一种刀具快速装夹夹具及其使用方法
阅读说明：本技术 一种刀具快速装夹夹具及其使用方法 (Tool rapid clamping fixture and use method thereof ) 是由 乔帅 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种刀具快速装夹夹具及其使用方法,包括内部呈空心结构的夹具本体以及转动设置于夹具本体内部的刀座,夹具本体的上端面中心处形成有圆孔,夹具本体的上端面还滑动连接有三个呈环形分布的夹块,并且夹块向夹具本体的中心滑动可延伸至圆孔内,刀座与夹具本体同心设置并且刀座的中心处开设有供刀具插入的安装孔,刀具穿过圆孔后插入至安装孔中,夹具本体的内部设置有用于驱动夹块在夹具本体上滑动的驱动组件,并且刀具通过驱动组件驱动夹块向圆孔内滑动被夹持牢靠。本发明中的夹具为沿径向分布在夹具本体上的三个夹块,通过控制电机驱动夹块进行移动即可完成对刀具的夹持固定,整个刀具的安装与拆卸都非常便捷。(The invention discloses a tool rapid clamping fixture and a using method thereof, the tool rapid clamping fixture comprises a fixture body with a hollow structure inside and a tool apron rotationally arranged inside the fixture body, a round hole is formed in the center of the upper end face of the fixture body, three clamping blocks distributed in an annular shape are further connected to the upper end face of the fixture body in a sliding mode, the clamping blocks can extend into the round hole in a sliding mode towards the center of the fixture body, the tool apron and the fixture body are arranged concentrically, a mounting hole for a tool to insert is formed in the center of the tool apron, the tool penetrates through the round hole and then is inserted into the mounting hole, a driving assembly for driving the clamping blocks to slide on the fixture body is arranged inside the fixture body, and the tool is driven by the driving assembly to slide into the round hole and is firmly clamped. The clamp is composed of three clamping blocks radially distributed on the clamp body, the clamping blocks are driven to move by controlling the motor, the clamping and fixing of the cutter can be completed, and the whole cutter is very convenient to mount and dismount.)
技术领域
本发明涉及装配技术领域，尤其涉及一种刀具快速装夹夹具及其使用方法。
背景技术
刀具夹具是一种对刀具进行固定的装置，以便于对刀具进行进一步的加工。现有的刀具夹具主要是通过安装螺栓来对刀具进行固定，人员将刀具安装至夹具内部后，通过手动扭紧螺栓，依靠螺栓对刀具的压力来使其固定在夹具上，这种安装方式效率较低，而且拆卸也比较麻烦。针对上述存在的问题，现有技术中，申请号为2020213059485的专利文献公开了一种刀具夹具快速安装装置，其通过外部的电机驱动螺栓进行旋转，实现了机械自动化旋钮螺栓。但是该安装装置在使用时，先将待安装螺栓的刀具夹具安装在底座中，同时将螺栓固定在夹块中，然后将螺栓较小的一端对准夹具的安装槽，再将导杆外接上电机输出轴，启动外接的电机，在电机输出轴的带动下，导杆会进行转动，进行带动螺栓向夹具内部逐渐移动，当螺栓完成安装之后，关闭外接的电机并取出夹块。该装置在使用时还涉及到如何将螺栓与外部电机相连，并且整个操作步骤麻烦，虽然最终能够实现自动化的旋钮螺栓，但是前期的准备工作也需要花费相当长的时间，因此从整体上来讲，并没有彻底实现刀具的快速安装。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种刀具快速装夹夹具，人员手动将刀具插入至刀座后，通过控制电机驱动夹块进行移动即可完成对刀具的夹持固定，整个刀具的安装与拆卸都非常便捷。
本发明提出一种刀具快速装夹夹具，包括内部呈空心结构的夹具本体以及转动设置于夹具本体内部的刀座，夹具本体的上端面中心处形成有圆孔，夹具本体的上端面还滑动连接有三个呈环形分布的夹块，并且夹块向夹具本体的中心滑动可延伸至圆孔内，刀座与夹具本体同心设置并且刀座的中心处开设有供刀具插入的安装孔，刀具穿过圆孔后插入至安装孔中，夹具本体的内部设置有用于驱动夹块在夹具本体上滑动的驱动组件，并且刀具通过驱动组件驱动夹块向圆孔内滑动被夹持牢靠。
优选的，驱动组件包括设置于夹具本体内部的转盘，转盘的上端面形成有螺旋轨道，每个夹块的下端面沿夹具本体的径向平行并列分布有多个贯通槽，并且夹块通过贯通槽嵌入至转盘上端面的螺旋轨道内部，转盘的下端面边缘处连接有齿环，夹具本体的内壁上则固定安装有三个呈环形分布的电机，每个电机的输出端均驱动连接有齿轮，齿轮与齿环相啮合。
优选的，刀座的顶部向上凸出形成有凸台，转盘转动套接于凸台上。
优选的，转盘的外径小于夹具本体的内径，转盘的圆周面上形成有一圈凹槽，夹具本体的内壁对应凹槽的位置处通过连杆连接有一支撑环，转盘通过支撑环嵌入至凹槽中固定在夹具本体的内壁上。
优选的，夹具本体的上端面形成有供夹块滑动的滑槽，并且滑槽向夹具本体的中心延伸与圆孔相连通，夹块沿其长度方向的两侧均连接有限位筋条，夹块通过其两侧的限位筋条卡接至滑槽内部。
本发明还提出一种刀具快速装夹夹具的使用方法，方法如下：将刀具穿过夹具本体上的圆孔插入至刀座的安装孔内部，通过控制其控制电机动作驱动齿轮旋转，齿轮与齿环相啮合进而驱动转盘旋转，位于滑槽内部的三个夹块坐落于螺旋轨道上，螺旋轨道与转盘同步进行旋转进而驱动夹块沿滑槽进行滑动，三个夹块同步向圆孔的中心处滑动将刀具夹持牢靠，刀具使用完毕后，控制器控制电机反转即可将刀具取出。
本发明中的有益效果为：本发明中的夹具为沿径向分布在夹具本体上的三个夹块，将刀具插入至刀座的安装孔内部后，通过电机驱动齿轮旋转，而齿轮与齿环相啮合因此带动转盘进行旋转，三个夹块与转盘上的螺旋轨道相啮合，因此螺旋轨道的旋转会驱动夹块沿滑槽进行直线移动，从而实现了夹块在刀具本体上沿径向移动，三个夹块相互配合对刀具形成夹持，整个安装过程简单快速，人员手动将刀具插入至刀座后，通过控制电机驱动夹块进行移动即可完成对刀具的夹持固定，整个刀具的安装与拆卸都非常便捷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明快速装夹夹具的整体结构示意图；
图2为本发明快速装夹夹具去的掉夹块后的结构示意图；
图3为本发明夹具本体的内部三维结构示意图；
图4为本发明夹具本体的内部平面结构示意图；
图5为本发明中转盘和支撑环的结构示意图；
图6为本发明中支撑环和电机在夹具本体内部的装配示意图；
图7为本发明中刀座的半剖结构示意图；
图8为刀具的结构示意图。
图中：1、夹具本体；2、夹块；3、凸台；4、安装孔；5、滑槽；6、限位筋条；7、贯通槽；8、转盘；9、螺旋轨道；10、齿环；11、刀座；12、凹槽；13、支撑环；14、连杆；15、电机；16、齿轮；17、圆孔；18、限位挡板；19、刀具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例中公开了一种刀具快速装夹夹具，包括有内部呈空心结构的夹具本体1以及转动设置于夹具本体1内部的刀座11，夹具本体1的上端面中心处形成有贯穿其内部的圆孔17，夹具本体1的上端面还滑动连接有三个呈环形分布的夹块2，并且夹块2向夹具本体1的中心滑动可延伸至圆孔17内，刀座11与夹具本体1同心设置并且刀座11的中心处开设有供刀具19插入的安装孔4，刀具19穿过圆孔17后插入至安装孔4中，夹具本体1的内部设置有用于驱动夹块2在夹具本体1上滑动的驱动组件，刀具19通过驱动组件驱动夹块2向圆孔17内滑动被夹持牢靠，三个夹块2的末端呈弧形结构，当三个夹块2移动至与刀具19圆周面相接触时可将其夹持住，利用三个夹块2与刀具19之间的摩擦力将刀具19夹持住，防止夹具19从刀座11中滑落，本发明中的夹具适用于尾部呈扁平结构的刀具19，刀具19的结构如图8所示，而刀座11内部位于安装孔4的底部则形成有与刀具19尾部相适配的限位挡板18，当刀具19插入至安装孔4底部时，限位挡板18可限制刀具19的回转，避免刀具19在高速旋转时与安装孔4发生相对转动而产生打滑现象。
具体的，本发明中的驱动组件如图3-6所示，包括设置于夹具本体1内部的转盘8，转盘8的上端面形成有螺旋轨道9，螺旋轨道9的截面呈矩形结构，每个夹块2的下端面沿夹具本体1的径向平行并列分布有多个贯通槽7，并且夹块2通过贯通槽7嵌入至转盘8上端面的螺旋轨道9内部，当转盘8进行旋转时会带动螺旋轨道9同步进行旋转，而夹块2的移动方向被限制为沿夹具本体1的径向移动，夹块2底部的贯通槽7在螺旋轨道9上进行滑动，进而将转盘8的旋转运动转化为夹块2的直线移动，而转盘8的旋转则通过齿轮传动结构实现，具体的，如图4所示，转盘8的下端面边缘处连接有齿环10，夹具本体1的内壁上则固定安装有三个呈环形分布的电机15，每个电机15的输出端均驱动连接有齿轮16，齿轮16与齿环10相啮合，通过电机15驱动齿轮16进行旋转，而齿轮16通过与齿环10相啮合驱动转盘8进行旋转。
夹具在使用时，刀具19插入至刀座11内部，刀座11处于高速运转状态，而转盘8则仅仅起到传动作用，要求其不受刀座11的转动影响，因此本实施例中在刀座11的顶部向上凸出形成有凸台3，转盘8通过轴承套接于凸台3上，并且由于转盘8底部设置有与齿轮16相啮合的齿环10，因此转盘8的外径要小于夹具本体1的内径，为了能够使转盘8稳定的在夹具本体1内部沿水平方向进行旋转，本实施例中在转盘8的圆周面上形成有一圈凹槽12，如图5所示，夹具本体1的内壁对应凹槽12的位置处通过连杆14连接有一支撑环13，转盘8通过支撑环13嵌入至凹槽12中固定在夹具本体1的内壁上，需要说明的是支撑环13与凹槽12之间相对滑动连接。
另外，再次参照图2和图3，夹具本体1的上端面形成有供夹块2滑动的滑槽5，并且滑槽5向夹具本体1的中心延伸与圆孔17相连通，夹块2沿其长度方向的两侧均连接有限位筋条6，夹块2通过其两侧的限位筋条6卡接至滑槽5内部，夹块2被限制在滑槽5内部，滑槽5对夹块2竖直方向的移动形成限制，因此可避免夹块2向上滑动从螺旋轨道9上滑脱，进一步的提高了夹块2滑动的稳定性。
本发明提出一种刀具快速装夹夹具，其详细的工作原理为：在使用时，首先启动电机15驱动夹块2沿夹具本体1的径向向外移动，保证刀具19能够插入至刀座11中，刀具19穿过夹具本体1上的圆孔17插入至刀座11的安装孔4内部，刀具19在安装孔4底部限位挡板18的作用下限制其旋转，通过控制其控制电机15动作驱动齿轮16旋转，齿轮16与齿环10相啮合进而驱动转盘8旋转，位于滑槽5内部的三个夹块2坐落于螺旋轨道9上，螺旋轨道9与转盘8同步进行旋转进而驱动夹块2沿滑槽5进行滑动，三个夹块2同步向圆孔17的中心处滑动与刀具19的表面相接触，通过摩擦力将刀具19固定在刀座11内部，防止其从安装孔4内滑出，刀具19使用完毕后，控制器控制电机15反转即可将刀具19取出。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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