CN113732779A - 一种机械部件生产用立式加工中心刀库 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加工中心技术领域，且公开了一种机械部件生产用立式加工中心刀库，包括保护外壳和刀具，所述保护外壳的中部设置有提示环，所述刀具的上端活动卡接有固定夹，所述固定夹的右端活动套接有半圆块，所述半圆块的右侧啮合有第一齿轮组，所述固定夹的顶部固定安装有支撑条。本发明能够在换刀时使两个固定夹分离留出供刀具进入的空间，在刀具进入后两个固定夹恢复对刀具进行卡接，通过固定夹内部设置的橡胶层对刀具进行缓冲固定，并且通过第一配合块、弹簧、第二配合块和活动组件配合对刀具进一步固定，保证了较好的固定效果，同时也能够把硬性接触改为弹性缓冲，减小了刀具与固定夹的形变。
Description
技术领域
本发明涉及加工中心技术领域，具体为一种机械部件生产用立式加工中心刀库。
背景技术
自动换刀系统是数控机床的重要组成部分，主要是将加工所需刀具，从刀库中传送到主轴夹持机构上，刀具夹持元件的结构特性及其机床主轴的联结方式，将直接影响机床的加工性能，刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式，则会影响机床的换刀效率，自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度，又会对机床的成本产生直接影响，伺服刀库是使用伺服电机作为刀库电机的刀库,由精密的伺服电机控制，电机以走角度的方式选刀，可控性强，定位准，相比普通刀库具有速度快，可以防止因信号异常产生的乱刀等特点。
现有的伺服刀库在使用中为了固定刀具，通常会对刀具施加一定的压力，以达到稳定的目的，但是这样长久下去，固定装置与刀具接触位置会产生变形，造成固定效果差的后果，甚至会影响换刀机构的换刀；在工作过程由于刀具对工件的加工，刀具会逐渐产生磨损，影响加工效率，现有的观察手段全部为肉眼观测，肉眼观测容易造成不准确的情况，并且肉眼观察容易漏看；在加工时刀具上容易沾染灰尘和碎屑，若不清理会影响刀库的内部清洁，容易对下一次加工产生影响，因此针对上述问题提出一种夹持缓冲效果好、磨损自检效果好和清理效果好的刀库结构。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明是针对现有技术所存在的上述缺陷，特提出一种机械部件生产用立式加工中心刀库，解决了现有设备加工时刀具上容易沾染灰尘和碎屑，若不清理会影响刀库的内部清洁，容易影响刀具的后续使用以及对刀具产生损害的问题。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种机械部件生产用立式加工中心刀库，包括保护外壳和刀具，所述保护外壳的中部设置有提示环，所述刀具的上端活动卡接有固定夹，所述固定夹的右端活动套接有半圆块，所述半圆块的右侧啮合有第一齿轮组，所述固定夹的顶部固定安装有支撑条，所述半圆块的前后端均活动套接有限位块，所述固定夹的右侧固定安装有齿条，所述齿条的内侧啮合有第二齿轮组，所述固定夹的左端固定安装有第一配合块，所述第一配合块内腔的后端固定安装有弹簧，所述弹簧的前端固定连接有第二配合块，所述第二配合块的右侧设置有活动组件。
优选的，所述保护外壳底部的右端设置有换刀机构，所述换刀机构的底部固定安装有固定块，所述固定块的左侧固定安装有第一圆盘，所述第一圆盘的顶部活动连接有第二圆盘，所述第二圆盘的顶部活动套接有清洁柱，所述清洁柱的下端啮合有第三齿轮组。
优选的，所述提示环的内部设置有提示灯，所述提示灯的数量值与刀具的数量值相同，所述提示灯与刀具的位置相对应，通过这种结构，能够在刀具产生较大磨损时通过提示灯进行提示，提醒操作人员更换刀具，能够有效的节约操作人员检查的时间，并且能够方便的对磨损刀具进行定位。
优选的，所述第一齿轮组为第一齿轮和第一电机组成，所述半圆块的右端设置有齿块，所述半圆块的前后端均设置有圆柱块，所述圆柱块与限位块活动套接，通过这种结构能够通过第一电机带动第一齿轮使半圆块逆时针旋转九十度，使刀具与保护外壳平行，节省空间。
优选的，所述固定夹的数量有两个，两个所述固定夹位于刀具的前后两侧，所述齿条的数量为两个，两个所述齿条分别安装在一个固定夹右侧的上端和另一个固定夹右侧的下端，所述第二齿轮组为第二齿轮与第二电机组成，所述第二齿轮与两个齿条均啮合，所述第二电机固定安装在第一齿轮的右侧，所述固定夹的内侧设置有橡胶层，通过这种结构，能够在对刀具进行的拆装时使两个固定夹之间的距离拉大，使刀具通过，并且也能够在刀具穿过时收紧对其进行固定，设置的橡胶层能够提供一定的缓冲效果，保证固定时不会是硬性接触，形成保护。
优选的，所述支撑条的内部设置有压力传感器，所述支撑条的数量为两个且两个支撑条组成U形，所述压力传感器与提示灯电连接，通过这种结构，能够在换刀后通过对刀具压力的判断，得到其重量的变化，以此来判断磨损程度，这种方式能够准确的得到刀具重量的变化，当重量变化到一定程度时提示灯亮起可进行更换刀具，省力又省时间。
优选的，所述活动组件为伸缩杆和梯形块组成，所述第二配合块的前部的右侧设置有切角，所述第二配合块前部的左侧设置有矩形块，所述弹簧固定连接在矩形块的后部，所述第二配合块的左端设置有与刀具表面弧度相一致的圆弧，通过这种结构，能够在伸缩杆带动梯形块移动对第二配合块进行挤压使其向左移动通过对刀具进行固定，也能够在取消固定后在弹簧的作用下恢复。
优选的，所述第三齿轮组为第三齿轮和第三电机组成，所述清洁柱的底部设置有第四齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第二圆盘的底部固定安装有第四电机，所述清洁柱的表面设置有毛刷，所述第四电机固定安装在第一圆盘的内部，所述第三电机固定安装在第二圆盘的内部，通过这种结构能够在换刀时对刀具进行清洁，保证刀具的干净，并且通过第四电机带动第二圆盘转动使对刀具的清洁更加彻底。
三、有益效果
与现有技术相比，本发明通过齿条、固定夹与第二齿轮组的配合，能够在换刀时使两个固定夹分离留出供刀具进入的空间，在刀具进入后两个固定夹恢复对刀具进行卡接，通过固定夹内部设置的橡胶层对刀具进行缓冲固定，并且通过第一配合块、弹簧、第二配合块和活动组件配合对刀具进一步固定，保证了较好的固定效果，同时也能够把硬性接触改为弹性缓冲，减小了刀具与固定夹的形变。
通过设置的支撑条，能够在初次固定时使刀具整体通过支撑条进行支撑，通过支撑条内部的压力传感器对，受到刀具的压力进行判定，当压力相对于安装时变化超出一定数值，使提示环内部的提示灯亮起提示操作人员进行更换，有效的降低了工作人员的工作量，并且提示较为准确。
通过固定在换刀机构底部的固定块进行支撑，通过第二圆盘、清洁柱于第三齿轮组相互配合，在换刀时对刀具进行清洁，保证了较好的工作效果，并且在第四电机的作用下带动清洁柱沿刀具下端的表面旋转，达到更好的清洁效果。
附图说明
图1为本发明整体示意图；
图2为本发明第一齿轮组处结构示意图；
图3为本发明第二齿轮组处结构示意图；
图4为本发明第二配合块处结构分离图；
图5为本发明支撑条处结构示意图；
图6为本发明正视图；
图7为本发明固定块处结构示意图；
图8为本发明第三齿轮组处结构分离图。
图中：
1为保护外壳；2为提示环；3为刀具；4为固定夹；5为半圆块；6为第一齿轮组；7为支撑条；8为限位块；9为齿条；10为第二齿轮组；11为第一配合块；12为弹簧；13为第二配合块；14为活动组件；15为换刀机构；16为固定块；17为第一圆盘；18为第二圆盘；19为清洁柱；20为第三齿轮组。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1：
如图1至图8所示，本发明实施例中，一种机械部件生产用立式加工中心刀库，包括保护外壳1和刀具3，保护外壳1的中部设置有提示环2，刀具3的上端活动卡接有固定夹4，固定夹4的右端活动套接有半圆块5，半圆块5的右侧啮合有第一齿轮组6，固定夹4的顶部固定安装有支撑条7，半圆块5的前后端均活动套接有限位块8，固定夹4的右侧固定安装有齿条9，齿条9的内侧啮合有第二齿轮组10，固定夹4的左端固定安装有第一配合块11，第一配合块11内腔的后端固定安装有弹簧12，弹簧12的前端固定连接有第二配合块13，第二配合块13的右侧设置有活动组件14，在提示环2的内部设置有提示灯，提示灯的数量值与刀具的数量值相同，提示灯与刀具的位置相对应，通过这种结构，能够在刀具产生较大磨损时通过提示灯进行提示，提醒操作人员更换刀具，能够有效的节约操作人员检查的时间，并且能够方便的对磨损刀具进行定位。
如图1所示，保护外壳1底部的右端设置有换刀机构15，换刀机构15的底部固定安装有固定块16，固定块16的左侧固定安装有第一圆盘17，第一圆盘17的顶部活动连接有第二圆盘18，第二圆盘18的顶部活动套接有清洁柱19，清洁柱19的下端啮合有第三齿轮组20。
并且第一齿轮组6为第一齿轮和第一电机组成，半圆块5的右端设置有齿块，半圆块5的前后端均设置有圆柱块，圆柱块与限位块8活动套接，通过这种结构能够通过第一电机带动第一齿轮使半圆块5逆时针旋转九十度，使刀具与保护外壳1平行，节省空间。
如图2所示，固定夹4的数量有两个，两个固定夹4位于刀具3的前后两侧，齿条9的数量为两个，两个齿条9分别安装在一个固定夹4右侧的上端和另一个固定夹4右侧的下端，第二齿轮组10为第二齿轮与第二电机组成，第二齿轮与两个齿条9均啮合，第二电机固定安装在第一齿轮的右侧，固定夹4的内侧设置有橡胶层，通过这种结构，能够在对刀具进行的拆装时使两个固定夹4之间的距离拉大，使刀具3通过，并且也能够在刀具3穿过时收紧对其进行固定，设置的橡胶层能够提供一定的缓冲效果，保证固定时不会是硬性接触，形成保护。
第三齿轮组20为第三齿轮和第三电机组成，清洁柱19的底部设置有第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合，第二圆盘18的底部固定安装有第四电机，清洁柱19的表面设置有毛刷，第四电机固定安装在第一圆盘17的内部，第三电机固定安装在第二圆盘18的内部，通过这种结构能够在换刀时对刀具3进行清洁，保证刀具3的干净，并且通过第四电机带动第二圆盘18转动使对刀具3的清洁更加彻底。
具体换刀过程中，旧刀具位于换刀机构15的左端时，第三电机和第四电机同步启动，第三电机带动两个清洁柱19转动，第四电机带动第二圆盘18转动，对刀具3的下端进行清洁；
清洁完成后第二齿轮组10启动带动两个固定夹4分离留出空间，随后换刀机构15向上移动把刀具3送至两个固定夹4的中部，随后第二齿轮组10带动两个固定夹4恢复原状，换刀机构15松开对刀具3的固定，此时刀具3与支撑条7直接接触并且支撑条7内部的压力传感器对刀具3进行测量，当压力数值与安装时差别超过一定数值，则提示环2内部的提示灯亮起，对工作人员提醒需要更换刀具，当压力数值差距在一定范围内时活动组件14启动带动第二配合块13对刀具3进行加压限位，保证更好的稳定性，最后第一齿轮组6带动刀具3、固定夹4和半圆块5等结构逆时针转动使刀具3与保护外壳1平行达到更好的收纳效果。
实施例2：
相较于实施例1，如图3所示，本实施例中，支撑条7的内部设置有压力传感器，支撑条7的数量为两个且两个支撑条7组成U形，压力传感器与提示灯电连接，通过这种结构，能够在换刀后通过对刀具压力的判断，得到其重量的变化，以此来判断磨损程度，这种方式能够准确的得到刀具重量的变化，当重量变化到一定程度时提示灯亮起可进行更换刀具，省力又省时间。
活动组件14为伸缩杆和梯形块组成，第二配合块13的前部的右侧设置有切角，第二配合块13前部的左侧设置有矩形块，弹簧12固定连接在矩形块的后部，第二配合块13的左端设置有与刀具3表面弧度相一致的圆弧，通过这种结构，能够在伸缩杆带动梯形块移动对第二配合块13进行挤压使其向左移动通过对刀具3进行固定，也能够在取消固定后在弹簧12的作用下恢复。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种机械部件生产用立式加工中心刀库，包括保护外壳(1)和刀具(3)，其特征在于：所述保护外壳(1)的中部设置有提示环(2)，所述刀具(3)的上端活动卡接有固定夹(4)，所述固定夹(4)的右端活动套接有半圆块(5)，所述半圆块(5)的右侧啮合有第一齿轮组(6)，所述固定夹(4)的顶部固定安装有支撑条(7)，所述半圆块(5)的前后端均活动套接有限位块(8)，所述固定夹(4)的右侧固定安装有齿条(9)，所述齿条(9)的内侧啮合有第二齿轮组(10)，所述固定夹(4)的左端固定安装有第一配合块(11)，所述第一配合块(11)内腔的后端固定安装有弹簧(12)，所述弹簧(12)的前端固定连接有第二配合块(13)，所述第二配合块(13)的右侧设置有活动组件(14)。
2.根据权利要求1所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述保护外壳(1)底部的右端设置有换刀机构(15)，所述换刀机构(15)的底部固定安装有固定块(16)，所述固定块(16)的左侧固定安装有第一圆盘(17)，所述第一圆盘(17)的顶部活动连接有第二圆盘(18)，所述第二圆盘(18)的顶部活动套接有清洁柱(19)，所述清洁柱(19)的下端啮合有第三齿轮组(20)。
3.根据权利要求1所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述提示环(2)的内部设置有提示灯，所述提示灯的数量值与刀具的数量值相同，所述提示灯与刀具的位置相对应。
4.根据权利要求1所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述第一齿轮组(6)为第一齿轮和第一电机组成，所述半圆块(5)的右端设置有齿块，所述半圆块(5)的前后端均设置有圆柱块，所述圆柱块与限位块(8)活动套接。
5.根据权利要求1所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述固定夹(4)的数量有两个，两个所述固定夹(4)位于刀具(3)的前后两侧，所述齿条(9)的数量为两个，两个所述齿条(9)分别安装在一个固定夹(4)右侧的上端和另一个固定夹(4)右侧的下端，所述第二齿轮组(10)为第二齿轮与第二电机组成，所述第二齿轮与两个齿条(9)均啮合，所述第二电机固定安装在第一齿轮的右侧，所述固定夹(4)的内侧设置有橡胶层。
6.根据权利要求1所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述支撑条(7)的内部设置有压力传感器，所述支撑条(7)的数量为两个且两个支撑条(7)组成U形，所述压力传感器与提示灯电连接。
7.根据权利要求1所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述活动组件(14)为伸缩杆和梯形块组成，所述第二配合块(13)的前部的右侧设置有切角，所述第二配合块(13)前部的左侧设置有矩形块，所述弹簧(12)固定连接在矩形块的后部，所述第二配合块(13)的左端设置有与刀具(3)表面弧度相一致的圆弧。
8.根据权利要求2所述的一种机械部件生产用立式加工中心刀库，其特征在于：所述第三齿轮组(20)为第三齿轮和第三电机组成，所述清洁柱(19)的底部设置有第四齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第二圆盘(18)的底部固定安装有第四电机，所述清洁柱(19)的表面设置有毛刷，所述第四电机固定安装在第一圆盘(17)的内部，所述第三电机固定安装在第二圆盘(18)的内部。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114227302A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-03-25 | 江苏益铨数控科技有限公司 | 一种机床刀具的支撑机构 |
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