本發(fā)明涉及機(jī)床上的換刀裝置，具體地說(shuō)涉及一種伸縮旋轉(zhuǎn)換刀裝置。

背景技術(shù)：

自動(dòng)化程度高的機(jī)床，通常會(huì)帶有刀庫(kù)和換刀裝置，利用換刀裝置將刀庫(kù)中的一刀具換到機(jī)床的加工主軸上進(jìn)行切削加工。

現(xiàn)有的換刀裝置一般采用板槽與導(dǎo)輪的配合，實(shí)現(xiàn)夾刀手的伸縮、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用夾刀手夾持刀具進(jìn)行換刀。這種板槽與導(dǎo)輪配合的傳動(dòng)，一般精度不高，反映在換刀過(guò)程中就是夾刀手伸縮、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的定位精度不高；而且，當(dāng)板槽與導(dǎo)輪長(zhǎng)期摩擦出現(xiàn)損耗后，由此產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差很難得到補(bǔ)償，從而進(jìn)一步降低換刀精度。

因此，現(xiàn)有換刀裝置雖能完成換刀，但存在運(yùn)動(dòng)精度不高、傳動(dòng)誤差難補(bǔ)償?shù)牟蛔恪?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種傳動(dòng)精度高、傳動(dòng)誤差易補(bǔ)償?shù)纳炜s旋轉(zhuǎn)換刀裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種伸縮旋轉(zhuǎn)換刀裝置，包括：

一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力輸出部設(shè)有一驅(qū)動(dòng)力輸出齒輪；

一切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸，在該傳動(dòng)軸上設(shè)有傳動(dòng)力輸入齒輪，該傳動(dòng)力輸入齒輪與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力輸出齒輪傳動(dòng)連接，在該傳動(dòng)軸上還設(shè)有活動(dòng)的傳動(dòng)力輸出齒輪，該傳動(dòng)力輸出齒輪與一切換氣缸的驅(qū)動(dòng)桿固接；

一伸縮旋轉(zhuǎn)組件，該伸縮旋轉(zhuǎn)組件設(shè)有伸縮動(dòng)力輸入齒輪、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪和伸縮旋轉(zhuǎn)件，所述切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)力輸出齒輪在所述切換氣缸的驅(qū)動(dòng)下可切換地分別與所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪、所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接；所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪、所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪可帶動(dòng)所述伸縮旋轉(zhuǎn)件分別實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

一夾刀手，該夾刀手設(shè)置在所述伸縮旋轉(zhuǎn)件上。

進(jìn)一步，所述伸縮旋轉(zhuǎn)組件包括套筒，套筒中設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)連接件，旋轉(zhuǎn)連接件的下部固接所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪，旋轉(zhuǎn)連接件的上部設(shè)有花鍵槽，所述伸縮旋轉(zhuǎn)件為花鍵軸，所述伸縮旋轉(zhuǎn)件插入旋轉(zhuǎn)連接件的花鍵槽中；所述伸縮旋轉(zhuǎn)組件還包括轉(zhuǎn)動(dòng)座，所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)座中，所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪中穿設(shè)伸縮桿，伸縮桿的外周面上設(shè)有螺旋槽，所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪中設(shè)有與伸縮桿的螺旋槽相適配的槽輪，伸縮桿的下部設(shè)有防轉(zhuǎn)直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，伸縮桿的上部與所述伸縮旋轉(zhuǎn)件可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡接。

進(jìn)一步，所述伸縮桿的上部與所述伸縮旋轉(zhuǎn)件通過(guò)軸承套、端蓋實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡接，所述軸承套中設(shè)有軸承，所述伸縮桿的上部設(shè)有軸肩部，該軸肩部通過(guò)一軸肩件抵住軸承的下面，所述伸縮桿的上端部設(shè)有螺紋配合的軸端件，所述伸縮桿通過(guò)該軸端件抵住軸承的上面；所述軸承套的上部固接所述端蓋，該端蓋通過(guò)一螺栓與所述伸縮旋轉(zhuǎn)件固接。

進(jìn)一步，所述防轉(zhuǎn)直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括一直線導(dǎo)向槽，該直線導(dǎo)向槽中設(shè)有相適配的滑塊，該滑塊與所述伸縮桿的下部固接。

進(jìn)一步，伸縮旋轉(zhuǎn)換刀裝置還包括一止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括不轉(zhuǎn)的伸縮止轉(zhuǎn)齒輪和旋轉(zhuǎn)止轉(zhuǎn)齒輪，該伸縮止轉(zhuǎn)齒輪、該旋轉(zhuǎn)止轉(zhuǎn)齒輪均與所述切換氣缸的驅(qū)動(dòng)桿固接；當(dāng)所述傳動(dòng)力輸出齒輪被所述切換氣缸驅(qū)動(dòng)與所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)止轉(zhuǎn)齒輪被所述切換氣缸驅(qū)動(dòng)與所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪嚙合；當(dāng)所述傳動(dòng)力輸出齒輪被所述切換氣缸驅(qū)動(dòng)與所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，所述伸縮止轉(zhuǎn)齒輪被所述切換氣缸驅(qū)動(dòng)與所述伸縮動(dòng)力輸入齒輪嚙合。

本發(fā)明的工作方式是：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于提供驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力輸出部的驅(qū)動(dòng)力輸出齒輪與切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接，將驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)給切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸，進(jìn)而傳動(dòng)給傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)力輸出齒輪；

切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)力輸出齒輪在切換氣缸的驅(qū)動(dòng)下可切換地分別與伸縮動(dòng)力輸入齒輪、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接；當(dāng)傳動(dòng)力輸出齒輪與伸縮動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，即可帶動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)件實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)，即可帶動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)件上的夾刀手實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)力輸出齒輪與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，即可帶動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)件實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即可帶動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)件上的夾刀手實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

夾刀手用于夾持刀具，通過(guò)伸縮、旋轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)，即可將刀庫(kù)中的刀具換到機(jī)床的加工主軸上。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)、齒傳動(dòng)，具有高傳動(dòng)精度；而且，當(dāng)出現(xiàn)磨損產(chǎn)生傳動(dòng)誤差后，可通過(guò)調(diào)整控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)量，輕松對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。因此，本發(fā)明具有傳動(dòng)精度高、傳動(dòng)誤差易補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明不含機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明不含機(jī)架的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中伸縮旋轉(zhuǎn)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中伸縮旋轉(zhuǎn)組件的立體分解圖；

圖6是本發(fā)明中伸縮旋轉(zhuǎn)組件的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明中伸縮桿與伸縮旋轉(zhuǎn)件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7中A部的放大圖；

圖9是本發(fā)明中止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)分別是：

（10）機(jī)架；

（20）驅(qū)動(dòng)電機(jī)，（21）驅(qū)動(dòng)力輸出斜齒輪；

（30）切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，（31）傳動(dòng)軸，（32）傳動(dòng)力輸入斜齒輪，（33）傳動(dòng)力輸出直齒輪，（34）切換氣缸；

（40）伸縮旋轉(zhuǎn)組件，（41）套筒，（42）旋轉(zhuǎn)連接件，（43）旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪，（44）槽件，（45）伸縮旋轉(zhuǎn)件，（46）轉(zhuǎn)動(dòng)座，（47）伸縮動(dòng)力輸入直齒輪，（48）輪件，（49）伸縮桿；

（50）防轉(zhuǎn)直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，（51）直線導(dǎo)向槽，（52）滑塊；

（61）軸承套，（62）端蓋，（63）上軸承，（64）中軸承，（65）下軸承，（66）軸肩部，（67）軸肩件，（68）軸端件，（69）螺栓；

（70）夾刀手；

（80）止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，（81）伸縮止轉(zhuǎn)直齒輪，（82）旋轉(zhuǎn)止轉(zhuǎn)直齒輪。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

參看圖1、2、3、4，本發(fā)明一種伸縮旋轉(zhuǎn)換刀裝置，包括機(jī)架10，機(jī)架10上安裝橫置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)20，驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的驅(qū)動(dòng)力輸出部設(shè)有驅(qū)動(dòng)力輸出斜齒輪21。

機(jī)架10上還安裝有切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30，切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30豎置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的旁側(cè)，切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30包括豎置的傳動(dòng)軸31，在傳動(dòng)軸31上設(shè)有傳動(dòng)力輸入斜齒輪32，傳動(dòng)力輸入斜齒輪32與驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的驅(qū)動(dòng)力輸出斜齒輪21傳動(dòng)嚙合；在傳動(dòng)軸31上、傳動(dòng)力輸入斜齒輪32的上方還設(shè)有可在傳動(dòng)軸31上上下活動(dòng)的傳動(dòng)力輸出直齒輪33；機(jī)架10上還裝有切換氣缸34，切換氣缸34的驅(qū)動(dòng)桿與傳動(dòng)力輸出直齒輪33固接，可驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)力輸出直齒輪33在傳動(dòng)軸31上上下移動(dòng)。

參看圖5、6，在切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30的旁側(cè)設(shè)有豎置的伸縮旋轉(zhuǎn)組件40，伸縮旋轉(zhuǎn)組件40包括套筒41、旋轉(zhuǎn)連接件42、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43、槽件44、伸縮旋轉(zhuǎn)件45、轉(zhuǎn)動(dòng)座46、伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47、輪件48和伸縮桿49。

套筒41設(shè)在機(jī)架10上，套筒41中通過(guò)軸承設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)連接件42，旋轉(zhuǎn)連接件42的下端部固接旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43，旋轉(zhuǎn)連接件42的上端部固接槽件44，槽件44中設(shè)有花鍵槽，伸縮旋轉(zhuǎn)件45為花鍵軸，伸縮旋轉(zhuǎn)件45通過(guò)槽件44的花鍵槽插入旋轉(zhuǎn)連接件42中，這樣旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43就可帶動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)件45實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

轉(zhuǎn)動(dòng)座46設(shè)在機(jī)架10中，轉(zhuǎn)動(dòng)座46中通過(guò)軸承設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47，伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43上下間隔設(shè)置，切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30的傳動(dòng)力輸出直齒輪33在切換氣缸34的驅(qū)動(dòng)下便可上下活動(dòng)地分別與伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43傳動(dòng)嚙合；伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47中固接輪件48，輪件48上設(shè)有凸出的槽輪，伸縮桿49穿設(shè)在輪件48中，伸縮桿49的外周面上設(shè)有螺旋槽，輪件48的槽輪伸入伸縮桿49的螺旋槽中。

伸縮桿49的下部設(shè)有防轉(zhuǎn)直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)50，防轉(zhuǎn)直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)50包括豎置的直線導(dǎo)向槽51，直線導(dǎo)向槽51中設(shè)有相適配的滑塊52，滑塊52與伸縮桿49的下部固接。

參看圖7、8，伸縮桿49的上部與伸縮旋轉(zhuǎn)件45通過(guò)軸承套61、端蓋62實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡接，軸承套61中設(shè)有上軸承63、中軸承64、下軸承65，伸縮桿49的上部設(shè)有軸肩部66，該軸肩部66通過(guò)軸肩件67抵住下軸承65的下面，伸縮桿49的上端部設(shè)有螺紋配合的軸端件68，伸縮桿49通過(guò)軸端件68抵住上軸承63的上面；軸承套61的上部固接端蓋62，一個(gè)螺栓69穿過(guò)伸縮旋轉(zhuǎn)件45與端蓋62螺紋連接，使端蓋62與伸縮旋轉(zhuǎn)件45固接。

當(dāng)伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47在轉(zhuǎn)動(dòng)座46中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪件48隨伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47一同轉(zhuǎn)動(dòng)，在輪件48槽輪與伸縮桿49螺旋槽的配合驅(qū)動(dòng)下，伸縮桿49只能沿防轉(zhuǎn)直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)50的直線導(dǎo)向槽51上下伸縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)伸縮旋轉(zhuǎn)件45實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)。

在伸縮旋轉(zhuǎn)件45的頂部設(shè)有水平對(duì)置的兩個(gè)夾刀手70。

參看圖9，與切換氣缸34的驅(qū)動(dòng)桿固接的還有止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)80，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)80包括不能轉(zhuǎn)動(dòng)的伸縮止轉(zhuǎn)直齒輪81和旋轉(zhuǎn)止轉(zhuǎn)直齒輪82；當(dāng)傳動(dòng)力輸出直齒輪33被切換氣缸34驅(qū)動(dòng)與伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47傳動(dòng)連接時(shí)，旋轉(zhuǎn)止轉(zhuǎn)直齒輪82同時(shí)被切換氣缸34驅(qū)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43嚙合，使得旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得伸縮旋轉(zhuǎn)件45及其上的夾刀手70不能發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)力輸出直齒輪33被切換氣缸34驅(qū)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入直齒輪43傳動(dòng)連接時(shí)，伸縮止轉(zhuǎn)直齒輪81同時(shí)被切換氣缸34驅(qū)動(dòng)與伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47嚙合，使得伸縮動(dòng)力輸入直齒輪47不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得伸縮旋轉(zhuǎn)件45及其上的夾刀手70不能發(fā)生伸縮運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明一種伸縮旋轉(zhuǎn)換刀裝置，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、切換傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30進(jìn)行傳動(dòng)并對(duì)伸縮旋轉(zhuǎn)組件40進(jìn)行伸縮、旋轉(zhuǎn)切換，使得夾刀手70實(shí)現(xiàn)伸縮、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而完成換刀，具有傳動(dòng)精度高的特點(diǎn)，而且通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)量即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)位置的控制及補(bǔ)償。

以上所述，僅是本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)上面實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)的范圍內(nèi)。