CN110919436A - 一种可移动式机床换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可移动式机床换刀装置，包括机座、安装轨道、刀具暂存架以及移动式换刀组件，机座上形成有刀具安装工位，安装轨道设于机座，且沿水平向延伸设置，刀具暂存架上形成多个刀具存储部，用于存储多个待安装的刀具，移动式换刀组件包括沿水平向滑动安装于安装轨道的滑动安装座以及沿上下向活动安装于滑动安装座的换刀机构，用于将刀具存储部上的刀具移送至刀具安装工位，并安装至加工机床的刀具主轴上，实现了换刀机构的立体活动，便于自动将刀具存储部上的刀具移送至刀具安装工位，并安装至加工机床的刀具主轴上，实现了自动化换刀，提高了换刀效率。

Description

一种可移动式机床换刀装置

技术领域

本发明涉及机床设备换刀技术领域，特别涉及一种可移动式机床换刀装置。

背景技术

机床的自动换刀系统是长期困扰立式加工中心正常运转的关键功能部件之一，它的功能是快速的自动选刀、换刀，减少加工的辅助时间，进而提升立式加工中心本身乃至整个生产线的生产能力，现有技术中的自动换刀系统自动化程度还需要进一步优化。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种可移动式机床换刀装置，旨在提高换刀效率。

为实现上述目的，本发明提出的可移动式机床换刀装置，包括：

机座，所述机座上形成有刀具安装工位，用于供加工机床安置；

安装轨道，所述安装轨道设于所述机座，且沿水平向延伸设置；

刀具暂存架，所述刀具暂存架上形成多个刀具存储部，用于存储多个待安装的刀具；以及，

移动式换刀组件，包括沿水平向滑动安装于所述安装轨道的滑动安装座以及沿上下向活动安装于所述滑动安装座的换刀机构，用于将所述刀具存储部上的刀具移送至所述刀具安装工位，并安装至所述加工机床的刀具主轴上。

可选地，所述安装轨道包括沿左右向延伸的第一轨道段以及沿前后向延伸的第二轨道段，所述第一轨道段用于对应所述加工机床的刀具主轴设置；

所述刀具暂存架对应所述第二轨道段设置。

可选地，所述安装轨道的上端形成有背向所述换刀机构设置的第一轨道斜面，所述安装轨道的下端面形成有朝向所述换刀机构设置的第二轨道斜面；

所述滑动安装座的上端设置有第一滚轮，所述第一滚轮与所述第一轨道斜面滚动接触，所述滑动安装座的下端设置有第二滚轮，所述第二滚轮与所述第二轨道斜面滚动接触，用以使得所述滑动安装座滑动挂置于所述安装轨道。

可选地，所述可移动式机床换刀装置还包括滑动驱动装置，所述滑动驱动装置包括：

滑动驱动电机，具有沿上下向延伸的输出轴；

驱动齿轮，设于所述输出轴，且与所述输出轴同轴转动；以及，

齿条，设于所述安装轨道，所述齿条与所述驱动齿轮的齿形外啮合。

可选地，所述换刀机构包括：

推送机构，包括沿上下向活动安装于所述滑动安装座的换刀安装座；

旋转驱动装置，包括旋转驱动气缸，所述旋转驱动气缸的活动端沿前后向轴线转动安装于所述换刀安装座；以及，

拾刀架，设于所述旋转驱动气缸的固定端，用于拾取和安置刀具。

可选地，所述换刀机构还包括具有上下向活动行程的直线驱动装置，所述直线驱动装置的固定端设于所述滑动安装座；

所述换刀安装座为安装套，所述安装套的上端固定于所述直线驱动装置的活动端，所述安装套内设有组合轴承；

所述旋转驱动气缸的活动端设于所述组合轴承的内腔中。

可选地，所述组合轴承包括呈上下向分布的平面轴承以及向心球轴承。

可选地，所述拾刀架包括：

拾刀安装板，沿水平沿延展设置；

两个夹持臂，沿所述拾刀安装板的宽度方向上呈间隔设置，两个所述夹持臂均具有突设于所述夹持臂的夹持端、与所述夹持端相对的安装端、以及处于所述夹持端与所述安装端之间的中间段，所述中间段铰接安装于所述拾刀安装板；以及，

夹紧油缸，一端设于其中之一所述夹持臂的安装端，另一端设于另一所述夹持臂的安装端。

可选地，两个所述夹持臂与所述夹紧油缸呈一一对应设置为夹紧结构组，所述夹紧结构组设置两个，且分设于所述拾刀安装板长度方向的两侧。

可选地，所述可移动式机床换刀装置还包括：

固定刀库架，设于所述机座，所述固定刀库架上形成有多个刀具存储位，用于存储多个待安装的刀具；以及，

移送机械手，固定端设于所述机座，用于将处于所述固定刀库架上的多个待安装的刀具移送至所述刀具暂存架的多个刀具存储部进行刀具存储。

本发明提供的技术方案中，刀具暂存架上存储有多个刀具，所述滑动安装座在所述安装轨道上沿水平向滑动，所述换刀机构在所述滑动安装座上沿上下向活动，实现了所述换刀机构的立体活动，便于自动将所述刀具存储部上的刀具移送至所述刀具安装工位，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，实现了自动化换刀，提高了换刀效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的可移动式机床换刀装置的一实施例(一角度)的立体结构示意图；

图2为图1中可移动式机床换刀装置的部分结构(另一角度)的立体结构示意图；

图3为图1中安装轨道与移动式换刀组件装配的立体结构示意图；

图4为图3中局部A的放大示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

机床的自动换刀系统是长期困扰立式加工中心正常运转的关键功能部件之一，它的功能是快速的自动选刀、换刀，减少加工的辅助时间，进而提升立式加工中心本身乃至整个生产线的生产能力，现有技术中的自动换刀系统自动化程度还需要进一步优化。

鉴于此，本发明提供一种可移动式机床换刀装置，其中，图1至图4为本发明提供的可移动式机床换刀装置的一实施例的结构示意图。

请参阅图1及图2，所述可移动式机床换刀装置100包括机座1、安装轨道2、刀具暂存架3以及移动式换刀组件4，所述机座1上形成有刀具安装工位11，用于供加工机床安置，所述安装轨道2设于所述机座1，且沿水平向延伸设置，所述刀具暂存架3上形成多个刀具存储部31，用于存储多个待安装的刀具，所述移动式换刀组件4包括沿水平向滑动安装于所述安装轨道2的滑动安装座41以及沿上下向活动安装于所述滑动安装座41的换刀机构43，用于将所述刀具存储部31上的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上。

本发明提供的技术方案中，刀具暂存架3上存储有多个刀具，所述滑动安装座41在所述安装轨道2上沿水平向滑动，所述换刀机构43在所述滑动安装座41上沿上下向活动，实现了所述换刀机构43的立体活动，便于自动将所述刀具存储部31上的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，实现了自动化换刀，提高了换刀效率。

本发明的技术方案中，不限制所述安装轨道2的具体设置形式，如，所述安装轨道2可以是一条直轨道，也可以是连续的多个轨道段的组合，每个轨道段对应不同的延伸方向，为了便于结构布置的更紧凑，一实施例中，请参阅3，所述安装轨道2包括沿左右向延伸的第一轨道段21以及沿前后向延伸的第二轨道段22，所述第一轨道段21用于对应所述加工机床的刀具主轴设置，所述刀具暂存架3对应所述第二轨道段22设置，将所述刀具暂存架3对应所述第二轨道段22设置，减少了所述第一轨道段21的长度，便于所述刀具暂存架3的布设，节约了空间，具有较好的效果。

所述滑动安装座41滑动安装于所述安装轨道2，如，可以采用滑块与滑轨的滑动配合方式，一实施例中，所述安装轨道2的上端形成有背向所述换刀机构43设置的第一轨道斜面23，所述安装轨道2的下端面形成有朝向所述换刀机构43设置的第二轨道斜面24，所述滑动安装座41的上端设置有第一滚轮411，所述第一滚轮411与所述第一轨道斜面23滚动接触，所述滑动安装座41的下端设置有第二滚轮412，所述第二滚轮412与所述第二轨道斜面24滚动接触，用以使得所述滑动安装座41滑动挂置于所述安装轨道2，如此设置，通过滚轮与所述安装轨道2的线接触，减少了所述滑动安装座41与所述安装轨道2的接触面积，便于所述滑动安装座41的活动。

所述滑动安装座41滑动安装于所述安装轨道2的驱动方式也是本发明的内容，如可以采用直线驱动机构直接驱动，一实施例中，请参阅图3及图4，所述可移动式机床换刀装置100还包括滑动驱动装置42，所述滑动驱动装置42包括滑动驱动电机421、驱动齿轮422以及齿条423，所述滑动驱动电机421具有沿上下向延伸的输出轴，所述驱动齿轮422设于所述输出轴，且与所述输出轴同轴转动，所述齿条423设于所述安装轨道2，所述齿条423与所述驱动齿轮422的齿形外啮合，通过齿轮与齿条423啮合的方式，便于精确地控制所述滑动安装座41滑动的行程，实现快速地更换刀具。

所述换刀机构43实现了将所述刀具存储部31上的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，如，可以采用机械手的形式，一实施例中，所述换刀机构43包括推送机构431、旋转驱动装置432以及拾刀架433，所述推送机构431包括沿上下向活动安装于所述滑动安装座41的换刀安装座4311，所述旋转驱动装置432包括旋转驱动气缸432a，所述旋转驱动气缸432a的活动端沿前后向轴线转动安装于所述换刀安装座4311，所述拾刀架433设于所述旋转驱动气缸432a的固定端，用于拾取和安置刀具，如此设置，便于实现所述拾刀架433的旋转运动以及上下向的直线运动，进一步地扩展了所述拾刀架433的自由度，便于灵活地进行换刀，提高了换刀效率，具有较好的效果。

一实施例中，所述换刀安装座4311的上下向活动方式是采用直线驱动装置434来驱动的，具体地，所述换刀机构43还包括具有上下向活动行程的直线驱动装置434，所述直线驱动装置434的固定端设于所述滑动安装座41，所述换刀安装座4311为安装套，所述安装套的上端固定于所述直线驱动装置434的活动端，所述安装套内设有组合轴承，所述旋转驱动气缸432a的活动端设于所述组合轴承的内腔中，通过所述安装套的承接作用，使得所述直线驱动装置434与所述旋转气缸之间可以很好地配合，实现所述拾刀架433的多自由度，需要说明的是，所述旋转气缸为现有技术中常见的结构，此处不作详细叙述。

另外，采用组合轴承的形式提高了结构运动的稳定性，一实施例中，所述组合轴承包括呈上下向分布的平面轴承以及向心球轴承，当然，还可以是所述平面轴承与多个向心球轴承的组合形式，所述平面轴承主要是承载轴向的挂置力，所述向心球轴承主要是用以定心，通过所述平面轴承以及向心球轴承的组合，提高了结构运动的稳定性，具有较好的效果。

所述拾刀架433用于拾取和安置刀具，如，可以采用机械手夹持，一实施例中，所述拾刀架433包括拾刀安装板4331、两个夹持臂4332以及夹紧油缸4333，所述拾刀安装板4331，沿水平沿延展设置，两个所述夹持臂4332沿所述拾刀安装板4331的宽度方向上呈间隔设置，两个所述夹持臂4332均具有突设于所述夹持臂4332的夹持端、与所述夹持端相对的安装端、以及处于所述夹持端与所述安装端之间的中间段，所述中间段铰接安装于所述拾刀安装板4331，所述夹紧油缸4333的一端设于其中之一所述夹持臂4332的安装端，另一端设于另一所述夹持臂4332的安装端，通过所述夹紧油缸4333的活动直接控制所述夹持臂4332的活动，以便于快速实现夹持与松开刀具，便于快速换刀，提高了换刀效率。

为了进一步地提高换刀效率，一实施例中，两个所述夹持臂4332与所述夹紧油缸4333呈一一对应设置为夹紧结构组，所述夹紧结构组设置两个，且分设于所述拾刀安装板4331长度方向的两侧，其中一所述夹紧结构组可以快速地自加工机床取刀，另一所述夹紧结构组可以快速地补充刀具至加工机床的刀具主轴上，便于快速切换作业，提高了换刀效率。

为了提高结构布设的紧凑性，所述刀具暂存架3存储的刀具数量有限，为了扩大刀具的存储，一实施例中，所述可移动式机床换刀装置100还包括固定刀库架5以及移送机械手6，所述固定刀库架5设于所述机座1，所述固定刀库架5上形成有多个刀具存储位51，用于存储多个待安装的刀具，所述移送机械手6的固定端设于所述机座1，用于将处于所述固定刀库架5上的多个待安装的刀具移送至所述刀具暂存架3的多个刀具存储部31进行刀具存储，如此设置，便于可以快速地将所述固定刀库架5上的刀具补充到所述刀具暂存架3，以及将所述刀具暂存架3上的已更换的刀具移送至所述固定刀库架5，便于刀具的补充与下料，实现了刀具的自动化管理，具有较好的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可移动式机床换刀装置，其特征在于，包括：

机座，所述机座上形成有刀具安装工位，用于供加工机床安置；

安装轨道，所述安装轨道设于所述机座，且沿水平向延伸设置；

刀具暂存架，所述刀具暂存架上形成多个刀具存储部，用于存储多个待安装的刀具；以及，

移动式换刀组件，包括沿水平向滑动安装于所述安装轨道的滑动安装座以及沿上下向活动安装于所述滑动安装座的换刀机构，用于将所述刀具存储部上的刀具移送至所述刀具安装工位，并安装至所述加工机床的刀具主轴上。

2.如权利要求1所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述安装轨道包括沿左右向延伸的第一轨道段以及沿前后向延伸的第二轨道段，所述第一轨道段用于对应所述加工机床的刀具主轴设置；

所述刀具暂存架对应所述第二轨道段设置。

3.如权利要求1所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述安装轨道的上端形成有背向所述换刀机构设置的第一轨道斜面，所述安装轨道的下端面形成有朝向所述换刀机构设置的第二轨道斜面；

所述滑动安装座的上端设置有第一滚轮，所述第一滚轮与所述第一轨道斜面滚动接触，所述滑动安装座的下端设置有第二滚轮，所述第二滚轮与所述第二轨道斜面滚动接触，用以使得所述滑动安装座滑动挂置于所述安装轨道。

4.如权利要求1所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述可移动式机床换刀装置还包括滑动驱动装置，所述滑动驱动装置包括：

滑动驱动电机，具有沿上下向延伸的输出轴；

驱动齿轮，设于所述输出轴，且与所述输出轴同轴转动；以及，

齿条，设于所述安装轨道，所述齿条与所述驱动齿轮的齿形外啮合。

5.如权利要求1所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述换刀机构包括：

推送机构，包括沿上下向活动安装于所述滑动安装座的换刀安装座；

旋转驱动装置，包括旋转驱动气缸，所述旋转驱动气缸的活动端沿前后向轴线转动安装于所述换刀安装座；以及，

拾刀架，设于所述旋转驱动气缸的固定端，用于拾取和安置刀具。

6.如权利要求5所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述换刀机构还包括具有上下向活动行程的直线驱动装置，所述直线驱动装置的固定端设于所述滑动安装座；

所述换刀安装座为安装套，所述安装套的上端固定于所述直线驱动装置的活动端，所述安装套内设有组合轴承；

所述旋转驱动气缸的活动端设于所述组合轴承的内腔中。

7.如权利要求6所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述组合轴承包括呈上下向分布的平面轴承以及向心球轴承。

8.如权利要求5所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述拾刀架包括：

拾刀安装板，沿水平沿延展设置；

两个夹持臂，沿所述拾刀安装板的宽度方向上呈间隔设置，两个所述夹持臂均具有突设于所述夹持臂的夹持端、与所述夹持端相对的安装端、以及处于所述夹持端与所述安装端之间的中间段，所述中间段铰接安装于所述拾刀安装板；以及，

夹紧油缸，一端设于其中之一所述夹持臂的安装端，另一端设于另一所述夹持臂的安装端。

9.如权利要求8所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，两个所述夹持臂与所述夹紧油缸呈一一对应设置为夹紧结构组，所述夹紧结构组设置两个，且分设于所述拾刀安装板长度方向的两侧。

10.如权利要求1所述的可移动式机床换刀装置，其特征在于，所述可移动式机床换刀装置还包括：

固定刀库架，设于所述机座，所述固定刀库架上形成有多个刀具存储位，用于存储多个待安装的刀具；以及，

移送机械手，固定端设于所述机座，用于将处于所述固定刀库架上的多个待安装的刀具移送至所述刀具暂存架的多个刀具存储部进行刀具存储。

Images