全文摘要
本实用新型公开了一种数控机床的工件更换装置，包括用于对治具进行抓取的治具抓取装置、用于对刀柄进行抓取的刀柄抓取装置、用于带动治具抓取装置和刀柄抓取装置移动的移动装置以及用于控制治具抓取装置和刀柄抓取装置的抓取动作、移动装置的移动位置并控制治具抓取装置和刀柄抓取装置切换的控制装置。本实用新型提供的数控机床的工件更换装置，可以实现治具和刀柄的自动更换，替代了人工对治具或刀柄进行更换的过程，避免加工过程产生的有毒粉末或气体对人体造成的伤害，同时也避免了安全事故的发生，提高了加工过程的生产效率，降低了人工成本。
主设计要求
1.一种数控机床的工件更换装置，其特征在于，包括用于对治具（303）进行抓取的治具抓取装置（300）、用于对刀柄（402）进行抓取的刀柄抓取装置（400）、用于带动所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）移动的移动装置（600）以及用于控制所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）的抓取动作、所述移动装置（600）的移动位置并控制所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）切换的控制装置；所述治具抓取装置（300）、所述刀柄抓取装置（400）和所述移动装置（600）均与所述控制装置连接；所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）均与所述移动装置（600）连接。
设计方案
1.一种数控机床的工件更换装置，其特征在于，包括用于对治具（303）进行抓取的治具抓取装置（300）、用于对刀柄（402）进行抓取的刀柄抓取装置（400）、用于带动所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）移动的移动装置（600）以及用于控制所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）的抓取动作、所述移动装置（600）的移动位置并控制所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）切换的控制装置；
所述治具抓取装置（300）、所述刀柄抓取装置（400）和所述移动装置（600）均与所述控制装置连接；所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）均与所述移动装置（600）连接。
2.根据权利要求1所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，所述移动装置（600）包括快换母盘（603），所述治具抓取装置（300）和所述刀柄抓取装置（400）均设置有与所述快换母盘（603）配合安装的快换公盘（301）。
3.根据权利要求2所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，所述治具抓取装置（300）包括用于对所述治具（303）进行抓取的治具夹具（302）和用于控制所述治具夹具（302）张开或合拢的治具夹紧气缸；
所述治具夹紧气缸与所述控制装置连接，所述治具夹具（302）与所述治具夹紧气缸连接。
4.根据权利要求3所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，所述治具抓取装置（300）还包括用于安装所述快换公盘（301）、所述治具夹具（302）和所述治具夹紧气缸的支架。
5.根据权利要求4所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，所述治具夹具（302）设置有用于放置所述治具（303）的凹槽。
6.根据权利要求1-5任一项所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，所述刀柄抓取装置（400）包括用于对旧刀柄进行抓取的第一夹具和用于对新刀柄进行抓取的第二夹具。
7.根据权利要求6所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，所述刀柄抓取装置（400）包括与所述第一夹具连接的第一气爪和与所述第二夹具连接的第二气爪；
所述第一气爪和所述第二气爪均与所述控制装置连接，且所述控制装置可分别控制所述第一气爪和所述第二气爪的张开和合拢。
8.根据权利要求7所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，还包括用于带动所述移动装置（600）移动的拼接地轨（200），所述拼接地轨（200）固定设置于地面；
所述移动装置（600）与所述拼接地轨（200）固定连接。
9.根据权利要求8所述的数控机床的工件更换装置，其特征在于，还包括用于放置所述治具（303）和所述刀柄（402）的料架（700）。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及数控机床加工技术领域，更具体地说，涉及一种数控机床的工件更换装置。
背景技术
在数控机床的加工过程中，由于加工产品的不同，可能会产生粉尘等有害物质，但是在加工过程中需要对刀柄和治具进行更换。
现有技术中一般采用人工更换，数控机床门打开之后，人工将旧刀柄或旧治具取下，然后对新的刀柄或新的治具进行安装，此时加工过程中产生的对身体有害的粉尘或气体，难免会通过呼吸等方式趁机进入体内，对人体造成伤害。
另外，由于刀柄和治具可能较为锋利，在更换的过程中，存在一定的安全隐患，容易发生危险。
综上所述，如何提供一种可自动对刀柄和治具进行更换的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种数控机床的工件更换装置，可以对刀柄和治具进行自动更换。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种数控机床的工件更换装置，包括用于对治具进行抓取的治具抓取装置、用于对刀柄进行抓取的刀柄抓取装置、用于带动所述治具抓取装置和所述刀柄抓取装置移动的移动装置以及用于控制所述治具抓取装置和所述刀柄抓取装置的抓取动作、所述移动装置的移动位置并控制所述治具抓取装置和所述刀柄抓取装置切换的控制装置；
所述治具抓取装置、所述刀柄抓取装置和所述移动装置均与所述控制装置连接；所述治具抓取装置和所述刀柄抓取装置均与所述移动装置连接。
优选的，所述移动装置包括用于实现所述抓取装置安装和拆卸的快换母盘，所述治具抓取装置和所述刀柄抓取装置均设置有与所述快换母盘配合安装的快换公盘。
优选的，所述治具抓取装置包括用于对所述治具进行抓取的治具夹具和用于控制所述治具夹具张开或合拢的治具夹紧气缸；
所述治具夹紧气缸与所述控制装置连接，所述治具夹具与所述治具夹紧气缸连接。
优选的，所述治具抓取装置还包括用于安装所述快换公盘、所述治具夹具和所述治具夹紧气缸的支架。
优选的，所述治具夹具设置有用于放置所述治具的凹槽。
优选的，其特征在于，所述刀柄抓取装置包括用于对旧刀柄进行抓取的第一夹具和用于对新刀柄进行抓取的第二夹具。
优选的，所述刀柄抓取装置包括与所述第一夹具连接的第一气爪和与所述第二夹具连接的第二气爪；
所述第一气爪和所述第二气爪均与所述控制装置连接，且所述控制装置可分别控制所述第一气爪和所述第二气爪的张开和合拢。
优选的，还包括用于带动所述移动装置移动的拼接地轨，所述拼接地轨固定设置于地面；
所述移动装置与所述拼接地轨固定连接。
优选的，还包括用于放置所述治具和所述刀柄的料架。
本实用新型提供的数控机床的工件更换装置，包括用于对治具进行抓取的治具抓取装置、用于对刀柄进行抓取的刀柄抓取装置、用于带动治具抓取装置和刀柄抓取装置移动以实现治具和刀柄的更换的移动装置以及用于控制治具抓取装置和刀柄抓取装置的抓取动作、移动装置的移动位置并控制治具抓取装置和刀柄抓取装置的切换的控制装置；治具抓取装置、刀柄抓取装置和移动装置均与控制装置连接；治具抓取装置和刀柄抓取装置均与移动装置连接。
在使用的过程中，当需要对治具和刀柄进行更换时，可以将治具抓取装置和刀柄抓取装置与移动装置连接，然后由移动装置带动治具抓取装置和刀柄抓取装置移动，例如：可以先移动至旧治具或旧刀柄位置，通过控制装置切换至治具抓取状态或刀柄抓取状态，对旧治具或旧刀柄进行抓取，并将旧治具或旧刀柄放置于合适位置，然后对新治具或新刀柄进行抓取，并移动至新治具或新刀柄待安装位置，对新治具或新刀柄进行安装；当需要对刀柄进行抓取时，则切换至刀柄抓取状态。
因此本实用新型提供的数控机床的工件更换装置，可以实现治具和刀柄的自动更换，替代了人工对治具或刀柄进行更换的过程，避免加工过程产生的有毒粉末或气体对人体造成的伤害，同时也避免了安全事故的发生，提高了加工过程的生产效率，降低了人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的数控机床的工件更换装置的具体实施例一的结构示意图；
图2为图1中拼接地轨的结构示意图；
图3为图1中移动装置的结构示意图；
图4为图1中料架的结构示意图；
图5为图1中治具抓取装置的结构示意图；
图6为图1中刀柄抓取装置的结构示意图。
图1-6中：
100为数控机床、200为拼接地轨、201为地轨支架、202为齿条、203为地轨电机、204为直线导轨、300为治具抓取装置、301为快换公盘、302为治具夹具、303为治具、400为刀柄抓取装置、401为刀柄夹具、402为刀柄、500为抓取装置支架、600为移动装置、601为固定底板、602为机器人、603为快换母盘、700为料架、701为料架支架、702为治具放置架、703为刀柄放置架、800为电箱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的核心是提供一种数控机床的工件更换装置，可以实现刀柄和治具的自动更换。
请参考图1-6，图1为本实用新型所提供的数控机床的工件更换装置的具体实施例一的结构示意图；图2为图1中拼接地轨的结构示意图；图3为图1中移动装置的结构示意图；图4为图1中料架的结构示意图；图5为图1中治具抓取装置的结构示意图；图6为图1中刀柄抓取装置的结构示意图。
本具体实施例提供的数控机床的工件更换装置包括治具抓取装置300、刀柄抓取装置400、用于带动治具抓取装置300和刀柄抓取装置400移动以实现治具303和刀柄402的更换的移动装置600以及用于控制治具抓取装置300和刀柄抓取装置400的抓取动作、移动装置600的移动位置以及控制治具抓取装置300和刀柄抓取装置400切换的控制装置；治具抓取装置300、刀柄抓取装置400和移动装置600均与控制装置连接；治具抓取装置300和刀柄抓取装置400均与移动装置600连接。
在使用的过程中，当需要对治具303和刀柄402进行更换时，可以将治具抓取装置300和刀柄抓取装置400与移动装置600连接，然后由移动装置600带动治具抓取装置300和刀柄抓取装置400移动，当需要对治具303进行抓取时，则切换至治具抓取状态，当需要对刀柄402进行抓取时，则切换至刀柄抓取状态；例如：当需要对旧刀柄进行更换时，可以先将刀柄抓取装置400移动至旧刀柄所在位置，对旧刀柄进行抓取，并将旧刀柄放置于合适位置，然后对新刀柄进行抓取，并移动至新刀柄待安装位置，对新刀柄进行安装；当需要对旧治具进行更换时，可以将治具抓取装置300移动至旧治具所在位置，对旧治具进行抓取，并将旧治具放置于合适位置，然后对新治具进行抓取，并移动至新治具待安装位置，对新治具进行安装；另外，抓取装置可以同时对旧治具和旧刀柄进行抓取，也可以同时对新治具和新刀柄进行抓取；且治具303为除刀柄402之外的其它零部件结构。
因此本实用新型提供的数控机床的工件更换装置，可以实现治具303和刀柄402的自动更换，替代了人工对治具303和刀柄402进行更换的过程，避免加工过程产生的有毒粉末或气体对人体造成的伤害，同时也避免了安全事故的发生，提高了加工过程的生产效率，降低了人工成本。
需要进行说明的是，本实用新型提供的抓取装置包括治具抓取装置300和刀柄抓取装置400，还可以对待加工或加工完成的物料进行抓取，以实现数控机床100的自动上下料。
优选的，数控机床100设置有用于放置电器元件的电箱800。
在上述实施例的基础上，为了使抓取装置能够分别对治具303和刀柄402进行抓取，可以使抓取装置包括用于对治具303进行抓取的治具抓取装置300和用于对刀柄402进行抓取的刀柄抓取装置400；治具抓取装置300与移动装置600、控制装置连接，刀柄抓取装置400与移动装置600、控制装置连接。
优选的，可以设置与移动装置600固定连接的抓取装置支架500，治具抓取装置300和刀柄抓取装置400均可以安装于抓取装置支架500上。
为了使抓取装置能够适应不同型号尺寸的治具303和刀柄402的抓取，可以使治具抓取装置300与抓取装置支架500之间可拆卸连接，且刀柄抓取装置400与抓取装置支架500之间也为可拆卸连接。
需要进行说明的是，在使用的过程中，刀柄抓取装置400和治具抓取装置300可以同时安装于移动装置600上，也可以根据使用需求，分别进行安装，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
在上述实施例的基础上，为了提高生产效率，节省治具抓取装置300和刀柄抓取装置400安装、拆卸过程中的时间，可以使移动装置600包括用于实现抓取装置安装和拆卸的快换母盘603，治具抓取装置300和刀柄抓取装置400均设置有与快换母盘603配合安装的快换公盘301。
在使用的过程中，当需要将治具抓取装置300或刀柄抓取装置400进行安装时，可以将移动装置600的快换母盘603移动至合适位置，与治具抓取装置300或刀柄抓取装置400的快换公盘301配合安装，实现治具抓取装置300或刀柄抓取装置400的快速安装，快速拆卸的过程为上述快速安装过程的逆过程，在此不做赘述。
优选的，快换母盘603与快换公盘301之间采用气动连接，当快换公盘301与快换母盘603接近时，可以通过真空吸力实现固定夹紧安装；当然也可以采用电磁铁通断电使磁力产生或消退从而实现快换公盘301和快换母盘603的快速安装和拆卸，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
在上述实施例的基础上，为了使治具抓取装置300能够实现对治具303的抓取，可以使治具抓取装置300包括用于对治具303进行抓取的治具夹具302和用于控制治具夹具302张开或合拢的治具夹紧气缸；治具夹紧气缸与控制装置连接，治具夹具302与治具夹紧气缸连接。
治具夹具302需要根据将要抓取的治具303的形状尺寸确定，可以是多种型号的治具303通用一款治具夹具302，也可以是每一种型号的治具303都有对应的治具夹具302，具体需要根据实际情况确定，在此不做赘述。
在上述实施例的基础上，治具抓取装置300还包括用于安装快换公盘301、治具夹具302和治具夹紧气缸的支架。
优选的，支架为不锈钢材质的支架。
为了使治具夹具302在对治具303进行夹取的过程中更加稳定，可以在治具夹具302中设置用于放置治具303的凹槽。
优选的，凹槽的形状尺寸与治具303的形状尺寸相配合。
需要进行说明的是，考虑到治具303的重量较重，因此治具抓取装置300中一般只设置一个治具夹具302，在对治具303进行更换的过程中，需要移动装置600带动治具抓取装置300移动至旧治具放置的位置，对旧治具进行抓取，并将旧治具移动至旧治具存放处，然后移动至新治具放置的位置，对新治具进行抓取，并带动新治具移动至新治具待安装处，对新治具进行安装。
在上述实施例的基础上，考虑到刀柄402的质量较轻，可以在刀柄抓取装置400中设置用于对旧刀柄进行抓取的第一夹具和用于对新刀柄进行抓取的第二夹具。
在使用的过程中，移动装置600带动刀柄抓取装置400移动至新刀柄的存放处，第一夹具对新刀柄进行抓取，然后带动新刀柄移动至旧刀柄处，第二夹具对旧刀柄进行抓取，然后第一夹具对新刀柄进行安装，安装完毕后，携带有旧刀柄的刀柄抓取装置400移动至旧刀柄存放处，对旧刀柄进行放置。
需要进行说明的是，在刀柄402的拆卸和安装的过程中，一般只需将第一夹具或第二夹具移动至所需位置，数控程序可自动控制刀柄402实现拆卸或安装。
另外刀柄夹具401包括第一夹具和第二夹具。
在上述实施例的基础上，可以使刀柄抓取装置400包括与第一夹具连接的第一气爪和与第二夹具连接的第二气爪，第一气爪和第二气爪均与所述控制装置连接，且控制装置可分别控制第一气爪和第二气爪的张开和合拢。
优选的，可以使第一夹具包括若干第一夹具单体，分别与第一气爪的爪头连接，第一气爪的爪头在张开或合拢的过程中，可以带动第一夹具单体实现张开或合拢；第二夹具包括若干第二夹具单体，分别与第二气爪的爪头连接，第二气爪的爪头在张开或合拢的过程中，可以带动第二夹具单体实现张开或合拢。
在上述实施例的基础上，为了增加移动装置600的活动范围，可以设置用于带动移动装置600移动的拼接地轨200，拼接地轨200固定设置于地面，移动装置600与拼接地轨200固定连接。
优选的，拼接地轨200包括地轨支架201、设置于地轨支架201上的齿轮、齿条202及直线导轨204，且齿轮与地轨电机203连接，移动装置600设置于直线导轨204上，地轨电机203转动，带动齿轮转动，从而使齿条202发生移动，齿条202与移动装置600连接，从而可以带动移动装置600移动。
为了使移动装置600可以为更多台数控机床100进行治具303和刀柄402的自动更换，可以延长拼接地轨200的长度。
优选的，移动装置600为机器人602，机器人602可以是多轴机器人，且机器人602设置于固定底板601上，固定底板601与拼接地轨200的齿条202连接，且机器人602设置有用于与抓取装置的快换公盘301配合的快换母盘603。
在上述实施例的基础上，为了使治具303和刀柄402的放置更加规范，可以设置用于放置治具303和刀柄402的料架700。
优选的，料架700包括料架支架701、设置于料架700上的治具放置架702和刀柄放置架703，为了节省空间，可以将料架700设置为具有多层存放空间的结构。
优选的，可以将料架700通过料架固定螺栓将其固定于地面，也可以在料架700的底部设置用于移动料架700的移动滚轮。
需要进行说明的是，本实用新型中提到的第一夹具和第二夹具、第一夹爪和第二夹爪中的第一和第二只是为了说明位置的不同，并没有先后顺序之分。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。
以上对本实用新型所提供的数控机床的工件更换装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921320621.2
申请日:2019-08-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:43(湖南)
授权编号:CN209424982U
授权时间:20190924
主分类号:B23Q 3/00
专利分类号:B23Q3/00;B23Q3/155
范畴分类:26H;
申请人:蓝思智能机器人（长沙）有限公司
第一申请人:蓝思智能机器人（长沙）有限公司
申请人地址:410311 湖南省长沙市浏阳经济技术开发区蓝思科技股份有限公司办公楼401室
发明人:邱会生;徐胜强
第一发明人:邱会生
当前权利人:蓝思智能机器人（长沙）有限公司
代理人:张欣然
代理机构:11227
代理机构编号:北京集佳知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计