一种自动换刀装置的制作方法

1.本实用新型涉及机加工设备的技术领域，特别是涉及一种自动换刀装置。


背景技术：

2.随着科技进步，人们对零件的加工主要使用铣销、车削等加工方法，现有的加工主要是依靠刀具或工件的高速旋转进行加工，在加工过程中，刀具与工件发生剧烈摩擦，容易对刀具造成磨损，因此为保证加工质量，常需要对刀具进行更换。在一些特定工件加工时，需要多种刀具配合加工。
3.现如今机床加工空间内装置较多，致使加工空间较为拥挤，为实现机床内的换刀操作，大多采用手动换刀，换刀过程繁琐且复杂，人工换刀操作使得加工过程拉长，效率降低。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型提供了一种自动换刀装置，本实用新型所述的自动换刀装置通过旋转机构及滑动机构带动刀夹精准移动，通过旋转机构减小移动时的空间占用率，提高了换刀效率。
5.本实用新型所述的一种自动换刀装置包括刀库支架、水平旋转机构、水平伸缩机构和第一刀爪，所述水平旋转机构包括驱动电机与旋转臂，所述驱动电机设置在所述刀库支架上，所述驱动电机的驱动轴与所述旋转臂的第一端连接，所述驱动电机用于带动所述旋转臂在水平方向上转动；
6.所述水平伸缩机构包括固定单元、移动单元和驱动单元，所述固定单元与所述旋转臂的第二端连接，所述驱动单元用于带动所述移动单元相对所述固定单元水平移动；
7.所述第一刀爪设置于所述移动单元远离所述驱动电机的一端，所述第一刀爪用于夹持刀把及刀具。
8.进一步地，所述刀库支架包括定位杆，所述定位杆上设置有容置仓，所述驱动电机设置于所述容置仓内，所述驱动电机的驱动轴朝向所述容置仓的开口并伸出所述容置仓。
9.进一步地，所述旋转臂的第一端与所述驱动电机之间设置有一减速机。
10.进一步地，所述固定单元包括一定位块，所述移动单元包括一滑轨，所述驱动单元包括第一气缸，所述定位块的上侧与所述旋转臂的第二端连接，所述定位块还开设有一滑槽；
11.所述滑轨设置于所述滑槽内部，所述第一气缸用于带动所述滑轨沿所述滑槽往复滑动。
12.进一步地，所述滑轨的一端上设置有刀爪安装板，所述第一刀爪水平设置与所述刀爪安装板上。
13.进一步地，还包括第二刀爪，所述第二刀爪设置于所述刀爪安装板上并位于所述第一刀爪的一侧。
14.进一步地，所述刀库支架上设置有保护罩机构，所述保护罩机构包括第二气缸、第一保护套筒和固定板，所述第二气缸设置于所述容置仓或所述定位杆上，所述第二气缸的活塞杆与所述固定板连接，并使得所述固定板水平设置，所述第一保护套筒垂直设置于所述固定板上，所述第一保护套筒远离所述固定板的一端形成第一安装口，所述第二气缸用于带动所述第一保护套筒沿所述水平旋转机构旋转平面的轴向方向做伸缩运动。
15.进一步地，所述固定板上还设置有第二保护套筒，所述第二保护套筒设置于所述第一保护套筒的一侧，并与所述第一保护套筒平行，所述第二保护套筒远离所述固定板的一端形成第二安装口。
16.本实用新型所述的自动换刀装置，在刀库支架上设置水平旋转机构和水平伸缩机构，刀爪与水平伸缩机构连接，通过水平旋转机构带动刀爪在水平面上旋转，随后在水平伸缩机构的带动下进行水平方向上的移动，实现了刀爪的移动的同时，使得装置移动的范围较小，在狭小空间内移动。同时通过保护套筒保护安装在刀爪上的刀具，避免加工时产生的碎屑粘在刀具上，影响后续的加工效果。
17.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案。
附图说明
18.图1为本实用新型一个实施例中自动换刀装置的示意图；
19.图2为本实用新型一个实施例中自动换刀装置移送刀爪状态示意图。
20.图中，11、容置仓；12、定位杆；2、水平旋转机构；21、旋转臂；22、减速机；3、水平伸缩机构；31、定位块；32、滑轨；41、第一刀爪；42、第二刀爪；43、刀爪安装板；5、保护罩机构；51、第二气缸；52、活塞杆；53、固定板；54、第一保护套筒；55、第二保护套筒。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
24.下面给出几个具体的实施例，用于详细介绍本技术的技术方案。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
25.如图1所示，在一个实施例中，本实用新型所述的一种自动换刀装置包括刀库支架、水平旋转机构2、水平伸缩机构3、第一刀爪41和保护罩机构5，水平旋转机构2包括驱动电机(图未示)与旋转臂21，驱动电机(图未示)设置在刀库支架上，驱动电机(图未示)的驱
动轴与旋转臂21的第一端连接，驱动电机(图未示)带动旋转臂21在水平方向上转动，水平伸缩机构3包括固定单元、移动单元和驱动单元，固定单元与旋转臂21的第二端连接，驱动单元用于带动移动单元相对固定单元水平移动，第一刀爪41设置于移动单元远离驱动电机的一端，第一刀爪41用于夹持刀把及刀具。保护罩机构5位于水平伸缩机构3的一侧上方。保护罩机构5用于保证加工过程中刀把不会受到废屑的影响。
26.如图1和图2所示，在一个实施例中，刀库支架包括定位杆12和固定于定位杆12一端的容置仓11，容置仓11具体为一方形结构，其内部形成有容置腔室，驱动电机容置于容置仓11的内部，容置仓11外侧壁上开设有一通孔，驱动电机的驱动轴经由该通孔与旋转臂21的第一端连接，并使得旋转臂21在水平面上旋转，
27.优选的，为提高整体结构的紧凑程度，该通孔设置于靠近容置仓11靠近定位杆12的一侧壁上，该通孔与定位杆12平行并位于定位杆12的一侧。在其他例子中，上述通孔还可以位于容置仓11远离定位杆12的一侧壁上。
28.在上述实施例中，旋转臂21具体为一长方形板状结构，旋转臂21的第一端与驱动电机的驱动轴连接，并使得旋转臂21平行于水平面设置，旋转臂21以其第一端为圆心在驱动电机的带动下在水平面上旋转。优选的，旋转臂21的第一端与驱动电机的驱动轴之间设置有一减速机22，旋转臂21的第一端通过减速机22与驱动电机的驱动轴连接，减速机22用于控制旋转臂21的旋转速度。
29.如图2所示，在一个实施例中，固定单元包括一定位块31，定位块31的上侧与旋转臂21的第二端连接，优选的，定位块31位于旋转臂21的第二端的下方，定位块31远离旋转臂21的端面上形成一滑槽，该滑槽的延伸方向与旋转臂21平行。移动单元包括一长方体滑轨32，滑轨32设置于上述滑槽内部，优选的，滑轨32与旋转臂21的长度相等。
30.在上述实施例中，滑轨32远离减速机22的端面上设置有刀爪安装板43，刀爪安装板43与滑轨32的延伸方向垂直，为保证刀爪安装板43的稳固设置，滑轨32远离旋转臂21的一面设置有一连接板，该连接板与滑轨32长度相等并位于滑轨32的下方，连接板靠近旋转臂21第二端的端面与刀爪安装板43的中部连接，使得刀爪安装板43与连接板垂直设置且位于同一平面上。第一刀爪41水平设置于刀爪安装板43的上表面。
31.优选的，驱动单元包括第一气缸(图未示)，第一气缸通过一支撑板固定于连接板的下方，并使得第一气缸与滑轨32平行设置，刀爪安装板43远离刀爪的下表面上设置有一抵接块，该抵接块垂直向下延伸，第一气缸的活塞杆穿过支撑板并与上述抵接块连接。当第一气缸的活塞杆在第一气缸带动下做伸缩移动时，活塞杆推动抵接块沿水平方向往复移动，使得滑轨32沿滑槽进行往复滑动。在其他例子中，水平伸缩机构3的固定单元、移动单元和驱动单元还可以是实现伸缩移动的其他结构，第一气缸的设置位置及结构还可以根据需要进行相应的调整。
32.优选的，为提高换刀效率，刀爪安装板43上还设置有第二刀爪42，第二刀爪42位于第一刀爪41的一侧，并与第一刀爪41平行。
33.如图1和图2所示，在一个实施例中，刀库支架上设置有保护罩机构5，保护罩机构5包括第二气缸51、第一保护套筒54、第二保护套筒55和固定板53，第二气缸51垂直设置于容置仓11的侧壁上，且第二气缸51的活塞杆52朝上设置，固定板53水平设置于第二气缸51的上方，优选的，固定板53具体为一l形板状结构，固定板53包括第一支板和第二支板，第一支
板的第一端与活塞杆52连接，第一支板沿垂直于定位杆12的方向延伸并与第二支板的一端连接，并使得第二支板平行于容置仓11的侧壁。
34.在上述实施例中，第一保护套筒54和第二保护套筒55垂直设置于固定板53的下方，且第一保护套筒54和第二保护套筒55平行。第一保护套筒54远离固定板53的一端形成第一安装口，第二保护套筒55远离固定板53的一端形成第二安装口，当第一刀爪41位于最靠近定位杆12的初始位置时，第一安装口位于第一刀爪41的正上方并与第一刀爪41平行，第二安装口位于第二刀爪42的正上方并与第二刀爪42平行。第二气缸51用于带动第一保护套筒54和第二保护套筒55沿水平旋转机构2旋转平面的轴向方向做伸缩运动。
35.本实用新型所述的一种自动换刀装置通过在定位杆上设置水平旋转机构，并通过水平旋转机构带动刀爪进行水平面上的旋转，经由水平伸缩机构带动刀爪进行水平的伸缩往复滑动，从而实现了对安装于刀爪上的刀具的转运，通过旋转与水平伸缩移动结合的方式有效减小了刀爪在转运时所占用的空间。同时在刀库支架上还通过设置保护罩机构，通过气缸带动保护套筒沿垂直方向做往复运动，从而罩住安装于刀爪上的刀具，在机床加工过程中，保护刀把不会被铣削时的碎屑污染。
36.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。