CN223000168U - 一种用于机床的自动换刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控车床技术领域的一种用于机床的自动换刀装置，包括外壳、旋转臂和驱动底盘，外壳的内部设有一竖直设置的旋转轴，旋转臂的两端均设有可水平伸缩的夹持活动销，旋转臂通过旋转轴可转动地设置于的外壳的下方，驱动底盘设置于外壳的底部，驱动底盘的内部设有一驱动圆盘，驱动圆盘的边缘设有向内凹陷的限位弧槽，夹持活动销靠近旋转轴的一端延伸至驱动底盘的内部与驱动圆盘的边缘进行抵触，使得夹持活动销在无需通过外部驱动件的驱动下，即可实现夹持和松开的动作，同时夹持活动销的夹持动作和旋转臂的旋转动作具有较高的配合精度，减少所需的驱动部件，优化了自动换刀装置的整体结构。

Description

一种用于机床的自动换刀装置

技术领域

本实用新型涉及数控车床技术领域，具体为一种用于机床的自动换刀装置。

背景技术

机床是一种对各种零件进行加工的设备，主要通过刀具来对零件进行切削加工，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等工艺，对于不同的工艺手段需要不同的刀具来进行，进行需要对刀具进行频繁的更换。

根据现有的公告号为CN215919842U的中国实用新型专利中记载了一种机床换刀装置，其优点在于：通过了转动件和气缸达到了使换刀主体能够进行转动和升降的目的，通过了限位件达到了使刀具能够进入到滑动槽内的目的，通过了驱动机构保证了能够使卡接环伸出达到了卡接刀具的目的，进而通过换刀机构保证了刀具的锁紧，避免刀具在更换时容易出现掉落的情况，进而达到了能使换刀主体对刀具进行更换的目的。

但是其限位的驱动件由气缸构成，其中伸缩板的动作时机需要配合气缸的驱动指令才可完成刀具锁紧的效果，导机床换刀装置的整体部件数量增多，其体型较大，同时气缸的驱动指令需要与换刀悬架的移动位置进行高度配合，才可实现机床换刀的效果，因此，针对这些现状，迫切需要开发一种用于机床的自动换刀装置，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

本实用新型针对的目的是提供一种用于机床的自动换刀装置，用于解决现有机床换刀装置部件数量多、体型较大，需要配合换刀悬架移动位置的驱动件所需的驱动指令精度高等缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于机床的自动换刀装置，包括外壳、旋转臂和驱动底盘，外壳的内部设有一竖直设置的旋转轴，旋转轴的底端可延伸至外壳的底部，外壳还设有驱动机构，驱动机构用于驱动旋转轴位于外壳内部进行转动，旋转臂的两端均设有可水平伸缩的夹持活动销，旋转臂通过旋转轴可转动地设置于的外壳的下方，驱动底盘设置于外壳的底部，旋转臂的中部可转动地套接在驱动底盘的底部，旋转轴贯穿驱动底盘与旋转臂的中部进行固定连接，驱动底盘的内部设有一驱动圆盘，驱动圆盘的边缘设有向内凹陷的限位弧槽，夹持活动销靠近旋转轴的一端延伸至驱动底盘的内部与驱动圆盘的边缘进行抵触。

上述说明中，作为进一步的方案，驱动底盘和驱动圆盘的中心均为中空结构的插接通孔，旋转轴通过插接通孔依次贯穿驱动底盘和驱动圆盘，驱动底盘与外壳之间设有若干个条固定柱，固定柱沿插接通孔的周缘竖直地设置于驱动底盘与外壳之间。

上述说明中，作为进一步的方案，旋转臂的两端均设有夹持件，夹持件的一侧开设有一夹持缺口，夹持缺口为弧形槽，夹持活动销远离旋转轴的一端可向外延伸至夹持缺口的开口处。

上述说明中，作为进一步的方案，旋转臂的内部设有水平设置的弹簧，弹簧套设于夹持活动销的中部。

上述说明中，作为进一步的方案，外壳的内部设有可转动的传动轮，传动轮用于联结驱动机构和旋转轴，传动轮的侧壁设有若干个向内凹陷的行程槽，传动轮的一端面设有向外延伸的输入齿轮。

上述说明中，作为进一步的方案，驱动机构包括伺服电机、减速器和输出齿轮，伺服电机的输出端与减速器进行传动连接，输出齿轮可转动地设置于减速器的底端，输出齿轮与输入齿轮进行啮合传动。

上述说明中，作为进一步的方案，输入齿轮为锥型齿轮，输入齿轮为端面齿轮，端面齿轮的倾斜角度与锥型齿轮的侧壁倾斜度呈相互匹配的结构。

上述说明中，作为进一步的方案，旋转轴的中部设有若干个可转动的行程凸轮，行程凸轮沿旋转轴的轴线呈中心对称结构，若干个行程凸轮可依次地与传动轮的行程槽进行配合传动。

本实用新型所产生的有益效果如下：

本申请的一种用于机床的自动换刀装置，通过旋转臂的中部套接设有驱动底盘，其中驱动底盘的底部设有用于控制夹持活动销运动的驱动圆盘，且位于旋转臂需要夹持的角度位置上，驱动圆盘的边缘设有向内凹陷的限位弧槽，夹持活动销可沿驱动圆盘的边缘进行抵触移动，使得夹持活动销在无需通过外部驱动件的驱动下，即可实现夹持和松开的动作，同时夹持活动销的夹持动作和旋转臂的旋转动作具有较高的配合精度，减少所需的驱动部件，优化了自动换刀装置的整体结构。

附图说明

图1为本实用新型所述一种用于机床的自动换刀装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述一种用于机床的自动换刀装置的结构分解示意图；

图3为本实用新型所述旋转臂的局部透视结构示意图；

图4为本实用新型所述旋转臂和驱动底盘的内部结构示意图；

图中：1-驱动机构，11-伺服电机，12-减速器，13-输出齿轮，2-外壳，21-传动轮，211-行程槽，212-输入齿轮，22-固定柱，3-旋转轴，32-行程凸轮，4-旋转臂，41-夹持活动销，42-弹簧，5-夹持件，51-夹持缺口，6-驱动底盘，61-插接通孔，62-驱动圆盘，621-限位弧槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

请参阅图1-4，其具体实施的一种用于机床的自动换刀装置，包括外壳2、旋转臂4和驱动底盘6，外壳2的内部设有一竖直设置的旋转轴3，旋转轴3的底端可延伸至外壳2的底部，外壳2还设有驱动机构1，驱动机构1用于驱动旋转轴3位于外壳2内部进行转动，旋转臂4的两端均设有可水平伸缩的夹持活动销41，旋转臂4通过旋转轴3可转动地设置于的外壳2的下方，驱动底盘6设置于外壳2的底部，旋转臂4的中部可转动地套接在驱动底盘6的底部，旋转轴3贯穿驱动底盘6与旋转臂4的中部进行固定连接，驱动底盘6的内部设有一驱动圆盘62，驱动圆盘62的边缘设有向内凹陷的限位弧槽621，夹持活动销41靠近旋转轴3的一端延伸至驱动底盘6的内部与驱动圆盘62的边缘进行抵触。

通过旋转臂4的中部套接设有驱动底盘6，其中驱动底盘6的底部设有用于控制夹持活动销41运动的驱动圆盘62，且位于旋转臂4需要夹持的角度位置上，驱动圆盘62驱动圆盘62的边缘设有向内凹陷的限位弧槽621，夹持活动销41可沿驱动圆盘62的边缘进行抵触移动，使得夹持活动销41在无需通过外部驱动件的驱动下，即可实现夹持和松开的动作，同时夹持活动销41的夹持动作和旋转臂4的旋转动作具有较高的配合精度，减少所需的驱动部件，优化了自动换刀装置的整体结构。

具体的如图4和图2所示，驱动底盘6和驱动圆盘62的中心均为中空结构的插接通孔61，旋转轴3通过插接通孔61依次贯穿驱动底盘6和驱动圆盘62，驱动底盘6与外壳2之间设有若干个条固定柱22，固定柱22沿插接通孔61的周缘竖直地设置于驱动底盘6与外壳2之间，通过固定柱22将驱动底盘6固定在外壳2的底部，使得驱动圆盘62边缘的限位弧槽621可对准夹持活动销41需要收缩的位置，使得夹持活动销41的夹持动作和旋转臂4的旋转动作具有较高的配合精度，减少所需的驱动部件，优化了自动换刀装置的整体结构。

具体的如图3所示，旋转臂4的两端均设有夹持件5，夹持件5的一侧开设有一夹持缺口51，夹持缺口51为弧形槽，夹持活动销41远离旋转轴3的一端可向外延伸至夹持缺口51的开口处，由于外部加工刀具的外形一般为筒形结构，旋转臂4的端部通过为具有弧形槽的夹持缺口51可有效的将外部加工刀具进行扣接。

具体的如图3所示，旋转臂4的内部设有水平设置的弹簧42，弹簧42套设于夹持活动销41的中部，在旋转臂4转动至弧形槽的位置时，通过旋转臂4内部的弹簧42对夹持活动销41提供一个向内收缩的弹性应力，将夹持活动销41向弧形槽内部进行收缩，完成旋转臂4松开外部加工刀具的过程。

具体的如图2所示，外壳2的内部设有可转动的传动轮21，传动轮21用于联结驱动机构1和旋转轴3，传动轮21的侧壁设有若干个向内凹陷的行程槽211，传动轮21的一端面设有向外延伸的输入齿轮212，输入齿轮212为锥型齿轮；

驱动机构1包括伺服电机11、减速器12和输出齿轮13，输入齿轮212为端面齿轮，端面齿轮的倾斜角度与锥型齿轮的侧壁倾斜度呈相互匹配的结构，伺服电机11的输出端与减速器12进行传动连接，输出齿轮13可转动地设置于减速器12的底端，输出齿轮13与输入齿轮212进行啮合传动，减速器12可将伺服电机11的输出转速降低，同时提高输出齿轮13的扭矩；

旋转轴3的中部设有若干个可转动的行程凸轮32，行程凸轮32沿旋转轴3的轴线呈中心对称结构，若干个行程凸轮32可依次地与传动轮21的行程槽211进行配合传动。

一种用于机床的自动换刀装置的工作过程：

首先伺服电机11通过减速器12驱动输出齿轮13进行旋转，带动输入齿轮212和传动轮21进行旋转，同时旋转轴3通过行程凸轮32可与传动轮21的行程槽211进行配合，将传动轮21的水平旋转转化为旋转轴3的径向，且旋转轴3向发生改变；

然后，旋转轴3带动底端的旋转臂4进行旋转，通过固定柱22将驱动底盘6固定在外壳2的底部，使得驱动圆盘62边缘的限位弧槽621可对准夹持活动销41需要收缩的位置，当旋转臂4转动至夹持活动销41需要收缩的位置时，通过旋转臂4内部的弹簧42对夹持活动销41提供一个向内收缩的弹性应力，将夹持活动销41向弧形槽内部进行收缩，完成旋转臂4松开外部加工刀具的过程；

当当旋转臂4转动至夹持活动销41需要夹持的位置时，夹持活动销41脱离弧形槽，并沿驱动圆盘62的边缘向外进行凸起，使得夹持活动销41远离旋转轴3的一端可向外延伸至夹持缺口51的开口处，对外部加工刀具进行有效的夹持。

其中，夹持活动销41的夹持动作和旋转臂4的旋转动作具有较高的配合精度，减少了所需的驱动部件，优化了自动换刀装置的整体结构。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳的内部设有一竖直设置的旋转轴，旋转轴的底端可延伸至外壳的底部，外壳还设有驱动机构，驱动机构用于驱动旋转轴位于外壳内部进行转动；

旋转臂，所述旋转臂的两端均设有可水平伸缩的夹持活动销，旋转臂通过旋转轴可转动地设置于的外壳的下方；

驱动底盘，所述驱动底盘设置于外壳的底部，旋转臂的中部可转动地套接在驱动底盘的底部，旋转轴贯穿驱动底盘与旋转臂的中部进行固定连接，驱动底盘的内部设有一驱动圆盘，驱动圆盘的边缘设有向内凹陷的限位弧槽，夹持活动销靠近旋转轴的一端延伸至驱动底盘的内部与驱动圆盘的边缘进行抵触。

2.根据权利要求1所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述驱动底盘和驱动圆盘的中心均为中空结构的插接通孔，旋转轴通过插接通孔依次贯穿驱动底盘和驱动圆盘，驱动底盘与外壳之间设有若干个条固定柱，固定柱沿插接通孔的周缘竖直地设置于驱动底盘与外壳之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述旋转臂的两端均设有夹持件，夹持件的一侧开设有一夹持缺口，夹持缺口为弧形槽，夹持活动销远离旋转轴的一端可向外延伸至夹持缺口的开口处。

4.根据权利要求1所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述旋转臂的内部设有水平设置的弹簧，弹簧套设于夹持活动销的中部。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述外壳的内部设有可转动的传动轮，传动轮用于联结驱动机构和旋转轴，传动轮的侧壁设有若干个向内凹陷的行程槽，传动轮的一端面设有向外延伸的输入齿轮。

6.根据权利要求5所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机、减速器和输出齿轮，伺服电机的输出端与减速器进行传动连接，输出齿轮可转动地设置于减速器的底端，输出齿轮与输入齿轮进行啮合传动。

7.根据权利要求6所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述输入齿轮为锥型齿轮，输入齿轮为端面齿轮，端面齿轮的倾斜角度与锥型齿轮的侧壁倾斜度呈相互匹配的结构。

8.根据权利要求5所述的一种用于机床的自动换刀装置，其特征在于：所述旋转轴的中部设有若干个可转动的行程凸轮，行程凸轮沿旋转轴的轴线呈中心对称结构，若干个行程凸轮可依次地与传动轮的行程槽进行配合传动。