一种数控刀库机床转孔用机械手装置

文档序号:1898164 发布日期:2021-11-30 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种数控刀库机床转孔用机械手装置 (Manipulator device for hole turning of numerical control tool magazine machine tool ) 是由 李金平 于 2021-09-22 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种数控刀库机床转孔用机械手装置,属于机械加工设备技术领域。该一种数控刀库机床转孔用机械手装置包括:第一双作用液压缸,设于机床内,第一双作用液压缸的第一缸体设有花键孔,第一双作用液压缸的第一活塞设有与花键孔相配合的花键槽,花键孔与花键槽滑动连接,第一缸体连通有供液装置;动力装置,固连于第一活塞杆上,动力装置电连接有控制器;转盘,回转中心与动力装置的输出轴连接;多个手爪机构,均布与转盘盘面上,用于夹取刀头。本发明的一种数控刀库机床转孔用机械手装置,在批量加工相同零件时,能从刀库中预先调取需要使用的刀头,进而方便机床进行换刀操作,不仅节省了换刀时间,还避免了刀头调换错误。(The invention discloses a manipulator device for hole turning of a numerical control tool magazine machine tool, and belongs to the technical field of machining equipment. This numerical control tool magazine lathe changes manipulator device for hole includes: the first double-acting hydraulic cylinder is arranged in the machine tool, a first cylinder body of the first double-acting hydraulic cylinder is provided with a spline hole, a first piston of the first double-acting hydraulic cylinder is provided with a spline groove matched with the spline hole, the spline hole is in sliding connection with the spline groove, and the first cylinder body is communicated with a liquid supply device; the power device is fixedly connected to the first piston rod and electrically connected with the controller; the rotary center is connected with an output shaft of the power device; and the plurality of gripper mechanisms are uniformly distributed on the surface of the rotary disc and used for clamping the tool bit. According to the manipulator device for hole turning of the numerical control tool magazine machine tool, when the same parts are machined in batches, the tool bits to be used can be called from the tool magazine in advance, tool changing operation of the machine tool is facilitated, tool changing time is saved, and tool bit changing errors are avoided.)

一种数控刀库机床转孔用机械手装置

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域,具体涉及一种数控刀库机床转孔用机械手装置。

背景技术

数控机床由于其高度自动化,加工精度高,现在在零件加工领域被广泛应用。利用数控机床进行零件加工时,根据零件的结构,往往需要进行多次换刀,以对零件不同结构进行加工,因此现有的数控机床一般都有刀库和换刀装置,刀库内一般存放着大量的刀头,利用换刀装置完成刀头更换,换刀装置则大多采用换刀机械手。

现有的数控刀库机床转孔用机械手装置,在进行零件加工需要换刀时,只能在换刀时从刀库中调取需要使用的刀头进行换刀,在进行批量零件加工时,需要频繁从刀库内调用刀头,换刀步骤繁琐,还容易造成刀头调换错误,不适合进行批量零件加工。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种数控刀库机床转孔用机械手装置,在批量加工相同零件时,能从刀库中预先调取需要使用的刀头,并将需要使用的刀头依序排列,进而方便机床进行换刀操作,不仅节省了换刀时间,还避免了刀头调换错误。

本发明提供了一种数控刀库机床转孔用机械手装置,包括:

第一双作用液压缸,设于机床内,所述第一双作用液压缸的第一缸体设有花键孔,第一双作用液压缸的第一活塞设有与所述花键孔相配合的花键槽,所述花键孔与所述花键槽滑动连接,所述第一缸体连通有供液装置;

动力装置,固连于所述第一活塞杆上,所述动力装置电连接有控制器,所述控制器电连接有电源装置;

转盘,回转中心与所述动力装置的输出轴连接;

多个手爪机构,均布与所述转盘盘面上,用于夹取刀头。

较佳地,所述手爪机构包括第二双作用液压缸、连接块、第一连杆机构、第二连杆机构,所述第二双作用液压缸的第二缸体固连于所述转盘上,所述第二缸体与所述供液装置连通,所述连接块连接于第二双作用液压缸的第二活塞上,第一连杆机构和第二连杆机构相对于第二活塞对置,第一连杆机构和第二连杆机构均与所述连接块铰接,第一连杆机构和第二连杆机构能够在第二活塞杆的带动下相互靠近或相互远离,第一连杆机构和第二连杆机构远离第二活塞一端均设有第一弧形夹板。

较佳地,所述第一连杆机构和第二连杆机构结构相同均包括第一连杆和第二连杆,所述第一连杆一端铰接于所述第二缸体侧壁,所述第一弧形夹板设于所述第一连杆另一端,所述第二连杆一端铰接于所述连接块上,第二连杆另一端铰接于第二连杆杆身。

较佳地,所述第二连杆靠近第一弧形夹板一端还设有第二弧形夹板。

较佳地,所述第一弧形夹板和第二弧形夹板的弧形侧壁上均设有橡胶垫。

较佳地,所述第一缸体底部还设有电动滑轨,所述电动滑轨与所述控制器电连接。

较佳地,所述动力装置包括伺服电机和减速器,所述伺服电机固连于所述第一活塞杆上,伺服电机的输出端与所述减速器的输入端连接,所述减速器的输出端固连于所述转盘的回转中心,伺服电机与所述控制器电连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的一种数控刀库机床转孔用机械手装置,在批量加工相同零件时,能从刀库中预先调取需要使用的刀头,并将需要使用的刀头依序排列,进而方便机床进行换刀操作,不仅节省了换刀时间,还避免了刀头调换错误。本装置的手爪机构,能够非常方便进行刀头夹取以及刀头释放操作。通过设置第一连杆和第二连杆,利用第二连杆的杠杆作用,使第一连杆的自由端具有较大的活动行程,从而使第一夹板具有较大的活动范围,从而方便将刀头夹紧。通过设置第二弧形夹板,利用第一弧形夹板和第二弧形夹板共同将刀头夹紧,从而能够防止刀头发生晃动,保证夹持的可靠性。通过设置电动滑轨,在不需要换刀时,通过电动滑轨将整个装置滑动至远离机床主轴9,从而防止机床主轴9与转盘发生碰撞。通过设置伺服电机和减速器,能够有效保证转盘转动的角度精度,从而确保换刀作业的正常进行。

附图说明

图1为本发明装配时的结构示意图;

图2为本发明的主剖结构示意图;

图3为本发明的俯视结构示意图。

附图标记说明:

101.第一缸体,102.花键孔,103.第一活塞,104.花键槽,105.转盘,106.刀头,201.连接块,202.第一连杆机构,203.第二连杆机构,204.第二缸体,205.第二活塞,206.第一弧形夹板,301.第一连杆,302.第二连杆,4.第二弧形夹板,5.橡胶垫,6.电动滑轨,701.伺服电机,702.减速器,8.刀库,9.机床主轴。

具体实施方式

下面结合附图1-3,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

如图1-3所示,本发明提供的一种数控刀库机床转孔用机械手装置,包括:第一双作用液压缸、动力装置、转盘105和多个手爪机构,第一双作用液压缸设于机床内,所述第一双作用液压缸的第一缸体101设有花键孔102,第一双作用液压缸的第一活塞103设有与所述花键孔102相配合的花键槽104,所述花键孔102与所述花键槽104滑动连接,所述第一缸体101连通有供液装置;动力装置固连于所述第一活塞103杆上,所述动力装置电连接有控制器,所述控制器电连接有电源装置;转盘105回转中心与所述动力装置的输出轴连接;多个手爪机构均布与所述转盘105盘面上,用于抓取刀头106。

现简述实施例1的工作原理:

在进行机加前,先根据需要加工零件的工艺卡,确定需要使用的刀头106,使用本装置转盘105上的多个手爪机构,将需要使用的刀头106依工艺卡上的刀头106顺序依次排布在转盘105上的手爪机构上,具体地操作顺序如下:通过将刀库8内需要第一个使用的刀头106转动至转盘105上第一个手爪机构上方,然后控制第一双作用液压缸的第一活塞103伸出第一缸体101,第一活塞103带动动力装置、转盘105及第一个手爪机构向上运动,利用第一个手爪机构将第一个需要使用的刀头106夹取下来,从而完成第一个刀头106的夹取动作。控制第一活塞103向第一缸体101内收缩,直至刀库8内的刀头106在转动时不与转盘105上的手爪机构发生干涉为止,此时转动刀库8内的刀头106,同时控制器控制动力装置驱动转盘105转动,直至刀库8内的第二需要使用的刀头106与转盘105上第二个手爪机构正对时,同理,使用第二个手爪机构将第二个刀头106夹取下来,如此,将完成另加加工的所有需要使用的刀头106按序夹持在转盘105上的手爪机构上。在开机对零件进行加工时,控制机床主轴9移动,同时控制动力装置驱动转盘105转动,直至机床主轴9与转盘105上第一个需要使用的刀头106正对,此时通过控制第一活塞103伸出第一缸体101,从而带动第一个刀头106向机床方向运动,当第一个刀头106卡进机床主轴9并夹紧后,第一个手爪机构放开对第一个刀头106的夹持,后将第一活塞103收进第一缸体101,从而使手爪机构与机床主轴9和第一个刀头106脱离。当需要换刀时,将机床主轴9移动至转盘105的上方,第一个手爪机构与机床主轴9正对,同理,利用第一手爪机构将机床主轴9上的第一个刀头106夹取下来,通过控制器控制驱动装置驱动转盘105转动至转盘105上夹持第二个刀头106的第二个手爪机构与机床主轴9正对时,同理,将第二个刀头106装夹进机床主轴9中,完成换刀,后续换刀的操作亦如此。其中,在第一缸体101上设置花键孔102,第一活塞103上设置花键槽104,利用花键槽104和花键孔102的限位作用,防止动力装置驱动转盘105转动时,转盘105的反作用力驱动动力装置与第一活塞103转动,从而导致转盘105出现转动误差。

本发明的一种数控刀库机床转孔用机械手装置,在批量加工相同零件时,能从刀库8中预先调取需要使用的刀头106,并将需要使用的刀头106依序排列,进而方便机床进行换刀操作,不仅节省了换刀时间,还避免了刀头106调换错误。

实施例2:

在实施例1的基础上,为了能够方便进行夹取以及释放操作。

如图1和2所示,其中,所述手爪机构包括第二双作用液压缸、连接块201、第一连杆机构202、第二连杆机构203,所述第二双作用液压缸的第二缸体204固连于所述转盘105上,所述第二缸体204与所述供液装置连通,所述连接块201连接于第二双作用液压缸的第二活塞205上,第一连杆机构202和第二连杆机构203相对于第二活塞205对置,第一连杆机构202和第二连杆机构203均与所述连接块201铰接,第一连杆机构202和第二连杆机构203能够在第二活塞205杆的带动下相互靠近或相互远离,第一连杆机构202和第二连杆机构203远离第二活塞205一端均设有第一弧形夹板206。

在进行刀头106夹持时,通过供液装置供油使第二活塞205收进第二缸体204内,第二活塞205拉动连接块201向靠近第二缸体204方向运动,在连接块201的带动下,使第一连杆机构202和第二连杆机构203相互靠近,从而使设于第一连杆机构202和第二连杆机构203上的弧形夹板相互靠近,从而将刀头106夹持住。在进行刀头106释放时,通过供液装置供油使第二活塞205从第二缸体204内推出,第二活塞205推动连接块201向远离第二缸体204方向运动,在连接块201的带动下,使第一连杆机构202和第二连杆机构203相互远离,从而使设于第一连杆机构202和第二连杆机构203上的弧形夹板相互远离,从而将刀头106释放。本装置的手爪机构,能够非常方便进行刀头106夹取以及刀头106释放操作。

实施例3:

在实施例2的基础上,为了能够使第一连杆301的自由端具有较大的活动行程,从而使第一夹板具有较大的活动范围,从而方便将刀头106夹紧。

如图2所示,其中,所述第一连杆机构202和第二连杆机构203结构相同均包括第一连杆301和第二连杆302,所述第一连杆301一端铰接于所述第二缸体204侧壁,所述第一弧形夹板206设于所述第一连杆301另一端,所述第二连杆302一端铰接于所述连接块201上,第二连杆302另一端铰接于第二连杆302杆身。

在进行刀头106夹持时,通过供液装置供油使第二活塞205收进第二缸体204内,第二活塞205拉动连接块201向靠近第二缸体204方向运动,在连接块201的带动下,第二连杆302向缸体方向运动,由于第二连杆302一端与连接块201铰接,第二连杆302另一端铰接于第一连杆301杆身,而第一连杆301一端铰接于第二缸体204侧壁,第二连杆302另一端为自由端,因此,在连接块201的拉动下,第二连杆302的自由端向第二活塞205轴心方向运动。由于第一连杆机构202和第二连杆机构203结构相同,因此,第一连杆机构202和第二连杆机构203的第二连杆302自由端相互靠近,进而设于第二连杆302自由端的第一弧形夹板206相互靠近,进而完成夹取工作。在进行刀头106释放时,原理相反。通过设置第一连杆301和第二连杆302,利用第二连杆302的杠杆作用,使第一连杆301的自由端具有较大的活动行程,从而使第一夹板具有较大的活动范围,从而方便将刀头106夹紧。

作为一种优选方案,如图2所示,其中,所述第二连杆302靠近第一弧形夹板206一端还设有第二弧形夹板4。通过设置第二弧形夹板4,利用第一弧形夹板206和第二弧形夹板4共同将刀头106夹紧,从而能够防止刀头106发生晃动,保证夹持的可靠性。

作为一种优选方案,如图1所示,其中,所述第一缸体101底部还设有电动滑轨6,所述电动滑轨6与所述控制器电连接。通过设置电动滑轨6,在不需要换刀时,通过电动滑轨6将整个装置滑动至远离机床主轴9,从而防止机床主轴9与转盘105发生碰撞。

作为一种优选方案,如图1和2所示,其中,所述动力装置包括伺服电机701和减速器702,所述伺服电机701固连于所述第一活塞103杆上,伺服电机701的输出端与所述减速器702的输入端连接,所述减速器702的输出端固连于所述转盘105的回转中心,伺服电机701与所述控制器电连接。通过设置伺服电机701和减速器702,能够有效保证转盘105转动的角度精度,从而确保换刀作业的正常进行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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