CN107877720A - 带紧凑型刀库的石墨加工数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，包括机身与安装在机身内的刀库，其特征在于刀库包括支架、刀库门、带有轴件的刀盘与伺服电机，轴件与伺服电机相互平行、竖直安装在支架内，伺服电机的转轴上外套小齿轮，轴件上外套与小齿轮啮合大齿轮，刀盘的边缘切出平面结构，刀库门固定在平面结构上且与刀盘垂直，刀盘旋转带动刀库门在支架外周旋转。设计双轴形式的刀库结构，采用单机减速机，刀库所占空间小，结构紧凑，可以在小型设备内安装，适用范围广。采用伺服电机，不需要传感器的反馈，直接转动到位，缩短时间。

Description

带紧凑型刀库的石墨加工数控机床

技术领域

本发明涉及一种数控机，尤其是涉及一种带紧凑型刀库的石墨加工数控机床。

背景技术

石墨加工数控机床是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状的石墨工件的高效率加工设备，它具备刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。自动化机床是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点。

机床换刀时,在很小的区域内,使用同步带很难得到大的减速。设置减速机是用来给刀库伺服电机减速的部件。质量好的减速机可以使数控机床的换刀更加准确平稳，提高机床的加工效率。现有的刀库内设置刀盘，通过二级同轴减速机、通过电机带动刀盘转动，整个机构高、体积大、安装不便，无法在小型设备内安装。此外，刀库在换刀时，是通过安装的传感器来检测换刀是否到位。在整个换刀的指令传输过程中，有感应信号的来回传输过程，导致刀盘转动换刀时间长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，设计双轴形式的刀库结构，采用单机减速机，刀库所占空间小，结构紧凑，可以在小型设备内安装，适用范围广。采用伺服电机，不需要传感器的反馈，直接转动到位，缩短时间。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，包括机身与安装在机身内的刀库，其特征在于所述的刀库包括支架、刀库门、带有轴件的刀盘与伺服电机，所述的轴件与伺服电机相互平行、竖直安装在支架内，所述的伺服电机的转轴上外套小齿轮，所述的轴件上外套与小齿轮啮合大齿轮，所述的刀盘的边缘切出平面结构，刀库门固定在平面结构上且与刀盘垂直，所述的刀盘旋转带动刀库门在支架外周旋转。

本发明进一步的优选方案：所述的刀盘的弧形边缘处等间距分布刀夹，所述的刀夹上安装刀具。

本发明进一步的优选方案：所述的机身上、工作台的后侧设置有外框，所述的外框的前侧面设置有开口，所述的支架安装在外框内，所述的刀库门的结构与所述的开口的结构相适应。

本发明进一步的优选方案：所述的刀盘旋转将带动刀库门旋至前侧，此时刀库门覆盖开口使得外框处于密闭状态，所述的刀盘继续旋转将带动刀库门旋至外框内，此时刀盘上的刀具旋出刀库门。

本发明进一步的优选方案：所述的轴件外设置有轴承，轴件通过轴承与支架连接。

本发明进一步的优选方案：所述的刀盘上方设置有标识盘，所述的标识盘外周面标注有刀号与刀具对应，所述的刀盘转动带动标识盘转动。

本发明进一步的优选方案：所述的机身上设置有动梁、与可移动安装在动梁上的主轴，当刀盘上的刀具旋出刀库门，此时主轴向下移动实现换刀。

所述的机身两侧设置侧立板，侧立板上方设置Y轴轨道，所述的动梁横置在两侧的Y轴轨道上，所述的Y轴轨道高于工作台面。

本发明进一步的优选方案：所述的Y轴轨道、动梁、主轴上外罩伸缩防护罩。

与现有技术相比，本发明的优点在于刀盘的主轴与伺服电机相互平行、竖直安装在支架内，伺服电机的转轴上外套小齿轮，主轴上外套与小齿轮啮合大齿轮。本发明区别于现有的单轴线的驱动方式，采用双旋转轴线的方式，使得刀库的整体的高度大幅下降，且结构紧凑，整体所占空间小。可以在大型、小型设备内安装使用，具有广泛的适用性。本发明采用伺服电机来做动力驱动，旋转定位精准，不需要设置传感器来检测与反馈，减少了刀盘旋转，换刀的时间。刀盘的边缘切出平面结构，刀库门固定在平面结构上且与刀盘垂直，刀盘旋转带动刀库门在支架外周旋转。在非换刀状态，刀库门朝外，避免加工过程对刀库的影响。换刀状态，刀盘旋转到位后，刀库门也跟着旋转到内侧，一步到位实现刀库门的开启与刀盘的旋转，减少了换刀时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为刀库的结构示意图；

图4为刀库的分解结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至4所示：带紧凑型刀库2的石墨加工数控机床，包括机身1与安装在机身1内的刀库2，刀库2包括支架3、刀库门4、带有轴件5的刀盘6与伺服电机7，轴件5与伺服电机7相互平行、竖直安装在支架3内，伺服电机7的转轴上外套小齿轮8，轴件5上外套与小齿轮8啮合大齿轮9，刀盘6的边缘切出平面结构，刀库门4固定在平面结构上且与刀盘6垂直，刀盘6旋转带动刀库门4在支架3外周旋转。

刀盘6的弧形边缘处等间距分布刀夹21，刀夹21上安装刀具。刀具通过刀夹21固定，分布在刀盘6外周，通过刀盘6旋转来实现不同刀具的更换。

机身1上、工作台的后侧设置有外框31，外框31的前侧面设置有开口，支架3安装在外框31内，刀库门4的结构与开口的结构相适应。

刀盘6旋转将带动刀库门4旋至前侧，此时刀库门4覆盖开口使得外框31处于密闭状态，刀盘6继续旋转将带动刀库门4旋至外框31内，此时刀盘6上的刀具旋出刀库门4。外框31结构设置，用于安装刀库2结构，且配合刀库门4，实现刀库2的密封与开启。

轴件5外设置有轴承51，轴件5通过轴承51与支架3连接。设置轴承51，轴件5旋转流畅，带动刀盘6转动。

刀盘6上方设置有标识盘61，标识盘61外周面标注有刀号与刀具对应，刀盘6转动带动标识盘61转动。标识盘61上的标识与刀具保持一致，可直观的得到换刀的刀具位置。

机身1上设置有动梁71、与可移动安装在动梁71上的主轴72，当刀盘6上的刀具旋出刀库门4，此时主轴72向下移动实现换刀。刀盘6旋转到位后，主轴72只需要下移换刀即可，实现快速换刀。

机身1两侧设置侧立板81，侧立板81上方设置Y轴轨道82，动梁71横置在两侧的Y轴轨道82上，Y轴轨道82高于工作台面。吊高Y轴轨道82并安装动梁71，减少石墨粉尘对Y轴轨道82的影响。

Y轴轨道82、动梁71、主轴72上外罩伸缩防护罩。隔绝粉尘对运动部件的影响，确保运动的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，包括机身与安装在机身内的刀库，其特征在于所述的刀库包括支架、刀库门、带有轴件的刀盘与伺服电机，所述的轴件与伺服电机相互平行、竖直安装在支架内，所述的伺服电机的转轴上外套小齿轮，所述的轴件上外套与小齿轮啮合大齿轮，所述的刀盘的边缘切出平面结构，刀库门固定在平面结构上且与刀盘垂直，所述的刀盘旋转带动刀库门在支架外周旋转。

2.根据权利要求1所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的刀盘的弧形边缘处等间距分布刀夹，所述的刀夹上安装刀具。

3.根据权利要求2所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的机身上、工作台的后侧设置有外框，所述的外框的前侧面设置有开口，所述的支架安装在外框内，所述的刀库门的结构与所述的开口的结构相适应。

4.根据权利要求3所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的刀盘旋转将带动刀库门旋至前侧，此时刀库门覆盖开口使得外框处于密闭状态，所述的刀盘继续旋转将带动刀库门旋至外框内，此时刀盘上的刀具旋出刀库门。

5.根据权利要求1所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的轴件外设置有轴承，轴件通过轴承与支架连接。

6.根据权利要求2所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的刀盘上方设置有标识盘，所述的标识盘外周面标注有刀号与刀具对应，所述的刀盘转动带动标识盘转动。

7.根据权利要求2所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的机身上设置有动梁、与可移动安装在动梁上的主轴，当刀盘上的刀具旋出刀库门，此时主轴向下移动实现换刀。

8.根据权利要求1所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的机身两侧设置侧立板，侧立板上方设置Y轴轨道，所述的动梁横置在两侧的Y轴轨道上，所述的Y轴轨道高于工作台面。

9.根据权利要求1所述的带紧凑型刀库的石墨加工数控机床，其特征在于所述的Y轴轨道、动梁、主轴上外罩伸缩防护罩。