一种数控钻床用换刀机械手的制作方法

1.本实用新型涉及数控钻床，具体涉及一种数控钻床用换刀机械手。


背景技术：

2.数控钻床是数字控制的以钻削为主的孔加工机床，由于加工中心的发展，绝大多数数控钻床已被加工中心取代。但有些以钻削为主要加工工序的零件仍需应用数控钻床来加工，如加工印刷电路板等，故数控钻床还有一定的需要量。
3.现有的数控钻床加工中，需要进行换刀，一般会在钻床中设计刀库，因为现有机床加工机头上设计了吸尘装置等，导致机头体积较大，所以设计刀库时，备用钻头放置间距需要符合加工机头的大小，就使得备用钻头之间间距较大，刀库占据的面积就非常大，从而增加了钻床的体积，增加了钻床占地面积。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题。
5.本实用新型的目的在于提供一种数控钻床用换刀机械手，解决现有数控钻床因为刀库面积大，导致钻床占地面积过大的问题。
6.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种数控钻床用换刀机械手，包括升降气缸以及安装在升降气缸缸杆上的抓手，所述升降气缸通过基座安装在钻床上，所述抓手通过升降气缸带动进行上下移动，所述抓手包括夹紧气缸和夹头座，所述夹紧气缸通过联接件连接升降气缸的缸杆，所述夹头座设置在夹紧气缸的下方，夹头座内设置有竖直贯穿的导孔，所述导孔的上段与夹紧气缸的缸杆配合，导孔内设置有顶杆，所述顶杆一端连接到夹紧气缸的缸杆，另一端连接位于导孔下段的弹簧夹头，所述顶杆由夹紧气缸带动进行上下移动，所述导孔的下段的孔径为从下到上呈逐渐减小，所述弹簧夹头与导孔下段配合，弹簧夹头由顶杆带动向上移动时，弹簧夹头中的弹簧瓣收缩，弹簧夹头由顶杆带动向下移动时，弹簧夹头中的弹簧瓣扩散。
7.在一个可能的设计中，所述联接件和升降气缸之间设置有减震圈。
8.在一个可能的设计中，所述减震圈套在升降气缸的缸杆上。
9.在一个可能的设计中，所述联接件包括第一连板和第二连板，所述第一连板与升降气缸的缸杆一体化连接，所述第二连板设置在第一连板的下方，第二连板与第一连板通过螺钉固定，第二连板下端与夹紧气缸螺钉固定。
10.在一个可能的设计中，所述第二连板上设置有两个对称的挡块，两个挡块之间构成嵌槽，所述嵌槽与第一连板配合。
11.在一个可能的设计中，所述夹头座上设置有多个夹头螺钉孔，夹头螺钉孔穿入螺钉与夹紧气缸连接，将夹头座和夹紧气缸固定连接，所述夹紧气缸设置有多个夹紧螺钉孔，夹紧螺钉孔中穿入螺钉与所述第二连板连接，将夹紧气缸和第二连板固定连接，所述夹紧螺钉孔与夹头螺钉孔一一对应，夹紧螺钉孔与夹头螺钉孔正对设置，对应的夹紧螺钉孔和
夹头螺钉孔中穿入同一根螺钉后，再将螺钉固定在第二连板上，使得夹头座、夹紧气缸和第二连板之间固定连接。
12.在一个可能的设计中，所述基座包括横向板和纵向板，所述横向板一端与升降气缸螺钉连接，横向板与升降气缸连接的螺钉孔为左右方向可调螺钉孔，横向板的另一端与纵向板螺钉连接，横向板与纵向板连接的螺钉孔为上下方向可调螺钉孔，所述纵向板与钻床螺钉连接，纵向板与钻床连接的螺钉孔为前后方向可调螺钉孔。
13.本实用新型至少包括以下有益效果：本装置设计在加工机头旁，在加工中，需要更换钻头时，先使用本装置，升降气缸启动下降，抓手抓住钻头，将钻头从刀库中取出，然后将钻头放入一个中转孔位，该中转孔位设计与其他钻头孔位距离远，能够让机头下降取的位于中转孔位中的钻头，只需要设计一个中转孔位，极大地节省了空间，减小了刀库的占用面积，就减小了钻床的占用面积。
14.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
15.图1 为本装置的结构示意图；
16.图2 为联接件的结构示意图；
17.图3 为本装置的正视图；
18.图4 为本装置的侧视图；
19.图5 为图4中的a-a向剖视图；
20.图6 为刀库中的孔位位置示意图；
21.图中标号：100-升降气缸，101-减震圈，200-抓手，300-基座，301-横向板，302-纵向板，303-左右方向可调螺钉孔，304-上下方向可调螺钉孔，305-前后方向可调螺钉孔，400-夹紧气缸，401-夹紧螺钉孔，500-夹头座，501-导孔，502-顶杆，503-弹簧夹头，504-弹簧瓣，505-夹孔，506-夹头螺钉孔，600-联接件，601-第一连板，602-第二连板，603-挡块，604-嵌槽，700-钻头，701-钻头孔位，702-中转孔位。
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
23.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.如图1~6，一种数控钻床用换刀机械手，包括升降气缸100以及安装在升降气缸100的缸杆上的抓手200，所述升降气缸100通过基座300安装在钻床上，所述抓手200通过升降气缸100带动进行上下移动，所述抓手200包括夹紧气缸400和夹头座500，所述夹紧气缸400通过联接件600连接升降气缸100的缸杆，所述夹头座500设置在夹紧气缸400的下方，夹头座500内设置有竖直贯穿的导孔501，所述导孔501的上段与夹紧气缸400的缸杆配合，导孔501内设置有顶杆502，所述顶杆502一端连接到夹紧气缸400的缸杆，另一端连接位于导孔501下段的弹簧夹头503，所述顶杆502由夹紧气缸400带动进行上下移动，所述导孔501的下段的孔径为从下到上呈逐渐减小，所述弹簧夹头503与导孔501下段配合，弹簧夹头503由顶杆502带动向上移动时，弹簧夹头503中的弹簧瓣504收缩，弹簧夹头503由顶杆502带动向下移动时，弹簧夹头503中的弹簧瓣504扩散。
25.本装置设计在钻床的加工机头侧壁上，通过基座300安装，基座300包括横向板301和纵向板302，所述横向板301一端与升降气缸100螺钉连接，横向板301与升降气缸100连接的螺钉孔为左右方向可调螺钉孔303，横向板301的另一端与纵向板302螺钉连接，横向板301与纵向板302连接的螺钉孔为上下方向可调螺钉孔304，所述纵向板302与钻床螺钉连接，纵向板302与钻床连接的螺钉孔为前后方向可调螺钉305。
26.基座300中，横向板301的上端设计左右方向可调螺钉孔303，下端设计上下方向可调螺钉孔304，纵向板302设计了前后方向可调螺钉孔305。首先可调螺钉孔，都是设计成跑道状，即螺钉孔的宽度与螺钉配合，长度要大于螺钉的直径。如横向板301，是一个横向的板，螺钉孔在前后方向上是螺钉孔的深度，则在上下方向和左右方向，就是螺钉孔的大小。也就是说，横向板301上的左右方向可调螺钉孔303，就是在上下方向上宽度与螺钉一致，在左右方向则大于螺钉的长度；横向板301上的上下方向可调螺钉孔304，就是在左右方向上宽度与螺钉一致，在上下方向则大于螺钉的长度；如纵向板302，是一个纵向的板，螺钉孔在左右方向上是螺钉孔的深度，在上下方向和前后方向，则是螺钉孔的大小，所以纵向板302上的前后方向可调螺钉孔305，就是在上下方向上宽度与螺钉一致，在前后方向则大于螺钉的长度。
27.可调螺钉孔是一种现有技术，不再继续阐述。通过可调螺钉孔，即可以实现升降气缸100的微调，可调整上下、左右和前后的位置，保证升降气缸100能够设定到与刀库中钻头位置配合。也就实现抓手200与刀库中钻头配合。
28.升降气缸100带动抓手200上下移动，本装置安装在加工机头上，加工机头是可以进行三维移动的，不过本装置只需要加工机头进行水平面上的移动。加工机头向将本装置移动到抓手200正对到需要取得的钻头，这时启动升降气缸100，带动抓手200下移，向钻头靠近，这时抓手200中，顶杆502被夹紧气缸400向下推动，使得弹簧夹头503被向下推出，弹簧夹头503是现有技术，其远离导孔501下段时，其弹簧瓣504会打开，如同花瓣一样，从而使得弹簧瓣504之间的夹孔505扩张，方便钻头700进入夹孔505。当抓手200下降后，使得弹簧夹头503包裹钻头700上部后，这时启动夹紧气缸400，带动顶杆502上升，弹簧夹头503上升后，会因为导孔501下段的结构，使得弹簧瓣504收缩，夹孔505收缩，这样钻头700被弹簧夹头503夹持住。然后启动升降气缸100，使得钻头700上移，离开钻头孔位701，然后通过加工机头移动本装置，使得抓住的钻头700对准中转孔位702，然后下降升降气缸100，使得钻头700进入中转孔位702，夹紧气缸400启动，下推弹簧夹头503，松开钻头700，最后升降气缸
100将抓手200升上去，这时，钻头700落入中转孔位702，因为钻头孔位701比较密集，且间距小，加工机头又较大，其无法下降自行取得钻头700，而设计一个中转孔位702，中转孔位702与周围钻头孔位701的距离大，加工机头就可以落下去夹持住钻头700。
29.如图6，当然具体换刀过程中，如加工机头上是有一个使用的钻头，所以加工机头先将钻头放入中转孔位702，再根据上述过程，通过本装置将钻头从中转孔位702取出，放在一个空的钻头孔位701内，然后再执行上述过程，完成换刀过程。
30.如图1~5，在使用过程中，联接件600被升降气缸100带动上下位移，联接件600可能会与升降气缸100进行碰撞，所以，联接件600和升降气缸100之间设置有减震圈101。所述减震圈101套在升降气缸100的缸杆上。减震圈101可以设计成有一条断裂的缝，因为减震圈101是橡胶的，所以很容易将减震圈101套在升降气缸100的缸杆上。
31.如图1~5，所述联接件600包括第一连板601和第二连板602，所述第一连板601与升降气缸100的缸杆一体化连接，所述第二连板602设置在第一连板601的下方，第二连板602与第一连板601通过螺钉固定，第二连板602下端与夹紧气缸400螺钉固定。
32.联接件600设计为两部分，方便维护，主要是第一连板601是直接与升降气缸100的缸杆一体化连接，强化了连接，如缸杆与第一连板601是螺钉连接，缸杆是一个圆柱体，其端面不大，在安装第一连板601时，容易出现第一连板601安装后，不再水平位置的可能，而且后续使用时，因为仅仅是一条直线安装方式，很容易出现第一连板601倾斜的情况发生，所以本装置直接设计成一体化连接，保证了第一连板601不会因为上述原因倾斜。
33.再说明下，为什么设计第二连板602，因为第一连板601是一体化连接到升降气缸100的缸杆上，所以为了方便携带，第一连板601的大小与升降气缸100配合，方便包装和携带，这样就限制了夹紧气缸400的安装面，如采用的夹紧气缸400稍大于第一连板601时，就无法采用顶点安装。所以设计第二连板602，第二连板602设计面大于第一连板601，可以保证夹紧气缸400的四角通过螺钉安装固定。
34.如图2，所述第二连板602上设置有两个对称的挡块603，两个挡块之间构成嵌槽604，所述嵌槽604与第一连板601配合。通过将第一连板601嵌入嵌槽604的结构，能够保护第一连板601和第二连板602之间的固定螺钉，减少在垂直于嵌槽604的方向上承受的应力。
35.如图5，所述夹头座500上设置有多个夹头螺钉孔506，夹头螺钉孔506穿入螺钉与夹紧气缸400连接，将夹头座500和夹紧气缸400固定连接，所述夹紧气缸400设置有多个夹紧螺钉孔401，夹紧螺钉孔401中穿入螺钉与所述第二连板602连接，将夹紧气缸400和第二连板602固定连接，所述夹紧螺钉孔401与夹头螺钉孔506一一对应，夹紧螺钉孔401与夹头螺钉孔506正对设置，对应的夹紧螺钉孔401和夹头螺钉孔506中穿入同一根螺钉后，再将螺钉固定在第二连板602上，使得夹头座500、夹紧气缸400和第二连板602之间固定连接。这样的设计，使得夹紧气缸400上的螺钉孔数量减少，避免对夹紧气缸400的破坏。
36.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。