CN108115450A - 一种小型加工中心自动换刀装置 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及一种小型加工中心自动换刀装置，属数控机床技术领域。本发明自动换刀装置当需要更换刀具时，控制系统控制传送带将所需的刀具通过传送带输送到防尘罩开口处，通过推送装置将刀具夹上的刀具推送到刀具固定装置的两夹板之间，然后通过刀具固定装置上的刀具紧固装置将刀具在刀具固定装置中紧固，然后刀具固定装置通过旋转轴旋转，使刀具转动到工作面。本发明采用传送带的形式，将刀具通过固定夹固定在传送带上，需要使用合适的刀具时，通过控制系统控制传送带选取刀具，然后通过推送装置将刀具推送到刀具固定装置中，利用刀具紧固装置固定，从而完成刀具的更换，提高了刀具更换的准确度，换刀速度和生产效率。

Description

一种小型加工中心自动换刀装置
技术领域
本发明涉及一种小型加工中心自动换刀装置，属数控机床技术领域。
背景技术
随着科学水平的发展，世界级先进制造技术的兴起、发展及成熟，所以对现代制造业的要求越来越高，因此在现代制造业中比较重要的加工中心也提出了比较高的要求，超高速切削、超精密仪器加工等软件技术的发展应用，对整体加工中心的组成部分提出了更高的技术性能指标。
加工中心是一种综合加工能力强的数控机床加工设备，由于它可以工件一次夹装后能完成比较多的加工工序。加工中心对零件形状复杂，精度要求高的单件产品加工或中小批量多品种的产品更加适合，采用加工中心加工可以省去工件夹装的时间，这为新的加工中心基本设计和改型换代节省很多地经费和时间，所以在企业间具有很大的竞争力。然而就目前来看，国内外加工中心的生产厂家设计的加工中心大多是大、中型零件的加工，对于小型加工中心研究的相对少。
自动换刀系统选用的是单臂双爪机械手换刀，并且为了节省空间将机械手安装在立柱的侧面的横梁上。单臂双爪机械手需要用气缸来实现其动力的来源，提供机械手爪的运动。用来满足刀库机械手换刀的需求。自动换刀装置中的刀库选用的是圆盘式的刀库结构。刀库对于整个的自动换刀装置，甚至于加工中心来说，都是核心部分，是加工中心地位的象征，是区别与铣床、镗床的明显标志。所以说刀库的设计是对于加工中心的自动换刀装置来说是至关重要的。由于本发明结合需要设计的加工中心是一个主要用来加工小批量的小型立式加工中心。设计时需在满足一定的加工要求，在经济条件允许的情况下，应尽可能的使加工中心的结构适中，降低加工中心的外部轮廓的尺寸，从而降低生产加工中心的成本。
在机械行业中，数控机床加工中心在所有行业的使用中占很大的。加工中心的综合加工能力比较突出，往往可以实现良好的加工精度，让工件一次装夹后，较多的加工工序能完成，可以保证，加工中心可以加工单件或者小批量的产品加工，对于特殊的，零件形状比较复杂的也可以加工。加工中心是一种多功能的数控机床。集中在一台设备上它实现铣削、钻削、镗削和加工螺纹等功能，具有多种工艺功能。
刀具交换装置实现刀具交换可以利用刀库与机床的相对运动。这种只需一个刀库的自动换刀装置，不需要其他设施装置，结构非常简单，不过换刀过程却比较复杂。优点是刀库置于工作台上，所以减少了工作台的有效使用面积。还有一种是刀具交换装置也就是代替人手的机械手交换。机床的加工性能受机床主轴及刀具装夹方式的影响。才有机械手进行刀具的自动交换，一方面是在刀库的布置和刀具的数量上的增加。没有机械手的受到结构的限制，此种有很大的灵活性，并且可以同刀具提前预选，减少换刀时间，提高换刀速度。因此在立式加工中心上应用最为广泛。这种自动换刀装置多用于小型低价位的加工中心。
加工中心，在数控机床整个设计技术和加工技术，发挥着重要的作用，越来越多样化。为进一步提高数控机床的加工效率，数控机床一次装夹完成多道工序的，对于自动换刀装置选择不同的刀具，完成很多工序的机床。本发明就是研发一种适用于小型机械设备，体积小，结构紧凑，经济性价比高的自动换刀装置。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对小型加工中心加工单个零件时，更换刀具，拆装工件耗时长的问题，本发明提供了一种小型加工中心自动换刀装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种小型加工中心自动换刀装置，包括工作台，所述的工作台上设置有防尘罩，防尘罩内部为传送带，传送带上设置有刀具夹，刀具夹装在刀具夹中，传送带右侧设置有推送装置，防尘罩右侧为刀具固定装置，刀具固定装置底部设置有底座，刀具固定装置上设置有刀具紧固装置，以及旋转轴。
一种小型加工中心自动换刀装置的应用方法是：当需要更换刀具时，控制系统控制传送带将所需的刀具通过传送带输送到防尘罩开口处，通过推送装置将刀具夹上的刀具推送到刀具固定装置的两夹板之间，然后通过刀具固定装置上的刀具紧固装置将刀具在刀具固定装置中紧固，然后刀具固定装置通过旋转轴旋转，使刀具转动到工作面。
所述的传送带外侧设置有防尘罩，放置切削的碎屑进入。
所述的刀具固定装置为正方形，四周均设置有刀具紧固装置，可同时安装四把刀具。
所述的传送带、推送装置、刀具紧固装置和刀具固定装置均由控制系统自动控制。
本发明的有益效果是：
（1）现有的自动换刀装置大多体型较大，装置结构复杂，不适用于小型的加工中心，而本发明采用传送带的形式，将刀具通过固定夹固定在传送带上，需要使用合适的刀具时，通过控制系统控制传送带选取刀具，然后通过推送装置将刀具推送到刀具固定装置中，利用刀具紧固装置固定，从而完成刀具的更换，通过这种方法，可以有效对刀具进行更换，并且提高刀具更换的准确度，提高生产效率，同时本装置体积小，结构简单，通过控制系统实行全自动控制，降低人工劳动强度，维修方便，使用寿命长，有效地提高了小型加工中心的工作效率。
（2）本发明中使用的刀具固定装置为正方形，可以同时固定四把刀具，通过中间轴的旋转，可以切换不同的刀具到工作面，有效提高了刀具更换的效率，本发明在传送带外侧设置了防尘罩，通过防尘罩可以放置工作过程中产生的碎屑落入传送带中，从而破坏刀具，有效地保护刀具，延长装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明小型加工中心自动换刀装置的构造示意图。
其中，1、传送带；2、防尘罩；3、工作台；4、刀具夹；5、刀具；6、推送装置；7、刀具紧固装置；8、旋转轴；9、刀具固定装置；10、底座。
具体实施方式
一种小型加工中心自动换刀装置，包括工作台3，所述的工作台3上设置有防尘罩2，防尘罩2内部为传送带1，传送带1上设置有刀具夹4，刀具5夹装在刀具夹4中，传送带1右侧设置有推送装置6，防尘罩2右侧为刀具固定装置9，刀具固定装置9底部设置有底座10，刀具固定装置9上设置有刀具紧固装置7，以及旋转轴8。一种小型加工中心自动换刀装置的应用方法是：当需要更换刀具时，控制系统控制传送带1将所需的刀具通过传送带1输送到防尘罩2开口处，通过推送装置6将刀具夹4上的刀具5推送到刀具固定装置9的两夹板之间，然后通过刀具固定装置9上的刀具紧固装置7将刀具5在刀具固定装置中紧固，然后刀具固定装置9通过旋转轴8旋转，使刀具5转动到工作面。所述的传送带1外侧设置有防尘罩2，放置切削的碎屑进入。所述的刀具固定装置9为正方形，四周均设置有刀具紧固装置7，可同时安装四把刀具。所述的传送带1、推送装置6、刀具紧固装置7和刀具固定装置9均由控制系统自动控制。

Claims (5)

1.一种小型加工中心自动换刀装置，包括工作台（3），所述的工作台（3）上设置有防尘罩（2），防尘罩（2）内部为传送带（1），传送带（1）上设置有刀具夹（4），刀具（5）夹装在刀具夹（4）中，传送带（1）右侧设置有推送装置（6），防尘罩（2）右侧为刀具固定装置（9），刀具固定装置（9）底部设置有底座（10），刀具固定装置（9）上设置有刀具紧固装置（7），以及旋转轴（8）。
2.根据权利要求1所述的一种小型加工中心自动换刀装置的应用方法是：当需要更换刀具时，控制系统控制传送带（1）将所需的刀具通过传送带（1）输送到防尘罩（2）开口处，通过推送装置（6）将刀具夹（4）上的刀具（5）推送到刀具固定装置（9）的两夹板之间，然后通过刀具固定装置（9）上的刀具紧固装置（7）将刀具（5）在刀具固定装置中紧固，然后刀具固定装置（9）通过旋转轴（8）旋转，使刀具（5）转动到工作面。
3.根据权利要求1所述的一种小型加工中心自动换刀装置，其特征在于：所述的传送带（1）外侧设置有防尘罩（2），放置切削的碎屑进入。
4.根据权利要求1所述的一种小型加工中心自动换刀装置，其特征在于：所述的刀具固定装置（9）为正方形，四周均设置有刀具紧固装置（7），可同时安装四把刀具。
5.根据权利要求1所述的一种小型加工中心自动换刀装置，其特征在于：所述的传送带（1）、推送装置（6）、刀具紧固装置（7）和刀具固定装置（9）均由控制系统自动控制。
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