[发明专利]一种用于圆柱形气囊抛光头的多自由度自动换刀装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：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。

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。

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。

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。

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。

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。