專利名稱：機床用刀具自動更換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及滾齒機床領域，具體地說是一種可用于滾齒加工機床的刀具自動
更換裝置。
背景技術：
齒輪在機械傳動中的應用極為廣泛，是絕大多數(shù)機械領域不可缺少的零件之一。 齒輪的加工方法有滾齒、銑齒、插齒、梳齒、磨齒等，其中以滾齒加工效率最高，滾齒是目前 世界上在齒輪加工中應用最廣的切齒方法。目前，國內外一些機床生產廠家已經研制出六 軸四聯(lián)動數(shù)控滾齒機，使齒輪滾切加工的調整過程大為簡化，但是機床仍為單刀加工，即需 要通過手動進行刀具交換。由于手動換刀和調整找正，使得齒輪加工增加了人為誤差，影響 了齒輪的加工精度，也降低了機床的加工效率，增加了勞動強度。 綜上所述，雖然目前各種機床用工具自動交換裝置很多，但是還沒有一種能夠有 效用于滾齒機實現(xiàn)刀具自動更換的裝置。

發(fā)明內容本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單，能快速、 準確、自動實現(xiàn)滾齒機主軸與刀盤之間的刀具交換，使刀具交換裝置與加工區(qū)分開，避免加 工區(qū)切屑、冷卻液飛濺對刀具交換裝置造成不良影響的機床用刀具自動更換裝置。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 —種機床用刀具自動更換裝置，設有底座和立柱，底座上設有導軌，立柱安裝在導 軌上，其特征在于底座一側設有叉形刀盤裝置，叉形刀盤裝置經框架固定在地基上，導軌上 設有滑動座架，滑動座架上端設有刀盤機械手，立柱兩側設有磁性開關油缸，滑動座架經磁 性開關油缸與立柱相連接。 本實用新型中的叉形刀盤裝置包括框架、導向柱、叉形板、刀具托架、滑座體、聯(lián)接 法蘭、缸筒、活塞、缸套、端蓋、旋轉接頭和檢測裝置，檢測裝置包括上升檢測開關、開關支 架、下降檢測開關和上升檢測桿，框架上端面設有通孔，導向柱穿過框架上端面設有的通孔 與框架固定連接，導向柱上端設有盲孔，下端設有旋轉接頭，盲孔內設有缸筒，缸筒內設有 活塞，活塞經缸套、端蓋與缸筒相連接，旋轉接頭一端口經導向柱和缸筒側壁設有的注油孔 與缸筒下腔相連通，另一端口經導油管穿過導向柱和缸筒側壁設有的注油孔與缸筒上腔相 連通，導向柱外部設有滑座體，滑座體上端與聯(lián)接法蘭固定連接，下端與叉形板固定連接， 叉形板上設有刀具托架，聯(lián)接法蘭經螺釘與活塞固定連接，聯(lián)接法蘭上設有與導向柱相配 合的圓柱形凸臺，圓柱形凸臺上設有鍵槽及導向鍵，聯(lián)接法蘭經導向鍵與導向柱盲孔內壁 設有的鍵槽配合連接，以利于聯(lián)接法蘭經滑座體帶動叉形板上下作直線升降運動，開關支 架固定在框架內壁，開關支架上部設有上升檢測開關，下部設有下降檢測開關，上升檢測桿 穿過導向柱上設有的孔與滑座體下端固定連接，當系統(tǒng)接到換刀指令后，缸筒下腔通入液 壓油，活塞帶動聯(lián)接法蘭、滑座體、叉形板及刀具托架一起沿缸筒軸線向上運動，當滑座體上升到指定位置時，上升檢測桿檢測到位信號，活塞停止運動，系統(tǒng)發(fā)出換刀指令，換刀完 畢，缸筒上腔通入液壓油，活塞向下運動，上升檢測桿檢測到下降檢測開關的信號時，即停 止向下運動。 本實用新型中的滑動座架包括導向滑座、電機、滾珠絲桿、檢測開關、左支板、右支 板、滾珠絲桿、滾珠絲桿支架、軸承和聯(lián)軸器，導向滑座兩側經磁性開關油缸與立柱相連接， 導向滑座上端設有橫向導軌，下端對應設有左支板和右支板，一側與傳動座固定連接，橫向 導軌中間設有滾珠絲桿，滾珠絲桿一端經軸承、絲桿支架與導向滑座固定連接，另一端經軸 承、聯(lián)軸器與固定在傳動座上的電機相連接，電機也可為液壓馬達，導向滑座一側設有二個 檢測開關，分別位于導向滑座的中間和一端，左支板和右支板下部內側分別設有曲線軸承， 曲線軸承經銷軸、軸承套分別與左支板和右支板固定連接，以使滑動座架沿著導軌縱向滑 動。 本實用新型可在框架上端設有回轉裝置，回轉裝置包括回轉支承軸承、聯(lián)接板、電 機、齒輪和檢測裝置，檢測裝置包括檢測圓盤、延伸桿、(T回轉檢測開關、角度回轉檢測開 關和回轉檢測桿，框架上端設有帶內齒的回轉支承軸承，回轉支承軸承上端設有聯(lián)接板，聯(lián) 接板固定在回轉支承軸承的內圈上，聯(lián)接板上設有通孔，通孔外部設有弧形通孔，導向柱穿 過聯(lián)接板上設有的通孔與聯(lián)接板固定連接，導向柱軸線與回轉支承軸承軸線重合，以利于 聯(lián)接板繞回轉支承軸承軸線任意回轉，框架內設有電機，電機經齒輪與回轉支承軸承內齒 相嚙合，以使電機帶動回轉支承軸承內圈旋轉，進而帶動導向柱、聯(lián)接法蘭、滑座體、叉形板 旋轉，進行刀具的交換，檢測圓盤經延伸桿穿過聯(lián)接板和導向柱上設有的弧形通槽與滑座 體下瑞固定連接，上升檢測桿和回轉檢測桿對應固定在檢測圓盤兩側，0。回轉檢測開關和 角度回轉檢測開關分別固定在開關支架上，依次排在下降檢測開關的下方，當系統(tǒng)接到換 刀指令后，缸筒下腔通入液壓油，活塞帶動聯(lián)接法蘭、滑座體、叉形板及刀具托架一起沿缸 筒軸線向上運動，當滑座體上升到指定位置時，上升檢測開關檢測到上升到位信號，活塞停 止運動，同時0°回轉檢測開關檢測到到位信號后，電機動作，帶動齒輪、回轉支承軸承、聯(lián) 接板、導向柱、聯(lián)接法蘭、滑座體、叉形板及刀具托架一起順時針方向旋轉，旋轉到位后，角 度回轉檢測開關檢測到回轉檢測桿信號，電機即停止運動，實現(xiàn)叉形板兩端刀具托架的位 置交換。 本實用新型可在滑座體上部和下部徑向分別均勻設有2-4個盲孔，盲孔側壁與滑 座體內圓相連通，盲孔內設有偏心軸，偏心軸上設有導向輪，導向輪對應的導向柱外壁設有 導向平面，使導向輪沿導向柱外壁的導向平面自由旋轉，以減少滑座體升降時與導向柱的 摩擦，當滑座體上升或下降時，由于偏心軸的偏心作用，導向輪與導向柱外壁的導向平面相 切，導向柱周邊的導向輪同時夾緊導向柱，起到自動消除導向輪與導向柱導向面之間間隙 的作用，使滑座體運行更加平穩(wěn)可靠。 本實用新型還可在框架外部設有磁性感應液壓缸，磁性感應液壓缸上設有活塞 桿，聯(lián)接板下端面設有定位套，活塞桿與定位套相配合，以利于聯(lián)接板的初始位置定位，當 系統(tǒng)接到換刀指令后，磁性感應液壓缸上腔通入液壓油，活塞桿下降，磁性感應液壓缸內的 磁性感應開關檢測到下降到位信號，缸筒下腔通入液壓油，帶動活塞、聯(lián)接法蘭、滑座體、叉 形板、刀具托架及檢測圓盤一起沿導向柱軸線上升，當上升檢測開關檢測到上升到位信號 后，電機動作，帶動齒輪、回轉支承軸承內圈、聯(lián)接板、導向柱、聯(lián)接法蘭、滑座體、叉形板、刀具托架及檢測圓盤一起沿導向柱軸向旋轉，旋轉到位后，角度回轉檢測開關檢測到檢測圓 盤下端的回轉檢測桿信號，電機停止動作，缸筒上腔通入液壓油，帶動活塞、聯(lián)接法蘭、滑座 體、叉形板、刀具托架及檢測圓盤一起沿導向柱軸線下降，當下降檢測開關檢測到下降到位 信號后，磁性感應液壓缸下腔通入液壓油，活塞桿上升，與聯(lián)接板下端的定位套相配合，達 到初始位置定位的目的。 本實用新型中的刀盤機械手包括橫向滑座、連接座、刀具托盤、緩沖裝置、安裝板、
感應塊和直線導軌副，在滑動座架上端的橫向導軌上設有橫向滑座，橫向滑座經直線導軌
副與橫向導軌滑動連接，橫向滑座上端設有連接座，連接座上端經緩沖裝置與刀具托盤活
動連接，使刀具托盤經橫向滑座一端電機的動力，沿滾珠絲桿橫向滑動，橫向滑座一側設有
安裝板，安裝板上設有感應塊，導向滑座一側設有檢測開關，感應塊與檢測開關高度等同。 本實用新型還可在左支板和右支板下部的曲線軸承一側分別設有滾輪支承軸承，
滾輪支承軸承經銷軸、側向支架分別與左支板和右支板固定連接，以使滑動座架經滾輪支
承軸承沿著導軌側壁縱向滑動，減少滑動座架與導軌的摩擦，同時保證滑動座架在導軌上
的平穩(wěn)運行。 本實用新型可在左支板和右支板的下端分別設有壓緊盤，壓緊盤上部設有定位 板，定位板分別與左支板和右支板固定連接，壓緊盤內設有液壓腔，液壓腔內設有活塞，壓 緊盤一側設有壓力開關，當導向滑座到達指定位置后，導向滑座上的感應塊檢測到橫向滑 座中間的檢測開關發(fā)出的信號，壓緊盤內通入液壓油，活塞動作，壓力開關發(fā)出確認信號， 將導向滑座經活塞和定位板夾緊在導軌上，便于刀具交換。 本實用新型中的刀具托架包括托架體、左托架、右托架和定位鍵，托架體下端設有 定位孔，用于刀具托架在叉形刀盤和換刀機械手上的定位，上端兩側分別于左托架和右托 架固定連接，左托架或右托架內側設有定位鍵，用于滾動組件在刀具托架上的軸向定位。 本實用新型中的緩沖裝置是由銷軸、彈簧及軸套組成，利用彈簧的壓縮變形來減 小換刀過程中的沖擊震動，延長換刀裝置的使用壽命。 本實用新型還可在導向滑座上設有導軌伸縮護罩，導軌伸縮護罩是由密封條、滾
輪及型號不等的護罩依次活動連接組成，護罩與護罩之間設有密封條，護罩底部設有滾輪，
以利于護罩的伸縮移動，減少與橫向滑座的摩擦，導軌伸縮護罩固定端與導向滑座相連接，
運動端經滾輪與橫向滑座相連接，以利于保護導向滑座不受冷卻液的腐蝕。 本實用新型還可叉形板上設有定位塊和定位銷，以利于刀具托架的安裝定位。 本實用新型還可在框架外側設有檢修門，方便操作人員對設備的檢修。 本實用新型由于采用上述結構，能快速、準確、自動實現(xiàn)滾齒機主軸與刀盤之間的
刀具交換，使刀具交換裝置與加工區(qū)分開，節(jié)省人為換刀時間，避免加工區(qū)切屑、冷卻液飛
濺對刀具交換裝置造成的不良影響，具有結構新穎、自動化程度高、操作方便、生產效率高、
工件加工精度高等優(yōu)點。

圖1是本實用新型初始位置的結構示意圖。 圖2是本實用新型中立柱帶動刀盤機械手移動，與叉形刀盤進行刀具交換的結構 示意圖。[0023] 圖3是本實用新型中刀盤機械手通過磁性開關油缸的位置檢測，移動到立柱上的 主軸下部，使主軸軸線與刀盤機械手上的刀具軸線在同一垂直面的結構示意圖。 圖4是本實用新型中刀具機械手橫向移動到主軸換刀點K的結構示意圖。 圖5是立柱上的主軸下降的結構示意圖。 圖6是本實用新型中刀盤機械手與主軸進行換刀的結構示意圖。 圖7是本實用新型中刀盤機械手換刀完畢，主軸上升回位的結構示意圖。 圖8是本實用新型中刀盤機械手回位的結構示意圖。 圖9是本實用新型中滑動座架經磁性開關油缸伸縮，使刀盤機械手回到初始狀態(tài) 的結構示意圖。 圖10是本實用新型中立柱攜帶換好的刀具進入工作的結構示意圖。 圖11是本實用新型中叉形刀盤裝置的立體結構示意圖。 圖12是圖11的主視圖的結構示意圖。 圖13是圖12的俯視圖的結構示意圖。 圖14是圖13中A-A剖視圖的結構示意圖。 圖15是圖12中B-B剖視圖的結構示意圖。 圖16是圖12中C-C剖面圖的結構示意圖。 圖17是本實用新型中刀具托架的結構示意圖。 圖18是圖17的俯視圖的結構示意圖。 圖19是本實用新型中滑動座架與刀盤機械手連接關系的結構示意圖。 圖20是圖19的俯視圖的結構示意圖(去掉導軌伸縮護罩)。 圖21是圖19的左視圖的結構示意圖。 圖22是圖19的剖視圖的結構示意圖(去掉導軌伸縮護罩)。 圖23是圖22中D_D的局部剖視圖的結構示意圖。 圖24是圖22中F的局部放大圖的結構示意圖。 圖25是圖22中G的局部放大圖的結構示意圖。 圖26是圖22中H向的結構示意圖。 圖27是圖26中I向剖視圖的結構示意圖。 附圖標記底座1、立柱2、導軌3、叉形刀盤裝置4、框架5、刀盤機械手7、磁性開關 油缸8、滑動座架9、導向滑座10、電機11、滾珠絲桿12、檢測開關13、左支板14、右支板15、 滾珠絲桿16、滾珠絲桿支架17、軸承18、聯(lián)軸器19、橫向導軌20、左支板21、右支板22、傳動 座23、軸承24、聯(lián)軸器25、電機26、滾輪支承軸承27、側向支架28、曲線軸承29、銷軸30、軸 承套31、橫向滑座32、連接座33、刀具托盤34、安裝板35、感應塊36、緩沖裝置37、直線導 軌副38、框架39、導向柱40、叉形板41、刀具托架42、滑座體43、聯(lián)接法蘭44、缸筒45、活塞 46、缸套47、端蓋48、旋轉接頭49、上升檢測開關50、開關支架51、下降檢測開關52、上升檢 測桿53、刀具托架54、圓柱形凸臺55、導向鍵56、檢測圓盤57、延伸桿58、0°回轉檢測開關 59、角度回轉檢測開關60、回轉檢測桿61 ，回轉支承軸承62、聯(lián)接板63、電機64、齒輪65、偏 心軸66、導向輪67、磁性感應液壓缸68、活塞桿69、定位套70、壓力開關71、壓緊盤72、定位 板73、活塞74、導軌伸縮護罩75、主軸76、導向軸套77、托架體78、左托架79、右托架80、定 位鍵8具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明 —種機床用刀具自動更換裝置，設有底座1和立柱2，底座1上設有導軌3，立柱2 安裝在導軌3上，其特征在于底座1 一側設有叉形刀盤裝置4，叉形刀盤裝置4經框架5固 定在地基上，導軌3上設有滑動座架9，滑動座架9上端設有刀盤機械手7，立柱2兩側設有 磁性開關油缸8，滑動座架9經磁性開關油缸8與立柱2相連接。 本實用新型中的叉形刀盤裝置包括框架39、導向柱40、叉形板41、刀具托架42、滑 座體43、聯(lián)接法蘭44、缸筒45、活塞46、缸套47、端蓋48、旋轉接頭49和檢測裝置，檢測裝 置包括上升檢測開關50、開關支架51、下降檢測開關52和上升檢測桿53，框架39上端面 設有通孔，導向柱40穿過框架39上端面設有的通孔與框架39固定連接，導向柱40上端設 有盲孔，下端設有旋轉接頭49，盲孔內設有缸筒45，缸筒45內設有活塞46，活塞46經缸套 47、端蓋48與缸筒45相連接，旋轉接頭49 一端口經導向柱40和缸筒45側壁設有的注油孔 與缸筒45下腔相連通，另一端口經導油管穿過導向柱40和缸筒45側壁設有的注油孔與缸 筒45上腔相連通，導向柱40外部設有滑座體43，滑座體43上端與聯(lián)接法蘭44固定連接， 下端與叉形板41固定連接，叉形板41上設有刀具托架54，聯(lián)接法蘭44經螺釘與活塞46固 定連接，聯(lián)接法蘭44上設有與導向柱40相配合的圓柱形凸臺55，圓柱形凸臺55上設有鍵 槽及導向鍵56，聯(lián)接法蘭44經導向鍵56與導向柱40盲孔內壁設有的鍵槽配合連接，以利 于聯(lián)接法蘭44經滑座體43帶動叉形板41上下作直線升降運動，開關支架51固定在框架5 內壁，開關支架5上部設有上升檢測開關50，下部設有下降檢測開關52，上升檢測桿53穿 過導向柱40上設有的孔與滑座體43下端固定連接，當系統(tǒng)接到換刀指令后，缸筒45下腔 通入液壓油，活塞46帶動聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41及刀具托架42 —起沿缸筒45 軸線向上運動，當滑座體43上升到指定位置時，上升檢測桿53檢測到位信號，活塞46停止 運動，系統(tǒng)發(fā)出換刀指令，換刀完畢，缸筒45上腔通入液壓油，活塞46向下運動，上升檢測 桿53檢測到下降檢測開關52的信號時，即停止向下運動。 本實用新型中的滑動座架9包括導向滑座10、電機11、滾珠絲桿12、檢測開關13、 左支板14、右支板15、滾珠絲桿16、滾珠絲桿支架17、軸承18和聯(lián)軸器19，導向滑座10兩 側經磁性開關油缸8與立柱2相連接，導向滑座10上端設有橫向導軌20，下端對應設有左 支板21和右支板22，一側與傳動座23固定連接，橫向導軌20中間設有滾珠絲桿16，滾珠 絲桿16 —端經軸承18、絲桿支架17與導向滑座10固定連接，另一端經軸承24、聯(lián)軸器25 與固定在傳動座23上的電機26相連接，電機26也可為液壓馬達，導向滑座10 —側設有二 個或三個檢測開關13，分別位于導向滑座10的中間和一端或兩端，左支板14和右支板15 下部內側分別設有曲線軸承29，曲線軸承29經銷軸30、軸承套31分別與左支板14和右支 板15固定連接，以使滑動座架9沿著導軌3縱向滑動。 本實用新型可在框架上端設有回轉裝置，回轉裝置包括回轉支承軸承62、聯(lián)接板 63、電機64、齒輪65和檢測裝置，檢測裝置包括檢測圓盤57、延伸桿58、0°回轉檢測開關 59、角度回轉檢測開關60和回轉檢測桿61，框架39上端設有帶內齒的回轉支承軸承62， 回轉支承軸承62上端設有聯(lián)接板63，聯(lián)接板63固定在回轉支承軸承62的內圈上，聯(lián)接板 63上設有通孔，通孔外部設有弧形通孔，導向柱40穿過聯(lián)接板63上設有的通孔與聯(lián)接板63固定連接，導向柱40軸線與回轉支承軸承62軸線重合，以利于聯(lián)接板63繞回轉支承軸 承62軸線任意回轉，框架39內設有電機64，電機64經齒輪65與回轉支承軸承62內齒相 嚙合，以使電機64帶動回轉支承軸承62內圈旋轉，進而帶動導向柱40、聯(lián)接法蘭44、滑座 體43、叉形板41旋轉，進行刀具的交換，檢測圓盤57經延伸桿58穿過聯(lián)接板63和導向柱 40上設有的弧形通槽與滑座體43下端固定連接，上升檢測桿53和回轉檢測桿61對應固定 在檢測圓盤57兩側，0°回轉檢測開關59和角度回轉檢測開關60分別固定在開關支架51 上，依次排在下降檢測開關52的下方，當系統(tǒng)接到換刀指令后，缸筒45下腔通入液壓油，活 塞46帶動聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41及刀具托架42 —起沿缸筒45軸線向上運動， 當滑座體43上升到指定位置時，上升檢測開關53檢測到上升到位信號，活塞46停止運動， 同時0°回轉檢測開關59檢測到到位信號后，電機5動作，帶動齒輪65、回轉支承軸承62、 聯(lián)接板63、導向柱40、聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41及刀具托架42 —起順時針方向旋 轉，旋轉到位后，角度回轉檢測開關60檢測到回轉檢測桿53信號，電機64即停止運動，實 現(xiàn)叉形板41兩端刀具托架42的位置交換。 本實用新型可在滑座體43上部和下部徑向分別均勻設有2-4個盲孔，盲孔側壁與 滑座體43內圓相連通，盲孔內設有偏心軸66，偏心軸66上設有導向輪67，導向輪67對應 的導向柱40外壁設有導向平面，使導向輪67沿導向柱40外壁的導向平面自由旋轉，以減 少滑座體43升降時與導向柱40的摩擦，當滑座體43上升或下降時，由于偏心軸66的偏心 作用，導向輪67與導向柱40外壁的導向平面相切，導向柱40周邊的導向輪67同時夾緊導 向柱40，起到自動消除導向輪67與導向柱40導向面之間間隙的作用，使滑座體43運行更 加平穩(wěn)可靠。 本實用新型還可在框架39外部設有磁性感應液壓缸68，磁性感應液壓缸68上設 有活塞桿69，聯(lián)接板63下端面設有定位套70，活塞桿69與定位套70相配合，以利于聯(lián)接 板63的初始位置定位，當系統(tǒng)接到換刀指令后，磁性感應液壓缸68上腔通入液壓油，活塞 桿69下降，磁性感應液壓缸68內的磁性感應開關檢測到下降到位信號，缸筒45下腔通入 液壓油，帶動活塞46、聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41、刀具托架42及檢測圓盤57 —起 沿導向柱40軸線上升，當上升檢測開關53檢測到上升到位信號后，電機64動作，帶動齒輪 65、回轉支承軸承62內圈、聯(lián)接板63、導向柱40、聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板63、刀具 托架42及檢測圓盤57 —起沿導向柱40軸向旋轉，旋轉180°到位后，180°回轉檢測開關 60檢測到檢測圓盤57下端的回轉檢測桿53信號，電機停止動作，缸筒45上腔通入液壓油， 帶動活塞46、聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41、刀具托架42及檢測圓盤57 —起沿導向柱 40軸線下降，當下降檢測開關52檢測到下降到位信號后，磁性感應液壓缸68下腔通入液壓 油，活塞桿69上升，與聯(lián)接板63下端的定位套70相配合，達到初始位置定位的目的。 本實用新型中的刀盤機械手7包括橫向滑座32、連接座33、刀具托盤34、緩沖裝置 37、安裝板35、感應塊36和直線導軌副38，在滑動座架32上端的橫向導軌20上設有橫向 滑座32，橫向滑座32經直線導軌副38與橫向導軌滑動連接，橫向滑座32上端設有連接座 33，連接座33上端經緩沖裝置37與刀具托盤34活動連接，使刀具托盤34經橫向滑座32 一端電機11的動力，沿滾珠絲桿12橫向滑動，橫向滑座32 —側設有安裝板35，安裝板35 上設有感應塊36，導向滑座10 —側設有檢測開關13，感應塊36與檢測開關13高度等同。 本實用新型還可在左支板14和右支板15下部的曲線軸承29 —側分別設有滾輪支承軸承27，滾輪支承軸承27經銷軸、側向支架28分別與左支板14和右支板15固定連 接，以使滑動座架9經滾輪支承軸承27沿著導軌3側壁縱向滑動，減少滑動座架9與導軌 3的摩擦，同時保證滑動座架9在導軌3上的平穩(wěn)運行。 本實用新型可在左支板14和右支板15的下端分別設有壓緊盤72，壓緊盤72上 部設有定位板73，定位板73分別與左支板14和右支板15固定連接，壓緊盤72內設有液 壓腔，液壓腔內設有活塞74，壓緊盤72 —側設有壓力開關71，當導向滑座10到達指定位置 后，導向滑座10上的感應塊36檢測到橫向滑座32中間的檢測開關13發(fā)出的信號，壓緊盤 72內通入液壓油，活塞74動作，壓力開關71發(fā)出確認信號，將導向滑座10經活塞74和定 位板73夾緊在導軌3上，便于刀具交換。 本實用新型中的刀具托架42包括托架體78、左托架79、右托架80和定位鍵81，托 架體78下端設有定位孔，用于刀具托架在叉形刀盤裝置4和換刀機械手7上的定位，上端 兩側分別于左托架79和右托架80固定連接，左托架79或右托架80內側設有定位鍵81，用 于滾動組件在刀具托架42上的軸向定位。 本實用新型中的緩沖裝置37是由銷軸、彈簧及軸套組成，利用彈簧的壓縮變形來 減小換刀過程中的沖擊震動，延長換刀裝置的使用壽命。 本實用新型還可在導向滑座10上設有導軌伸縮護罩75，導軌伸縮護罩75是由密 封條、滾輪及型號不等的護罩依次活動連接組成，護罩與護罩之間設有密封條，護罩底部設 有滾輪，以利于護罩的伸縮移動，減少與橫向滑座的摩擦，導軌伸縮護罩75固定端與導向 滑座10相連接，運動端經滾輪與橫向滑座32相連接，以利于保護導向滑座10不受冷卻液 的腐蝕。 本實用新型還可在叉形板41內側設有導向軸套77，以利于叉形板41的垂直升降。 本實用新型中的滑座體43內設有空腔，以使滑座體43的重量減輕，減少動力消 耗。 本實用新型還可叉形板41上設有定位塊和定位銷，以利于刀具托架的安裝定位。 本實用新型還可在框架外側設有檢修門，方便操作人員對設備的檢修。 本實用新型的實施過程在系統(tǒng)發(fā)出換刀指令之前，操作人員根據不同的滾刀組 件選擇與之相配合的左托架和右托架，并將之固定在刀具托架42的兩側，調整完成后，將 刀具托架42安裝到叉形板41上，刀具準備工作結束，向系統(tǒng)發(fā)出換刀指令信號，當系統(tǒng)接 到換刀指令后，磁性感應液壓缸68上腔通入液壓油，活塞桿69下降，磁性感應液壓缸68內 的磁性感應開關檢測到下降到位信號，缸筒45下腔通入液壓油，活塞46帶動聯(lián)接法蘭44、 滑座體43及叉形板41 一起沿缸筒45軸線向上運動，當滑座體43上升到指定位置時，上升 檢測桿53檢測到到位信號，同時0?；剞D檢測開關59檢測到檢測圓盤57下端的0。回轉 檢測桿61信號，活塞46停止運動，電機64動作，帶動齒輪65、回轉支承軸承62內圈、聯(lián)接 板63、導向柱40、聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41及檢測圓盤57 —起沿導向柱40軸線 旋轉，旋轉到位后，角度回轉檢測開關60檢測到檢測圓盤57下端的回轉檢測桿53信號，電 機64停止動作，完成滑座體43兩側的刀具交換；初始狀態(tài)下，刀盤機械手位于導向滑座10 右側換刀點位置，立柱2帶動刀盤機械手7沿底座1上的導軌3向叉形刀盤裝置位置移動， 到位后，缸筒45上腔通入液壓油，活塞46帶動聯(lián)接法蘭44、滑座體43、叉形板41及刀具托 架42 —起沿缸筒45軸線向下運動，當滑座體43下降到指定位置，活塞46停止運動，進行叉形刀盤裝置4與刀盤機械手7之間的刀具交換，刀具交換完畢，立柱2兩側的磁性開關油 缸8動作，將刀盤機械手7移動到立柱2上的主軸軸線與刀具軸線相垂直的位置，導向滑 座10 —端的電機11啟動，驅動滾珠絲桿12帶動橫向滑座32向導向滑座10中部運動，當 導向滑座10上的感應塊36檢測到橫向滑座32中間的檢測開關13發(fā)出的信號時，刀盤機 械手7上的刀具正對立柱2上的主軸換刀點，壓緊盤72內通入液壓油，活塞74動作，壓力 開關71發(fā)出確認信號，將導向滑座10經活塞74和定位板73夾緊在導軌3上，系統(tǒng)開始執(zhí) 行換刀指令，即立柱2上的主軸76下降到換刀點，進行刀盤機械手7與主軸76之間的刀具 交換，當主軸76完成換刀動作后，主軸76上升回位，壓緊盤72腔體內液壓油釋放，電機11 反向驅動滾珠絲桿12，帶動刀盤機械手7返回到導向滑座10右側或左側換刀點位置，到位 后，導向滑座10右側或左側檢測開關發(fā)出確認信號，立柱2兩側的磁性開關油缸8動作，刀 盤機械手7復位，立柱2向工件加工點運動，完成整個叉形刀盤裝置4向主軸76的換刀過 程；當機床完成一次切削加工后，系統(tǒng)發(fā)出換刀指令，按相反順序執(zhí)行上述動作，實現(xiàn)主軸 76向刀具托架42的刀具交換，完成整個換刀過程。 本實用新型由于采用上述結構，能快速、準確、自動實現(xiàn)滾齒機主軸與刀盤之間的 刀具交換，使刀具交換裝置與加工區(qū)分開，節(jié)省人為換刀時間，避免加工區(qū)切屑、冷卻液飛 濺對刀具交換裝置造成的不良影響，具有結構新穎、自動化程度高、操作方便、生產效率高、 工件加工精度高等優(yōu)點。
權利要求一種機床用刀具自動更換裝置，設有底座和立柱，底座上設有導軌，立柱安裝在導軌上，其特征在于底座一側設有叉形刀盤裝置，叉形刀盤裝置經框架固定在地基上，導軌上設有滑動座架，滑動座架上端設有刀盤機械手，立柱兩側設有磁性開關油缸，滑動座架經磁性開關油缸與立柱相連接。
2. 根據權利要求1所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于叉形刀盤裝置包 括框架、導向柱、叉形板、刀具托架、滑座體、聯(lián)接法蘭、缸筒、活塞、缸套、端蓋、旋轉接頭和 檢測裝置，檢測裝置包括上升檢測開關、開關支架、下降檢測開關和上升檢測桿，框架上端 面設有通孔，導向柱穿過框架上端面設有的通孔與框架固定連接，導向柱上端設有盲孔，下 端設有旋轉接頭，盲孔內設有缸筒，缸筒內設有活塞，活塞經缸套、端蓋與缸筒相連接，旋轉 接頭一端口經導向柱和缸筒側壁設有的注油孔與缸筒下腔相連通，另一端口經導油管穿過 導向柱和缸筒側壁設有的注油孔與缸筒上腔相連通，導向柱外部設有滑座體，滑座體上端 與聯(lián)接法蘭固定連接，下端與叉形板固定連接，叉形板上設有刀具托架，聯(lián)接法蘭經螺釘與 活塞固定連接，聯(lián)接法蘭上設有與導向柱相配合的圓柱形凸臺，圓柱形凸臺上設有鍵槽及 導向鍵，聯(lián)接法蘭經導向鍵與導向柱盲孔內壁設有的鍵槽配合連接，開關支架固定在框架 內壁，開關支架上部設有上升檢測開關，下部設有下降檢測開關，上升檢測桿穿過導向柱上 設有的孔與滑座體下端固定連接。
3. 根據權利要求1所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于滑動座架包括導 向滑座、電機、滾珠絲桿、檢測開關、左支板、右支板、滾珠絲桿、滾珠絲桿支架、軸承和聯(lián)軸 器，導向滑座兩側經磁性開關油缸與立柱相連接，導向滑座上端設有橫向導軌，下端對應設 有左支板和右支板，一側與傳動座固定連接，橫向導軌中間設有滾珠絲桿，滾珠絲桿一端經 軸承、絲桿支架與導向滑座固定連接，另一端經軸承、聯(lián)軸器與固定在傳動座上的電機相連 接，導向滑座一側設有二個檢測開關，分別位于導向滑座的中間和一端，左支板和右支板下 部內側分別設有曲線軸承，曲線軸承經銷軸、軸承套分別與左支板和右支板固定連接。
4. 根據權利要求2所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于框架上端設有 回轉裝置，回轉裝置包括回轉支承軸承、聯(lián)接板、電機、齒輪和檢測裝置，檢測裝置包括檢測 圓盤、延伸桿、(T回轉檢測開關、角度回轉檢測開關和回轉檢測桿，框架上端設有帶內齒的 回轉支承軸承，回轉支承軸承上端設有聯(lián)接板，聯(lián)接板固定在回轉支承軸承的內圈上，聯(lián)接 板上設有通孔，通孔外部設有弧形通孔，導向柱穿過聯(lián)接板上設有的通孔與聯(lián)接板固定連 接，導向柱軸線與回轉支承軸承軸線重合，框架內設有電機，電機經齒輪與回轉支承軸承內 齒相嚙合，檢測圓盤經延伸桿穿過聯(lián)接板和導向柱上設有的弧形通槽與滑座體下端固定連 接，上升檢測桿和回轉檢測桿對應固定在檢測圓盤兩側，O?；剞D檢測開關和角度回轉檢測 開關分別固定在開關支架上。
5. 根據權利要求2所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于滑座體上部和下 部徑向分別均勻設有2-4個盲孔，盲孔側壁與滑座體內圓相連通，盲孔內設有偏心軸，偏心 軸上設有導向輪，導向輪對應的導向柱外壁設有導向平面。
6. 根據權利要求3所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于刀盤機械手包括 橫向滑座、連接座、刀具托盤、緩沖裝置、安裝板、感應塊和直線導軌副，在滑動座架上端的 橫向導軌上設有橫向滑座，橫向滑座經直線導軌副與橫向導軌滑動連接，橫向滑座上端設 有連接座，連接座上端經緩沖裝置與刀具托盤活動連接，橫向滑座一側設有安裝板，安裝板上設有感應塊，導向滑座一側設有檢測開關，感應塊與檢測開關高度等同。
7. 根據權利要求2所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于框架外部設有磁 性感應液壓缸，磁性感應液壓缸上設有活塞桿，聯(lián)接板下端面設有定位套，活塞桿與定位套 相配合。
8. 根據權利要求3所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于左支板和右支板 的下端分別設有壓緊盤，壓緊盤上部設有定位板，定位板分別與左支板和右支板固定連接， 壓緊盤內設有液壓腔，液壓腔內設有活塞，壓緊盤一側設有壓力開關。
9. 根據權利要求3所述的一種機床用刀具自動更換裝置，其特征在于刀具托架包括托 架體、左托架、右托架和定位鍵，托架體下端設有定位孔，上端兩側分別與左托架和右托架 固定連接，左托架或右托架內側設有定位鍵。
專利摘要本實用新型涉及滾齒機床領域，具體地說是一種機床用刀具自動更換裝置，設有底座和立柱，底座上設有導軌，立柱安裝在導軌上，其特征在于底座一側設有叉形刀盤裝置，叉形刀盤裝置經框架固定在地基上，導軌上設有滑動座架，滑動座架上端設有刀盤機械手，立柱兩側設有磁性開關油缸，滑動座架經磁性開關油缸與立柱相連接，本實用新型由于采用上述結構，能快速、準確、自動實現(xiàn)滾齒機主軸與刀盤之間的刀具交換，使刀具交換裝置與加工區(qū)分開，節(jié)省人為換刀時間，避免加工區(qū)切屑、冷卻液飛濺對刀具交換裝置造成的不良影響，具有結構新穎、自動化程度高、操作方便、生產效率高、工件加工精度高等優(yōu)點。
文檔編號B23Q3/155GK201544061SQ20092026858
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權日2009年10月26日
發(fā)明者劉鑫, 宋志剛, 常江, 張建州, 湯鵬, 類成龍, 車忠偉 申請人:威海華東重工有限公司