具体实施方式

为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图具体描述本发明实施例的一种刀具自动更换装置。

实施例1

本实施例提供一种刀具自动更换装置，如图1、图2所示，所述刀具自动更换装置用于多工位弹簧机1，所述多工位弹簧机1包括设置在底座2上的成形面板3，所述成形面板3上设置有直线运动滑座4和芯轴9，所述直线运动滑座4上设置有滑动块401，所述滑动块401沿所述直线运动滑座4滑动，从芯轴9穿出的线材10通过刀具501加工成形，所述刀具自动更换装置包括：刀具松夹装置5，所述刀具松夹装置5设置在直线运动滑座4上，用于实现刀具组件的夹紧和松开，所述刀具组件包括刀具501、刀柄502及拉钉508；刀盘7，所述刀盘7上设置有用于更换的刀具组件；刀具取送安装装置6，所述刀具取送安装装置6用于将刀具组件在多工位弹簧机1和刀盘7之间的夹取、运输和安装；具体的，所述刀具501的末端插入刀柄502中固定连接，所述拉钉508的首端固定连接在所述刀柄502的末端，从而形成刀具组件。

作为本发明的一个实施例，如图3、图4、图5所示，所述刀具松夹装置5通过连接板507固定设置在所述滑动块401上，所述刀具松夹装置5包括刀具501、刀柄502、刀筒503、刀筒夹具504、第一驱动装置505，其中刀具501和刀柄502固定连接形成刀具组件，所述刀具501的末端固定设置在刀柄502上(内)，所述刀柄502的末端通过松夹组件可拆卸的设置在刀筒503内，所述刀筒503通过刀筒夹具504固定设置在所述连接板507上，所述松夹装置连接有第一驱动装置505，所述第一驱动装置505设置在第一连接件506上，所述第一连接件506与所述连接板507固定连接，所述第一驱动装置505上设置有传动杆5051，所述传动杆5051通过拉杆510与所述松夹组件固定连接，具体的，所述刀具501的末端为圆柱体，所述刀柄502内设置有弹簧夹头，通过锁紧螺母将刀具501固定在刀柄502的弹簧夹头内，优选的，所述第一驱动装置505为气缸，在本实施例中，所述首端为直线运动滑座4距离芯轴9较近的一端，所述末端为直线运动滑座4距离芯轴9较远的一端。

具体的，如图5、图8所示，所述刀筒503首端设置有定位键5031，所述刀柄502末端设置有定位槽5021，具体的，所述定位键5031设置有圆弧面，安装时，所述刀柄502插入刀筒503中，所述定位槽5021沿定位键5031的圆弧面微调定位，从而实现所述刀柄502在所述刀筒503内的自动找正，进一步控制好刀具501的角度，所述刀筒503首端还设置有台阶5032，所述台阶5032沿刀筒503周向向外延伸，用于在所述刀筒夹具504上安装时的定位和限位，通过定位键5031和定位槽5021的配合以及第一驱动装置505的拉紧力，使得所述刀具组件被固定在刀筒503内，所述刀具501在加工线材10时，受到从首端到末端方向的线材10变形抗力的反作用力，所述台阶5032的设置可以防止刀筒503向末端滑移，并将该作用力传递给刀筒夹具504，防止对第一驱动装置505的冲击，在本实施例中所述定位键5031通过定位键安装孔5033固定在所述刀筒503上，需要说明的是，所述定位键5031也可以与所述刀筒503一体成型，所述定位键5031和定位槽5021的位置也可以互换。

在本实施例中，如图6、图7所示，所述刀筒503首端设置有第一锥形内孔5034，所述刀柄502末端设置有外锥面5022，所述第一锥形内孔5034用于所述外锥面5022的贴合固定，所述第一锥形内孔5034的末端设置有刀具松夹腔5035，所述刀具松夹腔5035用于所述拉爪509的首端在刀筒503内的松开，所述刀具松夹腔5035的末端为通孔5036，所述通孔5036的直径小于所述刀具松夹腔5035的直径，所述通孔5036的首端用于容纳所述松夹组件，从而实现所述松夹组件的紧固，优选的，所述第一锥形内孔5034的周面为7:24的内锥面，在弹簧实际成形时刀具501受到的主要作用力方向为刀具501首端至刀具501末端的方向，在刀柄502被拉紧后，线材10的变形抗力作用将使外锥面5022与第一锥形内孔5034的轴向定位贴合更加紧密，从而保证了在使用过程中不会出现刀具501自动松动的情况。

具体的，如图5所示，所述松夹组件包括拉钉508和拉爪509，所述拉钉508的首端与刀柄502固定连接，所述拉钉508的末端设置有夹持头5081，所述拉爪509的首端设置有松紧部5091，所述夹持头5081与松紧部5091配合夹紧或者松开，用于所述刀具组件的夹紧或者松开，在本实施例中，所述拉爪509的末端与拉杆510的首端固定连接，所述拉杆510的末端与所述传动杆5051固定连接，所述传动杆5051沿刀筒503的首端末端方向前进或者后退，从而带动所述松夹组件的夹紧和松开，具体的，当所述传动杆5051向首端方向运动时，带动所述拉爪509向刀筒503的首端方向运动，所述拉爪509首端的松紧部5091进入刀具松夹腔5035，所述松紧部5091扩大，所述拉钉508末端的夹持头5081从松紧部5091中脱出，实现所述刀具501的松开，当所述传动杆5051向刀筒503的末端方向运动时，带动所述拉爪509向末端方向运动，所述松紧部5091进入所述刀具松夹腔5035末端的通孔5036内，所述松紧部5091逐渐缩小，并将所述夹持头5081夹持固定，从而将所述刀具501固定，拆卸和安装刀具501时，所述刀具501、刀柄502、拉钉508作为一个整体被同步拆卸和安装。

作为本发明的一个实施例，如图8、图9所示，所述刀具取送安装装置6包括第二驱动装置601，所述第二驱动装置601固定设置在支撑架8上，所述第二驱动装置601的输出端上设置有第一转台6011，所述第一转台6011可在水平面内旋转，所述第一转台6011包括水平台6011a和垂直台6011b，所述垂直台6011b与水平台6011a垂直设置，所述水平台6011a与垂直台6011b通过第一支撑板6011c固定连接，所述第二驱动装置601用于驱动刀具取送安装装置6在所述成形面板3和刀盘7之间的运动，在本发明中，所述刀具取送安装装置6需要在成形面板3和刀盘7中往复运动，即所述刀具取送安装装置6仅需要转动固定的夹角即可，因此，优选的，所述第二驱动装置601为旋转气缸，优选的，所述旋转气缸的行程范围为90°，当所述旋转气缸位于0°位时，所述刀具取送安装装置6与成形面板3平行，用于从刀盘7中取出刀具501，当所述旋转气缸位于90°位时，所述刀具取送安装装置6与成形面板3垂直，用于往所述多工位弹簧机1上安装刀具501，需要说明的，此处的旋转气缸行程角度的说明仅为本发明的示例，并不用于限定本发明的具体保护范围。

在本实施例中，所述垂直台6011b上固定设置有行星减速器6021，所述行星减速器6021一端连接第三驱动装置602的输出端，另一端设置有第二转台6022，所述第三驱动装置602可以通过所述行星减速器6021带动所述第二转台6022旋转，所述第二转台6022的旋转轴线与第一转台6011的旋转轴线垂直，且所述第二转台6022的旋转轴线与芯轴9的中心轴线处于同一水平面内，所述第二转台6022用于保证所述刀具取送安装装置6到达成形面板3上的各个刀具501安装工位，以便实现多个工位上刀具501的更换，实际上，由于多工位弹簧机1上设置有多个工位，为了实现所有刀具501的自动更换，所述第二转台6022需要实现360度的自由旋转，且需要精确的位置控制，在此基础上，优选的，所述第三驱动装置602为伺服电机。

作为本发明的实施例，在所述第二转台6022上设置有第四驱动装置603，所述第四驱动装置603输出端设置有第五驱动装置604，所述第四驱动装置603用于带动第五驱动装置604在所述第二转台6022长度方向上运动，所述第五驱动装置604的输出端设置有第六驱动装置605，所述第五驱动装置604输出端运动时带动所述第六驱动装置605运动，所述第六驱动装置605的运动方向与所述第五驱动装置604的运动方向垂直，所述第六驱动装置605的输出端设置有夹爪6051，所述第六驱动装置605用于控制夹爪6051夹持刀柄502外周上的夹持槽，或者用于放开刀柄502，具体的，在本实施例中，所述第四驱动装置603为直线无杆气缸，所述第五驱动装置604为直线三杆气缸，所述第六驱动装置605为夹爪气缸，需要说明的是，所述直线三杆气缸的行程以能够实现刀柄502退出成形面板3后的运动不与成形面板3上的部件干涉为依据，通过其上的行程调节螺栓可进一步微调行程范围，所述夹爪气缸收回时可夹紧刀柄502，夹爪气缸的行程保证其张开后夹爪6051能够直接通过夹持部分，然后闭合夹爪6051夹持刀柄502。

作为本发明的一个实施例，如图1、图10所示，所述刀盘7通过刀盘固定架705设置在所述成形面板3上，所述刀盘7包括刀盘基体701，所述刀盘基体701上可旋转的设置有选刀台702，所述选刀台702上设置有多个刀套703，所述刀套703可翻转的设置在所述选刀台702上，所述刀套703用于固定刀柄502，在所述刀盘基体701上设置有取刀口704，翻转的刀套703伸出刀盘7外，便于刀具取送安装装置6对刀具501的夹取和输送。

优选的，如图11、图12所示，所述刀套703上设置有定位部7031和第二锥形内孔7032，所述定位部7031用于与定位槽5021的定位，具体的，当所述刀柄502上设置为定位槽5021时，所述定位部7031设置为定位键5031，当所述刀柄502上设置为定位键5031时，所述定位部7031设置为定位槽5021，该设置使得所述刀具组件便于夹取和安装，且可以快速定位至需要的刀具501角度，并确保所述刀具501的角度正确，所述第二锥形内孔7032用于所述外锥面5022的贴合固定，所述第二锥形内孔7032的末端设置有容纳部7033，所述容纳部7033用于容纳拉钉508。

实施例2

本实施例公开了一种多工位弹簧机，所述多工位弹簧机包括如实施例1中所述的刀具自动更换装置。

作为本发明的一个实施例，如图1、图2所示，所述多工位弹簧机1上设置有成形面板3，所述成形面板3上设置有直线运动滑座4和芯轴9，所述刀具松夹装置5固定设置在所述直线运动滑座上4，所述直线运动滑座4用于控制刀具在成形面板3上的位置，从而控制弹簧的形状，将刀具松夹装置5固定设置在所述直线运动滑座4上可以合理利用现有结构，节省空间，具体的，所述多工位弹簧机1设置有多个直线运动滑座4，优选的，所述直线运动滑座4有8个，多个所述的直线运动滑座用于设置不同刀具501，更为凸显所述多工位弹簧机1多品种小批量的优势。

作为本发明的一个较佳的实施例，所述芯轴9的中心轴线与第二转台6022的旋转轴线处于同一水平面内，优选的，当刀具取送安装装置6在成形面板3上拆下或者安装刀具组件时，所述第二转台6022的旋转轴线与所述芯轴9的中心轴线共线，该设置可以保证刀具取送安装装置6换刀动作的精确性。

实施例3

本实施例公开了一种自动换刀装置的操作方法，所述操作方法用于实施例1中的自动换刀装置和/或实施例2所述的多工位弹簧机的自动换刀。

所述操作方法包括如下步骤：

S1：第二驱动装置和第三驱动装置运行，将夹爪定位到成形面板上需要更换的刀具位置和角度；

S2：第六驱动装置运行使夹爪张开；

S3：第四驱动装置和第五驱动装置运行，将夹爪定位到夹取位置；

S4：第六驱动装置运行，夹爪闭合，夹紧刀柄；

S5：第一驱动装置运行，拉钉拉爪松开，此时刀具、刀柄、拉钉作为一体被松开；

S6：第四驱动装置运行，将刀柄从刀筒中拔出；

S7：第五驱动装置运行，将夹爪从成形面板部位退出；

S8：第二驱动装置和第三驱动装置运行，将夹爪定位到刀盘上的取刀口；

S9：将刀盘中的空刀套旋转至取刀口，并放倒；

S10：第四驱动装置和第五驱动装置运行，将刀柄插入刀套；

S11：第六驱动装置运行，夹爪松开；

S12：第五驱动装置运行，将夹爪从取刀口退出；

S13：将需要更换的刀具旋转至取刀口，并将刀套放倒；

S14：第五驱动运行，将夹爪定位到夹取位置；

S15：第六驱动运行，夹爪闭合，夹紧刀柄；

S16：第四驱动装置运行，将刀柄从刀套中拔出；

S17：第五驱动装置运行，将夹爪从刀盘部位退出；

S18：第二驱动装置和第三驱动装置运行，将夹爪定位到成形面板上需要安装刀具的刀筒处；

S19：第四驱动装置和第五驱动装置运行，将刀柄插入刀筒；

S20：第一驱动装置运行，拉爪拉紧拉钉，完成刀具固定；

S21：第六驱动装置运行，夹爪松开；

S22：第四驱动装置和第五驱动装置运行，刀具取送安装装置退回初始位置。

以上操作方法中包括从成形面板上拆刀、放置到刀盘、从刀盘取刀、将刀具安装到成形面板上的过程，通过驱动装置之间的相互配合，也可以实现单一的从成形面板上拆刀并将刀放置到刀盘或者从刀盘取刀并将刀具安装到成形面板上的操作，在此不再赘述。

需要说明，本发明中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“末端”、“首端”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本发明，而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。