一种改进的具有刀具夹持检测功能的自动刀具磨床的制作方法

技术领域：

本发明涉及数控刀具磨床技术领域，，更具体地说涉及一种改进的具有刀具夹持检测功能的自动刀具磨床。

背景技术：
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在机械加工领域，尤其是在切削或是钻削加工的过程中，当切削或是钻削刀具磨损的时候需要对刀具进行磨刀，传统的磨刀过程一般采用手动方式，就是手持刀具在高速旋转的砂轮上进行研磨使得刀具具有锋利的刃口，这是磨刀方式比较依赖操作工人的个人技能，磨刀的质量不稳定，而且这种磨刀方式效率比较低，现在有很多领域采用数控控制自动进行磨刀，数控磨刀的最大特点为磨刀效率高，但是数控磨刀的过程会遇到一个技术难题，那就是刀具装夹的过程，现有技术采用数控磨刀一般采用手动将刀具装夹到工作台上然后通过高速旋转的磨头进行磨削，这严重制约了数控磨刀的效率。

而且，一般的刀具夹持机构都不具备检测的功能，在并没有夹持刀具的时候无法及时的知晓磨床的工作状态，极大的影响了数控磨刀的效率。

技术实现要素：
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本发明的目的就在于提供一种改进的具有刀具夹持检测功能的自动刀具磨床，它可实现自动对需要磨削的刀具的装夹和卸料，可大大提高生产工作效率，同时本发明还有助于实现数控自动化生产。

为实现上述目的，本发明的一种数控刀具磨床，所述刀具磨床包括机台，所述机台上设置有有私服电机带动的转盘，所述转盘上设置有垂直于所述转盘的立梁和用于放置磨削工件的工件放置盘，所述立梁上设置有沿着所述立梁垂 直升降的竖移部件，所述竖移部件上设置有高速旋转的磨削头，所述竖移部件上还活动设置有工件装夹机构，所述机台上且与所述工件装夹机构相对应的位置上设置有工件夹紧机构；

所述工件装夹机构包括旋转气缸，安装板体固定在所述旋转气缸的旋转部件上，所述安装板体的两端部折弯成型有两弯板部，所述两弯板部呈90°夹角，所述两弯板部分别安装有一刀具夹紧机构；

所述刀具夹紧机构包括一驱动气缸以及一导轨部件，夹钳部活动安装在导轨部件上，所述夹钳部由驱动气缸的活塞杆驱动；

所述夹钳部由左夹钳和右夹钳构成，所述左夹钳和右夹钳的后部均固定有滑动部件，滑动部件活动安装在导轨部件上，左夹钳的后端部内侧设有光耦发射器，右夹钳的后端部内侧的相对应位置设有光耦接收器；

所述夹钳部的前端部内侧开设有夹紧刀具时与刀具相配合的槽口，所述槽口内部设有螺纹。

作为上述技术方案的优选，所述左夹钳和右夹钳分别通过连接杆与驱动气缸的活塞杆连接，两连接杆的前端均铰接在驱动气缸的活塞杆上、后端分别与左夹钳和右夹钳铰接。

作为上述技术方案的优选，所述导轨部件上开设有燕尾槽，滑动部件为t型结构，所述滑动部件的后端与燕尾槽相配合，所述滑动部件的前端与夹钳部固定在一起。

作为上述技术方案的优选，所述夹钳部由左夹钳呈对称状安装在导轨部件上。

作为上述技术方案的优选，所述驱动气缸通过内六角螺栓固定在安装板体的弯板部上。

作为上述技术方案的优选，所述滑动部件呈对称状安装在导轨部件上。

作为上述技术方案的优选，所述左夹钳和右夹钳通过内六角螺栓固定在滑动部件上。

作为上述技术方案的优选，所述导轨部件通过内六角螺栓固定在驱动气缸的前端。

本发明的有益效果在于：本发明可实现自动对需要磨削的刀具的装夹和卸料，并且可以检测刀具夹持的的状态，避免了漏夹刀具的情况出现，可大大提高生产工作效率，同时本发明还有助于实现数控自动化生产。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的结构示意图

图2为本发明实施例中工件装夹机构的立体结构示意图

图3为本发明实施例中工件装夹机构的立体结构示意图

图4为本发明实施例中工件装夹机构的工作原理示意图

图5为本发明实施例中转盘的立体分解示意图

图6为本发明实施例中转盘的工作原理示意图

图7为本发明实施例中转盘的立体分解示意图

图8为本发明实施例中转盘的俯视图

图9为本发明实施例中工件夹紧机构的剖视图

图10为图9的a-a向示意图

图11为本发明实施例安装通孔中的零部件的装配示意图

图12为本发明实施例中安装盘和夹紧头部的装配示意图

图13为本发明实施例中夹钳部的剖面结构示意图

具体实施方式：

以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围

实施例：如图1至13所示为本发明一种改进的具有刀具夹持检测功能的自动刀具磨床的实施例，所述刀具磨床包括机台1，所述机台1上设置有有私服电机带动的转盘7，所述转盘7上设置有垂直于所述转盘7的立梁4和用于放置磨削工件的工件放置盘7，所述立梁4上设置有沿着所述立梁4垂直升降的竖移部件3，所述竖移部件3上设置有高速旋转的磨削头5，所述竖移部件3上还活动设置有工件装夹机构2，所述机台1上且与所述工件装夹机构2相对应的位置上设置有工件夹紧机构9；

工件装夹机构2包括旋转气缸21，安装板体23固定在所述旋转气缸21的旋转部件上，所述安装板体23的两端部折弯成型有两弯板部231，所述两弯板部231呈90°夹角，所述两弯板部231分别安装有一刀具夹紧机构22；

刀具夹紧机构22的结构为包括一驱动气缸221以及一导轨部件222，夹钳部223活动安装在导轨部件222上，所述夹钳部223由驱动气缸221的活塞杆驱动；

所述夹钳部223由左夹钳2231和右夹钳2232构成，所述左夹钳2231和右夹钳2232的后部均固定有滑动部件225，滑动部件225活动安装在导轨部件222上，左夹钳2231的后端部内侧设有光耦发射器22311，右夹钳2232的后端部内侧的相对应位置设有光耦接收器22321；

所述夹钳部223的前端部内侧开设有夹紧刀具时与刀具相配合的槽口2233，所述槽口2233内部设有螺纹22331。

在本实施例中，左夹钳2231和右夹钳2232分别通过连接杆226与驱动气 缸221的活塞杆连接，两连接杆226的前端均铰接在驱动气缸221的活塞杆上、后端分别与左夹钳2231和右夹钳2232铰接。

在本实施例中，导轨部件222上开设有燕尾槽2221，滑动部件225为t型结构，所述滑动部件225的后端与燕尾槽2221相配合，所述滑动部件225的前端与夹钳部23固定在一起。

在本实施例中，夹钳部223由左夹钳2231呈对称状安装在导轨部件222上。

在本实施例中，驱动气缸221通过内六角螺栓固定在安装板体23的弯板部231上。

在本实施例中，滑动部件225呈对称状安装在导轨部件222上。

在本实施例中，左夹钳2231和右夹钳2232通过内六角螺栓固定在滑动部件225上。

在本实施例中，导轨部件222通过内六角螺栓固定在驱动气缸221的前端。

本发明实施例中工件装夹机构在工作的时候，由驱动气缸221驱动左夹钳2231和右夹钳2232动作，更具体的是驱动气缸221的活塞杆伸出的时候，活塞杆推动连接杆226，连接杆226带动左夹钳2231和右夹钳2232张开，而在驱动气缸221的活塞杆缩回的时候，连接杆226带动左夹钳231和右夹钳2232合紧，需要磨削的刀具则被夹紧在槽口2233中，具体在工作的时候由于两弯板部231呈90°夹角，因此安装在弯板部231上的两刀具夹紧机构22当其中一个刀具夹紧机构22位于水平位置时则另一刀具夹紧机构22位于竖直方向，位于竖直方向的刀具夹紧机构22的左夹钳2231和右夹钳2232将未磨削的刀具夹紧实现从上料盘上取料，而位于水平位置的刀具夹紧机构22将已经磨削完成的刀具夹紧实现从工作头上将刀具取下，然后旋转气缸21的旋转部件动作实现两刀具夹紧机构22的位置对调，此时松开左夹钳2231和右夹钳2232，此时位于竖直方向 上的刀具夹紧机构22将磨削完成的刀具放置到上料盘上，而位于水平位置的刀具夹紧机构22则将没有磨削的刀具装夹到工作头上，装料和卸料快捷、方便，大大提升了工作效率。

如图5、6所示转盘7的结构包括一底盘71，所述底盘71上放置有料盘72且通过定位销711进行定位，所述料盘72上开设有中心孔723，两把快速夹钳73固定在底盘71上且位于料盘72的中心孔723中，所述快速夹钳73的压头部压紧在料盘72上，所述料盘72上开设有若干用于插设放置刀具的插孔721。两把快速夹钳73呈对称分布且头尾相对地安装，两把快速夹钳73且对称设置可使得料盘2受力更加均匀，料盘72固定在底盘71上更加稳定，不会发生因受力不均出现料盘72偏移的现象。

在本实施例中，料盘72上开设有销孔722，所述底盘71上设置有定位销711，所述定位销711与销孔722配合实现料盘72与底盘71定位，具体在本实施例中，定位销711的个数为一个，销孔722为穿孔，定位销711和销孔722相配合实现定位，而且在将料盘72拆卸下来之后再重新安装的时候可放置到位。

插孔721的个数可更具具体的需要进行设置，具体到本实施例中总共设置有60个插孔721，插孔721为开设在料盘72上的沉孔，插孔721呈环形阵列分布在料盘72上，每个插孔721中可插设一把刀具。

在本实施例中，料盘72和底盘71由钢材制得，定位销711的头部呈尖锐楔形状，定位销711可更加方便地插入销孔722中。

而且在本实施例中，料盘72上且与每一插孔721相对应的位置上设置有数字标识724，数字标识724为在料盘72雕刻而成，数字标识724为对每一插孔721做的标识，也就是对插设在插孔721中的刀具进行标识，可方便对刀具等进行检测等工作，另外还可有利于实现数控自动化。本发明在工作的时候如图3 所示，底盘71由伺服电机4驱动旋转，而伺服电机74则由数控系统进行控制，诸如自动机械手臂之类的夹头进行取件，并且在刀具磨削完成之后放回原位，然后伺服电机74转动一个分度进入下一插孔721的位置，然后夹头将未磨削的刀具取走，如此周而复始地工作，底盘71的下方设置有一伺服电机74复位用的感应探头75，该感应探头75也与数控系统相连接，可方便料盘72转动回到初始位置。

本发明在位于料盘72上所有的刀具都磨削完成之后可打开快速夹钳73将料盘72取下，然后将磨削完成的刀具全都取出更换上未磨削的刀具，上下料非常方便，加快了刀具上料的速度，进一步提升了数控磨刀的效率。

如图7至10所示，工件夹紧机构9的包括一基座体93和电机91，所述电机91安装在基座体93上，基座体93上具有一安装通孔，旋转轴94枢接安装在安装通孔中，所述旋转轴94的前端固定有一安装盘95，所述旋转轴94和安装盘95具有相通的内孔，中心拉杆910活动安装在旋转轴94的内孔中，所述中心拉杆910的前端与夹紧头部96连接，所述中心拉杆910的后端与气缸913的活塞914相连接，所述夹紧头部6活动安装在安装盘95的内孔中，所述旋转轴94的内壁上具有一斜面951，所述夹紧头部96的外壁上具有一与斜面相配合的斜锥面962，所述夹紧头部96上成型有一用于放置工件的中心孔963，所述夹紧头部96上成型有若干贯穿夹紧头部96内壁与外壁的缺口961，所述旋转轴94由电机91带动。

在本实施例中，中心拉杆910的后端部固定有轴承99，所述轴承99的外圈安装在拉紧轴承套912的内孔中，所述拉紧轴承套912固定在活塞914的内孔中。

具体到本实施例中，旋转轴94上固定有分度涡轮92，所述电机91的旋转 中心轴上固定有蜗杆911，所述分度涡轮92与蜗杆911相配合。

本实施例中，旋转轴94通过轴承99枢接安装在安装通孔中，而且基座体9的前端固定有对刀架98，所述对刀架98上固定有对刀棒7。

本实施例中基座体93的长度为526mm，所述基座体93的宽度为254mm，所述基座体93的高度为330mm。

本实施例中夹紧头部96上成型有三道竖直的缺口961，所述三道竖直的缺口961呈环形阵列分布。

本实施例中工件夹紧机构9在工作的时候，首先将需要磨削的刀具放置在中心孔963中，此时转动中心拉杆910可检测刀具是否放偏，然后由活塞914带动中心拉杆910向后动作，由于安装盘95和夹紧头部96上分别具有相互配合的斜面951和斜锥面962，而且斜锥面962上成型有缺口961，这使得夹紧头部96具有弹性，在拉紧的过程中，中心孔963收缩将需要磨削的刀具夹紧，同时斜面951和斜锥面962紧配合，使得安装盘95和夹紧头部96结合在一起，此时蜗杆911带动旋转轴94使得夹紧头部96一起转动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

本发明实施例在工作的时候，待磨削的工件放置在插孔721中，之后由竖移部件3向下移动，工件装夹机构2夹住工件并上升使得工件与夹紧头部96的中心孔对准，然后工件装夹机构2和工件夹紧机构9移动使得两则靠近直至将工件插入到夹紧头部96的中心孔中，然后工件夹紧机构9将工件夹紧，之后再由磨削头5对工件进行磨削，本发明实施例加工的工件为一些钻头刀具。