[發(fā)明專利]一種機械手自動換刀機構

無效

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• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102615540A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 邵文遠
• 申請（專利權）人: 邵文遠
• 主分類號: B23Q3/157
• 分類號: B23Q3/157
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于加工中心機械手自動換刀機構，尤其是一種利用凸輪實現(xiàn)自動換刀過程中機械手和主軸松拉刀動作協(xié)調控制的機械手自動換刀機構，屬于金屬切削機床技術領域。

背景技術

發(fā)明專利200810011687.3-“加工中心液壓凸輪聯(lián)動換刀機構”提出一種與傳統(tǒng)技術不同的機械手自動換刀機構。按傳統(tǒng)技術，換刀機械手僅承擔機械手的回轉扣刀和拔插刀動作，其間需要與主軸松拉刀機構相互配合，兩套機構需要數(shù)控系統(tǒng)進行檢測和協(xié)調控制，整個換刀過程，換刀機械手要起動停止3次，每起動一次，要檢測并等待機械手狀態(tài)信號就緒，控制機械手停止，停止后又要檢測并等待主軸松拉刀狀態(tài)信號就緒、才能進行下一次機械手起動，每個起動停止過程，只要有一個檢測信號不正常，換刀過程就不能繼續(xù)進行，所以不但換刀過程慢，而且故障率較高。而發(fā)明專利200810011687.3提出的“液壓凸輪聯(lián)動換刀機構”用一個與機械手控制凸輪聯(lián)動的松刀凸輪推動一個推動油缸的活塞，該油缸輸出的油液通過油管推動一個裝在主軸箱上的松刀油缸的活塞，該活塞通過一個杠桿推動主軸后端的拉刀桿，實現(xiàn)主軸松拉刀動作與機械手動作的協(xié)調，使整個過程換刀機械手只要起動停止一次就可完成，大幅度加快了換刀速度，簡化了結構，提高了換刀過程的可靠性。但該發(fā)明仍有以下不足：1，一個推動油缸經(jīng)液壓油管與一個松刀油缸聯(lián)動，因主軸相對于換刀機械手長時間處于運動之中，液壓油管較長并軟硬串聯(lián)，其間經(jīng)過多個液壓接頭，長時間微量油液泄漏難免，以及高壓軟管膨脹量受溫度影響均會影響松刀油缸活塞的行程，而松刀行程必須在一定范圍內(nèi)才能實現(xiàn)有效松刀，如因長時間微量的油液泄漏，或溫度的變化，或混入氣體導致松刀油缸活塞的行程達不到上述范圍，則一次性起動停止的，無松刀檢測的換刀運動，就會造成換刀機構的破壞性損傷。2，松刀油缸的活塞通過一個杠桿推動主軸后端的拉刀桿，實現(xiàn)主軸松刀或拉刀，該結構不利于換刀時向刀柄錐面吹氣，也不適用于直連主軸、中噴主軸。3，該發(fā)明顯然是為某種特定的臥式加工中心設計的，松刀凸輪要經(jīng)一齒輪系與機械手控制凸輪聯(lián)動，體積較大，無法置于主軸的同一側。如要像傳統(tǒng)的凸輪換刀機械手那樣，既能適用于臥式加工中心，又能適用于立式加工中心，其布局應更緊湊，并置于主軸的同一側。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新的液壓凸輪液壓聯(lián)動換刀機構，以克服已有技術可能因微量油液泄漏或溫度變化而導致松刀失效，機構損傷的隱患，以及不能適用于多種主軸，不能適用多種加工中心的不足。

為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

本發(fā)明自動換刀機構是由殼體、剎車電機、減速機構輸入軸、減速機構輸出部件、旋臂凸輪、六星輪、機械手、機械手軸、插拔刀杠桿、松刀凸輪、帶有柱塞的柱塞油泵、滾輪、凸輪位置開關構成，所述旋臂凸輪與減速機構輸出部件固接，旋臂凸輪外圓上的環(huán)面凸輪槽與六星輪嚙合，旋臂凸輪一側端面上的平面插拔刀凸輪與插拔刀杠桿上的滾輪嚙合并通過插拔刀杠桿推動機械手軸作直線插拔刀運動，松刀凸輪的凸輪面與滾輪接觸，滾輪直接地或通過一杠桿機構與柱塞的外端連接，油泵內(nèi)的油液通過高壓軟管與帶有松刀桿的主軸的松刀油缸聯(lián)通；凸輪位置開關及剎車電機和數(shù)控系統(tǒng)相連；其結構特點是：

在所述油泵的缸體上制有一補油孔，所述補油孔與盛有油液的補油杯相聯(lián)通，加大松刀凸輪曲線升程，使油泵柱塞增加一個額外的補油行程，一個柱塞復位彈簧安置在油泵的缸體與柱塞之間，強制柱塞外伸使?jié)L輪始終與松刀凸輪的凸輪曲面保持接觸，當滾輪與松刀凸輪的最低點接觸時，補油孔被打開，補油杯的油液與柱塞油泵內(nèi)空間相通，并被抽入少量油液，從而使油泵，油管，松刀油缸回路內(nèi)的油液得以及時補充。

本發(fā)明機械手自動換刀機構的結構特點也在于：

所述松刀凸輪與旋臂凸輪制成一體，或固定安裝在旋臂凸輪的一側，或固定安裝在旋臂凸輪的一端軸伸上，油泵制在或固定在殼體上，使整個換刀機械手結構更簡化，布局更緊湊，從而可以布置在主軸同一側，以便同時適用于立式和臥式加工中心。

設置一個排氣螺堵，位于油泵、高壓油管與松刀油缸油路的最高端，以方便排凈混入油泵、高壓油管和松刀油缸油路中的氣體。

所述松刀油缸為圓柱型或環(huán)形，同軸地安裝在主軸的后端，松刀頂桿或環(huán)形松刀油缸的活塞頂套與主軸后端松刀桿直接接觸，以便適用于市場上的多種主軸，松刀油缸的前腔通過接頭、氣管接到氣壓源，以便在松刀結束后把活塞推到最后端，排清油液，但這也可用一個彈簧實現(xiàn)。

本發(fā)明機械手自動換刀機構的特點還在于：