CN114055221A - 一种链式刀库 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械车床加工技术领域,具体地说是一种链式刀库,通过在传动链条表面固定安装盒,将刀套从链条上转移到安装盒的转向架上,减少链条传动过程中的震动对刀套稳定性的直接影响,同时一个转向架可以同时安装两个刀套,提高了单个链节的刀具承载数量,从而可以保证在整个链式刀库的车刀数量不变的情况下减少链条的链节数量,进一步提高链条的传动稳定性,此外,在刀套底端设置滑槽,使刀套可以在滑槽中转动前进,转动过程中加快了车刀的散热,同时滑槽也给链条提供了一个外部支撑点,进一步提高了链条传动的稳定性,从而保障了刀库中刀具的定位精度。
Description
技术领域
本发明属于机械车床加工技术领域,具体地说是一种链式刀库。
背景技术
刀库系统是提供自动化加工过程中所需要的储刀及换刀需求的一种装置,其自动换刀机构和可以储放多把刀具的刀库,改变了传统以人为主的机床加工生产方式。借由电脑程序的控制,可以完成各种不同的加工需求,如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等,大幅缩短了加工时程,降低生产成本,这是刀库系统最大的特点。
作为刀库系统中的重要一类刀库,链式刀库以其刀库容量大的特点被广泛应用于大型数控车床的机械加工过程中,但对于链式刀库来说,链条即是承载系统又是传动系统,刀具相当于放置在链条上,同时链条需要来回运动,没有办法实现全部链条的刚性支承,这决定了链条式刀库存在传动稳定性较差导致的定位精度不高这一明显缺陷,无法满足在数控车床加工中对刀库中刀具定位精度的高要求。
鉴于此,为了克服上述技术问题,本发明设计一种链式刀库,解决了上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:本发明提供的一种链式刀库,可以通过改善传统的链式刀库在加工过程中由于刀具相当于放置在链条上,同时链条需要来回运动,没有办法实现全部链条的刚性支承,导致链条式刀库存在传动稳定性较差,进而使刀具定位精度不高这一明显缺陷,从而满足在数控车床加工中对刀库中刀具定位精度的高要求。
本发明提供的一种链式刀库,包括链条,所述链条侧面固定安装有安装盒;所述链条上下表面均设有两个一号安装孔;所述安装盒上下表面均开设有与一号安装孔对应的一号通孔;所述安装盒通过一号固定栓穿过一号通孔和一号安装孔与链条固定连接;所述安装盒呈矩形且四个直角处侧壁上设有二号安装孔;所述二号安装孔通过二号固定栓穿过盖板四角处设有的二号通孔与盖板固定连接;所述安装盒底部中心设有固定轴;所述固定轴外表面套设有转向轴承;所述转向轴承的内圈与固定轴固定连接;所述转向轴承的外圈与转向轴的一端固定连接;所述转向轴的另一端穿过盖板中心设有的三号通孔与转向架底端固定连接;所述转向架中间设有十字形凹槽;所述转向架两端分别设有刀套。
优选的,所述刀套通过轴承与转向架转动连接;所述刀套与滑槽下端内壁转动连接;所述滑槽的开口与刀套平齐;所述滑槽下端内壁表面粗糙化处理;所述滑槽上端内壁开设有通风孔;所述通风孔与滑槽上端内壁设有的腔室连通。
优选的,所述滑槽两端侧壁通过轴承转动连接带轮;所述带轮外套设有皮带。
优选的,所述转向轴与转向轴承固定连接的一端外表面套设有棘轮;所述安装盒底部对应棘轮设有安装轴;所述棘轮通过扭簧与安装轴上端转动连接的棘爪配合。
优选的,所述刀套内部设有四个梯形紧固块;四个所述梯形紧固块组成圆环形且圆环形外部与环形弹簧固定连接;所述紧固块两两之间留有空隙。
优选的,所述紧固块采用磁铁制作而成。
本发明的有益效果如下:
本发明的一种链式刀库,通过在传动链条表面固定安装盒,将刀套从链条上转移到安装盒的转向架上,减少链条传动过程中的震动对刀套稳定性的直接影响,同时一个转向架可以同时安装两个刀套,提高了单个链节的刀具承载数量,从而可以保证在整个链式刀库的车刀数量不变的情况下减少链条的链节数量,进一步提高链条的传动稳定性,此外,在刀套底端设置滑槽,使刀套可以在滑槽中转动前进,转动过程中加快了车刀的散热,同时滑槽也给链条提供了一个外部支撑点,进一步提高了链条传动的稳定性,从而保障了刀库中刀具的定位精度,进而满足在数控车床加工中对刀库中刀具定位精度的高要求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明链条立体图;
图2是本发明单链节工作示意图;
图3是本发明转向架结构示意图;
图中:链条1、一号安装孔101、安装盒2、一号通孔201、二号安装孔202、盖板3、二号通孔301、三号通孔302、一号固定栓4、二号固定栓5、固定轴6、转向轴承7、转向轴8、转向架9、凹槽901、带轮10、皮带11、刀套12、紧固块121、环形弹簧122、滑槽13、腔室131、通风孔132、棘轮14、棘爪15、安装轴16。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
本发明提供的一种链式刀库,包括链条1,所述链条1侧面固定安装有安装盒2;所述链条1上下表面均设有两个一号安装孔101;所述安装盒2上下表面均开设有与一号安装孔101对应的一号通孔201;所述安装盒2通过一号固定栓4穿过一号通孔201和一号安装孔101与链条1固定连接;所述安装盒2呈矩形且四个直角处侧壁上设有二号安装孔202;所述二号安装孔202通过二号固定栓5穿过盖板3四角处设有的二号通孔301与盖板3固定连接;所述安装盒2底部中心设有固定轴6;所述固定轴6外表面套设有转向轴承7;所述转向轴承7的内圈与固定轴6固定连接;所述转向轴承7的外圈与转向轴8的一端固定连接;所述转向轴8的另一端穿过盖板3中心设有的三号通孔302与转向架9底端固定连接;所述转向架9中间设有十字形凹槽901;所述转向架9两端分别设有刀套12;
通过将链条1上的一号安装孔101与安装盒2上对应一号安装孔101开设的一号通孔201对齐并通过一号固定栓4穿过一号安装孔101和一号通孔201实现紧固,从而使安装盒2固定安装在链条1的侧面并可以固定随着链条1上每个链节移动,同时在安装盒2底部中心设有固定轴6便于在固定轴6外表面与转向轴承7的内圈固定连接,从而保证一端与转向轴承7外圈固定连接的转向轴8可以以固定轴6为圆心进行转动,转向轴8的另一端穿过盖板3中心设有的三号通孔302与转向架9底端固定连接,从而使转向架9可以随着转向轴8在盖板3的表面转动,此外,为了避免外部空气中的灰尘和机床加工过程中所产生的碎屑进入到安装盒2内,影响安装盒2内部转向轴承7、转向轴8等零部件的工作,所以,在安装盒2的四个直角处侧壁上设置二号安装孔202,并通过开设于盖板3上的二号通孔301与二号安装孔202对应,利用二号固定栓5穿过二号安装孔202和二号通孔301实现盖板3在安装盒2上表面的安装,从而有效避免过多杂质进入到安装盒2内,降低故障率。
刀套12从传统的链条1上转移到转向架9的两端,减少了传统设计中链条1为了留有刀套12的安装位置所做出的结构性改动,实现链条1在链式刀库中承载功能和传动功能的分离,从而使链条1传动的更加稳定,也避免了刀套12安装在链条1上容易在链条1传动的过程中使刀具晃动,从而降低了刀具的定位精度,同时,转向架9的两端均设有刀套12,可以实现一个链节上固定的安装盒2可以完成两把刀具的夹持,提高了单个链节的刀具承载数量,进而可以保证在整个链式刀库的车刀数量不变的情况下减少链条1的链节数量,从而降低链条1传动过程中对链轮的刚性支撑要求,从而进一步提高链条1的传动稳定性。
在链式刀库工作的过程中,链轮在计算机程序的控制下正转或者反转,实现一个个链节带动固定连接的安装盒2以一个链节为单位实现前进或后退,链轮通过转动带动链条1进行往复移动,从而将数控车床加工中某一阶段所需要的刀具通过链轮输送到链条1顶端,数控系统会根据所选择的刀具,利用外部机械手插入转向架9中间设有的十字形凹槽901中完成转向架9的180°转向,从而将所需要的刀具转动到换刀区中,完成换刀过程,同时换刀区位于链条1的顶端,且链条1顶端处只有一个链节,从而避免相邻的链节或安装盒2对链条1顶端的链节上安装的转动架发生干扰,进而使转动架在外力作用下通过底部固定安装的转向轴8顺利完成180°转向,从而使安装架两端通过刀具夹持的两把不同的刀具实现转向,进而使需要的刀具进入换刀区。
作为本发明的一种具体实施方式,所述刀套12通过轴承与转向架9转动连接;所述刀套12与滑槽13下端内壁转动连接;所述滑槽13的开口与刀套12平齐;所述滑槽13下端内壁表面粗糙化处理;所述滑槽13上端内壁开设有通风孔132;所述通风孔132与滑槽13上端内壁设有的腔室131连通;
位于转向架9两端的刀套12通过轴承与转向架9转动连接确保当刀套12横向插入开口与刀套12平齐的滑槽13中并与滑槽13下端表面粗糙化处理的内壁转动连接时,可以使刀套12与滑槽13下端内壁之间的摩擦力的作用下刀套12可以夹持着刚替换下的刀具在滑槽13中以转动架9为圆心随着链条1的移动在滑槽13中发生滚动,被刀套12夹持的刀具在随着刀套12在滑槽13中滚动的同时加快完成散热,减少在失去冷却液冷却的情况下刀具的高温无法快速降低导致刀具硬质涂层使用寿命减少,在刀具通过刀套12的带动下完成转动进行自身散热的同时,滑槽13上端内部的腔室131在外部排风扇的作用下,通过与滑槽13上端内壁开设的与腔室131联通的通风孔132向滑槽13中吹入气流,从而进一步加快刚刚完成工作的刀具进行散热,同时也将刀具上残存的切屑和杂质吹落。
滑槽13在实现给刀具散热、清理的同时也会通过直接接触的刀套12间接给链条1一个支撑力,使链条1的链节在离开链轮时不会因为自身的质量下坠,导致两个横向分布的链轮,上方链条1太紧,下方链条1太松的情况,影响链条1的传动精度而且会产生较大的震动,从而影响刀具的定位精度。
作为本发明的一种具体实施方式,所述滑槽13两端侧壁通过轴承转动连接带轮10;所述带轮10外套设有皮带11;
为了使滑槽13中的刀套12在链条1移动的过程不会出现悬空和打滑的现象,使刀套12可以严格按照滑槽13的底端平面滚动前行,保证滑槽13的散热效果和对链条1的支撑作用可以有效实现,从而在滑槽13两端的侧壁中通过轴承转动连接外表面套设有皮带11的带轮10,皮带11与转动架顶端接触从而将刀套12压向滑槽13的下端面,避免滑槽13中的刀套12在链条1移动的过程中出现悬空和打滑的现象,从而保证滑槽13对链条1的支撑作用可以有效实现,进而提高链条1的传动精度和刀具的定位精度。
作为本发明的一种具体实施方式,所述转向轴8与转向轴承7固定连接的一端外表面套设有棘轮14;所述安装盒2底部对应棘轮14设有安装轴16;所述棘轮14通过扭簧与安装轴16上端转动连接的棘爪15配合;
转向轴8与转向轴承7固定连接的一端外表面套设有棘轮14并通过扭簧与安装轴16上端转动连接的棘爪15配合,从而避免在利用外部机械手插入转向架9中间设有的十字形凹槽901中完成转向架9的180°转向时,转动的惯性会将转动角度变大使刀具偏移着进入换刀区,从而导致换刀失败,同时棘爪15的约束也会减少刀套12在滑槽13中移动时,因为刀套12与滑槽13的接触运动产生的摩擦力导致转向架9发生转动从而使刀具偏移,最终影响换刀的成功。
作为本发明的一种具体实施方式,所述刀套12内部设有四个梯形紧固块121;四个所述梯形紧固块121组成圆环形且圆环形外部与环形弹簧122固定连接;所述紧固块121两两之间留有空隙;
为了保证换刀过程的高效,所以要求刀套12可以便于刀具的夹持和释放,通过在刀套12内部设置四个梯形紧固块121组成圆环形,紧固块121竖直放置在刀套12的内部从而可以通过简单的插拔将刀具的刀柄顺利从梯形紧固块121的斜面滑进和滑出,当刀具进入刀套12之后,环形弹簧122将与之固定连接的固定块收紧,实现刀具的紧固夹持,当刀具离开刀套12,环形弹簧122会被刀具的球形一端撑大,从而将刀具释放,紧固块121两两之间留有空隙使环形弹簧122具有了拉伸和收紧的空间。
作为本发明的一种具体实施方式,所述紧固块121采用磁铁制作而成;
为了保证转向架9转动时所产生的惯性不会将刀具甩出,提高刀套12夹持刀具的稳定性,所以选用磁铁作为紧固块121的制作材料,可以在弹簧束缚紧固块121完成刀套12夹持刀具的功能时,利用磁铁对金属刀具的吸引力进一步提高刀套12对刀具的夹持稳定性,从而保证刀具的定位精度。
工作原理:通过将链条1上的一号安装孔101与安装盒2上对应一号安装孔101开设的一号通孔201对齐并通过一号固定栓4穿过一号安装孔101和一号通孔201实现紧固,从而使安装盒2固定安装在链条1的侧面并可以固定随着链条1上每个链节移动,同时在安装盒2底部中心设有固定轴6便于在固定轴6外表面与转向轴承7的内圈固定连接,从而保证一端与转向轴承7外圈固定连接的转向轴8可以以固定轴6为圆心进行转动,转向轴8的另一端穿过盖板3中心设有的三号通孔302与转向架9底端固定连接,从而使转向架9可以随着转向轴8在盖板3的表面转动,此外,为了避免外部空气中的灰尘和机床加工过程中所产生的碎屑进入到安装盒2内,影响安装盒2内部转向轴承7、转向轴8等零部件的工作,所以,在安装盒2的四个直角处侧壁上设置二号安装孔202,并通过开设于盖板3上的二号通孔301与二号安装孔202对应,利用二号固定栓5穿过二号安装孔202和二号通孔301实现盖板3在安装盒2上表面的安装,从而有效避免过多杂质进入到安装盒2内,降低故障率。
刀套12从传统的链条1上转移到转向架9的两端,减少了传统设计中链条1为了留有刀套12的安装位置所做出的结构性改动,实现链条1在链式刀库中承载功能和传动功能的分离,从而使链条1传动的更加稳定,也避免了刀套12安装在链条1上容易在链条1传动的过程中使刀具晃动,从而降低了刀具的定位精度,同时,转向架9的两端均设有刀套12,可以实现一个链节上固定的安装盒2可以完成两把刀具的夹持,提高了单个链节的刀具承载数量,进而可以保证在整个链式刀库的车刀数量不变的情况下减少链条1的链节数量,从而降低链条1传动过程中对链轮的刚性支撑要求,从而进一步提高链条1的传动稳定性。
在链式刀库工作的过程中,链轮在计算机程序的控制下正转或者反转,实现一个个链节带动固定连接的安装盒2以一个链节为单位实现前进或后退,链轮通过转动带动链条1进行往复移动,从而将数控车床加工中某一阶段所需要的刀具通过链轮输送到链条1顶端,数控系统会根据所选择的刀具,利用外部机械手插入转向架9中间设有的十字形凹槽901中完成转向架9的180°转向,从而将所需要的刀具转动到换刀区中,完成换刀过程,同时换刀区位于链条1的顶端,且链条1顶端处只有一个链节,从而避免相邻的链节或安装盒2对链条1顶端的链节上安装的转动架发生干扰,进而使转动架在外力作用下通过底部固定安装的转向轴8顺利完成180°转向,从而使安装架两端通过刀具夹持的两把不同的刀具实现转向,进而使需要的刀具进入换刀区完成换刀过程。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种链式刀库,其特征在于:包括链条(1),所述链条(1)侧面固定安装有安装盒(2);所述链条(1)上下表面均设有两个一号安装孔(101);所述安装盒(2)上下表面均开设有与一号安装孔(101)对应的一号通孔(201);所述安装盒(2)通过一号固定栓(4)穿过一号通孔(201)和一号安装孔(101)与链条(1)固定连接;所述安装盒(2)呈矩形且四个直角处侧壁上设有二号安装孔(202);所述二号安装孔(202)通过二号固定栓(5)穿过盖板(3)四角处设有的二号通孔(301)与盖板(3)固定连接;所述安装盒(2)底部中心设有固定轴(6);所述固定轴(6)外表面套设有转向轴(8)承(7);所述转向轴(8)承(7)的内圈与固定轴(6)固定连接;所述转向轴(8)承(7)的外圈与转向轴(8)的一端固定连接;所述转向轴(8)的另一端穿过盖板(3)中心设有的三号通孔(302)与转向架(9)底端固定连接;所述转向架(9)中间设有十字形凹槽(901);所述转向架(9)两端分别设有刀套(12)。
2.根据权利要求1所述的一种链式刀库,其特征在于:所述刀套(12)通过轴承与转向架(9)转动连接;所述刀套(12)与滑槽(13)下端内壁转动连接;所述滑槽(13)的开口与刀套(12)平齐;所述滑槽(13)下端内壁表面粗糙化处理;所述滑槽(13)上端内壁开设有通风孔(132);所述通风孔(132)与滑槽(13)上端内壁设有的腔室(131)连通。
3.根据权利要求1所述的一种链式刀库,其特征在于:所述滑槽(13)两端侧壁通过轴承转动连接带轮(10);所述带轮(10)外套设有皮带(11)。
4.根据权利要求1所述的一种链式刀库,其特征在于:所述转向轴(8)与转向轴(8)承(7)固定连接的一端外表面套设有棘轮(14);所述安装盒(2)底部对应棘轮(14)设有安装轴(16);所述棘轮(14)通过扭簧与安装轴(16)上端转动连接的棘爪(15)配合。
5.根据权利要求1所述的一种链式刀库,其特征在于:所述刀套(12)内部设有四个梯形紧固块(121);四个所述梯形紧固块(121)组成圆环形且圆环形外部与环形弹簧(122)固定连接;所述紧固块(121)两两之间留有空隙。
6.根据权利要求5所述的一种链式刀库,其特征在于:所述紧固块(121)采用磁铁制作而成。
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