CN112122980B - 数控机床刀库系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控机床刀库系统，包括：刀库组件，所述刀库组件包括刀具盘和刀库移动座，刀具盘上设置有多个刀具放置孔，刀具盘设置在刀库移动座内；刀库移动组件，所述刀库移动组件包括动力单元、传动单元以及导向单元，传动单元与刀库移动座连接，动力单元用于驱动刀库移动座移动，导向单元用于控制刀库移动座移动的方向；底座，所述底座用于固定动力单元和导向单元。利用这样的一种数控机床刀库系统，可实现多刀具存放、便于刀具库扩展，以及能够快速切换刀具。

Description

数控机床刀库系统

技术领域

本发明属于数控机床刀库设备领域，具体涉及数控机床刀具存放装置及其结构的改进。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。

目前数控机床设备配备的总刀库，大多以刀具(或刀柄)为单位统一集中放置，对于存放刀具数量较多的刀库通常将刀具存放在刀具架上，刀具提取时通过机床主轴直接夹取刀具或者通过其他刀具转移机构将需要使用的刀具转移到主轴上进行工作。

然而，现有刀库存放刀具数量少，在刀具更换时，需要将原有刀具放回刀库，再将刀库中的刀具转移到机床主轴上，此过程中，刀库移动，切换刀具位置以及放置和存放刀具的过程慢，时间长，降低了机床加工的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现多刀具存放、便于刀具库扩展，以及能够快速切换刀具的数控机床刀库系统。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：数控机床刀库系统，包括：

刀库组件，所述刀库组件包括刀具盘和刀库移动座，刀具盘上设置有多个刀具放置孔，刀具盘设置在刀库移动座内；

刀库移动组件，所述刀库移动组件包括动力单元、传动单元以及导向单元，传动单元与刀库移动座连接，动力单元用于驱动刀库移动座移动，导向单元用于控制刀库移动座移动的方向；

底座，所述底座用于固定动力单元和导向单元。

优选的，所述导向单元包括导向块以及导向滑块，导向块固定在底座上，导向滑块设置在刀库移动座上，导向滑块设置有导向平面，导向平面与导向块接触。

优选的，所述导向单元包括导向齿条以及导向轴，导向齿条固定在底座上，导向轴设置在刀库移动座上，导向轴设置有导向齿轮，导向齿轮与导向齿条啮合。

优选的，包括刀具夹取库，所述刀具夹取库设置有刀具转移组件，刀具转移组件用于将刀具盘上存放的刀具取出。

优选的，所述刀具夹取库还包括刀具排序盘，刀具排序盘设置有排序盘转动机构，排序盘转动机构能够带动刀具排序盘旋转，刀具排序盘上设置有多个刀具放置孔，所述刀具转移组件能够将刀具在刀具盘和刀具排序盘之间相互转移。

优选的，所述刀库移动座包括刀具盘升降组件，刀具盘升降组件包括升降电机、升降螺杆、升降导杆以及升降拖板；

升降电机固定在刀库移动座上，升降螺杆与升降电机的输出轴连接，升降螺杆穿过刀具盘，与升降拖板螺纹连接，升降导杆固定在刀库移动座上，穿过刀具盘和升降拖板。

优选的，所述刀库移动座包括多个刀具盘，多个刀具盘沿升降螺杆轴向设置，每个刀具盘底部都设置有升降拖板。

优选的，所述刀库移动座设置有刀具盘推出组件，刀具盘推出组件包括推出电机、推出螺杆以及推板；

推出电机固定在刀库移动座上，推出螺杆与推出电机输出轴连接，推板与推出螺杆螺纹连接，推板穿过刀库移动座，推出螺杆设置在刀具盘的径向。

优选的，所述刀具夹取库包括刀具盘旋转组件，刀具盘旋转组件包括主动齿轮和主动齿轮轴，刀具盘外部设置有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。

本发明具有以下有益效果：利用这样的一种数控机床刀库系统，可实现多刀具存放、便于刀具库扩展，以及能够快速切换刀具。

附图说明

图1为本发明实施例的数控机床刀库系统结构示意图；

图2为本发明实施例的数控机床刀库系统另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例的数控机床刀库系统的刀库移动座的结构示意图；

图4为本发明实施例的数控机床刀库系统的刀具夹取库的结构示意图；

图5为本发明实施例的数控机床刀库系统的刀具盘的结构示意图。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置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。

图1-5示出一种数控机床刀库系统，包括：

刀库组件1，所述刀库组件1包括刀具盘11和刀库移动座12，刀具盘11上设置有多个刀具放置孔15，刀具盘11设置在刀库移动座12内；

刀库移动组件2，所述刀库移动组件2包括动力单元21、传动单元22以及导向单元23，传动单元22与刀库移动座12连接，动力单元21用于驱动刀库移动座12移动，导向单元23用于控制刀库移动座12移动的方向；

底座3，所述底座3用于固定动力单元21和导向单元23。

进一步，所述导向单元23包括导向块231以及导向滑块232，导向块231固定在底座3上，导向滑块232设置在刀库移动座12上，导向滑块232设置有导向平面，导向平面与导向块231接触。

进一步，所述导向单元23包括导向齿条233以及导向轴234，导向齿条233固定在底座3上，导向轴234设置在刀库移动座12上，导向轴234设置有导向齿轮235，导向齿轮235与导向齿条233啮合。

进一步，包括刀具夹取库4，所述刀具夹取库4设置有刀具转移组件41，刀具转移组件41用于将刀具盘11上存放的刀具取出。

在本实施例中，示出了刀库组件1包括三个刀库移动座12，需要说明的是，图1示出三个处于移出状态的刀库移动座12和一个处于移入状态的刀库移动座12，移出状态下刀具处于存放状态，需要取出刀具时，通过刀具移动组件2带动刀库移动座12移动到刀具夹取库4，在刀具夹取库4内提取需要夹取的刀具。

三个刀库移动座12中，一个刀库移动座12正对刀具夹取库4，另外两个刀库移动座12在其两侧，设置在中间的刀库移动座12通过导向块231以及导向滑块232进行导向，设置在两侧的刀库移动座12通过导向齿轮235与导向齿条233的配合进行导向，在向刀具夹取库4移动的过程中导向齿轮235与导向齿条233啮合使得刀库移动座12旋转，通过减速装置的减速，使得两侧的刀库移动座12移动到刀具夹取库4时，处于移入状态后，能够正对刀具夹取库4。

进一步，所述刀具夹取库4还包括刀具排序盘42，刀具排序盘42设置有排序盘转动机构，排序盘转动机构能够带动刀具排序盘42旋转，刀具排序盘42上设置有多个刀具放置孔15，所述刀具转移组件41能够将刀具在刀具盘11和刀具排序盘42之间相互转移。

作为优选的实施方式，如图4所示，在具体实现过程中，刀具排序盘42起临时放置刀具的作用，以及将刀具传递到机床主轴，在使用时，能够根据刀具的使用顺序预先将需要使用的刀具按照使用顺序放置在刀具排序盘42上，数控机床在更换刀具时只需要旋转刀具排序盘42即可，不需要移动刀库移动座12，提高了更换刀具的速度。

进一步，所述刀库移动座12包括刀具盘升降组件121，刀具盘升降组件121包括升降电机1211、升降螺杆1212、升降导杆1213以及升降拖板1214；

升降电机1211固定在刀库移动座12上，升降螺杆1212与升降电机1211的输出轴连接，升降螺杆1212穿过刀具盘11，与升降拖板1214螺纹连接，升降导杆1213固定在刀库移动座12上，穿过刀具盘11和升降拖板1214。

进一步，所述刀库移动座12包括多个刀具盘11，多个刀具盘11沿升降螺杆1212轴向设置，每个刀具盘11底部都设置有升降拖板1214。

在本实施例中，刀库移动座12包括多个刀具盘11，由上向下设置多层刀具盘11，并且刀具盘11能够整体升降，在具体实现过程中，升降导杆1213起导向作用，升降电机1211带动升降螺杆1212旋转，进而带动升降拖板1214上下移动，升降拖板1214带动刀具盘11上下移动。

进一步，所述刀库移动座12设置有刀具盘推出组件122，刀具盘推出组件122包括推出电机1221、推出螺杆1222以及推板1223；

推出电机1221固定在刀库移动座12上，推出螺杆1222与推出电机1221输出轴连接，推板1223与推出螺杆1222螺纹连接，推板1223穿过刀库移动座12，推出螺杆1222设置在刀具盘11的径向。

在本实施例中，如图3所示，刀具盘11上设置有移动槽112，刀具盘11与升降螺杆1212之间设置有复位弹簧115，复位弹簧115使刀具盘11在没有外力作用下保持退回状态，需要推出某个刀具盘11时，先通过刀具盘升降组件121调整对应刀具盘11的位置，使其对准推板1223，然后，推出电机1221工作，带动推出螺杆1222旋转，推板1223推出刀具盘11，弹簧压缩；复位时，推出电机1221反转，推板1223退回，刀具盘11复位。

进一步，所述刀具夹取库4包括刀具盘旋转组件43，刀具盘旋转组件43包括主动齿轮431和主动齿轮轴432，刀具盘11外部设置有从动齿轮，主动齿轮431与从动齿轮啮合。

在本实施例中，如图3、图4、图5所示，刀具盘旋转组件43用于旋转刀具盘11，使得需要提取的刀具移动到刀具转移组件41提取刀具的位置，在具体实现过程中，推板1223推出刀具盘11使得主动齿轮431与从动齿轮啮合，主动齿轮431旋转，能够带动刀具盘11旋转，进而将需要提取的刀具移动到刀具转移组件41提取刀具的位置。

作为优选的实施方式，为了使得刀具盘精准定位，刀具盘11分为内盘113和外盘114，移动槽112设置在内盘113，刀具放置孔15以及动齿轮设置在外盘114，内盘113和外盘114通过内盘台阶1131和外盘台阶1141连接，内盘113和外盘114能够相对旋转，另外，内盘台阶1131设置有凸起1132，外盘台阶1141设置有匹配的凹槽1142，主动齿轮431带动外盘114旋转，凸起1132和凹槽1142的位置与刀具放置孔15对应，旋转到某个刀具放置孔15后，凸起1132和凹槽1142的配合使得刀具盘精准定位，需要提取的刀具对准刀具转移组件41。

在具体实现过程中，提取刀具的过程如下，首先将存放待提取刀具的刀库移动座12移动到移出状态，使得刀库移动座12对准刀具夹取库4，刀库移动座12移动过程中，通过刀具盘升降组件121调整对应待提取刀具所在刀具盘11的位置，使其对准推板1223，然后，推出电机1221工作，带动推出螺杆1222旋转，推板1223推出刀具盘11，刀具盘旋转组件43旋转刀具盘11，使得需要提取的刀具移动到刀具转移组件41提取刀具的位置，刀具转移组件41将待提取刀具放置在刀具排序盘42上，提取刀具完成。

Claims (7)

1.数控机床刀库系统，其特征在于，包括：

刀库组件（1），所述刀库组件（1）包括刀具盘（11）和刀库移动座（12），刀具盘（11）上设置有多个刀具放置孔（15），刀具盘（11）设置在刀库移动座（12）内；

刀库移动组件（2），所述刀库移动组件（2）包括动力单元（21）、传动单元（22）以及导向单元（23），传动单元（22）与刀库移动座（12）连接，动力单元（21）用于驱动刀库移动座（12）移动，导向单元（23）用于控制刀库移动座（12）移动的方向；

底座（3），所述底座（3）用于固定动力单元（21）和导向单元（23）；

所述导向单元（23）包括第一导向单元和第二导向单元，所述第一导向单元包括导向块（231）以及导向滑块（232），导向块（231）固定在底座（3）上，导向滑块（232）设置在刀库移动座（12）上，导向滑块（232）设置有导向平面，导向平面与导向块（231）接触；

所述刀库移动座（12）包括刀具盘升降组件（121），刀具盘升降组件（121）包括升降电机（1211）、升降螺杆（1212）、升降导杆（1213）以及升降拖板（1214）；

升降电机（1211）固定在刀库移动座（12）上，升降螺杆（1212）与升降电机（1211）的输出轴连接，升降螺杆（1212）穿过刀具盘（11），与升降拖板（1214）螺纹连接，升降导杆（1213）固定在刀库移动座（12）上，穿过刀具盘（11）和升降拖板（1214）。

2.根据权利要求1所述的数控机床刀库系统，其特征在于：所述第二导向单元包括导向齿条（233）以及导向轴（234），导向齿条（233）固定在底座（3）上，导向轴（234）设置在刀库移动座（12）上，导向轴（234）设置有导向齿轮（235），导向齿轮（235）与导向齿条（233）啮合。

3.根据权利要求1所述的数控机床刀库系统，其特征在于：包括刀具夹取库（4），所述刀具夹取库（4）设置有刀具转移组件（41），刀具转移组件（41）用于将刀具盘（11）上存放的刀具取出。

4.根据权利要求3所述的数控机床刀库系统，其特征在于：所述刀具夹取库（4）还包括刀具排序盘（42），刀具排序盘（42）设置有排序盘转动机构，排序盘转动机构能够带动刀具排序盘（42）旋转，刀具排序盘（42）上设置有多个刀具放置孔（15），所述刀具转移组件（41）能够将刀具在刀具盘（11）和刀具排序盘（42）之间相互转移。

5.根据权利要求1所述的数控机床刀库系统，其特征在于：所述刀库移动座（12）包括多个刀具盘（11），多个刀具盘（11）沿升降螺杆（1212）轴向设置，每个刀具盘（11）底部都设置有升降拖板（1214）。

6.根据权利要求5所述的数控机床刀库系统，其特征在于：所述刀库移动座（12）设置有刀具盘推出组件（122），刀具盘推出组件（122）包括推出电机（1221）、推出螺杆（1222）以及推板（1223）；

推出电机（1221）固定在刀库移动座（12）上，推出螺杆（1222）与推出电机（1221）输出轴连接，推板（1223）与推出螺杆（1222）螺纹连接，推板（1223）穿过刀库移动座（12），推出螺杆（1222）设置在刀具盘（11）的径向。

7.根据权利要求3所述的数控机床刀库系统，其特征在于：所述刀具夹取库（4）包括刀具盘旋转组件（43），刀具盘旋转组件（43）包括主动齿轮（431）和主动齿轮轴（432），刀具盘（11）外部设置有从动齿轮，主动齿轮（431）与从动齿轮啮合。

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