一种切割机自动换刀装置的制作方法

本实用新型涉及换刀装置领域，尤其涉及一种切割机自动换刀装置。

背景技术：

数控切割机用于平面材料的加工，当需要改变加工材料的形状时，只需改变数控程序，而不用凸轮、靠模、样板、或钻镗模等专用工艺装备。具有生产效率和加工精度高，加工质量稳定的特点。而经济型数控切割机因投资少、见效快、系统结构简单，在中、小型企业中更是应用较广。

目前，切割机切割时，随着刀具使用时间的增长，刀具的损耗会更加的明显，刀具的切割性能变差，一般为避免刀具损耗影响切割效果，切割精度，往往需要定期进行换刀；现有技术中，常见的换刀装置包括回转式换刀架，转塔式刀架以及阵列式的刀架，一般将备用刀具固定于刀柄上，刀柄放置在刀架上，切割机更换刀具时，按照程序将旧刀放置回刀架上，然后连接刀架上的新刀，换刀方便效率高。由于刀柄与刀具通过筒夹连接，使得刀具与刀柄间相对位置不确定，切割机在进行换刀之后，需要对刀具进行重新对刀。步骤多，耗时间，加工效率低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型一种切割机自动换刀装置。

本实用新型提供的一种切割机自动换刀装置，包括底座，其中，

所述底座的中部设置有第一步进电机，所述第一步进电机的输出轴连接蜗杆丝杆，所述蜗杆丝杆连接蜗轮，所述第一步进电机电性连接控制器，所述蜗轮上固定连接刀库，所述刀库上设置有多个夹持机构，所述夹持机构夹持固定刀柄，所述刀柄固定连接刀具；

所述底座上设置对刀机构，所述对刀机构包括筒体，所述筒体固定于所述底座，所述筒体内竖直滑动连接有滑杆，所述筒体内设置有第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴有传动螺杆，所述传动螺杆连接所述滑杆，所述滑杆的顶部滑动连接盖帽，所述盖帽与所述滑杆之间有弹簧，所述盖帽的内部连接圆柱形的芯体，所述芯体竖直设置，所述滑杆内有光电开关，所述芯体受控插入所述光电开关的光源与传感器之间，所述第二步进电机以及所述光电开关电性连接所述控制器，所述滑杆内设置有接触膜片传感器，所述接触膜片传感器设置于所述光电开关的下侧。

优选的，所述刀库包括固定盘，所述固定盘固定连接于所述蜗轮，所述固定盘与所述蜗轮同轴设置，所述固定盘的顶部连接多个连接板，所述连接板的端部设置所述夹持机构。

优选的，所述夹持机构包括固定夹爪和活动夹爪，所述固定夹爪固定于所述连接板的端部，所述活动夹爪滑动连接于所述连接板的端部，所述固定夹爪和所述活动夹爪相对设置，所述固定夹爪与所述活动夹爪相对侧呈半圆形，所述固定夹爪和所述活动夹住上设置有定位柱，所述刀柄上设置有卡槽，所述固定夹爪和所述活动夹爪夹持在所述卡槽，所述卡槽内设置有定位槽，所述定位柱插接于所述定位槽。

优选的，所述对刀机构设置于夹持机构下侧的所述底座上。

优选的，所述盖帽与所述滑杆之间连接有密封膜。

与相关技术相比较，本实用新型的一种切割机自动换刀装置具有如下有益效果：

本实用新型提供的的一种切割机自动换刀装置通过所述固定夹爪和所述活动夹爪将所述刀柄定位夹固，所述刀柄上安装刀具；通过所述第一步进电机带动所述固定盘转动使得不同的所述夹住对准切割机的主轴，来进行换刀；换刀前，所述对刀机构测量所述刀具最底端的高度，通过所述第二步进电机带动所述滑杆上移，使得所述刀具最底端与所述盖帽接触，所述盖帽下移，使得所述芯体经过所述光电开关然后抵触所述接触膜片传感器，通过所述第二步进电机转动的圈数确定所述滑杆上移距离，从而确定所述刀具最底端的高度，完成对刀。切割机主轴安装好新刀之后根据已经完成的对刀数据直接加工，无需在进行对刀，节省加工时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种切割机自动换刀装置的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的对刀机构和控制器的结构示意图；

图3为图1所示的夹持机构的结构示意图；

图4为图2所示的滑杆端部的结构示意图。

图中标号：1、底座，2、刀库，21、夹持机构，211、固定夹爪，212、活动夹爪，213、定位柱，214、气缸，22、固定盘，23、连接板，3、刀具，31、刀柄，4、对刀机构，41、筒体，42、滑杆，43、第二步进电机，44、传动螺杆，45、盖帽，46、弹簧，47、芯体，48、光电开关，5、第一步进电机，51、蜗杆丝杆，52、蜗轮，6、控制器，7、接触膜片传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、图2以及图3，其中图1为本实用新型的一种切割机自动换刀装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的对刀机构和控制器的结构示意图；图3为图1所示的夹持机构的结构示意图；图4为图2所示的滑杆端部的结构示意图。。

本实用新型提供的切割机自动换刀装置，包括底座1，所述底座1固定于切割机的机台上，通过测量确定底座1在切割机机械坐标中的位置。

所述底座1的中部设置有第一步进电机5，所述第一步进电机5水平设置，所述第一步进电机5的输出轴连接蜗杆丝杆51，所述底座1上转动连接蜗轮52，所述蜗轮52平行所述底座1设置，所述蜗杆丝杆51连接蜗轮52，所述第一步进电机5电性连接控制器6，所述蜗轮52上固定连接刀库2，所述刀库2上设置有至少一个用于放置旧刀具的空位，所述刀库2上夹持固定有新刀，切割机将旧刀放置在所述刀库2上，然后从所述刀库2选新刀安装。具体实施过程中，所述刀库2包括固定盘22，所述固定盘22固定连接于所述蜗轮52的顶部，所述固定盘22与所述蜗轮52同轴设置，所述固定盘22的顶部连接多个连接板23，所述连接板23沿所述固定盘22的半径方向均匀设置，所述连接板23的端部设置所述夹持机构21。通过所述夹持机构21定位夹持固定刀柄31，所述刀柄31的一端设置有筒夹，所述刀柄31的另一端设置有连接卡扣，所述筒夹夹固连接刀具3，所述刀柄31通过所述卡扣连接切割机的主轴。所述刀柄31的中部设置有圆形的卡槽，所述卡槽的截面呈外宽内窄的等腰梯形，沿所述卡槽内均匀设置有定位孔。

所述夹持机构21包括固定夹爪211和活动夹爪212，所述固定夹爪211固定于所述连接板23的端部，所述活动夹爪212滑动连接于所述连接板23的端部，所述活动夹爪212连接于气缸214，所述气缸固定于所述连接板23，所述气缸通过电子阀门连接气源，所述固定夹爪211和所述活动夹爪212相对设置，所述固定夹爪211与所述活动夹爪212相对侧呈半圆形且与所述卡槽相匹配，所述固定夹爪211和所述活动夹爪212上设置有定位柱213，所述定位柱213的直径等于所述空位孔的内径，所述定位柱213插接于所述定位孔。所述电子阀门电性连接所述控制器6。

所述底座1上设置对刀机构4，所述对刀机构设置于夹持机构21下侧的所述底座1上。所述对刀机构4包括筒体41，所述筒体41垂直于所述底座1固定于所述底座1，所述筒体41内竖直滑动连接有滑杆42，所述筒体41内设置有第二步进电机43，所述第二步进电机43的输出轴有传动螺杆44，所述传动螺杆44为滚珠传动螺杆，所述传动螺杆44螺纹连接所述滑杆42。

所述滑杆42的顶部滑动连接盖帽45，所述盖帽45内侧与所述滑杆42之间有弹簧46，所述盖帽45与所述滑杆42之间设置波纹管形的密封膜，所述密封膜包围所述弹簧46，所述盖帽45的内部连接圆柱形的芯体47，所述芯体47竖直设置并延伸到所述滑杆42，所述滑杆42内有光电开关48，所述光电开关48包括相对设置的光源与光电传感器，所述光源与所述光电传感器分别设置于所述滑杆42的两侧，所述芯体47能够插入所述光电开关48的光源与传感器之间，所述第二步进电机43以及所述光电开关48电性连接所述控制器6，所述滑杆42内设置有接触膜片传感器7，所述接触膜片传感器7设置于所述光电开关48的下侧，所述芯体47的端部能够抵触所述接触膜片传感器7的膜片。

本实用新型的一种切割机自动换刀装置工作原理如下：

使用时，将所述底座1固定于切割机的机台上，将所述刀具3固定于所述刀柄31的筒夹上，所述刀柄31的筒夹端朝下，所述刀柄31的卡扣端朝上，将所述刀柄31放置在所述固定夹爪211与所述活动夹爪212之间，所述控制器6控制所述电子阀门使得所述气缸214伸长，使得所述活动夹爪212将所述刀柄31夹固，所述定位柱213插接到所述刀柄31上定位槽中；换刀前，所述控制器6控制所述第一步进电机5转动，使得所述蜗杆丝杆51转动带动所述蜗轮52旋转，使得夹固新刀的所述夹持机构2转动到所述对刀机构4的上方，所述刀具3对准所述对刀机构4的盖帽45，所述控制器6控制所述第二步进电机43转动，所述第二步进电机43使得所述滑杆42沿所述筒体41竖直向上移动，所述滑杆42顶部的所述盖帽45抵触所述刀具3，所述盖帽45向下移动，所述盖帽45连接的所述芯体47下移穿过所述光电开关48，所述芯体47将光遮挡，使得所述光电开关48触发，使得所述接触膜片传感器7开启，且使得所述第二步进电机43转动速度降低，使得所述滑杆42缓慢滑动，所述芯体47缓慢抵触所述接触膜片传感器7，所述接触膜片传感器7发出电信号传递到所述控制器6，所述控制器6根据所述接触膜片传感器7信号，停止所述第二步进电机43并通过所述第二步进电机43转动的圈数确定所述刀具3最低部的高度位置，从而实现对刀，所述控制器6控制所述第二步进电机43反向转动，使得所述滑杆42下降；换刀时，所述控制器6控制所述第一步进电机5带动所述固定盘22转动，使得空位的所述夹持机构2对准切割机主轴，切割机主轴下降装有旧刀具的所述刀柄31对齐所述夹持机构2，所述夹持机构2将刀柄31夹固，切割机的主轴上升，所述第一步进电机5转动，使得装有新刀具的所述刀柄31顶部对准切割机主轴，所述切割机主轴下降连接刀柄31。

本实用新型提供的的一种切割机自动换刀装置通过所述固定夹爪和所述活动夹爪将所述刀柄31定位夹固，所述刀柄31上安装刀具3；通过所述第一步进电机5带动所述固定盘22转动使得不同的所述夹住对准切割机的主轴，来进行换刀；换刀前，所述对刀机构4测量所述刀具3最底端的高度，通过所述第二步进电机43带动所述滑杆42上移，使得所述刀具3最底端与所述盖帽45接触，所述盖帽45下移，使得所述芯体47经过所述光电开关48然后抵触所述接触膜片传感器7，通过所述第二步进电机43转动的圈数确定所述滑杆42上移距离，从而确定所述刀具3最底端的高度，完成对刀。切割机主轴安装好新刀之后根据已经完成的对刀数据直接加工，无需在进行对刀，节省加工时间，提高工作效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。