一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，换刀夹具安装在三自由度导轨机构上，换刀夹具前端安装位置识别传感器，换刀夹具包含换刀夹具头、轴承套、联轴器、伺服电机，换刀夹具头通过轴承套连接在夹具支撑板上，夹具支撑板通过肋板固定在夹具固定台上，夹具固定台安装在三自由度导轨机构上，换刀夹具头通过联轴器连接伺服电机，由伺服电机控制换刀夹具头的旋转，三自由度导轨机构包含X、Y、Z三个方向的丝杠滑轨机构，并且丝杠末端通过联轴器连接驱动伺服电机。该多自由度自动换刀装置可以通过位置识别传感器精确识别抛光工具的三维坐标，通过控制三自由度导轨机构运动实现抛光机构在位自动更换抛光头。运动实现抛光机构在位自动更换抛光头。运动实现抛光机构在位自动更换抛光头。

【技术实现步骤摘要】
一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置


[0001]本专利技术涉及一种自动换刀装置，尤其是涉及一种圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置。

技术介绍

[0002]圆柱形气囊抛光技术作为气囊抛光技术的一种，是针对圆柱形工件内外圆回转面设计的专用抛光工具，在抛光过程中，圆柱形气囊抛光头与工件接触并跟随主轴进行高速旋转运动，在抛光液的作用下达到抛光工件表面的目的。
[0003]随着机械工业的快速发展，自动换刀装置被广泛应用于各类机械加工设备，在降低人力成本的同时，不仅可以提高生产能力与加工效率，也可以通过外部电器与监测装置实现工具状态的实时判断，为刀具更换的时间节点提供策略。目前，针对圆柱形气囊抛光工具的更换依旧采用手动换刀策略，这不仅影响抛光效率，也难以避免在换刀过程中引入装夹误差，从而降低加工结果的一致性。针对当前技术问题，设计一种能够实现圆柱形气囊抛光机床自动换刀装置具有较大的现实意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于实现圆柱形气囊抛光机床的抛光头的自动更换，提供一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，包括换刀夹具、三自由度导轨机构、位置识别传感器，所述的换刀夹具安装在三自由度导轨机构上，所述的换刀夹具前端安装位置识别传感器，所述的换刀夹具包含换刀夹具头、轴承套、联轴器、伺服电机，所述换刀夹具头通过轴承套连接在夹具支撑板上，夹具支撑板通过肋板固定在夹具固定台上，所述夹具固定台安装在三自由度导轨机构上，所述换刀夹具头通过联轴器连接伺服电机，由伺服电机控制换刀夹具头的旋转，所述的三自由度导轨机构包含X、Y、Z三个方向的丝杠滑轨机构，并且丝杠末端通过联轴器连接驱动伺服电机。
[0006]进一步，所述的卡套根据不同抛光头的尺寸要求进行更换，有效扩大了该自动换刀装置的适用范围，并且增大了抛光头与换刀装置的接触面积，使夹持更稳定。
[0007]进一步，所述的薄片压力传感器粘贴在卡套内表面上，该薄片压力传感器将持续向外部控制系统实时反馈压力信号，外部控制系统根据实时反馈的压力信号判断抛光头与卡套的接触情况，并控制电磁铁装置工作。
[0008]进一步，所述的电磁铁装置安装在换刀夹具的卡套底部，所述电磁铁装置由外部控制系统控制，外部控制系统将根据薄片压力传感器实时反馈的压力信号判断抛光头与卡套的接触情况，控制电磁铁装置工作，夹持或放松抛光头。
[0009]进一步，所述的位置识别传感器能精准识别工作抛光头的空间三维坐标，并持续向外部控制系统实时反馈位置信息，外部控制系统根据反馈信息实时调整三自由度导轨机
构运动，实现抛光头的精准夹取与更换。
[0010]进一步，所述的多自由度自动换刀装置具有4个自由度，可根据工作抛光头的需要，实时调整换刀夹具的位置，使该自动换刀装置更具有灵活性，并且扩大了该自动换刀装置的适用范围，可实现在工作抛光头位置保持不变的前提下通过自动换刀装置的运动进行抛光头的高精度的夹取和自动更换。
[0011]一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置的自动换刀方法，首先，将新抛光头夹持在换刀夹具卡套上，然后由位置识别传感器对工作抛光头进行特征识别和空间位置识别，并将识别信息传输到外部控制系统，外部控制系统根据识别信息进行换刀夹具头的位置调整，并控制该自动换刀装置向工作抛光头靠近，同时，位置识别传感器将实时向外部控制系统反馈工作抛光头位置信息，实时修正换刀装置运动路径，保证运动的精准性，当换刀夹具运动至工作抛光头正上方位置，外部控制系统将调整换刀夹具的位置，使换刀夹具的卡套正对工作抛光头，通过三自由度导轨机构向下运动，换刀夹具的卡套接触到工作抛光头，安装在卡套内表面的薄片压力传感器将向外部控制系统持续反馈接触力大小，外部控制系统根据接触力大小判断卡套与抛光头的接触情况，控制电磁铁装置工作，夹持工作抛光头，三自由度导轨机构带着抛光头向后运动，换刀夹具在伺服电机作用下转动换刀夹具头，在控制系统控制下使新的抛光头对准抛光机构，换刀夹具向前运动，最终完成新抛光头安装。
[0012]与现有技术比较，本专利技术具有如下有益效果：
[0013]本专利技术采用位置识别传感器，可精准识别工作抛光头的空间三维坐标，并向外部控制系统实时反馈位置信息，实时修正换刀装置的运动路径，实现换刀装置精准的夹取；本专利技术采用多自由度运动机构，可根据工作抛光头的需要，实时调整换刀夹具的位置，使该自动换刀装置更具有灵活性，并且扩大了该自动换刀装置的适用范围，可实现在工作抛光头位置保持不变的前提下通过自动换刀装置的运动进行抛光头的高精度的夹取和自动更换；本专利技术在换刀夹具的卡槽内安装有卡套，该卡套可根据不同抛光头的尺寸要求进行更换，有效扩大了该自动换刀装置的适用范围，并且增大了抛光头与换刀装置的接触面积，使夹持更稳定；本专利技术在卡套的内表面粘贴有薄片压力传感器，该薄片压力传感器将持续向外部控制系统实时反馈压力信号，外部控制系统根据实时反馈的压力信号判断抛光头与卡套的接触情况，并控制电磁铁装置工作；本专利技术在卡套底部安装有电磁铁装置，该电磁铁装置由外部控制系统控制，外部控制系统将根据薄片压力传感器实时反馈的压力信号判断抛光头与卡套的接触情况，控制电磁铁装置工作，夹持或放松抛光头。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例的整体的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例的换刀夹具的结构示意图；
[0016]图3为圆柱形气囊抛光机床和自动换刀装置整体示意图；
[0017]图中：1
‑
换刀夹具，1
‑1‑
换刀夹具圆盘，1
‑2‑
位置识别传感器，1
‑3‑
卡夹，1
‑4‑
卡槽，1
‑5‑
电磁铁装置，1
‑6‑
卡套，1
‑7‑
薄片压力传感器，1
‑8‑
轴承，1
‑9‑
联轴器，1
‑
10
‑
伺服电机；2
‑
轴承套；3
‑
夹具支撑板；4
‑
肋板；5
‑
Y方向丝杠；6
‑
伺服电机；7
‑
夹具固定台；8
‑
Y方向运动导轨；9
‑
Z方向运动导轨；10
‑
Z方向丝杠；11
‑
支撑立柱；12
‑
X方向运动导轨。
具体实施方式
[0018]下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案作进一步阐述。
[0019]如图1至图3所示，实施例，一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，主要结构由换刀夹具1、轴承套2、夹具支撑板3、肋板4、Y方向丝杠5、伺服电机6、夹具固定台7、Y方向运动导轨8、Z方向运动导轨9、Z方向丝杠10、支撑立柱11、X方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，其特征在于：包括换刀夹具、三自由度导轨机构、位置识别传感器，所述的换刀夹具安装在三自由度导轨机构上，所述的换刀夹具前端安装位置识别传感器，所述的换刀夹具包含换刀夹具头、轴承套、联轴器、伺服电机，所述换刀夹具头通过轴承套连接在夹具支撑板上，夹具支撑板通过肋板固定在夹具固定台上，所述夹具固定台安装在三自由度导轨机构上，所述换刀夹具头通过联轴器连接伺服电机，由伺服电机控制换刀夹具头的旋转，所述的三自由度导轨机构包含X、Y、Z三个方向的丝杠滑轨机构，并且丝杠末端通过联轴器连接驱动伺服电机。2.根据权利要求1所述的用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，其特征在于：所述的换刀夹具头具有四个均匀分布卡槽的圆盘，包含卡槽、卡套、薄片压力传感器、卡夹、电磁铁装置，所述圆盘的圆周阵列四个卡槽，所述的卡槽中内嵌安装卡套，所述卡套内表面粘贴薄片压力传感器，所述的薄片压力传感器通过外部控制系统控制电磁铁装置，所述电磁铁装置根据薄片压力传感器信号夹持或放松抛光头。3.根据权利要求2所述的用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，其特征在于：所述的卡套根据不同抛光头的尺寸要求进行更换，能有效扩大该自动换刀装置的适用范围，并且增大抛光头与换刀装置的接触面积，使夹持更稳定。4.根据权利要求2所述的用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，其特征在于：所述的薄片压力传感器将持续向外部控制系统实时反馈压力信号，外部控制系统根据实时反馈的压力信号判断抛光头与卡套的接触情况，并控制电磁铁装置工作。5.根据权利要求2所述的用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置，其特征在于：所述的电磁铁装置安装在换刀夹具的卡套底部，所述电磁铁装置由外部控制系统控制，外部控制系统将根据薄片压力传感器实时反馈的压力信号判断抛光头与卡套的接触情况，控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜晨，滕冰冰，姜臻禹，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：