一种数铣安全换刀触探直检防撞器制造技术

本发明专利技术公开了一种数铣安全换刀触探直检防撞器，防撞器安装在换刀机构上；换刀机构包括床身、换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒、刀爪盒定位销；防撞器包括防撞感应支架、安装在防撞感应支架上的伸缩组件与霍尔磁感应组件、霍尔磁感应行程开关；霍尔磁感应组件安装在防撞感应支架上部，伸缩组件安装在防撞感应支架下部；霍尔磁感应行程开关安装在霍尔磁感应组件上方。本发明专利技术的加工、安装、调试容易，使用安全可靠，适用范围广，可有效的防止数控铣床换刀过程中产生碰撞，实现刀爪安全换刀防撞的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种数铣安全换刀触探直检防撞器
本专利技术涉及机械加工
，特别是涉及一种数铣安全换刀触探直检防撞器。
技术介绍
数控铣床换刀机构较多采用刀爪伸出抓刀、活塞驱动拔取刀柄、编码器控制转角减速机构带动刀爪盒旋转180°、活塞驱动装刀、刀爪缩回刀爪盒内，完成换刀任务。如果换刀过程中编码器或传动系统出现误操作，在没有直接识别刀具是否在正确位置的情况下，活塞驱动装刀时出现碰撞的风险较大。如在使用的瑞士米克朗五轴数控加工中心(型号UCP1000)因编码器锁紧环螺钉松动，转角减速机轴与编码器孔产生随机转动滑移，虽然电控系统接收到编码器反馈换刀位置数据正确，但实际刀爪抓持的刀柄不在机床主轴孔的正前方，因没有直接识别刀具是否在正确位置的装置，当机械手推送装刀时，刀柄拉钉与主轴外端面发生碰撞，造成换刀机械手联杆断裂、刀爪盒碎裂、抓刀臂弯曲等15种零件损坏，该五轴机床只能长期采用手动换刀。为了消除数控铣床换刀过程中，由于错误识别产生的碰撞隐患，需要在数控铣床的换刀机构床身上安装防撞器。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服现有的技术问题，提供了一种数铣安全换刀触探直检防撞器，采用霍尔磁感应电控技术，设计数铣安全换刀触探直检防撞器，通过防撞器的触头顶杆，直接探测识别换刀位置，保证机械手换刀安全。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种数铣安全换刀触探直检防撞器，所述防撞器安装在换刀机构上；所述换刀机构包括床身、换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒、刀爪盒定位销；换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒定位销均安装在床身下端面；刀爪盒上有中心对称分布的两个刀爪；刀爪盒上端面有圆台，及与圆台相交的两个定位孔；两个定位孔的圆心均位于圆台的边沿上，两个定位孔之间的夹角为180°；两个定位孔内均安装有定位套；定位套贯穿刀爪盒，定位套中心有定位套孔；防撞器安装在床身的前端面；防撞器包括防撞感应支架、安装在防撞感应支架上的伸缩组件与霍尔磁感应组件、霍尔磁感应行程开关；霍尔磁感应组件安装在防撞感应支架上部，伸缩组件安装在防撞感应支架下部；霍尔磁感应行程开关安装在霍尔磁感应组件上方；刀爪抓取铣刀的数铣锥柄与数铣主轴对准，两个定位孔分别位于刀爪盒定位销、伸缩组件正下方；当伸缩组件正下方为定位孔时，换刀伸缩活塞带动刀爪盒向上运动，伸缩组件的下端伸入到定位套孔内，伸缩组件的上端伸入到霍尔磁感应组件内，霍尔磁感应行程开关闭合，换刀机构保持正常运作；当伸缩组件正下方为圆台时，换刀伸缩活塞带动刀爪盒向上运动，圆台带动伸缩组件向上运动，伸缩组件推动霍尔磁感应组件，霍尔磁感应行程开关打开，换刀机构断电停机。优选的，防撞感应支架的前端面有安装板、后端面有安装槽；安装槽内固定安装有感应支架调整板；感应支架调整板上有长槽孔；防撞感应支架通过螺钉和长槽孔，安装在床身上。优选的，防撞感应支架的前端面的安装板，由上至下依次为安装板A、安装板B、安装板C、安装板D；安装板A、安装板B、安装板C、安装板D上均有安装孔；霍尔磁感应行程开关固定安装在安装板A的下端面。优选的，伸缩组件包括触头顶杆、触头芯接杆、防撞伸缩杆、伸缩杆接头；触头芯接杆的尾部伸入到触头顶杆的头部内，与触头顶杆头部螺纹连接；触头芯接杆的尾部与触头顶杆头部之间夹持有第一平垫圈；触头芯接杆的头部有的锥面，及与锥面相连的曲面；防撞伸缩杆套在触头芯接杆外，触头芯接杆在防撞伸缩杆内滑动；防撞伸缩杆的头部有第一锥孔，防撞伸缩杆的杆身上有第一挡圈；曲面与第一锥孔之间放置有三个滚珠；防撞伸缩杆尾部与第一平垫圈之间的触头芯接杆外套有第一弹簧；安装板C的安装孔、安装板D的安装孔内，分别过盈装配有第一铜导套、第二铜导套；防撞伸缩杆穿过安装板C、安装板D；第一挡圈位于安装板C与安装板D之间；安装板D下方的防撞伸缩杆上依次套有第三铜导套、第二弹簧；伸缩杆接头套在触头芯接杆与触头顶杆连接处的外部；伸缩杆接头内有台阶，伸缩杆接头外有第二挡圈；伸缩杆接头的头部与防撞伸缩杆的尾部螺纹连接；第二弹簧位于第三铜导套与第二挡圈之间；第一平垫圈被台阶限位；伸缩杆接头的外径与定位套孔相配合，第二挡圈的外径大于定位套孔的孔径。优选的，霍尔磁感应组件包括磁钢片伸缩座、磁钢片、第三弹簧；磁钢片伸缩座的尾部有第二锥孔，第二锥孔与磁钢片伸缩座下端面有过度的直孔；磁钢片伸缩座的头部外侧有第三挡圈，磁钢片伸缩座的头部内侧有第一台阶孔；第一台阶孔下方的内壁上有排气孔；磁钢片伸缩座下部的外壁有环形槽；磁钢片伸缩座穿过安装板B的安装孔，磁钢片伸缩座的尾部伸入到第一铜导套上部的第二台阶孔内；环形槽内安装有外卡簧；外卡簧的上方有第二平垫圈；第二平垫圈与安装板B之间磁钢片伸缩座外套有第三弹簧；防撞伸缩杆在磁钢片伸缩座内滑动；磁钢片固定安装在第一台阶孔内。优选的，推动触头顶杆，触头顶杆带动触头芯接杆向磁钢片伸缩座运动；触头芯接杆头部带动滚珠从第一锥孔进入到磁钢片伸缩座尾部的第二锥孔内；滚珠卡入第二锥孔与锥面之间；触头芯接杆推动磁钢片伸缩座向霍尔磁感应行程开关运动。优选的，推动伸缩杆接头，伸缩杆接头带动防撞伸缩杆向磁钢片伸缩座运动；滚珠卡入第一锥孔与触头芯接杆头部的曲面之间，防撞伸缩杆带动触头芯接杆在磁钢片伸缩座内滑动。优选的，锥面的圆锥角为30°；第一锥孔的圆锥角为30°；第二锥孔的圆锥角为10°；滚珠的直径为3mm。本专利技术作用原理如下：本专利技术在使用时，主要依靠的是定位孔A、定位孔B与防撞器之间的相对位置来实现。当刀爪抓取的铣刀的数铣锥柄与数铣主轴对准，定位孔A或定位孔B会位于伸缩组件正下方。此处以定位孔A位于伸缩组件正下方作为示例。刀爪盒在换刀伸缩活塞的作用下上升，伸缩组件的触头顶杆、伸缩杆接头伸入到定位套孔内，当第二挡圈接触到定位套的上端面时，伸缩杆接头被推动，伸缩杆接头带动防撞伸缩杆向磁钢片伸缩座运动；滚珠卡入第一锥孔与触头芯接杆头部的曲面之间，防撞伸缩杆带动触头芯接杆在磁钢片伸缩座内滑动，此时第二弹簧压缩。当换到完成后，防撞器在第二弹簧的作用下恢复原样。当换刀过程出现问题，刀爪抓取的铣刀的数铣锥柄无法与数铣主轴对准时，此时定位孔A或定位孔B无法位于伸缩组件正下方，此时伸缩组件正下方则是圆台的边沿。刀爪盒在换刀伸缩活塞的作用下上升，圆台直接与触头顶杆接触，并推动触头顶杆。触头顶杆带动触头芯接杆向磁钢片伸缩座运动；触头芯接杆头部带动滚珠从第一锥孔进入到磁钢片伸缩座尾部的第二锥孔内；滚珠卡入第二锥孔与锥面之间；触头芯接杆推动磁钢片伸缩座向霍尔磁感应行程开关运动。此时第一弹簧、第三弹簧均压缩，磁钢片与霍尔磁感应行程开关之间距离减小，触动霍尔磁感应行程开关打开，换刀机构断电停机，防止刀爪盒继续上升，避免碰撞产生。本专利技术达到了以下有益效果：本专利技术的加工、安装、调试容易，使用安全可靠，适用范围广，可有效的防止数控铣床换刀过程中产生碰撞，实现刀爪安全换刀防撞的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数铣安全换刀触探直检防撞器，所述防撞器安装在换刀机构上；所述换刀机构包括床身、换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒、刀爪盒定位销；换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒定位销均安装在床身下端面；刀爪盒上有中心对称分布的两个刀爪；刀爪盒上端面有圆台，及与圆台相交的两个定位孔；其特征在于：两个定位孔的圆心均位于圆台的边沿上，两个定位孔之间的夹角为180°；两个定位孔内均安装有定位套；定位套贯穿刀爪盒，定位套中心有定位套孔；防撞器安装在床身的前端面；/n防撞器包括防撞感应支架、安装在防撞感应支架上的伸缩组件与霍尔磁感应组件、霍尔磁感应行程开关；霍尔磁感应组件安装在防撞感应支架上部，伸缩组件安装在防撞感应支架下部；霍尔磁感应行程开关安装在霍尔磁感应组件上方；/n刀爪抓取铣刀的数铣锥柄与数铣主轴对准，两个定位孔分别位于刀爪盒定位销、伸缩组件正下方；/n当伸缩组件正下方为定位孔时，换刀伸缩活塞带动刀爪盒向上运动，伸缩组件的下端伸入到定位套孔内，伸缩组件的上端伸入到霍尔磁感应组件内，霍尔磁感应行程开关闭合，换刀机构保持正常运作；/n当伸缩组件正下方为圆台时，换刀伸缩活塞带动刀爪盒向上运动，圆台带动伸缩组件向上运动，伸缩组件推动霍尔磁感应组件，霍尔磁感应行程开关打开，换刀机构断电停机。/n...

【技术特征摘要】
1.一种数铣安全换刀触探直检防撞器，所述防撞器安装在换刀机构上；所述换刀机构包括床身、换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒、刀爪盒定位销；换刀旋转轴、换刀伸缩活塞、刀爪盒定位销均安装在床身下端面；刀爪盒上有中心对称分布的两个刀爪；刀爪盒上端面有圆台，及与圆台相交的两个定位孔；其特征在于：两个定位孔的圆心均位于圆台的边沿上，两个定位孔之间的夹角为180°；两个定位孔内均安装有定位套；定位套贯穿刀爪盒，定位套中心有定位套孔；防撞器安装在床身的前端面；
防撞器包括防撞感应支架、安装在防撞感应支架上的伸缩组件与霍尔磁感应组件、霍尔磁感应行程开关；霍尔磁感应组件安装在防撞感应支架上部，伸缩组件安装在防撞感应支架下部；霍尔磁感应行程开关安装在霍尔磁感应组件上方；
刀爪抓取铣刀的数铣锥柄与数铣主轴对准，两个定位孔分别位于刀爪盒定位销、伸缩组件正下方；
当伸缩组件正下方为定位孔时，换刀伸缩活塞带动刀爪盒向上运动，伸缩组件的下端伸入到定位套孔内，伸缩组件的上端伸入到霍尔磁感应组件内，霍尔磁感应行程开关闭合，换刀机构保持正常运作；
当伸缩组件正下方为圆台时，换刀伸缩活塞带动刀爪盒向上运动，圆台带动伸缩组件向上运动，伸缩组件推动霍尔磁感应组件，霍尔磁感应行程开关打开，换刀机构断电停机。


2.根据权利要求1所述的一种数铣安全换刀触探直检防撞器，其特征在于：防撞感应支架的前端面有安装板、后端面有安装槽；安装槽内固定安装有感应支架调整板；感应支架调整板上有长槽孔；防撞感应支架通过螺钉和长槽孔，安装在床身上。


3.根据权利要求2所述的一种数铣安全换刀触探直检防撞器，其特征在于：防撞感应支架的前端面的安装板，由上至下依次为安装板A、安装板B、安装板C、安装板D；安装板A、安装板B、安装板C、安装板D上均有安装孔；霍尔磁感应行程开关固定安装在安装板A的下端面。


4.根据权利要求3所述的一种数铣安全换刀触探直检防撞器，其特征在于：伸缩组件包括触头顶杆、触头芯接杆、防撞伸缩杆、伸缩杆接头；
触头芯接杆的尾部伸入到触头顶杆的头部内，与触头顶杆头部螺纹连接；触头芯接杆的尾部与触头顶杆头部之间夹持有第一平垫圈；触头芯接杆的头部有的锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红德，梁兵，刘红武，孟祥中，刘小宓，王三民，周先利，冯振国，张旭哲，孟旭杰，
申请(专利权)人：河南平原光电有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41