多功能便攜式刀具車結構設計

宋海潮，徐年富，吳靜

(南京工業職業技術學院，江蘇南京 210023）

多功能便攜式刀具車結構設計

宋海潮，徐年富，吳靜

(南京工業職業技術學院，江蘇南京 210023）

融合雙千斤頂、永磁吸盤、起落架結構等設計原理將刀座、鎖刀座、階梯抽屜相結合設計而成的新型多功能便攜式刀具車，固定不動時就是一般使用的刀具柜，折疊后便成為便攜可動的刀具車，方便了工程技術人員的使用。

多功能便攜性刀具車；雙千斤頂；永磁吸盤

數控加工中心在機械加工行業中的應用越來越廣泛，因此，政府、高校對數控技能競賽越來越重視，各類數控比賽不斷開展。為方便選手比賽，對加工中使用的刀柄、刀具等便攜式工具的運輸、保管也提出了更高要求。現有刀具柜有箱體式和抽屜式兩種，此類工具柜能夠存放各種大型刀具、小型精密刀具或刀片，這些刀具柜雖然安裝方便，使用也比較安全，但由于體積較大，不能隨意搬運，給比賽、生產帶來諸多不便。將永磁吸盤［1］、鎖刀座、千斤頂、起落架、拉桿等融合在一起，設計出多功能便攜式刀具車，解決了上述問題，方便了工程人員的使用，實用性高、成本低，滿足了市場需求。

圖1 刀具車結構圖

1 刀具車結構設計

新型刀具車結構如圖1所示，使用了永磁吸盤、雙千斤頂［2］使得刀具柜能夠拉伸到需要的工作高度，利用起落架及拉桿使得刀具柜可拖拉方便攜帶，利用四桿機構的死點讓階梯抽屜可運動并在死點處停止。

1.1 刀具車結構設計

該刀具車包括鎖刀座1、外殼2、鎖刀板3、雙千斤頂4、起落架結構5、永磁吸盤6、階梯抽屜7、刀具架8、拉桿9、底輪10和拉伸上板11。雙千斤頂4的下端設置在外殼2上，上端與鎖刀板3連接；鎖刀座1設置在鎖刀板3上；能放下和收起的起落架結構5設置在外殼2底部；刀具架8設置在可上下移動的拉伸上板11上；在外殼2上設有用來固定刀具架8位置的永磁吸盤 6；用來放置刀具的階梯抽屜7設置在外殼2上；底輪10設置在外殼2的底部；在外殼2的下部設有拉桿9。

1.2 刀具車工作原理

旋轉雙千斤頂4的手肘使得鎖刀板3和鎖刀座1上升至工人所需要的高度，可以將刀具放在刀具架上，用來儲存的刀具架可以放4個，拉伸上板11有兩塊分別在外殼右邊的兩側，當使用時可以拉伸上板到永磁吸盤6上，再將永磁吸盤開關打到ON狀態就可以起到鎖緊上下板的作用，使得右側可以掛上3個刀具架；而在左側抽屜12里還有1個放刀具架的地方，里面同樣也可以存放刀具、扳手、墊片等小零件。階梯抽屜7也可以放小部件，并可以往上、外面運動直到四桿運動到死點停止。永磁吸盤能夠使得上下板粘合并能承受刀具夾的重力。當機械人員需要將它攜帶外出時，只需將一切還原，放下起落架5，拉伸拉桿9就可以拉動它并外出工作。

2 主要部件設計

2.1 起落架設計

2.1.1 起落架結構設計

起落架結構5如圖2所示，包括旋轉桿5.1、移動塊5.2、滑桿上旋轉桿5.3、起落架桿5.4和拖輪5.5，移動塊設置在旋轉桿上，滑桿上旋轉桿與移動塊連接；起落架桿設置在滑桿上旋轉桿上，拖輪設置在起落架桿上。

圖2 起落架結構圖

2.1.2 起落架工作原理

當旋轉旋轉桿5.1時，移動塊5.2會沿著旋轉桿斜向上移動，從而帶動滑桿上的旋轉桿5.3，進而帶動桿5.4，使得下面桿和拖輪5.5與刀具柜底面平行，不妨礙工作。不攜帶時，刀具柜通過底輪10著地支撐。

2.2 雙千斤頂設計

2.2.1 雙千斤頂結構設計

為了鎖刀板能夠平穩，運用兩個千斤頂組合而成雙千斤頂。雙千斤頂4如圖3所示，包括上下板4.1、升降桿4.2、連接桿4.3、旋轉桿4.4和滑塊4.5，上下板中的下板固定在外殼上，鎖刀板固定在上下板中的上板上，上下板均固定在升降桿上，旋轉桿與滑塊連接，兩側的滑塊通過連接桿連接，并帶動升降桿作伸縮運動。

圖3 雙千斤頂結構圖

2.2.2 雙千斤頂工作原理

旋轉桿4.4兩端由兩個相反螺紋組成，當工作人員旋轉旋轉桿時，滑塊4.5向里運動，并通過連接桿4.3帶動另一邊滑塊4.5向里運動，使得升降桿4.2運動，從而帶動上下板4.1向上向下運動。圖4為單千斤頂伸展后位置圖。

圖4 單千斤頂伸展圖

3 總結

多功能便攜式刀具車采用掛片結構，可配合ISO系列、HSK系列標準刀座適用，人字孔結構，可通過掛片調整刀座為0°、15°、30°傾角，抽屜采用先進的互鎖裝置，防止抽屜全部打開造成柜體傾斜。刀具車采用全螺紋結構，安裝方便，適用于加工車間、維修車間、競技比賽等場合，可分類放置刀具、刀柄、工件、工具等，并可靈活移動，方便取用，攜帶方便，方便了機械工程人員的使用；而且實用性高、成本比較低，滿足了市場需求。多功能便攜式刀具車以其獨特、實用的結構設計獲得國家授權發明專利，專利號:ZL201010515416. 9；獲得國家授權實用新型專利，專利號:ZL201020571526.2。

［1］周開勤.機械零件手冊［M］.北京:高等教育出版社，1994.

［2］趙汝嘉.機械加工工藝手冊［M］.北京:機械工業出版社，2003.

Structure Design of the Multi-function Portable Tool Car

SONG Haichao，XU Nianfu，WU Jing
(Nanjing Institute of Industry Technology，Nanjing Jiangsu 210023，China）

The designed multi-function portable tool car，using design principles of the double jack，permanentmagnet sucker and landing gear structure，is a new tool car combining knife block，locking knife block，step drawer.The tool car is amovable car when folded，but it is a tool cabinetwhen fixed.It is easy to use for engineering and technical personnel.

Multi-function portable tool car；Double jack；Permanentmagnet sucker

G80-05

B

1001－3881(2014）10－072－2

10.3969/j.issn.1001-3881.2014.10.021

2013－04－16

2012江蘇省“青藍工程”資助項目 (RSC13-03）；2013江蘇省精密制造工程技術開放基金資助項目 (ZK13-01-02）；2012江蘇省高校科研成果產業化推進工程指導性項目 (JHZD2012-13）；2011南京工業職業技術學院重大科研基金項目 (YK11-01-02）

宋海潮 (1978—），男，在讀博士，講師，主要從事先進制造技術研究。E－mail:songhc@niit.edu.cn。