一种自动换刀装置的制作方法

本实用新型属于加工机械技术领域，具体涉及一种自动换刀装置。

背景技术：

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器中的一个重要元件是液晶面板，在液晶面板的制造过程中，需要利用刀轮将大型液晶基板切割成多个具有适当尺寸的独立的液晶面板。

然而液晶面板切割的切割刀轮在到达一定寿命后，刀的品质下降，影响切割效果，需要进行更换刀轮。此外，针对不同厚度、不同类型产品的切换时，需要更换刀轮，而现有的刀轮更换方式是，停止设备，人员手动更换刀轮，此过程中设备停止，影响产能，另一方面一组刀轮中的每一个刀轮更换时均停机，频繁停机会扩大产品不良率，且浪费工时，降低工作效率。

因此，基于上述技术问题以及未来液晶面的不断创新，切割刀轮的自动更换成为一种需求。

技术实现要素：

针对以上存在的问题，本实用新型提出了一种自动换刀装置，具体的实施方式如下。

本实用新型实施例提供的一种自动换刀装置，其中，所述装置包括：

横梁1，所述横梁1上设置有滑轨；

旋转轴2，所述旋转轴2的第一端可旋转地穿过所述横梁1；

旋转电机，用于驱动所述旋转轴2转动；

线性马达，所述线性马达上设置光标尺，用于驱动所述旋转轴2沿着所述滑轨移动；

刀架盘3，所述刀架盘3位于所述横梁1的下方，并与所述旋转轴2的第二端固定连接，所述刀架盘3上设置有多个刀轮爪4，每个所述刀轮爪4设置有一个刀轮5。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个刀轮爪4以所述刀架盘3的轴心为中心，呈辐射状均匀分布。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀轮爪4内设置有用于控制所述刀轮5上下移动的控制电机。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀轮爪4与所述刀轮5连接处设置有限位块，用于限定所述刀轮5沿竖直方向移动。

在本实用新型的一个实施例中，所述旋转轴2的第二端与所述刀架盘3的轴心固定连接，带动所述刀架盘3转动。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀轮爪4上设置有位置传感器和计时器，所述位置传感器用于检测所述刀轮5的位置，所述计时器用于检测所述刀轮5的工作时间。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀轮5为金刚石刀轮。

在本实用新型的一个实施例中，所述刀架盘3上设置有8个刀轮爪4，所述旋转电机驱动所述刀架盘3转动的角度为45度。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型实施例通过在刀架盘上设置多个刀轮爪，且每个刀轮爪单独控制一个刀轮，当操作台上的刀轮需要更换时，该刀轮对应的刀轮爪控制该刀轮上升至刀架盘，然后刀架盘自转，将新的刀轮旋转至切割位置，对应刀轮爪控制新的刀轮到达指定位置，并在刀轮爪的控制下，下降至操作台，至此完成刀轮的自动更换，本实用新型提供的自动换刀装置不需要停机，也节省了换刀时间，且结构简单成本低，提高了工作效率。

2、本实用新型实施例中，旋转轴在旋转电机的驱动下，带动刀架盘转动，以调整刀轮的位置，并在线性马达的驱动下沿横梁的滑轨移动，带动刀轮沿滑轨移动以实现对物料的切割，装置稳定性好，且结构简单，制造成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的自动换刀装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自动换刀装置的使用状态图。

附图标记说明：

1、横梁；

2、旋转轴；

3、刀架盘；

4、刀轮爪；

5、刀轮；

6、操作台。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

实施例一

如图1和图2所示，图1为本实用新型实施例提供的一种自动换刀装置的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的一种自动换刀装置的使用状态图。本实用新型实施例提供的一种自动换刀装置，其具体可以应用于液晶面板切割，也可以应用于玻璃基板、纸张、纺织物以及数控车床等需要自动换刀的技术领域中。

包括：

横梁1，所述横梁1上设置有滑轨；

旋转轴2，所述旋转轴2的第一端可旋转地穿过所述横梁1；

旋转电机，用于驱动所述旋转轴2转动；

线性马达，所述线性马达上设置光标尺，用于驱动所述旋转轴2沿着所述滑轨移动；

刀架盘3，所述刀架盘3位于所述横梁1的下方，并与所述旋转轴2的第二端固定连接，所述刀架盘3上设置有多个刀轮爪4，每个所述刀轮爪4设置有一个刀轮5。

具体的，本实施例提供的自动换刀装置包括横梁1，旋转轴2，旋转电机，线性马达和刀架盘3，其中，横梁1平行于操作台6设置，其内部设置有滑轨(外部不可见)，旋转轴2穿过横梁1，其第一端固定在横梁1上，并可以转动，旋转轴2的第二端固定到刀架盘3上，旋转轴2转动时，刀架盘3也随之转动，此外，旋转轴2还电连接至旋转电机和线性马达，图中未示出旋转电机和线性马达，旋转电机用于驱动旋转轴2转动，线性马达用于驱动旋转轴2沿着横梁1的滑轨移动，刀架盘3也随着旋转轴2移动。

需要说明的是，旋转轴2的转动与沿着滑轨移动并不是同时进行的，自动更换刀轮时，旧刀轮上升至刀架盘，然后旋转电机驱动旋转轴转动一定的角度，并停止转动，在此过程中，旋转轴并不移动。当新的刀轮下降至操作台后，旋转轴在线性马达的驱动下沿滑轨移动。

进一步的，刀架盘3上设置有多个刀轮爪4，每个刀轮爪4的末端设置有一个刀轮5，多个刀轮爪4与刀架盘可以是一体成型，也可以组装拼合，刀架盘的作用，在于提高刀轮爪的稳定性，刀轮爪的作用，在于卡设刀轮，并控制刀轮。非工作状态，刀架盘设置于操作台正上方一定距离处，刀轮卡设在刀轮爪上，不与操作台接触。而进入工作状态时，刀架盘上的某一刀轮下降至操作台面，而刀架盘上的其他刀轮依然与操作台面保持一定的距离。

本实用新型实施例中，当需要更换刀轮时，具体的可能是操作台上的刀轮到达使用寿命，或者是需要切割不同厚度、不同类型产品，或者是操作台上出现切割不良，进行工艺调整而需要更换刀轮，刀轮爪控制该刀轮上升至刀架盘处，然后旋转轴转动，旧刀轮被转移，新的刀轮到达切割位置之后，旋转轴停止转动，处于切割位置处的新的刀轮爪控制在其上卡设的刀轮下降至操作台上，至此完成换刀过程。

进一步的，当换刀完成后，旋转轴在线性马达的驱动下沿着横梁上的滑轨移动，位于操作台上的刀轮随着旋转轴的移动而进行切割作业。

刀架盘依次转动，直至全部的刀轮均到达使用寿命，或者周期性检修时，将整个刀架盘或者将所有使用过的刀轮进行拆卸更换。

需要说明的是，本实施例中，刀架盘上设置有一切割位置，刀架盘上处于该切割位置处的刀轮，为工作刀轮。当刀轮到达寿命后，刀架盘转动，以置换处于该切割位置上的旧刀轮，完成换刀过程。

需要说明的是，本实施例中的刀轮上升、刀架盘转动以及新刀轮下降的总时长需要控制在一定范围内，也即当切割物料到达需要切割的位置时，新的刀轮需要到达操作台上目标位置。

本实施例中的自动换刀装置，延长了工作台面的有效工作时间，避免了频繁的停机换刀，因此降低了产品不良率，减少了人工换刀时间，降低成本。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例较为详细地对自动换刀装置的工作原理进行详细介绍如下。

其中，所述多个刀轮爪4以所述刀架盘3的轴心为中心，呈辐射状均匀分布。

具体的，多个刀轮爪均匀分布在刀架盘上，相邻的两个刀轮爪之间具有扇形连接区，用于保证刀轮爪的稳固性，当刀轮切割物料时，会受到较大的反向作用力，刀架盘将各个刀轮爪固定为一个整体，提高了抗振动能力，保证了刀轮切割的精确度。

并且，刀轮爪呈辐射状分布，其末端用于卡设刀轮，使得各个刀轮之间的线距离较远，避免了刀轮之间相互影响，保证了各个刀轮的独立性。

进一步的，所述刀轮爪4内设置有用于控制所述刀轮5上下移动的控制电机。

具体的，非工作状态下，刀轮卡在刀轮爪末端，控制电机不工作；而当需要更换刀轮时，控制电机驱动刀轮上升和下降，具体的，位于操作台6上的刀轮5在其对应的刀轮爪4内设置的控制电机的控制下从操作台上升；然后新的刀轮在其对应的新的刀轮爪内设置的控制电机的控制下从刀架盘下降至操作台上，每一个刀轮一对一地对应一个刀轮爪和一个控制电机。通过给每一个刀轮爪设置一控制电机，实现了对每一个刀轮的独立控制，处于刀架盘切割位置处的刀轮爪上的控制电机执行控制操作，而其余刀轮爪内的控制电机均处于休眠状态。

进一步的，所述刀轮爪4与所述刀轮5连接处设置有限位块，用于限定所述刀轮5沿竖直方向移动。

刀轮在切割时，会受到较大的反向作用力，为了保持良好的切割精度，本实施例中，在刀轮爪的末端设置限位块，用于向刀轮提供抵靠作用力，确保在切割过程中，刀轮与刀架盘之间的角度固定不变，即刀轮与操作台之间的角度固定不变。

进一步的，所述旋转轴2的第二端与所述刀架盘3的轴心固定连接，带动所述刀架盘3转动。

具体的，旋转轴与刀架盘固定，且旋转轴转动的过程中，使得刀架盘转动，旋转轴沿横梁滑动时，使得刀架盘也随之移动。并且，旋转轴的转动角度是预设的，其目的在于使刀架盘上的新的刀轮爪转到切割位置，并将旧的刀轮爪移开。进一步，由于刀轮爪是均匀分布在刀架盘上，因此，刀架盘每次转动的角度可以是相同的。

需要说明的是，旋转轴2的旋转可以是周期性的，例如：一个刀架盘3上的刀轮5的属性相同，每个刀轮5的使用寿命是相同的，且是可预知的，因此，可以设定以一个刀轮的使用寿命为一个周期，当一个周期的时间结束，那么更换刀轮，旋转轴2转动一次，然后开始新的周期，依次循环。

进一步的，刀轮爪4上设置有位置传感器和计时器，具体的，位置传感器用于检测刀轮的位置，当刀轮下降时，检测刀轮是否下降到目标位置，当刀轮上升时，检测刀轮是否上升并卡设在刀轮爪处，当刀轮到达目标位置后再执行诸如转动、换刀等动作，这样可以提高设备的稳定性。

此外，刀轮爪上还安装有计时器，计时器用于检测刀轮5的工作时间，从刀轮下降开始计时，计时器计算刀轮5的累积工作时长，当刀轮5工作时长达到其使用寿命时，刀轮5停止工作，计时器停止计时。刀轮更换完成后，新的刀轮爪上的计时器对新的刀轮的工作时长开始计算，然后依次循环。

需要说明的是，本实用新型实施例中，线性马达上设置的光标尺用于记录旋转轴移动的距离，从而确定刀轮的使用里程，当旋转轴移动的距离到达设定里程，则说明刀轮到达使用寿命，因此，本实用新型实施例中，还可以通过刀轮使用里程来监测刀轮的磨损情况。

刀轮的种类可以根据被切割物料的不同而进行选择，本实用新型实施例中的刀轮5为金刚石刀轮。

本实施例中，优选的在刀架盘3上设置有8个刀轮爪4，每个刀轮爪4上设置一个刀轮5，旋转电机驱动刀架盘3自转的角度为45度。

本实施例中，刀架盘3上设置的刀轮爪4的数量，根据设备的运行状态设定，例如：每个刀轮的使用寿命是20000米，工作效率是：每小时切割200米，那么说明，每个刀轮的有效工作时长为100小时，若该设备每个月检修或者空转一次，使用者在每次检修或者空转的过程中，更换刀轮，那么所安装的刀轮的个数要足以维持设备工作一个月不停机，一个月30天*24小时开机为720小时，而每个刀轮的工作时长为100小时，因此可知，刀架盘3上至少要设置8个刀轮爪和刀轮才能够满足该设备一个月内不停机运行。

可选的，本实施例中，还可以在刀架盘3上设置10个甚至更多个刀轮爪，一方面保证设备运转时一定有足够的刀轮可供替换，另一方面当设备检修或者空转时，仅将到达寿命的刀轮进行更换，而无需更换整个刀架盘。

综上所述，本文中应用了具体个例对本实用新型提供的一种自动换刀装置的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以所附的权利要求为准。