一种加工中心带检测功能的自动换刀装置

技术领域

本发明涉及一种换刀装置，具体是一种加工中心带检测功能的自动换刀装置。

背景技术

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床，工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高，加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心，加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的80％左右，同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果，加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。

加工中心是一种高度自动化的多功能数控机床，在工件加工时能够实现自动换刀以进行高效率加工，而刀具使用后发生磨损，在连续加工时不易进行检测，容易造成工件加工精度降低的问题，在换刀后刀具不易快速固定，容易造成刀具在加工时的松动问题，影响加工精度。因此，针对上述问题提出一种加工中心带检测功能的自动换刀装置。

发明内容

一种加工中心带检测功能的自动换刀装置，包括位于壳体内部的转轴、限位机构、稳定机构和换刀机构；

所述限位机构包括连接板、滑块、限位轴和固定板，所述连接板通过滑块与限位轴固定连接，所述连接板、滑块和限位轴内部都与转轴活动插接，所述转轴端部与固定板固定连接，所述固定板与电动推杆固定连接，且所述电动推杆端部与插杆固定连接；

所述稳定机构包括限位板、活动块和压板，所述限位板与壳体底端内部固定连接，所述限位板与活动块侧壁滑动连接，且所述活动块与压板固定连接，所述活动块顶部与检测头固定安装，所述限位板之间的壳体底部开设有出刀口；

所述换刀机构包括连接板、电机和气缸，所述连接板侧壁与电机固定连接，所述电机输出端与输出齿轮固定连接，所述输出齿轮与连接齿轮啮合连接，所述气缸底端与连接板固定连接。

进一步地，所述转轴中部与四个端头插接，每个所述端头都设有或连接有刀具，每个所述刀具都对应有出刀口。

进一步地，所述套轴的数量为两个，两个所述套轴都与转轴表面滑动连接，两个所述套轴和端头都与若干个螺栓贯穿插接，且所述螺栓端部与螺母螺纹连接。

进一步地，所述转轴一端设有或连接有连接齿轮，所述转轴两端延伸至限位轴外侧，所述转轴两端都设有L形结构的固定板。

进一步地，所述滑块与滑槽内部滑动连接，所述滑块呈方形结构，所述滑块两侧的限位轴和连接板分别位于壳体两侧。

进一步地，所述限位板的数量为四个，每两个所述限位板相互对称分布，每个所述限位板截面都呈L形结构。

进一步地，所述压板的数量为两个，每个所述压板都与限位板内部滑动连接，两个压板分别位于出刀口两侧，且两个压板相邻端分别接触有端头两侧。

进一步地，所述活动块顶端一侧设有倾斜面，所述活动块的倾斜面接触有连接板底端，所述活动块顶端的检测头对应有刀具。

进一步地，所述限位轴与壳体外壁滑动连接，所述限位轴表面开设有四个插孔，所述插孔内部与插杆插接。

进一步地，所述气缸的数量为两个，两个气缸分别位于壳体内部两侧，所述壳体内壁与连接板滑动连接。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种带检测功能且能提高刀具稳定性的加工中心带检测功能的自动换刀装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一种实施例的整体立体结构示意图；

图2为本发明一种实施例的正视结构示意图；

图3为本发明一种实施例的套轴处侧视结构示意图。

图中：1、壳体，2、转轴，3、连接板，4、滑块，5、限位轴，6、插孔，7、固定板，8、电动推杆，9、插杆，10、滑槽，11、气缸，12、限位板，13、活动块，14、压板，15、检测头，16、套轴，17、螺栓，18、螺母，19、端头，20、刀具，21、电机，22、输出齿轮，23、连接齿轮，24、出刀口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1-3所示，一种加工中心带检测功能的自动换刀装置，包括位于壳体1内部的转轴2、限位机构、稳定机构和换刀机构；

所述限位机构包括连接板3、滑块4、限位轴5和固定板7，所述连接板3通过滑块4与限位轴5固定连接，所述连接板3、滑块4和限位轴5内部都与转轴2活动插接，所述转轴2端部与固定板7固定连接，所述固定板7与电动推杆8固定连接，且所述电动推杆8端部与插杆9固定连接；

所述稳定机构包括限位板12、活动块13和压板14，所述限位板12与壳体1底端内部固定连接，所述限位板12与活动块13侧壁滑动连接，且所述活动块13与压板14固定连接，所述活动块13顶部与检测头15固定安装，所述限位板12之间的壳体1底部开设有出刀口24；

所述换刀机构包括连接板3、电机21和气缸11，所述连接板3侧壁与电机21固定连接，所述电机21输出端与输出齿轮22固定连接，所述输出齿轮22与连接齿轮23啮合连接，所述气缸11底端与连接板3固定连接。

所述转轴2中部与四个端头19插接，每个所述端头19都设有或连接有刀具20，每个所述刀具20都对应有出刀口24；所述套轴16的数量为两个，两个所述套轴16都与转轴2表面滑动连接，两个所述套轴16和端头19都与若干个螺栓17贯穿插接，且所述螺栓17端部与螺母18螺纹连接；所述转轴2一端设有或连接有连接齿轮23，所述转轴2两端延伸至限位轴5外侧，所述转轴2两端都设有L形结构的固定板7；所述滑块4与滑槽10内部滑动连接，所述滑块4呈方形结构，所述滑块4两侧的限位轴5和连接板3分别位于壳体1两侧；所述限位板12的数量为四个，每两个所述限位板12相互对称分布，每个所述限位板12截面都呈L形结构；所述压板14的数量为两个，每个所述压板14都与限位板12内部滑动连接，两个压板14分别位于出刀口24两侧，且两个压板14相邻端分别接触有端头19两侧；所述活动块13顶端一侧设有倾斜面，所述活动块13的倾斜面接触有连接板3底端，所述活动块13顶端的检测头15对应有刀具20；所述限位轴5与壳体1外壁滑动连接，所述限位轴5表面开设有四个插孔6，所述插孔6内部与插杆9插接；所述气缸11的数量为两个，两个气缸11分别位于壳体1内部两侧，所述壳体1内壁与连接板3滑动连接。

本发明在使用时，本发明中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，通过气缸11伸长带动连接板3移动，连接板3带动滑块4和限位轴5同时移动，滑块4在滑槽10内部移动时带动转轴2以及其上的刀具20移动至出刀口24，实现刀具20的使用，连接板3移动时其底端抵住活动块13，并推动其在限位板12之间移动，活动块13带动压板14同时移动，使压板14正好抵住端头19处，方便进行刀具20的限位，提高刀具20加工时的稳定性；

在需要更换刀具20时，将滑块4移动至滑槽10顶端，此时固定板7上的电动推杆8缩短，带动插杆9移出插孔6，再通过连接板3侧壁的电机21带动输出齿轮22转动，输出齿轮22带动连接齿轮23转动时带动转轴2在连接板3、滑块4和限位轴5内部转动，进而带动刀具20旋转以方便更换不同刀具20，当更换完成后由电动推杆8的伸长带动插杆9插接在对应的插孔6内部，进而对转轴2进行限位，此时需要使用的刀具20正对出刀口24，通过活动块13上的检测头15检测刀具20的情况，能够检测出刀具20磨损程度，以避免因刀具20过度磨损而降低加工精度问题；在安装刀具20时，将刀具20的端头19插接在转轴2中部，并将两个套轴16压紧刀具20两侧，将螺栓17穿过两个套轴16以及端头19内部，并通过螺母18进行连接固定，方便进行刀具20的安装和拆卸。

本发明的有益之处在于：

1.本发明通过在壳体内部设置多个刀具，通过转轴实现刀具的更换，方便在加工时实现刀具的自动换刀，提高加工效率的同时刀具拆装方便，有利于刀具的组装；

2.本发明通过设置压板能够实现刀具的限位，提高刀具的安装稳定性，设置有检测头用于检测刀具磨损情况，避免因刀具磨损过度而影响加工精度的问题；

3.本发明通过设置有插杆方便对转轴进行限位，在换刀结束后能够实现刀具的准确定位，保证刀具的稳定移动，配合压板对刀具的限位有效提高刀具换刀后的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。