一種結構緊湊的自動換刀裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種結構緊湊的自動換刀裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的不斷發展，數控機床的加工效率要求越來越高，一次裝夾并實現多工序連續加工是數控機床的主要發展方向。目前，數控機床已基本上采用了自動換刀裝置。對于自動換刀裝置，也稱之為太陽輪式刀庫，目前主要是采用蝸輪蝸桿機構進行傳動，雖然這種傳動機構具有機械自鎖以及側向間隙小的優點，但由于蝸輪蝸桿加工困難，易磨損，且磨損后無法通過調整來消除側向間隙，從而導致自動換刀裝置不能準確地將刀具與數控機床上是刀軸進行定位，從而容易使刀軸與自動換刀裝置發生撞擊。

【發明內容】

[0003]本實用新型旨在解決上述所提及的技術問題，提供一種加工容易、耐磨損的自動換刀裝置。
[0004]本實用新型是通過以下的技術方案實現的:
[0005]—種結構緊湊的自動換刀裝置，包括升降臂、固設于升降臂上的芯軸、可轉動地套裝在芯軸上的刀盤和驅動刀盤轉動的電機，所述電機固設于芯軸上，電機上設置有主動齒輪，芯軸上還套裝有與主動齒輪相嚙合的從動齒輪和消隙齒輪，從動齒輪與刀盤固定連接，消隙齒輪和從動齒輪之間連接有驅使消隙齒輪與從動齒輪的輪齒相互錯開的壓簧，消隙齒輪上設置有容置壓簧伸縮運動的彈簧容腔。
[0006]優選的，所述從動齒輪的端面上設置有延伸至彈簧容腔內的第一凸塊，彈簧容腔內設置有第二凸塊，壓簧的兩端分別與第一凸塊和第二凸塊進行抵接。
[0007]優選的，所述彈簧容腔為設置于消隙齒輪上的凹槽。
[0008]優選的，所述第二凸塊穿設于消隙齒輪上，第一凸塊和第二凸塊均與消隙齒輪的軸線相平行。
[0009]優選的，所述第一凸塊和第二凸塊分別通過焊接的方式與從動齒輪和消隙齒輪進行連接。
[0010]優選的，所述第一凸塊和第二凸塊分別通過螺紋連接的方式與從動齒輪和消隙齒輪進行連接。
[0011]優選的，所述第一凸塊、第二凸塊的兩端均分別設置有螺栓頭和容納螺絲刀頭進入的刀槽，從動齒輪和消隙齒輪的端面上設置有與螺栓頭相配合的螺紋孔。
[0012]優選的，所述芯軸上還套裝有軸套，軸套上設置有限制從動齒輪軸向移動的凸起，軸套的端部上設置有將從動齒輪和消隙齒輪往凸起方向壓緊的壓盤。
[0013]優選的，所述主動齒輪的齒寬大于或等于從動齒輪和消隙齒輪的齒寬之和。
[0014]優選的，所述從動齒輪的齒寬大于消隙齒輪的齒寬。
[0015]有益效果是:與現有技術相比，本實用新型的自動換刀裝置，通過設置消隙齒輪，并使消隙齒輪與從動齒輪共同與主動齒輪進行嚙合，同時在壓簧的作用下使從動齒輪和消隙齒輪的輪齒彈性錯開，這樣的設置可避免主動齒輪與從動齒輪因加工誤差和/或磨損產生的嚙合間隙，使刀盤定位更加準確，避免數控機床上的刀軸與刀盤發生撞擊，同時，由于消除了主動齒輪與從動齒輪的嚙合間隙，避免了主動齒輪與從動齒輪之間產生沖擊，有效降低了傳動噪音。
【附圖說明】
[0016]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明，其中:
[0017]圖1為本實用新型的的立體示意圖；
[0018]圖2為圖1中的自動換刀裝置部分零部件的裝配后的剖視圖；
[0019]圖3為圖1中的自動換刀裝置的主動齒輪、從動齒輪和消隙齒輪裝配后的立體示意圖；
[0020]圖4為圖3中的消隙齒輪的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1-圖4所示的一種結構緊湊的自動換刀裝置，包括升降臂1、固設于升降臂I上的芯軸2、可轉動地套裝在芯軸2上的刀盤3和驅動刀盤3轉動的電機51，電機51通過安裝板6固設于芯軸2上，電機51上設置有主動齒輪41，芯軸2上套裝有與主動齒輪41相嚙合的從動齒輪42和消隙齒輪43，從動齒輪42與刀盤3固定連接，消隙齒輪43和從動齒輪42之間連接有驅使消隙齒輪43與從動齒輪42的輪齒相互錯開的壓簧44，消隙齒輪43上設置有容置壓簧伸縮運動的彈簧容腔430。本實用新型的自動換刀裝置，通過設置消隙齒輪43，并使消隙齒輪43與從動齒輪42共同與主動齒輪41進行嚙合，同時在壓簧44的作用下使從動齒輪42和消隙齒輪43的輪齒彈性錯開，這樣的設置可避免主動齒輪41與從動齒輪42因加工誤差和/或磨損產生的嚙合間隙，使刀盤3定位更加準確，避免數控機床上的刀軸與刀盤3發生撞擊，同時，由于消除了主動齒輪41與從動齒輪42的嚙合間隙，避免了主動齒輪41與從動齒輪42之間產生沖擊，有效降低了傳動噪音。
[0022]本實用新型的自動換刀裝置，還包括用于與數控機床進行連接的連接板10，升降臂I的一端與連接板10進行鉸接，另一端與芯軸2固定連接。為使升降臂I帶動刀盤3繞連接板10進行轉動，升降臂I與數控機床之間還可設置驅動升降臂I轉動的氣缸或液壓缸。為便于刀盤3對數控機床上的刀軸進行送刀和取刀，刀盤3的軸線與升降臂I的軸線不相垂直，也就是芯軸2的軸線與升降臂I的軸線所構造成的夾角為銳角。
[0023]從動齒輪42的端面上設置有延伸至彈簧容腔430內的第一凸塊421，彈簧容腔430內設置有第二凸塊432，壓簧44的兩端分別與第一凸塊421和第二凸塊432進行連接，從而使壓簧44通過對第一凸塊421和第二凸塊432的彈性作用，進而驅使從動齒輪42和消隙齒輪43具有相對轉動的扭矩。當壓簧44的徑向尺寸小于消隙齒輪43的厚度時，彈簧容腔430為設置于消隙齒輪43上的凹槽；當壓簧44的徑向尺寸大于或等于消隙齒輪43的厚度時，彈簧容腔430為通孔。第一凸塊421和第二凸塊432上均通過螺栓45固定壓簧44，第一凸塊421和第二凸塊432上設置有與螺栓45相配合的螺紋孔，螺栓45的螺紋部分別貫穿第一凸塊421、第二凸塊432后插入壓簧44的內腔。
[0024]主動齒輪41、從動齒輪42和消隙齒輪43可為直齒輪或斜齒輪。
[0025]第一凸塊421和第二凸塊432分別通過焊接或螺紋連接的方式與從動齒輪42和消隙齒輪432進行連接。為便于裝配，優選的采用螺紋連接的方式。
[0026]電機51優選為采用伺服電機，電機51上還可根據需要配置減速箱52，電機51固設于安裝板6上，也就使電機51間接與芯軸2固接，并使得電機51能跟隨升降臂I運動。
[0027]安裝板6上還設置有封閉主動齒輪41、從動齒輪42和消隙齒輪43的防護罩61，從而可避免雜物損壞主動齒輪41、從動齒輪42和消隙齒輪43。防護罩61可為分體式結構或整體式結構，優選的采用分體式結構，以便于將防護罩安裝到安裝板6上，防護罩61包括相互對稱設置的左半罩和右半罩，左半罩和右半罩上均設置有容置減速箱貫穿的半邊孔。也就是，左半罩和右半罩對合后，兩個半邊孔可構造成一個可完全容置減速箱貫穿的貫穿孔。
[0028]芯軸2上還可套裝軸套20，以減少芯軸2的磨損。具體地，軸套20與芯軸2之間設置有軸承，軸套20上設置有限制從動齒輪42軸向移動的凸起201，軸套20的端部上設置有將從動齒輪42和消隙齒輪43往凸起201方向壓緊的壓盤21。刀盤3固設于軸套20上，從動齒輪42可固設于刀盤3或軸套20上，也就是從動齒輪42可間接或直接與刀盤3進行連接，從而使從動齒輪42驅動刀盤3轉動。
[0029]主動齒輪41和從動齒輪42通過外齒輪傳動或內齒輪傳動的方式進行傳動。為使本實用新型的自動換刀裝置的整體結構更加緊湊，主動齒輪41和從動齒輪42優選為通過外齒輪傳動的方式進行傳動。
[0030]主動齒輪41的齒寬大于或等于從動齒輪42和消隙齒輪43的齒寬之和，使得主動齒輪41上的兩個相鄰的輪齒形成的齒槽可完全容納疊合在一起的從動齒輪42和消隙齒輪43的輪齒，使傳動更加平穩，受力更加均勻。
[0031]從動齒輪42的齒寬大于消隙齒輪43的齒寬。從動齒輪42為齒輪傳動的主要受力部件，而消隙齒輪43的主要作用在于消除從動齒輪42與主動齒輪41嚙合時的間隙，因而消隙齒輪43為非主要的受力部件，從提高性價比的角度考慮，從動齒輪42的齒寬大于消隙齒輪43的齒寬。
【主權項】
1.一種結構緊湊的自動換刀裝置，包括升降臂、固設于升降臂上的芯軸、可轉動地套裝在芯軸上的刀盤和驅動刀盤轉動的電機，其特征在于，所述電機固設于芯軸上，電機上設置有主動齒輪，芯軸上還套裝有與主動齒輪相嚙合的從動齒輪和消隙齒輪，從動齒輪與刀盤固定連接，消隙齒輪和從動齒輪之間連接有驅使消隙齒輪與從動齒輪的輪齒相互錯開的壓簧，消隙齒輪上設置有容置壓簧伸縮運動的彈簧容腔。2.根據權利要求1所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述從動齒輪的端面上設置有延伸至彈簧容腔內的第一凸塊，彈簧容腔內設置有第二凸塊，壓簧的兩端分別與第一凸塊和第二凸塊進行抵接。3.根據權利要求2所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述彈簧容腔為設置于消隙齒輪上的凹槽。4.根據權利要求2所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述第一凸塊和第二凸塊分別通過焊接的方式與從動齒輪和消隙齒輪進行連接。5.根據權利要求2所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述第一凸塊和第二凸塊分別通過螺紋連接的方式與從動齒輪和消隙齒輪進行連接。6.根據權利要求1所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述芯軸上還套裝有軸套，軸套上設置有限制從動齒輪軸向移動的凸起，軸套的端部上設置有將從動齒輪和消隙齒輪往凸起方向壓緊的壓盤。7.根據權利要求1所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述主動齒輪的齒寬大于或等于從動齒輪和消隙齒輪的齒寬之和。8.根據權利要求1所述的一種結構緊湊的自動換刀裝置，其特征在于，所述從動齒輪的齒寬大于消隙齒輪的齒寬。
【專利摘要】本實用新型公開了一種結構緊湊的自動換刀裝置，包括升降臂、固設于升降臂上的芯軸、可轉動地套裝在芯軸上的刀盤和驅動刀盤轉動的電機，所述電機固設于芯軸上，電機上設置有主動齒輪，芯軸上還套裝有與主動齒輪相嚙合的從動齒輪和消隙齒輪，從動齒輪與刀盤固定連接，消隙齒輪和從動齒輪之間連接有驅使消隙齒輪與從動齒輪的輪齒相互錯開的壓簧，消隙齒輪上設置有容置壓簧伸縮運動的彈簧容腔。本實用新型的自動換刀裝置，具有加工容易、耐磨損、運行平穩、傳動噪聲小等優點。
【IPC分類】B23Q3/157
【公開號】CN204818884
【申請號】CN201520488532
【發明人】陳雁英
【申請人】陳雁英
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月6日