CN114523343A - 一种五轴刀具磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种五轴刀具磨床，包括床身、设置于所述床身一侧的立柱、设置于所述立柱上的Z轴模组、设置于所述Z轴模组输出端的砂轮主轴组件、设置于所述砂轮主轴组件一侧的工件探针组件、设置于所述床身上的X轴进料模组、设置于所述X轴进料模组一端的便携更换式组件以及设置于所述Z轴模组一侧的搬运机械手组件；所述X轴进料模组包括X轴模组、与所述X轴模组滑动配合的工件轴、设置于所述工件轴上方的料盘单元、设置于所述工件轴一侧的砂轮探针。该五轴刀具磨床实现了工件棒料的自动化上料、加工、下料、砂轮更换。

Description

一种五轴刀具磨床
技术领域
本发明涉及刀具生产设备技术领域，尤其涉及一种五轴刀具磨床。
背景技术
相比传统的三轴磨床，五轴磨床越来越得到广泛的应用。五轴磨床使得工件的装夹变得容易，加工时无需特殊夹具，降低了夹具的成本，避免了多次装夹，提高加工精度。
随着对加工产品的精度要求越来越高，在批量生产中，对需加工的零部件的尺寸误差波动范围控制在5um范围内，这对磨床的要求就非常高，现有的磨床，因为刀具种类繁多，在加工不同种类的刀具时候，所需要的砂轮型号也不同，现有的砂轮为人工更换，需要停机，不仅效率低下，浪费人力，且存在安全隐患。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种五轴刀具磨床。
为解决上述技术问题，本发明提供一种五轴刀具磨床，包括床身、设置于所述床身一侧的立柱、设置于所述立柱上的Z轴模组、设置于所述Z轴模组输出端的砂轮主轴组件、设置于所述砂轮主轴组件一侧的工件探针组件、设置于所述床身上的X轴进料模组、设置于所述X轴进料模组一端的便携更换式组件以及设置于所述Z轴模组一侧的搬运机械手组件；所述X轴进料模组包括X轴模组、与所述X轴模组滑动配合的工件轴、设置于所述工件轴上方的料盘单元、设置于所述工件轴一侧的砂轮探针。
进一步的是，所述搬运机械手组件包括与所述Z轴模组相连的固定板、与所述固定板通过转轴相连的旋转齿块、竖直设置于所述固定板上且于所述旋转齿块传动配合的齿条、驱动所述齿条升降的搬运部推动气缸、设置于所述旋转齿块上的搬运部旋转气缸、设置于所述搬运部旋转气缸输出端的摆臂以及设置于所述摆臂输出端的夹爪气缸以及设置于所述夹爪气缸输出端的夹爪单元。
进一步的是，所述夹爪单元包括左夹爪和右夹爪，所述左夹爪包括对称设置的两个，两个所述左夹爪之间形成U型槽，所述右夹爪与所述U型槽对应，所述左夹爪和所述右夹爪的中部分别设置有V型槽。
进一步的是，所述固定板中设置有齿条滑槽，所述齿条设置于所述齿条滑槽中。
进一步的是，所述便携更换式组件包括底座、设置于所述底座上的更换导轨、与所述更换导轨滑动配合的更换部托板、设置于所述底座上驱动所述更换部托板沿所述更换导轨滑动的同步带驱动机构、与所述更换部托板相连的库位板、设置于所述更换部托板上驱动所述库位板旋转的更换部旋转电机、设置于所述库位板上的多个库位架以及设置于所述更换部旋转电机一侧的更换部感应器；所述库位架上设置有U型的承载槽。
进一步的是，所述同步带驱动机构包括设置于所述底座外侧的移动主动轮和移动从动轮、张紧于所述移动主动轮和所述移动从动轮上的同步带、驱动所述移动主动轮旋转的移动电机、及与所述同步带和所述更换部托板相连的移动固定块。
进一步的是，所述移动电机设置于所述底座的上部；所述移动主动轮为带齿移动主动轮，所述移动从动轮为带齿移动从动轮，所述同步带为带齿皮带。
进一步的是，所述库位板上沿其周向均布设置有三个所述库位架。
进一步的是，所述库位板和所述更换部托板之间通过转轴相连，所述转轴的顶部与所述库位板固定连接，所述转轴的底部设置有旋转从动轮，所述更换部托板的底部设置有与所述更换部旋转电机输出端相连的旋转主动轮，所述旋转主动轮和所述旋转从动轮上张紧有旋转驱动带。
进一步的是，所述旋转主动轮为带齿旋转主动轮，所述旋转从动轮为带齿旋转从动轮，所述旋转驱动带为带齿旋转驱动带。
本发明的五轴刀具磨床，所述X轴进料模组将工件棒料夹持进料，所述工件探针组件检测到工件棒料后，所述砂轮主轴组件对工件棒料进行加工，加工完成后，所述搬运机械手组件7将工件取下放置到所述料盘单元上，并将料盘单元上未加工的工件棒料上料至所述X轴进料模组上，在加工不同刀具时，所述便携更换式组件为刀具磨床实现自动更换砂轮提供了便携式更换库位；所述砂轮探针的作用是在线测量砂轮参数，避免人工检测错误，准确高效；所述工件探针组件的作用是在线对工件棒料进行迅速定位，在工件棒料，即刀具加工过程中测量并修整工件参数，保证刀具加工质量；该五轴刀具磨床实现了工件棒料的自动化上料、加工、下料、砂轮更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅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获得其他的附图。
图1为本发明的五轴刀具磨床的示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明的五轴刀具磨床的便携更换式组件的示意图；
图4为本发明的五轴刀具磨床的搬运机械手组件的示意图；
图5为图4中B处的局部放大图；
图中标记为：
床身1，立柱11，Z轴模组2，砂轮主轴组件3，工件探针组件4，
X轴进料模组5，X轴模组51，工件轴52，料盘单元53，砂轮探针54，
便携更换式组件6，底座61，更换导轨611，更换部托板62，同步带驱动机构63，移动主动轮631，移动从动轮632，同步带633，移动电机634，移动固定块635，库位板64，库位架641，承载槽642，移动电机634，更换部旋转电机65，更换部感应器66，
搬运机械手组件7，固定板71，转轴72，旋转齿块73，齿条74，搬运部推动气缸75，搬运部旋转气缸76，摆臂77，夹爪气缸78，夹爪单元79，左夹爪791，右夹爪792，U型槽793。
具体实施方式：
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图1至图5所示，一种五轴刀具磨床，包括床身1、设置于所述床身1一侧的立柱11、设置于所述立柱11上的Z轴模组2、设置于所述Z轴模组2输出端的砂轮主轴组件3、设置于所述砂轮主轴组件3一侧的工件探针组件4、设置于所述床身1上的X轴进料模组5、设置于所述X轴进料模组5一端的便携更换式组件6以及设置于所述Z轴模组2一侧的搬运机械手组件7；所述X轴进料模组5包括X轴模组51、与所述X轴模组51滑动配合的工件轴52、设置于所述工件轴52上方的料盘单元53、设置于所述工件轴52一侧的砂轮探针54。
所述X轴进料模组5将工件棒料夹持进料，所述工件探针组件4检测到工件棒料后，所述砂轮主轴组件3对工件棒料进行加工，加工完成后，所述搬运机械手组件7将工件取下放置到所述料盘单元53上，并将料盘单元53上未加工的工件棒料上料至所述X轴进料模组5上，在加工不同刀具时，所述便携更换式组件6为刀具磨床实现自动更换砂轮提供了便携式更换库位；所述砂轮探针54的作用是在线测量砂轮参数，避免人工检测错误，准确高效；所述工件探针组件4的作用是在线对工件棒料进行迅速定位，在工件棒料，即刀具加工过程中测量并修整工件参数，保证刀具加工质量；该五轴刀具磨床实现了工件棒料的自动化上料、加工、下料、砂轮更换。具体的，该五轴刀具磨床的五个轴通过NUM系统的运算进行协同加工。
所述搬运机械手组件7包括与所述Z轴模组31相连的固定板71、与所述固定板71通过转轴72相连的旋转齿块73、竖直设置于所述固定板71上且于所述旋转齿块73传动配合的齿条74、驱动所述齿条74升降的搬运部推动气缸75、设置于所述旋转齿块73上的搬运部旋转气缸76、设置于所述搬运部旋转气缸76输出端的摆臂77以及设置于所述摆臂77输出端的夹爪气缸78以及设置于所述夹爪气缸78输出端的夹爪单元79；具体的，所述夹爪单元79包括左夹爪791和右夹爪792，所述左夹爪791包括对称设置的两个，两个所述左夹爪791之间形成U型槽793，所述右夹爪792与所述U型槽793对应，所述左夹爪791和所述右夹爪792的中部分别设置有V型槽。所述左夹爪791包括两个，所述右夹爪792与两个所述左夹爪791中部的U型槽793对应，确保了夹持时的稳定性与可靠性，夹持后，工件棒料不易发生偏移，所述V型槽对工件棒料起到定位及固定的作用，避免了工件棒料发生偏移。
所述固定板71中设置有齿条滑槽（未标注），所述齿条74设置于所述齿条滑槽中。
所述便携更换式组件6包括底座61、设置于所述底座61上的更换导轨611、与所述更换导轨611滑动配合的更换部托板62、设置于所述底座61上驱动所述更换部托板62沿所述更换导轨611滑动的同步带驱动机构63、与所述更换部托板62相连的库位板64、设置于所述更换部托板62上驱动所述库位板64旋转的更换部旋转电机65、设置于所述库位板64上的多个库位架641以及设置于所述更换部旋转电机65一侧的更换部感应器66；所述库位架641上设置有U型的承载槽642。所述同步带驱动机构62驱动所述更换部托板2沿所述更换导轨11滑动，带动所述库位板64、多个库位架641及所述库位架641上的砂轮沿所述更换导轨11滑动，所述更换部旋转电机65驱动所述库位板64旋转，将所需库位架641上的砂轮旋转至预设位置，所述更换部感应器66用于检测库位架641上是否有砂轮；该五轴刀具磨床结构简单，用于刀具磨床中，在加工不同刀具时，便于为刀具磨床实现自动更换砂轮提供了便携式更换库位。
所述同步带驱动机构63包括设置于所述底座61外侧的移动主动轮631和移动从动轮632、张紧于所述移动主动轮631和所述移动从动轮632上的同步带633、驱动所述移动主动轮631旋转的移动电机634、及与所述同步带633和所述更换部托板62相连的移动固定块635。
所述移动电机634设置于所述底座61的上部；所述移动主动轮631为带齿移动主动轮，所述移动从动轮632为带齿移动从动轮，所述同步带633为带齿皮带。将所述移动主动轮631设置为带齿移动主动轮，将所述移动从动轮32设置为带齿移动从动轮，将所述同步带633设置为带齿皮带，提高了该同步带驱动机构63的稳定性及可靠性。
所述库位板64上沿其周向均布设置有三个所述库位架641。
所述库位板64和所述更换部托板62之间通过转轴643相连，所述转轴643的顶部与所述库位板64固定连接，所述转轴643的底部设置有旋转从动轮（未图示），所述更换部托板62的底部设置有与所述更换部旋转电机65输出端相连的旋转主动轮，所述旋转主动轮和所述旋转从动轮上张紧有旋转驱动带；作为本发明的优选实施例，所述旋转主动轮为带齿旋转主动轮，所述旋转从动轮为带齿旋转从动轮，所述旋转驱动带为带齿旋转驱动带。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种五轴刀具磨床，其特征在于：包括床身、设置于所述床身一侧的立柱、设置于所述立柱上的Z轴模组、设置于所述Z轴模组输出端的砂轮主轴组件、设置于所述砂轮主轴组件一侧的工件探针组件、设置于所述床身上的X轴进料模组、设置于所述X轴进料模组一端的便携更换式组件以及设置于所述Z轴模组一侧的搬运机械手组件；所述X轴进料模组包括X轴模组、与所述X轴模组滑动配合的工件轴、设置于所述工件轴上方的料盘单元、设置于所述工件轴一侧的砂轮探针。
2.如权利要求1所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述搬运机械手组件包括与所述Z轴模组相连的固定板、与所述固定板通过转轴相连的旋转齿块、竖直设置于所述固定板上且于所述旋转齿块传动配合的齿条、驱动所述齿条升降的搬运部推动气缸、设置于所述旋转齿块上的搬运部旋转气缸、设置于所述搬运部旋转气缸输出端的摆臂以及设置于所述摆臂输出端的夹爪气缸以及设置于所述夹爪气缸输出端的夹爪单元。
3.如权利要求2所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述夹爪单元包括左夹爪和右夹爪，所述左夹爪包括对称设置的两个，两个所述左夹爪之间形成U型槽，所述右夹爪与所述U型槽对应，所述左夹爪和所述右夹爪的中部分别设置有V型槽。
4.如权利要求2所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述固定板中设置有齿条滑槽，所述齿条设置于所述齿条滑槽中。
5.如权利要求1所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述便携更换式组件包括底座、设置于所述底座上的更换导轨、与所述更换导轨滑动配合的更换部托板、设置于所述底座上驱动所述更换部托板沿所述更换导轨滑动的同步带驱动机构、与所述更换部托板相连的库位板、设置于所述更换部托板上驱动所述库位板旋转的更换部旋转电机、设置于所述库位板上的多个库位架以及设置于所述更换部旋转电机一侧的更换部感应器；所述库位架上设置有U型的承载槽。
6.如权利要求5所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述同步带驱动机构包括设置于所述底座外侧的移动主动轮和移动从动轮、张紧于所述移动主动轮和所述移动从动轮上的同步带、驱动所述移动主动轮旋转的移动电机、及与所述同步带和所述更换部托板相连的移动固定块。
7.如权利要求6所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述移动电机设置于所述底座的上部；所述移动主动轮为带齿移动主动轮，所述移动从动轮为带齿移动从动轮，所述同步带为带齿皮带。
8.如权利要求5所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述库位板上沿其周向均布设置有三个所述库位架。
9.如权利要求5所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述库位板和所述更换部托板之间通过转轴相连，所述转轴的顶部与所述库位板固定连接，所述转轴的底部设置有旋转从动轮，所述更换部托板的底部设置有与所述更换部旋转电机输出端相连的旋转主动轮，所述旋转主动轮和所述旋转从动轮上张紧有旋转驱动带。
10.如权利要求9所述的五轴刀具磨床，其特征在于：所述旋转主动轮为带齿旋转主动轮，所述旋转从动轮为带齿旋转从动轮，所述旋转驱动带为带齿旋转驱动带。
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CN116197777A (zh) * 2023-03-07 2023-06-02 成都冶恒电子有限公司 一种多功能闭环五轴数控磨床

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