本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、換刀時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于一些以旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床或者專用機(jī)床。

對(duì)于目前的轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置，在換刀的過(guò)程中，往往需要進(jìn)行主軸和磚塔臺(tái)的嚙合齒輪脫離與嚙合等動(dòng)作，這樣會(huì)降低系統(tǒng)的工作效率，不利于生產(chǎn)率的提升，并且，其結(jié)構(gòu)上也較為復(fù)雜。另外，有些轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置的轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)仍需要額外的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的尺寸的小型化是不利的，在空間有限的情況下會(huì)限制這些裝置的使用。例如，一種數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)換刀裝置(2012202801265)就屬于此種情況，它在系統(tǒng)的定位孔確定位置之后，需要由升降氣缸帶動(dòng)主軸電機(jī)下降，使主軸電機(jī)錐齒輪與磚塔臺(tái)主軸頭錐齒輪相嚙合；同時(shí)，在換刀時(shí)，首先要進(jìn)行的也是主軸電機(jī)錐齒輪和磚塔頭錐齒輪的脫離，在很大程度上限制了工作效率的提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置，以解決目前存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：電機(jī)軸組件、軸ⅰ、軸ⅱ兩端均通過(guò)軸承與殼體相應(yīng)安裝孔配合安裝，直齒輪ⅰ與軸ⅰ通過(guò)花鍵配合安裝，并與電機(jī)軸組件中的直齒輪相配合，墊板、刀盤轉(zhuǎn)軸固定板通過(guò)螺栓與殼體固定連接，墊板處于二者之間，刀具組件通過(guò)軸承與刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件中的刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上的安裝孔相配合，并且通過(guò)螺栓固定在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上，共有六組，分別與刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上的六個(gè)安裝孔配合安裝，刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件中刀具轉(zhuǎn)臺(tái)與刀盤轉(zhuǎn)軸固定板之間通過(guò)軸承配合，并且二者接觸邊緣有密封圈，軸ⅰ與軸ⅱ之間通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)在一起，兩軸與聯(lián)軸器均通過(guò)花鍵配合，電磁離合器與軸ⅱ末端螺紋配合安裝，電磁離合器擋板iii通過(guò)螺釘安裝在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板上，電磁離合器銜鐵通過(guò)螺釘安裝在每個(gè)刀具組件的刀具固定套上，直齒輪ⅱ通過(guò)花鍵與錐齒輪軸配合，與電機(jī)軸組件中齒輪ⅱ相嚙合，左側(cè)通過(guò)螺釘與擋板固定，錐齒輪軸通過(guò)軸承與殼體安裝，該錐齒輪軸的錐齒輪與錐齒輪相嚙合，錐齒輪安裝在蝸桿軸上，蝸桿軸通過(guò)軸承與殼體連接，該蝸桿軸與蝸輪嚙合。

本發(fā)明所述的電機(jī)軸組件的結(jié)構(gòu)是：軸iii通過(guò)軸承與殼體上的安裝孔配合安裝，端蓋i與殼體通過(guò)螺釘固定連接，密封圈i與端蓋i上的密封圈槽配合，并與軸iii表面密封連接，定位塊ⅰ、定位塊ⅱ分別緊挨兩側(cè)軸承安裝，用于齒輪的定位，齒輪ⅰ、齒輪ⅱ分別通過(guò)螺栓與超越離合器ⅰ、超越離合器ⅱ固定連接，超越離合器ⅰ、超越離合器ⅱ與軸iii通過(guò)花鍵連接，超越離合器ⅰ、超越離合器ⅱ安裝后正常工作方向相反。

本發(fā)明所述的刀具組件的結(jié)構(gòu)是：固定螺桿一端穿過(guò)套筒、另一端與刀具螺紋連接，三者均安裝在刀具固定套的安裝孔內(nèi)，刀具固定套通過(guò)軸承安裝在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上的刀具組件孔內(nèi)，端蓋ii通過(guò)通孔套在刀具固定套上、并通過(guò)螺釘固定在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上，密封圈ii安裝在端蓋ii內(nèi)部凹槽中，與刀具固定套外表面緊密相合，電磁離合器的銜鐵通過(guò)螺釘安裝在刀具固定套上。

本發(fā)明所述的刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件的結(jié)構(gòu)是：刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上共有六個(gè)安裝孔，用于安裝刀具組件，定位裝置螺釘、定位裝置彈簧以及定位裝置滾珠組成定位裝置，共有六組，其位置與六組刀具位置相對(duì)應(yīng)，安裝在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)的安裝孔中，壓力傳感器安裝在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板的凹槽中，僅有一個(gè)，凹槽位置處于定位裝置滾珠的運(yùn)動(dòng)軌跡之上，鋼珠經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)對(duì)壓力傳感器產(chǎn)生壓力，使其產(chǎn)生信號(hào)，刀盤轉(zhuǎn)軸兩段分別通過(guò)花鍵與蝸輪和刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相配合，蝸輪外側(cè)有擋板，通過(guò)螺釘固定在刀盤轉(zhuǎn)軸上；擋板ⅰ通過(guò)螺釘固定在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上；端蓋iii則通過(guò)螺釘固定在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板上，二者之間有墊圈，端蓋iii內(nèi)部凹槽中為密封圈iii，刀盤轉(zhuǎn)軸與刀盤轉(zhuǎn)軸固定板上的安裝孔通過(guò)兩對(duì)軸承配合安裝，兩對(duì)軸承之間相對(duì)位置由軸套保證，軸套與刀盤轉(zhuǎn)軸外表面套接，在蝸輪與相近的軸承之間，有定位塊iii，用于蝸輪的安裝定位。

本發(fā)明所述電磁離合器的結(jié)構(gòu)是：活動(dòng)塊、磁軛、擋板、彈簧、摩擦片組成電磁離合器主體，電磁離合器主體中間有圓形螺紋孔，與軸ⅱ末端通過(guò)螺紋連接，擋板iii通過(guò)螺釘安裝在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板上，電磁離合器銜鐵通過(guò)螺釘安裝在刀具組件的刀具固定套上。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)新穎，避免了在換刀過(guò)程中的主軸和磚塔臺(tái)的嚙合齒輪必須不斷隨工作狀態(tài)而脫離和嚙合的動(dòng)作，提高了加工的效率，同時(shí)，采用電磁離合器控制刀具組件與旋轉(zhuǎn)軸之間的聯(lián)結(jié)與斷開(kāi)，也無(wú)需氣壓機(jī)構(gòu)或者杠桿、連桿機(jī)構(gòu)的輔助，同時(shí)，無(wú)需換刀電機(jī)的使用，主軸電機(jī)一物二用，整個(gè)換刀裝置在結(jié)構(gòu)上更加緊湊，更加有利于在空間有限的情況下的推廣使用。

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)明的剖視圖；

圖3是本發(fā)明電機(jī)軸組件、直齒輪ⅱ、錐齒輪軸和錐齒輪的俯視圖；

圖4是本發(fā)明電機(jī)軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明刀具組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明電磁離合器安裝示意圖；

圖8.是本發(fā)明工作原理流程圖；

其中：殼體1，電機(jī)軸組件2，直齒輪ⅰ3，軸ⅰ4，墊板5，刀具組件6，刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7，刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件8，聯(lián)軸器9，軸ⅱ10，電磁離合器11，直齒輪ⅱ12，錐齒輪軸13，錐齒輪14，蝸桿軸15，軸iii201，定位塊ⅰ202，超越離合器ⅰ203，齒輪ⅰ204，超越離合器ⅱ205，齒輪ⅱ206，定位塊ⅱ207，端蓋i208，密封圈i209，固定套601，固定螺桿602，刀具603，套筒604，密封圈ii605，端蓋ii606，刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801，定位裝置螺釘802，定位裝置彈簧803，擋板ⅰ804，刀盤轉(zhuǎn)軸805，密封圈iii806，端蓋iii807，定位裝置滾珠808，壓力傳感器809，蝸輪810，擋板ⅱ811，定位塊iii812，軸套813，墊圈814，活動(dòng)塊1101，磁軛1102，擋板iii1103，彈簧1104，摩擦片1105，銜鐵1106。

具體實(shí)施方式

電機(jī)軸組件2、軸ⅰ4、軸ⅱ10兩端均通過(guò)軸承與殼體1相應(yīng)安裝孔配合安裝，直齒輪ⅰ3與軸ⅰ4通過(guò)花鍵配合安裝，并與電機(jī)軸組件2中的直齒輪204相配合；墊板5、刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7通過(guò)螺栓與殼體1配合安裝，墊板5處于二者之間，刀具組件6通過(guò)軸承與刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件8中的刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801上的安裝孔相配合，并且通過(guò)螺栓固定在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801上，共有6組，分別與刀具轉(zhuǎn)臺(tái)上的六個(gè)安裝孔配合安裝，刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件8中刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801與刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7之間通過(guò)軸承配合，可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且二者接觸邊緣有密封圈保護(hù)，軸ⅰ4與軸ⅱ10之間通過(guò)聯(lián)軸器9聯(lián)結(jié)在一起，兩軸與聯(lián)軸器9均通過(guò)花鍵配合，電磁離合器11與軸ⅱ10末端螺紋配合安裝，電磁離合器擋板iii1103通過(guò)螺釘安裝在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7上，電磁離合器銜鐵1106通過(guò)螺釘安裝在每個(gè)刀具組件6的刀具固定套601上，通電后電磁離合器主體將吸附銜鐵1106，直齒輪ⅱ12通過(guò)花鍵與錐齒輪軸13配合，與電機(jī)軸組件2中齒輪ⅱ206相嚙合，左側(cè)通過(guò)螺釘與擋板固定；錐齒輪軸13通過(guò)軸承與殼體1安裝，該錐齒輪軸的錐齒輪與錐齒輪14相嚙合，錐齒輪14安裝在蝸桿軸15上，蝸桿軸15通過(guò)軸承與殼體1連接，該蝸桿軸15與蝸輪810嚙合。

本發(fā)明所述的電機(jī)軸組件2的結(jié)構(gòu)是：軸iii201通過(guò)軸承與殼體1上的安裝孔配合安裝，軸左端通過(guò)花鍵與電機(jī)聯(lián)結(jié)，傳輸動(dòng)力，端蓋i208與殼體1通過(guò)螺釘固定連接，密封圈i209與端蓋i208上的密封圈槽配合，并與軸iii201表面密封連接，定位塊ⅰ202、定位塊ⅱ207分別緊挨兩側(cè)軸承安裝，用于齒輪的定位，齒輪ⅰ204、齒輪ⅱ206分別通過(guò)螺栓與超越離合器ⅰ203、超越離合器ⅱ205固定連接，超越離合器ⅰ203、超越離合器ⅱ205與軸iii201通過(guò)花鍵連接，超越離合器ⅰ203、超越離合器ⅱ205安裝后正常工作方向相反，電機(jī)軸正轉(zhuǎn)時(shí)，超越離合器ⅰ203正常工作傳遞扭矩，超越離合器ⅱ205脫離發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，換刀相關(guān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不工作，加工相關(guān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行；反之亦然。

本發(fā)明所述的刀具組件6的結(jié)構(gòu)是：固定螺桿602一端穿過(guò)套筒604、另一端與刀具603螺紋連接，三者均安裝在刀具固定套601的安裝孔內(nèi)，刀具固定套601通過(guò)軸承安裝在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801上的刀具組件孔內(nèi)，端蓋ii606通過(guò)通孔套在刀具固定套601上、并通過(guò)螺釘固定在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801上，密封圈ii605安裝在端蓋ii606內(nèi)部凹槽中，與刀具固定套601外表面緊密相合，電磁離合器11的銜鐵1106通過(guò)螺釘安裝在刀具固定套601上。

本發(fā)明所述的刀具轉(zhuǎn)臺(tái)相關(guān)組件8的結(jié)構(gòu)是：刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801上共有6個(gè)安裝孔，用于安裝刀具組件6，是通過(guò)軸承與刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7配合的，邊緣位置有密封圈進(jìn)行密封，二者之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；定位裝置螺釘802、定位裝置彈簧803以及定位裝置滾珠808組成定位裝置，共有6組，其位置與6組刀具位置相對(duì)應(yīng)，安裝在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801的安裝孔中，壓力傳感器809安裝在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7的凹槽中，僅有一個(gè)，凹槽位置處于定位裝置滾珠808的運(yùn)動(dòng)軌跡之上，鋼珠808經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)對(duì)壓力傳感器809產(chǎn)生壓力，使其產(chǎn)生信號(hào)；刀盤轉(zhuǎn)軸805兩段分別通過(guò)花鍵與蝸輪810和刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801相配合，蝸輪810外側(cè)有擋板811，通過(guò)螺釘固定在刀盤轉(zhuǎn)軸805上；擋板ⅰ804通過(guò)螺釘固定在刀具轉(zhuǎn)臺(tái)801上；端蓋iii807則通過(guò)螺釘固定在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7上，二者之間有墊圈814，端蓋iii807內(nèi)部凹槽中為密封圈iii806；刀盤轉(zhuǎn)軸805與刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7上的安裝孔通過(guò)兩對(duì)軸承配合安裝，兩對(duì)軸承之間相對(duì)位置由軸套813保證，軸套813與刀盤轉(zhuǎn)軸外表面套接，在蝸輪810與相近的軸承之間，有定位塊iii812，用于蝸輪的安裝定位。

所述電磁離合器11的結(jié)構(gòu)是：活動(dòng)塊1101、磁軛1102、擋板1103、彈簧1104、摩擦片1105組成電磁離合器主體，電磁離合器主體中間有圓形螺紋孔，與軸ⅱ10末端通過(guò)螺紋連接，擋板iii1103通過(guò)螺釘安裝在刀盤轉(zhuǎn)軸固定板7上，電磁離合器銜鐵1106通過(guò)螺釘安裝在刀具組件6的刀具固定套601上；電磁離合器只有一個(gè)，每一組刀具的固定套上均有一個(gè)銜鐵組件，共6個(gè)。

本發(fā)明所述工作原理如圖8所示。機(jī)床從控制器接收信號(hào)，判斷是否為換刀信號(hào)，如果是，那么，控制電磁離合器11斷電，使銜鐵脫離。此時(shí)，電機(jī)倒轉(zhuǎn)，超越離合器ⅰ203脫離，與軸iii201相對(duì)滑動(dòng)、超越離合器ⅱ205閉合，可以正常傳動(dòng)扭矩，從而使軸ⅰ4停止工作，而刀盤在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下正常轉(zhuǎn)動(dòng)，完成換刀動(dòng)作；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)刀具的位置時(shí)，定位裝置滾珠808將會(huì)到達(dá)壓力傳感器809處，在定位裝置彈簧803作用下，對(duì)壓力傳感器809產(chǎn)生壓力，使其發(fā)出信號(hào)，使電機(jī)停轉(zhuǎn)并且使電磁離合器11通電，吸附銜鐵，使刀具組件6和軸ⅱ10聯(lián)結(jié)為一體，能夠隨軸ⅱ10的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，控制器繼續(xù)接收信號(hào)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。如果判斷之后不是換刀信號(hào)，而是工作信號(hào)，那么，電機(jī)正轉(zhuǎn)，超越離合器ⅰ203閉合，可以正常傳遞扭矩、超越離合器ⅱ205脫離，與軸iii201相對(duì)滑動(dòng)，刀具將隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以完成零件的切削加工過(guò)程，而刀盤相關(guān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則停止工作。同樣在動(dòng)作結(jié)束之后會(huì)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，重新接收信號(hào)。