CN108296850A - 一种数控机床轨道式换刀系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种数控机床轨道式换刀系统，其包括刀具库和用于抓持刀具的机械手，还包括转运车，所述转运车一侧设有所述机械手、另一侧与轨道装置可移动连接，所述转运车沿所述轨道装置转运所述机械手。本发明，通过转运车的设置，使得刀具库安装位置比较灵活，避免了由于刀具库的设置使得换刀系统与数控机床主轴或者被加工的工件发生干涉现象；轨道装置的设置，使得转运车可以将刀具运送到主轴能够移动得的位置换刀，最大程度减少换刀时主轴的移动距离，使得自动换刀快速方便。

Description

一种数控机床轨道式换刀系统

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种数控机床轨道式换刀系统。

背景技术

数控机床为了能在工件一次装夹中完成多道加工工序、缩短辅助时间、减少多次安装工件所引起的误差，设置自动换刀装置。目前市场上换刀装置是通过主轴退回到刀库附近，再由换刀装置从刀库或主轴上取出刀具，进行交换，将新刀装入主轴，旧刀放回刀库。

一般的卧式数控机床的主轴较长，刀具输送困难，换刀装置设置在主轴附近时容易与主轴或者装加工件产生干涉，不能实现自动换刀功能；尤其，对于本申请人在专利号：CN206140110，专利名称：一种六轴四联动双主轴铣钻床，记载的具有双主轴加工功能得数控机床，由于双主轴的设置，现有的自动换刀放置空间受到限制，现有的换刀装置常常发生干涉，不能完成换刀功能。

发明内容

针对上述现有数控机床换刀系统存在的问题，本发明提供了一种数控机床轨道式换刀系统，其能够实现换刀系统安装灵活，不与数控机床主轴和装夹工件发生干涉。

本发明还提供了一种数控机床轨道式换刀系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种数控机床轨道式换刀系统，包括刀具库和用于抓持刀具的机械手，还包括转运车，所述转运车一侧设有所述机械手、另一侧与轨道装置可移动连接，所述转运车沿所述轨道装置转运所述机械手。

进一步地，所述轨道装置包括上轨道、下轨道和连接上轨道、下轨道的腹板，所述腹板一侧设有安装座。

进一步地，所述轨道装置设有圆弧拐角，所述圆弧拐角处的腹板向圆弧的圆心侧内凹或者所述圆弧拐角处的腹板设有长孔。

进一步地，所述转运车设有所述与上轨道接触的上滚轮组，与下轨道接触件的下滚轮组，所述上滚轮组和下滚轮组分别包括两相对设置的滚轮，所述两相对设置的滚轮之间设有放置上轨道或下轨道的空间。

进一步地，所述转运车设有两组或多组上滚轮组和下滚轮组。

进一步地，所述滚轮上包括第一轮部和第二轮部，所述第一轮部直径大于第二轮部。

进一步地，所述转运车设有驱动轮，所述驱动轮近腹板侧设置。

进一步地，腹板近所述转运车侧设置有链轨，所述链轨和驱动轮啮合，驱动轮转动时带动转运车移动。

进一步地，所述轨道装置两端设有行程限制器，所述行程限制器采集信号控制转运车行程。

进一步地，机械手包括位于中间部位的旋转轴和旋转轴电机。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1. 本发明，通过转运车的设置，使得刀具库安装位置比较灵活，避免了由于刀具库的设置使得换刀系统与数控机床主轴或者被加工的工件发生干涉现象；轨道装置的设置，使得转运车可以将刀具运送到主轴能够移动得的位置换刀，最大程度减少换刀时主轴的移动距离，使得自动换刀快速方便；

2. 本发明，所述轨道装置设置上、下轨道，使得转运车与轨道装置连接更稳定、减少因扭转原因失效，通过腹板的设置加强轨道装置的强度，提高轨道装置的承载能力；

3. 本发明，轨道装置设有圆弧拐角，使得刀具库和主轴换刀位置具有更灵活的空间位置，在拐角处的腹板内凹或者设有长孔避免转运车经过时发生干涉现象；

4. 本发明，上滚轮组和下滚轮组将上轨道和下轨道夹在中间，转运车的移动通过上滚轮组和下滚轮组相对轨道装置的滚动实现，使得转运车与轨道装置之间的摩擦较小、而且能够运载较大重量；

5. 本发明，通过两组或者多组上滚轮组和下滚轮组的设置，转运车和轨道装置具有较稳定的位置关系，转运车运行平稳，能适应具有拐角的轨道；

6. 本发明，通过第一轮部和第二轮部的设置，上滚轮组和下滚轮组的第一轮部分别位于上轨道上侧和下轨道下侧，限制转运车的上下方位的移动，使得轨道装置设置简单；

7. 本发明，由驱动轮驱动转运车运转，控制简单，能有适应具有转角或者转角较多的轨道装置；

8. 本发明，通过驱动轮和链轨的啮合适应轨道装置拐角的同时，提高转运车的运行精度，提高了转运车移动的稳定性；

9. 本发明，通过行程限制器的设置提高转运车位置精度，实现快速精确换刀；

10. 本发明，通过旋转轴和旋转轴电机使得机械手的旋转换位，使得自动换刀在一次转运车的行走就能完成。

附图说明

图1为实施例机床和轨道式换刀系统装配结构示意图；

图2为实施例机床和轨道式换刀系统结构示意图；

图3为实施例机床和轨道式换刀系统俯视示意图；

图4为实施例轨道式换刀系统俯视结构示意图；

图5为实施例轨道式换刀系统主视结构示意图；

图6为图5A部放大结构示意图。

图中所示：1-床身、2-立柱、3-工作台、4-转台、5-铣主轴、6-钻主轴、7-前导向、9-刀具库、10-转运车、101-上滚轮组、102-下滚轮组、103-滚轮、1031-第一轮部、1032-第二轮部、11-轨道装置、111-上轨道、112-下轨道、113-腹板、114-圆滑拐角、115-链轨、116-安装座、12-机械手、121-旋转主轴、122-旋转轴电机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例时示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

以下结合附图，首先描述根据本发明实施例的一种数控机床轨道式换刀系统。

如图1至图3所示，一种数控机床包括床身1，所述床身1上设置有可移动的立柱2，所述立柱2上设置有沿Y向可滑动移动的转台4，所述转台4可转动。所述转台4的一端设置有可转动的铣主轴5；所述转台4远离所述立柱2的台面上设置有可转动的钻主轴6，所述转台4远离所述立柱2的台面上设置有可沿所述转台4轴向移动的滑块，所述滑块上设置有前导向7和支撑架，所述支撑架置于所述前导向7靠近所述钻主轴6侧，且所述前导向7和支撑架与所述钻主轴6同轴心。立柱2沿Z向移动，转台4沿Y向移动，转台4在YZ平面旋转，转台4上采用铣钻双主轴结构，且铣主轴5和钻主轴6分开设置。所述铣主轴5和钻主轴6加工端设有工作台3，所述工作台3可以沿X方向移动，所述工作台3在XZ面旋转。

如图4至6所述，所述数控机床上设有轨道式换刀系统，所述轨道式换刀系统包括装置在立柱2一侧的刀具库9、轨道装置11和在轨道装置11上移动的转运车10，所述转运车10上装有机械手12，所述机械手12和轨道装置11分别位于转运车10两侧。轨道装置11包括上轨道111、下轨道112以及连接上轨道111和下轨道112的腹板113，所述腹板113一侧焊接或者螺栓连接安装座116，所述安装座116螺栓连接在立柱2上。所述上轨道111、下轨道112突出腹板113，所述上轨道111、下轨道112焊接腹板113上下端或者与腹板113一体成型。

所述转运车10安装有滚轮组，所述滚轮组包括上滚轮组101和下滚轮组102，本实施例，所述转运车10运动方向上前、后设置有两组所述上滚轮组101和下滚轮组102，所述上滚轮组101和下滚轮组102分别包括相对设置的滚轮103，所述滚轮103之间设有卡在上轨道111和下轨道112的空间。所述滚轮103包括第一轮部1031和第二轮部1032，所述第一轮部1031直径大于第二轮部1032，所述第一轮部1031和第二轮部1032同轴，第一轮部1031位于第二轮部1032一侧。上滚轮组101的第一轮部位于上轨道111的上方、第二轮部分别位于上轨道111两侧；同样，所述下滚轮组102的第一轮部1031位于下轨道112下侧、第二轮部1032分别相对或者错位设置在下轨道112两侧。因此，所述上滚轮组101和下滚轮组102分别夹持在上轨道111、下轨道112上，相对设置的第一轮部1031位于轨道装置11的上轨道111上侧、下轨道112下侧，限制转运车10的上、下位移，所述第二轮部1032加持在轨道装置11近转运车10侧和远转运车10侧。所述转运车10包括驱动电机和驱动轮105，所述驱动轮105相对腹板113近驱动侧车侧设置，本实施例中，驱动轮105为齿轮。腹板113和转运车10之间安装有链轨115，所述链轨115呈链条状贴合腹板113上，所述链轨115和驱动轮105啮合，驱动轮105转动时带动转运车10移动。机械手12包括位于中间部位的旋转轴121和旋转轴电机122。

所述刀具库9安装在立柱2的一侧，本实施例中，所述刀具库9和主轴分别位于立柱2相对的两侧。所述轨道装置11一端位于刀具库9一侧，另一端位于前导向附近，轨道装置11设有一圆弧拐角114，所述圆弧拐角114处的腹板113向立柱2侧内凹，当然，圆弧拐角114处的腹板113也可以设置长孔。所述圆弧拐角114内凹或者长孔的设置使得所述转运车10经过圆弧拐角114处不至于发生干涉。转运车10将刀具从刀具库9运送到前导向附近，通过机械手12旋转抓取、放置，替换主轴上的的刀具。通过换刀系统9的设置将距离主轴较远的刀具库9的刀具输送至主轴处实现快速精确换刀。所述轨道装置11两端设有行程限制器，所述行程限制器采集信号控制转运车10的行程。实现自动换刀，方便快捷。

本发明中，所述X、Z相互垂直构成水平面，所述Y为竖直方向，垂直X-Z平面，所述“上”、“下”方位为Y向的上方、下方。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明方法的实施方式之一，实际并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控机床轨道式换刀系统，包括刀具库（9）和用于抓持刀具刀座的机械手（12），其特征在于，还包括转运车(10)，所述转运车(10)一侧设有所述机械手（12）、另一侧与轨道装置（11）可移动连接，所述转运车(10)沿所述轨道装置（11）转运所述机械手（12）。

2.根据权利要求1所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述轨道装置（11）包括上轨道（111）、下轨道（112）和连接上轨道（111）、下轨道（112）的腹板（113），所述腹板（113）一侧设有安装座（116）。

3.根据权利要求2所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述轨道装置（11）设有圆弧拐角（114），所述圆弧拐角（114）处的腹板（113）向圆弧的圆心侧内凹或者所述圆弧拐角（114）处的腹板（113）设有长孔。

4.根据权利要求2或者3所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述转运车（10）设有与所述上轨道（111）接触的上滚轮组（101），与下轨道（112）接触件的下滚轮组（102），所述上滚轮组（101）和下滚轮组（102）分别包括两相对设置的滚轮（103），所述两相对设置的滚轮（103）之间设有放置上轨道（111）或下轨道（112）的空间。

5.根据权利要求4所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述转运车（10）设有两组或多组上滚轮组（101）或下滚轮组（102）。

6.根据权利要求4所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述滚轮（103）上包括第一轮部（1031）和第二轮部（1032），所述第一轮部（1031）直径大于第二轮部（1032）。

7.根据权利要求2所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述转运车（10）设有驱动轮（105），所述驱动轮（105）近腹板（113）侧设置。

8.根据权利要求7所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，腹板（113）近所述转运车(10)侧设置有链轨（115），所述链轨（115）和驱动轮（105）啮合，驱动轮（105）转动时带动转运车(10)移动。

9.根据权利要求1所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，所述轨道装置（11）两端设有行程限制器，所述行程限制器采集信号控制转运车行程。

10.根据权利要求1所述的数控机床轨道式换刀系统，其特征在于，机械手（12）包括位于中间部位的旋转轴（121）和旋转轴电机（122）。