一种刀库刀套夹持定位机构的制作方法

1.本实用新型涉及夹持定位机构，特别是一种刀库刀套夹持定位机构。


背景技术：

2.在机床研发设计过程中，经常会出现刀库与加工区域相干涉的情况，为了尽量减少刀库对加工区域的侵占，会采用换刀点前置的布局方式，而这种布局方式会导致在换刀位置上，主轴鼻端与刀库上刀具刀柄端面不共面且距离较远。常规的解决方式为刀仓将换刀点位置的刀套推出，机械手抓刀后，整个换刀装置移动至主轴换刀点完成换刀，这种方式换刀时间长，且带动换刀机构等负载做往复运动可靠性较差。
3.在实际工作中，如果能够将带有刀具的刀套整体从刀仓上取出，再由驱动机构运送至换刀点位置，便可以通过固定在换刀点位置的刀具交换装置和机械手完成换刀，这样就可以解决换刀点前置的布局方式所存在的问题。但现在并没有一种针对刀套的夹持定位机构，因此无法满足上述需求。所以现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决上述技术问题，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够快速、精准且稳固地对刀库中的刀套直接进行夹持和定位操作的机构。
5.本实用新型的技术解决方案是：一种刀库刀套夹持定位机构，其特征在于：所述的定位机构包括壳体1，壳体1的一端设置有对称分布的上定位片2和下定位片3，所述上定位片2和下定位片3上均设置有弧形定位槽，所述壳体1内设置有中心轴4，中心轴4的一端开设有定位销孔5，所述中心轴4外活动套接有活塞体6，所述活塞体6上的活塞部7位于壳体1内的活塞腔中，而活塞体6的前端则设置有多个在圆周方向上均匀分布的锁紧部8，所述锁紧部8的端部则设置有弧形驱动面9，所述壳体1内开设有位于中心轴4外的锁紧槽，所述锁紧槽内活动连接有锁紧球10，且所述的锁紧球10与锁紧部8一一对应，所述活塞体6的端部开设有沉孔，所述沉孔内设置有第一弹簧11，所述第一弹簧11位于活塞体6和壳体1的后盖12之间，在壳体1上还设置有与活塞腔相连通的气路接头13，所述后盖12上设置有与活塞体6相匹配的第一传感器14，
6.在壳体1内还活动连接有上触发杆15和下触发杆16，所述上触发杆15和下触发杆16外均套接有一个第二弹簧17，所述下触发杆16的尾端设置有触发块18，在壳体1外设置有第二传感器19，所述触发块18能够触发第二传感器19，
7.所述定位机构用来夹持的刀套20的侧壁上，设置有与所述定位销孔5相匹配的定位销轴21，所述定位销轴21的端部设置有定位凸起22，且所述的定位凸起22的前后两端为圆台状。
8.本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
9.本种结构形式的刀库刀套夹持定位机构，其结构简单，设计巧妙，布局合理，它设计出一种针对于刀套的特殊结构，能够快速、便捷地对刀套进行定位和夹持操作，其上的定
位销孔能够容纳设置在刀套侧壁上的定位销轴，并且在定位销孔内还设置有能够锁定定位销轴的锁定机构，本机构中的上下两个定位片则可以对刀套的姿态进行调整，以保证其位置精度；它的整体体积小巧，便于加工装配，适用于产品结构的升级改造，采用机械式锁死配合气动式的解锁结构，同时内置多个传感器，可实现系统的自动化控制，还可以提升动作流程的安全性。并且它的制作工艺简单，制造成本低廉，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
10.图1是本实用新型实施例的俯视图。
11.图2是图1中的a-a向剖视图。
12.图3是本实用新型实施例的俯视图（剖视）。
具体实施方式
13.下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1、图2、图3所示：一种刀库刀套夹持定位机构，它包括壳体1，壳体1的一端设置有对称分布的上定位片2和下定位片3，所述上定位片2和下定位片3上均设置有弧形定位槽，所述壳体1内设置有中心轴4，中心轴4的一端开设有定位销孔5，所述中心轴4外活动套接有活塞体6，所述活塞体6上的活塞部7位于壳体1内的活塞腔中，而活塞体6的前端则设置有多个在圆周方向上均匀分布的锁紧部8，所述锁紧部8的端部则设置有弧形驱动面9，所述壳体1内开设有位于中心轴4外的锁紧槽，所述锁紧槽内活动连接有锁紧球10，且所述的锁紧球10与锁紧部8一一对应，所述活塞体6的端部开设有沉孔，所述沉孔内设置有第一弹簧11，所述第一弹簧11位于活塞体6和壳体1的后盖12之间，在壳体1上还设置有与活塞腔相连通的气路接头13，所述后盖12上设置有与活塞体6相匹配的第一传感器14，
14.在壳体1内还活动连接有上触发杆15和下触发杆16，所述上触发杆15和下触发杆16外均套接有一个第二弹簧17，所述下触发杆16的尾端设置有触发块18，在壳体1外设置有第二传感器19，所述触发块18能够触发第二传感器19，
15.所述定位机构用来夹持的刀套20的侧壁上，设置有与所述定位销孔5相匹配的定位销轴21，所述定位销轴21的端部设置有定位凸起22，且所述的定位凸起22的前后两端为圆台状。
16.本实用新型实施例的刀库刀套夹持定位机构的工作过程如下：需要进行刀套20的抓取时，首先通过控制系统向气源发出信号，气源处的气泵工作，通过气路接头13向活塞腔中注入带有一定压力的气体，驱动活塞体6运动，活塞体6处于靠近后盖12的状态，此时活塞体6前端的锁紧部8并不会对锁紧球10施加压力；
17.该状态下，本夹持定位机构在机械手臂的带动下靠近刀套20，并让定位销孔5对准刀套20侧壁上设置的定位销轴21，壳体1朝着刀套20的方向运动，定位销轴21端部的定位凸起22进入定位销孔5中，由于锁紧球10此时处于自由状态，因此定位凸起22能够推挤开锁紧球10并插入到定位销孔5的深处；
18.在上述过程中，随着壳体1与刀套20的不断靠近，刀套20的侧壁会推动上触发杆15和下触发杆16回收，这两个触发杆外套接的第二弹簧17被压缩，当定位销轴21插入（定位销
孔5）到位后，下触发杆16末端的触发块18恰好运动至第二传感器19的前方，第二传感器19被触发并向控制系统发出信号，控制系统据此判断出此时壳体1与刀套20已经处于待锁紧状态，则会向气泵发出信号，气泵停止工作，失去了外力的活塞体6在第一弹簧11的作用下朝着锁紧球10的方向运动，其端部的锁紧部8、具体说是锁紧部8前端的弧形驱动面9会挤压所对应的锁紧球10，驱动锁紧球10沿着中心轴4的径向运动，卡在定位凸起22的外侧，从而将定位销轴21锁死在定位销孔5中；
19.换刀操作结束后，需要机械手带动本装置将当前的刀套20放回到刀库中时，控制系统向气泵发出信号，气泵工作，活塞体6再次朝着后盖12的方向运动，不再对锁紧球10进行挤压，由于定位凸起22与锁紧球10接触的部分为圆台状，因此能够在运动过程中将锁紧球10沿径向推动，从而将定位销轴21从定位销孔5中拔出；定位销轴21离开后，在第二弹簧17的作用下，上触发杆15和下触发杆16重新回到初始位置；同时活塞体6重新与后盖1接触后，第一传感器14检测到活塞体6，向控制系统发出信号，控制系统据此判断出本机构此时处于待夹紧状态，随时可进行下一次的定位夹持操作；
20.在上述过程中，直接与刀套20接触的上定位片2和下定位片3，由于它们对称分布，且其与刀套20接触的部分为弧形定位槽，因此能够在一定范围内调整导套20的姿态。

技术特征：
1.一种刀库刀套夹持定位机构，其特征在于：所述的定位机构包括壳体（1），壳体（1）的一端设置有对称分布的上定位片（2）和下定位片（3），所述上定位片（2）和下定位片（3）上均设置有弧形定位槽，所述壳体（1）内设置有中心轴（4），中心轴（4）的一端开设有定位销孔（5），所述中心轴（4）外活动套接有活塞体（6），所述活塞体（6）上的活塞部（7）位于壳体（1）内的活塞腔中，而活塞体（6）的前端则设置有多个在圆周方向上均匀分布的锁紧部（8），所述锁紧部（8）的端部则设置有弧形驱动面（9），所述壳体（1）内开设有位于中心轴（4）外的锁紧槽，所述锁紧槽内活动连接有锁紧球（10），且所述的锁紧球（10）与锁紧部（8）一一对应，所述活塞体（6）的端部开设有沉孔，所述沉孔内设置有第一弹簧（11），所述第一弹簧（11）位于活塞体（6）和壳体（1）的后盖（12）之间，在壳体（1）上还设置有与活塞腔相连通的气路接头（13），所述后盖（12）上设置有与活塞体（6）相匹配的第一传感器（14），在壳体（1）内还活动连接有上触发杆（15）和下触发杆（16），所述上触发杆（15）和下触发杆（16）外均套接有一个第二弹簧（17），所述下触发杆（16）的尾端设置有触发块（18），在壳体（1）外设置有第二传感器（19），所述触发块（18）能够触发第二传感器（19），所述定位机构用来夹持的刀套（20）的侧壁上，设置有与所述定位销孔（5）相匹配的定位销轴（21），所述定位销轴（21）的端部设置有定位凸起（22），且所述的定位凸起（22）的前后两端为圆台状。

技术总结
本实用新型公开一种刀库刀套夹持定位机构，其特征在于：所述的定位机构包括壳体，壳体的一端设置有对称分布的上定位片和下定位片，所述上定位片和下定位片上均设置有弧形定位槽，所述壳体内设置有中心轴，中心轴的一端开设有定位销孔，所述中心轴外活动套接有活塞体，所述活塞体上的活塞部位于壳体内的活塞腔中，而活塞体的前端则设置有多个在圆周方向上均匀分布的锁紧部，所述锁紧部的端部则设置有弧形驱动面，所述壳体内开设有位于中心轴外的锁紧槽，所述锁紧槽内活动连接有锁紧球，且所述的锁紧球与锁紧部一一对应，所述活塞体的端部开设有沉孔，所述沉孔内设置有第一弹簧，所述第一弹簧位于活塞体和壳体的后盖之间。述第一弹簧位于活塞体和壳体的后盖之间。述第一弹簧位于活塞体和壳体的后盖之间。


技术研发人员：杨铭东 王彩年 王盟 马骋 孙造 高永强 徐维国 宫喜攀 陈帅 滕人涛
受保护的技术使用者：通用技术集团大连机床有限责任公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/9/16