CN117124116A - 用于加工中心的刀具库自动换刀系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于加工中心的刀具库自动换刀系统，包含保护罩，所述保护罩的下方设置有底座，所述底座的上方固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮的后侧啮合有第二齿轮，所述底座的上方固定安装有支撑板，所述第二齿轮与支撑板相互轴承连接，所述第二齿轮的前侧固定安装有导轨转块，所述底座的上方固定安装有第一支撑柱，所述第一支撑柱的上方轴承连接有旋转柱，所述旋转柱的外侧固定安装有导向球，所述旋转柱的上方设置有连接柱，所述连接柱的上方固定安装有支撑套，所述支撑套的上方固定安装有旋转板，所述旋转板的两侧设置有抓手，本发明，便捷高效地实现了自动换刀功能。

Description

用于加工中心的刀具库自动换刀系统

技术领域

本发明应用于机加工背景，名称是用于加工中心的刀具库自动换刀系统。

背景技术

刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。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，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点

然而现有的刀具库换刀系统依旧存在人工换刀，通过人工手动进行换取刀具完成不同的切削，或通过只能机械臂，但此类换刀机构过于复杂，维护成本高，操作繁琐，例如现有技术，专利号为201911298980.7中，多个结构使得换刀流程操作复杂，后期零件出错需要花费大量时间进行维护。

故，有必要提供用于加工中心的刀具库自动换刀系统，可以达到自动换刀的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供用于加工中心的刀具库自动换刀系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：用于加工中心的刀具库自动换刀系统，包含保护罩，所述保护罩的下方设置有底座，所述底座的上方固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮的后侧啮合有第二齿轮，所述底座的上方固定安装有支撑板，所述第二齿轮与支撑板相互轴承连接，所述第二齿轮的前侧固定安装有导轨转块，所述底座的上方固定安装有第一支撑柱，所述第一支撑柱的上方轴承连接有旋转柱，所述旋转柱的外侧固定安装有导向球，所述旋转柱的上方设置有连接柱，所述连接柱的上方固定安装有支撑套，所述支撑套的上方固定安装有旋转板，所述旋转板的两侧设置有抓手，所述旋转板的内部设置有卡扣块。

在一个实施例中，所述底座的上方固定安装有第二支撑柱，所述第二支撑柱的上方设置有转动盘，所述转动盘的外侧设置有支撑扇叶，所述支撑扇叶的外侧设置有固定仓，所述固定仓的内部轴承连接有左夹爪，所述固定仓的内部轴承连接有右夹爪，所述左夹爪的顶端与右夹爪的顶端通过弹簧焊接连接，所述左夹爪与右夹爪的内侧卡有刀具，所述刀具的上方固定安装有更换头。

在一个实施例中，所述所述底座的上方固定安装有第三支撑柱，所述第三支撑柱的上方设置有滑动仓，所述滑动仓的上方设置有直线推杆电机，所述直线推杆电机的输出端固定安装有推动杆，所述滑动仓的内部滑动连接有转接块，所述转接块与推动杆相互固定连接，所述转接块的外侧设置有第一气缸，所述第一气缸的内侧滑动连接有第一气杆，所述第一气杆的顶端固定安装有换刀块，所述换刀块的后侧设置有限位杆，所述限位杆与转接块相互连接，所述换刀块的上方固定安装有抽气机，所述抽气机的下方设置有固定口。

在一个实施例中，所述保护罩的内侧设置有隔离板，所述隔离板的内侧设置有螺纹杆，所述隔离板的内侧设置有导向杆，所述导向杆的内侧滑动连接有主仓，所述主仓与螺纹杆螺纹啮合连接，所述主仓的上方设置有第二气缸，所述第二气缸的下方滑动连接有第二气杆，所述第二气杆的前端固定安装有支撑座，所述支撑座的上方设置有钻机。

在一个实施例中，所述底座的上方固定安装有放置台，所述放置台的上方设置有滑轨，所述滑轨的内部滑动连接有送货板，所述送货板的上方设置有固定台。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过支撑扇叶的旋转准确将需要的刀具送到规定位置，通过直线推杆电机与第一气缸的相互配合精准将新刀具安装到旋转板上与将旧刀具送回支撑扇叶上，进行位置互换，通过第一电机的简单旋转实现新旧刀具的位置互换，通过螺纹杆与第二气缸的配合实现钻机最后的换刀操作，整体流程操作简单，步骤简单明了，后期维护方便，换刀效率高，精准无误，实用性好，操控零件普遍，减少制造成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

在附图中：

图1是本发明整体的立体结构示意图；

图2是本发明整体的内部立体结构示意图；

图3是本发明换刀机构的立体结构示意图；

图4是本发明导轨转块的立体结构示意图；

图5是本发明换刀机构的侧面结构示意图；

图6是本发明刀库的立体结构示意图；

图7是本发明抽气机的立体结构示意图；

图8是本发明钻机的立体结构示意图；

图中：1、保护罩；2、底座；3、第一电机；4、第一齿轮；5、第二齿轮；6、导轨转块；7、第一支撑柱；8、旋转柱；9、导向球；10、连接柱；11、支撑套；12、旋转板；13、抓手；14、卡扣块；15、支撑板；16、第二支撑柱；17、转动盘；18、支撑扇叶；19、右夹爪；20、左夹爪；21、固定仓；22、刀具；23、更换头；24、第三支撑柱；25、滑动仓；26、直线推杆电机；27、推动杆；28、转接块；29、第一气缸；30、第一气杆；31、限位杆；32、换刀块；33、抽气机；34、固定口；35、隔离板；36、导向杆；37、螺纹杆；38、第二气缸；39、第二气杆；40、支撑座；41、钻机；42、放置台；43、滑轨；44、送货板；45、固定台；46、主仓。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：用于加工中心的刀具库自动换刀系统，包含保护罩1，保护罩1的下方设置有底座2，底座2的上方固定安装有第一电机3，第一电机3的输出端固定安装有第一齿轮4，第一齿轮4的后侧啮合有第二齿轮5，底座2的上方固定安装有支撑板15，第二齿轮5与支撑板15相互轴承连接，第二齿轮5的前侧固定安装有导轨转块6，底座2的上方固定安装有第一支撑柱7，第一支撑柱7的上方轴承连接有旋转柱8，旋转柱8的外侧固定安装有导向球9，旋转柱8的上方设置有连接柱10，连接柱10的上方固定安装有支撑套11，支撑套11的上方固定安装有旋转板12，旋转板12的两侧设置有抓手13，旋转板12的内部设置有卡扣块14，当需要换刀时，第一电机3通电转动，同时第一电机3的输出轴带动上方第一齿轮4转动，此时与其相啮合的第二齿轮5一同转动，带动导轨转块6转动，导轨转块6外表设置有导轨，旋转柱8外侧的导向球9在导轨转块6的导轨内侧滑动连接，所以在导轨转块6转动时，会通过导轨带动内部的导向球9滑动，由于旋转柱8通过第一支撑柱7固定位置且只能旋转，所以在导轨带动内部的导向球9滑动时，旋转柱8将会按照导轨的轨迹进行规则旋转，在需要换刀时，导轨的轨迹可带动旋转柱8旋转180°随后反方向旋转180°，此时旋转柱8将会带动旋转板12进行相同的转动，具体操作为：在换刀准备流程完成后，旋转板12两侧的抓手13上已通过能够向外伸出的卡扣块14固定完成，此时左侧抓手13为旧刀具22，右侧抓手13为新刀具22，随后第一电机3启动，通过导轨转块6带动旋转板12进行180°旋转，此时新刀具22与旧刀具22位置互换，随后进行刀具22的固定与拆解，从而完成换刀，随后旋转板12反方向旋转归为，准备下一次换刀操作，整体流程通过第一电机3完成，节约资源，效率高，实施方式简单明了，容错率高且维修简便；

底座2的上方固定安装有第二支撑柱16，第二支撑柱16的上方设置有转动盘17，转动盘17的外侧设置有支撑扇叶18，支撑扇叶18的外侧设置有固定仓21，固定仓21的内部轴承连接有左夹爪20，固定仓21的内部轴承连接有右夹爪19，左夹爪20的顶端与右夹爪19的顶端通过弹簧焊接连接，左夹爪20与右夹爪19的内侧卡有刀具22，刀具22的上方固定安装有更换头23，刀具22的外侧设置有卡槽结构，能够被左夹爪20与右夹爪19通过尾端的弹簧夹持住，使得支撑扇叶18上能够夹持住多个刀具22，达到刀库的效果，同时由于左夹爪20与右夹爪19能够自由开张，所以刀具22的装卸只需向外拖扯与向内塞入即可完成装卸，简单快捷，在需要换刀时转动盘17通过内部电机转动，带动支撑扇叶18旋转使得需要的刀具22朝向换刀机构，达到换刀时间短的效果；

底座2的上方固定安装有第三支撑柱24，第三支撑柱24的上方设置有滑动仓25，滑动仓25的上方设置有直线推杆电机26，直线推杆电机26的输出端固定安装有推动杆27，滑动仓25的内部滑动连接有转接块28，转接块28与推动杆27相互固定连接，转接块28的外侧设置有第一气缸29，第一气缸29的内侧滑动连接有第一气杆30，第一气杆30的顶端固定安装有换刀块32，换刀块32的后侧设置有限位杆31，限位杆31与转接块28相互连接，换刀块32的上方固定安装有抽气机33，抽气机33的下方设置有固定口34，再换刀时，第一气缸29带动内部的第一气杆30向外伸出，到达被左夹爪20与右夹爪19固定的刀具上方后，第一气缸29停止，直线推杆电机26启动，通过转接块28带动第一气缸29和其连接的换刀块32向下移动，此时换刀块32下方的固定口34将会套住刀具22上方的更换头23，随后抽气机33启动通过固定口34进行吸气，由于固定口34内部结构与更换头23相互贴合，所以在抽气机33进行抽气时能够对更换头23产生吸力使得刀具22能够被固定口34固定，随后第一气缸29启动带动第一气杆30向内回缩，带动刀具22脱离左夹爪20与右夹爪19，，配合直线推杆电机26将刀具22送至旋转板12的抓手13处，随后直线推杆电机26带动刀具22下降，抓手13伸出内部的卡扣块14固定刀具22，抽气机33停止，刀具22脱离，直线推杆电机26带动上升，等待旧刀具22旋转到固定口34下方，随后重复先前操作通过第一气缸29与直线推杆电机26的相互配饰将旧刀具送往支撑扇叶18并被左夹爪20与右夹爪19固定，随后恢复原位，从而完成换刀操作，整体操作简单明了，操作简单，后期维护方便，能够准确完成换刀操作，效率高；

保护罩1的内侧设置有隔离板35，隔离板35的内侧设置有螺纹杆37，隔离板35的内侧设置有导向杆36，导向杆36的内侧滑动连接有主仓46，主仓46与螺纹杆37螺纹啮合连接，主仓46的上方设置有第二气缸38，第二气缸38的下方滑动连接有第二气杆39，第二气杆39的前端固定安装有支撑座40，支撑座40的上方设置有钻机41，螺纹杆37可通过隔离板35内侧电机带动进行旋转，由于主仓46只能在导向杆36上进行左右滑动，所以在螺纹杆37转动时，与其螺纹连接的主仓46将会被带动进行左右位置滑动，在需要换刀时，螺纹杆37转动，带动主仓46向右侧滑动，随后第二气缸38带动第二气杆39下降，钻机41被一同带动下降，钻机41内部的旧刀具22到达指定位置后等待旋转板12带动抓手13到达指定位置，并通过伸出卡扣块14对旧刀具22进行固定，随后钻机41内部通过相关现有技术的固定装置解除对旧刀具22的固定，第二气缸38带动钻机41上升使得旧刀具22彻底脱离钻机41，等待旋转板12转动将新的刀具22送至钻机41下方，随后重复先前动作，钻机41固定好新刀具22后回到原位继续进行工作，从而完成换刀的最后一步，换刀流程简洁明了操作简单，换刀效率高；

底座2的上方固定安装有放置台42，放置台42的上方设置有滑轨43，滑轨43的内部滑动连接有送货板44，送货板44的上方设置有固定台45，需要切削的物品通过固定台45进行固定，并通过具有动力的滑轨43将送货板44送至内部，从而提高刀具22与物品的位置精准度，同时送至内部后受到保护罩1的保护，防止切削的碎屑飞出，提高安全。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

以上对本申请实施例所提供的用于加工中心的刀具库自动换刀系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (5)

1.用于加工中心的刀具库自动换刀系统，包含保护罩(1)，其特征在于：所述保护罩(1)的下方设置有底座(2)，所述底座(2)的上方固定安装有第一电机(3)，所述第一电机(3)的输出端固定安装有第一齿轮(4)，所述第一齿轮(4)的后侧啮合有第二齿轮(5)，所述底座(2)的上方固定安装有支撑板(15)，所述第二齿轮(5)与支撑板(15)相互轴承连接，所述第二齿轮(5)的前侧固定安装有导轨转块(6)，所述底座(2)的上方固定安装有第一支撑柱(7)，所述第一支撑柱(7)的上方轴承连接有旋转柱(8)，所述旋转柱(8)的外侧固定安装有导向球(9)，所述旋转柱(8)的上方设置有连接柱(10)，所述连接柱(10)的上方固定安装有支撑套(11)，所述支撑套(11)的上方固定安装有旋转板(12)，所述旋转板(12)的两侧设置有抓手(13)，所述旋转板(12)的内部设置有卡扣块(14)。

2.根据权利要求1所述的用于加工中心的刀具库自动换刀系统，其特征在于：所述底座(2)的上方固定安装有第二支撑柱(16)，所述第二支撑柱(16)的上方设置有转动盘(17)，所述转动盘(17)的外侧设置有支撑扇叶(18)，所述支撑扇叶(18)的外侧设置有固定仓(21)，所述固定仓(21)的内部轴承连接有左夹爪(20)，所述固定仓(21)的内部轴承连接有右夹爪(19)，所述左夹爪(20)的顶端与右夹爪(19)的顶端通过弹簧焊接连接，所述左夹爪(20)与右夹爪(19)的内侧卡有刀具(22)，所述刀具(22)的上方固定安装有更换头(23)。

3.根据权利要求2所述的用于加工中心的刀具库自动换刀系统，其特征在于：所述所述底座(2)的上方固定安装有第三支撑柱(24)，所述第三支撑柱(24)的上方设置有滑动仓(25)，所述滑动仓(25)的上方设置有直线推杆电机(26)，所述直线推杆电机(26)的输出端固定安装有推动杆(27)，所述滑动仓(25)的内部滑动连接有转接块(28)，所述转接块(28)与推动杆(27)相互固定连接，所述转接块(28)的外侧设置有第一气缸(29)，所述第一气缸(29)的内侧滑动连接有第一气杆(30)，所述第一气杆(30)的顶端固定安装有换刀块(32)，所述换刀块(32)的后侧设置有限位杆(31)，所述限位杆(31)与转接块(28)相互连接，所述换刀块(32)的上方固定安装有抽气机(33)，所述抽气机(33)的下方设置有固定口(34)。

4.根据权利要求3所述的用于加工中心的刀具库自动换刀系统，其特征在于：所述保护罩(1)的内侧设置有隔离板(35)，所述隔离板(35)的内侧设置有螺纹杆(37)，所述隔离板(35)的内侧设置有导向杆(36)，所述导向杆(36)的内侧滑动连接有主仓(46)，所述主仓(46)与螺纹杆(37)螺纹啮合连接，所述主仓(46)的上方设置有第二气缸(38)，所述第二气缸(38)的下方滑动连接有第二气杆(39)，所述第二气杆(39)的前端固定安装有支撑座(40)，所述支撑座(40)的上方设置有钻机(41)。

5.根据权利要求4所述的用于加工中心的刀具库自动换刀系统，其特征在于：所述底座(2)的上方固定安装有放置台(42)，所述放置台(42)的上方设置有滑轨(43)，所述滑轨(43)的内部滑动连接有送货板(44)，所述送货板(44)的上方设置有固定台(45)。