CN102922350B - 自动更换刀具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种自动更换刀具装置，包括刀库、打刀臂、撞块、导向板，导向板固定在机床主轴箱上，导向板上部较下部向外凸出；在非换刀状态下，刀库抵在导向板上部；刀库上有若干刀爪，其中一个刀爪为空的。撞块和打刀臂安装在主轴箱另一侧，打刀臂固定在主轴箱上。当需更换刀具时，刀库上空的刀爪位于最下方。主轴箱上升，刀库滑到导向板下部，空的刀爪进入装有刀具的环形槽内；打刀臂也随着主轴箱上升，上升过程中被撞块推动向右移动，同时带动机床上刀具向右移动，便于刀爪抓住刀具。主轴箱继续上升，刀具被刀爪拉出。接下来，刀库上的所需刀具转到最下方。上述部件反向运动，完成安装刀具。本发明能无间歇自动换刀，提高工作效率。

Description

自动更换刀具装置

技术领域

本发明涉及钻削加工装置技术领域，特别是涉及一种能自动更换钻削加工刀具的装置。

背景技术

自动换刀装置是钻削加工中心中最主要的关键部件之一，常见的自动换刀装置有两种：第一种是用减速电机和分隔器机构来分配刀具的自动更换刀具装置。第二种是利用蜗杆和平面滾子凸轮机构分配刀具的自动更换刀具装置。这两种换刀装置均属于间隙式的刀具分配装置，换刀时刀盘旋转是不连续的，选刀时须要一个刀位一个刀位的转动，换刀时间较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中存在的问题而设计的一种自动更换刀具装置，这种装置的刀库位于机床主轴箱的前面，悬挂在刀库支架上，在扭力弹簧的作用下，刀库上的摆架滾轮紧紧压在主轴箱上的导向板上。需要更换刀具时，主轴箱上升，摆架滾轮带动刀库从导向板右侧沿导向板斜面滑入导向板左侧。刀库有刀盘、多个刀爪和直流无刷电机，一个刀爪上没有刀具，其余刀爪上夹有刀具。利用直流无刷电机带动刀爪旋转，当主轴箱向上运动时，没有刀具的刀爪拆下需更换的刀具，然后主轴箱向下运动，带有刀具的刀爪将刀具固定在主轴上，从而完成自动更换刀具。本发明采用直流无刷电机驱动方式，换刀速度快，有利于提高工作效率。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

     一种自动更换刀具装置，包括刀库支架、刀库摆架、刀库、打刀臂、撞块、导向板，所述导向板固定在安装刀具主轴的主轴箱上，所述导向板上部比下部向外凸出，所述刀库支架固定在导向板一侧，所述刀库摆架一端与刀库支架连接并能绕连接点在竖直面内转动，所述刀库连接在刀库摆架另一端一侧，当为非更换刀具的工作状态时，刀库摆架固定刀库的一端抵在导向板上部，当主轴箱向上或向下移动，刀库摆架固定刀库的一端从导向板上部移动到导向板下部或反向移动，所述撞块固定在主轴箱另一侧，与刀库支架位置相对，所述撞块从侧面看为梯形，下底面宽与上表面且下底面固定，所述打刀臂安装在主轴箱上且能在水平方向移动，当主轴箱向上或向下移动，所述打刀臂上端沿着撞块下部的斜面移动直至到达撞块的上表面或反向移动，同时打刀臂能带动刀具水平方向右或向左移动；所述刀库包括直流无刷电机、刀盘、刀爪、支撑轴，所述支撑轴固定在刀库摆架另一端一侧，所述直流无刷电机固定在支撑轴上，所述刀盘固定在直流无刷电机外转子上，在刀盘圆周上均匀分布刀爪，其中一个刀爪是空的，其余刀爪上抓有刀具，所述直流无刷电机与控制机构连接。

所述刀库摆架与刀库支架用扭力弹簧连接，所述刀库摆架与导向板接触的部位装有滚轮。

所述打刀臂与撞块接触的部位装有滚轮。

   由于采用了如上技术方案，本发明具有如下特点：

   可以实现无间歇自动换刀，大大提高工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明刀库结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明包括刀库支架1，刀库摆架2，刀库3，打刀臂4，撞块5，导向板6。刀库3的结构见图2，主要包括直流无刷电机31，刀盘32，刀爪33，支撑轴34。刀库3位于机床主轴箱7的前面，悬挂在刀库摆架2上，刀库摆架2和刀库支架1连接处装有扭力弹簧（图中未示出）。在扭力弹簧的作用下，刀库3紧紧压在主轴箱7上的导向板6上部，直流无刷电机31与控制机构连接（图中未示出）。

本发明具体工作过程如下：当需要更换刀具时，主轴箱7上升进入换刀区；直流无刷电机31在控制机构指令下转动，带动刀盘32旋转，使不带刀具的刀爪33旋转到最下端。在主轴箱7上升的同时，刀库3在刀库摆架2的带动下，从导向板6上部滑到导向板6凹陷的下部，这样，不带刀具的刀爪33嵌入装在主轴上刀具的环形槽中。

在完成主轴定向、刀爪33嵌入环形槽后，主轴箱7继续上升，在主轴箱7上升过程中，主轴箱7一侧的打刀臂4被撞块5挤向右边移动，推动刀具向右侧移动，刀爪33逐渐完全夹住刀具刀柄。随主轴箱7继续上升直至最高点，主轴箱7中的刀具被刀库3中刀爪33完全拉出。

当主轴箱7上升至最高点，主轴上的刀具被刀爪33完全拉出后，主轴箱7即停止上升。刀盘32在直流无刷电机31的带动下再次旋转，将夹有所需刀具的刀爪33旋转至最低位置。之后，刀盘32停止转动，主轴箱7下降，随主轴箱7下降，刀爪33上的刀具被插入主轴锥孔内，与此同时打刀臂4复位，带动新刀具向左侧移动并完全固定在主轴上。随着主轴箱7继续下降，刀爪33退出环形槽，刀库3沿导向板6返回并紧贴导向板6上部，整个换刀过程结束。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种自动更换刀具装置，其特征在于，包括刀库支架、刀库摆架、刀库、打刀臂、撞块、导向板，所述导向板固定在安装刀具主轴的主轴箱上，所述导向板上部比下部向外凸出，所述刀库支架固定在导向板一侧，所述刀库摆架一端与刀库支架连接并能绕连接点在竖直面内转动，所述刀库连接在刀库摆架另一端一侧，当为非更换刀具的工作状态时，刀库摆架固定刀库的一端抵在导向板上部，当主轴箱向上或向下移动，刀库摆架固定刀库的一端从导向板上部移动到导向板下部或反向移动，所述撞块固定在主轴箱另一侧，与刀库支架位置相对，所述撞块从侧面看为梯形，下底面宽与上表面且下底面固定，所述打刀臂安装在主轴箱上且能在水平方向移动，当主轴箱向上或向下移动，所述打刀臂上端沿着撞块下部的斜面移动直至到达撞块的上表面或反向移动，同时打刀臂能带动刀具水平方向右或向左移动；所述刀库包括直流无刷电机、刀盘、刀爪、支撑轴，所述支撑轴固定在刀库摆架另一端一侧，所述直流无刷电机固定在支撑轴上，所述刀盘固定在直流无刷电机外转子上，在刀盘圆周上均匀分布刀爪，其中一个刀爪是空的，其余刀爪上抓有刀具，所述直流无刷电机与控制机构连接。

2.如权利要求1所述的自动更换刀具装置，其特征在于，所述刀库摆架与刀库支架用扭力弹簧连接，所述刀库摆架与导向板接触的部位装有滚轮。

3.如权利要求1或2所述的自动更换刀具装置，其特征在于，所述打刀臂与撞块接触的部位装有滚轮。