CN114559083A - 一种多功能数控铣床的换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能数控铣床的换刀装置，涉及数控刀库技术领域，解决了铣床维护时飞入刀位腔内的铁屑不易清理的问题，包括固定座，位于所述固定座前侧的刀库机构，所述刀库机构包括安装在伺服马达上可旋转动作的转盘，位于所述转盘外围且带有若干个刀位的环形刀库，以及位于所述环形刀库和转盘之间用于将环形刀库与转盘固定在一起进行同步旋转的环形舱，将取刀后因机加工飞到刀位腔中的铁屑向外清理，以避免铣刀重新回装于刀位时铁屑对其回装深度造成影响，同时利用这一功能，可便于铣床维护时达到刀位自动清理的目的，这一动作原理由于是利用了刀库本身就具有的换刀时而特有的旋转特性，结构组装方式设计巧妙。

Description

一种多功能数控铣床的换刀装置

技术领域

本发明涉及数控刀库技术领域，特别涉及一种多功能数控铣床的换刀装置。

背景技术

数控铣床包括有机身，刀架，设置在刀架附近的刀库以及用于将刀库上的铣刀更换到刀架上的机械手，其中刀库上设有多个铣刀工位，每一个工位内对应的安放有一处不同规格的铣刀，根据CNC编程指令和机加工工艺控制机械手从不同工位上抓取不同的铣刀供刀架使用，以此大大提高了工作效率，但是从铣刀工位的结构来看，多数铣刀工位(以下筒称刀位)是筒状结构，并且一个刀库是由多个筒状形状的刀位构成，由于刀位的内腔较深，导致机加工时飞入腔内的铁屑不易清理。

发明内容

本发明提供了一种多功能数控铣床的换刀装置，以使飞入刀位腔内的铁屑便于清理，解决了铣床维护时飞入刀位腔内的铁屑不易清理的问题。

本发明的技术方案是，一种多功能数控铣床的换刀装置，包括固定座，设置在所述固定座上的伺服马达，位于所述固定座前侧的刀库机构，所述刀库机构包括安装在伺服马达上可旋转动作的转盘，位于所述转盘外围且带有若干个刀位的环形刀库，以及位于所述环形刀库和转盘之间用于将环形刀库与转盘固定在一起进行同步旋转的环形舱，所述环形舱面向于固定座的端面上沿其环形走向分布有若干个压囊，若干个压囊与若干个刀位数量一致，且每一个压囊的内腔均与环形舱的内腔相通，环形舱上按其环形阵列贯穿有若干根喷管，喷管的数量与刀位的数量一致，并且每一处喷管的外端贯穿在每一处刀位的刀腔中；所述压囊面向于固定座的一端设有承压凸块，所述固定座的顶面固定有镶块，所述镶块上固定有朝向于刀库机构方向伸展的臂杆，所述臂杆伸展在相临两压囊之间，并且还在臂杆的延伸端开设有面向于承压凸块的弧形压面，所述承压凸块上设有面向于所述承压凸块弧形压面的斜面，使得承压凸块随压囊同步旋转至使其斜面与弧形压面接触时，迫使承压凸块受到挤压而使压囊压缩动作而将环形舱内的气体通过喷管注入至刀位内。

作为进一步优选的，所述臂杆的延伸端还开设有槽口，槽口内安装有滚轮。

作为进一步优选的，所述固定座背离于安装有刀库机构的另一端设有用于使换刀装置安装到数控铣床上的配装板。

作为进一步优选的，所述配装板上设有导轨，所述固定座上开设有滑孔，所述固定座通过滑孔滑动配合在导轨上，所述导轨的两端设有弹簧杆，所述固定座上开设有导向孔，所述弹簧杆的导向杆贯穿在所述导向孔内，使得所述固定座可沿着导轨在配装板上来回位移，所述环形刀库的外圆面上沿其圆周走向开设朝向于刀位外端方向倾斜的倒角。

作为进一步优选的，自滑孔的两端向内开设有圆角，两端圆角的内端线接触于导轨上。

作为进一步优选的，所述槽口上设有飞轮，所述滚轮的中部开设有环槽，环槽内设有齿面，齿面啮合于飞轮，所述飞轮上设有利用其旋转动作时进行同步伸拉运动的连杆机构，所述固定座上还安装有液压缸，连杆机构的另一端连接于所述液压缸以通过其伸拉运动而带动液压缸内的活塞杆带动活塞在缸体内进行压缩动作，所述液压缸上贯穿有向上延伸至所述环形刀库上方的油管，液压缸内注有防锈油。

作为进一步优选的，油管的延伸终端设有喷头，喷头朝向于环形刀库且其喷口面向于刀位所在环形刀库的环形面上。

作为进一步优选的，每一处刀位的根部均开设有若干个与其内腔相通的多个注油孔。

本发明相比于现有技术的有益效果是，

在环形刀库附近设置了带有喷管的环形舱，喷管的喷口朝向刀位，并在环形舱的背面上设置了一圈凸块，在用于安装环形刀库的固定座上设置了带有弧形压面的臂杆，由于刀库可旋转，因此利用其旋转动作可使环形舱随刀库旋转时，而通过凸块挤压的方式迫使环形舱内的气体自喷管喷到每一个刀位上，由于刀位为圆筒状，因此这些气体在筒腔内形成气压效应，并将取刀后因机加工飞到刀位腔中的铁屑向外清理，以避免铣刀重新回装于刀位时铁屑对其回装深度造成影响，同时利用这一功能，可便于铣床维护时达到刀位自动清理的目的，这一动作原理由于是利用了刀库本身就具有的换刀时而特有的旋转特性，结构组装方式设计巧妙。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明由图1引出的刀库机构所在视角的平面结构示意图；

图3为本发明由图1引出局部剖开后的结构示意图；

图4为本发明略俯视视角下的结构示意图；

图5为本发明由图1引出的另一视角下的结构示意图；

图6为本发明的A部放大结构示意图；

图7为本发明的B部放大结构示意图；

图8为本发明拆除后的部分机构示意图；

图9为本发明的侧视平面结构示意图。

图中：1、固定座；2、伺服马达；3、刀库机构；4、转盘；5、环形刀库；6、环形舱；7、压囊；8、刀位；9、喷管；10、承压凸块；11、镶块；12、臂杆；13、弧形压面；14、斜面；15、槽口；16、滚轮；17、配装板；18、导轨；19、弹簧杆；20、导向孔；21、倒角；22、滑孔；23、圆角；24、环槽；25、飞轮；26、齿面；27、连杆机构；28、液压缸；29、油管；30、喷头；31、注油孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示。

本实施方式提供的一种多功能数控铣床的换刀装置，包括固定座1，设置在固定座1上的伺服马达2，位于固定座1前侧的刀库机构3，刀库机构3包括安装在伺服马达2上可旋转动作的转盘4，位于转盘4外围且带有若干个刀位8的环形刀库5，在现有的铣床上大多数为同等结构的环形刀库5，根据编程以及工艺要求，会在每个刀位8内安放有不同规格的铣刀，机加工时机械手根据编程指令从不同的刀位上夹取不同的铣刀，然后将铣刀装到刀架上，此为现有技术，不再赘述，而在本发明中，为了优于现有技术，使处于空置状刀位8内的飞入的废料铁屑达到便于清理的目的。因此位于环形刀库5和转盘4之间还设有用于将环形刀库5与转盘4固定在一起进行同步旋转的环形舱6。

而环形舱6面向于固定座1的端面上沿其环形走向分布有若干个压囊7，且若干个压囊7与若干个刀位8数量一致，并且每一个压囊7的内腔均与环形舱6的内腔相通，环形舱6上按其环形阵列贯穿有若干根喷管9，喷管9的数量与刀位8的数量一致，并且每一处喷管9的外端贯穿在每一处刀位8的刀腔中，到此为止可以看出，只要通过喷管9对刀位8喷气的方式，则可将加机工过程中飞入空置刀位8内的铁屑向外清理。

而为了使上述清理方式实现自动化，因此如图3所示，又在压囊7面向于固定座1的一端设有承压凸块10，固定座1的顶面固定有镶块11，镶块11上固定有朝向于刀库机构3方向伸展的臂杆12，臂杆12伸展在相临两压囊7之间，并且还在臂杆12的延伸端开设有面向于承压凸块10的弧形压面13，承压凸块10上设有面向于承压凸块10弧形压面13的斜面14，由于臂杆12安装在镶块11上，而镶块11是固定在固定座1上的配件，且不可活动，因此臂杆12也不可单独活动，而刀库机构3在伺服马达2驱动下是可以旋转的，其旋转方式取决于刀库本身就具有的工作模式，本发明利用了刀库机构3的旋转动作，在随其同步旋转的环形舱6上设置了一圈压囊7，并在压囊7上设置了承压凸块10，因此将刀库机构3驱动旋转时，就使得这些承压凸块10也会跟着一起旋转，并且依次与臂杆12上的斜面14通过弧形压面13接触，迫使承压凸块10受到挤压(类似于凸轮机构)而使压囊7压缩动作而将环形舱6内的气体通过喷管9注入至刀位8内，结构设计巧妙。

臂杆12的延伸端还开设有槽口15，槽口15内安装有滚轮16，利用滚轮16可代替上述弧形压面13，可使承压凸块10旋转至臂杆12位置时会与滚轮16接触，以此提高滚动性便于承压凸块10快速越过臂杆12的同时仍然能够击发承压凸块10迫使压囊7向喷管9注入气体。

如图4、图6、图8以及图9所示，槽口15上设有飞轮25，滚轮16的中部开设有环槽24，环槽24内设有齿面26，齿面26啮合于飞轮25，即利用了滚轮16的旋转动作，又在其旁边设置了与之啮合，又随其旋转时能够随其同步旋转的飞轮25，在飞轮25上设有利用其旋转动作时进行同步伸拉运动的连杆机构27(类似于火车轮联动原理)，固定座1上还安装有液压缸28，连杆机构27的另一端连接于液压缸28以通过其伸拉运动而带动液压缸28内的活塞杆带动活塞在缸体内进行压缩动作，液压缸28上贯穿有向上延伸至环形刀库5上方的油管29，液压缸28内注有防锈油，即通过上述凸轮式的联动动作迫使压囊7向喷管9注入气体用于将飞入刀位8内的铁屑清理的同时，还会利用齿轮连杆等机构驱动液压缸28内的防锈油从油管29末端的喷头30喷出，又由于喷头30朝向于环形刀库5且其喷口面向于刀位8所在环形刀库5的环形面上，且每一处刀位8的根部均开设有若干个与其内腔相通的多个注油孔31，因此可将防锈油喷射到刀位8腔中，使铣床在维护时对刀位8腔以及腔内的铣刀达到上油防锈的目的，即铣床维护时实际上是对刀位8进行了吹气式和上油式两种维护，功能性强。

如图4、图9所示，固定座1背离于安装有刀库机构3的另一端设有用于使换刀装置安装到数控铣床上的配装板17。配装板17上设有导轨18，固定座1上开设有滑孔22，固定座1通过滑孔22滑动配合在导轨18上，导轨18的两端设有弹簧杆19，固定座1上开设有导向孔20，弹簧杆19的导向杆贯穿在导向孔20内，使得固定座1可沿着导轨18在配装板17上来回位移，环形刀库5的外圆面上沿其圆周走向开设朝向于刀位8外端方向倾斜的倒角21，机械手换刀时如果因程序错误而误撞于环形刀库5上时，环形刀库5会利用后侧固定座1的位移动作实现卸力，以减少损坏程度，结构合理。

以上的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能数控铣床的换刀装置，包括固定座(1)，设置在所述固定座(1)上的伺服马达(2)，位于所述固定座(1)前侧的刀库机构(3)，其特征在于：所述刀库机构(3)包括安装在伺服马达(2)上可旋转动作的转盘(4)，位于所述转盘(4)外围且带有若干个刀位(8)的环形刀库(5)，以及位于所述环形刀库(5)和转盘(4)之间用于将环形刀库(5)与转盘(4)固定在一起进行同步旋转的环形舱(6)，所述环形舱(6)面向于固定座(1)的端面上沿其环形走向分布有若干个压囊(7)，若干个压囊(7)与若干个刀位(8)数量一致，且每一个压囊(7)的内腔均与环形舱(6)的内腔相通，环形舱(6)上按其环形阵列贯穿有若干根内端与压囊(7)管口连接的喷管(9)，喷管(9)的数量与刀位(8)的数量一致，并且每一处喷管(9)的外端贯穿在每一处刀位(8)的刀腔中；所述压囊(7)面向于固定座(1)的一端设有承压凸块(10)，所述固定座(1)的顶面固定有镶块(11)，所述镶块(11)上固定有朝向于刀库机构(3)方向伸展的臂杆(12)，所述臂杆(12)伸展在相临两压囊(7)之间，并且还在臂杆(12)的延伸端开设有面向于承压凸块(10)的弧形压面(13)，所述承压凸块(10)上设有面向于所述承压凸块(10)弧形压面(13)的斜面(14)，使得承压凸块(10)随压囊(7)同步旋转至使其斜面(14)与弧形压面(13)接触时，迫使承压凸块(10)受到挤压而使压囊(7)压缩动作而将环形舱(6)内的气体通过喷管(9)注入至刀位(8)内。

2.根据权利要求1所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，所述臂杆(12)的延伸端还开设有槽口(15)，槽口(15)内安装有滚轮(16)。

3.根据权利要求2所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，所述固定座(1)背离于安装有刀库机构(3)的另一端设有用于使换刀装置安装到数控铣床上的配装板(17)。

4.根据权利要求3所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，所述配装板(17)上设有导轨(18)，所述固定座(1)上开设有滑孔(22)，所述固定座(1)通过滑孔(22)滑动配合在导轨(18)上，所述导轨(18)的两端设有弹簧杆(19)，所述固定座(1)上开设有导向孔(20)，所述弹簧杆(19)的导向杆贯穿在所述导向孔(20)内，使得所述固定座(1)可沿着导轨(18)在配装板(17)上来回位移，所述环形刀库(5)的外圆面上沿其圆周走向开设朝向于刀位(8)外端方向倾斜的倒角(21)。

5.根据权利要求4所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，自滑孔(22)的两端向内开设有圆角(23)，两端圆角(23)的内端线接触于导轨(18)上。

6.根据权利要求2所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，所述槽口(15)上设有飞轮(25)，所述滚轮(16)的中部开设有环槽(24)，环槽(24)内设有齿面(26)，齿面(26)啮合于飞轮(25)，所述飞轮(25)上设有利用其旋转动作时进行同步伸拉运动的连杆机构(27)，所述固定座(1)上还安装有液压缸(28)，连杆机构(27)的另一端连接于所述液压缸(28)以通过其伸拉运动而带动液压缸(28)内的活塞杆带动活塞在缸体内进行压缩动作，所述液压缸(28)上贯穿有向上延伸至所述环形刀库(5)上方的油管(29)，液压缸(28)内注有防锈油。

7.根据权利要求7所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，油管(29)的延伸终端设有喷头(30)，喷头(30)朝向于环形刀库(5)且其喷口面向于刀位(8)所在环形刀库(5)的环形面上。

8.根据权利要求7所述的多功能数控铣床的换刀装置，其特征在于，每一处刀位(8)的根部均开设有若干个与其内腔相通的多个注油孔(31)。

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