一种自动纵剪刀环收纳库的制作方法

本发明涉及一种自动纵剪刀环收纳库，属于机械设备技术领域。

背景技术：

现阶段纵剪机刀环一般采用货架式存储方式，而刀环一般需根据工件规格进行多种类排列组合使用，这就造成了刀环种类多，总数量大的特点，而使用货架式存储方式，势必造成占地大，不同规格距离远，相似规格不易分辩，工人取用刀环时就需要往复取用不同规格刀环，必要时还需要反复确认刀环尺寸，造成排刀时间长，劳动负荷大，智能化程度低的问题，目前国内又没有适合刀环存储的智能化收纳库。

技术实现要素：

本发明针对刀环存储问题，提供一种专用于刀环收纳的智能化，存取位置固定，劳动负荷低，具有自检性的自动纵剪刀环收纳库。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自动纵剪刀环收纳库，所述的自动纵剪刀环收纳库包括底座、支撑架、推刀机械手、推刀驱动组件、承刀组件和刀轴组件，所述底座的上端通过螺栓固定连接所述支撑架，支撑架用来承载推刀驱动组件及推刀机械手，支撑架采用高强度型材焊接组装结构，经过时效处理，适合承载低负荷工作部。所述支撑架上端设有直线导轨和齿条，所述推刀驱动组件为钢板焊接的“丁”形结构，通过直线导轨副连接在支撑架上，所述推刀驱动组件包括水平滑板，所述水平滑板通过直线导轨副安装于所述支撑架的上端，所述水平滑板的一端设有伺服电机，所述伺服电机串联有减速机，所述伺服电机驱动的步进驱动齿轮与支撑架上的齿条相啮合，在通过减速机输出轴上的步进驱动齿轮啮合支撑架上的齿条进行水平移动，以推动刀环沿刀轴轴向取出或装入刀轴；所述推刀驱动组件的垂直板面上设有直线导轨副，推刀机械手通过直线导轨副与推刀驱动组件连接，所述推刀机械手与推刀驱动组件之间设有升降气缸，通过升降气缸对推刀机械手进行抬起或落下动作，以实现推刀机械手与刀环的接触与脱离；所述承刀组件包括承载轴、刀轴盘、回转齿轮和轴承座，所述承载轴的两端通过轴承座连接所述底座，所述刀轴盘通过螺栓紧固法兰串联在承载轴上，所述刀轴盘上设有若干连接孔；所述刀轴组件包括刀轴和刀环，所述刀轴贯穿在所述刀轴盘的连接孔内，所述刀轴与所述的刀轴盘由端面法兰用螺栓固定，所述刀轴上套接所述的刀环。承刀组件可分类放置多种不同规格刀环，并可定制刀环容量。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述的推刀机械手包括尼龙爪、垂直滑台和电磁铁，所述垂直滑台与所述推刀驱动组件的垂直板面通过直线导轨副连接，所述升降气缸安装于所述推刀驱动组件的下方，所述升降气缸的缸杆连接所述垂直滑台，所述的垂直滑台为具有半月缺口的矩形钢板，半月缺口采用与刀环相同尺寸，缺口内设有尼龙爪，尼龙爪尖位置设有两处强力电磁铁，通过控制系统控制，在尼龙爪与刀环接触后可通过磁力锁定刀环，防止相对移动。所述升降气缸可采用液压油缸、电动缸及齿轮齿条副代替。

进一步的，所述刀轴盘一侧通过法兰连接有回转齿轮，所述底座相应端面安装有回转驱动装置，所述的回转驱动装置包括伺服电机、精密减速机和回转驱动齿轮，由所述伺服电机驱动精密减速机，所述精密减速机的机轴上设有所述的回转驱动齿轮，所述回转驱动齿轮与所述回转齿轮啮合，由伺服电机驱动精密减速机并通过回转驱动齿轮啮合回转齿轮，实现各个刀轴回转以依次通过推刀机械手工作位置。

进一步的，所述回转齿轮的两侧均设有回转驱动装置，所述精密减速机共有左右两组，通过双减速机差动驱动，可消除齿轮背隙，提高驱动精度，所述回转驱动装置转速为15r/min，即4s可更换刀环种类。

进一步的，所述底座采用短边的“l”形结构设计，所述底座短边一端设有水平的两个连接孔，用以安装回转驱动装置，所述底座中线位置两端各设有轴承座安装面以承载承刀组件，所述底座长边一端为凹形截面，内凹处用来放置承刀组件。

进一步的，底座采用钢板焊接的箱体式结构，经过结构优化，焊接布局合理，经焊后时效处理，可以保证机械结构的稳定性，适合用于承载工作部，底座下设有8组调平垫铁，用于底座调平。

进一步的，所述支撑架上还设有线性磁栅，所述齿条与所述线性磁栅平行，所述线性磁栅为推刀驱动组件提供位置参数，所述伺服电机与支撑架上的线性磁栅进行位移参数交换以实现闭环控制，通过实时监测推刀驱动组件的位移数据，可测算出当前刀环厚度，通过与数据库对比，实现刀环检测功能，避免排刀出错。所述推刀驱动组件具有检测机构，可实时检测推刀距离以核对刀环规格，所述检测机构可通过线性磁栅、线性光栅或编码器进行检测。

进一步的，所述刀轴盘为空心铸铁结构，在保证强度的前提下经过减重处理，以降低回转驱动的无效负荷，所述刀轴盘上设有六组等分连接孔，六组刀轴分别贯穿在刀轴盘的六处连接孔，并由端面法兰用螺栓紧固，从而提供六种种类的刀环进行分类存储，每组刀轴组件可存储32个刀环，所述刀轴盘通过螺栓紧固法兰串联在承载轴上，并由键保证刀轴盘与承载轴同步旋转。

进一步的，所述承载轴为空心管材，两端焊接钢板封口，经过时效处理，通过计算机模拟运算，保证承载强度；其两端通过轴承座连接在底座上，具有旋转自由度；所述刀轴为空心管材，两端焊接钢板封口，经过时效处理，通过计算机模拟运算，保证承载强度。

本发明的有益效果是：所述自动纵剪刀环收纳库专用于纵剪机的刀环收纳问题，提供更智能化的仓储服务，能大大降低工人的劳动负荷，提高排刀效率，通过与自动或半自动机械手配合使用，更可实现智能化全自动装、卸刀环作业，填补了相关领域的空白。另外，本发明还具有二次开发的可能性，通过相应设备配套，可升级为自动纵剪刀环装卸装置。

附图说明

图1为实施例所述自动纵剪刀环收纳库的等轴测结构示意图；

图2为实施例所述底座的等轴测结构示意图；

图3为实施例所述支撑架的等轴测结构示意图；

图4为实施例所述推刀机械手及推刀驱动组件的等轴测结构示意图；

图5为实施例所述回转驱动装置的等轴测结构示意图；

图6为实施例所述承刀组件的等轴测结构示意图；

图7为实施例所述刀轴组件的等轴测结构示意图；

图中：1.底座，2.支撑架，3.推刀机械手，4.推刀驱动组件，5.回转驱动装置，6.承刀组件，7.刀轴组件，8.线性磁栅，9.齿条，10.尼龙爪，11.垂直滑台，12.升降气缸，13.水平滑板，14.步进驱动齿轮，15.电磁铁，16.回转驱动齿轮，17.减速机，18.伺服电机，19.轴承座，20.回转齿轮，21.刀轴盘，22.承载轴，23.刀轴，24.刀环。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

如图所示，一种自动纵剪刀环收纳库，包括用于承载各零件的底座1、安装在底座上用于承载推刀驱动组件的支撑架2、安装在垂直滑板上用于移动刀环的推刀机械手3、安装在支撑架上的推刀驱动组件4、用于旋转承刀组件以选择刀环的回转驱动装置5、安装在底座上用于承载刀轴组件的承刀组件6、安装在承刀组件上用于储存刀环的刀轴组件7、实现闭环控制的线性磁栅8、用于驱动推刀驱动组件的齿条9、用于导向及在刀环上定位的尼龙爪10、安装在推刀驱动组件上用于安装推刀机械手的垂直滑台11、安装在垂直滑台与推动驱动装置之间用于升降推刀机械手的升降气缸12、用于推动动作导向的水平滑板13、用于驱动推刀机械手水平移动的的步进驱动齿轮14、用于将推刀机械手与刀环锁定的电磁铁15、用于驱动刀轴盘回转的回转驱动齿轮16、与回转驱动齿轮串联用以放大电机扭矩的减速机17、为刀轴盘提供回转动力的伺服电机18、用于连接承刀组件与底座，并赋予承刀组件回转自由度的轴承座19、安装在刀轴盘上的回转齿轮20、用于承载刀轴的刀轴盘21、用于承载刀轴盘及刀轴组件的承载轴22、用于承载刀环的刀轴23、用于纵剪机加工用的刀环24。

一种自动纵剪刀环收纳库，所述的自动纵剪刀环24收纳库包括底座1、支撑架2、推刀机械手3、推刀驱动组件4、承刀组件6和刀轴组件7，所述底座1的上端通过螺栓固定连接所述支撑架2，所述支撑架2上端设有直线导轨和齿条9，所述推刀驱动组件4包括水平滑板13，所述水平滑板13通过直线导轨副安装于所述支撑架2的上端，所述水平滑板13的一端设有伺服电机18，所述伺服电机18串联有减速机17，所述伺服电机18驱动的步进驱动齿轮14与支撑架2上的齿条9相啮合，所述推刀驱动组件4的垂直板面上设有直线导轨副，推刀机械手3通过直线导轨副与推刀驱动组件4连接，所述推刀机械手3与推刀驱动组件4之间设有升降气缸12；所述承刀组件6包括承载轴22、刀轴盘21、回转齿轮20和轴承座19，所述承载轴22的两端通过轴承座19连接所述底座1，所述刀轴盘21通过螺栓紧固法兰串联在承载轴22上，所述刀轴盘21上设有若干连接孔；所述刀轴组件7包括刀轴23和刀环24，所述刀轴23贯穿在所述刀轴盘21的连接孔内，所述刀轴23与所述的刀轴盘21由端面法兰用螺栓固定，所述刀轴23上套接所述的刀环24。

所述的推刀机械手3包括尼龙爪10、垂直滑台11和电磁铁15，所述垂直滑台11与所述推刀驱动组件4的垂直板面通过直线导轨副连接，所述升降气缸12安装于所述推刀驱动组件4的下方，所述升降气缸12的缸杆连接所述垂直滑台11，所述的垂直滑台11为具有半月缺口的矩形钢板，半月缺口采用与刀环24相同尺寸，缺口内设有尼龙爪10，尼龙爪10尖位置设有两处强力电磁铁15，通过控制系统控制，在尼龙爪10与刀环24接触后通过磁力锁定刀环24。

所述刀轴盘21一侧通过法兰连接有回转齿轮20，所述底座1相应端面安装有回转驱动装置5，所述的回转驱动装置5包括伺服电机18、精密减速机17和回转驱动齿轮16，由所述伺服电机18驱动精密减速机17，所述精密减速机17的机轴上设有所述的回转驱动齿轮16，所述回转驱动齿轮16与所述回转齿轮20啮合，由伺服电机18驱动精密减速机17并通过回转驱动齿轮16啮合回转齿轮20，实现各个刀轴23回转以依次通过推刀机械手3工作位置。

所述回转齿轮20的两侧均设有回转驱动装置5，所述精密减速机17共有左右两组，通过双减速机17差动驱动，可消除齿轮背隙，提高驱动精度，所述回转驱动装置5转速为15r/min。

所述底座1采用短边的“l”形结构设计，所述底座1短边一端设有水平的两个连接孔，用以安装回转驱动装置5，所述底座1中线位置两端各设有轴承座19安装面以承载承刀组件6，所述底座1长边一端为凹形截面，内凹处用来放置承刀组件6。所述底座1采用钢板焊接的箱体式结构，所述底座1下设有8组调平垫铁。

所述支撑架2上还设有线性磁栅8，所述齿条9与所述线性磁栅8平行，所述线性磁栅8为推刀驱动组件4提供位置参数，所述伺服电机18与支撑架2上的线性磁栅8进行位移参数交换以实现闭环控制，通过实时监测推刀驱动组件4的位移数据，可测算出当前刀环24厚度，通过与数据库对比，实现刀环24检测功能，避免排刀出错。

所述刀轴盘21为空心铸铁结构，所述刀轴盘21上设有六组等分连接孔，所述刀轴盘21通过螺栓紧固法兰串联在承载轴22上，并由键保证刀轴盘21与承载轴22同步旋转。

所述承载轴22为空心管材，两端焊接钢板封口，经过时效处理，通过计算机模拟运算，保证承载强度；其两端通过轴承座19连接在底座1上，具有旋转自由度；所述刀轴23为空心管材，两端焊接钢板封口，经过时效处理，通过计算机模拟运算，保证承载强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。