[发明专利]一种刀具装卸装置及装卸方法

说明书

本发明公开了一种刀具装卸装置和装卸方法，包括基座、刀柄座、立柱、滑轮组件、主轴箱、插销、平衡吊挂、滑动托板组件、刀具抓手、控制系统。刀柄座和立柱固定在基座上，主轴箱可沿立柱垂直运动，平衡吊挂的钢丝绳绕过立柱上的滑轮组件，与主轴箱连接。刀具抓手安装在滑动托板组件上，并可在基座腔体内上下运动，控制系统控制主轴箱的正反转运动，以及刀具抓手的张合运动。该装置替代了手动装卸刀的工作，装卸刀力矩控制准确，装卸刀具效率高，结构紧凑，保证了刀具寿命，适用于多种规格刀具。

技术领域

本申请涉及机械加工领域，特别适用于圆柱铣刀与刀柄之间的装卸装置及方法。

背景技术

在机械加工中大量使用圆柱型铣刀刀具，在使用过程中，刀具与刀柄装卸频繁，又因刀具与刀柄的结构形式各异，故联接的方式也不同，其中最常见的联接方式为螺钉联接，通过螺钉正向旋转将刀具与刀柄拉紧结合，实现刀具与刀柄的安装，当刀具使用完后，将螺钉反向旋转，松开螺钉，再用重磅榔头锤击刀具联接末端，用冲击的方法将刀具与刀柄从结合面处分离完成刀具拆卸。目前，国内普遍采用上述方法手工操作完成装卸刀，装刀力矩无法准确控制，装刀一致性差，工作效率低，卸刀冲击力大，劳动强度高，极大的减少了刀具使用寿命。

发明内容

本发明的目的是：为了准确控制装刀力矩，装刀一致性，避免冲击，提高装卸刀效率，降低刀具装卸的劳动强度，保证刀具使用寿命，本发明提出了一种替代手工装卸刀具的装置及方法。

一种刀具装卸装置，包括基座、刀柄座、立柱、滑轮组件、主轴箱、插销、平衡吊挂、滑动托板组件、刀具抓手、控制系统。基座是一个长方体腔体结构，用隔板将基座内部分成前后两部分空间，刀柄座通过键槽连接固定在基座上表面一侧，立柱固定在基座上表面另一侧，立柱顶面设有滑轮组件，主轴箱通过导轨滑块结构与立柱连接，并可沿导轨垂直运动，也可用插销将主轴箱与立柱固定，平衡吊挂固定在基座腔体内后部空间，平衡吊挂的钢丝绳绕过立柱上的滑轮组件，与主轴箱连接，滑动托板组件固定在基座腔体内前部空间，包括托板、导向柱、弹簧、导向块，导向柱两端分别与基座的上下两面连接，且与基座上表面垂直，导向块安装在基座内的侧壁上，托板上有导向套和导向槽分别与导向柱和导向块形成滑动配合，沿导向柱移动，弹簧装于导向柱上，在托板的导向套下方形成支撑。刀具抓手安装在托板上，并可沿导向柱在基座腔体内上下运动，控制系统控制主轴箱的正反转运动，以及刀具抓手的张合运动。

刀柄座是一个阶梯型的圆柱体，其底部设有十字键，底部的圆柱和键与基座的圆孔和键槽形成配合关系，内部设有台阶孔，在台阶孔的侧壁上对称分布两个滑键，台阶孔用于定位刀柄，滑键用于限制刀柄转动。

立柱包括柱体、导轨、滑轮、定位孔板。柱体为空心长方体结构，在其竖直侧面上装有一个导轨，顶面上装有滑轮组件，在与导轨安装面相邻的两个竖直侧面上各有一个定位孔板。

主轴箱包括箱体、主轴、气马达、联轴器。箱体为长方体空腔结构，其上的两个侧面各有一个带有圆孔的耳板，箱体正面装有手柄，气马达通过连轴器与主轴连接，控制系统驱动气马达运动。

该装置的使用方法包括装刀过程和卸刀过程：

装刀时，先将刀柄与刀具用螺钉进行预连接，然后将刀柄安装在刀柄座上，装卸工具装在主轴上，拉动主轴箱上的手柄，将主轴箱向下移动，使装卸工具与螺钉头配合，在控制系统的操作盒上选择力矩并按下装刀按钮，启动主轴正向旋转带动装卸工具扭动螺钉将刀具和刀柄连接。在控制系统上设置不同的力矩，以适用于不同规格的刀具安装。

卸刀时，将主轴箱用插销固定在立柱上，在操作盒上按下抓刀按钮，刀具抓手抓住刀具，再按下卸刀按钮，启动主轴反向旋转将刀具和刀柄分离，同时刀具抓手抓着刀具沿导向柱向下移动一定的距离。在控制系统上设置刀具拆卸需要的最大力矩，完成刀具的拆卸。

本发明的优点：替代了手动装卸刀的工作，装卸刀力矩控制准确，装刀一致性好，刀具拆卸避免冲击，装卸刀具效率高，结构紧凑，劳动强度低，保证了刀具寿命，适用于多种规格刀具。