CN102581886B - 用于木工立式铣床的自动换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于木工立式铣床的自动换刀装置，包括设置于铣床机架上的转动圆盘式刀库，所述转动圆盘式刀库与动力控制装置相连，转动圆盘式刀库的下方设有与其上的刀具相配合的主轴套筒装置。采用上述技术后，使木工立式铣床生产功效更高，特别是在一个型面需要多套刀具加工时，一次装夹就能完成，使加工精度更高。该装置能够将整个工艺所需的多套刀具(大多为盘式成型刀具)实现自动更换，实现立式木工铣床刀具更换自动化，使整个加工流程更加顺畅，获得更快的工作效率。

Description

用于木工立式铣床的自动换刀装置

技术领域

本发明涉及一种木工设备，尤其是一种用于木工立式铣床的自动换刀装置。

背景技术

现在木工立式铣床主要有动力刀轴、工作台面、机械床身等组成，主要用于对木料型材的端面及侧面铣削加工。在门窗、橱柜、家具行业中使用广泛。现在存在的主要问题是换刀比较麻烦，因为通常情况下，每次铣床只能装夹一套刀具，而一些复杂的工艺往往需要很多套刀具，从而造成需要频繁换刀，加工效率不高。在部分国外类似设备中，把所需刀具都垂直安装在一个很长的刀轴上，电机、刀轴一起上下移动，从而实现刀具的自动更换，这种方式需要刀具主轴较粗，驱动电机功率较大，且机械噪声也比较大，实现起来比较麻烦。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于木工立式铣床的自动换刀装置，该装置能够将整个工艺所需的多套刀具(大多为盘式成型刀具)实现自动更换，实现立式木工铣床刀具更换自动化，使整个加工流程更加顺畅，获得更快的工作效率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于木工立式铣床的自动换刀装置，包括设置于铣床机架上的转动圆盘式刀库，所述转动圆盘式刀库与动力控制装置相连，转动圆盘式刀库的下方设有与其上的刀具相配合的主轴套筒装置。

所述转动圆盘式刀库包括圆盘式刀盘，所述刀盘上沿同一圆周上安装有若干刀轴，刀轴通过轴承镶嵌在刀盘上，刀轴的上端装夹有刀具，并通过螺丝锁紧；所述刀盘中心与动力控制装置相连。

所述刀轴下端呈锥形。

所述刀轴下端上开有若干矩形键槽。

所述动力控制装置为伺服电机，或气缸与限位块相结合的结构；所述伺服电机的输出轴通过锁紧螺母或键与刀盘中心固定连接；所述气缸与活塞杆与刀盘中心固定连接。

所述主轴套筒装置包括设置于转动圆盘式刀库的刀轴下方的主轴套筒，主轴套筒下端与卡在导轨上的电机相连，电机与气缸相连，主轴套筒内设有与所述刀轴配合的快速离合装置。

所述快速离合装置是在主轴套筒内腔，设有一个与刀轴下端的锥形相配合锥套，且锥套下端装有带弹簧的滑块。

所述快速离合装置是主轴套筒内设有若干与刀轴下端上的矩形键槽相对应的孔槽，孔槽中设有通过压簧连接的杠杆。

本发明的技术特征有：1.装有多套刀具的可转动圆盘式刀库。2具有可上下垂直移动的与电机相连的主轴筒套装置。3.装夹刀具的刀轴与跟电机相连的主轴筒套的快速自动离合装置。4控制刀库精确转动装置，和控制与电机相连的筒套的自动升降装置。

装有多套刀具的可转动刀库，圆盘刀库可沿圆心旋转，圆盘周边有多个用于安装刀具的刀轴，这些刀轴的中心距圆盘刀库的圆心相等，刀轴上端装夹刀具，顶部有螺丝锁紧刀具，中间通过轴承与刀库盘镶嵌在一起，下端与主轴套筒装置相连，多套刀之间形成一定的夹角关系。这样通过圆盘刀库转动不同的角度，就可以将不同的刀具旋转到指定位置(也就是与电机相连的主轴筒套的上方位置，刀具主轴到圆盘刀库中心的距离跟与电机相连的主轴筒套到圆盘刀库圆心的距离相等)。为了实现圆盘刀库的精确转动，可以通过伺服电机控制，也可以通过气缸与限位块相结合的方式，前者控制精度有保证，后者经济性有优势。

与电机相连的主轴筒套装置通过气缸推动沿导轨上下垂直移动，与刀具主轴插合在一起。

与电机相连的主轴筒套与选定的刀轴插合后，为了使刀轴获得动力主要采取两种方式，(1)楔形弹键式。(2)弹簧卡键式，主要原理如下；当刀具刀轴与主轴筒套插接时，刀轴碰到筒套内的压簧杠杆，使杠杆插向刀轴的键槽，杠杆宽度小于键槽宽度，主轴筒套转动后，杠杆就会在压簧的作用下通过筒套插入刀轴键槽，传递动力。当刀轴与主轴筒套分离时，杠杆又会在拉簧的作用下脱离刀轴键槽。(3)锥套式通过锥度插接，刀轴获得动力并转动。(4)电磁离合时，这种方式只适合在主轴转速较慢的情况下使用。

整个换刀顺序如下，选定刀具后，刀库精确转动将所需刀具置于电机动力主轴筒套上方，动力气缸上推，使刀轴与电机主轴筒套快速插接，用锥度方式或者弹簧卡键方式或楔形弹键方式，电机转动带动刀具转动。更换另一套刀具时，气缸回程，刀具刀轴跟与电机相连的主轴筒套分离，圆盘刀库旋转将下一套刀具旋转转过来即可。

本发明的有益效果是，采用上述技术后，使木工立式铣床生产功效更高，特别是在一个型面需要多套刀具加工时，一次装夹就能完成，使加工精度更高。该装置能够将整个工艺所需的多套刀具(大多为盘式成型刀具)实现自动更换，实现立式木工铣床刀具更换自动化，使整个加工流程更加顺畅，获得更快的工作效率。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

其中1.刀盘，2.刀具，3.刀轴，4.主轴套筒，5.导轨，6.电机，7.气缸，8伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：如图1所示，一种用于木工立式铣床的自动换刀装置，包括设置于铣床机架上的转动圆盘式刀库，所述转动圆盘式刀库与动力控制装置相连，转动圆盘式刀库的下方设有与其上的刀具相配合的主轴套筒装置。主轴套筒装置安装于机架上。

转动圆盘式刀库包括圆盘式刀盘1，所述刀盘1上沿同一圆周上安装有若干刀轴3，刀轴3通过轴承镶嵌在刀盘1上，刀轴3的上端装夹有刀具2，并通过螺丝锁紧；所述刀盘1中心与动力控制装置相连。

动力控制装置为伺服电机8，所述伺服电机8的输出轴通过锁紧螺母或键与刀盘1中心固定连接。

主轴套筒装置包括设置于转动圆盘式刀库的刀轴3下方的主轴套筒4，主轴套筒4下端与卡在导轨5上的电机6相连，电机6与气缸7相连，主轴套筒4内设有与所述刀轴3配合的快速离合装置。

刀轴3下端呈锥形，快速离合装置是主轴套筒4内腔内，设置一个与刀轴3下端的锥形相配合的锥套，且锥套下端装有带弹簧的滑块。。

实施例2：与实施例1不同的是，刀轴3下端不是楔形，快速离合装置也不是与其配合的楔形形状，刀轴3下端上开有若干矩形键槽。主轴套筒4内设有若干与刀轴3下端上的矩形键槽相对应的孔槽，孔槽中设有通过压簧连接杠杆。

实施例3：与实施例1不同的是，动力控制装置采用或气缸与限位块相结合的结构；气缸与活塞杆与刀盘中心固定连接，限位块起到限制刀盘转动角度作用。

实施例4：与实施例3不同的是，刀轴3下端不是锥形，快速离合装置也不是与其配合的锥套，刀轴3下端上开有若干矩形键槽。主轴套筒4内设有若干与刀轴3下端上的矩形键槽相对应的孔槽，孔槽中设有通过压簧连接杠杆。

实施例1-4的整个换刀顺序如下，选定刀具2后，刀库精确转动将所需刀具2置于电机动力主轴筒套4上方，动力气缸7上推，使刀轴3与主轴筒套4快速插接，用锥度方式或者弹簧卡键方式使电机6启动后，刀具2转动。更换另一套刀具2时，电机6停止，气缸7回程，刀具刀轴3跟与电机6相连的主轴筒套4分离，圆盘刀库旋转将下一套刀具2再旋转过来即可。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (2)

1.一种用于木工立式铣床的自动换刀装置，其特征是，包括设置于铣床机架上的转动圆盘式刀库，所述转动圆盘式刀库与动力控制装置相连，转动圆盘式刀库的下方设有与其上的刀具相配合的主轴套筒装置；

所述转动圆盘式刀库包括圆盘式刀盘，所述刀盘上沿同一圆周上安装有若干刀轴，刀轴通过轴承镶嵌在刀盘上，刀轴的上端装夹有刀具，并通过螺丝锁紧;所述刀轴下端呈锥形；所述刀盘中心与动力控制装置相连；

所述主轴套筒装置包括设置于转动圆盘式刀库的刀轴下方的主轴套筒，主轴套筒下端与卡在导轨上的电机相连，电机与气缸相连，主轴套筒内设有与所述刀轴配合的快速离合装置；

所述快速离合装置是在主轴套筒内腔中，设有一个与刀轴下端的锥形相配合锥套，且锥套下端装有带弹簧的滑块；

所述动力控制装置为伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过锁紧螺母或键与刀盘中心固定连接。

2. 一种用于木工立式铣床的自动换刀装置，其特征是，包括设置于铣床机架上的转动圆盘式刀库，所述转动圆盘式刀库与动力控制装置相连，转动圆盘式刀库的下方设有与其上的刀具相配合的主轴套筒装置；

所述转动圆盘式刀库包括圆盘式刀盘，所述刀盘上沿同一圆周上安装有若干刀轴，刀轴通过轴承镶嵌在刀盘上，刀轴的上端装夹有刀具，并通过螺丝锁紧；所述刀轴下端上开有若干矩形键槽；所述刀盘中心与动力控制装置相连；

所述主轴套筒装置包括设置于转动圆盘式刀库的刀轴下方的主轴套筒，主轴套筒下端与卡在导轨上的电机相连，电机与气缸相连，主轴套筒内设有与所述刀轴配合的快速离合装置；

所述快速离合装置是主轴套筒内设有若干与刀轴下端上的矩形键槽相对应的孔槽，孔槽中设有通过压簧连接的杠杆；

所述动力控制装置为伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过锁紧螺母或键与刀盘中心固定连接。