教学用的可拆装机械手刀库实训设备的制作方法

本实用新型涉及一种教学设备，尤其是一种用于教学的可拆装机械手刀库实训设备。

背景技术：

随着中国制造业几十年的发展，机床作为工业加工的重要设备，其更新周期已到，机床逐渐向数控机床发展，目前在国内需求数控维修工种人数正在逐年的增加，然而院校缺少数控机床装调维修工与有效的教学工具，为高端数控机床维修保养做相关人才储备。

国内现有的数控维修专业教学设备不能满足现有的教学需求，传统的加工中心机械手刀库拆装和维修教学，基本是靠有经验的老师傅对加工中心的机械手刀库进行拆卸和维修演示，加工中心空间较小，机械手刀库很难拆卸，不方便教学，而且有可能会破坏机床的换刀精度，从而使机床换刀出错，从而影响机床正常加工，学生只能进行观看，无法动手进行拆装。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种教学用的可拆装机械手刀库实训设备，学生可对实训设备进行拆装，了解机械手刀库的结构，学习检测和维修机械手刀库的方法，也可进行换刀操作，设置感应装置，防止换刀失误，满足了教学的需要。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种教学用的可拆装机械手刀库实训设备，其特征在于：包括机架，所述机架上设有主轴安装座，所述主轴安装座沿竖直方向可滑移设置在机架上，所述机架沿竖直方向设置有主轴组件，所述主轴组件通过主轴固定架与主轴安装座固定连接，所述机架上设有调节主轴安装座上下滑移的调节机构，所述机架对应主轴组件固定设置有机械手刀库组件，所述机械手刀库组件通过刀库座与机架固定连接，所述刀库座上固定设置有刀库支架，所述机械手刀库组件包括刀盘和刀盘轴，所述刀盘轴沿水平方向固定设置在刀库支架上，所述刀盘转动设置在刀盘轴上，所述刀库支架上设有驱动刀盘转动的推动装置，所述刀盘沿其周向铰接设置有若干个刀套本体，所述刀库支架对应刀盘的一侧设有驱动刀套本体转动的驱动机构，所述刀库支架远离刀盘的一侧固定设置有机械手控制装置，所述机械手控制装置包括用于换刀的机械手以及驱动机械手上下移动和水平转动的动力机构，所述刀库支架上还设有用于检测换刀的检测感应块。

通过上述方案可知，主轴组件通过主轴安装座与机架连接，便于拆装主轴组件，主轴安装座滑移设置在机架上，通过调节机构调节主轴组件的高度，机械手刀库组件通过刀库座与机架连接，便于拆装机械手刀库组件，可通过推动装置控制刀盘的转动，可通过驱动机构使得刀套本体从水平位置转动至竖直位置，便于机械手夹持刀具，在通过动力机构驱动机械手上下移动和水平转动，模拟真实加工中心机械手刀库的结构，学生可进行拆装，了解机械手刀库内部结构，学生也可操作该设备，进行主轴的换刀操作，检测感应块用于感应换刀过程，防止换刀失误，满足了教学的需要。

本实用新型的进一步设置是：所述推动装置包括电机、减速器和驱动轴芯，所述电机和减速器通过马达座固定设置在刀库支架上，所述驱动轴芯沿水平方向穿过刀库支架，所述刀盘沿其周向均布有若干个传动槽，所述驱动轴芯靠近刀盘的一端分别设有第一凸杆和第二凸杆，所述第一凸杆和第二凸杆分别插设在相邻两个传动槽内，所述第一凸杆与第二凸杆运动方向相反，所述第一凸杆、第二凸杆随着驱动轴芯的转动与其各自配合的传动槽分别形成转入、转出或转出、转入的配合关系。

通过上述方案可知，刀盘上设置若干个传动槽，驱动轴芯上设置第一凸杆和第二凸杆，其可分别插设在相邻两个传动槽内，第一凸杆与第二凸杆运动方向相反，当第一凸杆转入传动槽的时候，第二凸杆正从相邻的传动槽中转出，驱动轴芯不断的转动，带动刀盘进行转动。

本实用新型的进一步设置是：所述刀套本体沿水平方向设置，所述驱动机构包括沿竖直方向设置的气缸以及推杆，所述推杆的下端设有倒刀块，所述倒刀块推动刀套本体转动至竖直位置，所述刀库支架对应刀套本体竖直位置设置有倒刀锁块。

通过上述方案可知，气缸驱动推杆向下移动，推杆下端的倒刀块推动刀套本体由水平位置转动至竖直位置，在倒刀锁块的限位下，使得刀套本体保持在竖直位置。

本实用新型的进一步设置是：所述检测感应块通过感应支架固定设置在刀库支架上，所述感应支架与减速器固定连接，所述刀库支架上固定设置有接线盒，所述刀库支架上还设有刀盘护罩。

通过上述方案可知，检测感应块用于检测换刀状态，防止机械手与刀具碰撞，避免了换刀失误，及时纠正换刀，接线盒用于接线控制，刀盘护罩用于隔离刀盘。

本实用新型的进一步设置是：所述主轴组件穿设于主轴固定架，所述主轴组件包括与主轴固定架固定连接的主轴外套，所述主轴外套内穿设有夹紧机构，所述夹紧机构包括柱塞螺丝座以及穿设在柱塞螺丝座下部的柱塞螺丝，所述柱塞螺丝沿柱塞螺丝座径向滑移设置，所述柱塞螺丝座的上部通过卡位机构固定设置在主轴外套上，所述柱塞螺丝座的下端固定设置有锥套。

通过上述方案可知，主轴组件通过主轴外套与主轴固定架固定连接，夹紧机构用于夹住道具，其通过柱塞螺丝沿柱塞螺丝座径向滑移进行夹持，柱塞螺丝座通过卡位机构固定设置在主轴外套上，便于轴向定位，锥套起到导向作用。

本实用新型的进一步设置是：所述机架沿竖直方向固定设置有导向杆，所述主轴安装座设有与导向杆适配的导向孔，所述主轴安装座可滑移的设置在导向杆上。

通过上述方案可知，主轴外套包括主轴上套和主轴下套，其固定端与主轴固定架固定连接，连接结构更加稳定，方便拆装，卡位机构包括卡位件和卡位座，卡位件两端分别铰接在卡位座和柱塞螺丝座，连接固定方式简单，便于拆卸柱塞螺丝座。

本实用新型的进一步设置是：所述机架沿竖直方向固定设置有导向杆，所述主轴安装座的背面固定设置有与导向杆适配的导向块，所述导向块可滑移的设置在导向杆上。

通过上述方案可知，主轴安装座上设置导向块，机架沿竖直方向设置导向杆，导向块与导向杆配合，主轴安装座可沿导向杆滑移，调节主轴组件的位置。

本实用新型的更进一步设置是：所述调节机构包括设置在机架上的螺杆以及控制螺杆转动的手盘，所述螺杆与导向杆平行设置，所述主轴安装座的背面固定设置有与螺杆适配的螺帽，螺杆与螺帽配合实现主轴安装座沿导向杆上下滑移。

通过上述方案可知，螺杆与螺帽配合，转动手盘，带动螺杆转动，主轴安装座可上下滑移，便于主轴组件调节高度。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型主要结构爆炸示意图；

图3为机械手控制装置示意图；

图4为刀库支架结构示意图；

图5为驱动机构结构示意图；

图6为凸杆与传动槽配合示意图；

图7为主轴组件与主轴固定架连接结构示意图；

图8为主轴组件结构示意图；

图9为主轴组件头部示意图；

图10为图9的A-A剖面示意图；

图11为调节机构示意图。

具体实施方式

如图1-11所示，教学用的可拆装机械手刀库实训设备包括机架1，机架1上设有主轴安装座11，主轴安装座11沿竖直方向可滑移设置在机架1上，机架1沿竖直方向设置有主轴组件2，主轴组件2通过主轴固定架21与主轴安装座11固定连接，机架1上设有调节主轴安装座11上下滑移的调节机构，机架1对应主轴组件2固定设置有机械手刀库组件3，机械手刀库组件3通过刀库座31与机架1固定连接，刀库座31上固定设置有刀库支架32，机械手刀库组件3包括刀盘33和刀盘轴34，刀盘轴34沿水平方向固定设置在刀库支架32上，刀盘33转动设置在刀盘轴34上，刀库支架32上设有驱动刀盘33转动的推动装置，刀盘33沿其周向铰接设置有若干个刀套本体35，刀库支架32对应刀盘33的一侧设有驱动刀套本体35转动的驱动机构，刀库支架32远离刀盘33的一侧固定设置有机械手控制装置，机械手控制装置包括用于换刀的机械手41以及驱动机械手41上下移动和水平转动的动力机构42，刀库支架32上还设有用于检测换刀的检测感应块5。

在本实施例中，推动装置包括电机61、减速器62和驱动轴芯63，电机61和减速器62通过马达座64固定设置在刀库支架32上，驱动轴芯63沿水平方向穿过刀库支架32，刀盘33沿其周向均布有若干个传动槽331，驱动轴芯63靠近刀盘33的一端分别设有第一凸杆631和第二凸杆632，第一凸杆631和第二凸杆632分别插设在相邻两个传动槽331内，第一凸杆631与第二凸杆632运动方向相反，第一凸杆631转入传动槽331和第二凸杆632转出传动槽331实现驱动轴芯63带动刀盘33转动。

在本实施例中，刀套本体35沿水平方向设置，驱动机构包括沿竖直方向设置的气缸71以及推杆72，推杆72的下端设有倒刀块73，倒刀块73推动刀套本体35转动至竖直位置，刀库支架32对应刀套本体35竖直位置设置有倒刀锁块36。

在本实施例中，检测感应块5通过感应支架51固定设置在刀库支架32上，感应支架51与减速器62固定连接，刀库支架32上固定设置有接线盒37，刀库支架32上还设有刀盘护罩38。

在本实施例中，主轴组件2穿设于主轴固定架21，主轴组件2包括与主轴固定架21固定连接的主轴外套22，主轴外套22内穿设有夹紧机构，夹紧机构包括柱塞螺丝座81以及穿设在柱塞螺丝座81下部的柱塞螺丝82，柱塞螺丝82沿柱塞螺丝座81径向滑移设置，柱塞螺丝座81的上部通过卡位机构固定设置在主轴外套22上，柱塞螺丝座81的下端固定设置有锥套83。

在本实施例中，主轴外套22包括主轴上套221和主轴下套222，主轴上套221位于主轴下套222的上部，主轴上套221与主轴下套222对应的一端分别与主轴固定架21固定连接，主轴上套221的上端固定设置有上轴承套23，上轴承套23的上端固定设置有端盖24，卡位机构固定设置在端盖24上端面，卡位机构包括卡位件91和卡位座92，卡位座92固定设置在端盖24上，卡位件91的一端铰接设置在柱塞螺丝座81的上部，卡位件91的另一端铰接设置在卡位座92上。

在本实施例中，机架1沿竖直方向固定设置有导向杆12，主轴安装座11的背面固定设置有与导向杆12适配的导向块13，导向块13可滑移的设置在导向杆12上。

在本实施例中，调节机构包括设置在机架1上的螺杆A1以及控制螺杆A1转动的手盘A2，螺杆A1与导向杆12平行设置，主轴安装座11的背面固定设置有与螺杆A1适配的螺帽A3，螺杆A1与螺帽A3配合实现主轴安装座11沿导向杆12上下滑移。