一种换刀臂松刀结构及其控制方法与流程

本发明涉及机械加工，尤其涉及一种换刀臂松刀结构及其控制方法。

背景技术：

1、换刀臂是一种数控机床上常见的机械装置，其通过设置的刀爪来夹取刀具，用于自动更换机床上的刀具。它可以大大提高机床的自动化程度，提升生产效率和加工精度。

2、在现有技术中，为了保证换刀臂的运动过程中、刀爪能够牢固夹紧刀具，因此在换刀臂上通常会安装有锁定机构，并在刀爪到达换刀位置后再进行解锁操作，此时刀爪才能松开使刀具可以存放或取出。由于换刀臂需要大跨度的移动、并且换刀臂整体还会进行转动，因此无法在换刀臂上安装额外的动力源来控制锁定机构的动作（比如动力源连接的电线、管道等会随着换刀臂的转动发生缠绕），因此通常在换刀臂上的锁定机构都是单纯的机械机构，在到达换刀位置时，就会被设置在此处的解锁装置解锁，而此时由于换刀臂的运动突然停止，就会产生一定的冲击、并且刀具也会在惯性作用下有着继续运动的趋势，两种原因叠加就导致刀具在到达换刀位置处时容易掉落，严重影响生产。

技术实现思路

1、本发明提供了一种换刀臂松刀结构及其控制方法，可以有效地解决现有换刀臂在到达换刀位置处时容易掉落的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、本发明提供一种换刀臂松刀结构，包括：

4、换刀臂，用于承载部件，且内部设置蓄能机构；

5、两个刀爪，均转动设置在换刀臂上；两个刀爪之间设置支撑弹簧；

6、解锁滑块，在换刀臂内做靠近和远离刀爪的滑动；解锁滑块远离刀爪的一端设置第一归位弹簧；

7、解锁推杆，固定设置在换刀位置，用于带动解锁滑块运动；

8、锁芯转块，转动设置在换刀臂内；锁芯转块的一端设置锁头，锁头伸入两个刀爪之间；锁头周向设置两个相对的锁紧段和两个相对的解锁段，且两个锁紧段的间距大于两个解锁段的间距；

9、驱动机构，用于带动锁芯转块的转动；

10、止动机构，用于锁定锁芯转块的转动；

11、锁紧时，解锁滑块与解锁推杆分离，锁芯转块停在使两个锁紧段对齐两个刀爪，止动机构锁定锁芯转块的转动；

12、解锁时，换刀臂朝向解锁推杆运动，使解锁推杆带动解锁滑块运动；解锁滑块运动过程中，蓄能机构积蓄能量，且止动机构保持锁定锁芯转块的转动；解锁滑块到达极限位置时，止动机构解除对锁芯转块的锁定，使蓄能机构积蓄能量能够释放来驱动驱动机构，使驱动机构带动锁芯转块的转动，并且使锁芯转块转动至两个解锁段对齐两个刀爪。

13、进一步地，蓄能机构包括：

14、第一油道，设置在解锁滑块远离刀爪的一端；

15、蓄能活塞，在第一油道内远离解锁滑块的一端滑动；

16、蓄能弹簧，设置在第一油道内，且位于蓄能活塞远离解锁滑块的一侧；

17、第二油道，一端连通第一油道，另一端延伸至驱动机构，用于驱动驱动机构；

18、解锁滑块设置解锁活塞，且解锁活塞伸入第一油道内。

19、进一步地，驱动机构包括：

20、驱动滑杆，在换刀臂内做竖直滑动；驱动滑杆上设置齿条；驱动滑杆的一端设置驱动活塞，驱动活塞伸入第二油道内；

21、第二归位弹簧，设置在驱动滑杆的另一端；

22、锁芯转块远离锁头的一端设置齿轮，齿轮与齿条啮合。

23、进一步地，换刀臂上设置止动滑槽，止动滑槽内设置止动面，止动机构包括：

24、随动杆，一端与解锁滑块固定连接，另一端设置拦截盘；

25、止动滑块，套在随动杆上，且在止动滑槽内滑动；止动滑块的侧面设置卡块；

26、第三归位弹簧，套在随动杆上，且设置在止动滑块和解锁滑块之间；

27、驱动滑杆上设置卡口；

28、锁紧时，止动滑块抵住止动面，且卡块伸入卡口；

29、解锁时，随动杆跟随解锁滑块运动，在解锁滑块到达极限位置后，拦截盘带动止动滑块移动至使卡块完全离开卡口的位置。

30、进一步地，蓄能机构还包括旋入换刀臂的调节螺帽，且调节螺帽抵住蓄能弹簧。

31、进一步地，齿轮的宽度大于齿条的宽度。

32、进一步地，解锁滑块朝向刀爪的一端设置第一环形块，且第一环形块上设置第一斜面；锁芯转块远离刀爪的一端设置第二环形块，且第二环形块上设置第二斜面；

33、锁紧时，第一斜面和第二斜面贴合。

34、进一步地，两个锁紧段的间距在朝向刀爪的方向逐渐变小；两个刀爪上设置与锁紧段对应的第三斜面。

35、进一步地，解锁滑块和解锁推杆的接触面为平面结构。

36、本发明还提供一种换刀臂松刀结构的控制方法，用于上述的换刀臂松刀结构，包括：

37、安装步骤：在换刀位置安装解锁推杆；在远离换刀位置处安装其他部件，使锁芯转块的两个锁紧段对齐刀爪，使两个刀爪无法打开；

38、松刀步骤：换刀臂移动至换刀位置，使解锁推杆带动解锁滑块运动，在解锁滑块运动到极限位置时完成解锁，锁芯转块转动至两个解锁段对齐刀爪，使两个刀爪可以打开，并且持续对换刀臂施力使解锁滑块能够维持在此极限位置处；

39、取换刀步骤：沿着两个刀爪的延伸方向来移动刀具，完成取、换刀；

40、锁紧步骤：换刀臂向远离换刀位置移动，锁芯转块转动至两个锁紧段对齐刀爪，使两个刀爪无法打开，完成锁紧。

41、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

42、本松刀结构在换刀臂运动过程中，使用蓄能机构先将能量存储下来，使换刀臂在到达换刀位置停下的瞬间，刀爪还是保持在锁紧状态，在这之后驱动机构才能够使用蓄能机构储存下来的能量来带动锁芯转块的转动，完成解锁，从而解决刀具因冲击影响而掉落的问题。

技术特征：

1.一种换刀臂松刀结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述蓄能机构包括：

3.根据权利要求2所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述驱动机构包括：

4.根据权利要求3所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述换刀臂(1)上设置止动滑槽(1e)，所述止动滑槽(1e)内设置止动面(1f)，所述止动机构包括：

5.根据权利要求2所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述蓄能机构还包括旋入所述换刀臂(1)的调节螺帽(1g)，且所述调节螺帽(1g)抵住所述蓄能弹簧(1c)。

6.根据权利要求3所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述齿轮(7d)的宽度大于所述齿条(8a)的宽度。

7.根据权利要求1所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述解锁滑块(4)朝向所述刀爪(2)的一端设置第一环形块(4b)，且所述第一环形块(4b)上设置第一斜面(4c)；所述锁芯转块(7)远离所述刀爪(2)的一端设置第二环形块(7e)，且所述第二环形块(7e)上设置第二斜面(7f)；

8.根据权利要求1所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，两个所述锁紧段(7b)的间距在朝向所述刀爪(2)的方向逐渐变小；两个所述刀爪(2)上设置与所述锁紧段(7b)对应的第三斜面(2a)。

9.根据权利要求1所述的换刀臂松刀结构，其特征在于，所述解锁滑块(4)和所述解锁推杆(6)的接触面为平面结构。

10.一种换刀臂松刀结构的控制方法，其特征在于，用于如权利要求1~9任一项所述的换刀臂松刀结构，包括：

技术总结
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种换刀臂松刀结构及其控制方法，结构包括换刀臂，用于承载部件，且内部设置蓄能机构；两个刀爪，均转动设置在换刀臂上；两个刀爪之间设置支撑弹簧；解锁滑块，在换刀臂内滑动；解锁滑块远离刀爪的一端设置第一归位弹簧；解锁推杆，固定设置在换刀位置，用于带动解锁滑块运动；锁芯转块，转动设置在换刀臂内；锁芯转块的一端设置锁头，锁头伸入两个刀爪之间；锁头周向设置两个相对的锁紧段和两个相对的解锁段，且两个锁紧段的间距大于两个解锁段的间距；驱动机构，用于带动锁芯转块的转动；止动机构，用于锁定锁芯转块的转动。本发明可以有效地解决现有换刀臂在到达换刀位置处时容易掉落的问题。

技术研发人员：蔡丽娟,杭艳,李高鑫,吴明刚,邢梦涛
受保护的技术使用者：冈田智能（江苏）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5