一种超声刀柄装卸装置及其装卸方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于超声振动加工装置技术领域，具体涉及一种超声刀柄装卸装置及其装卸方法，用于超声刀柄接口与机床主轴接口进行安装和拆卸以及超声刀柄Ⅴ与机床主轴Ⅵ进行电性连接，超声刀柄装卸装置包括水平调节组件Ⅰ、竖向调节组件Ⅱ、支撑组件Ⅲ以及定位组件Ⅳ；定位组件Ⅳ设置于支撑组件Ⅲ，超声刀柄Ⅴ通过定位组件Ⅳ在支撑组件Ⅲ卧式放置，支撑组件Ⅲ的底部与竖向调节组件Ⅱ连接，竖向调节组件Ⅱ位于支撑组件Ⅲ与水平调节组件Ⅰ之间，水平调节组件Ⅰ活动配合于机床导轨。本发明专利技术通过调节装卸装置能够使超声刀柄接口与机床主轴接口、超声刀柄的电路接受部位与机床主轴的超声电源发射部位同时完成对接。

An ultrasonic tool handle handling device and its handling method

【技术实现步骤摘要】
一种超声刀柄装卸装置及其装卸方法
本专利技术属于超声振动加工装置
，具体涉及一种超声刀柄装卸装置及其装卸方法。
技术介绍
超声加工在材料加工领域中有广泛的应用前景，其主要是运用超声的高频振动来加工材料，超声刀柄是在不改变机床原有状态的情况下，通过电主轴的更换或刀柄的即插即用，进行机床功能升级，提高机床的功能，超声刀柄也可用于机器人加工中心，是当前解决硬、脆、韧材料，尤其是新一代手机玻璃、蓝宝石、陶瓷等材料的利器。用于超声波加工的工具不需要旋转，工件和工具之间没有复杂的相对运动，因此加工工具可采用较软的材料做成复杂的形状，易于实现各种复杂形状的成型孔和成型表面的加工。超声刀柄主要应用于精密数控机床及CNC加工中心，对“硬、脆、黏”等特殊材料及复合材料，可进行钻(微孔、深孔)、铣、磨削、珩磨等加工方式。现有的超声波加工机床或机器人加工中心，超声刀柄的装卸基本上都是通过人工手抬的更装方式，刀柄装卸过程中需要两位以上的工作人员配合完成，刀柄一次性对准更换的成功率较低。目前高度集成化的超声刀柄的体积和质量较大，刀柄的形状特征也远区别与常规的标准系列化刀柄，故现有的机床或机器人加工中心的装置难以满足实际应用需求。此外，超声刀柄更装到机床主轴上需要刀柄接口与机床主轴接口无缝对接，机床主轴的超声电源发射部位与超声刀柄的电路接受部位也必须对接到位。但是，采用人工手抬方式进行超声刀柄与机床主轴进行对接时，无法使刀柄接口与机床主轴接口、超声刀柄的电路接受部位与机床主轴的超声电源发射部位同时完成对接。专利技术内容本专利技术的目的是为了解决现有技术中通过人工手抬方式进行超声刀柄装卸时，刀柄一次性对准更换的成功率较低以及采用人工手抬方式无法使超声刀柄接口与机床主轴接口、超声刀柄的电路接受部位与机床主轴的超声电源发射部位同时完成对接的问题，提出了一种超声刀柄装卸装置及其装卸方法。为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种超声刀柄装卸装置，用于超声刀柄接口与机床主轴接口进行安装和拆卸以及超声刀柄Ⅴ与机床主轴Ⅵ进行电性连接，包括水平调节组件Ⅰ、竖向调节组件Ⅱ、支撑组件Ⅲ以及定位组件Ⅳ；定位组件Ⅳ设置于支撑组件Ⅲ，超声刀柄Ⅴ通过定位组件Ⅳ在支撑组件Ⅲ卧式放置，支撑组件Ⅲ的底部与竖向调节组件Ⅱ连接，竖向调节组件Ⅱ位于支撑组件Ⅲ与水平调节组件Ⅰ之间，水平调节组件Ⅰ活动配合于机床导轨。进一步地，支撑组件Ⅲ的底部为第一支板，第一支板的两端分别设有第二支板与第三支板，超声刀柄Ⅴ的标准刀柄放置于第二支板，超声刀柄Ⅴ的筒体放置于第三支板；第二支板具有与标准刀柄相适配的弧形槽，第三支板具有与筒体相适配的弧形槽。进一步地，定位组件Ⅳ包括第一定位件与第二定位件；第二支板的弧形槽底部设有第一定位件；标准刀柄设有与第一定位件相匹配的定位部，以使超声刀柄接口与机床主轴接口对接；第二支板设有第二定位件；通过第二定位件对超声刀柄接线盒在支撑组件Ⅲ的放置位置进行定位，以使超声刀柄接线盒与机床主轴接线盒对接。进一步地，水平调节组件Ⅰ包括第一直线光轴，第一直线光轴套设有滚轮与第一标准缝固定环，滚轮活动配合于第一直线光轴，第一标准缝固定环靠近滚轮并与滚轮一一对应。进一步地，水平调节组件Ⅰ还包括两个平行的第四支板，第一直线光轴贯穿两个平行的第四支板，两个第四支板的顶部之间通过第五支板连接。进一步地，第四支板设有与第一直线光轴相适配的轴孔，第一直线光轴与轴孔过盈配合，第一直线光轴与轴孔之间设有C型轴用挡圈。进一步地，竖向调节组件Ⅱ包括第二直线光轴、法兰支架以及法兰直线轴承；法兰支架套设于第二直线光轴并与第一支板固定连接，第一支板设有与第二直线光轴相适配的通孔；法兰直线轴承套设于第二直线光轴并与第五支板固定连接，第二直线光轴贯穿第五支板。进一步地，竖向调节组件Ⅱ还包括螺旋弹簧、螺纹微调锁紧结构；法兰支架设有螺纹微调锁紧结构，法兰支架活动配合于第二直线光轴并通过螺纹微调锁紧结构与第二直线光轴固定；螺旋弹簧套设于第二直线光轴并位于法兰直线轴承与法兰支架之间。进一步地，竖向调节组件Ⅱ还包括第二标准缝固定环，第二直线光轴伸进水平调节组件Ⅰ内的一端套设有第二标准缝固定环。本专利技术还提供一种超声刀柄装卸方法，包括以下步骤，S1：将装卸装置放置于装卸区，将超声刀柄卧式放置于支撑组件，并使标准刀柄的定位部放置在第一定位件所在的位置处；旋转超声刀柄的轴套，使轴套上安装的超声刀柄接线盒放置在第二定位件所在的位置处；S2：调整机床主轴方向，使机床主轴接口的中心线与超声刀柄接口的中心线平行并位于同一竖直平面；装卸装置通过水平调节组件朝机床主轴的位置运动；S3：装卸装置靠近机床主轴后，调整竖向调节组件，使机床主轴接口的中心线与超声刀柄接口的中心线位于同一直线上；通过调整水平调节组件使机床主轴接口与超声刀柄接口进行对接安装并且使超声刀柄接线盒与机床主轴接线盒进行电性连接，机床主轴与超声刀柄安装完成；机床主轴与超声刀柄安装完成时记录机床主轴所在的位置参数；S4：控制机床主轴带动超声刀柄移出支撑组件，并控制机床主轴将超声刀柄由装卸区移至工作区；S5：超声刀柄拆卸时，机床主轴将超声刀柄由工作区移至装卸区；超声刀柄移至装卸区时，调整机床主轴的方向使超声刀柄卧式放置，并将卧式放置的超声刀柄平稳放置于支撑组件，完成机床主轴与超声刀柄的卸载；S6：超声刀柄再次与机床主轴安装时，机床主轴放置于步骤S3中记录的位置，放置有超声刀柄的装卸装置靠近机床主轴后直接进行对接安装。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：(1)本专利技术能够使超声刀柄接口与机床主轴接口、超声刀柄的电路接受部位与机床主轴的超声电源发射部位同时完成对接，并且结构简单可靠，操作工艺简单、功能完善，能够提高超声刀柄的换刀效率，定位精度以及安装可靠性，使用的过程中省时省力；(2)本专利技术多处零部件设计采用标准件，能够保证所设计产品的质量，便于互换和提高生产装配效率，可组织专业化的大生产，同时也可降低生产成本；(3)相比较目前超声波加工设备行业中，缺乏超声刀柄的在线快速装卸设备情况下，本专利技术所设的一种超声刀柄装卸装置设备及装卸方法，可进一步填补市场空白。附图说明图1为本专利技术实施例一种超声刀柄装卸装置整体结构图；图2为本专利技术实施例一种超声刀柄装卸装置分解结构图；图3为图1中B-B剖面图；图4为图1中A-A剖面图；图5为超声刀柄装卸步骤S1示意图；图6为超声刀柄装卸步骤S2示意图；图7为超声刀柄装卸步骤S3示意图；图8为超声刀柄装卸步骤S4示意图；图9为超声刀柄装卸步骤S5示意图；图10为机床主轴与超声刀柄连接示意图。图中：Ⅰ水平调节组件、Ⅱ竖向调节组件、Ⅲ支撑组件、Ⅳ定位组件、Ⅴ超声刀柄、Ⅵ机床主轴、1第一直线光轴、2滚轮、3第一标准缝固定环、4第四支板、5第五支板、6第二标准缝固定环、7法兰直线轴承、8第二直线光轴、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声刀柄装卸装置，用于超声刀柄接口(18)与机床主轴接口(19)进行安装和拆卸以及超声刀柄Ⅴ与机床主轴Ⅵ进行电性连接，其特征在于：/n包括水平调节组件Ⅰ、竖向调节组件Ⅱ、支撑组件Ⅲ以及定位组件Ⅳ；/n定位组件Ⅳ设置于支撑组件Ⅲ，超声刀柄Ⅴ通过定位组件Ⅳ在支撑组件Ⅲ卧式放置，支撑组件Ⅲ的底部与竖向调节组件Ⅱ连接，竖向调节组件Ⅱ位于支撑组件Ⅲ与水平调节组件Ⅰ之间，水平调节组件Ⅰ活动配合于机床导轨。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声刀柄装卸装置，用于超声刀柄接口(18)与机床主轴接口(19)进行安装和拆卸以及超声刀柄Ⅴ与机床主轴Ⅵ进行电性连接，其特征在于：
包括水平调节组件Ⅰ、竖向调节组件Ⅱ、支撑组件Ⅲ以及定位组件Ⅳ；
定位组件Ⅳ设置于支撑组件Ⅲ，超声刀柄Ⅴ通过定位组件Ⅳ在支撑组件Ⅲ卧式放置，支撑组件Ⅲ的底部与竖向调节组件Ⅱ连接，竖向调节组件Ⅱ位于支撑组件Ⅲ与水平调节组件Ⅰ之间，水平调节组件Ⅰ活动配合于机床导轨。


2.根据权利要求1所述的超声刀柄装卸装置，其特征在于：支撑组件Ⅲ的底部为第一支板(12)，第一支板(12)的两端分别设有第二支板(14)与第三支板(17)，超声刀柄Ⅴ的标准刀柄(20)放置于第二支板(14)，超声刀柄Ⅴ的筒体(21)放置于第三支板(17)；第二支板(14)具有与标准刀柄(20)相适配的弧形槽，第三支板(17)具有与筒体(21)相适配的弧形槽。


3.根据权利要求2所述的超声刀柄装卸装置，其特征在于：
定位组件Ⅳ包括第一定位件(15)与第二定位件(16)；
第二支板(14)的弧形槽底部设有第一定位件(15)；标准刀柄(20)设有与第一定位件(15)相匹配的定位部，以使超声刀柄接口(18)与机床主轴接口(19)对接；
第二支板(14)设有第二定位件(16)；通过第二定位件(16)对超声刀柄接线盒(22)在支撑组件Ⅲ的放置位置进行定位，以使超声刀柄接线盒(22)与机床主轴接线盒(23)对接。


4.根据权利要求2所述的超声刀柄装卸装置，其特征在于：
水平调节组件Ⅰ包括第一直线光轴(1)，第一直线光轴(1)套设有滚轮(2)与第一标准缝固定环(3)，滚轮(2)活动配合于第一直线光轴(1)，第一标准缝固定环(3)靠近滚轮(2)并与滚轮(2)一一对应。


5.根据权利要求4所述的超声刀柄装卸装置，其特征在于：
水平调节组件Ⅰ还包括两个平行的第四支板(4)，第一直线光轴(1)贯穿两个平行的第四支板(4)，两个第四支板(4)的顶部之间设有第五支板(5)。


6.根据权利要求5所述的超声刀柄装卸装置，其特征在于：
第四支板(4)设有与第一直线光轴(1)相适配的轴孔，第一直线光轴(1)与轴孔过盈配合，第一直线光轴(1)与轴孔之间设有C型轴用挡圈。


7.根据权利要求5所述的超声刀柄装卸装置，其特征在于：
竖向调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：王根，于保华，黎裕辉，段宇辉，戴宁，姚宿芳，尤磊，芮杰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33