[发明专利]一种剪叉机构的自动换刀装置及其模块化的设计方法

权利要求书

1.一种剪叉机构的自动换刀装置，其特征在于，所述自动换刀装置包括传动箱、机械卡爪、伸缩机构、旋转机构和升降机构，所述传动箱上面设置有定位导轨和定位导槽，所述伸缩机构包括剪叉机构、控制滑块和电机，所述剪叉机构设置在所述定位导轨上，剪叉机构两端连接机械卡爪，中间的铰接轴销连接控制滑块，所述控制滑块设置在传动箱的定位导槽上并且与电机连接，所述电机设置在传动箱里内部，所述旋转机构设置在传动箱下方，与传动箱固定连接，所述升降机构设置在旋转机构下方，与旋转机构连接。

2.根据权利要求1所述的自动换刀装置，其特征在于，所述机械卡爪上面设有压力传感器。

3.根据权利要求1所述的自动换刀装置，其特征在于，所述电机为步进电机或者伺服电机。

4.根据权利要求1所述的自动换刀装置的模块化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1通过标准化的刀柄数据、刀库的刀座中心与主轴中心的距离确定机械卡爪的位置和角度，建立模型，确定升降机构有效位移量的最小值l；

S2测量刀库的刀座平面与主轴前端平面夹角，用以调试电机的转动圈数n；

S3通过模型确定四个卡爪的连线交叉点或两对卡爪相对距离的中心点，选取剪叉机构从中点到一侧的支点个数m，确定2m个支点的直径和4m个剪叉杆的杆长，从而确定其导轨参数；

S4装配，通过PLC设计其控制程序。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，电机的转数通过刀库的刀座平面与主轴前端平面夹角、电机与控制滑块之间的传动比两个数值确定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，剪叉杆的个数是总支点个数的两倍，是剪叉机构从中点到一侧的支点个数的四倍。