CN104148975A - 一种链式刀库的备刀机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链式刀库的备刀机构，包括上下平移机架和前后平移机架，上下平移机架上设置有上下平移驱动机构和上下平移导向机构，前后平移机架上设置有前后平移驱动机构、前后平移导向机构和刀具夹紧机构。本发明公开的链式刀库的备刀机构，实现了链式刀库的备刀机构与取刀和刀具交换机构的分离，可大幅减轻刀库运动部件的重量，提升刀库备刀的效率，对于提升换刀机构的换刀速度具有积极的意义；并且本发明备刀机构工作时，在拔刀过程中换刀爪副处于夹紧状态，这种结构较之传统的单纯靠弹簧夹紧刀具的抓刀臂，安全性更高，使链式刀库的备刀过程更安全、可靠。

Description

一种链式刀库的备刀机构

技术领域

本发明涉及一种链式刀库的配件，具体是一种链式刀库的备刀机构。

背景技术

在自动化加工过程中，链式刀库系统是提供储刀及换刀功能的一种装置。近年来刀库的发展已超越其工具机配件的角色，刀库产品品质的优劣关系到工具机的整体效能表现。

由于刀库的形式和摆放位置的限制，工具机主轴位置与刀库储刀位置通常较远。传统的一体式自动换刀机构，抓刀臂通常需要通过较长的平移或者大幅度摆转才能完成取刀、备刀和刀具交换操作，其换刀机构运动部件结构复杂、庞大且运动行程较长，导致换刀效率难以提升，并且传统的一体式自动换刀机构是将刀具直接备在换刀爪上，拔刀过程中抓刀臂仅靠弹簧夹紧刀具，抓刀力不够，易出现刀具掉落的情况，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种备刀过程安全、高效的链式刀库的备刀机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种链式刀库的备刀机构，包括上下平移机架和前后平移机架，所述的上下平移机架上设置有上下平移驱动机构和上下平移导向机构，所述的上下平移驱动机构包括上下平移上油缸、上下平移下油缸、油缸连接件、分流块和油缸法兰连接架，所述的上下平移上油缸与所述的上下平移下油缸通过所述的油缸连接件相连接，所述的油缸法兰连接架固定在所述的上下平移机架上，所述的上下平移上油缸与所述的油缸法兰连接架相连接，所述的上下平移上油缸和所述的上下平移下油缸均可推动所述的上下平移机架上下运动，所述的分流块的进油口与外界油泵相连通，所述的分流块的出油口与一三通管相连通；所述的上下平移导向机构包括导轨安装板和安装在所述的导轨安装板上的上下平移线性导轨副，所述的上下平移机架上设置有与所述的上下平移线性导轨副相配合的第一连接部，所述的第一连接部套设在所述的上下平移线性导轨副的外侧，所述的上下平移机架可沿所述的上下平移线性导轨副上下移动；所述的前后平移机架上设置有前后平移驱动机构、前后平移导向机构和刀具夹紧机构，所述的前后平移驱动机构包括前后平移油缸，所述的前后平移油缸固定在油缸固定架上，所述的油缸固定架固定在所述的前后平移机架上；所述的前后平移导向机构包括安装在所述的上下平移机架上的前后平移线性导轨副，所述的前后平移机架上设置有与所述的前后平移线性导轨副相配合的第二连接部，所述的第二连接部套设在所述的前后平移线性导轨副的外侧，所述的前后平移机架可沿所述的前后平移线性导轨副前后移动；所述的刀具夹紧机构包括换刀臂，所述的换刀臂固定在所述的前后平移机架上，所述的换刀臂内轴接有换刀爪副，所述的换刀臂内设置有换刀臂油腔和通油孔，所述的换刀臂油腔内对称设置有两个活塞，两个所述的活塞的活塞杆上套设有矩形弹簧，所述的两个活塞的外端分别与所述的换刀爪副接触，所述的通油孔与所述的三通管相连通，所述的三通管分别与所述的前后平移油缸和所述的换刀臂油腔相连通，所述的前后平移油缸的活塞杆与所述的换刀臂油腔内的活塞相连接，安装使用时在本链式刀库的备刀机构的上方设置有送刀机构，该送刀机构上设置有与所述的换刀爪副位置相应的备刀刀套。 

工作过程中，外界油泵的油液经分流块进入三通管，继而流入前后平移油缸和换刀臂油腔内，推动前后平移油缸的活塞杆伸缩并带动换刀臂油腔内的活塞运动，活塞再推动换刀爪副转动，使换刀爪副夹紧或松开。

本发明的备刀机构安装完成后，其一个备刀周期包括以下过程：在上下平移上油缸的推动下，上下平移机架沿上下平移线性导轨副向上运动，带动换刀臂向上平移至链条中装配的刀具位置；前后平移油缸的活塞杆收缩，使换刀爪副扣住链条中的刀具；再使前后平移油缸的活塞杆伸出并推动换刀臂油腔内的活塞运动，活塞再推动换刀爪副转动，使换刀爪副夹紧链条中的刀具，并使前后平移机架沿前后平移线性导轨副向前运动，带动换刀臂向前平移并将链条中的刀具从刀套内拔出，也就是说，在拔刀过程中换刀爪副处于夹紧状态，这种结构较之传统的单纯靠弹簧夹紧刀具的抓刀臂，安全性更高；然后上下平移下油缸推动上下平移线性导轨副向上运动，使换刀臂继续向上平移至送刀机构上的备刀刀套位置后，前后平移油缸的活塞杆缩回，换刀臂油腔内的矩形弹簧回弹，换刀臂油腔内的活塞缩回，换刀爪副松开，刀具被扣到备刀刀套内；最后上下平移下油缸和上下平移上油缸的活塞杆同时缩回并带动换刀臂向下平移到位，至此一个备刀周期完成。

上述链式刀库的备刀机构还可包括拉顶块，所述的拉顶块内穿设有拉顶螺钉，所述的导轨安装板的顶部固设有第一挡板，所述的导轨安装板的底部固设有第二挡板，所述的上下平移线性导轨副设置在所述的第一挡板和第二挡板之间，所述的第二挡板上设置有与所述的拉顶螺钉相匹配的拉顶螺纹孔，所述的拉顶块通过所述的拉顶螺钉安装在所述的导轨安装板上。将本发明备刀机构在刀库框体组件上安装调试时，可根据实际安装位置，旋转拉顶螺钉，通过拉顶块对备刀机构的安装位置进行上下调节，使备刀机构安装更到位，有利于提高链式刀库备刀的准确性。

所述的换刀爪副的顶部对称设置有两个限位销。两个限位销可对换刀臂的向上平移起到限位作用，进一步提高备刀机构的安全性，防止因换刀臂向上平移过量而对链式刀库造成损坏。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的链式刀库的备刀机构，实现了链式刀库的备刀机构与取刀和刀具交换机构的分离，可大幅减轻刀库运动部件的重量，提升刀库备刀的效率，对于提升换刀机构的换刀速度具有积极的意义；并且本发明备刀机构工作时，在拔刀过程中换刀爪副处于夹紧状态，这种结构较之传统的单纯靠弹簧夹紧刀具的抓刀臂，安全性更高，使链式刀库的备刀过程更安全、可靠。

附图说明

图1为实施例的外观示意图；

图2为实施例主视图；

图3为实施例的左视图；

图4为实施例的对应于图3的俯视图；

图5为实施例中换刀臂的剖切示意图；

图6为实施例安装后示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-5所示，一种链式刀库的备刀机构，包括上下平移机架1和前后平移机架2，上下平移机架1上设置有上下平移驱动机构和上下平移导向机构，上下平移驱动机构包括上下平移上油缸31、上下平移下油缸32、油缸连接件33、分流块34和油缸法兰连接架35，上下平移上油缸31与上下平移下油缸32通过油缸连接件33相连接，油缸法兰连接架35固定在上下平移机架1上，上下平移上油缸31与油缸法兰连接架35相连接，上下平移上油缸31和上下平移下油缸32均可推动上下平移机架1上下运动，分流块34的进油口与外界油泵相（图中未示出）连通，分流块34的出油口与一三通管36经油管37相连通；上下平移导向机构包括导轨安装板41和安装在导轨安装板41上的上下平移线性导轨副42，上下平移机架1上设置有与上下平移线性导轨副42相配合的第一连接部11，第一连接部11套设在上下平移线性导轨副42的外侧，上下平移机架1可沿上下平移线性导轨副42上下移动；该备刀机构还包括拉顶块43（见图2和图3，图1中未示出），拉顶块43内穿设有拉顶螺钉44，导轨安装板41的顶部固设有第一挡板411，导轨安装板41的底部固设有第二挡板412，上下平移线性导轨副42设置在第一挡板411和第二挡板412之间，第二挡板412上设置有与拉顶螺钉44相匹配的拉顶螺纹孔45，拉顶块43通过拉顶螺钉44安装在导轨安装板41上。

前后平移机架2上设置有前后平移驱动机构、前后平移导向机构和刀具夹紧机构，前后平移驱动机构包括前后平移油缸51，前后平移油缸51固定在油缸固定架52上，油缸固定架52固定在前后平移机架2上；前后平移导向机构包括安装在上下平移机架1上的前后平移线性导轨副61，前后平移机架2上设置有与前后平移线性导轨副61相配合的第二连接部21，第二连接部21套设在前后平移线性导轨副61的外侧，前后平移机架2可沿前后平移线性导轨副61前后移动；刀具夹紧机构还包括换刀臂7，换刀臂7固定在前后平移机架2上，换刀臂7内轴接有换刀爪副71，换刀爪副71的顶部对称设置有两个限位销72，换刀臂7内设置有换刀臂油腔73和通油孔74，换刀臂油腔73内对称设置有两个活塞75，两个活塞75的活塞杆上套设有矩形弹簧76，两个活塞75的外端分别与换刀爪副71接触，通油孔74与三通管36经油管37相连通，三通管36分别与前后平移油缸51和换刀臂油腔73相连通，前后平移油缸51的活塞杆与换刀臂油腔73内的活塞75相连接。

安装使用时将上述备刀机构安装在刀库框体组件9上，在备刀机构的上方设置有送刀机构8，安装后示意图如图6所示，该送刀机构8上设置有与换刀爪副71位置相应的备刀刀套81，该刀库框体组件9主要由刀机框体91、链条92、链轮93、转向轮94等部件组成。

上述备刀机构安装完成后，其一个备刀周期包括以下过程：在上下平移上油缸31的推动下，上下平移机架1沿上下平移线性导轨副42向上运动，带动换刀臂7向上平移至链条92中装配的刀具位置；前后平移油缸51的活塞杆收缩，使换刀爪副71扣住链条92中的刀具；再使前后平移油缸51的活塞杆伸出并推动换刀臂油腔73内的活塞75运动，活塞75再推动换刀爪副71转动，使换刀爪副71夹紧链条92中的刀具，并使前后平移机架2沿前后平移线性导轨副61向前运动，带动换刀臂7向前平移并将链条92中的刀具从刀套内拔出；然后上下平移下油缸32推动上下平移线性导轨副42向上运动，使换刀臂7继续向上平移至送刀机构8上的备刀刀套81位置后，前后平移油缸51的活塞杆缩回，换刀臂油腔73内的矩形弹簧76回弹，换刀臂油腔73内的活塞75缩回，换刀爪副71松开，刀具被扣到备刀刀套81内；最后上下平移下油缸32和上下平移上油缸31的活塞杆同时缩回并推动换刀臂7向下平移到位，至此一个备刀周期完成。

Claims (3)

1.一种链式刀库的备刀机构，其特征在于包括上下平移机架和前后平移机架，所述的上下平移机架上设置有上下平移驱动机构和上下平移导向机构，所述的上下平移驱动机构包括上下平移上油缸、上下平移下油缸、油缸连接件、分流块和油缸法兰连接架，所述的上下平移上油缸与所述的上下平移下油缸通过所述的油缸连接件相连接，所述的油缸法兰连接架固定在所述的上下平移机架上，所述的上下平移上油缸与所述的油缸法兰连接架相连接，所述的上下平移上油缸和所述的上下平移下油缸均可推动所述的上下平移机架上下运动，所述的分流块的进油口与外界油泵相连通，所述的分流块的出油口与一三通管相连通；所述的上下平移导向机构包括导轨安装板和安装在所述的导轨安装板上的上下平移线性导轨副，所述的上下平移机架上设置有与所述的上下平移线性导轨副相配合的第一连接部，所述的第一连接部套设在所述的上下平移线性导轨副的外侧，所述的上下平移机架可沿所述的上下平移线性导轨副上下移动；所述的前后平移机架上设置有前后平移驱动机构、前后平移导向机构和刀具夹紧机构，所述的前后平移驱动机构包括前后平移油缸，所述的前后平移油缸固定在油缸固定架上，所述的油缸固定架固定在所述的前后平移机架上；所述的前后平移导向机构包括安装在所述的上下平移机架上的前后平移线性导轨副，所述的前后平移机架上设置有与所述的前后平移线性导轨副相配合的第二连接部，所述的第二连接部套设在所述的前后平移线性导轨副的外侧，所述的前后平移机架可沿所述的前后平移线性导轨副前后移动；所述的刀具夹紧机构包括换刀臂，所述的换刀臂固定在所述的前后平移机架上，所述的换刀臂内轴接有换刀爪副，所述的换刀臂内设置有换刀臂油腔和通油孔，所述的换刀臂油腔内对称设置有两个活塞，两个所述的活塞的活塞杆上套设有矩形弹簧，所述的两个活塞的外端分别与所述的换刀爪副接触，所述的通油孔与所述的三通管相连通，所述的三通管分别与所述的前后平移油缸和所述的换刀臂油腔相连通，所述的前后平移油缸的活塞杆与所述的换刀臂油腔内的活塞相连接，安装使用时在本链式刀库的备刀机构的上方设置有送刀机构，该送刀机构上设置有与所述的换刀爪副位置相应的备刀刀套。

2.根据权利要求1所述的一种链式刀库的备刀机构，其特征在于还包括拉顶块，所述的拉顶块内穿设有拉顶螺钉，所述的导轨安装板的顶部固设有第一挡板，所述的导轨安装板的底部固设有第二挡板，所述的上下平移线性导轨副设置在所述的第一挡板和第二挡板之间，所述的第二挡板上设置有与所述的拉顶螺钉相匹配的拉顶螺纹孔，所述的拉顶块通过所述的拉顶螺钉安装在所述的导轨安装板上。

3.根据权利要求1或2所述的一种链式刀库的备刀机构，其特征在于所述的换刀爪副的顶部对称设置有两个限位销。