CN113275928B - 一种精密数控加工中心及其自动换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密数控加工中心的自动换刀装置，包括刀库切换装置包括箱体和驱动机构，所述驱动机构固定安装在箱体顶部的一侧，所述箱体远离驱动机构的一侧与数控加工中心本体的一侧栓接，所述箱体内腔的上方转动安装有螺杆，所述螺杆的一端转动贯穿箱体并延伸至驱动机构的内部与驱动机构传动连接，所述螺杆的表面螺纹套接有螺套，所述螺套的底部固定安装有连接杆，所述连接杆的底部固定安装有支撑板，所述支撑板的顶部固定安装有与刀库相适配的刀座。本发明通过设置驱动机构，为刀座提供移动的动力，刀座移动至刀库的下方后，刀库将原本的刀具与刀座上的进行更换，从而达到便与对刀库内的刀具进行更新的目的，提高了换刀的效率。

Description

一种精密数控加工中心及其自动换刀装置

技术领域

本发明涉及精密数控加工中心技术领域，具体为一种精密数控加工中心及其自动换刀装置。

背景技术

加工中心是从数控铣床发展而来的，与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能，数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床，数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一，它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高。

现有的精密数控加工中心在进行自动换刀时，是对根据加工类型的不同，将加工端上的刀具与刀库中已有的刀具进行更换，但随着加工类型的增加和加工过程中损毁，刀库中的刀具也需要进行更换，现有的自动换刀装置不方便具备对刀库进行更换的目的，人工换刀费时费力，这样降低了换刀装置的适用性，因此我们需要提出一种精密数控加工中心及其自动换刀装置

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密数控加工中心及其自动换刀装置，具备适用性广和可对刀库进行自动换刀的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种精密数控加工中心的自动换刀装置，包括刀库切换装置包括箱体和驱动机构，所述驱动机构固定安装在箱体顶部的一侧，所述箱体远离驱动机构的一侧与数控加工中心本体的一侧栓接，所述箱体内腔的上方转动安装有螺杆，所述螺杆的一端转动贯穿箱体并延伸至驱动机构的内部与驱动机构传动连接，所述螺杆的表面螺纹套接有螺套，所述螺套的底部固定安装有连接杆，所述连接杆的底部固定安装有支撑板，所述支撑板的顶部固定安装有与刀库相适配的刀座

所述刀库切换装置一侧的底部固定安装有滑杆，所述滑杆的一端延伸至箱体的内腔并与箱体的内部栓接，所述支撑板的底部固定安装有滑套，所述滑套滑动套接在滑杆的表面；

所述箱体的一侧设置有与滑杆、刀座和支撑板相适配的通槽，所述滑杆通过通槽延伸至箱体的内腔；

备用刀具固定安装在刀座上，刀座通过通槽进入到数控加工中心本体的内腔且位于刀库的下方，通过数控加工中心本体启动刀库，刀库与将刀座上的刀具与刀库内的刀具进行更换。

优选的，所述驱动机构包括外壳、传动机构和第一电机，所述第一电机固定安装在箱体顶部的一侧，所述外壳固定安装在箱体远离数控加工中心本体的一侧，所述螺杆的一端贯穿箱体并延伸至外壳的内腔，所述第一电机的输出轴延伸至外壳的内腔并通过传动机构与螺杆的一端传动连接

优选的，所述传动机构包括皮带轮，所述皮带轮的数量为两组且分别固定安装在螺杆的一端和第一电机的输出轴，所述皮带轮之间设置有皮带并通过皮带传动连接。

一种精密数控加工中心，包括自动换刀装置以及数控加工中心本体，所述自动换刀装置包括刀库和刀库切换装置，所述刀库固定安装在数控加工中心本体的内部，所述刀库切换装置固定安装在刀库一侧，所述数控加工中心本体的内部且位于刀库的下方固定安装有连接组件，所述连接组件包括密封机构，所述密封机构固定安装在数控加工中心本体的内部，所述密封机构靠近刀库切换装置一侧的底部固定安装有滑杆，所述滑杆的一端贯穿数控加工中心本体并延伸至刀库切换装置的内腔并与刀库切换装置的内腔栓接。

优选的，所述密封机构包括空心板，所述空心板固定安装在数控加工中心本体的内部，所述空心板的一侧与滑杆的一端栓接，所述空心板的顶部滑动插接有密封板，所述密封板的顶部与刀库的表面贴合，所述空心板远离刀库的一侧固定安装有防护箱，所述防护箱的内腔固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮的一侧啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的内圈固定安装有转轴，且转轴的前后两端均与防护箱的内壁转动连接，所述第二齿轮的正面固定安装有第三齿轮，所述密封板靠近第三齿轮的一侧开设有齿牙，所述第三齿轮的一侧转动贯穿空心板并与齿牙啮合。

优选的，所述密封板的顶部固定安装有限位块，所述空心板的内腔开设有与限位块相适配的限位槽，且限位块的表面与限位槽的内腔滑动卡接。

综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置驱动机构，为刀座提供移动的动力，刀座移动至刀库的下方后，刀库将原本的刀具与刀座上的进行更换，从而达到便与对刀库内的刀具进行更新的目的，提高了换刀的效率和换刀装置的适用性;

本发明通过设置密封机构，用于将刀库与数控加工中心的加工室进行分离，防止加工室在工作时粉尘污染刀库。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视剖面图；

图3为本发明空心板的主视剖面图；

图4为本发明外壳的俯视剖面图。

图中：1、数控加工中心本体；2、自动换刀装置；3、刀库；4、刀库切换装置；5、连接组件；6、密封机构；7、滑杆；8、空心板；9、密封板；10、防护箱；11、第二电机；12、第一齿轮；13、第二齿轮；14、第三齿轮；15、箱体；16、驱动机构；17、螺杆；18、螺套；19、连接杆；20、支撑板；21、刀座；22、外壳；23、第一电机；24、皮带轮；25、滑套；26、传动机构。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种精密数控加工中心及其自动换刀装置，包括数控加工中心本体1以及自动换刀装置2，自动换刀装置2包括刀库3和刀库切换装置4，刀库3固定安装在数控加工中心本体1的内部，刀库切换装置4固定安装在刀库3一侧；

数控加工中心本体1的内部且位于刀库3的下方固定安装有连接组件5，连接组件5包括密封机构6，密封机构6固定安装在数控加工中心本体1的内部，密封机构6靠近刀库切换装置4一侧的底部固定安装有滑杆7，滑杆7的一端贯穿数控加工中心本体1并延伸至刀库切换装置4的内腔并与刀库切换装置4的内腔栓接；

刀库切换装置4包括箱体15和驱动机构16，驱动机构16固定安装在箱体15顶部的一侧，箱体15远离驱动机构16的一侧与数控加工中心本体1的一侧栓接，箱体15内腔的上方转动安装有螺杆17，螺杆17的一端转动贯穿箱体15并延伸至驱动机构16的内部与驱动机构16传动连接，螺杆17的表面螺纹套接有螺套18，螺套18的底部固定安装有连接杆19，连接杆19的底部固定安装有支撑板20，支撑板20的顶部固定安装有与刀库3相适配的刀座21；

驱动机构16包括外壳22、传动机构26和第一电机23，第一电机23固定安装在箱体15顶部的一侧，外壳22固定安装在箱体15远离数控加工中心本体1的一侧，螺杆17的一端贯穿箱体15并延伸至外壳22的内腔，第一电机23的输出轴延伸至外壳22的内腔并通过传动机构26与螺杆17的一端传动连接；

传动机构26包括皮带轮24，皮带轮24的数量为两组且分别固定安装在螺杆17的一端和第一电机23的输出轴，皮带轮24之间设置有皮带并通过皮带传动连接；

通过将备用刀具固定安装在刀座21上，通过启动第一电机23，第一电机23的输出轴通过皮带和皮带轮24带动螺杆17转动，螺杆17带动螺套18在螺杆17的表面移动，螺套18带动连接杆19移动，连接杆19带动支撑板20移动，支撑板20带动刀座21移动，刀座21通过通槽进入到数控加工中心本体1的内腔且位于刀库3的下方，通过数控加工中心本体1启动刀库3，刀库3与将刀座21上的刀具与刀库3内的刀具进行更换，从而达到便于更换刀具的目的。

实施例2：

请参阅图1-4，本实施例2与实施例1的不同之处在于：密封机构6包括空心板8，空心板8固定安装在数控加工中心本体1的内部，空心板8的一侧与滑杆7的一端栓接，空心板8的顶部滑动插接有密封板9，密封板9的顶部与刀库3的表面贴合，空心板8远离刀库3的一侧固定安装有防护箱10，防护箱10的内腔固定安装有第二电机11，第二电机11的输出轴固定安装有第一齿轮12，第一齿轮12的一侧啮合有第二齿轮13，第二齿轮13的内圈固定安装有转轴，且转轴的前后两端均与防护箱10的内壁转动连接，第二齿轮13的正面固定安装有第三齿轮14，密封板9靠近第三齿轮14的一侧开设有齿牙，第三齿轮14的一侧转动贯穿空心板8并与齿牙啮合；

通过启动第二电机11，第二电机11的输出轴带动第一齿轮12转动，第一齿轮12带动第二齿轮13转动，第二齿轮13带动第三齿轮14转动，第三齿轮14的转动带动密封板9移动，密封板9的顶部与刀库3的底部贴合，用于防止数控加工中心本体1在加工时生产的粉尘污染刀库3，在刀库3需要移动时，启动第二电机11，第二电机11反向转动，并带动密封板9收入至空心板8内，从而方便刀库3移动对数控加工中心本体1进行刀具的更换。

实施例3：

请参阅图1-4，本实施例3与实施例1和实施例2的不同之处在于：

滑杆7的一端延伸至箱体15的内腔并与箱体15的内部栓接，支撑板20的底部固定安装有滑套25，滑套25滑动套接在滑杆7的表面；箱体15的一侧和数控加工中心本体1的一侧均设置有与滑杆7、刀座21和支撑板20相适配的通槽，滑杆7通过通槽延伸至箱体15的内腔；

支撑板20移动的同时带动滑套25在滑杆7的表面移动，通过设置滑杆7和滑套25，用于对支撑板20进行支撑，同时方便支撑板20进行移动，保持支撑板20的平稳性；

密封板9的顶部固定安装有限位块，空心板8的内腔开设有与限位块相适配的限位槽，且限位块的表面与限位槽的内腔滑动卡接；通过设置限位块和限位槽，密封板9移动的同时带动限位块在限位槽内移动，用于对密封板9进行限定，防止密封板9脱离空心板8。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (6)

1.一种精密数控加工中心的自动换刀装置，包括刀库切换装置（4）包括箱体（15）和驱动机构（16），其特征在于：所述驱动机构（16）固定安装在箱体（15）顶部的一侧，所述箱体（15）远离驱动机构（16）的一侧与数控加工中心本体（1）的一侧栓接，所述箱体（15）内腔的上方转动安装有螺杆（17），所述螺杆（17）的一端转动贯穿箱体（15）并延伸至驱动机构（16）的内部与驱动机构（16）传动连接，所述螺杆（17）的表面螺纹套接有螺套（18），所述螺套（18）的底部固定安装有连接杆（19），所述连接杆（19）的底部固定安装有支撑板（20），所述支撑板（20）的顶部固定安装有与刀库（3）相适配的刀座（21）；

所述刀库切换装置（4）一侧的底部固定安装有滑杆（7），所述滑杆（7）的一端延伸至箱体（15）的内腔并与箱体（15）的内部栓接，所述支撑板（20）的底部固定安装有滑套（25），所述滑套（25）滑动套接在滑杆（7）的表面；

所述箱体（15）的一侧设置有与滑杆（7）、刀座（21）和支撑板（20）相适配的通槽，所述滑杆（7）通过通槽延伸至箱体（15）的内腔；

备用刀具固定安装在刀座（21）上，刀座（21）通过通槽进入到数控加工中心本体（1）的内腔且位于刀库（3）的下方，通过数控加工中心本体（1）启动刀库（3），刀库（3）与将刀座（21）上的刀具与刀库（3）内的刀具进行更换。

2.根据权利要求1所述的一种精密数控加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述驱动机构（16）包括外壳（22）、传动机构（26）和第一电机（23），所述第一电机（23）固定安装在箱体（15）顶部的一侧，所述外壳（22）固定安装在箱体（15）远离数控加工中心本体（1）的一侧，所述螺杆（17）的一端贯穿箱体（15）并延伸至外壳（22）的内腔，所述第一电机（23）的输出轴延伸至外壳（22）的内腔并通过传动机构（26）与螺杆（17）的一端传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种精密数控加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述传动机构（26）包括皮带轮（24），所述皮带轮（24）的数量为两组且分别固定安装在螺杆（17）的一端和第一电机（23）的输出轴，所述皮带轮（24）之间设置有皮带并通过皮带传动连接。

4.一种精密数控加工中心，其特征在于：包括权利要求1-3任意一项所述的自动换刀装置以及数控加工中心本体（1），所述自动换刀装置（2）包括刀库（3）和刀库切换装置（4），所述刀库（3）固定安装在数控加工中心本体（1）的内部，所述刀库切换装置（4）固定安装在刀库（3）一侧，所述数控加工中心本体（1）的内部且位于刀库（3）的下方固定安装有连接组件（5），所述连接组件（5）包括密封机构（6），所述密封机构（6）固定安装在数控加工中心本体（1）的内部，所述密封机构（6）靠近刀库切换装置（4）一侧的底部固定安装有滑杆（7），所述滑杆（7）的一端贯穿数控加工中心本体（1）并延伸至刀库切换装置（4）的内腔并与刀库切换装置（4）的内腔栓接。

5.根据权利要求4所述的一种精密数控加工中心，其特征在于：所述密封机构（6）包括空心板（8），所述空心板（8）固定安装在数控加工中心本体（1）的内部，所述空心板（8）的一侧与滑杆（7）的一端栓接，所述空心板（8）的顶部滑动插接有密封板（9），所述密封板（9）的顶部与刀库（3）的表面贴合，所述空心板（8）远离刀库（3）的一侧固定安装有防护箱（10），所述防护箱（10）的内腔固定安装有第二电机（11），所述第二电机（11）的输出轴固定安装有第一齿轮（12），所述第一齿轮（12）的一侧啮合有第二齿轮（13），所述第二齿轮（13）的内圈固定安装有转轴，且转轴的前后两端均与防护箱（10）的内壁转动连接，所述第二齿轮（13）的正面固定安装有第三齿轮（14），所述密封板（9）靠近第三齿轮（14）的一侧开设有齿牙，所述第三齿轮（14）的一侧转动贯穿空心板（8）并与齿牙啮合。

6.根据权利要求5所述的一种精密数控加工中心，其特征在于：所述密封板（9）的顶部固定安装有限位块，所述空心板（8）的内腔开设有与限位块相适配的限位槽，且限位块的表面与限位槽的内腔滑动卡接。

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