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专利号: 2023105726540
申请人: 广州航海学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种陶瓷型芯的自动化加工装置,其特征在于,包括:

底座;

控制件;

工作台,其设置在所述底座上,用于承载陶瓷型芯;

顶座,其对应于所述工作台设置在所述工作台的上方,并与所述底座相连接;

主轴机构,其设置在所述顶座的下表面,所述主轴机构包括用于夹持加工刀具的主轴夹座;

三向行走机构,其与所述工作台和/或所述主轴夹座联动,用于调节所述工作台与所述主轴夹座的相对位置,所述三向行走机构与所述控制件电连接;

刀具座机构,其设置在所述顶座上,具有至少两个用于安装不同精度加工刀具的电控安装件,所述电控安装件与所述控制件电连接,并可通过所述控制件控制所述电控安装件与加工刀具的连接状态,使加工刀具与所述电控安装件连接,或是与所述电控安装件分离;

刀具拆换机构,其包括活动设置在所述主轴夹座下方一侧的刀具载板、与所述刀具载板联动的第一驱动组件、以及与所述刀具载板联动的升降组件,所述第一驱动组件和所述升降组件均与所述控制件电连接,所述刀具载板的活动行程至少经过所述主轴夹座及所述电控安装件,所述刀具载板用于承载加工刀具,所述第一驱动组件配合所述升降组件用于带动所述刀具载板在所述主轴夹座与所述电控安装件之间移动,以进行刀具拆换;

夹具机构,其设置在所述工作台上,用于夹持陶瓷型芯;

翻转机构,其与所述夹具机构联动,用于带动所述夹具机构水平翻转,所述翻转机构与所述控制件电连接;

所述刀具座机构包括:

固定板,其呈圆弧形板,与所述主轴夹座共轴心设置在所述主轴夹座的外侧;

若干刀具固定管,若干所述刀具固定管均竖直设置在所述固定板上,所述刀具固定管的下端具有向下敞开的敞口结构;

所述电控安装件为电磁线圈,套设在所述刀具固定管上部的外侧,用于在通电时产生磁性吸附加工刀具,或者,所述电控安装件为电夹具,其设置在所述刀具固定管的上方,用于夹持加工刀具;

所述第一驱动组件包括:

同步板,其设置在所述顶座的上表面,所述同步板一端与所述顶座转动连接,且转动连接位置与所述主轴夹座的轴心位置相对应,另一端至少延伸至伸出在所述固定板之外;

转动电机,其与所述同步板联动用于带动所述同步板转动;

摆动轴,其上端与所述同步板远离所述顶座的一端转动连接,下端连接所述刀具载板的一端部,所述刀具载板的另一端部延伸至所述主轴夹座的下方,并形成有用于固定加工刀具的承载孔;

摆动电机,其与所述摆动轴联动,用于带动所述摆动轴转动;

所述升降组件包括:

升降电机,其设置在所述摆动轴的旁侧,并与所述摆动轴同步转动;

升降齿条,其沿竖直方向延伸设置在所述摆动轴的外侧面上;

升降齿轮,其与所述升降电机的输出轴相连接,且与所述升降齿条相啮合;

所述摆动轴的外侧面上形成有沿上下方向延伸的条形槽,所述第一驱动组件还包括:第一蜗轮,其内圈形成有适配于所述条形槽的滑动块,所述第一蜗轮套设在所述摆动轴外侧,且所述滑动块嵌设在所述条形槽内;

第一蜗杆,其一端与所述第一蜗轮相啮合,另一端与所述摆动电机的输出轴相连接;

所述刀具拆换机构还包括重力平衡组件,所述重力平衡组件包括:反向拉力板,其嵌设在所述顶座的上表面且位于所述同步板的下方,所述反向拉力板与所述顶座转动连接,且与所述同步板共转动轴心;

勾连板,其一端与所述同步板远离所述摆动轴的一端相连接,另一端向下延伸至与所述反向拉力板相勾连;

所述夹具机构包括:

外部固定座,其设置在所述工作台上,所述外部固定座的上端面向下凹陷形成容置槽;

夹具固定座,其至少部分嵌设在所述容置槽内,且位于所述容置槽的一端,所述夹具固定座的中部形成有用于放置陶瓷型芯的型芯腔;

若干组夹板组件,若干组所述夹板组件均设置在所述夹具固定座上,每组所述夹板均包括两块相对平行设置的夹板,两块所述夹板用于配合夹持在陶瓷型芯的上下两端,若干组所述夹板组件配合以夹持固定陶瓷型芯;

所述翻转机构包括:

翻转轴,其转动设置在所述外部固定座上,且与所述夹具固定座的一侧边沿相连接,使所述夹具固定座可随所述翻转轴翻转至所述外部固定座的另一端;

翻转动力组件,其与所述翻转轴联动用于带动所述翻转轴转动;

所述容置槽的内侧壁向内延伸形成有用于抵住所述夹具固定座端面的阶梯内沿;

所述外部固定座和所述夹具固定座均呈矩形框状结构,且所述外部固定座的长度至少等于两倍所述夹具固定座的长度,所述夹具固定座设置在所述外部固定座长度方向上中线的一侧;

所述夹具固定座上形成有适配于所述夹板组件的夹持槽,所述夹持槽沿所述夹具固定座的厚度方向贯穿,所述夹持槽的数量与所述夹板组件的组数相匹配,且若干组所述夹板组件一一对应嵌设在所述夹持槽中,且同一组所述夹板组件的两块夹板对称分布在所述夹具固定座厚度方向上中线的两侧,以将陶瓷型芯夹持固定在所述夹具固定座厚度方向的中部位置;

所述夹板组件还包括紧固螺栓,同一组所述夹板组件的两块夹板上分别开设有相对应、且螺纹方向相反的第一螺纹孔和第二螺纹孔,所述紧固螺栓的两端分别具有适配于所述第一螺纹孔、所述第二螺纹孔的第一外螺纹和第二外螺纹,所述紧固螺栓的两端分别与两块夹板螺纹配合;

所述外部固定座的侧壁形成有若干个与所述容置槽相通的紧固孔,且所述紧固孔对应所述夹具固定座嵌入所述容置槽的位置;

所述夹具机构还包括夹具紧固组件,所述夹具紧固组件包括:紧固轴,其与所述紧固孔相适配,且所述紧固轴的数量与所述紧固孔的数量相匹配,所述紧固轴一一对应滑动设置在所述紧固孔中,使所述紧固轴可滑动伸入到所述容置槽内并抵接所述夹具固定座的外侧面;

紧固驱动模块,其与所述紧固轴联动用于带动所述紧固轴滑动,所述紧固驱动模块与所述控制件电连接;

所述夹具紧固组件的数量为八组,对称分布在所述外部固定座长度方向的两侧;

当需要更换刀具时,将刀具载板通过第一驱动组件带动使刀具载板移动至承载孔位于主轴夹座的正下方,令主轴夹座松开,加工刀具竖直掉落到下方的承载孔内,然后通过第一驱动组件带动刀具载板移动至空闲的电控安装件的正下方,通过升降组件带动刀具载板上移至加工刀具靠近电控安装件,使电控安装件通电产生磁吸力吸附该加工刀具;

然后通过第一驱动组件带动刀具载板,使其移动至欲更换的加工刀具下方,令对应的电控安装件断电失去磁吸力,对应的加工刀具自然掉落至承载孔上,通过第一驱动组件带动刀具载板移动回主轴夹座的下方位置,上升至加工刀具插入到主轴夹座内,控制主轴夹座夹紧,将刀具载板下移并摆动至脱离主轴夹座下方避位,自动换刀过程完成。

2.根据权利要求1所述陶瓷型芯的自动化加工装置,其特征在于,还包括冷却润滑组件,所述冷却润滑组件包括:转环,其与所述主轴夹座共轴心设置并套设在所述主轴夹座的外侧,所述转环与所述顶座转动连接,使所述转环可绕其轴心位置转动;

冷却电机,其与所述转环联动用于带动所述转环转动,所述冷却电机与所述控制件电连接;

冷却液喷射管,其设置在所述转环上并可随所述转环同步转动,所述冷却液喷射管一端朝向所述主轴夹座,另一端用于输入冷却液。

3.根据权利要求1所述陶瓷型芯的自动化加工装置,其特征在于,所述三向行走机构包括:Z轴行走组件,其与所述主轴夹座联动用于带动所述主轴夹座沿Z向行走;

X‑Y轴行走组件,其与所述工作台联动用于带动所述工作台沿X向、Y向行走。