研究合用于冲床主轴结构并能知足自动换刀要求的高机能弹簧夹头结构模式   
        弹簧夹头的结构及其制造工艺的优化程度直接影响着钢板深喉冲床的使用机能。用于自动换刀的弹簧夹头必需具备夹紧力大，能够自锁和工作可靠的特点，而且还必需具有足够的夹持刚度，同时便于刀具的轴向精确定位。   
        换刀机械手的主要任务是，完全模拟人手的换刀动作，给钢板冲床主轴与弹簧夹头提供相对滚动实现夹紧、放松刀具的动作。机械手应具备足够的转矩，该转矩还必需恒定(可调)。同时还应使机械手具备结构紧凑、占据空间小的特点，以适应不同类型机床的换刀空间。换刀机械手完全采用电磁机械传动，以求最大限度地降低自动换刀系统的本钱造价。    
       刀库结构及刀库驱动方式的研究 
       研究确定弹簧夹头与钢板冲床主轴头部可靠联结的结构方案   
       弹簧夹头与主轴采用轴头联结，这种联结方式完全不影响冲床主轴自身的优化设计。弹簧夹头对定尺寸柄刀具或定尺寸柄辅具的夹紧放松动作采用开式固定台冲床主轴轴端外驱动工作方式。因此要研究知足以上要求的主轴轴端结构形式。  
       本研究已取得了阶段性成果，并获得了国家专利。该项研究包括：采用高机能弹簧夹头夹持刀具，使用外驱念头械手完成刀具的夹紧、放松，系统配置扩展型链式刀库和刀具交换装置，整机冲床采用电磁机械传动、PLC控制，换刀系统具有夹紧力大、夹紧力恒定(可调)、自动复位以及深喉冲床的各种自检保护功能，同时具有占据空间小的特点。研究的终极目标是，期望能够形成一种结构紧凑、工作不乱可靠、造价低廉、可供不同类型数控冲床选型配套的智能型高机能自动换刀系统系列产品。 
       换刀机械手与驱动装置的研究   
       要在总结现有数控钢板冲床刀库类型、刀架结构、刀库驱动方式的基础上，研制出夹持圆柱形定尺寸柄刀具或辅具的刀库形式、刀架结构和刀具交换装置。同时包括刀库的驱动、定位机构、刀具编码方式的研究。