本發(fā)明涉及機(jī)床，具體涉及一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成。

背景技術(shù)：

1、五軸cnc中自動換刀刀庫質(zhì)是配合生產(chǎn)要求利用自動換刀裝置（機(jī)械臂）、托盤（刀盤）實(shí)現(xiàn)自動換刀，可參照公開號為cn106736786a中的相關(guān)內(nèi)容，其中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)在于刀柄，需要配合自動換刀要求進(jìn)行卸刀、放刀、重新裝刀等動作，目前最簡單有效的以換刀臂為主，可參考公開號為cn110039353a中的相關(guān)內(nèi)容。

2、需要說明的是：在機(jī)床持續(xù)運(yùn)行期間，因?yàn)殡姎夤收希鈮翰环€(wěn)）、程序錯誤等問題而影響到換刀過程中的三處位置，具體是重新裝刀的“質(zhì)量”、放刀后的相對位置是影響到后續(xù)加工的關(guān)鍵因素之一，若重新裝刀的位置存在偏差直接影響到后續(xù)加工精度，而放刀的位置存在偏差也會影響到重新裝刀這一動作，常規(guī)的換刀臂并不能實(shí)時感知位置偏差這一問題，從而可能影響到后續(xù)加工精度甚至導(dǎo)致出現(xiàn)掉刀、撞刀等嚴(yán)重安全事故。

3、對此本申請?zhí)岢隽艘环N解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，針對機(jī)床換刀刀庫中的換刀方式，因?yàn)殡姎夤收?、程序錯誤等問題直接影響到換刀過程中的相對位置，直接影響到后續(xù)加工精度甚至出現(xiàn)安全事故。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，應(yīng)用在cnc加工中心中，包括刀庫驅(qū)動總成、換刀臂和中間驅(qū)動總成，所述刀庫驅(qū)動總成上設(shè)置有刀柄托盤總成，所述換刀臂位于刀柄托盤總成和cnc加工中心上機(jī)頭位置的中間位置，所述中間驅(qū)動總成輸出軸末端與換刀臂中間位置固定連接；

3、所述刀柄托盤總成上設(shè)置有多個刀柄本體，所述換刀臂兩端位置上開設(shè)有對應(yīng)刀柄本體的凹口夾位，且換刀臂對應(yīng)凹口夾位的位置上設(shè)置有活動夾爪；

4、所述換刀臂對應(yīng)凹口夾位的上下兩側(cè)表面位置上分別安裝有上氣缸和下氣缸，所述上氣缸的輸出軸末端位置上安裝有外頂銷，所述下氣缸的輸出軸末端與活動夾爪相連接，所述活動夾爪通過下氣缸在換刀臂上為滑動連接，在cnc加工中心中設(shè)置有關(guān)聯(lián)上氣缸和下氣缸的控制系統(tǒng)。

5、進(jìn)一步設(shè)置為：所述刀柄本體沿刀柄托盤總成的中心點(diǎn)位置呈環(huán)形陣列設(shè)置，且刀柄本體通過控制系統(tǒng)沿順時針或逆時針方向進(jìn)行編號。

6、進(jìn)一步設(shè)置為：所述刀柄托盤總成上設(shè)置有對應(yīng)刀柄本體的夾爪總成，所述夾爪總成由兩個外爪和連接彈簧組成，所述外爪的中點(diǎn)位置與刀柄托盤總成之間為轉(zhuǎn)動連接，所述連接彈簧安裝在兩個外爪靠近刀柄托盤總成圓心點(diǎn)的一端位置上。

7、進(jìn)一步設(shè)置為：所述刀柄托盤總成的上表面位置上安裝有對應(yīng)刀柄本體的內(nèi)頂銷。

8、進(jìn)一步設(shè)置為：所述換刀臂內(nèi)部開設(shè)有對應(yīng)活動夾爪的內(nèi)滑槽，所述內(nèi)滑槽的設(shè)置方向與換刀臂的長度方向相平行。

9、進(jìn)一步設(shè)置為：兩個所述活動夾爪沿?fù)Q刀臂寬度方向的彎曲方向相反。

10、進(jìn)一步設(shè)置為：所述活動夾爪的內(nèi)壁位置以及凹口夾位的外壁位置上均設(shè)置有多個內(nèi)滾珠。

11、進(jìn)一步設(shè)置為：所述外頂銷沿靠近刀柄本體方向的下側(cè)表面呈傾斜曲面狀。

12、進(jìn)一步設(shè)置為：所述換刀主軸總成通過控制系統(tǒng)設(shè)置如下動作：

13、取刀動作：通過刀庫驅(qū)動總成和中間驅(qū)動總成使換刀臂的一端位置靠近刀柄托盤總成，并通過夾爪總成取下對應(yīng)編號位置上的刀柄本體；

14、換刀動作：換刀動作與取刀動作可同步進(jìn)行，通過控制系統(tǒng)實(shí)時記錄上氣缸中的氣壓數(shù)據(jù)，以氣壓數(shù)據(jù)對cnc加工中心上機(jī)頭進(jìn)行動作反饋；

15、裝刀動作：在完成取刀動作和換刀動作后，換刀臂沿順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)180°，分別執(zhí)行兩處位置上的裝刀動作。

16、本發(fā)明具備下述有益效果：

17、1、整體結(jié)構(gòu)應(yīng)用在cnc加工中心中的換刀過程，整體過程不會改變刀柄結(jié)構(gòu)，而是以常規(guī)刀柄結(jié)構(gòu)以及機(jī)床工作原理為基礎(chǔ)對其中的換刀臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，其本質(zhì)是在于：改進(jìn)取刀、換刀兩個動作中對刀柄的抓取方式，以活動夾爪配合換刀臂兩端位置的凹口夾位實(shí)現(xiàn)刀柄的固定抓取動作，抓取位置位于刀柄中的下側(cè)位置，并在抓取過程中配合增設(shè)內(nèi)頂銷和外頂銷，其中的內(nèi)頂銷用于維持刀柄在刀庫中的基礎(chǔ)位置，而外頂銷是配合cnc加工中心上機(jī)頭中刀柄的換刀動作，用于保證抓取位置的準(zhǔn)確率；

18、2、結(jié)合上述內(nèi)容需要說明的是：在配合摘取動作而增設(shè)的內(nèi)頂銷和外頂銷在移動過程中，配合到刀柄本體會產(chǎn)生氣壓變化，從而整體換刀中以cnc加工中心上機(jī)頭中刀柄的位置為基礎(chǔ)，結(jié)合到氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋控制，直接保證刀柄在刀庫中的相對位置，從而避免后續(xù)裝刀動作中出現(xiàn)位置偏差這一位置。

技術(shù)特征：

1.一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，應(yīng)用在cnc加工中心中，包括刀庫驅(qū)動總成（1）、換刀臂（3）和中間驅(qū)動總成（2），其特征在于，所述刀庫驅(qū)動總成（1）上設(shè)置有刀柄托盤總成（4），所述換刀臂（3）位于刀柄托盤總成（4）和cnc加工中心上機(jī)頭位置的中間位置，所述中間驅(qū)動總成（2）輸出軸末端與換刀臂（3）中間位置固定連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，其特征在于，所述刀柄托盤總成（4）上設(shè)置有對應(yīng)刀柄本體（5）的夾爪總成（6），所述夾爪總成（6）由兩個外爪和連接彈簧（7）組成，所述外爪的中點(diǎn)位置與刀柄托盤總成（4）之間為轉(zhuǎn)動連接，所述連接彈簧（7）安裝在兩個外爪靠近刀柄托盤總成（4）圓心點(diǎn)的一端位置上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，其特征在于，所述換刀臂（3）內(nèi)部開設(shè)有對應(yīng)活動夾爪（9）的內(nèi)滑槽（12），所述內(nèi)滑槽（12）的設(shè)置方向與換刀臂（3）的長度方向相平行，兩個所述活動夾爪（9）沿?fù)Q刀臂（3）寬度方向的彎曲方向相反，所述活動夾爪（9）的內(nèi)壁位置以及凹口夾位的外壁位置上均設(shè)置有多個內(nèi)滾珠（13）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，其特征在于，所述外頂銷（10）沿靠近刀柄本體（5）方向的下側(cè)表面呈傾斜曲面狀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，其特征在于，所述換刀主軸總成通過控制系統(tǒng)設(shè)置如下動作：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種采用換刀偏位糾正結(jié)構(gòu)的換刀主軸總成，涉及機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，在不改變刀柄結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以常規(guī)刀柄以及機(jī)床運(yùn)行原理為基礎(chǔ)對其中的換刀臂進(jìn)行改進(jìn)，其本質(zhì)是在于：改進(jìn)取刀、換刀兩個動作中對刀柄的抓取方式，以活動夾爪配合換刀臂兩端位置的凹口夾位實(shí)現(xiàn)刀柄的固定抓取動作，關(guān)鍵是以刀柄上銷口這一基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，配合增設(shè)內(nèi)頂銷和外頂銷，其中的內(nèi)頂銷用于維持刀柄在刀庫中的基礎(chǔ)位置，而外頂銷使配合CNC加工中心上機(jī)頭中刀柄的換刀動作，整體換刀中以CNC加工中心上機(jī)頭中刀柄的位置為基礎(chǔ)，結(jié)合氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋控制，直接保證刀柄在刀庫中的相對位置，避免后續(xù)裝刀動作中出現(xiàn)位置偏差這一位置。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒宏慶,鄒佳宏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州市杰斯特電器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6