一种凸轮箱提前锁刀结构的制作方法

本实用新型属于刀库设备技术领域，特别是涉及一种凸轮箱提前锁刀结构。

背景技术：

随着制造业的不断发展，人们对于产品的精细化设计，绝大多数的产品在机加工过程中需要采用多种不同规格、不同类型的刀具进行加工，自动换刀便成为了此类产品制造过程中的亮点与关键之一，而自动换刀的效率往往与生产效率息息相关。自动换刀需要经历以下几个过程：1)刀臂旋转；2)扣刀；3)刀臂下拉；4)刀臂旋转；5)插刀；6)复位。在扣刀过程中，一方面需要保证刀具被牢固的抓取，即锁刀需要可靠；另一方面需要保证刀具的抓取位置精度，包括同轴度、垂直度、平面度等，这样才能保证在插刀过程中，顺利将刀具插入，不会因为位置偏差导致刀具受损。

现有技术中CN20152085418.0公开了一种具有顶销盖板的刀臂，现有技术中为了配合该刀臂完成锁刀动作，在驱动刀臂旋转的箱体上设置有向下按压顶销的驱动机构，在完成扣刀前，驱动机构先将顶销按压下去，驱动顶刀爪向内收缩，松开对刀具的锁紧，后进行扣刀，扣刀完成后，驱动机构上升，顶销被底部的弹性件作用向上，顶刀爪向外伸出，完成锁刀。此方法在扣刀这一动作上耗费时间较多，效率较低。

因此，有必要提供一种新的凸轮箱提前锁刀结构来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种凸轮箱提前锁刀结构，能够实现扣刀与锁刀两个动作同时进行，大大缩短了换刀时间，提高了换刀效率，且提高了换刀的安全可靠性。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种凸轮箱提前锁刀结构，其包括凸轮箱驱动装置、受所述凸轮箱驱动装置进行旋转与上下运动的转轴、固定在所述转轴末端的刀臂，还包括固定在所述凸轮箱驱动装置上且位于所述刀臂上方的顶销压板，所述刀臂内部相对设置有锁紧刀具的顶刀爪、与所述顶刀爪铰接的且驱动所述顶刀爪内外收缩的顶销，所述顶销压板为圆盘状结构且其下表面设置有自下向上凹陷而成的斜坡楔面，所述顶销的顶端抵持着所述斜坡楔面且在进行旋转过程中受所述斜坡楔面限制进行上下运动。

进一步的，所述顶刀爪、所述顶销数量均为两个且均对称设置在所述刀臂内部。

进一步的，所述斜坡楔面采用中心对称方式设置在所述顶销压板下表面。

进一步的，所述刀臂包括长条形的刀臂本体和设于所述刀臂本体下方的顶销盖板，所述刀臂本体内沿厚度方向设有上下贯通的第二收纳腔，所述顶销盖板设有正对所述第二收纳腔的第三收纳腔。

进一步的，所述顶销收容在所述第二收纳腔和所述第三收纳腔围成的空腔内。

进一步的，所述第三收纳腔的出口处设有内凸缘，所述第二收纳腔内侧设有供所述内凸缘卡入的内凹缘。

进一步的，所述顶销与第三收纳腔底面之间夹持有顶销弹簧。

进一步的，所述第二收纳腔包括较小的上口和较大的下口，所述顶销具有较细的头部和较粗的身部，所述头部穿过所述第二收纳腔的上口，所述身部位于所述第二收纳腔和所述第三收纳腔围成的空腔内。

进一步的，所述刀臂本体内还设有连通所述第二收纳腔的第一收纳腔，所述顶刀爪收容在所述第一收纳腔内。

与现有技术相比，本实用新型一种凸轮箱提前锁刀结构的有益效果在于：通过设计固定的顶销压板，并在其上面根据刀臂旋转角度设计斜坡楔面，从而使得顶销在旋转过程中便可实现上下运动，继而实现对刀具的锁紧功能，将扣刀与锁刀两个动作同时进行，大大缩短了换刀时间，提高了换刀效率，且提高了换刀的安全可靠性。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例中的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中顶销压板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中刀臂的结构示意图之一；

图4为本实用新型实施例中刀臂的结构示意图之二；

图5为本实用新型实施例中刀臂的局部剖视结构示意图；

图6为本实用新型实施例中刀臂本体的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中刀臂的顶销盖板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中刀臂的顶刀爪的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中刀臂的限位块的结构示意图；

图10为本实用新型实施例中刀具的结构示意图；

图中数字表示：

100凸轮箱提前锁刀结构；

1凸轮箱驱动装置；

2转轴；

3刀臂，31刀臂本体，311第一收纳腔，312第二收纳腔，3121内凹缘，32扣刀爪，321扣刀槽，322扣刀圈，32a挡块，33顶刀爪，331顶刀凸起，332限位槽，34连杆，35顶销，351头部，352身部，5a-顶销弹簧，36顶销盖板，361第三收纳腔，3611内凸缘，3612内沉面，37限位块，371固定片，3711固定孔，372凸子，38刀具，381凹圈，382凹槽；

4顶销压板，41斜坡楔面。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图10，本实施例为凸轮箱提前锁刀结构100，其包括凸轮箱驱动装置1、受凸轮箱驱动装置1进行旋转与上下运动的转轴2、固定在转轴2末端的刀臂3以及固定在凸轮箱驱动装置1上位于刀臂3上方的顶销压板4。

刀臂3包括长条形的刀臂本体31、两个具有扣刀槽321的扣刀爪32和两个细杆状的顶刀爪33，扣刀爪32设于刀臂本体31两个末端，刀臂本体31内沿长度方向设有管状的第一收纳腔311和沿厚度方向设有上口(未标注)小于下口(未标注)的第二收纳腔312，第一收纳腔311和第二收纳腔312互通，顶刀爪33穿设于第一收纳腔311内且位于扣刀爪32的扣刀槽321一侧，顶刀爪33末端铰接有连杆34，连杆34另一端铰接有顶销35，顶销35具有较细的头部351和较粗的身部352，头部351穿过第二收纳腔312上口，第二收纳腔312下口外设有顶销盖板36，顶销盖板36设有正对第二收纳腔312的第三收纳腔361，顶销35的身部351被收容于第二收纳腔312和第三收纳腔361围成的空腔内，顶销35与第三收纳腔361底面之间夹持有顶销弹簧35a。顶刀爪33是沿着刀臂本体1长度方向伸缩的，顶销35是沿着刀臂本体1宽度方向伸缩的。在尚未抓取刀具38时，顶销35头部51被按压下降，经过连杆34传递变为顶刀爪33的缩入动作，此时顶刀爪33顶端不会阻碍刀具38进入扣刀槽321；在进行抓刀时，扣刀爪32的扣刀槽321靠近刀具38，此时压顶销35头部撤去外力，顶销35会被顶销弹簧35a向上顶起，经过连杆34传递动作变为顶刀爪33的伸出动作，这样刀具38就会被抓在扣刀爪32与顶刀爪33之间。这种结构的好处是抓刀的力是由顶销弹簧35a提供的，抓刀力度比较小，较不易损伤刀具38；同时顶刀爪33是由机械联动控制的，反应灵敏，而且避免了由撞击产生的工作噪音。

顶销盖板36的第三收纳腔62底部设有一个圆形的内沉面3612，顶销弹簧35a的一端抵持于内沉面3612上。这样顶销弹簧35a的位置受到内沉面3612的限制，在顶销35频繁动作下，顶销弹簧35a位置不会变化，避免顶销35发生卡顿。

顶销盖板36上第三收纳腔6的出口处设有内凸缘3611，第二收纳腔312内侧设有供内凸缘3611卡入的内凹缘3121。若没有内凸缘3611和内凹缘3121，顶销盖板36与刀臂本体1的接触面就是平面，这就代表着在安装中，第二收纳腔312壁面未必对齐第三收纳腔361壁面，这样两者的内缘可能会凸出于第二收纳腔312和第三收纳腔361形成的空腔的壁面，但从外表上难以辨认，若两者壁面错开太大，顶销35进退过程中很容易碰到凸出的内缘，则会出现卡顿，导致刀具38抓不住或放不下；内凸缘3611和内凹缘3121的配合使刀臂本体1与顶销盖板36之间存在一种台阶式接触，两者的固定位置对齐精度就很高，而此时不会有某一侧的内缘明显地从空腔内凸出，这就避免了顶销35卡顿带来的问题。

扣刀槽321内设有扣刀圈322，顶刀爪33的顶端设有顶刀凸起331。实际的刀具38上会有一个凹圈381，这样扣刀爪32与顶刀爪33配合抓取刀具38的时候，扣刀圈322和顶刀凸起331都嵌入凹圈381内，这样刀具38在刀臂上的姿态就比较稳定，能避免刀具38安装到机器主轴上时因为碰撞而歪斜的问题。

扣刀爪32侧方设有一挡块32a，挡块32a凸出于扣刀槽321内侧。刀具38为了与设备主轴固定会设有凹槽382，这样刀具38在工作中才不会打滑，扣刀爪32上的挡块32a利用刀具38上的凹槽382进行抓取定位，即挡块32a凸出于扣刀槽321的部位嵌入凹槽382内，这样刀具38就不会随意转动，安装到设备主轴上时更精确。

顶刀爪33中段的侧方设有限位槽332，刀臂本体1上固定有限位块37，限位块37包括一体成型的固定片371和凸子372，固定片371上设有用于与刀臂本体1固定的一对固定孔3711，第一收纳腔311侧向开孔供凸子372穿入到限位槽332内。顶刀爪33在伸缩的时候，主要靠限位块37上的凸子372限制最大进退距离，凸子372即使受到顶刀爪33的撞击也不容易影响其与刀臂本体1的固定，若凸子372磨损严重，则更换整个限位块37即可，相比现有技术的限位方式，不容易断裂，使用寿命更长，也不会因为螺纹变形而带来整个刀臂本体1需要替换的麻烦。

顶销压板4为圆盘状结构且其下表面设置有自下向上凹陷而成的斜坡楔面41，顶销35的顶端抵持着斜坡楔面41且在进行旋转过程中受所述斜坡楔面限制进行上下运动。两个斜坡楔面41中心对称设置。斜坡楔面41在随着转轴2旋转过程中其上表面始终与顶销35接触，因此，在进行换刀时，凸轮箱驱动装置1驱动转轴2进行旋转，进而带动固定在转轴2上的刀臂3以及顶销35进行一定角度的旋转，通过在顶销35旋转的后半程90°范围内设置成沟槽结构，即斜坡楔面41，使得当刀臂3旋转至扣刀位置的一瞬间，顶销35上弹，顶刀爪33完全伸出顶住刀具，实现提前锁刀功能。锁刀完成后，凸轮箱驱动装置1驱动刀臂3向下运动，将刀具从刀盘中取出，完成换刀动作。

本实施例凸轮箱提前锁刀结构100的有益效果在于：通过设计固定的顶销压板，并在其上面根据刀臂旋转角度设计斜坡楔面，从而使得顶销在旋转过程中便可实现上下运动，继而实现对刀具的锁紧功能，将扣刀与锁刀两个动作同时进行，大大缩短了换刀时间，提高了换刀效率，且提高了换刀的安全可靠性。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。