CN107571073A - 液压移动刀库及换刀系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压移动刀库，包含液压驱动结构与刀库组件；所述液压驱动结构包含固定结构与液压缸；刀库组件包含刀库与支撑架；液压缸能够推动刀库组件往返运动；刀库包含转动盘、刀套以及换刀臂。本发明还提供了一种使用上述液压移动刀库的换刀方法，包含以下步骤：就位步骤：接收PLC换刀指令，控制刀库组件、主轴分别运动至对应换刀点后，发出就位信号；换刀步骤：接收就位信号，控制换刀臂将主轴中的刀具与刀套中的刀具互换；复位步骤：控制换刀臂、刀库组件分别回到对应复位点。相应地，本发明还提供了一种换刀系统。本发明能够驱动刀库在换刀位置与复位位置之间运动，避免刀库对主轴运动的影响的同时，还能使主轴快速准确地完成换刀。

Description

液压移动刀库及换刀系统与方法

技术领域

本发明涉及数控机床控制领域，具体地，涉及一种液压移动刀库及换刀系统与方法。

背景技术

专利文献CN106271798A公开了一种数控机床用刀库系统，包括有换刀组件、调节组件。换刀组件包括有换刀刀架以及驱动电机，驱动电机设置于换刀刀架的底部，换刀刀架包括有刀架主体，其端部设置有一组换刀卡头；调节组件，调节组件包括有安装平台、第一直线导轨以及第二直线导轨，于第一直线导轨上设置有与安装平台连接的第一驱动装置，第二直线导轨设置于刀库与主轴之间。该专利文献采用直线导轨结构，可在水平直线方向上以及竖直直线方向上的精度调节，这样能够使得该专利文献适应各种机床主轴与刀库距离变化。采用了结合直线导轨以及旋转方式对换刀卡头进行定位，据该专利文献自述通用性较强，其无需根据不同的数控机床用刀库系统进行设计。但是该专利文献提供的结构中刀库与换刀臂之间运动容易发生干涉，而且换刀臂在进行换刀时两端刀具的角度定位容易出现偏差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种液压移动刀库及换刀系统与方法。

根据本发明提供的液压移动刀库，包含液压驱动结构与刀库组件；

所述液压驱动结构包含固定结构与液压缸；

刀库组件包含刀库与支撑架；

液压缸安装在固定结构上；支撑架与固定结构滑动连接；液压缸能够推动刀库组件往返运动；液压缸上设置有第一进油口与第二进油口；

刀库包含转动盘、刀套以及换刀臂；

刀套用于储存刀具，包含多个刀套沿转动盘周向方向安装在转动盘上；换刀臂位于转动盘下方，换刀臂能够沿上下方向及周向方向运动。

本发明还提供了一种使用上述的液压移动刀库的换刀方法，包含以下步骤：

就位步骤：接收PLC换刀指令，控制刀库组件、主轴分别运动至刀库换刀点、主轴换刀点后，发出就位信号；

换刀步骤：接收就位信号，控制换刀臂将主轴中的刀具与刀套中的刀具互换；

复位步骤：控制换刀臂、刀库组件分别回到换刀臂复位点、刀库复位点。

优选地，所述就位步骤包含以下步骤：

刀库组件就位步骤：控制对第一进油口进油，刀库组件从刀库复位点运动至刀库换刀点；

主轴就位步骤：控制主轴沿机床Z轴运动至Z轴轴向换刀定位点，主轴停止旋转定位在主轴换刀点。

优选地，所述换刀步骤包含以下步骤：

主轴松刀步骤：控制主轴松刀；

换刀臂动作步骤：控制换刀臂从换刀臂复位点运动至，一端与刀套中刀具相扣、另一端与主轴中刀具相扣的位置；换刀臂下移，两端的刀具分别离开刀套、主轴；换刀臂旋转180度，上移，将两端的刀具分别装入刀套、主轴中；

主轴夹刀步骤：换刀臂动作完成后，控制主轴夹刀。

优选地，所述复位步骤包含：

刀库组件复位步骤：控制对第二进油口进油，刀库组件从刀库换刀点运动至刀库复位点；

换刀臂复位步骤：控制换刀臂回到复位点。

本发明还提供了一种使用上述的液压移动刀库的换刀系统，包含以下模块：

就位模块：接收PLC换刀指令，控制刀库组件、主轴分别运动至刀库换刀点、主轴换刀点后，发出就位信号；

换刀模块：接收就位信号，控制换刀臂将主轴中的刀具与刀套中的刀具互换；

复位模块：控制换刀臂、刀库组件分别回到换刀臂复位点、刀库复位点。

优选地，所述就位模块包含以下模块：

刀库组件就位模块：控制对第一进油口进油，刀库组件从刀库复位点运动至刀库换刀点；

主轴就位模块：控制主轴沿机床Z轴运动至Z轴轴向换刀定位点，主轴停止旋转定位在主轴换刀点。

优选地，所述换刀模块包含以下模块：

主轴松刀模块：控制主轴松刀；

换刀臂动作模块：控制换刀臂从换刀臂复位点运动至，一端与刀套中刀具相扣、另一端与主轴中刀具相扣的位置；换刀臂下移，两端的刀具分别离开刀套、主轴；换刀臂旋转180度，上移，将两端的刀具分别装入刀套、主轴中；

主轴夹刀模块：换刀臂动作完成后，控制主轴夹刀。

优选地，所述复位模块包含：

刀库组件复位模块：控制对第二进油口进油，刀库组件从刀库换刀点运动至刀库复位点；

换刀臂复位模块：控制换刀臂回到复位点。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明能够驱动刀库在换刀位置与复位位置之间运动，避免刀库对主轴运动的影响的同时，还能使主轴快速准确地完成换刀；

2、本发明能够对主轴与刀库的换刀点进行对准与校正，保证换刀顺利进行；

3、本发明逻辑简单，液压移动刀库中各部件响应迅速，换刀过程精准快捷。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为液压移动刀库示意图；

图2为刀库组件示意图；

图3为换刀方法流程图；

图4为换刀系统结构图。

图中示出：

液压驱动结构1 刀库组件2

固定结构11 刀库21

液压缸12 转动盘211

第一进油口121 刀套212

第二进油口122 换刀臂213

支撑架22

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本发明提供的液压移动刀库包含液压驱动结构1与刀库组件2。所述液压驱动结构1包含固定结构11与液压缸12，刀库组件2包含刀库21与支撑架22，液压缸12安装在固定结构上，支撑架22与固定结构11滑动连接。液压缸12上设置有第一进油口121与第二进油口122，通过控制对第一进油口121或第二进油口122进行进油，液压缸12完成刀库组件2往返推动。刀库21包含转动盘211、刀套212以及换刀臂213。刀套212用于储存刀具，包含多个刀套212沿转动盘周向方向安装在转动盘211上；转动盘211周向对应设置有环形罩壳，罩壳下端面设有开孔，刀套212近端能够从罩壳内转动至所述开孔之外，以完成换刀。换刀臂213位于转动盘211下方，换刀臂213能够沿上下方向及周向方向运动。

本发明还提供了一种使用上述液压移动刀库的换刀系统，包含以下模块：就位模块：接收PLC换刀指令，控制刀库组件2、主轴分别运动至刀库换刀点、主轴换刀点后，发出就位信号；换刀模块：接收就位信号，控制换刀臂213将主轴中的刀具与刀套212中的刀具互换；复位模块：控制换刀臂213、刀库组件2分别回到换刀臂复位点、刀库复位点。

优选地，所述就位模块包含以下模块：刀库组件就位模块：控制对第一进油口121进油，刀库组件2从刀库复位点运动至刀库换刀点；主轴就位模块：控制主轴沿机床Z轴运动至Z轴轴向换刀定位点，主轴停止旋转定位在主轴换刀点。所述换刀模块包含以下模块：主轴松刀模块：控制主轴松刀；换刀臂动作模块：控制换刀臂213从换刀臂复位点运动至，一端与刀套212中刀具相扣、另一端与主轴中刀具相扣的位置；换刀臂213下移，两端的刀具分别离开刀套212、主轴；换刀臂213旋转180度，上移，将两端的刀具分别装入刀套212、主轴中；主轴夹刀模块：换刀臂213动作完成后，控制主轴夹刀。所述复位模块包含：刀库组件复位模块：控制对第二进油口122进油，刀库组件2从刀库换刀点运动至刀库复位点；换刀臂复位模块：控制换刀臂213回到复位点。

相应地，本发明还提供了一种使用上述液压移动刀库的换刀方法，包含以下步骤：就位步骤：接收PLC换刀指令，控制刀库组件2、主轴分别运动至刀库换刀点、主轴换刀点后，发出就位信号；换刀步骤：接收就位信号，控制换刀臂213将主轴中的刀具与刀套212中的刀具互换；复位步骤：控制换刀臂213、刀库组件2分别回到换刀臂复位点、刀库复位点。

优选地，所述就位步骤包含以下步骤：刀库组件就位步骤：控制对第一进油口121进油，刀库组件2从刀库复位点运动至刀库换刀点；主轴就位步骤：控制主轴沿机床Z轴运动至Z轴轴向换刀定位点，主轴停止旋转定位在主轴换刀点。所述换刀步骤包含以下步骤：主轴松刀步骤：控制主轴松刀；换刀臂动作步骤：控制换刀臂213从换刀臂复位点运动至，一端与刀套212中刀具相扣、另一端与主轴中刀具相扣的位置；换刀臂213下移，两端的刀具分别离开刀套212、主轴；换刀臂213旋转180度，上移，将两端的刀具分别装入刀套212、主轴中；主轴夹刀步骤：换刀臂213动作完成后，控制主轴夹刀。所述复位步骤包含：刀库组件复位步骤：控制对第二进油口122进油，刀库组件2从刀库换刀点运动至刀库复位点；换刀臂复位步骤：控制换刀臂213回到复位点。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种液压移动刀库，其特征在于，包含液压驱动结构与刀库组件；

所述液压驱动结构包含固定结构与液压缸；

刀库组件包含刀库与支撑架；

液压缸安装在固定结构上；支撑架与固定结构滑动连接；液压缸能够推动刀库组件往返运动；液压缸上设置有第一进油口与第二进油口；

刀库包含转动盘、刀套以及换刀臂；

刀套用于储存刀具，包含多个刀套沿转动盘周向方向安装在转动盘上；换刀臂位于转动盘下方，换刀臂能够沿上下方向及周向方向运动。

2.一种使用权利要求1所述的液压移动刀库的换刀方法，其特征在于，包含以下步骤：

就位步骤：接收PLC换刀指令，控制刀库组件、主轴分别运动至刀库换刀点、主轴换刀点后，发出就位信号；

换刀步骤：接收就位信号，控制换刀臂将主轴中的刀具与刀套中的刀具互换；

复位步骤：控制换刀臂、刀库组件分别回到换刀臂复位点、刀库复位点。

3.根据权利要求2所述的换刀方法，其特征在于，所述就位步骤包含以下步骤：

刀库组件就位步骤：控制对第一进油口进油，刀库组件从刀库复位点运动至刀库换刀点；

主轴就位步骤：控制主轴沿机床Z轴运动至Z轴轴向换刀定位点，主轴停止旋转定位在主轴换刀点。

4.根据权利要求2所述的换刀方法，其特征在于，所述换刀步骤包含以下步骤：

主轴松刀步骤：控制主轴松刀；

换刀臂动作步骤：控制换刀臂从换刀臂复位点运动至，一端与刀套中刀具相扣、另一端与主轴中刀具相扣的位置；换刀臂下移，两端的刀具分别离开刀套、主轴；换刀臂旋转180度，上移，将两端的刀具分别装入刀套、主轴中；

主轴夹刀步骤：换刀臂动作完成后，控制主轴夹刀。

5.根据权利要求2所述的换刀方法，其特征在于，所述复位步骤包含：

刀库组件复位步骤：控制对第二进油口进油，刀库组件从刀库换刀点运动至刀库复位点；

换刀臂复位步骤：控制换刀臂回到复位点。

6.一种使用权利要求1所述的液压移动刀库的换刀系统，其特征在于，包含以下模块：

就位模块：接收PLC换刀指令，控制刀库组件、主轴分别运动至刀库换刀点、主轴换刀点后，发出就位信号；

换刀模块：接收就位信号，控制换刀臂将主轴中的刀具与刀套中的刀具互换；

复位模块：控制换刀臂、刀库组件分别回到换刀臂复位点、刀库复位点。

7.根据权利要求6所述的换刀系统，其特征在于，所述就位模块包含以下模块：

刀库组件就位模块：控制对第一进油口进油，刀库组件从刀库复位点运动至刀库换刀点；

主轴就位模块：控制主轴沿机床Z轴运动至Z轴轴向换刀定位点，主轴停止旋转定位在主轴换刀点。

8.根据权利要求6所述的换刀系统，其特征在于，所述换刀模块包含以下模块：

主轴松刀模块：控制主轴松刀；

换刀臂动作模块：控制换刀臂从换刀臂复位点运动至，一端与刀套中刀具相扣、另一端与主轴中刀具相扣的位置；换刀臂下移，两端的刀具分别离开刀套、主轴；换刀臂旋转180度，上移，将两端的刀具分别装入刀套、主轴中；

主轴夹刀模块：换刀臂动作完成后，控制主轴夹刀。

9.根据权利要求6所述的换刀系统，其特征在于，所述复位模块包含：

刀库组件复位模块：控制对第二进油口进油，刀库组件从刀库换刀点运动至刀库复位点；

换刀臂复位模块：控制换刀臂回到复位点。