CN115582719A - 一种立式加工中心换刀机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式加工中心换刀机构，包括刀库以及换刀结构，所述刀库以及换刀结构下端设有底座，所述刀库包括：换向部、回型框、两个安装框、换位部以及若干个放刀部；刀库中在回型框两端均设置多把刀具，两侧刀具的位置可以交换对准换刀结构，节约空间，在刀具的外部设置刀筒，防止刀具受损，延长刀具使用寿命，换刀结构的两个夹持组件中，一个对准加工设备，另一个对准刀库，在加工设备对刀头进行安装时，另一个夹持组件对下一个需要使用的刀头进行夹持，节约时间，提高加工效率，设置两个气动夹爪的目的是一个对待使用的刀头进行夹持，另一个对使用完成的、换下来的刀头进行夹持，节约时间，提高加工效率。

Description

一种立式加工中心换刀机构

技术领域

本发明涉及加工设备技术领域，特别是一种立式加工中心换刀机构。

背景技术

加工中心(英文缩写为CNC全称为Computerized Numerical Control):是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。

现有的立式加工中心刀库通常只有一侧存刀，导致存刀量小，浪费空间，并且在换刀时，立式加工中心的换刀结构需要在刀具使用完成后，进行拆卸刀具、换刀、安装刀具、等待刀具使用完成这一系列的过程，工作周期过长，影响加工效率，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种立式加工中心换刀机构，解决了现有的立式加工中心刀库通常只有一侧存刀，导致存刀量小，浪费空间，并且在换刀时，立式加工中心的换刀结构需要在刀具使用完成后，进行拆卸刀具、换刀、安装刀具、等待刀具使用完成这一系列的过程，工作周期过长，影响加工效率的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种立式加工中心换刀机构，包括刀库以及换刀结构，所述刀库以及换刀结构下端设有底座，所述刀库包括：换向部、回型框、两个安装框、换位部以及若干个放刀部；

所述换向部安装于底座上，所述回型框安装于换向部上，两个所述安装框对称安装于回型框内侧壁面上，所述换位部安装于两个所述安装框上，若干个所述放刀部安装于换位部上；

若干个所述放刀部均包括：连接块、刀筒、第一气缸、电磁铁、铁块、刀头、若干个弹簧以及红外线发射器；

所述连接块安装于换位部上，所述刀筒安装于连接块上，所述第一气缸安装于刀筒内侧壁面上，所述电磁铁安装于第一气缸伸缩端上，所述铁块活动贴合于电磁铁上，所述刀头安装于铁块上，若干个所述弹簧安装于刀筒内侧壁面上，且若干个所述弹簧一端贴合于刀头上，所述红外线发射器安装于刀筒外侧壁面上。

优选的，两个所述安装框内侧壁面上均设有红外线接收器。

优选的，所述刀筒开口处设有柔性挡片。

优选的，所述换向部包括：两个固定架、两个单驱头电机以及两个连接板；

两个所述固定架安装于底座上，两个所述单驱头电机安装于两个所述固定架上，两个所述连接板安装于两个所述单驱头电机驱动端上，且两个所述连接板安装于回型框上。

优选的，所述换位部包括：从动轴、两个从动带轮、安装架、双驱头电机、两个主动轴、两个主动带轮以及两个皮带；

所述从动轴活动插装于两个所述安装框上，两个所述从动带轮分别套装于从动轴两端，所述安装架安装于回型框上，所述双驱头电机安装于安装架上，两个所述主动轴分别活动插装于两个所述安装框上，且两个所述主动轴连接于双驱头电机驱动端上，两个所述主动带轮分别套装于两个所述主动轴一端，两个所述皮带套装于两个所述从动带轮以及两个所述主动带轮上。

优选的，所述从动轴上设有稳固架，所述稳固架安装于回型框上。

优选的，所述换刀结构包括：电动转盘、两个第二气缸以及两个夹持组件；

所述电动转盘安装于底座上，两个所述第二气缸安装于电动转盘上，两个所述夹持组件安装于两个所述第二气缸伸缩端。

优选的，两个所述夹持组件均包括：第一横板、支柱、第二横板、两个安装杆以及两个气动夹爪；

所述第一横板安装于第二气缸伸缩端，所述支柱安装于第一横板上壁面上，所述第二横板安装于支柱一端，两个所述安装杆分别安装于第一横板以及第二横板上，两个所述气动夹爪分别安装于两个所述安装杆一端。

优选的，两个所述安装杆一端均设有挡块。

优选的，两个所述气动夹爪上均设有弧板。

利用本发明的技术方案制作的立式加工中心换刀机构，刀库中在回型框两端均设置多把刀具，两侧刀具的位置可以交换对准换刀结构，节约空间，在刀具的外部设置刀筒，防止刀具受损，延长刀具使用寿命，换刀结构的两个夹持组件中，一个对准加工设备，另一个对准刀库，在加工设备对刀头进行安装时，另一个夹持组件对下一个需要使用的刀头进行夹持，节约时间，提高加工效率，设置两个气动夹爪的目的是一个对待使用的刀头进行夹持，另一个对使用完成的、换下来的刀头进行夹持，节约时间，提高加工效率。

附图说明

图3为本发明所述一种立式加工中心换刀机构的俯视结构示意图。

图1为本发明所述一种立式加工中心换刀机构的主视结构示意图。

图2为本发明所述一种立式加工中心换刀机构的刀库的侧视结构示意图。

图4为本发明所述一种立式加工中心换刀机构的夹持组件的侧视结构示意图。

图5为本发明图1所述一种立式加工中心换刀机构的局部放大结构示意图。

图中：1、回型框，2、安装框，3、连接块，4、刀筒，5、第一气缸，6、电磁铁，7、铁块，8、刀头，9、弹簧，10、红外线发射器，11、红外线接收器，12、柔性挡片，13、固定架，14、单驱头电机，15、连接板，16、从动轴，17、从动带轮，18、安装架，19、双驱头电机，20、主动轴，21、主动带轮，22、皮带，23、稳固架，24、电动转盘，25、第二气缸，26、第一横板，27、支柱，28、第二横板，29、安装杆，30、气动夹爪，31、挡块，32、弧板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种立式加工中心换刀机构。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：一种立式加工中心换刀机构，包括刀库以及换刀结构，刀库以及换刀结构下端设有底座，刀库包括：换向部、回型框1、两个安装框2、换位部以及若干个放刀部；换向部安装于底座上，回型框1安装于换向部上，两个安装框2对称安装于回型框1内侧壁面上，换位部安装于两个安装框2上，若干个放刀部安装于换位部上；

其中需要说明的是：安装框2用于安装换位部，换位部用于带动若干个放刀部移动，通过换向部使回型框1转动，使两个安装框2均可对应换刀结构；

在具体实施过程中，若干个放刀部均可优选采用以下结构，其包括：连接块3、刀筒4、第一气缸5、电磁铁6、铁块7、刀头8、若干个弹簧9以及红外线发射器10；连接块3安装于换位部上，刀筒4安装于连接块3上，第一气缸5安装于刀筒4内侧壁面上，电磁铁6安装于第一气缸5伸缩端上，铁块7活动贴合于电磁铁6上，刀头8安装于铁块7上，若干个弹簧9安装于刀筒4内侧壁面上，且若干个弹簧9一端贴合于刀头8上，红外线发射器10安装于刀筒4外侧壁面上；

其中需要说明的是：作为优选的，更进一步的，两个安装框2内侧壁面上均设有红外线接收器11，需要使用的刀头8所在的刀筒4上的红外线发射器10发出信号，换位部工作，当换位部通过连接块3带动刀筒4移动至对准红外线接收器11时，换位部停止工作，随后电磁铁6断电，若干个弹簧9释放弹力，使刀头8露出刀筒4，换刀结构对刀头8进行拾取，刀头8使用完成后，换刀结构夹持刀头8，随后第一气缸5伸长，直至电磁铁6贴合刀头8上的铁块7，电磁铁6通电，使电磁铁6与铁块7得到连接，随后换刀结构松开刀头8，第一气缸5收缩使刀头8收回至刀筒4内，使刀头8得到保护；

作为优选的，更进一步的，刀筒4开口处设有柔性挡片12，用于对刀筒4开口处进行遮挡，放置异物进入；

在具体实施过程中，换向部可优选采用以下结构，其包括：两个固定架13、两个单驱头电机14以及两个连接板15；两个固定架13安装于底座上，两个单驱头电机14安装于两个固定架13上，两个连接板15安装于两个单驱头电机14驱动端上，且两个连接板15安装于回型框1上；

其中需要说明的是：两个单驱头电机14工作，通过两个连接板15带动回型框1转动；

在具体实施过程中，换位部可优选采用以下结构，其包括：从动轴16、两个从动带轮17、安装架18、双驱头电机19、两个主动轴20、两个主动带轮21以及两个皮带22；从动轴16活动插装于两个安装框2上，两个从动带轮17分别套装于从动轴16两端，安装架18安装于回型框1上，双驱头电机19安装于安装架18上，两个主动轴20分别活动插装于两个安装框2上，且两个主动轴20连接于双驱头电机19驱动端上，两个主动带轮21分别套装于两个主动轴20一端，两个皮带22套装于两个从动带轮17以及两个主动带轮21上；

其中需要说明的是：双驱头电机19工作，两个主动轴20因此带动两个主动带轮21转动，在两个皮带22与两个从动带轮17以及两个主动带轮21的配合下转动，使带使用的刀头8对准换刀结构；

作为优选的，更进一步的，从动轴16上设有稳固架23，稳固架23安装于回型框1上；

在具体实施过程中，换刀结构可优选采用以下结构，其包括：电动转盘24、两个第二气缸25以及两个夹持组件；电动转盘24安装于底座上，两个第二气缸25安装于电动转盘24上，两个夹持组件安装于两个第二气缸25伸缩端；

其中需要说明的是：两个夹持组件中，一个对准加工设备，另一个对准刀库，在加工设备对刀头8进行安装时，另一个夹持组件对下一个需要使用的刀头8进行夹持，节约时间，提高加工效率；

在具体实施过程中，两个夹持组件均可优选采用以下结构，其包括：第一横板26、支柱27、第二横板28、两个安装杆29以及两个气动夹爪30；第一横板26安装于第二气缸25伸缩端，支柱27安装于第一横板26上壁面上，第二横板28安装于支柱27一端，两个安装杆29分别安装于第一横板26以及第二横板28上，两个气动夹爪30分别安装于两个安装杆29一端；

其中需要说明的是：设置两个气动夹爪30的目的是一个对待使用的刀头8进行夹持，另一个对使用完成的、换下来的刀头8进行夹持，节约时间，提高加工效率，通过第二气缸25的伸缩使气动夹爪30对准加工设备或刀库；

作为优选的，更进一步的，两个安装杆29一端均设有挡块31，防止脱落；

两个气动夹爪30上均设有弧板32，用于匹配刀头8。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式加工中心换刀机构，包括刀库以及换刀结构，所述刀库以及换刀结构下端设有底座，其特征在于，所述刀库包括：换向部、回型框(1)、两个安装框(2)、换位部以及若干个放刀部；

所述换向部安装于底座上，所述回型框(1)安装于换向部上，两个所述安装框(2)对称安装于回型框(1)内侧壁面上，所述换位部安装于两个所述安装框(2)上，若干个所述放刀部安装于换位部上；

若干个所述放刀部均包括：连接块(3)、刀筒(4)、第一气缸(5)、电磁铁(6)、铁块(7)、刀头(8)、若干个弹簧(9)以及红外线发射器(10)；

所述连接块(3)安装于换位部上，所述刀筒(4)安装于连接块(3)上，所述第一气缸(5)安装于刀筒(4)内侧壁面上，所述电磁铁(6)安装于第一气缸(5)伸缩端上，所述铁块(7)活动贴合于电磁铁(6)上，所述刀头(8)安装于铁块(7)上，若干个所述弹簧(9)安装于刀筒(4)内侧壁面上，且若干个所述弹簧(9)一端贴合于刀头(8)上，所述红外线发射器(10)安装于刀筒(4)外侧壁面上。

2.根据权利要求1所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，两个所述安装框(2)内侧壁面上均设有红外线接收器(11)。

3.根据权利要求1所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，所述刀筒(4)开口处设有柔性挡片(12)。

4.根据权利要求1所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，所述换向部包括：两个固定架(13)、两个单驱头电机(14)以及两个连接板(15)；

两个所述固定架(13)安装于底座上，两个所述单驱头电机(14)安装于两个所述固定架(13)上，两个所述连接板(15)安装于两个所述单驱头电机(14)驱动端上，且两个所述连接板(15)安装于回型框(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，所述换位部包括：从动轴(16)、两个从动带轮(17)、安装架(18)、双驱头电机(19)、两个主动轴(20)、两个主动带轮(21)以及两个皮带(22)；

所述从动轴(16)活动插装于两个所述安装框(2)上，两个所述从动带轮(17)分别套装于从动轴(16)两端，所述安装架(18)安装于回型框(1)上，所述双驱头电机(19)安装于安装架(18)上，两个所述主动轴(20)分别活动插装于两个所述安装框(2)上，且两个所述主动轴(20)连接于双驱头电机(19)驱动端上，两个所述主动带轮(21)分别套装于两个所述主动轴(20)一端，两个所述皮带(22)套装于两个所述从动带轮(17)以及两个所述主动带轮(21)上。

6.根据权利要求4所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，所述从动轴(16)上设有稳固架(23)，所述稳固架(23)安装于回型框(1)上。

7.根据权利要求1所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，所述换刀结构包括：电动转盘(24)、两个第二气缸(25)以及两个夹持组件；

所述电动转盘(24)安装于底座上，两个所述第二气缸(25)安装于电动转盘(24)上，两个所述夹持组件安装于两个所述第二气缸(25)伸缩端。

8.根据权利要求7所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，两个所述夹持组件均包括：第一横板(26)、支柱(27)、第二横板(28)、两个安装杆(29)以及两个气动夹爪(30)；

所述第一横板(26)安装于第二气缸(25)伸缩端，所述支柱(27)安装于第一横板(26)上壁面上，所述第二横板(28)安装于支柱(27)一端，两个所述安装杆(29)分别安装于第一横板(26)以及第二横板(28)上，两个所述气动夹爪(30)分别安装于两个所述安装杆(29)一端。

9.根据权利要求8所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，两个所述安装杆(29)一端均设有挡块(31)。

10.根据权利要求8所述的一种立式加工中心换刀机构，其特征在于，两个所述气动夹爪(30)上均设有弧板(32)。

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