阅读说明：本技术 一种带刹车功能的动力刀塔 (A kind of power cutter tower of strap brake function ) 是由 林坚勇 于 2019-09-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带刹车功能的动力刀塔,涉及刀塔技术领域,其技术方案要点是：包括机座,机座滑动设置有刀塔本体,刀塔本体上设置有刀盘,机座内转动设置有丝杆,丝杆由设置于机座的伺服电机驱动转动；刀塔本体上固定有刹车杆,机座上固定有块体,块体内滑动设置有刹车组件,块体内设有液压油腔,刹车组件能通过滑动压紧于刹车杆的外侧壁。本动力刀塔通过刹车组件与刹车杆的配合,与伺服电机自带的刹车功能同时作用,为刀塔本体起到良好的刹停效果。即使刀塔本体的重量较大、刀具加工时产生反作用力,刀塔本体也不会在竖直方向上产生自发移动,提高本动力刀塔的工作稳定性。块体和刹车组件的拆装、块体与刹车杆的装配均较为方便。(The invention discloses a kind of power cutter towers of strap brake function, it is related to knife tower technology field, its key points of the technical solution are that: including base, base sliding is provided with knife tower ontology, cutterhead is provided on knife tower ontology, rotation is provided with screw rod in base, and screw rod drives rotation by the servo motor for being set to base；It is fixed with brake lever on knife tower ontology, block is fixed on base, sliding is provided with brake assemblies in block, and hydraulic fluid chamber is equipped in block, and brake assemblies can be pressed in the lateral wall of brake lever by sliding.This power cutter tower passes through the cooperation of brake assemblies and brake lever, and the brake function carried with servo motor acts on simultaneously, plays good brake for knife tower ontology and stops effect.Even if the weight of knife tower ontology is larger, tool sharpening when generate reaction force, knife tower ontology will not generate spontaneous movement in the vertical direction, improve the job stability of this power cutter tower.The assembly of the dismounting of block and brake assemblies, block and brake lever is more convenient.)

一种带刹车功能的动力刀塔

技术领域

本发明涉及刀塔技术领域，特别涉及一种带刹车功能的动力刀塔。

背景技术

动力刀塔是数控机床的自动换刀装置和刀具驱动装置的总称，动力刀塔常用于加工中心，且为加工中心的核心部件之一。动力刀塔上可沿刀盘周向安装多个刀具，刀具由程序控制能够实现换刀、进刀、退刀、旋转切削的工序。

现有申请公布号为CN108746687A的中国发明专利申请公开了一种高稳定性动力刀塔，包括座体，座体贯穿设置有载体腔，还包括穿设于载体腔的尾座、固定于尾座端部刀盘以及固定于尾座上或与尾座一体成型的升降板；升降板背向刀盘的一端固定有至少两个滑块，座体的一端固定有至少两个与滑块配合的滑轨，座***于两个滑块之间的端部突出设置有延伸部，延伸部上贯穿设置带动尾座沿滑轨移动的丝杆，座体上设置有带动丝杆转动的第一驱动机构。

该动力刀塔的刀盘能沿Y轴（即竖直方向）进行滑动，该方向的滑动由伺服电机驱动皮带轮转动，皮带轮带动丝杆转动，丝杆与螺帽螺纹连接的方式实现运动。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：刀盘沿竖直方向移动到位后，即使驱使皮带轮转动的伺服电机具有刹车功能，但刀盘整体的重量较大，刀具加工时也会产生反作用力，伺服电机自带的刹车力有限，难以将刀盘可靠固定于某高度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种带刹车功能的动力刀塔，刀塔本体能够可靠固定于某高度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带刹车功能的动力刀塔，包括机座，所述机座沿竖直方向滑动设置有刀塔本体，所述刀塔本体上设置有刀盘，所述机座内转动设置有丝杆，所述丝杆的轴向沿刀塔本体的滑动方向，所述丝杆穿过刀塔本体并与刀塔本体螺纹连接，所述丝杆由设置于机座的伺服电机驱动转动；

所述刀塔本体上固定有刹车杆，所述刹车杆的长度方向与丝杆的轴向平行，所述机座上固定有块体，所述块体内滑动设置有刹车组件，所述块体内设有供刹车杆穿过的滑动孔，所述块体内设有液压油腔，所述块体的外壁设有与液压油腔连通的接油口，所述刹车组件形成液压油腔的腔壁，所述刹车组件与块体滑动密封，所述接油口用于连通液压泵，所述刹车组件能通过滑动压紧于刹车杆的外侧壁。

通过上述技术方案，伺服电机的启停由控制系统进行控制，液压泵的启停、泄压也由控制系统进行控制。当伺服电机运转时，伺服电机通过丝杆驱使刀塔本体在竖直方向上滑动，实现刀盘的升降。此时控制系统通过控制液压泵及其电磁阀的运行状态，使液压油腔处于泄压状态，则刹车组件与刹车杆间不产生抵紧力，刹车杆能随刀塔本体一起移动。当伺服电机停止转动时，系统控制液压泵及其电磁阀动作，使液压油腔内建立油压，则油压驱使刹车组件抵紧于刹车杆外壁；抵接块与刹车杆间产生较大的静摩擦力，限制刹车杆相对于块体移动。由于刹车杆固定于刀塔本体上，则刀塔本体与机座处于相对静止状态。

刹车组件与刹车杆的配合，与伺服电机自带的刹车功能同时作用，为刀塔本体起到良好的刹停效果。即使刀塔本体的重量较大、刀具加工时产生反作用力，刀塔本体也能可靠固定于某高度，提高本动力刀塔的工作稳定性。

优选的，所述刹车组件包括与块体滑动密封的驱动块、用于接触刹车杆的抵接块，所述抵接块设有供刹车杆外壁接触的抵接槽，所述抵接槽能与刹车杆外壁以面接触的形式相抵。

通过上述技术方案，抵接块通过抵接槽与刹车杆外壁相抵，刹车杆与抵接槽槽壁的接触面积较大，当抵接块压紧刹车杆时能产生较好的刹停效果。

优选的，所述刹车组件的数量为两个，两个所述刹车组件分别位于刹车杆的径向两侧。

通过上述技术方案，刹车组件动作时，两个抵接块配合将刹车杆的外壁夹紧，刹车杆的受力平稳，刹停效果更好。

优选的，两个所述抵接块间设有导向杆，所述抵接块设有供导向杆穿入并滑动连接的导向孔，所述导向孔位于抵接槽外，两个所述抵接块通过导向杆建立滑动连接。

通过上述技术方案，两个抵接块通过导向杆建立滑动连接，导向杆为抵接块的滑动提供导向作用，防止两个抵接块在滑动时产生错位。

优选的，所述块体包括两个可分离的子块，两个子块通过螺栓固定形成块体，两个子块将滑动孔的孔壁均分为两部分。

通过上述技术方案，两个子块通过左右扣合的方式装配于刹车杆外。当块体拆分为两个子块后，人员能方便地在块体内拆装刹车组件。

优选的，所述丝杆同轴固定有圆柱状的分油段，所述分油段外套设有分油环，所述分油环与机座固定，所述分油环的内壁与分油段的外壁间具有间距，所述分油环朝向分油段固定有两个密封块，两个所述密封块沿分油段的周向间隔分布，所述密封块与分油段的外壁滑动接触，所述密封块将分油段与分油环间的空间分隔为进油腔和回油腔，所述接油口、液压泵的出油口分别连通于进油腔，所述回油腔通过管路连通至油箱；当所述分油段与密封块相对静止时，密封块和分油段间建立静密封，当所述分油段相对密封块转动时，所述进油腔内的液压油能经分油段、密封块的间隙进入回油腔。

通过上述技术方案，当分油段与密封块相对静止时，密封块和分油段建立静密封，此状态下进油腔内的液压油不会进入回油腔，液压泵工作抽送的液压油能依次经进油腔、接油口进入液压油腔，并建立油压，实现刹车组件对刹车杆的夹紧，从而实现刀塔本体的刹停。当分油段相对密封块转动时，进油腔内的液压油能经分油段、密封块的间隙进入回油腔，则与进油腔连通的液压油腔也无法建立油压，刹车杆能在块体内产生滑动。本动力刀塔能够自动实现丝杆转动时刹车组件松开刹车杆、丝杆停转时刹车组件夹紧刹车杆的动作，使液压泵无需频繁启停，也无须增加控制程序。

优选的，所述分油段的外壁设置有多个轮齿，所述轮齿沿分油段的周向均匀分布，所述分油段通过轮齿的外边缘与密封块接触；所述密封块的宽度设置为：当所述分油段相对密封块转动时，至少有两个轮齿与同一密封块接触。

通过上述技术方案，当分油段相对密封块转动时，轮齿间的间隙也能起到运送液压油的效果，进一步减少进油腔的液压油，确保进油腔无法建立油压、刹车杆能在块体内产生滑动。密封块的宽度能确保分油段转至任意角度时，轮齿和密封块间均能建立静密封。

优选的，所述液压泵的进油口连通于油箱的内底部。

通过上述技术方案，液压泵抽送的液压油来自油箱，回油腔内过量的液压油自动经管路返回油箱，液压油形成循环。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、通过设置刹车杆和刹车组件，刀塔本体能可靠固定于某高度；

2、块体和刹车组件的拆装、块体与刹车杆的装配均较为方便；

3、通过设置分油段和分油环，本动力刀塔能够自动实现刹车组件的动作。

附图说明

图1为实施例一的一种带刹车功能的动力刀塔的整体图；

图2为实施例一的局部***图，主要突出刹车杆、块体、刹车组件的配合结构；

图3为实施例一的块体的剖视图，主要突出液压油腔的结构；

图4为实施例二的动力刀塔的局部图，主要突出分油环的纵剖结构；

图5为实施例二的局部剖视图，主要突出分油环、分油段的横剖结构。

图中，1、机座；2、刀塔本体；21、刀盘；11、丝杆；12、伺服电机；22、刹车杆；3、块体；31、滑动孔；4、刹车组件；41、驱动块；42、抵接块；421、抵接槽；32、液压油腔；33、液压油道；34、接油口；5、液压泵；43、导向杆；422、导向孔；6、分油段；7、分油环；71、密封块；61、轮齿；72、进油腔；73、回油腔；74、油封环；8、油箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种带刹车功能的动力刀塔，包括机座1，机座1内沿竖直方向滑动设置有刀塔本体2，刀塔本体2上设置有刀盘21。机座1内转动设置有丝杆11，丝杆11的轴向沿刀塔本体2的滑动方向，丝杆11穿过刀塔本体2并与刀塔本体2螺纹连接，机座1上固定有伺服电机12，伺服电机12通过皮带轮传动的方式驱动丝杆11转动。

刀塔本体2的顶面上固定有刹车杆22，刹车杆22为圆柱形杆，刹车杆22的长度方向与丝杆11的轴向平行，刹车杆22向上延伸并穿出机座1的顶壁。机座1上位于刹车杆22处固定有块体3，块体3内设有供刹车杆22穿过的滑动孔31。

参照图2和图3，块体3内滑动设置有两个刹车组件4，两个刹车组件4分别位于刹车杆22的径向两侧，刹车组件4的滑动方向均沿刹车杆22的径向。刹车组件4包括与块体3滑动连接的驱动块41、用于接触刹车杆22的抵接块42，抵接块42设有供刹车杆22外壁接触的抵接槽421，抵接槽421的形状为半圆柱形，抵接槽421的槽形为与刹车杆22外壁相配的圆弧形，抵接槽421能与刹车杆22外壁以面接触的形式相抵。

块体3内一一对应于驱动块41设有液压油腔32，液压油腔32位于驱动块41背离刹车杆22的端部外，驱动块41形成了对应液压油腔32的腔壁。驱动块41与块体3间通过设置密封圈建立滑动密封，两个液压油腔32通过开设于块体3内的液压油道33连通，块体3的外壁设有与液压油道33连通的接油口34。接油口34用于连通液压泵5，当液压油腔32内的液压油增多时，液压油能驱使驱动块41向刹车杆22方向滑动，两个抵接块42配合将刹车杆22的外壁夹紧，实现刹车杆22与块体3的相对固定。

块体3包括两个可分离的子块，两个子块通过螺栓固定形成块体3，两个子块将滑动孔31的孔壁均分为两部分。当块体3拆分为两个子块后，人员能方便地在块体3内拆装刹车组件4；两个子块通过左右扣合的方式装配于刹车杆22外。两个抵接块42间设有导向杆43，抵接块42设有供导向杆43穿入并滑动连接的导向孔422，导向杆43、导向孔422的轴向均沿两个抵接块42的连接方向，导向杆43和导向孔422均位于抵接槽421外。两个抵接块42通过导向杆43建立滑动连接，导向杆43为抵接块42的滑动提供导向作用，防止两个抵接块42在滑动时产生错位。

本动力刀塔实现刹车的工况如下：伺服电机12的启停由控制系统进行控制，液压泵5的启停、泄压也由控制系统进行控制。当伺服电机12运转时，伺服电机12通过丝杆11驱使刀塔本体2在竖直方向上滑动，实现刀盘21的升降。此时控制系统通过控制液压泵5及其电磁阀的运行状态，使液压油腔32处于泄压状态，则刹车组件4与刹车杆22间不产生抵紧力，刹车杆22能随刀塔本体2一起移动。

当伺服电机12停止转动时，系统控制液压泵5及其电磁阀动作，使液压油腔32内建立油压，则油压驱使刹车组件4抵紧于刹车杆22外壁；抵接块42与刹车杆22间产生较大的静摩擦力，限制刹车杆22相对于块体3移动。由于刹车杆22固定于刀塔本体2上，则刀塔本体2与机座1处于相对静止状态。

刹车组件4与刹车杆22的配合，与伺服电机12自带的刹车功能同时作用，为刀塔本体2起到良好的刹停效果。即使刀塔本体2的重量较大、刀具加工时产生反作用力，刀塔本体2也不会在竖直方向上产生自发移动，提高本动力刀塔的工作稳定性。

实施例二：

一种带刹车功能的动力刀塔，实施例二与实施例一的区别点在于：

参照图4和图5，丝杆11同轴固定有圆柱状的分油段6，分油段6外套设有分油环7，分油环7与机座1固定，分油段6能在分油环7内自由转动。分油环7的内壁与分油段6的外壁间具有间距，分油环7的内壁朝向分油段6固定有两个密封块71，两个密封块71沿分油段6的周向间隔分布，密封块71由硬质橡胶制成。

分油段6的外壁一体固定有多个轮齿61，轮齿61沿分油段6的周向均匀分布。分油段6通过轮齿61的外边缘与密封块71滑动接触，密封块71的宽度设置为：当分油段6相对密封块71转动时，至少有两个轮齿61与同一密封块71接触。两个密封块71将分油段6与分油环7间的空间分隔为进油腔72和回油腔73，分油环7的上端、下端均设置有油封环74，油封环74在分油环7和分油段6间建立转动密封，并将进油腔72、回油腔73与密封环外的空间阻隔。接油口34、液压泵5的出油口分别连通于进油腔72，回油腔73通过管路连通至油箱8的内顶部，液压泵5的进油口连通于油箱8的内底部。

公知，静密封的建立较动密封容易。本实施例的密封块71与分油段6设置为：当分油段6与密封块71相对静止时，密封块71和轮齿61间建立静密封，此状态下进油腔72内的液压油不会进入回油腔73，液压泵5工作抽送的液压油能依次经进油腔72、接油口34进入液压油腔32，并建立油压，实现刹车组件4对刹车杆22的夹紧，从而实现刀塔本体2的刹停。当分油段6相对密封块71转动时，进油腔72内的液压油能经分油段6、密封块71的间隙进入回油腔73，另一方面轮齿61间的间隙也能起到运送液压油的效果，确保进油腔72无法建立油压，则与进油腔72连通的液压油腔32也无法建立油压，刹车杆22能在块体3内产生滑动。丝杆11开始转动、液压油腔32失去油压同时进行，机构不会卡死。回油腔73内过量的液压油自动经管路返回油箱8，液压油形成循环。

综上，本动力刀塔能够自动实现丝杆11转动时刹车组件4松开刹车杆22、丝杆11停转时刹车组件4夹紧刹车杆22的动作，使液压泵5无需频繁启停，也无须增加控制程序。实施本方案时，应尽量调低液压泵5的泵油速度及上限压力。由于夹紧刹车杆22的液压力无需过大，因此液压系统工作的压力也无需设置过大，确保液压油腔32能够快速完成泄压、分油环7不产生意料之外的泄漏。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。