CN219188658U - 一种自适应刀塔模块及切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自适应刀塔模块及切割装置，自适应刀塔模块包括传动架、刀塔架、换刀电机和限位组件，刀塔架的两侧分别连接有固定轴，两个固定轴分别与传动架转动连接，其中一个固定轴固定连接有从动刀塔齿轮，换刀电机连接在传动架上且输出端连接有主动刀塔齿轮，主动刀塔齿轮与从动刀塔齿轮相啮合；刀塔架按间隔设置若干个用于安装刀具的连接空腔。限位组件包括压紧限位块、压紧轴和压力调节板，自适应的压力调节板通过压紧轴与设置传动架上的行程开关触发器配合，切割装置包括自适应刀塔模块和切割机架，根据本实用新型，能够实现切割设备因待切割材料的类型不同且不需要停止转轴转动便能智能更换不同类型的刀具继续作业。

Description

一种自适应刀塔模块及切割装置

技术领域

本实用新型属于切割技术领域，更具体地，涉及一种自适应刀塔模块及切割装置。

背景技术

目前已有的切割机床设备在成孔或成槽加工中，采用单一加工刀具进行加工的效率是最高的，但在切割机床作业时，根据产品的用途不同，需要采用不同类型的刀具。目前已有的换刀设备需要在转轴停止转动的情况下才可以更换刀具，在转轴周期性启动与停止的过程中极大地加速了主动电机的损耗并对电路驱动部分提出了更高的要求，加大了设备成本投入，并且也需要根据产品的特性从不同类型的刀具中找出相匹配的刀具，需要一定的人工判断，因此为保证工作效率以及工作灵活度并在确保低成本的情况下，开发一款根据不同需求实现智能高效的换刀装置，以实现高效作业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于实现切割设备因待切割材料的类型不同且不需要停止转轴转动便能智能更换不同类型的刀具继续作业。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种自适应刀塔模块及切割装置。

根据本实用新型的第一方面提供了一种自适应刀塔模块，包括传动架和刀塔架，所述刀塔架的两侧分别连接有固定轴，两个固定轴分别与所述传动架转动连接，其中一个固定轴固定连接有从动刀塔齿轮；

还包括换刀电机，所述换刀电机连接于所述传动架上，所述换刀电机的输出端连接有主动刀塔齿轮，所述主动刀塔齿轮与所述从动刀塔齿轮相啮合；

所述刀塔架按间隔设置若干个用于安装刀具的连接空腔；

还包括限位组件，所述限位组件包括：

压紧限位块，位于刀塔架的侧面；且所述压紧限位块与所述刀塔架的配合面开设有按间隔设置的若干第一凹槽，所述刀塔架的侧面上设有与第一凹槽相匹配的按间隔设置的若干第二凹槽，相对应的第一凹槽和第二凹槽之间安装有钢珠；

压紧轴，连接于所述传动架上，且所述压紧轴相对于所述传动架可移动，所述压紧轴的一端与所述压紧限位块的外侧相连接，所述传动架上设有行程开关触发器，所述压紧轴的另一端与所述行程开关触发器相配合；

压力调节板，连接于所述压紧轴的另一端上，所述压紧轴上套设有弹簧，所述弹簧位于所述压力调节板和所述传动架之间。

作为可选的是，所述刀塔架由第一刀架和第二刀架相连接而成，第一刀架和第二刀架上分别设置有相配合的连接部，相对配合的连接部形成连接空腔。

作为可选的是，所述传动架的两侧分别固定有轴承座，所述轴承座上连接有轴承，两个固定轴分别与相对应的轴承相连接。

根据本实用新型的第二方面提供了一种切割装置，包括：

切割机架，

X轴传动机构，设置在所述切割机架上，

Y轴传动机构，设置在所述X轴传动机构上，

Z轴传动机构，设置在所述Y轴传动机构上；

切割面板，设置在所述切割机架上；

如上所述的自适应刀塔模块，安装在所述Z轴传动机构上，位于所述切割面板的上方。

作为可选的是，所述X轴传动机构包括连接于所述切割机架上的X轴传动单元，所述X轴传动单元包括设置在所述切割机架两侧的带轮组，两侧的带轮组之间连接有同步带，其中一个带轮组与设于所述切割机架上的X轴驱动单元相连接。

作为可选的是，所述Y轴传动机构包括连接于同步带上的支撑架，所述支撑架上转动连接有丝杆，所述丝杆的一端与设于支撑架上的Y轴驱动单元相连接。

作为可选的是，所述Z轴传动机构包括与所述丝杆螺纹连接的外部支撑板，所述外部支撑板上通过传动轴套连接有中心传动轴，所述传动架连接于所述中心传动轴的下部，所述中心传动轴的上方连接有冲压气缸，所述冲压气缸的输出端与所述中心传动轴的上部相连接。

作为可选的是，所述中心传动轴的上部设有从动转动齿轮，所述外部支撑板上连接有转动电机，所述转动电机的输出端连接有与所述从动转动齿轮相啮合的主动齿轮。

作为可选的是，所述外部支撑板下端面固定有外围供电支架，所述外围供电支架下端面安装有电刷供电环，所述传动架上设有与所述电刷供电环相配合的电机电刷，所述电机电刷与所述换刀电机电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的自适应刀塔模块及切割装置由换刀电机带动从动刀塔齿轮转动，由于从动刀塔齿轮与刀塔架固定连接，实现刀塔架的转动从而实现换刀作业。另外由于转轴内外运动分离，在实现刀塔架绕Z轴转动的过程中仍可以实现刀具的更换，并且其上方固定的冲压气缸可以实现刀具高速转动下更换而继续冲压作业，同时自适应的压力调节板，通过压紧轴与设置在传动架上的行程开关触发器配合实现了高效的反馈，实现刀具定位转动检测。与现有的切割设备相比，在采用本实用新型的切割装置，在切割设置作业的过程中，由于需要不同的孔压模具，并且结合孔洞类型需要结合不同类型的刀具，在刀具更换的过程中，不需要再对转轴周期性启动与停止即可完成刀具更换，并且能够实现刀具定位检测，另外在转动过程由设置在刀塔架另一侧开有的凹槽中的钢珠来触发压紧限位块带动压紧轴伸出以触发行程开关触发器以实现刀具转动检测。极大地减少了对主动电机的损耗，降低设备成本投入，提高了系统稳定性。

根据以上内容可知，本实用新型的一种自适应刀塔模块及切割装置能够有效地实现切割设备因待切割材料的类型不同且不需要停止转轴转动便能智能更换不同类型的刀具继续作业。

本实用新型的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

本实用新型可以通过参考下文中结合附图所做出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。

图1示出了根据本实用新型的实施例的切割装置的总体结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例的自适应刀塔模块的结构主视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4示出了根据本实用新型的实施例的自适应刀塔模块的结构左视图；

图5为图4中B-B剖视图。

图中：1为X轴传动机构，2为Y轴传动机构，3为Z轴传动机构，4为自适应刀塔模块，5为切割面板，6为切割机架，101为带轮组，102为同步带，201为支撑架，202为丝杆；

4-1为传动轴套，4-2为从动转动齿轮，4-3为外部支撑板，4-4为外围供电支架，4-5为电刷供电环，4-6为中心传动轴，4-7为下部U型传动架，4-8为电机电刷，4-9为换刀电机，4-10为主动刀塔齿轮，4-11为从动刀塔齿轮，4-12为行程开关触发器，4-13为压紧轴，4-14为压力调节板，4-15为弹簧，4-16为压紧限位块，4-17为刀塔架，4-18为刀具，4-19为钢珠，4-20为轴承座，4-21为轴承，4-22为固定轴。

具体实施方式

为了使所属技术领域的技术人员能够更充分地理解本实用新型的技术方案，在下文中将结合附图对本实用新型的示例性的实施方式进行更为全面且详细的描述。显然地，以下描述的本实用新型的一个或者多个实施方式仅仅是能够实现本实用新型的技术方案的具体方式中的一种或者多种，并非穷举。应当理解的是，可以采用属于一个总的实用新型构思的其他方式来实现本实用新型的技术方案，而不应当被示例性描述的实施方式所限制。基于本实用新型的一个或多个实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例：图2示出了根据本实用新型的实施例的自适应刀塔模块的结构主视图。参照图2本实用新型的实施例的自适应刀塔模块4包括传动架4-7和刀塔架4-17，刀塔架4-17的两侧分别连接有固定轴4-22，两个固定轴4-22分别与传动架4-7转动连接，其中一个固定轴4-22固定连接有从动刀塔齿轮4-11。

自适应刀塔模块4还包括换刀电机4-9，换刀电机4-9连接于传动架4-7上，换刀电机4-9的输出端连接有主动刀塔齿轮4-10，主动刀塔齿轮4-10与从动刀塔齿轮4-11相啮合；刀塔架4-17按间隔设置若干个用于安装刀具4-18的连接空腔。

自适应刀塔模块4还包括限位组件，限位组件包括：

压紧限位块4-16，位于刀塔架4-17的侧面；且压紧限位块4-16于刀塔架4-17的配合面开设有按间隔设置的若干第一凹槽，刀塔架4-17的侧面上设有与第一凹槽相匹配的按间隔设置的若干第二凹槽，相对应的第一凹槽和第二凹槽之间安装有钢珠4-19；

压紧轴4-13，连接于传动架4-7上，且压紧轴4-13相对于传动架4-7可移动，压紧轴4-13的一端与压紧限位块4-16的外侧相连接，传动架上4-7设有行程开关触发器4-12，压紧轴4-13的另一端与行程开关触发器4-12相配合；

压力调节板4-14，连接于压紧轴4-13的另一端上，压紧轴4-13上套设有弹簧4-15，弹簧4-15位于压力调节板4-14和传动架4-7之间。

进一步地，本实用新型实施例中，刀塔架4-17由第一刀架和第二刀架相连接而成，第一刀架和第二刀架上分别设置有相配合的连接部，相对配合的连接部形成连接空腔。

再进一步地，本实用新型实施例中，传动架4-7的两侧分别固定有轴承座4-20，所述轴承座4-20上连接有轴承4-21，两个固定轴4-22分别与相对应的轴承4-21连接。

图1示出了根据本实用新型的实施例的切割装置的总体结构示意图。参照图1本实用新型的实施例的切割装置包括：切割机架，X轴传动机构1，设置在切割机架6上，Y轴传动机构2，设置在X轴传动机构1上，Z轴传动机构3，设置在Y轴传动机构2上；切割面板5，设置在切割机架6上；自适应刀塔模块4安装在Z轴传动机构3上，位于切割面板5的上方。

进一步地，本实用新型实施例中，X轴传动机构1包括连接于切割机架6上的X轴传动单元，X轴传动单元包括设置在切割机架6两侧的带轮组101，两侧的带轮组101之间连接有同步带102，其中一个带轮组101与设于切割机架6上的X轴驱动单元(图中未示出)相连接；应当说明，所述X轴驱动单元为驱动电机，其为现有技术，不再赘述；所述带轮组101为现有技术，其结构不再赘述。

再进一步地，本实用新型实施例中，Y轴传动机构2包括连接于同步带102上的支撑架201，支撑架201上转动连接有丝杆202，丝杆201的一端与设于支撑架201上的Y轴驱动单元(图中未示出)相连接；应当说明，所述Y轴驱动单元为驱动电机，其为现有技术，不再赘述。

再进一步地，本实用新型实施例中，Z轴传动机构3包括与丝杆202螺纹连接的外部支撑板4-3，外部支撑板4-3上通过传动轴套4-1连接有中心传动轴4-6，传动架7连接于中心传动轴4-6的下部，中心传动轴4-6的上方连接有冲压气缸，冲压气缸的输出端与中心传动轴4-6的上部相连接。

再进一步地，本实用新型实施例中，中心传动轴4-6的上部设有从动转动齿轮4-2，外部支撑板4-3上连接有转动电机，转动电机的输出端连接有与从动转动齿轮4-2相啮合的主动齿轮。

再进一步地，本实用新型实施例中，外部支撑板4-3下端面固定有外围供电支架4-4，外围供电支架4-4下端面安装有电刷供电环4-5，传动架4-7上设有与电刷供电环4-5相配合的电机电刷4-8，电机电刷4-8与换刀电机4-9电连接。

具体地，参照图1-图5，切割机架6为矩形框架结构，材质为钢材，X轴传动机构1上的X轴传动单元包括设置在切割机架6两侧的带轮组101，两侧的带轮组101之间分别连接有同步带102，其中一个带轮组101与设于切割机架6上的X轴驱动单元相连接且通过X轴驱动单元实现X向移动即X轴传动单元的工作原理为同步带与带轮传动，其中若用丝杆传动亦可。Y轴传动机构2的支撑架201连接于同步带102上，支撑架201转动连接有丝杆202，丝杆201的一端与设于支撑架201上的Y轴驱动单元相连接且通过Y轴驱动单元实现Y向运动，即Y轴传动单元的工作原理为丝杆传动，其中若用同步带与带轮传动亦可。Z轴传动机构3包括与丝杆202相连接的方形外部支撑板4-3，外部支撑板4-3上通过圆筒状的传动轴套4-1连接中心传动轴4-6，传动架4-7连接于中心传动轴4-6的下部，中心传动轴4-6的上方连接有冲压气缸，冲压气缸的输出端与中心传动轴4-6的上部相连接，在其带动下实现Z方向的位移。待切割材料放置于长方体的切割面板5上，切割面板5放置于X轴传动机构1的切割机架6的上表面。

自适应刀塔模块4安装于Z轴传动机构3上，在其带动下实现Z方向的位移。中心传动轴4-6的上部设有从动转动齿轮4-2，外部支撑板4-3上连接有转动电机，转动电机的输出端连接有与从动转动齿轮4-2相啮合的主动齿轮，通过从动转动齿轮4-2及传动轴套4-1实现中心传动轴4-6绕Z轴的转动。

自适应刀塔模块4包括刀塔架4-17且其两侧分别连接有固定轴4-22，两个固定轴分别与传动架4-17转动连接，其中一个固定轴4-22固定连接有从动刀塔齿轮4-11，自适应刀塔模块4包括换刀电机4-9，换刀电机4-9连接在传动架4-7上，且其输出端连接有主动刀塔齿轮4-10，主动刀塔齿轮4-10与从动刀塔齿轮4-11配合运动，外部支撑板4-3下端面固定有圆筒状四周开槽的外围供电支架4-4，外围供电支架4-4下端面安装有正负极两圈电刷供电环4-5，传动架4-7上设有与电刷供电环4-5相配合的电机电刷4-8，电机电刷4-8与换刀电机4-9相连，用以给换刀电机4-9供电。在进行换刀作业时，换刀电机4-9转动带动从动刀塔齿轮4-11转动，由于从动刀塔齿轮4-11与刀塔架4-17固定连接，实现刀塔架4-17的转动，实现换刀作业。由于转轴内外运动分离，在实现刀塔架4-17绕Z轴转动的过程中仍可以实现刀具的更换。

自适应刀塔模块4还包括有限位组件，限位组件包括压紧限位块4-16、压紧轴4-13、压力调节板4-14，压紧限位块4-16呈厚板状平行安装在刀塔架4-17的外侧两面，刀塔架4-17的外端面开有3个球形凹槽，压紧限位块4-16与刀塔架4-17的贴合面对应开有3个球形凹槽，在压紧限位块4-16的3个球形凹槽中固定安装有3个钢珠4-19，压紧限位块16的外侧固定有方轴形状的压紧轴4-13来限制轴向转动并固定伸出在传动架4-7的一侧孔槽中，压紧轴4-13伸出传动架4-7的外周固定有弹簧4-15，弹簧4-15固定于压力调节板4-14之间并由安装在圆形压力调节板4-14孔中的螺栓来调节压紧力，压紧轴4-13伸出传动架4-7的一侧的上端固定安装有行程开关触发器4-12，在压紧轴4-13伸出的情况下触发行程开关触发器4-12，实现刀具定位检测，同时由于刀塔架4-17外端面开有3个球状凹槽，在转动的过程中钢珠4-19被顶出导致压紧限位块4-16带动压紧轴4-13伸出以触发行程开关触发器4-12，实现刀具转动检测。

虽然以上对本实用新型的一个或者多个实施方式进行了描述，但是本领域的普通技术人员应当知晓，本实用新型能够在不偏离其主旨与范围的基础上通过任意的其他的形式得以实施。因此，以上描述的实施方式属于示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员而言许多修改和替换均具有显而易见性。

Claims (9)

1.一种自适应刀塔模块，其特征在于，其包括传动架和刀塔架，所述刀塔架的两侧分别连接有固定轴，两个固定轴分别与所述传动架转动连接，其中一个固定轴固定连接有从动刀塔齿轮；

还包括换刀电机，所述换刀电机连接于所述传动架上，所述换刀电机的输出端连接有主动刀塔齿轮，所述主动刀塔齿轮与所述从动刀塔齿轮相啮合；

所述刀塔架按间隔设置若干个用于安装刀具的连接空腔；

还包括限位组件，所述限位组件包括：

压紧限位块，位于所述刀塔架的侧面；且所述压紧限位块与所述刀塔架的配合面开设有按间隔设置的若干第一凹槽，所述刀塔架的侧面上设有与第一凹槽相匹配的按间隔设置的若干第二凹槽，相对应的第一凹槽和第二凹槽之间安装有钢珠；

压紧轴，连接于所述传动架上，且所述压紧轴相对于所述传动架可移动，所述压紧轴的一端与所述压紧限位块的外侧相连接，所述传动架上设有行程开关触发器，所述压紧轴的另一端与所述行程开关触发器相配合；

压力调节板，连接于所述压紧轴的另一端上，所述压紧轴上套设有弹簧，所述弹簧位于所述压力调节板和所述传动架之间。

2.根据权利要求1所述的自适应刀塔模块，其特征在于，所述刀塔架由第一刀架和第二刀架相连接而成，第一刀架和第二刀架上分别设置有相配合的连接部，相对配合的连接部形成连接空腔。

3.根据权利要求1所述的自适应刀塔模块，其特征在于，所述传动架的两侧分别固定有轴承座，所述轴承座上连接有轴承，两个固定轴分别与相对应的轴承相连接。

4.一种切割装置，其特征在于，包括：

切割机架，

X轴传动机构，设置在所述切割机架上，

Y轴传动机构，设置在所述X轴传动机构上，

Z轴传动机构，设置在所述Y轴传动机构上；

切割面板，设置在所述切割机架上；

如权利要求1-3任一项所述的自适应刀塔模块，安装在所述Z轴传动机构上，位于所述切割面板的上方。

5.根据权利要求4所述的切割装置，其特征在于，所述X轴传动机构包括连接于所述切割机架上的X轴传动单元，所述X轴传动单元包括设置在所述切割机架两侧的带轮组，两侧的带轮组之间连接有同步带，其中一个带轮组与设于所述切割机架上的X轴驱动单元相连接。

6.根据权利要求5所述的切割装置，其特征在于，所述Y轴传动机构包括连接于同步带上的支撑架，所述支撑架上转动连接有丝杆，所述丝杆的一端与设于支撑架上的Y轴驱动单元相连接。

7.根据权利要求6所述的切割装置，其特征在于，所述Z轴传动机构包括与所述丝杆螺纹连接的外部支撑板，所述外部支撑板上通过传动轴套连接有中心传动轴，所述传动架连接于所述中心传动轴的下部，所述中心传动轴的上方连接有冲压气缸，所述冲压气缸的输出端与所述中心传动轴的上部相连接。

8.根据权利要求7所述的切割装置，其特征在于，所述中心传动轴的上部设有从动转动齿轮，所述外部支撑板上连接有转动电机，所述转动电机的输出端连接有与所述从动转动齿轮相啮合的主动齿轮。

9.根据权利要求7所述的切割装置，其特征在于，所述外部支撑板下端面固定有外围供电支架，所述外围供电支架下端面安装有电刷供电环，所述传动架上设有与所述电刷供电环相配合的电机电刷，所述电机电刷与所述换刀电机电连接。

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