CN220445828U - 一种升降换刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种升降换刀装置，包括升降架和夹刀组件，所述升降架上设置有相配合的第二滑轨和第二滑块，所述夹刀组件安装在所述第二滑块上，所述夹刀组件包括支撑架和刀夹，所述刀夹安装在所述支撑架一侧，所述刀夹的两个夹板上分别设置有松刀机构，其中一个夹板的松刀机构包括设置在该夹板上的手柄、另一个夹板的松刀机构包括设置在所述另一个夹板上的松刀气缸，所述松刀气缸的输出端或手柄与所述另一个夹板连接。松刀机构用于打开或关闭刀夹，刀夹用于夹取刀具，夹取刀具后，通过第二滑块和第二滑轨的配合，将刀具送入刀具安装位，完成刀具安装；支持两种模式换刀：通过手柄换刀或者通过松刀气缸进行换刀，能够适应不同的换刀场景。

Description

一种升降换刀装置

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种升降换刀装置。

背景技术

在当前汽车加工领域，普遍使用数控加工中心进行工件加工，例如发动机制造的缸体和缸盖机加工生产线中，成品有复杂的孔系，毛坯需要经过十几台数控加工中心精密加工成型，同时每台数控加工中心又有若干把刀具,通过刀具对毛环进行切削或打磨。换机型、刀具损坏或到寿命时，均需要更换刀具。

目前通常采用以下两种方式进行换刀：(1)采用停线后人工手动装刀和换刀方式。机床在加工时无法更换刀具，需要停机更换刀具，造成长时间停机，降低生产线开动率，减少产品输出量。操作人员将手伸进加工仓进行换刀，存在机床误动作夹伤人员的风险。(2)通过多组驱动装置对换刀组件进行移动，移动到换刀组件处进行刀具更换。但是这种方式，需要多组驱动装置，进行换刀组件的准确定位，结构复杂，在故障的情况下，无法进行手工换刀。

因此，需要设计一种双模式的升降换刀装置，在不同的场景下选择合适换刀方式。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供一种升降换刀装置，双模式换刀，可根据具体的场景选择合适的换刀方式，方便更换刀具，避免人员误伤。

本实用新型公开了一种升降换刀装置，包括升降架和夹刀组件，所述升降架上设置有相配合的第二滑轨和第二滑块，所述夹刀组件安装在所述第二滑块上，所述夹刀组件包括支撑架和刀夹，所述刀夹安装在所述支撑架一侧，所述刀夹的两个夹板上分别设置有松刀机构，其中一个夹板的松刀机构包括设置在该夹板上的手柄、另一个夹板的松刀机构包括设置在所述另一个夹板上的松刀气缸，所述松刀气缸的输出端或手柄与所述另一个夹板连接。

其中，所述刀夹的夹板包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板的中部铰接在支撑架上，所述第一夹板和第二夹板的下部设置有弹簧。所述弹簧的两端分别设置在第一夹板和第二夹板下部的内侧，第一夹板和第二夹板下部的内侧分别设置有限位块，所述弹簧套设在限位块外侧。所述第一夹板上设置有手柄安装座，所述手柄安装所述手柄安装座上；所述第二夹板上设置有连接臂，松刀气缸的输出端铰接在所述连接臂上。所述第一夹板的内侧设置有第一凹槽，所述第二夹板的内侧设置有与所述第一凹槽相配合的第一凸块。

其中，所述夹刀组件还包括设置在刀夹一侧的限位板；所述支撑架上端设置有刀具的支撑座。所述限位板的上端面高于所述支撑座；所述限位板(35)一侧设置有刀具的安装座；所述支撑架通过第二连接件与限位板固定连接；所述刀夹的夹板通过转轴可旋转地安装在限位板内侧。

优选的，所述支撑座呈U型或类U型结构；所述手柄与所述一个夹板的夹角呈锐角。

本实用新型还包括设置在所述升降架上的升降气缸和连接杆，第二滑轨的一侧设置有第一滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述升降气缸的输出端与所述第一滑块连接，连接杆的两端分别铰接在第一滑块和第二滑块上。所述第二滑轨和第一滑轨安装在所述升降架的前端，所述升降气缸设置在所述升降架的后端，所述升降气缸的输出端通过第一连接件与第一滑块连接；在所述升降架外侧设置有护板，所述护板上设置有限位通孔，所述第一连接件安装在所述限位通孔内；所述第一滑轨和第二滑轨)的侧壁设置有第二凹槽，所述第一滑块和第二滑块内设置有与所述第二凹槽相匹配的第二凸块。其中，所述第一滑轨和第二滑轨的夹角为锐角。

优选的，刀夹与刀具的第一夹取槽相配合；刀具上还设置有第二夹取槽；第二夹取槽与刀盘的刀盘夹相配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：松刀机构用于打开或关闭刀夹，刀夹用于夹取刀具，夹取刀具后，通过第二滑块和第二滑轨的配合，将刀具送入刀具安装位，完成刀具安装；支持两种模式换刀：通过手柄换刀或者通过松刀气缸进行换刀，能够适应不同的换刀场景；避免人员误伤，在生产线开机的情况下，也可以换刀。

附图说明

图1是本实用新型的升降换刀装置结构示意图；

图2是刀夹组件的结构示意图；

图3是刀夹的结构示意图；

图4是刀具的安装示意图。

图中标记：1升降换刀装置，2升降架，21升降气缸，22第一滑轨，221第二凹槽，23第一滑块，25连接杆，26第二滑轨，27第二滑块，28第一连接件，29护板，291限位通孔，

3夹刀组件，31支撑架，32刀夹，321第一夹板，322第二夹板，323第一凹槽，324第一凸块，325限位块，326弹簧，328手柄安装座，329转轴，33手柄，34松刀气缸，35限位板，351安装座，352第二连接件，36支撑座，37连接臂，

4刀具，41刀盘，42刀盘夹，43第一夹取槽，44第二夹取槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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的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。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

一种升降换刀装置1，如图1-4所示，包括升降架2和夹刀组件3，升降架2上设置有相配合的第二滑轨26和第二滑块27，夹刀组件3安装在第二滑块27上，夹刀组件3包括支撑架31和刀夹32，刀夹32安装在支撑架31一侧，刀夹32具有两个夹板321、322，其中一个夹板上设置有松刀机构，所述松刀机构包括手柄33和/或松刀气缸34，松刀气缸34的输出端或手柄33与所述夹板连接。

松刀机构用于打开或关闭刀夹32，刀夹用于夹取刀具4，夹取刀具4后，通过第二滑块27和第二滑轨26的配合，将刀具4送入刀具安装位，完成刀具安装。避免人员误伤，在生产线开机的情况下，也可以换刀。支持两种模式换刀：通过手柄33换刀或者通过松刀气缸21进行换刀，能够适应不同的换刀场景。结构简单，方便易行。

参见图2和图3，刀夹32的夹板包括第一夹板321和第二夹板322，第一夹板321和第二夹板322的中部通过转轴329铰接在支撑架31上，第一夹板321和第二夹板322的下部设置有弹簧326，用于刀夹32的复位。

具体的，弹簧326的两端分别设置在第一夹板321和第二夹板322下部的内侧，第一夹板321和第二夹板322下部的内侧分别设置有限位块325，用于限制刀夹的打开角度，弹簧326套设在限位块325外侧。

第一夹板321和第二刀板322之间设置有相配合的齿，用于咬合刀具4；具体的，用于咬合刀具4的第一夹取槽43。可以手动通过手柄33打开刀夹32，也可以通过松刀气缸打开刀夹32，即具有两种控制方式。打开刀夹32后，通过松刀气缸34以及弹簧326夹紧刀具4。

具体的，第一夹板321上设置有手柄安装座328，手柄33安装手柄安装座328上；第二夹板322上设置有连接臂37，松刀气缸34的输出端铰接在所述连接臂37上。第一夹板321的内侧设置有第一凹槽323，第二夹板322的内侧设置有与所述第一凹槽323相配合的第一凸块324，一方面限制刀夹42的打开角度，另一方面一个夹板旋转时，通过第一凹槽323和第一凸块324的配合，可带动另一夹板移动。

夹刀组件3还包括设置在刀夹32一侧的限位板35，方便安装刀具4；支撑架31上端设置有刀具4的支撑座36。所述限位板35的上端面高于所述支撑座36；所述限位板35一侧设置有刀具4的安装座351，利于安装刀具4；所述支撑架31通过第二连接件352与限位板35固定连接；所述刀夹32的夹板321、322通过转轴329可旋转地安装在限位板35内侧。所述支撑座36呈U型或类U型结构；所述手柄33与所述一个夹板的夹角呈锐角，图中示出了手柄33大致向上倾斜，但不限于此，也可以向下倾斜，以调整力矩，达到省力的作用。

图1和图4示出了升降架2的结构，升降架2上还设置有升降气缸21和连接杆25，第二滑轨26的一侧设置有第一滑轨22，第一滑轨22上设置有第一滑块23，升降气缸21的输出端与所述第一滑块23连接，连接杆25的两端分别铰接在第一滑块23和第二滑块27上。通过升降气缸21驱动第一滑块23在第一滑轨22上移动，并通过连接杆25带动第二滑块27移动，从而将刀具4送入安装位。通过第一滑块23和第一滑轨22，减少夹刀组件3一侧的结构，使夹刀组件3的上部能够送入到安装位；如图4所示，将夹刀组件3和刀具送入安装位后，夹刀组件3一侧的结构简单，避免进入安装位后，夹刀组件与其它结构碰撞。如图1，第一滑轨22和第二滑轨26的夹角为锐角。

所述第二滑轨26和第一滑轨22安装在所述升降架2的前端，所述升降气缸21设置在所述升降架2的后端，所述升降气缸21的输出端通过第一连接件28与第一滑块23连接；在所述升降架2外侧设置有护板29，所述护板29上设置有限位通孔291，所述第一连接件28安装在所述限位通孔291内；所述第一滑轨22和第二滑轨26的侧壁设置有第二凹槽221，所述第一滑块23和第二滑块27内设置有与所述第二凹槽221相匹配的第二凸块(图中未示出)。

图4示出了刀具4在安装位的结构。刀夹32与刀具4的一对第一夹取槽43相配合；刀具4上还设置有一对第二夹取槽44；第二夹取槽44与刀盘41的刀盘夹42相配合。刀具4安装步骤如下：

步骤S101：将刀具4放置到安装座351上，通过手柄33或者松刀汽缸34控制刀夹32夹紧第一夹取槽43。

步骤S102：通过升降气缸21将刀具4推入安装位后，将刀具4的第二夹取槽44推入到刀盘夹42上，使刀盘夹42咬合刀具4的第二夹取槽44。

步骤S103：通过松刀气缸34或手柄33松开刀夹32后，退出升降换刀装置1，实现刀具4的安装。在安装过程中，可以实现不停车换刀具，可有效提交换刀效率，防止换刀过程中停机造成的损失。

刀具4拆卸步骤如下：

步骤S201：通过升降气缸21将夹刀组件3推入安装位，同时通过松刀气缸34或手柄33控制刀夹32夹紧刀具4的一对第一夹取槽43。

步骤S202：松开刀盘夹42。可以通过数控加工中心控制打开刀盘夹42，也可以借助其它工具打开刀盘夹42。

步骤203：退出升降换刀装置1，实现刀具4的安装拆卸。

正常情况下，刀夹32在弹簧326力作用下处于关闭状态。装刀时，压下手柄4或松刀气缸杆伸出时，弹簧被压缩，刀夹2处于打开状态，人工将刀具放进支撑架；松开手柄或缩回松刀气缸杆，刀具4被刀夹32夹紧，此时启动升降气缸21将刀具4送入到刀盘41的安装位。卸刀时，夹刀组件3从刀盘41取下刀具4后，打开刀夹32后可将刀具4取出。

本实用新型的升降换刀装置1独立于机床加工系统，可在机床切削时装或卸刀具。异常情况下，可通过手柄33将刀具4拆卸下来进行维护及保养。

本实用新型可实现在线换刀，提高设备开动率，减少停机时间；手动换刀时可切断松刀气缸的能源，防止夹具误动作，消除了安全风险；通过手柄和松刀气缸两种模式，解决异常情况下无法松开并拆卸刀具的问题。

以发动机工厂为例，加工中心设备多，使用到的刀具多，因换刀故障每月造成设备停机数十个小时。使用本实用新型的升降换刀装置之后，消除了此类问题引起的停机浪费，提高了设备生产效率，增加产品输出2000件/年，每年节约成本约10万余元。更重要的是独立于数控加工中心的升降换刀装置避免了设备的运行过程的安全风险，可靠性得到显著提升。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升降换刀装置，其特征在于，包括升降架(2)和夹刀组件(3)，

所述升降架(2)上设置有相配合的第二滑轨(26)和第二滑块(27)，所述夹刀组件(3)安装在所述第二滑块(27)上，

所述夹刀组件(3)包括支撑架(31)和刀夹(32)，所述刀夹(32)安装在所述支撑架(31)一侧，所述刀夹(32)的一个夹板上设置有手柄(33)、另一个夹板上设置有松刀气缸(34)，所述松刀气缸(34)的输出端或手柄(33)与所述另一个夹板连接。

2.根据权利要求1所述的升降换刀装置，其特征在于，所述刀夹(32)的夹板包括第一夹板(321)和第二夹板(322)，

所述第一夹板(321)和第二夹板(322)的中部铰接在所述支撑架(31)上，所述第一夹板(321)和第二夹板(322)的下部设置有弹簧(326)。

3.根据权利要求2所述的升降换刀装置，其特征在于，所述弹簧(326)的两端分别设置在第一夹板(321)和第二夹板(322)下部的内侧，所述第一夹板(321)和第二夹板(322)下部的内侧分别设置有限位块(325)，所述弹簧(326)套设在所述限位块(325)外侧。

4.根据权利要求2所述的升降换刀装置，其特征在于，所述第一夹板(321)上设置有手柄安装座(328)，所述手柄(33)安装所述手柄安装座(328)上；

所述第二夹板(322)上设置有连接臂(37)，松刀气缸(34)的输出端铰接在所述连接臂(37)上。

5.根据权利要求2所述的升降换刀装置，其特征在于，所述第一夹板(321)的内侧设置有第一凹槽(323)，所述第二夹板(322)的内侧设置有与所述第一凹槽(323)相配合的第一凸块(324)。

6.根据权利要求1所述的升降换刀装置，其特征在于，所述夹刀组件(3)还包括设置在刀夹(32)一侧的限位板(35)；

所述支撑架(31)上端设置有刀具(4)的支撑座(36)；

所述限位板(35)的上端面高于所述支撑座(36)；所述限位板(35)一侧设置有刀具(4)的安装座(351)；

所述支撑架(31)通过第二连接件(352)与限位板(35)固定连接；

所述刀夹(32)的夹板通过转轴(329)可旋转地安装在限位板(35)内侧。

7.根据权利要求6所述的升降换刀装置，其特征在于，所述支撑座(36)呈U型或类U型结构；

所述手柄(33)与所述一个夹板的夹角呈锐角。

8.根据权利要求1所述的升降换刀装置，其特征在于，还包括设置在所述升降架(2)上的升降气缸(21)和连接杆(25)，

第二滑轨(26)的一侧设置有第一滑轨(22)，所述第一滑轨(22)上设置有第一滑块(23)，

所述升降气缸(21)的输出端与所述第一滑块(23)连接，连接杆(25)的两端分别铰接在第一滑块(23)和第二滑块(27)上；

所述第二滑轨(26)和第一滑轨(22)安装在所述升降架(2)的前端，所述升降气缸(21)设置在所述升降架(2)的后端，所述升降气缸(21)的输出端通过第一连接件(28)与第一滑块(23)连接；

在所述升降架(2)外侧设置有护板(29)，所述护板(29)上设置有限位通孔(291)，所述第一连接件(28)安装在所述限位通孔(291)内；

所述第一滑轨(22)和第二滑轨(26)的侧壁设置有第二凹槽(221)，所述第一滑块(23)和第二滑块(27)内设置有与所述第二凹槽(221)相匹配的第二凸块。

9.根据权利要求8所述的升降换刀装置，其特征在于，所述第一滑轨(22)和所述第二滑轨(26)的夹角为锐角。

10.根据权利要求1所述的升降换刀装置，其特征在于，刀夹(32)与刀具(4)的第一夹取槽(43)相配合；

刀具(4)上还设置有第二夹取槽(44)；

第二夹取槽(44)与刀盘(41)的刀盘夹(42)相配合。