一种自动换刀式刀库校刀辅助装置的制作方法

本发明涉及辅助装置技术领域，尤其是一种自动换刀式刀库校刀辅助装置。

背景技术：

目前，可自动换刀的工具机械一般是利用一换刀臂将一刀把在一刀库与一工具机主轴之间进行更换，但是，目前业界在校正该换刀臂与该刀把扣刀位置时，多半需要靠资深人员以目视或听觉进行人工判断，籍以确定如何校正该工具机主轴或该换刀臂在X、Y、Z三轴向上的相对位置，然而，此种人工判断的方式不仅会延长校正作业的时间，且校正位置的精度也容易发生人为误差的问题，造成该换刀臂在自动换刀时仍然会撞击或挤压该刀把，使得该换刀臂、该刀把与该工具机主轴产生损伤的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在模拟换刀时可量测出各轴向力量变化的自动换刀式刀库校刀辅助装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动换刀式刀库校刀辅助装置，包括辅助装置，辅助装置的内部设有刀柄座，所述刀柄座的上端设置有第一端部，第一端部的中心贯穿有第一螺孔，第一螺孔螺纹连接有拉把螺栓；所述刀柄座的下端设置有与第一端部轴向相反的第二端部，第二端部的中心贯穿有第二螺孔，且在第二端部的外端设置有套接外径；所述第二端部的外端还套接有感测单元，感测单元由夹持座、多轴向力量感测器和预压螺接件组成；所述夹持座的底部设置有基壁和从基壁周缘延伸出的周壁，周壁与基壁配合界定有容孔，容孔包括大孔径段和小孔径段；所述小孔径段的一孔径不小于预压螺接件的外径，且小孔径段贯穿于基壁的内腔与大孔径段相通，大孔径段的一孔径不小于第二端部上的套接外径；所述多轴向力量感测器设置于容孔内，其端面固定在第二端部和基壁之间，并具有两个方向相反的端面和贯穿于该端面的穿孔；所述穿孔的一孔径不小于预压螺接件的外径，预压螺接件穿过容孔的小孔径段与穿孔和第二螺孔螺纹连接，且在预压螺接件与基壁外侧的抵接处及第二端部延伸入大孔径段处间隔有轴向间距，轴向间距设置在夹持座轴向端的两侧。

作为本发明进一步的方案：所述容孔的内部还设置有介于大孔径段和小孔径段之间的中孔径段，中孔径段的一孔径介于大孔径段和小孔径段的孔径之间，在中孔径段与大孔径段之间还设置有环肩部，环肩部与第二端部的轴向上间隔轴向间距。

作为本发明进一步的方案：所述周壁上设置有外周面和形成该外周面的扣刀环槽及与扣刀环槽径向连通的出线孔，出线孔设置于中孔径段的侧壁上，且出线孔外接有导线接头，导线接头设置于多轴向力量感测器的一侧。

作为本发明进一步的方案：所述多轴向力量感测器为一种三轴向压电式力量感测器。

作为本发明进一步的方案：所述预压螺接件包括有与刀柄座上的第二螺孔螺接的螺栓，以及与螺栓螺接并与夹持座的基壁外侧抵接的螺帽。

作为本发明进一步的方案：所述容孔的小孔径段的孔径大于预压螺接件的螺栓的外径。

作为本发明进一步的方案：所述穿孔的孔径大于预压螺接件的螺栓的外径。

作为本发明进一步的方案：所述容孔的中孔径段的孔径不小于多轴向力量感测器的外径。

作为本发明进一步的方案：所述容孔的中孔径段的孔径大于多轴向力量感测器的外径。

作为本发明进一步的方案：所述容孔的大孔径段的孔径大于刀柄座的第二端部的套接外径。

与现有技术相比，本发明有益效果：

本自动换刀式刀库校刀辅助装置，通过多轴向力量感测器可感测该辅助装置在X、Y、Z三轴向上的受力变化情形，因此，使用者可根据量化后的分析结果，精确校正该工具机主轴或换刀臂在X、Y、Z三轴向上的相对位置，相比传统技术而言，本装置可有效提高工具机主轴与换刀臂校正位置的精度，并缩短校正作业时间，以避免换刀臂在实际进行自动换刀时撞击或挤压该刀把，大幅降低该换刀臂和工具机主轴与刀把产生损伤的风险。

附图说明

图1为本发明的分解剖视示意图；

图2为本发明的组合剖视示意图；

图3为本发明的实施例操作配置示意图。

图中：100-辅助装置；10-刀柄座；11-第一端部；12-第二端部；13-第一螺孔；14-第二螺孔；15-轴向间距；20-拉把螺栓；30-感测单元；40-夹持座；41-基壁；42-周壁；421-外周面；422-扣刀环槽；423-出线孔；43-容孔；431-大孔径段；432-小孔径段；433-中孔径段；434-环肩部；50-多轴向力量感测器；51-端面；52-穿孔；53-导线接头；60-预压螺接件；61-螺栓；62-螺帽；200-换刀臂；300-刀库；400-工具机主轴；500-电荷放大器；600-类比/数位转换器；700-中央处理单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种自动换刀式刀库校刀辅助装置，包括辅助装置100，辅助装置100的内部设有刀柄座10，其可与换刀臂200、刀库300和工具机主轴400搭配使用；刀柄座10的上端设置有第一端部11，第一端部11的中心贯穿有第一螺孔13，第一螺孔13螺纹连接有拉把螺栓20，拉把螺栓20可供辅助装置100可拆卸的组装于刀库300上或工具机主轴400上；刀柄座10的下端设置有与第一端部11轴向相反的第二端部12，第二端部12的中心贯穿有第二螺孔14，且在第二端部12的外端设置有套接外径D；第二端部12的外端还套接有感测单元30，感测单元30由夹持座40、多轴向力量感测器50和预压螺接件60组成，预压螺接件60包括有与刀柄座10上的第二螺孔14螺接的螺栓61，以及与螺栓61螺接并与夹持座40的基壁41外侧抵接的螺帽62；夹持座40的底部设置有基壁41和从基壁41周缘延伸出的周壁42，周壁42上设置有外周面421和形成该外周面421的扣刀环槽422及与扣刀环槽422径向连通的出线孔423，出线孔423设置于中孔径段433的侧壁上，且出线孔423外接有导线接头53，导线接头53设置于多轴向力量感测器50的一侧；周壁42与基壁41还配合界定有容孔43，容孔43包括大孔径段431和小孔径段432，在容孔43的内部还设置有介于大孔径段431和小孔径段432之间的中孔径段433，中孔径段433的一孔径介于大孔径段431和小孔径段432的孔径之间，在中孔径段433与大孔径段431之间还设置有环肩部434，环肩部434与第二端部12的轴向上间隔轴向间距15，且大孔径段431的孔径D1大于套接外径D，该小孔径段432的孔径D2大于预压螺接件60的螺栓61的外径D5，中孔径段433的孔径D3介于大孔径段431和小孔径段432的孔径D1、D2之间；所述小孔径段432的一孔径不小于预压螺接件60的外径，且小孔径段432贯穿于基壁41的内腔与大孔径段431相通，大孔径段431的一孔径不小于第二端部12上的套接外径；多轴向力量感测器50设置于容孔43内，其端面固定在第二端部12和基壁41之间，并具有两个方向相反的端面51和贯穿于该端面51的穿孔52，穿孔52的孔径D4大于预压螺接件60的螺栓61的外径D5，夹持座40的容孔43的中孔径段433的孔径D3大于该多轴向力量感测器50的外径D6，且多轴向力量感测器50为一种三轴向压电式力量感测器，可感测辅助装置100在X、Y、Z三轴向上的受力变化情形；穿孔52的一孔径不小于预压螺接件60的外径，预压螺接件60穿过容孔43的小孔径段与穿孔52和第二螺孔14螺纹连接，且在预压螺接件60与基壁41外侧的抵接处及第二端部12延伸入大孔径段431处间隔有轴向间距15，轴向间距15设置在夹持座40轴向端的两侧。

本自动换刀式刀库校刀辅助装置，通过辅助装置100的多轴向力量感测器50的导线接头53可与一电荷放大器500、一类比/数位转换器(A/D转换器)600与中央处理器700电连接，当换刀臂200扣住夹持座40的扣刀环槽422，将该辅助装置100的拉把螺栓20以自动换刀的模式组装在该工具机主轴400上时，换刀臂200带动夹持座40相对于刀柄座10挤压多轴向力量感测器50，如此，在换刀期间，使用者即可透过该中央处理器700分析辅助装置100在X、Y、Z三轴向上的受力变化情形，并根据分析的结果校正该工具机主轴400或换刀臂200在X、Y、Z三轴向上的相对位置，待各轴向的力量变化区进于最小时，即为该工具机主轴400与换刀臂200的校正最佳化，此后，即可供一般的刀把进行精确的换刀操作。

综上所述：本自动换刀式刀库校刀辅助装置，通过多轴向力量感测器50可感测该辅助装置100在X、Y、Z三轴向上的受力变化情形，因此，使用者可根据量化后的分析结果，精确校正该工具机主轴400或换刀臂200在X、Y、Z三轴向上的相对位置，相比传统技术而言，本装置可有效提高工具机主轴400与换刀臂200校正位置的精度，并缩短校正作业时间，以避免换刀臂200在实际进行自动换刀时撞击或挤压该刀把，大幅降低该换刀臂200和工具机主轴400与刀把产生损伤的风险。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。