CN220806454U - 一种加工中心刀库高效换刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于数控机床设备领域，提供了一种加工中心刀库高效换刀机构，包括刀库支架，刀库支架上设置搭载有刀具的刀具装载链，刀具装载链的每个刀具固定链节均设置有用于装载刀具的刀套装置，而在刀具装载链与刀具更换装置之间设置有一个刀套转移轨道，通过刀套转移轨道配合刀套平移装置在上一道工序加工的同时就可以将装载有下一道工序对应刀具的刀套从刀具装载链上转移到刀具更换装置处，等到上一道工序完成，刀具更换装置就可以通过刀具更换旋臂以最快速度将上一道工序的刀具以及下一道工序的刀具进行位置互换，从而极大提高了刀具更换的效率，减少加工中心停机时间，提高加工效率。

Description

一种加工中心刀库高效换刀机构

技术领域

本实用新型适用于数控机床设备领域，提供了一种加工中心刀库高效换刀机构。

背景技术

数控加工中心是一种通过大量机械设备以及数控***组成的自动化机床设备，一般用于复杂零部件的加工，是一种现代制造业不可缺少的辅助制造装备，通常数控加工中心按照机床的加工角度，可以分为三轴、四轴或五轴加工中心，数控加工中心可以借由其可以灵活移动的机床主轴可以对工件进行全方位的加工，同时可以实现车、铣、钻、磨等多种不同的加工方式，极大地提高了工件加工效率，数控加工中心进行多种加工方式切换时主要是依靠刀具的切换，不同类型、规格的加工需要更换其指定刀具，所以通常数控加工中心都会辅以刀库以及换刀装置来实现更换刀具的功能，但是传统的换刀装置一般是等上一道工序完成后，将主轴上的刀具拆卸下来放到刀库内，然后再从刀库内选择下一道工序的刀具，然后将其转移安装到主轴上，而且在这个过程中还需要对刀具进行断刀检测，以防刀具损坏，这个过程中机床无法进行作业，当一个工件需要更换大量刀具进行加工时无疑会降低其加工效率。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种加工中心刀库高效换刀机构，通过刀套转移轨道配合刀套平移装置在上一道工序加工的同时就可以将装载有下一道工序对应刀具的刀套从刀具装载链上转移到刀具更换装置处，等到上一道工序完成，刀具更换装置就可以通过刀具更换旋臂以最快速度将上一道工序的刀具以及下一道工序的刀具进行位置互换，从而极大提高了刀具更换的效率，减少加工中心停机时间，提高加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种加工中心刀库高效换刀机构，包括刀库支架，前述刀库支架转动设置有两个装载链驱动轮，前述两个装载链驱动轮之间绕设有刀具装载链，前述两个装载链驱动轮中至少有一个连接有装载链驱动装置，前述刀具装载链可在装载链驱动装置的驱动下在两个装载链驱动轮之间循环移动，前述刀具装载链由若干刀具固定链节首尾相连而来，前述若干刀具固定链节首尾相连形成封闭链状，前述刀具固定链节上设置有刀套装置，前述刀套装置安装有用于安装刀具的刀具安装座；前述刀库支架一侧设置有刀具更换装置，前述刀具更换装置包括更换装置底座、刀具更换旋臂以及旋臂驱动装置，前述旋臂驱动装置与刀具更换旋臂驱动连接，前述刀具更换旋臂两端分别设置有刀座装载槽；前述刀具更换旋臂与刀库支架之间设置有刀套转移轨道，前述刀套转移轨道一侧设置有刀套平移装置，前述刀套平移装置包括平移支架，前述平移支架固定设置有平移驱动装置，前述平移驱动装置驱动连接有刀套转移架。

进一步的，所述刀库支架固定设置有装载链导向轨道，所述刀具固定链节滑动套设在装载链导向轨道上。

进一步的，所述刀具固定链节包括刀套装载座以及刀套固定夹。

进一步的，所述平移支架设置有刀套固定夹解锁装置。

进一步的，所述刀套装置包括刀座装载套，前述刀座装载套内滑动设置有刀座分离推杆；所述刀套转移架上设置有与刀座分离推杆相适配的刀座分离装置。

进一步的，所述刀具更换旋臂一侧设置有断刀检测装置。

进一步的，所述平移支架设置有转移架平移轨道，所述刀套转移架滑动套设在转移架平移轨道上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的方案中，通过设置刀套转移轨道配合刀套平移装置，可以预先将下一道工序所要用到的刀具转移到刀套转移轨道上临时储存，通过可以移动的刀具装载链将搭载有下一道工序所需的刀具的刀套装置移动到刀套转移轨道处，然后通过刀套平移装置将搭载有下一道工序所需的刀具的刀套装置转移到刀具更换旋臂的其中一个刀座装载槽位置处，这部分操作可以在上一道工序加工的同时完成，等到上一道工序加工完成，主轴将刀具移动到另一个刀座装载槽位置处，然后刀具更换旋臂旋转将上下两道工序的刀具互换，这样可以短时间内完成刀具的更换，加工中心也就可以迅速开始下一道工序的加工，这样的结构使得刀具更换的速度更快，减少加工中心停机时间，提高加工效率。

附图说明

图1为本实用新型中提及的一种加工中心刀库高效换刀机构的结构示意图；

图2为本实用新型中搭载有选定刀具的刀具固定链节与刀套转移轨道、刀套平移装置以及刀具更换装置之间相组合的结构示意图；

图3为图2另一个角度的结构示意图；

图4为图2中当选定的刀套装置以及刀具安装座被移动到刀具更换旋臂处时的结构示意图；

图5为本实用新型中刀具更换装置的结构示意图；

图6为本实用新型中刀套平移装置的结构示意图；

图7为本实用新型中刀具固定链节与刀套装置以及刀具安装座相组装时的结构示意图；

图8为本实用新型中刀套装置与刀具安装座相组装时的结构示意图。

图中：1、刀库支架，2、装载链驱动轮，3、装载链导向轨道，4、刀具固定链节，401、刀套装载座，402、刀套固定夹，5、刀套装置，501、刀座装载套，502、刀座分离推杆，6、刀具安装座，7、刀具更换装置，701、更换装置底座，702、刀具更换旋臂，703、旋臂驱动装置，8、刀套转移轨道，9、刀套平移装置，901、平移支架，902、平移驱动装置，903、刀套转移架，904、转移架平移轨道，10、刀套固定夹解锁装置，11、刀座分离装置，12、断刀检测装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例，参照附图1～附图8，本实用新型提供的一种加工中心刀库高效换刀机构，包括刀库支架1，前述刀库支架1转动设置有两个装载链驱动轮2，前述两个装载链驱动轮2之间绕设有刀具装载链，前述两个装载链驱动轮2中至少有一个连接有装载链驱动装置，装载链驱动装置可以是伺服电机等可以实现精准转动的旋转驱动装置，装载链驱动轮2可以通过类似链条链轮传动机构的形式驱动刀具装载链移动，前述刀具装载链可在装载链驱动装置的驱动下在两个装载链驱动轮2之间循环移动，前述刀具装载链由若干刀具固定链节4首尾相连而来，前述若干刀具固定链节4首尾相连形成封闭链状，刀库支架1固定设置有装载链导向轨道3，所述刀具固定链节4滑动套设在装载链导向轨道3上，由于刀具固定链节4之间为了方便移动是活动连接的，这种连接方式不够稳定，所以需要装载链导向轨道3来使得刀具装载链在循环移动时位置更加精确，方便更换刀具时从刀具装载链上取出指定的刀具，前述刀具固定链节4上设置有刀套装置5，前述刀套装置5安装有用于安装刀具的刀具安装座6；前述刀库支架1一侧设置有刀具更换装置7，前述刀具更换装置7包括更换装置底座701、刀具更换旋臂702以及旋臂驱动装置703，旋臂驱动装置703可以为伺服电机，前述旋臂驱动装置703与刀具更换旋臂702可以通过齿轮组或者之间连接的方式驱动连接，前述刀具更换旋臂702两端分别设置有刀座装载槽，刀座装载槽可以通过磁吸等方式吸取刀具安装座6；前述刀具更换旋臂702与刀库支架1之间设置有刀套转移轨道8，刀套转移轨道8的一端靠近刀具装载链另一端靠近刀具更换旋臂702，前述刀套转移轨道8一侧设置有刀套平移装置9，前述刀套平移装置9包括平移支架901，前述平移支架901固定设置有平移驱动装置902，前述平移驱动装置902驱动连接有刀套转移架903，平移支架901还设置有转移架平移轨道904，所述刀套转移架903滑动套设在转移架平移轨道904上。

进一步的方案中，如图7所示，所述刀具固定链节4包括刀套装载座401以及刀套固定夹402，刀套固定夹402包括两个夹爪，两个夹爪均转动设置在刀套装载座401上，两个夹爪之间通过弹簧等弹性件连接，两个夹爪通过该弹性件可以夹持住刀套装置5；平移支架901设置有刀套固定夹解锁装置10，刀套固定夹解锁装置10包括一个自动推杆，自动推杆的伸缩端推动刀套固定夹402的两个夹爪时可以使得夹爪张开，这样就可以松开刀套装置5。

进一步的方案中，如图8所示，所述刀套装置5包括刀座装载套501，前述刀座装载套501内滑动设置有刀座分离推杆502；所述刀套转移架903上设置有与刀座分离推杆502相适配的刀座分离装置11，刀座分离装置11包括一个自动推杆，当该自动推杆的伸缩端推动刀座分离推杆502时就可以将刀具安装座6推出刀座装载套501，刀座分离推杆502与刀座装载套501之间设置有弹性件，当自动推杆的伸缩端离开刀座分离推杆502时，刀座分离推杆502会恢复原位，这样就不会影响下一个刀具安装座6的安装。

进一步的方案中，所述刀具更换旋臂702一侧设置有断刀检测装置12，断刀检测装置12为现有技术，该装置通过一个检测杆触碰刀头以判断刀头是否受损。

本实施例的工作原理如下：

在上一道工序加工的同时，装载链驱动轮2驱动刀具装载链移动，使得装载有下一道工序所用刀具的刀具固定链节4移动到刀套转移轨道8处，然后通过刀套固定夹解锁装置10使得该刀具固定链节4与刀套装置5解锁，然后通过刀套平移装置9的刀套转移架903将该刀套装置5推移到刀具更换旋臂702处等待换刀，等到上一道工序加工完成，机床主轴带动装载有上一道工序刀具的刀具安装座6移动到刀具更换旋臂702处并与该刀具安装座6解锁，此时旋臂驱动装置703驱动刀具更换旋臂702开始旋转，通过两个刀座装载槽分别带动搭载有前后两道工序刀具安装座6进行位置互换，上一道工序的刀具安装座6被转移到刀套转移轨道8上的刀套装置5上，而下一道工序的刀具安装座6被转移到机床主轴上，然后就可以立即开始下一道工序的加工，而上一道工序的刀具安装座6在经过断刀检测装置12的检测后，通过刀套平移装置9被推回到之前空置的刀具固定链节4上完成收纳，这样就完成了一次完整的刀具更换过程。

本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种加工中心刀库高效换刀机构，包括刀库支架，其特征在于，前述刀库支架转动设置有两个装载链驱动轮，前述两个装载链驱动轮之间绕设有刀具装载链，前述两个装载链驱动轮中至少有一个连接有装载链驱动装置，前述刀具装载链可在装载链驱动装置的驱动下在两个装载链驱动轮之间循环移动，前述刀具装载链由若干刀具固定链节首尾相连而来，前述若干刀具固定链节首尾相连形成封闭链状，前述刀具固定链节上设置有刀套装置，前述刀套装置安装有用于安装刀具的刀具安装座；前述刀库支架一侧设置有刀具更换装置，前述刀具更换装置包括更换装置底座、刀具更换旋臂以及旋臂驱动装置，前述旋臂驱动装置与刀具更换旋臂驱动连接，前述刀具更换旋臂两端分别设置有刀座装载槽；前述刀具更换旋臂与刀库支架之间设置有刀套转移轨道，前述刀套转移轨道一侧设置有刀套平移装置，前述刀套平移装置包括平移支架，前述平移支架固定设置有平移驱动装置，前述平移驱动装置驱动连接有刀套转移架。

2.根据权利要求1所述的一种加工中心刀库高效换刀机构，其特征在于，所述刀库支架固定设置有装载链导向轨道，所述刀具固定链节滑动套设在装载链导向轨道上。

3.根据权利要求1所述的一种加工中心刀库高效换刀机构，其特征在于，所述刀具固定链节包括刀套装载座以及刀套固定夹。

4.根据权利要求3所述的一种加工中心刀库高效换刀机构，其特征在于，所述平移支架设置有刀套固定夹解锁装置。

5.根据权利要求1所述的一种加工中心刀库高效换刀机构，其特征在于，所述刀套装置包括刀座装载套，前述刀座装载套内滑动设置有刀座分离推杆；所述刀套转移架上设置有与刀座分离推杆相适配的刀座分离装置。

6.根据权利要求1所述的一种加工中心刀库高效换刀机构，其特征在于，所述刀具更换旋臂一侧设置有断刀检测装置。

7.根据权利要求1所述的一种加工中心刀库高效换刀机构，其特征在于，所述平移支架设置有转移架平移轨道，所述刀套转移架滑动套设在转移架平移轨道上。