[发明专利]一种加工中心的液压换刀系统及其换刀方法

权利要求书

1.一种加工中心的液压换刀方法，所述的液压换刀方法通过液压换刀系统完成，所述的液压换刀系统包括一个缓冲液压缸、一个定位缸、两个齿条缸、两个夹紧缸，其中，所述的缓冲液压缸用于实现机械手对刀具的插拔运动，所述的定位缸用于实现机械手对刀具的抓紧，所述的齿条缸用于实现机械手臂的抓刀和换刀，所述的夹紧缸用于实现主轴锥孔中的刀具和刀库中预选刀具的松开与夹紧；其特征在于，所述的液压换刀系统具有如下工作步骤：

A．机械手抓刀，当机械手抓刀系统接到换刀信号时，电动机启动，液压泵（2）开始供油，第一电磁铁（2YA）得电，其右位接入回路，此时驱动杆下移，机械手伸出并旋转 90°同时抓住轴锥孔中的刀具和所述的刀库中的预选刀具，调节第一单向节流阀（12），第一双液控单向阀（28）保证系统失压时机械手的位置不变；

其中，步骤A的液压工作油路分别为：

进油路：液压泵2→第一电磁阀6→第一双液控单向阀28→第一单向节流阀12→第一齿条缸18；

回油路：第一齿条缸18→第二单向节流阀11→第一双液控单向阀28→第一电磁阀6→油箱1；

B．刀具松开，抓刀动作完成后发出信号，第二电磁铁（4YA）、第三电磁铁（6YA）得电，第三电磁阀（8）及第四电磁阀（9）均接入回路，油液经过第一减压阀（25）、第二双液控单向阀（29）和第四电磁阀（9）进入第一夹紧缸（21）的左腔，使得缸体缩回而复位，将主轴锥孔中的刀具松开，油液经过第二减压阀（26）、第三双液控单向阀（30）和第三电磁阀（8）进入第二夹紧缸（20）的左腔，使缸体缩回，将刀库中预选的刀具松开；

其中，步骤B的液压工作油路分别为：

进油路：液压泵2→第一减压阀25→第二双液控单向阀29→第四电磁阀9→第一夹紧缸21，液压泵2→第二减压阀26→第三双液控单向阀30→第三电磁阀8→第二夹紧缸20；

回油路：第一夹紧缸21→第四电磁阀9→第二双液控单向阀29→油箱1，第二夹紧缸20→第三电磁阀8→第三双液控单向阀30→油箱1；

C．刀具定位，刀具松开动作完成后发出信号 ，第四电磁铁（9YA）得电电磁第五电磁阀（5）接入回路，在油液进入定位缸（17）时，机械手上两个定位销伸出，卡住机械手上的两个刀具；

其中，步骤C的液压工作油路为：

进油路：液压泵2→第五电磁阀5→定位缸17；

D．机械手拔刀，定位销定位后，支路系统油压升高，使继电器得电，第六电磁阀（10）接入回路，此时缓冲液压缸（22）的缓冲缸活塞杆带动机械手伸出，将刀具从主轴锥孔和刀库中拔出；

其中，步骤D的液压工作油路分别为：

进油路：液压泵2→第六电磁阀10→第三单向节流阀16→缓冲液压缸22；

回油路：缓冲液压缸22→第四单向节流阀15→第六电磁阀10→油箱1；

E．机械手换刀，机械手伸出后发出电信号，第五电磁铁（10YA）得电，第七电磁阀（7）接入回路，第二齿条缸（19）活塞下移，使机械手旋转 180°，通过第五单向节流阀（14）和第六单向节流阀（13）改变其转位速度；

其中，步骤E的液压工作油路分别为：

进油路：液压泵2→第七电磁阀7→第四双液控单向阀 27→第五单向节流阀 14→第二齿条缸19；

回油路：第二齿条缸19→第六单向节流阀 13→第四双液控单向阀 27→第七电磁阀7→油箱1；

F．机械手插刀，机械手旋转 180°后发出电信号，第二电磁铁（4YA）、第三电磁铁（6YA）失电，第六电磁铁（5YA）、第七电磁铁（7YA）得电，第四电磁阀（9）和第三电磁阀（8）均接入回路，此时油液经第一减压阀（25）进入第一夹紧缸（21）的右侧，缸体使主轴锥孔中的刀具夹紧，同时由于第三电磁阀（8）接入回路，第三双液控单向阀（30）打开，第二夹紧缸（20）中的压力油回流油箱，将刀库中的刀具夹紧；

其中，步骤F的液压工作油路分别为：

进油路：液压泵2→第一减压阀25→第二双液控单向阀29→第四电磁阀9→第一夹紧缸21，液压泵2→第二减压阀26→第三双液控单向阀30→第三电磁阀8→第二夹紧缸20；

回油路：第一夹紧缸21→第四电磁阀9→第二双液控单向阀29→油箱1，第二夹紧缸20→第三电磁阀8→第二双液控单向阀29→油箱1；

G．定位销松开，刀具夹紧动作完成后发出电信号，第四电磁铁（9YA）失电，定位销在弹簧力的作用下定位缸活塞杆缩回，带动定位销缩回；

其中，步骤G的液压工作油路为：

回油路：定位缸17→油箱1；

H．机械手复位，刀具夹紧后，定位缸支路无油压，压力继电器（K31）发讯，第八电磁铁（3YA）得电，第八电磁阀（6）接入回路，驱动杆上升带动机械手旋转90°，回到初始位置，整个换刀动作结束；

其中，步骤H的液压工作油路分别为：

进油路：液压泵2→第八电磁阀6→第一双液控单向阀28→第二单向节流阀 11→第一齿条缸18；

回油路：第一齿条缸18→第一单向节流阀 12→第一双液控单向阀28→第八电磁阀6→油箱1；

所述的缓冲液压缸（22）为单体插拔液压缸，包括缸筒、活塞、缓冲缸活塞杆、前缸盖、后缸盖、活塞前缓冲、密封装置和排气装置，前、后缸盖通过法兰和螺钉压紧在缸筒的两端，在活塞与缸筒之间、缓冲缸活塞杆和前缸盖之间、前后缸盖与缸筒之间装有动和/或静密封圈；

缓冲装置能够利用活塞或缸筒移动到接近终点时，将活塞和缸筒之间的一部分油液封住，迫使油液从小孔或缝隙中挤出；所述的缓冲装置为环状间隙节流缓冲装置，所述的环状间隙节流缓冲装置包括圆锥形缓冲柱塞、圆柱形油腔、端盖；所述的液压换刀系统包括液压集成阀，所述的液压集成阀块能够把液压换刀系统的液压回路中的元件布置在一块液压油路板上；所述的液压集成阀具有的公用通道和安装孔。