一种基于输出轴有停歇的凸轮连杆机构的自动换刀的刀库的制作方法

本发明涉及一种基于输出轴有停歇的凸轮连杆机构的自动换刀的刀库，属于mmc电容电压平衡方法技术领域。

背景技术

在数控机床生产加工过程中，存在多种加工场景，经常会出现需要先后多种类型刀具加工或者刀具损坏需要换刀的问题。因此，自动换刀装置用以解决此类问题。这种装置具有连续换刀且换刀时间短的优点。目前，已成为数据加工中心的重要组成部分和关键功能部件。通过自动换刀装置，可减少加工过程中的非切削时间，以提高生产率、降低生产成本，进而提升机床乃至整个生产线的生产力。

随着当代制造业的发展，越来越多的复杂产品制造使用自动化程度更高的加工中心来完成，加工中心最大特点是具有自动换刀装置，对工件一次装夹后可进行多工序加工，传统换刀装置存在换刀速度慢、结构复杂、维修不便、故障率高、定位误差大等问题。

自动换刀装置在数控加工过程中常常需要有停歇的换刀，从而有足够时间换刀。传统自动换刀装置通常通过数控编程控制来实现刀盘转动定位，但是引发定位误差大，故障高等问题，给生产线的生产带来成本消耗、生产效率降低、生产利润亏损等负面效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于输出轴有停歇的凸轮连杆机构的自动换刀的刀库，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种基于输出轴有停歇的凸轮连杆机构的自动换刀的刀库，包括箱体、液压缸和液压马达，箱体内安装有液压缸，液压缸的缸杆伸出箱体后固定连接端面动齿盘，与端面动齿盘相配合的端面定齿盘固定连接在箱体前端，端面动齿盘固定连接有凸轮壳，凸轮壳为外端开口的内凹槽结构，内凹槽一周为环形凸轮面，箱体尾部安装有液压马达，液压马达通过变速机构连接到转动轴，转动轴通过轴承连接到空心的缸杆，转动轴穿过缸杆后轴向活动地连接转动底盘，转动底盘可旋转地连接在凸轮壳上且转动底盘通过相互铰接的双连杆铰接到输出转轴内端，输出转轴通过轴承座架固定连接在凸轮壳内且外端固定连接刀盘，双连杆的铰接处连接有滚轮，滚轮在转动轴旋转过程中始终与环形凸轮面保持接触，双连杆与环形凸轮面构成输出轴有停歇的凸轮连杆机构。

优选的，上述环形凸轮面为中心对称结构，包括交错布置的三段直线段和三段弧线段。

优选的，上述输出转轴内端设置有转动盘，转动盘通过多副双连杆铰接到转动底盘且多副双连杆沿着输出转轴的轴线周向均匀布置。

优选的，上述转动轴端部设置有外花键，转动底盘设置有内花键，外花键和内花键相配合。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明通过转动轴带动双连杆与环形凸轮面构成的输出轴有停歇的凸轮连杆机构，在双连杆旋转过程中对输出转轴转动实现停歇，从而实现与输出转轴固联的转动盘停歇转动，通过机械式带动实现放置刀具的转动盘停歇，能够有效降低换刀时发生故障、定位误差较大的概率，使得自动换刀装置的寿命得到提升，生产的效率和利润得到提高；

（2）通过液压缸实现转动盘的伸出，方便机械手进行换刀操作；

（3）采用多对双连杆结构，能够确保输出转轴传动过程中受力均衡，提高转动稳定性和传动可靠性；

（4）采用花键方式活动连接，传动可靠，直线移动方便，直线移动导向性好。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的斜视立体结构示意图；

图3为本发明的前视结构示意图；

图4为图3中的a-a剖视示意图；

图5为本发明的左视结构示意图；

图6为本发明的仰视结构示意图；

图7为凸轮连杆机构示意图；

图8为凸轮连杆机构前视结构示意图；

图9为图8的a-a剖视示意图；

图10为凸轮连杆机构前视结构示意图（去除轴承座架）；

图11为滚轮位移直线段结构示意图；

图12为滚轮位于弧线段结构示意；

图13为连杆连接示意图；

图14为连杆连接滚轮结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-14所示，一种基于输出轴有停歇的凸轮连杆机构的自动换刀的刀库，包括箱体1、液压缸2和液压马达3，箱体1内安装有液压缸2，液压缸2的缸杆4伸出箱体1后固定连接端面动齿盘5，与端面动齿盘5相配合的端面定齿盘6固定连接在箱体1前端，端面动齿盘5固定连接有凸轮壳7，凸轮壳7为外端开口的内凹槽结构，内凹槽一周为环形凸轮面23，箱体1尾部安装有液压马达3，液压马达3通过变速机构连接到转动轴8，转动轴8通过轴承9连接到空心的缸杆4，转动轴8穿过缸杆4后轴向活动地连接转动底盘10，转动底盘10可旋转地连接在凸轮壳7上且转动底盘10通过相互铰接的双连杆11铰接到输出转轴12内端，输出转轴12通过轴承座架13固定连接在凸轮壳7内且外端固定连接刀盘14，双连杆11的铰接处连接有滚轮22，滚轮22在转动轴旋转过程中始终与环形凸轮面23保持接触，双连杆与环形凸轮面构成输出轴有停歇的凸轮连杆机构，输出轴有停歇的凸轮连杆机构能够输入轴和输出轴在指定位置隔离不传动，刀盘14上可拆卸夹持有可更换的刀具19，箱体1底部设置有连接底板18。

优选的，上述环形凸轮面23为中心对称结构，包括交错布置的三段直线段24和三段弧线段25，且直线段和弧线段需要满足双连杆在旋转过程中能够实现输出转轴的停歇。

上述液压缸2的进出油口连接有电磁换向阀20，电磁换向阀20安装在箱体1尾端，电磁换向阀20通过管道连接到油泵，油泵连接到油箱21，油箱21固定连接在箱体1尾端，油泵固定连接在机床上。

优选的，上述输出转轴12内端设置有转动盘15，转动盘15通过多副双连杆11铰接到转动底盘10且多副双连杆11沿着输出转轴12的轴线周向均匀布置，转动盘15底端设置有铰接双连杆一端的铰接轴，铰接轴旁设置有限位台26。

优选的，上述转动轴8端部设置有外花键16，转动底盘10设置有内花键17，外花键16和内花键17相配合。

使用原理：通过液压马达3驱动转动轴8旋转，转动轴8旋转带动转动底盘10，转动底盘10，转动底盘10带动相互铰接的双连杆11旋转并保持两连杆11铰接处始终与环形凸轮面23接触，双连杆与环形凸轮面构成输出轴有停歇的凸轮连杆机构，从而带动输出转轴12转动，输出转轴12旋转带动刀盘转动，因通过输出轴有停歇的凸轮连杆机构，则刀盘转动过程中也产生停歇。

在机械手换刀过程中，通过液压缸伸出将刀盘伸出，便于机械手夹持刀具。

如图11-12所示，转动底盘逆时针旋转过程中，驱动双连杆转动，双连杆的铰接处滚轮始终保持与环形凸轮面接触，其中，当双连杆铰接处位于环形凸轮面的弧线段至直线段位置时，两个连杆夹角最小的极限位置，输出转轴转动；当连杆铰接处位于直线段时，两个连杆夹角最小的极限位置至直线段与弧线段交点位置时，输出转轴停歇，从而实现简化结构，降低故障率等问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。