可提前锁刀的换刀机构的制作方法

1.本发明涉及一种换刀机构，特别是一种用于机加工设备的可提前锁刀的换刀机构。


背景技术：

2.随着机械行业的发展，机加工设备的主机对刀库的需求形式愈发多样。目前主流的换刀机构为同步锁刀，即在机械手进行拔刀动作的同时机械手锁刀轴开始锁紧，这样就造成在机械手拔刀的时候，机械手没有处于完全锁紧状态，换言之，机械手在拔刀前并没有将刀柄提前锁紧。这类锁紧方式对于刀尖朝向与重力方向垂直的卧式换刀机构影响较大，可靠性非常差，具有不安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种结构简单地、换刀时动作可靠稳定、无安全隐患的可提前锁刀的换刀机构。
4.本发明的可提前锁刀的换刀机构，包括凸轮箱机构，凸轮箱机构的输出轴端头安装有机械手；其中凸轮箱机构包括外壳，在外壳内部有带花键轴的凸轮传动副机构，外壳的外侧装有为凸轮传动副提供动力的驱动马达；机械手包括解锁机构；所述的花键轴有轴向中心孔，所述的外壳上通过支架安装有与气动控制装置相接的解锁气缸，解锁气缸的活塞杆外端头通过接头与拉杆的一端相接，拉杆插入所述花键轴的轴向中心孔内并且拉杆的另一端自所述输出轴的轴向中心孔伸出，拉杆的伸出端接解锁盘，解锁盘位于机械手的外侧；在花键轴的轴向中心孔内设有套装在拉杆外侧的缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端顶靠在所述接头上，缓冲弹簧另一端顶靠在拉杆上的台阶处；所述的解锁机构中的解锁销外端头朝向所述解锁盘。
5.本发明的可提前锁刀的换刀机构整体结构简单，换刀时可提前进行锁刀，动作灵活可靠，稳定，无安全隐患。
附图说明
6.图1是本发明具体实施方式的立体结构示意图。
7.图2是图1所示的拉杆回缩并压向解锁销后的解锁盘解锁状态结构示意图。
8.图3是图1所示的拉杆伸出并离开解锁销后的解锁盘锁紧状态结构示意图。
具体实施方式
9.如图1～3所示：本发明的可提前锁刀的换刀机构，包括凸轮箱机构12，凸轮箱机构12的输出轴13端头安装有机械手21。机械手21包括连接在输出轴13上的换刀臂9、换刀爪7、机械解锁机构20，机械解锁机构20包括安装在换刀臂9上的楔面压块17、连接在楔面压块17上的解锁销5、压块弹簧18、弹簧限位罩19。机械手21整体结构为现有技术，不再详细描述。
10.凸轮箱机构12包括外壳1，在外壳1内部有带花键轴的凸轮传动副机构，外壳1的外侧装有为凸轮传动副提供动力的驱动马达3。
11.花键轴有轴向中心孔，外壳1上通过支架15安装有与气动控制装置相接的解锁气缸2，解锁气缸2的活塞杆外端头通过接头14与拉杆11的一端相接，拉杆11插入花键轴的轴向中心孔内并且拉杆11的另一端自输出轴13的轴向中心孔伸出，拉杆11的伸出端接解锁盘6，解锁盘6位于机械手21的外侧。
12.在花键轴的轴向中心孔内设有套装在拉杆11外侧的缓冲弹簧（图中未画出），缓冲弹簧的一端顶靠在接头14上，缓冲弹簧另一端顶靠在拉杆11上的台阶16处，可以对细长状的拉杆11起到支撑、缓冲、预紧的作用。
13.解锁机构20中的解锁销5外端头朝向解锁盘6，即朝向外侧。现有技术中解锁销5朝向内侧。即本发明中的换刀臂9上的楔面压块17、连接在楔面压块17上的解锁销5、压块弹簧18、弹簧限位罩19和现有技术中的楔面压块17、连接在楔面压块17上的解锁销5、压块弹簧18、弹簧限位罩19刚好呈反向设置状态，或者说是反向安装。
14.换刀机构在初始位置时，解锁气缸2的活塞杆处于伸出状态，换刀臂9上的锁刀轴4与解锁销5在弹簧作用下，处于楔面锁紧状态，得到换刀指令后，解锁气缸2通过拉杆11带动解锁盘6缩回，解锁盘6按压解锁销5，锁刀轴4与楔面压块17的楔面脱开，机械手21处于解锁状态。驱动马达3带动机械手21回转完成抓刀动作，抓刀完成后，解锁气缸2恢复伸出状态，解锁盘6与解锁销5脱开，解锁销5在弹簧作用下复位，与锁刀轴4楔面锁紧，此时机械手21处于锁紧状态。通过解锁气缸2上的传感器，得到伸出到位信号后，驱动马达3带动机械手21进行拔刀动作、回转180
°
换刀以及插刀动作，待机械手21完成插刀动作后，解锁气缸2再次缩回带动解锁盘6按压解锁销5，机械手21处于松开状态，此时机械手21摆正复位，解锁气缸2伸出，整个换刀动作完成。


技术特征：
1.一种可提前锁刀的换刀机构，包括凸轮箱机构（12），凸轮箱机构（12）的输出轴（13）端头安装有机械手（21）；其中凸轮箱机构（12）包括外壳（1），在外壳（1）内部有带花键轴的凸轮传动副机构，外壳（1）的外侧装有为凸轮传动副提供动力的驱动马达（3）；机械手（21）包括解锁机构（20）；其特征在于：所述的花键轴有轴向中心孔，所述的外壳（1）上通过支架（15）安装有与气动控制装置相接的解锁气缸（2），解锁气缸（2）的活塞杆外端头通过接头（14）与拉杆（11）的一端相接，拉杆（11）插入所述花键轴的轴向中心孔内并且拉杆（11）的另一端自所述输出轴（13）的轴向中心孔伸出，拉杆（11）的伸出端接解锁盘（6），解锁盘（6）位于机械手（21）的外侧；在花键轴的轴向中心孔内设有套装在拉杆（11）外侧的缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端顶靠在所述接头（14）上，缓冲弹簧另一端顶靠在拉杆（11）上的台阶（16）处；所述的解锁机构（20）中的解锁销（5）外端头朝向所述解锁盘（6）。

技术总结
可提前锁刀的换刀机构，包括凸轮箱机构，凸轮箱机构的输出轴端头安装机械手；凸轮箱机构包括外壳，外壳内部有带花键轴的凸轮传动副机构，外壳的外侧装有驱动马达；机械手包括解锁机构；花键轴有轴向中心孔，外壳上通过支架装有与气动控制装置相接的解锁气缸，解锁气缸的活塞杆外端头接拉杆的一端，拉杆插入花键轴的轴向中心孔内并且拉杆的另一端自输出轴的轴向中心孔伸出，拉杆的伸出端接解锁盘，解锁盘位于机械手的外侧；花键轴的轴向中心孔内有套装在拉杆外侧的缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端顶靠在接头上，缓冲弹簧另一端顶靠在拉杆上的台阶处；解锁机构中的解锁销外端头朝向解锁盘。结构简单，换刀时可提前锁刀，动作可靠稳定，无安全隐患。安全隐患。安全隐患。


技术研发人员：马骋 王盟 张旭 郭雨欣 李金凤 荆立萍 吴慧敏 范依妮 李亚静 丛兴 王洋
受保护的技术使用者：通用技术集团机床工程研究院有限公司大连分公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/5