[发明专利]一种拉床的自动换刀装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种拉床的自动换刀装置及控制方法，包括床身、及滑枕，该滑枕固定在所述床身的一侧，用于装配刀具组件；及刀架台，该刀架台靠近床身的另一侧，用于放置待更换的刀具组件；及桁架，该桁架设于刀架台上方，桁架上固定有至少一个用于抓取刀具组件的换刀机械手，该换刀机械手能够移动于刀架台与滑枕两者之间，并能够从刀架台上或滑枕上抓取刀具组件或者将刀具组件放置在刀架台上或滑枕上；及零点定位装置，刀具组件通过该零点定位装置装配到滑枕上；以及与换刀机械手、零点定位装置进行信号连通的控制系统，控制系统控制换刀机械手、零点定位装置按预设定程序动作。

技术领域

本发明涉及拉床技术领域，尤其涉及一种拉床的自动换刀装置及控制方法。

背景技术

拉床是用拉刀作为刀具加工工件通孔、平面和成形表面的机床。拉削能获得较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度，生产率高，适用于成批大量生产。为了确保拉削精度，拉刀使用一定时间后需要更换，或者针对不用规格的工件也需要进行更换拉刀，目前拉床一般无专用换刀装置，需要人工操作，由于拉床操作空间比较狭小，卸刀时经常受空间限制无法使力。这种方式操作复杂，换刀时间长，增加了操作人员的劳动强度并降低了生产效率。

例如，飞机的涡轮盘是航空发动机的重要零件，其与上面安装的涡轮叶片构成涡轮转子，是涡轮发动机将热能转化为机械能的做功部件。涡轮盘主要由盘体和分布在盘轮缘一周的多个枞树形榫槽组成，具体地参见图1及图2，图1示出的是拉削加工前的涡轮盘毛坯件的立体结构，图2示出的是是拉削加工后的涡轮盘成品件的立体结构，这种涡轮盘的榫槽就是由装配在拉床上的拉刀进行拉削形成的。

利用拉床在对涡轮盘进行拉削加工的过程中，需要对涡轮盘榫槽进行粗拉削，半精拉削，精拉削等操作，每道拉削工序需要用到不同规格的刀具，因此需要更换拉刀进行加工。目前，换刀一般由工人完成，这对工人的安装精度和安装经验有较高要求，并且不可避免的会引入人为误差，工作效率较低，同时，人工换刀也不利生产线自动化连线。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能代替人工操作的，能进行高精度和高效率换刀的拉床的自动换刀装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能代替人工操作的，能进行高精度和高效率换刀的拉床的自动换刀装置的控制方法。

本发明解决技术第一个技术问题所采用的技术方案为：一种拉床的自动换刀装置，包括床身、及滑枕，该滑枕固定在所述床身的一侧，用于装配刀具组件；还包括刀架台，该刀架台靠近床身的另一侧，用于放置待更换的刀具组件；及桁架，该桁架设于所述刀架台上方，所述桁架上固定有至少一个用于抓取刀具组件的换刀机械手，该换刀机械手能够移动于所述刀架台与所述滑枕两者之间，并能够从刀架台上或滑枕上抓取刀具组件或者将刀具组件放置在刀架台上或滑枕上；及零点定位装置，所述刀具组件通过该零点定位装置装配到所述滑枕上；以及与所述换刀机械手、零点定位装置进行信号连通的控制系统，所述控制系统控制换刀机械手、零点定位装置按预设定程序动作。

作为优选，所述零点定位装置包括定位接头以及与定位接头相互配合的零点定位器，其中定位接头设于所述刀具组件上，所述零点定位器设于所述滑枕上。这种结构设置可以方便地通过定位接头与零点定位器的配合将所述刀具组件转配到滑枕上，零点定位器中具有锁定机构可以将所述定位接头锁紧，进而将所述刀具组件固定在所述滑枕上。

作为优选，所述刀具组件包括拉刀刀具以及固定该拉刀刀具的刀盒，所述刀盒能够贴合放置在所述滑枕上；所述定位接头具有多个，间隔设置在所述刀盒的底面上，相应的，所述零点定位器具有多个，间隔设置在所述滑枕与所述刀盒的底面贴合接触的固定面上。设置多个定位接头以及零点定位器可以使得刀具组件固定在滑枕上后，更加稳固，不会发生偏移；刀盒的底面与滑枕的固定面贴合接触的结构设置可以使得刀具组件固定在滑枕上后受力更加稳定，不容易发生晃动。