[发明专利]自动换刀夹装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动换刀夹装置，属于机械加工技术领域。

背景技术

随着机械工业的不断进步，市场上对机床自动化要求也越来越高，当机床加工过程中需要多次更换刀夹时，人工操作更换将占用大量人力及工时，无形中提高了加工成本。在国际科技合作“2011DFB71630”项目中，为解决数控重型卧式车床自动更换刀夹问题，重点研究发明了此机构，目前国产同类机床并无此类结构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种自动换刀夹装置，将多种刀夹置于刀夹库内，通过微电脑程序控制，实现刀夹库与刀架分别移动到指定位置进行对接，通过刀夹库的挂钩开与合，先放回已有刀夹，再取出新刀夹，分别返回原位置，提高数控重型卧式车床自动化程度，实现自动更换刀夹，从而减少加工工时降低加工成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：自动换刀夹装置通过机床数控系统程序，并根据相应电气开关信号反馈，自动控制本机构中各气缸动作，从而实现机构中所有自动换刀夹动作的自动完成。自动换刀夹装置是由直线导轨副、气缸、固定挡铁、开关A、开关B、开关C、导向支架、基座、刀夹库、支撑板、导向轴组成。开关A、导向支架、基座均安装在尾座上，直线导轨副、气缸、固定挡铁安装在基座上，刀夹库通过连接板和导向轴与导向支架连接，刀夹库与支撑板把合，支撑板通过连接座与直线导轨副连接把合, 支撑板与气缸的缸杆连接。开关B、开关C分别安装在刀夹库的两侧。所述的刀夹库包含多个刀夹单元，每个刀夹单元包括：挂钩、开关D、薄型气缸、开关E、T形键、导向块、弹簧顶杆、复位弹簧、L形连接板（多个刀夹单元共用）、刀夹，刀夹上通过螺钉连接有T形键，T形键通过T形槽与导向块连接，在导向块上固定有开关E，在导向块前面通过销轴连接有挂钩，在挂钩的前面连接有复位弹簧，复位弹簧的另一端连接在与支撑板用螺栓连接的L形连接板上，在挂钩后端与固定在L形连接板上的薄型气缸连接，在L形连接板前端还固定有开关D，在导向块后面连接有弹簧顶杆，弹簧顶杆的上端与L形连接板连接。所述的挂钩的前端设有钩头。

工作原理是：每个刀夹后端面均加工有螺纹孔，而刀架的刀排上设有自动拉刀机构，通过拉刀机构的螺纹接头与刀夹螺纹孔的螺纹配合，可实现刀夹在刀架上的自动安装和拆卸。刀夹库处于初始位置，当执行换刀夹命令时，通过气缸拖动支撑板使刀夹库到达换刀位置，其初始位置与换刀位置分别由两个固定挡铁决定，而刀夹库在两个位置是否到位，则分别由开关B、开关C反馈信号，直线导轨副、导向支架起支撑与导向作用。刀夹库到达换刀位置后，初次调试更换刀夹需手动控制。首先通过开关A确定刀架换刀参考点，然后分别控制刀架移动到各个换刀位置，通过机床Z轴光栅尺，显示参考点与各换刀位置的相对位置数据，将这些数据编入自动换刀程序，并分别对各换刀位置标记名称，这样便可实现所需刀夹的自动选取。刀夹存储在刀夹库的各个刀夹单元中，每个刀夹上均安装有T形键，T形键可在导向块的T形槽中滑动，实现刀夹的装卸与存挂。而刀夹的固定还需挂钩和弹簧顶杆的帮助。挂钩通过中间的销钉可在一定范围内转动，当从刀夹单元中取出刀夹时，程序控制薄型气缸将挂钩顶起，与T形键脱开；当向刀库单元中存放刀夹时，T形键撞击挂钩前端斜面使其抬起；挂钩的复位由其前端的复位弹簧弹力实现。弹簧顶杆的一个作用是可使刀夹在刀库单元中位置固定；另一个作用是，当刀排的拉刀机构从刀库单元中取出刀夹时，弹簧顶杆始终给刀夹推力，使拉刀机构的螺纹接头与刀夹螺孔充分接触，保证顺利取出刀夹。

本发明的有益效果是：具有结构简单、紧凑，程序输入后自动控制，易加工，易装配，运行稳定，实现自动更换刀夹，适用于自动化程度高的数控重型卧式机床，提高数控重型卧车的自动化程度，从而减少加工工时降低加工成本。本发明隶属于国家重大专项“2011DFB71630”项目。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1是本发明自动换刀夹装置的结构示意图。

图2是图1的A向结构示意图。

图3是图2的局部剖视结构示意图。

附图标记

1、直线导轨副   2、气缸   3、固定挡铁   4、开关A    5、开关B

6、开关C  7、导向支架  8、基座  9、刀夹库  10、支撑板  11、挂钩

12、开关D   13、薄型气缸   14、开关E   15、T形键   16、导向块