本發(fā)明屬于圓剪機換刀設(shè)備，涉及一種圓剪機的十字臂自動換刀裝置及換刀方法。

背景技術(shù)：

1、圓剪機，也稱為圓盤剪切機或圓盤式剪切機，是一種利用旋轉(zhuǎn)的圓盤刀具對材料進行切割的機械設(shè)備。圓剪機在切割不同種類的型材時，需要對其上的刀具進行更換，以確保剪切質(zhì)量，然而現(xiàn)有的圓剪機的刀具更換通常由操作人員手動完成，更換操作復(fù)雜，既需要保證排刀精度還要盡可能地降低換刀時間以確保換刀效率，對操作人員的操作手法要求較高，在更換操作過程中出現(xiàn)失誤可能導(dǎo)致刀具安裝不當(dāng)，在切割過程中可能導(dǎo)致刀具損壞，進而損壞機器的其他部件，存在著換刀效率低下和換刀成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種圓剪機的十字臂自動換刀裝置。

2、本發(fā)明的另一目的是提供一種圓剪機的十字臂自動換刀方法。

3、為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

4、一種圓剪機的十字臂自動換刀裝置，包括條形底座，所述的條形底座上沿條形底座長度方向滑動連接有滑動座，所述的條形底座與滑動座之間設(shè)有滑動座驅(qū)動機構(gòu)，所述的滑動座上設(shè)有能夠360度旋轉(zhuǎn)的換刀轉(zhuǎn)體，且換刀轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心豎直設(shè)置，所述的換刀轉(zhuǎn)體側(cè)壁上設(shè)有四組沿周向分布的刀臂組，每組刀臂組包括兩上下分布且水平設(shè)置的儲刀臂，在儲刀臂上設(shè)有刀體，所述的換刀轉(zhuǎn)體上設(shè)有能夠?qū)Φ侗凵系牡扼w推出儲刀臂的推刀機構(gòu)。

5、滑動座驅(qū)動機構(gòu)運行驅(qū)動儲存有所需更換刀體的儲刀臂與刀軸對接后，換刀轉(zhuǎn)體上的推刀機構(gòu)運行將儲刀臂上的刀體推出進入至刀軸上進行換刀，刀軸上刀體的換刀效率高，能夠有效提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，并且刀體的換刀精度高，能夠確保加工質(zhì)量和提高產(chǎn)品合格率。

6、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀裝置中，所述的推刀機構(gòu)包括插設(shè)在兩儲刀臂上能夠同時推出刀體的u形推板，所述的u形推板與設(shè)置在換刀轉(zhuǎn)體頂部的水平驅(qū)動機構(gòu)和垂直升降機構(gòu)相連。

7、垂直升降機構(gòu)運行能夠驅(qū)動u形推板垂直升降，u形推板垂直上升便于換刀轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動以切換儲存有刀體的儲刀臂和未儲存有刀體的儲刀臂的位置，u形推板垂直下降能夠插設(shè)在儲存有所需更換刀體的兩儲刀臂上，水平驅(qū)動機構(gòu)運行能夠驅(qū)動插設(shè)在兩儲刀臂上的u形推板將兩儲刀臂上的刀體同時推出使刀體進入至刀軸上進行換刀，刀軸上刀體的換刀效率跟換刀精度高。

8、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀裝置中，所述的水平驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在換刀轉(zhuǎn)體頂部與滑軸之間的第一滑塊滑軌組件和第一直線驅(qū)動器，所述的滑軸一端上固定有u形推板滑座，所述的u形推板滑座與u形推板之間設(shè)有垂直升降機構(gòu)，所述的u形推板的推面與滑軸的中軸線垂直，所述的滑軸的中軸線與儲刀臂的中軸線平行。

9、第一直線驅(qū)動器運行能夠驅(qū)動滑軸在第一滑塊滑軌組件上沿儲刀臂長度方向滑動以驅(qū)動u形推板將儲刀臂上的刀體推出使刀體進入至刀軸上，垂直升降機構(gòu)運行能夠驅(qū)動u形推板在u形推板滑座上垂直升降。

10、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀裝置中，所述的垂直升降機構(gòu)包括設(shè)置在u形推板內(nèi)表面上的升降滑軌，所述的u形推板滑座上設(shè)有上下分布的定位滑塊，所述的定位滑塊固定在u形推板滑座上。

11、形推板滑座上的定位滑塊與u形推板內(nèi)表面上的升降滑軌之間滑動配合，u形推板能夠在u形推板滑座上順暢的進行滑動以實現(xiàn)u形推板的垂直升降。

12、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀裝置中，所述的u形推板滑座與滑軸之間設(shè)有位于頂部和兩側(cè)的三角空心加強筋。

13、三角空心加強筋能夠加強u形推板滑座與滑軸之間的連接強度并能顯著增u形推板滑座的穩(wěn)定性和承載能力。

14、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀裝置中，所述的滑動座與條形底座之間設(shè)有滑動定位氣缸；所述的滑動座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)定位氣缸，所述的換刀轉(zhuǎn)體上設(shè)有四個周向均勻分布的旋轉(zhuǎn)定位孔。

15、滑動定位氣缸在滑動座滑動過程中用于精確控制滑動座的滑動位置，旋轉(zhuǎn)定位氣缸在換刀轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動過程中用于精確控制換刀轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動位置，換刀轉(zhuǎn)體上的旋轉(zhuǎn)定位孔用于換刀轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動定位。

16、一種圓剪機的十字臂自動換刀方法，包括

17、plc控制系統(tǒng)，用于運算及控制；

18、人機界面，用于可視化交互；

19、s1.通過人機界面輸入停機指令和換刀指令，plc控制系統(tǒng)控制圓剪機停止工作，將刀軸提升至換刀位且刀軸調(diào)至導(dǎo)向鍵朝上，以及刀軸鎖位防轉(zhuǎn)；

20、s2.鎖刀筒內(nèi)的鎖刀塊在旋轉(zhuǎn)伸縮油缸輸出軸進行先伸出再旋轉(zhuǎn)的動作下解鎖與刀體的刀體鎖頭的鎖位；

21、s3.旋轉(zhuǎn)換刀轉(zhuǎn)體使未儲存刀體的儲刀臂旋轉(zhuǎn)至與刀軸對齊，移動滑動座使該儲刀臂軸向接近與刀軸對接；

22、s4.將刀軸上的刀體移動至儲刀臂上；

23、s5.移動滑動座使裝有卸下的刀體的儲刀臂遠離刀軸，然后旋轉(zhuǎn)換刀轉(zhuǎn)體更換儲存有所需更換刀體的儲刀臂與刀軸對齊，然后移動滑動座使儲刀臂與刀軸對接；

24、s6.通過推刀機構(gòu)將儲刀臂上的刀體推出進入至刀軸上，推入完畢后復(fù)位；

25、s7.鎖刀筒內(nèi)的鎖刀塊在旋轉(zhuǎn)伸縮油缸輸出軸進行先旋轉(zhuǎn)再回縮的動作下將刀體的刀體鎖頭與鎖刀塊進行鎖定；

26、s8.滑動座回退，刀軸解鎖旋轉(zhuǎn)，最后使刀軸回位，完成換刀操作。

27、刀軸與刀體之間的自動鎖刀結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)刀軸與刀體之間的快速鎖定跟快速解鎖，既保護了刀軸，又提高了拆裝效率，還提高了設(shè)備使用的安全性。

28、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀方法中，在步驟s2和s7中，鎖刀塊一端與旋轉(zhuǎn)伸縮油缸輸出軸相連，另一端上設(shè)有鎖頭孔，所述的鎖頭孔外端上設(shè)有鎖位環(huán)，所述的鎖位環(huán)上設(shè)有若干沿內(nèi)孔周向上分布的卡瓣入口，所述的刀體鎖頭上設(shè)有若干沿周向上均勻分布的卡瓣，所述的卡瓣與卡瓣入口數(shù)量相等且一一對應(yīng)，所述的鎖位環(huán)內(nèi)側(cè)表面上設(shè)有若干沿周向分布與卡瓣數(shù)量相等的卡瓣鎖定槽。

29、刀軸與刀體之間能夠快速鎖定跟快速解鎖，既保護了刀軸，又提高了拆裝效率，還提高了設(shè)備使用的安全性。

30、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀方法中，在步驟s6中，推刀機構(gòu)的u形推板通過垂直升降機構(gòu)垂直下降，待u形推板插設(shè)在兩儲刀臂上后，u形推板通過水平驅(qū)動機構(gòu)向刀軸移動將兩儲刀臂上的刀體同時推出使刀體進入至刀軸上，待刀體推入完畢后水平驅(qū)動機構(gòu)和垂直升降機構(gòu)依次驅(qū)動u形推板復(fù)位。

31、形推板垂直下降能夠插設(shè)在儲存有所需更換刀體的兩儲刀臂上，水平驅(qū)動機構(gòu)運行能夠驅(qū)動u形推板將兩儲刀臂上的刀體同時推出使刀體進入至刀軸上進行換刀，刀軸上刀體的換刀效率跟換刀精度高。

32、在上述的圓剪機的十字臂自動換刀方法中，所述的plc控制系統(tǒng)上連接有滑動底座控制模塊、換刀轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)控制模塊、推刀機構(gòu)控制模塊、安全與監(jiān)控控制模塊、氣動控制模塊、位置檢測和反饋模塊、刀體狀態(tài)監(jiān)控模塊。

33、滑動底座控制模塊用于控制滑動座的滑動以實現(xiàn)儲刀臂的對接跟復(fù)位操作，換刀轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)控制模塊用于控制換刀轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)儲刀臂的切換操作，推刀機構(gòu)控制模塊用于控制u形推板水平和垂直方向的移動，以實現(xiàn)推刀和刀體更換操作，安全與監(jiān)控控制模塊用于確保換刀過程的安全性，避免誤操作或設(shè)備故障，氣動控制模塊用于控制各氣缸的啟閉及氣動動作的順序，位置檢測和反饋模塊用于實時監(jiān)控滑動座、換刀轉(zhuǎn)體、推刀機構(gòu)等位置，提供準確的位置反饋，刀體狀態(tài)監(jiān)控模塊用于監(jiān)控刀體是否已正確安裝或卸載，防止刀體未就位或換刀失敗。

34、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、刀軸上刀體的換刀效率高，能夠有效提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。2、刀體的換刀精度高，能夠確保加工質(zhì)量和提高產(chǎn)品合格率。3、自動鎖刀結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)刀軸與刀體之間的快速鎖定跟快速解鎖，既保護了刀軸，又提高了拆裝效率，還提高了設(shè)備使用的安全性。