根据权利要求7所述的取刀装置，其特征在于：

还包括开关固定片，所述开关固定片设在所述底板上；

所述开关固定片上设有沿水平方向的调整槽，所述第一检测开关和第二检测开关分别通过所述调整槽设在所述开关固定片上，并可沿水平的方向调节位置。

9.根据权利要求6所述的取刀装置，其特征在于：

还包括第一限位固定座，所述第一限位固定座设置于所述底板上，且位于所述滑块远离所述气缸的一侧；

还包括第二限位固定座，所述第二限位固定座设置于所述底板上，且位于所述滑块靠近所述气缸的一侧。

10.根据权利要求9所述的取刀装置，其特征在于：

所述第一限位固定座上还设置有第一限位螺栓，所述第一限位螺栓沿所述滑块滑动的方向穿过所述第一限位固定座；

所述第二限位固定座上还设置有第二限位螺栓，所述第二限位螺栓沿所述滑块滑动的方向穿过所述第二限位固定座。

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