一種機床主軸的感應結構制造技術

一種機床主軸的感應結構，包括主軸以及位于主軸內與主軸同軸設置的抓刀軸，所述主軸外側固定套有與其同軸的殼體，所述殼體的第一端固定有氣缸，所述抓刀軸的第一端與所述氣缸的活塞相對設置，所述抓刀軸的第一端上固定套有一感應環，所述感應環隨著抓刀軸的運動同樣沿主軸的軸向運動，所述殼體上設置有傳感器，所述傳感器與感應環相互作用進而使得所述傳感器傳出抓刀軸的位置信號。該機床主軸的感應結構，采用非接觸式的接近式傳感器，使用壽命長，成本低，而且傳感器安裝在主軸的殼體上，便于更換，而且感應抓刀軸的運動準確可靠，不會出現刀具沒有松開而誤拔或者沒有夾緊等誤操作。

【技術實現步驟摘要】
一種機床主軸的感應結構
本專利技術涉及一種感應結構，特別是涉及一種機床主軸的感應結構。
技術介紹
在柔性機械加工過程中，對一個工件的加工有時候需要用到多種刀具，這就必須進行換刀。主軸換刀時，需要感應主軸當前的位置以及工作狀態，然后對自動換刀的機械手發出一個信號，則主軸感應裝置的出現就成了必然。目前在主軸的換刀結構中，通常是在氣缸旁設有兩個上下的行程開關，通過氣缸的行程來判斷主軸是否松開刀具或者拉緊刀具。但是在實際自動換刀操作時，假如刀具不能夠完全被松開，氣缸旁的行程開關是無法檢測到的，因此容易導致刀具在沒有松開的情況下被機械手硬拉下來。因此，容易出現判斷錯誤而造成抓刀軸和刀具的損壞。因此，也有一些自動換刀結構，在主軸上安裝行程開關來對刀具的松緊進行判斷，這樣的判斷雖然準確，但是在主軸上安裝行程開關，受限于機床主軸的結構，不但不容易安裝拆卸，而且也影響了主軸的整體強度和穩定性能。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種便于判斷機床主軸的換刀信號，并且判斷準確，安裝方便的機床主軸的感應結構。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種機床主軸的感應結構，包括主軸以及位于主軸內與主軸同軸設置的抓刀軸，所述主軸外側固定套有與其同軸的殼體，其特征在于：所述殼體的第一端固定有氣缸，所述抓刀軸的第一端與所述氣缸的活塞相對設置，所述抓刀軸的第二端與主軸之間套有抓刀爪，所述氣缸驅動所述抓刀軸沿所述主軸的軸向運動，進而驅動所述抓刀爪向抓刀軸的徑向外側散開或者向抓刀軸的徑向內側收攏，所述抓刀軸的第一端上固定套有一感應環，所述感應環隨著抓刀軸的運動同樣沿主軸的軸向運動，所述殼體上設置有傳感器，所述傳感器與感應環相互作用進而使得所述傳感器傳出抓刀軸的位置信號。為了使位置信號更加準確，所述傳感器為沿殼體的軸向間隔設置的第一傳感器和第二傳感器，所述抓刀軸沿所述主軸的軸向運動時，所述感應環在第一傳感器一側和第二傳感器一側來回運動。為了便于安裝，所述殼體的外周面上設有沿其徑向延伸的孔，所述孔上沿殼體的軸向相對的內表面上固定所述第一傳感器和第二傳感器。為了使所述抓刀軸的運動更加順暢，所述抓刀軸的中部外側套有一彈簧，所述彈簧的一端抵于所述主軸的內側表面上，另一端抵于所述感應環上，所述彈簧使得所述抓刀軸具有始終向其第一端側運動進而張開抓刀爪的趨勢。為了使感應環的運動具有導向更加平穩，所述感應環包括固定套于抓刀軸外側的筒形面以及沿所述筒形面的徑向向外側垂直延伸的法蘭圈，所述法蘭圈上設有多個供主軸的周面穿過的軸向通孔，所述主軸與所述法蘭圈相匹配的周面上設有多個長條形缺口，所述長條形缺口之間的周面插入位于所述軸向通孔內，所述法蘭圈沿所述長條形缺口移動。優選地，所述抓刀軸的第二端端部上固定連接有拉桿螺栓，所述抓刀爪的內側端位于主軸的內表面上的凹槽內并且可在該凹槽內轉動，所述抓刀軸的第二端上位于所述抓刀爪的內側還依次套有卡座和襯墊，所述卡座和所述抓刀爪的內側端相配合，并且所述抓刀軸的第二端相對于該卡座和襯墊的內側設有沿其徑向向外突出的凸圈，所述拉桿螺栓以及所述凸圈在抓刀軸沿其自身軸向運動時驅動所述抓刀爪的張開和收攏。優選地，所述氣缸包括與殼體的第一端固定連接的缸體以及封住缸體一端的端蓋，所述活塞位于缸體內并且沿缸體的軸向運動伸出于缸體的另一端。與現有技術相比，本專利技術的優點在于該機床主軸的感應結構，采用非接觸式的接近式傳感器，使用壽命長，成本低，而且傳感器安裝在主軸的殼體上，便于更換，而且感應抓刀軸的運動準確可靠，不會出現刀具沒有松開而誤拔或者沒有夾緊等誤操作。附圖說明圖1為本專利技術實施例的機床主軸的立體示意圖。圖2為本專利技術實施例的機床主軸的感應環的立體示意圖。圖3為沿圖1中A-A線的剖視圖。圖4為本專利技術實施例的機床主軸的部分放大圖(省略主軸以及殼體)。具體實施方式以下結合附圖實施例對本專利技術作進一步詳細描述。本專利技術實施例的機床主軸的感應結構，如圖1-3所示，包括主軸1，以及位于主軸1內同軸設置的抓刀軸2，所述主軸1的外側固定套有與其同軸的殼體3。主軸1和殼體3之間還設有襯套10。所述殼體3的第一端固定有一抓刀和松刀的氣缸4，該氣缸4的軸向與殼體3同向設置，并且包括位于外側的缸體41和封住缸體41一端的端蓋42，以及位于缸體41內相對于缸體41的軸向運動伸出于缸體41的另一端的活塞43。所述活塞43與抓刀軸2的第一端21相對設置，優選地，相互固定連接。因此，活塞43的運動可帶動抓刀軸2沿主軸1以及殼體3的軸向運動。該抓刀軸2的第一端21端部上套有一接頭20。該主軸1的第一端上通過聯軸器5連接至其他外部帶動主軸1轉動的電機。該殼體3的第一端、主軸1的第一端和抓刀軸2的第一端21同側設置，殼體3的第二端、主軸1的第二端和抓刀軸2的第二端同側設置。所述主軸1的第二端伸出位于殼體3的第二端外側，并且其內的抓刀軸2的第二端22上與所述主軸1之間套有抓刀爪6，抓刀軸2的第二端22端部上固定連接有拉桿螺栓61，該拉桿螺栓61與抓刀軸2固定，并且位于抓刀爪6的徑向內側，該抓刀爪6可隨著抓刀軸2沿主軸1的軸向運動，向抓刀軸2的徑向外側散開或者向徑向內側收攏。該抓刀爪6為沿抓刀軸2的周向均勻分布設有多個，并且其內側端位于主軸1的內表面上沿主軸1的徑向延伸的凹槽12內，所述抓刀爪6的內側端可在該凹槽12內擺動，外側端向外伸出于抓刀軸2和主軸1的第二端。該抓刀軸2位于抓刀爪6內側的部位上還依次套有卡座7和襯墊71，該卡座7和襯墊71與抓刀爪6相配合，并且該抓刀軸2的外周面上設有與該襯墊71相匹配的徑向向外突出的凸圈23，所述凸圈23相對于卡座7和襯墊71位于抓刀軸2軸向的內側，隨著抓刀軸2沿主軸1的軸向從第一端向第二端的運動，該凸圈23與襯墊71相配合，進而推動抓刀爪6的在凹槽12內的轉動，進而驅動抓刀爪6向抓刀軸2的徑向內側收攏，而當抓刀軸2從第二端向第一端運動時，該拉桿螺栓61與抓刀爪6相作用，使得該抓刀爪6向抓刀軸2的徑向外側張開，進而卡緊位于抓刀爪6外側的刀具，這樣實現抓刀爪6的開合進而進行抓刀和松刀動作。優選地，如圖4所示，所述拉桿螺栓61的內側端上設有一沿其徑向向內傾斜的斜面62，抓刀爪6的內側端與該拉桿螺栓61相對的面上設有與該斜面62相匹配的第一傾斜面601，因此，拉桿螺栓61隨著抓刀軸2從抓刀軸2的第二端向第一端運動時，由于斜面62和第一傾斜面601的配合，使得抓刀爪6沿抓刀軸2的徑向向外張開。所述卡座7向著所述抓刀爪6的端面上設有一圈向著抓刀軸2的第一端向抓刀軸2徑向內側傾斜的斜面72，該抓刀爪6的內側端與該卡座7上的斜面72相匹配的第二傾斜面602，該卡座7與抓刀爪6相配合，當卡座7受抓刀軸2上的凸圈23驅動向抓刀軸2的第二端運動時，該抓刀爪6可沿抓刀軸2的徑向向內收攏。所述抓刀軸2中部的外側套有一彈簧8，所述抓刀軸2的第一端21外側固定套有一感應環9，所述彈簧8的一端抵于主軸1的內側表面的向內突出的徑向面上，另一端抵于所述感應環9上，所述彈簧8使得所述抓刀軸2具有始終向其第一端側運動進而張開抓刀爪6的趨勢。因此，氣缸4和彈簧8可驅動所述抓刀軸2沿主軸1的軸向作往復運動。所述感應環9隨著抓刀軸2的運動同樣沿主軸1前后運動。優選地，如圖2所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機床主軸的感應結構，包括主軸(1)以及位于主軸(1)內與主軸(1)同軸設置的抓刀軸(2)，所述主軸(1)外側固定套有與其同軸的殼體(3)，其特征在于：所述殼體(3)的第一端固定有氣缸(4)，所述抓刀軸(2)的第一端(21)與所述氣缸(4)的活塞(43)相對設置，所述抓刀軸(2)的第二端(22)與主軸(1)之間套有抓刀爪(6)，所述氣缸(4)驅動所述抓刀軸(2)沿所述主軸(1)的軸向運動，進而驅動所述抓刀爪(6)向抓刀軸(2)的徑向外側散開或者向抓刀軸(2)的徑向內側收攏，所述抓刀軸(2)的第一端(22)上固定套有一感應環(9)，所述感應環(9)隨著抓刀軸(2)的運動同樣沿主軸(1)的軸向運動，所述殼體(3)上設置有傳感器，所述傳感器與感應環(9)相互作用進而使得所述傳感器傳出抓刀軸(2)的位置信號。

【技術特征摘要】
1.一種機床主軸的感應結構，包括主軸(1)以及位于主軸(1)內與主軸(1)同軸設置的抓刀軸(2)，所述主軸(1)外側固定套有與其同軸的殼體(3)，其特征在于：所述殼體(3)的第一端固定有氣缸(4)，所述抓刀軸(2)的第一端(21)與所述氣缸(4)的活塞(43)相對設置，所述抓刀軸(2)的第二端(22)與主軸(1)之間套有抓刀爪(6)，所述氣缸(4)驅動所述抓刀軸(2)沿所述主軸(1)的軸向運動，進而驅動所述抓刀爪(6)向抓刀軸(2)的徑向外側散開或者向抓刀軸(2)的徑向內側收攏，所述抓刀軸(2)的第一端(21)上固定套有一感應環(9)，所述感應環(9)隨著抓刀軸(2)的運動同樣沿主軸(1)的軸向運動，所述殼體(3)上設置有傳感器，所述傳感器與感應環(9)相互作用進而使得所述傳感器傳出抓刀軸(2)的位置信號；所述感應環(9)包括固定套于抓刀軸(2)外側的筒形面(91)以及沿所述筒形面(91)的徑向向外側垂直延伸的法蘭圈(92)，所述法蘭圈(92)上設有多個供主軸(1)的周面穿過的軸向通孔(93)，所述主軸(1)與所述法蘭圈(92)相匹配的周面上設有多個長條形缺口，所述長條形缺口之間的周面插入位于所述軸向通孔(93)內，所述法蘭圈(92)沿所述長條形缺口移動。2.如權利要求1所述的機床主軸的感應結構，其特征在于：所述傳感器為沿殼體(3)的軸向間隔設置的第一傳感器(31)和第二傳感器(32)，所述抓刀軸(2)沿所述主軸(1)的軸向運動時，所述感應環(9)在第一傳感器(31)一側和第二傳感器(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林綠高，
申請(專利權)人：浙江暢爾智能裝備股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33