CN108971567A - 推出式旋转刀库和包括该刀库的双动力头多主轴筛板钻床 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种推出式旋转刀库和包括该刀库的双动力头多主轴筛板钻床，包括刀库固定板、导轨、驱动装置I、可推出的刀盘架、旋转刀盘和驱动装置II；导轨固定在所述的刀库固定板上；可推出的刀盘架在驱动装置I的驱动下可沿着所述的导轨移动；旋转刀盘与轴联成一体，通过轴承装配在可推出的刀盘架上；驱动装置II通过传动装置驱动所述的旋转刀盘旋转。本发明提高了筛板钻孔加工的效率、实现了筛板钻孔无人看守自动化加工，或者一人看守多台设备，减少了用工、减轻了劳动强度、提高了劳动效率、降低了加工成本，特别适合筛板的批量化、规模化生产。

Description

推出式旋转刀库和包括该刀库的双动力头多主轴筛板钻床

技术领域

本发明涉及一种带有防尘盖的推出式旋转刀库和带有该种刀库的双动力头多主轴自动换刀数控钻孔加工设备技术领域，尤其涉及一种双动力头多主轴自动换刀数控筛板钻孔设备。

背景技术

钻床是指主要用钻头在工件上加工孔的机床。数控钻床是指用数控定位孔的位置和钻孔深度的钻床，自动换刀数控钻床是指刀具的任务完成后或者刀具的使用寿命结束后可以自动换刀的数控钻床。钻床的种类很多，按行业分，有木工钻、石头钻，金属钻等；按结构形式分，有摇臂钻、固定台式钻等；按主轴数量分，有单轴钻、多轴钻等；按控制方式分，有普通钻、数控钻，自动换刀数控钻等；按主轴在空间布置位置分，有平面钻、二维钻、三维钻等；按用途分，有筛板钻、联接板钻、法兰钻、管板钻、角钢钻、H型钢钻等；按钻孔速度分，有普通钻、高速钻；等等。总之钻床的种类非常之多。本发明主要涉及的是多主轴自动换刀数控筛板钻。

刀库和数控技术用于钻床，主要目的是用来实现钻孔位置的数控定位和钻孔深度的数控加工以及在刀具的任务完成后或者刀具的使用寿命结束后可以自动换刀。这里不再赘述。

多轴钻也表述为群钻。一般多轴钻是针对特定工件大批量生产时设计制造的专用钻床。一般多轴钻的多个主轴间的相对位置和距离是固定的，多个主轴的排列方式有一字排列、圆周排列、矩形阵列等。特殊情况下多个主轴之间的距离是可以调整的，但主轴多时，传动机构复杂，如果设计的机构既满足传动要求，又满足调整各个主轴之间距离的要求，这样的结构设计制造不是件容易实现的事。

筛板钻，顾名思义是用来钻筛板的钻床。筛板钻的特点是什么？如何根据筛板钻的特点设计和使用多轴筛板钻？如何确定多主轴数控筛板相邻主轴的间距？多轴筛板钻的经济效益和社会效益？这些问题在发明专利《多主轴数控筛板钻孔设备主轴间距和钻孔方式的确定方法》(专利号ZL20141060 4364.0)里已经解决了。该发明专利为多主轴数控筛板钻孔设备的设计和使用提供了理论指导，但是该发明专利未涉及多主轴数控筛板钻的详细结构，更未涉及自动换刀数控筛板钻的详细结构。

发明内容

本发明的目的是为了解决筛板的高效率、自动化加工问题。减少用工、减轻劳动强度、提高劳动效率、降低加工成本是本发明的直接社会效益和经济效益；因此，本发明先提出了一种带防尘盖的推出式旋转刀库其次包括该推出式旋转刀库的双动力头多主轴数控筛板钻床，将两者组合在一起，并进行结构参数的优化设计，就是带推拉式旋转刀库的多主轴筛板钻床。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供的一种推出式旋转刀库，包括刀库固定板、导轨、驱动装置I、可推出的刀盘架、旋转刀盘和驱动装置II；所述的导轨固定在所述的刀库固定板上；所述的可推出的刀盘架在驱动装置I的驱动下可沿着所述的导轨移动；所述的旋转刀盘与轴联成一体，通过轴承装配在可推出的刀盘架上；所述的驱动装置II通过传动装置驱动所述的旋转刀盘旋转。

进一步的，所述的推出式旋转刀库还包括左防尘罩、右防尘罩，所述的左防尘罩、右防尘罩设置于所述的可推出的刀盘架的出刀侧；气缸推动旋转刀盘伸出和退回时，通过连杆带动左、右防尘罩打开和闭合。

进一步的，驱动装置I采用气缸；所述气缸的缸体通过支座固定在刀库固定板上，气缸活塞杆通过支座固定在可推出的刀盘架上。气缸推动旋转刀盘沿滚动直线导轨伸出和退回。

进一步的，所述的驱动装置II采用伺服电机，所述的轴上安装有同步带轮，伺服电机上也安装有同步带轮，伺服电机通过同步带带动旋转刀盘旋转。

进一步的，所述的导轨采用滚动直线导轨副。

进一步的，所述的旋转刀盘上固定有卡爪，所述的卡爪用于卡住刀柄。

本发明还提供了一种双动力头多主轴数控筛板钻床，包括前面所述的带防尘盖的推出式旋转刀库和两个动力头。

进一步的，两个动力头共用一个刀库，刀库放在龙门下部。

进一步的，两个动力头各用一个刀库，两个刀库放在龙门下部。

进一步的，两个动力头共用一个刀库，刀库放在工作台末端。

进一步的，两个动力头各用一个刀库，两个刀库放在工作台末端。

进一步的，所述的双动力头多主轴数控筛板钻床，还包括床身、龙门，在所述的床身的左、右两侧各设有纵向导轨副，所述的龙门在驱动系统I的驱动下可沿着所述的纵向导轨副移动；在所述的龙门的前侧设有与纵向导轨副方向垂直的横向导轨副，在所述的横向导轨副的滑块上固定有滑鞍，所述的滑鞍在驱动系统II驱动下沿着所述的横向导轨副横向移动；所述的滑鞍前侧布置有两个竖直导轨副，两个垂直移动滑板分别固定在两个竖直导轨副的滑块上，两个垂直移动滑板通过驱动系统III和驱动系统IV分别驱动其上下移动，形成两个动力头；每个垂直移动滑板上布置有多个带松刀的电主轴。

进一步的，驱动系统I布置在床身的下面，其包括伺服电机，伺服电机通过同步带带动丝杠旋转，丝杠上的螺母固定在下驱动横梁上，下驱动横梁与龙门联接，从而伺服电机驱动龙门移动。

进一步的，驱动系统II布置在龙门的上面，其包括伺服电机，伺服电机通过同步带带动丝母旋转，因为丝杠固定在龙门上不旋转，丝母在旋转的同时沿丝杠移动，丝母与内轴套联成一体，内轴套与外轴套之间有轴承，丝母旋转、外轴套不旋转，丝母移动、外轴套跟着移动，外轴套与滑鞍联接，从而伺服电机驱动滑鞍移动。

进一步的，驱动系统III和驱动系统IV布置在滑鞍的前面,其包括伺服电机其驱动原理与龙门移动驱动系统相同，不再赘述。

本发明的有益效果：

本发明是发明专利ZL201410604364.0给出的方式、方法的实物化；本发明提高了筛板钻孔加工的效率、实现了筛板钻孔无人看守自动化加工，或者一人看守多台设备，减少了用工、减轻了劳动强度、提高了劳动效率、降低了加工成本，特别适合筛板的批量化、规模化生产。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是一种带防尘盖的推出式旋转刀库主视图；

图2是一种带防尘盖的推出式旋转刀库侧视图；

图3是一种刀库缩回，防尘罩关闭后的示意图；

图4是一种刀库伸出，防尘罩打开后的示意图；

图5是一种带防尘盖的推出式旋转刀库侧视图；

图6、图7、图8是一种双动力头多主轴数控筛板钻床的示意图；

图9、图10是本发明专利的一种结构示意图；

图11、图12是本发明专利的一种结构示意图；

图13、图14是本发明专利的一种结构示意图；

图15、图16是本发明专利的一种结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种推出式旋转刀库和包括该刀库的双动力头多主轴筛板钻床。

本申请的一种典型的实施方式中，图1、图2、图3、图4、图5是一种带防尘盖的推出式旋转刀库的示意图。它由刀库固定板1、旋转刀盘2、可推出的刀盘架3、左防尘罩4、右防尘罩5、连杆6、罩壳7、伺服电机8、气缸9、滚动直线导轨副10，等组成。

可推出的刀盘架3通过滚动直线导轨副10与刀库固定板1相连；滚动直线导轨副10安装在刀库固定板1上，在直线导轨副10上安装滑块10a，可推出的刀盘架3固定在滑块10a上。可推出的刀盘架3上安装有旋转刀盘2。

旋转刀盘2与轴2a联成一体、通过轴承2b装配在可推出的刀盘架3上。

轴2a上安装有同步带轮2c，伺服电机8上安装有同步带轮2d，伺服电机8通过同步带2e带动刀盘2旋转；伺服电机8也安装在可推出的刀盘架3上，随着刀盘伸出或者退回。

刀盘2上固定卡爪2h，卡爪2h卡住刀柄2g，刀柄上安装有钻头2k。

气缸9的缸体通过支座3b固定在刀库固定板1上，气缸9的活塞杆通过支座3a固定在可推出的刀盘架3上。通过气缸9推动可推出的刀盘架3移动沿滚动直线导轨副10伸出和退回，进而带动旋转刀盘2的伸出和退回。

气缸9推动旋转刀盘2伸出和退回时，通过连杆带动左防尘罩4和右防尘罩5打开和闭合。

图3是一种刀库缩回，防尘罩关闭后的示意图；图4是一种刀库伸出，防尘罩打开后的示意图；

图6、图7、图8是一种双动力头多主轴数控筛板钻床。它由床身11、龙门12、横向移动滑鞍13、垂直移动滑板14、龙门移动驱动系统15、横向移动滑鞍驱动系统16、垂直移动滑板驱动系统17、带松刀的电主轴18等组成。

床身11上平面左、右两边各布置一根滚动直线导轨副11a，龙门固定在滚动直线导轨副的滑块12b上，龙门移动驱动系统15驱动龙门12沿导轨移动。

龙门12前侧布置两根滚动直线导轨副12a，两个横向移动滑鞍13固定在滚动直线导轨副12a的滑块12b上，横向移动滑鞍驱动系统16驱动两个滑鞍13沿导轨12a移动。

滑鞍13前侧布置两根滚动直线导轨副13a，垂直移动滑板14固定在滚动直线导轨副13a的滑块13b上，垂直移动滑板驱动系统17驱动滑板14沿导轨13a上下移动。

垂直移动滑板14上布置两个(或两个以上)带松刀的电主轴18；

龙门移动驱动系统15布置在床身11的下面，伺服电机15a通过同步带15b带动丝杠旋转，丝杠上的螺母15d固定在下驱动横梁15e上，下驱动横梁15e与龙门12联接，从而伺服电机15a驱动龙门12移动。

横向移动滑鞍驱动系统16布置在龙门12的上面，伺服电机16a通过同步带16b带动丝母16d旋转，因为丝杠16c固定在龙门12上不旋转，丝母16d在旋转的同时沿丝杠16c移动，丝母16d与内轴套16e联成一体，内轴套16e与外轴套16f之间有轴承16g，丝母16d旋转、外轴套16f不旋转，丝母16d移动、外轴套16f跟着移动，外轴套16f与滑鞍13联接，从而伺服电机16a驱动滑鞍13移动。

垂直移动滑板驱动系统布置在滑鞍13的前面，其驱动原理与龙门12移动驱动系统相同，不再赘述。

带松刀的电主轴18布置在垂直移动滑板14上，每个滑板14上可以布置2个、3个、4个或者更多个电主轴。具体到某一种筛板、主轴的间距可根据发明专利ZL20141060 4364.0公布的方法进行调整。

图9、图10是本发明中的双动力头多主轴数控筛板钻床21和刀库31组合安装的一种结构示意图，该装置中两个动力头共用一个刀库31、是刀库31放在龙门下部的带推出式旋转刀库的双动力头多主轴筛板钻床；

图11、图12是本发明中的双动力头多主轴数控筛板钻床21和刀库31组合安装的另一种结构示意图，两个动力头、两个刀库的多主轴筛板钻床，也称带推出式旋转刀库的双动力头多主轴筛板钻床，两个刀库31放在双动力头多主轴筛板钻床21的龙门下部；

图13、图14是本发明中的双动力头多主轴数控筛板钻床21和刀库31组合安装的另一种结构示意图，两个动力头共用一个刀库、是刀库放在工作台末端(尾部)的带推出式旋转刀库的双动力头多主轴筛板钻床；

图15、图16是本发明中的双动力头多主轴数控筛板钻床21和刀库31组合安装的另一种结构示意图，两个动力头各用一个刀库，两个刀库放在工作台末端(尾部)的带推出式旋转刀库的双动力头多主轴筛板钻床；

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种推出式旋转刀库，其特征在于，包括刀库固定板、导轨、驱动装置I、可推出的刀盘架、旋转刀盘和驱动装置II；所述的导轨固定在所述的刀库固定板上；所述的可推出的刀盘架在驱动装置I的驱动下可沿着所述的导轨移动；所述的旋转刀盘与轴联成一体，通过轴承装配在可推出的刀盘架上；所述的驱动装置II通过传动装置驱动所述的旋转刀盘旋转。

2.如权利要求1所述的一种推出式旋转刀库，其特征在于，所述的推出式旋转刀库还包括左防尘罩、右防尘罩，所述的左防尘罩、右防尘罩设置于所述的可推出的刀盘架的出刀侧；气缸推动旋转刀盘伸出和退回时，通过连杆带动左、右防尘罩打开和闭合。

3.如权利要求1所述的一种推出式旋转刀库，其特征在于，驱动装置I采用气缸；所述气缸的缸体通过支座固定在刀库固定板上，气缸活塞杆通过支座固定在可推出的刀盘架上；气缸推动旋转刀盘沿滚动直线导轨伸出和退回。

4.如权利要求1所述的一种推出式旋转刀库，其特征在于，所述的驱动装置II采用伺服电机，所述的轴上安装有同步带轮，伺服电机上也安装有同步带轮，伺服电机通过同步带带动旋转刀盘旋转。

5.如权利要求1所述的一种推出式旋转刀库，其特征在于，所述的旋转刀盘上固定有卡爪，所述的卡爪用于卡住刀柄。

6.一种双动力头多主轴数控筛板钻床，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的带防尘盖的推出式旋转刀库。

7.如权利要求6所述的一种双动力头多主轴数控筛板钻床，其特征在于，两个动力头共用一个刀库，刀库放在龙门下部或者工作台末端。

8.如权利要求6所述的一种双动力头多主轴数控筛板钻床，其特征在于，两个动力头各用一个刀库，两个刀库放在龙门下部或者工作台末端。

9.如权利要求6所述的一种双动力头多主轴数控筛板钻床，其特征在于，所述的双动力头多主轴数控筛板钻床，还包括床身、龙门，在所述的床身的左、右两侧各设有纵向导轨副，所述的龙门在移动驱动系统I的驱动下可沿着所述的纵向导轨副移动；在所述的龙门的前侧设有与纵向导轨副方向垂直的横向导轨副，在所述的横向导轨副的滑块上固定有滑鞍，所述的滑鞍在驱动系统II驱动下沿着所述的横向导轨副横向移动；所述的滑鞍前侧布置有两个竖直导轨副，两个垂直移动滑板分别固定在两个竖直导轨副的滑块上，两个垂直移动滑板通过驱动系统III和驱动系统IV分别驱动其上下移动，形成两个动力头；每个垂直移动滑板上布置有多个带松刀的电主轴。