一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种机械手锁紧装置，尤其是涉及一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，在换刀机械手的抓刀槽两侧设有一对轴连接的卡爪，两只卡爪的尾端之间连有弹簧；换刀机械手中部沿卡爪垂直方向开有一通槽，该通槽两端分别设有限位螺钉，通槽中部在对应数控加工中心换刀撞块的位置装有一锁紧套，该锁紧套内腔设有一带有锥形尾部的锁紧芯，锁紧芯外端自锁紧套内腔向外延伸并在其端部安装一轴承，锁紧芯底端装有复位弹簧；锁紧芯尾部与两只通槽内的限位螺钉底端之间分别通过一钢球接触，限位螺钉外端位于通槽之外并与卡爪的后端活动联接。本发明通过采用锁紧芯和钢球顶出限位螺钉，驱动限位螺钉带动卡爪夹紧刀具刀柄，实现对刀具的锁紧。
【专利说明】一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械手锁紧装置，尤其是涉及一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构。
【背景技术】
[0002]现有的数控加工中心的换刀都是通过换刀机构完成的，换刀机构包括机械手，在机械手的两端对称设有抓刀槽和夹紧臂，夹紧臂与机械手臂之间转轴连接，夹紧臂的一端与抓刀槽相配合，夹紧臂的另一端与机械手臂之间设有弹簧，该弹簧始终顶靠夹紧臂的端头与抓刀槽相扣合，使刀柄被夹持在其内。由于在换刀过程中机械手臂具有旋转的动作，在离心力的作用下有时出现掉刀现象，主要是由于刀柄是靠弹簧弹力被夹持在抓刀槽内的，缺少锁紧机构，一旦刀柄的离心力大于弹簧弹力，就会出现掉刀现象。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，既能顺利抓取刀具，又能在机械手运动过程中牢靠地锁紧刀具，以解决现有换刀机械手存在的掉刀问题。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，包括换刀机械手，在所述换刀机械手的抓刀槽两侧设有一对可以开合的卡爪，所述卡爪中部设有一转轴，该转轴一端或两端固定于所述换刀机械手上，两只所述卡爪的尾端之间连有一用于使所述卡爪扩张其开口的弹簧；所述换刀机械手中部沿所述卡爪垂直方向开有一通槽，该通槽两端分别设有限位螺钉，所述通槽中部在对应数控加工中心换刀撞块的位置装有一锁紧套，该锁紧套内腔设有一带有锥形尾部的锁紧芯，所述锁紧芯外端自所述锁紧套内腔向外延伸并在其端部安装一轴承，所述锁紧芯底端装有复位弹簧；所述锁紧芯尾部与两只所述通槽内的限位螺钉底端之间分别通过一钢球接触，所述限位螺钉外端位于所述通槽之外并与所述卡爪的后端活动联接。
[0005]发明原理:本发明通过锁紧芯前后移动，顶出或缩回限位螺钉，限位螺钉带动卡爪作开合动作，当换刀机械手换刀时，机械手装置底部的气缸将机械手旋转到换刀点，锁紧芯外端轴承在换刀撞块挤压下整体回缩，限位螺钉下落，卡爪张开便于刀具进入；当机械手从刀库上面抓刀完毕，机械手装置底部的插拔刀油缸开始将刀具从刀库上面拔下，拔刀的过程中锁紧芯外端轴承离开换刀撞块，锁紧芯被其底部的复位弹簧顶出，限位螺钉在锁紧芯尾部斜面作用下自所述通槽伸出，从而带动卡爪闭合夹紧刀具的刀柄，实现对刀具刀柄的锁紧。
[0006]有益效果:本发明通过采用锁紧芯和钢球顶紧限位螺钉，驱动限位螺钉带动卡爪夹紧刀具刀柄，实现对刀具刀柄的锁紧，既能保证顺利装取刀具，又能在机械手运动过程中牢靠地锁紧刀具，克服了原有的结构难以锁紧刀具的缺点，消除在机械手运动时刀具容易掉刀的危险，提高了作业安全性和作业效率。【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0008]图1为本发明的结构示意图，
图2为图1所示A-A剖面图，
图3为图1所示B-B剖面图。
[0009]图中:
1、卡爪，2、卡爪弹簧，3、限位螺钉，4、钢球，5、换刀机械手，6、定位块，7、前压板，8、后压板，9、滚针轴承，10、转轴，U、限位套，12、导向销，13、锁紧套，14、锁紧芯，15、锁紧芯复位弹簧，16、转轴，17、轴承，18、换刀撞块，19、刀柄。
【具体实施方式】
[0010]如图1-3所示，一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，包括换刀机械手5，在换刀机械手5的两端对称设有抓刀槽，抓刀槽两侧设有一对可以开合的卡爪1，卡爪I中部设有转轴10，转轴10 —端或两端固定于换刀机械手5上，两只卡爪I的尾端之间连有一根用于使其扩张其开口的卡爪弹簧2，两只卡爪I中间位置装有定位块6位，其一端与刀柄19相抵，用于刀柄19定向，方便刀具的交换。前压板7与后压板8安装于换刀机械手5两侧,用于卡爪I定位。转轴10装在滚针轴承9内，卡爪I沿转轴10进行张合，转轴10内侧设有限位套11，用于与卡爪弹簧2配合，对卡爪I的动作进行限位，使其限制在适当范围内。
[0011]锁紧芯14两侧分别开有径向凹槽，锁紧套13两侧对称开有横向通孔，通孔内设有导向销12，其作用是在锁紧芯14伸出和缩回的过程中起导向作用，并防止锁紧芯14旋转。
[0012]如图3所示，换刀机械手5中部沿卡爪I垂直方向开有一通槽，该通槽两端分别设有限位螺钉3，通槽中部在对应数控加工中心换刀撞块18的位置装有锁紧套13，锁紧套13内腔设有一带有锥形尾部的锁紧芯14，锁紧芯14外端自锁紧套13内腔向外延伸并在其端部安装有轴承16，轴承17通过转轴16与锁紧芯14联接；锁紧芯14底端装有复位弹簧15 ；锁紧芯14尾部与两只通槽内的限位螺钉3底端之间分别通过钢球4接触，限位螺钉3外端位于通槽之外并与卡爪I的后端活动联接。
[0013]机械手初始状态为:机械手在主轴侧换刀点且处于插刀状态，等待主轴上的刀具，当主轴需要刀具时，刀库旋转将需要的刀具旋转到换刀点，刀库旋转完毕发出信号，机械手装置底部的气缸将机械手5推向刀库侧换刀点，在推向刀库侧换刀点的过程中，轴承17将会撞到换刀撞块18，由于锁紧芯14通过转轴16与轴承17进行连接，迫使锁紧芯14回缩，锁紧芯14的锥形尾部带有斜面，锁紧芯14回缩使钢球4下落，钢球4的下落使限位螺钉3的底面与钢球4的表面不再接触，这样两只卡爪I在卡爪内部弹簧2就可以作用下沿着转轴10进行转动，使两只卡爪I的开口变大，实现抓取刀柄19的功能。
[0014]当机械手从刀库上面抓刀完毕，机械手装置底部的插拔刀油缸开始将刀具从刀库上面拔下，拔刀的过程中轴承17与换刀撞块18开始产生距离，当轴承17与换刀撞块18完全脱离时，锁紧芯底部的复位弹簧15将锁紧芯14顶出，锁紧芯14的尾部斜面迫使钢球4上升，钢球4上升将限位螺钉3顶出通槽，由于限位螺钉3与卡爪I活动联接，钢球4的上升迫使限位螺钉3带动卡爪沿转轴10进行转动，使两只卡爪I的开口变小，达到锁紧刀柄19的目的。
[0015]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，包括换刀机械手，在所述换刀机械手的刀槽两侧设有一对可以开合的卡爪，所述卡爪中部设有一转轴，该转轴一端或两端固定于所述换刀机械手上，两只所述卡爪的尾端之间连有一用于使所述卡爪扩张其开口的弹簧；其特征在于:所述换刀机械手中部沿所述卡爪垂直方向开有一通槽，该通槽两端分别设有限位螺钉，所述通槽中部在对应数控加工中心换刀撞块的位置装有一锁紧套，该锁紧套内腔设有一带有锥形尾部的锁紧芯，所述锁紧芯外端自所述锁紧套内腔向外延伸并在其端部安装一轴承，所述锁紧芯底端装有复位弹簧；所述锁紧芯尾部与两只所述通槽内的限位螺钉底端之间分别通过一钢球接触，所述限位螺钉外端位于所述通槽之外并与所述卡爪的后端活动联接。
2.根据权利要求1所述一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，其特征在于:所述锁紧芯两侧分别开有径向凹槽，所述锁紧套两侧对称开有横向通孔，该通孔内设有导向销。
3.根据权利要求1所述一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，其特征在于:两只所述卡爪中间位置装有定位块6,其一端与所述刀柄相抵,用于所述刀柄定向。
4.根据权利要求1所述一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，其特征在于:所述转轴装在一滚针轴承内，所述卡爪沿所述转轴进行张合。
5.根据权利要求1所述一种数控加工中心换刀机械手锁紧机构，其特征在于:所述转轴内侧设有限位套，其与所述卡爪弹簧配合，用于对所述卡爪的动作进行限位。
【文档编号】B25J19/00GK103769930SQ201410019707
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】张海新, 杨津, 王忠华, 崔满福 申请人:芜湖瑞精机床有限责任公司