CN117400036A - 一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，本发明涉及铣刀更换技术领域，包括储存机构、自动选头机构、提升机构、双主轴铣刀机构；储存机构包括：置物板、下短轴、上短轴、垂直升降杆、压缩弹簧、滑杆、铣刀；下短轴固定焊接在置物板两侧的靠下处，上短轴固定焊接在置物板两侧的靠上处；垂直升降杆有多个，均滑动安装在置物板上的滑槽内，垂直升降杆的下端设有圆孔，圆孔与滑杆滑动连接，滑杆固定焊接在置物板上延伸出的平板上；本装置在使用时，采用隐藏式的自动更换机构，将铣刀隐藏在工作台下面，不占用外部空间，并且不受碎屑灰尘的侵蚀；同时本装置的自动更换机构可以展开摊平，方便后期维护更换零件。
Description
技术领域
本发明涉及铣刀更换技术领域，特别涉及一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构。
背景技术
在利用铣床进行机械零件加工时，由于不同的零件加工使用的铣刀刀具各不相同，因而，在需要加工不同零件时需要对铣刀进行更换；随着铣刀使用时间的延长，刀头磨损严重，也需要对铣刀进行更换。
申请号为CN201921686746.7的实用新型公开了一种快速更换铣刀机构，其包括机箱和卡接臂，在卡接臂的两端分别设置有一个开口呈C形的卡接爪，卡接爪能与铣刀相互卡接，还包括能带动卡接臂升降的升降部。升降部包括固设于机箱内的升降气缸和与升降气缸的活塞杆连接的安装座，安装座位于升降气缸的下方，在安装座上固设有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴通过旋转管与卡接臂连接并带动卡接臂在与水平面方向的平面上旋转，旋转管的下端穿过机箱的底部并呈与水平面垂直设置，卡接臂呈与水平面平行设置。
上述装置在使用时更换机构在台面边缘，占用了较大的外部空间，并且在铣削的环境下容易积灰，对设备更换造成影响；本装置针对上述缺陷进行设计，本装置在使用时，采用隐藏式的自动更换机构，将铣刀隐藏在工作台下面，不占用外部空间，并且不受碎屑灰尘的侵蚀；同时本装置的自动更换机构可以展开摊平，方便后期维护更换零件。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，本装置在使用时，采用隐藏式的自动更换机构，将铣刀隐藏在工作台下面，不占用外部空间，并且不受碎屑灰尘的侵蚀；同时本装置的自动更换机构可以展开摊平，方便后期维护更换零件。
本发明所使用的技术方案是：一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，包括储存机构、自动选头机构、提升机构、双主轴铣刀机构；所述的储存机构包括：置物板、下短轴、上短轴、垂直升降杆、压缩弹簧、滑杆、铣刀；下短轴固定焊接在置物板两侧的靠下处，上短轴固定焊接在置物板两侧的靠上处；垂直升降杆有多个，均滑动安装在置物板上的滑槽内，垂直升降杆的下端设有圆孔，圆孔与滑杆滑动连接，滑杆固定焊接在置物板上延伸出的平板上；压缩弹簧安装在滑杆上，两端分别与置物板上延伸的平板和铣刀接触，铣刀设有多个，均滑动安装在垂直升降杆内，铣刀的数量与垂直升降杆一致。
优选地，所述的自动选头机构包括：滑块、垂直滑轨Ⅰ、丝杆Ⅱ、步进电机Ⅱ、拨杆以及辅助移动组件；垂直滑轨Ⅰ固定安装在滑块之间，丝杆Ⅱ的两端转动安装在滑块上的圆孔上，丝杆Ⅱ与拨杆螺纹连接，拨杆同时与垂直滑轨Ⅰ滑动连接，步进电机Ⅱ固定安装在滑块的下端，同时步进电机Ⅱ的电机轴与丝杆Ⅱ的下端固定连接。
优选地，所述的提升机构包括：工作台、垂直滑轨Ⅱ、底板、水平升降杆、丝杆Ⅲ、皮带、步进电机Ⅲ、台面、盖板；垂直滑轨Ⅱ固定安装在工作台的下面，底板与垂直滑轨Ⅱ的下端固定连接，水平升降杆滑动安装在垂直滑轨Ⅱ上，同时水平升降杆的中间位置与丝杆Ⅲ螺纹连接，水平升降杆的上面与下短轴接触；丝杆Ⅲ的上端转动安装在工作台下面设有的圆孔上，下端转动安装在底板的圆孔内；两端的丝杆Ⅲ通过皮带连接，其中一端的丝杆Ⅲ下端与步进电机Ⅲ的电机轴固定连接，步进电机Ⅲ固定安装在底板上的延伸板上；工作台的下面与侧板固定连接；工作台上设有滑槽，滑槽上滑动安装有台面，台面上转动安装有两个对称的盖板。
优选地，所述的辅助移动组件包括：侧板、水平滑轨、丝杆Ⅰ、步进电机Ⅰ；水平滑轨固定安装在两个侧板之间，水平滑轨同时与滑块滑动连接；丝杆Ⅰ的两端转动安装在侧板上的圆孔内，丝杆Ⅰ同时与滑块螺纹连接，丝杆Ⅰ的一端与步进电机Ⅰ的电机轴固定连接，步进电机Ⅰ固定安装在侧板侧面的延伸板上；侧板的上端两侧设有圆孔和弧形槽口，圆孔与上短轴转动连接，弧形槽口与下短轴滑动连接。
优选地，双主轴铣刀机构包括：加工件、主轴、刀塔、丝杆Ⅳ、气缸、长杆、支架、丝杆Ⅴ；加工件放置在台面上；主轴设有两个，均与长杆固定连接，两侧的刀塔则水平滑动安装在支架上，同时刀塔与丝杆Ⅳ螺纹连接，丝杆Ⅳ的两端转动安装在支架上的圆孔内；气缸的缸体固定安装在刀塔的凹槽内，气缸的活塞杆与长杆的上端固定连接，长杆滑动安装在刀塔上；支架的下端滑动安装在工作台侧面的滑槽上，支架与丝杆Ⅴ螺纹连接。
优选地，所述的置物板有对称的两个，分别装有多个铣刀，不同置物板上的铣刀分别安装在不同的主轴上。
优选地，所述的拨杆采用镍铬合金材质制作。
优选地，所述的铣刀与垂直升降杆之间滑动连接紧密，有一定摩檫力。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本装置在使用时，采用隐藏式的自动更换机构，将铣刀隐藏在工作台下面，不占用外部空间，并且不受碎屑灰尘的侵蚀；
本发明在使用时，步进电机Ⅲ启动，带动丝杆Ⅲ转动，丝杆Ⅲ带动水平升降杆向上移动，水平升降杆挤压下短轴在侧板上的弧形滑槽内转动，从而带动置物板转动展开摊平，同时外部手动拉开台面，能够将置物板上所有的铣刀摊平至工作台上开口的位置处，方便维修。
附图说明
图1为本发明的整体结构的等轴侧视图。
图2为本发明的整体结构的前视图。
图3为本发明的整体结构的侧视图。
图4为本发明的储存机构的等轴侧视图。
图5为本发明的自动选头机构的等轴侧视图。
图6为本发明的自动选头机构的侧视图。
图7为本发明的自动选头机构的细节视图。
图8为本发明的提升机构的第一视角图。
图9为本发明的提升机构的第二视角图。
图10为本发明的提升机构的提升后的状态图。
图11为本发明的双主轴铣刀机构的等轴侧视图。
附图标记：1、置物板；2、下短轴；3、上短轴；4、垂直升降杆；5、压缩弹簧；6、滑杆；7、铣刀；8、侧板；9、水平滑轨；10、丝杆Ⅰ；11、步进电机Ⅰ；12、滑块；13、垂直滑轨Ⅰ；14、丝杆Ⅱ；15、步进电机Ⅱ；16、拨杆；17、工作台；18、垂直滑轨Ⅱ；19、底板；20、水平升降杆；21、丝杆Ⅲ；22、皮带；23、步进电机Ⅲ；24、台面；25、盖板；26、加工件；27、主轴；28、刀塔；29、丝杆Ⅳ；30、气缸；31、长杆；32、支架；33、丝杆Ⅴ。
具体实施方式
实施例如图1-图11所示，一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，包括储存机构、自动选头机构、提升机构、双主轴铣刀机构；
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4所示，储存机构包括：置物板1、下短轴2、上短轴3、垂直升降杆4、压缩弹簧5、滑杆6、铣刀7；下短轴2固定焊接在置物板1两侧的靠下处，上短轴3固定焊接在置物板1两侧的靠上处；垂直升降杆4有多个，均滑动安装在置物板1上的滑槽内，垂直升降杆4的下端设有圆孔，圆孔与滑杆6滑动连接，滑杆6固定焊接在置物板1上延伸出的平板上；压缩弹簧5安装在滑杆6上，两端分别与置物板1上延伸的平板和铣刀7接触，压缩弹簧5产生弹力，铣刀7设有多个，均滑动安装在垂直升降杆4内，铣刀7的数量与垂直升降杆4一致。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7所示，自动选头机构包括：滑块12、垂直滑轨Ⅰ13、丝杆Ⅱ14、步进电机Ⅱ15、拨杆16以及辅助移动组件；垂直滑轨Ⅰ13固定安装在滑块12之间，丝杆Ⅱ14的两端转动安装在滑块12上的圆孔上，丝杆Ⅱ14与拨杆16螺纹连接，拨杆16同时与垂直滑轨Ⅰ13滑动连接，步进电机Ⅱ15固定安装在滑块12的下端，同时步进电机Ⅱ15的电机轴与丝杆Ⅱ14的下端固定连接。
具体的，当步进电机Ⅱ15启动带动丝杆Ⅱ14转动时，丝杆Ⅱ14带动拨杆16上下移动，拨杆16在向上移动的时候能够将置物板1上选中的垂直升降杆4顶起，从而使垂直升降杆4带着铣刀7升到台面24上，等待主轴27移动至此处进行更换铣刀7。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图8、图9、图10所示，提升机构包括：工作台17、垂直滑轨Ⅱ18、底板19、水平升降杆20、丝杆Ⅲ21、皮带22、步进电机Ⅲ23、台面24、盖板25；垂直滑轨Ⅱ18固定安装在工作台17的下面，底板19与垂直滑轨Ⅱ18的下端固定连接，水平升降杆20滑动安装在垂直滑轨Ⅱ18上，同时水平升降杆20的中间位置与丝杆Ⅲ21螺纹连接，水平升降杆20的上面与下短轴2接触，当水平升降杆20在丝杆Ⅲ21带动下向上移动的时候，水平升降杆20会挤压下短轴2在侧板8上的弧形槽内滑动，从而使置物板1转动展开摊平；丝杆Ⅲ21的上端转动安装在工作台17下面设有的圆孔上，下端转动安装在底板19的圆孔内；两端的丝杆Ⅲ21通过皮带22连接，其中一端的丝杆Ⅲ21下端与步进电机Ⅲ23的电机轴固定连接，步进电机Ⅲ23固定安装在底板19上的延伸板上；工作台17的下面与侧板8固定连接；工作台17上设有滑槽，滑槽上滑动安装有台面24，台面24上转动安装有两个对称的盖板25。
具体的，当步进电机Ⅲ23启动带动丝杆Ⅲ21转动，丝杆Ⅲ21带动水平升降杆20向上移动，水平升降杆20挤压下短轴2在侧板8上的弧形滑槽内转动，从而带动置物板1转动展开摊平，同时外部手动拉开台面24，能够将置物板1上所有的铣刀7摊平至工作台17上开口的位置处，方便维修。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5、图6所示，辅助移动组件包括：侧板8、水平滑轨9、丝杆Ⅰ10、步进电机Ⅰ11；水平滑轨9固定安装在两个侧板8之间，水平滑轨9同时与滑块12滑动连接；丝杆Ⅰ10的两端转动安装在侧板8上的圆孔内，丝杆Ⅰ10同时与滑块12螺纹连接，丝杆Ⅰ10的一端与步进电机Ⅰ11的电机轴固定连接，步进电机Ⅰ11固定安装在侧板8侧面的延伸板上；侧板8的上端两侧设有圆孔和弧形槽口，圆孔与上短轴3转动连接，弧形槽口与下短轴2滑动连接。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图11所示，双主轴铣刀机构包括：加工件26、主轴27、刀塔28、丝杆Ⅳ29、气缸30、长杆31、支架32、丝杆Ⅴ33；加工件26放置在台面24上，进行切削工作；主轴27设有两个，均与长杆31固定连接，两侧的刀塔28则水平滑动安装在支架32上，同时刀塔28与丝杆Ⅳ29螺纹连接，丝杆Ⅳ29的两端转动安装在支架32上的圆孔内；气缸30的缸体固定安装在刀塔28的凹槽内，气缸30的活塞杆与长杆31的上端固定连接，长杆31滑动安装在刀塔28上；支架32的下端滑动安装在工作台17侧面的滑槽上，支架32与丝杆Ⅴ33螺纹连接。
置物板1有对称的两个，分别装有多个铣刀7，不同置物板1上的铣刀7分别安装在不同的主轴27上。
拨杆16采用镍铬合金材质制作，提升拨杆16的韧性，增加使用寿命。
铣刀7与垂直升降杆4之间滑动连接紧密，有一定摩檫力，从而使对接精度更高。
工作原理：本发明在使用时，采用隐藏式的自动更换机构，将铣刀7隐藏在工作台17下面，不占用外部空间，并且不受碎屑灰尘的侵蚀；同时本装置的自动更换机构可以展开摊平，方便后期维护更换零件；
具体的本发明在使用时，需要更换铣刀7的时候，步进电机Ⅰ11启动带动滑块12移动至要更换的铣刀7的位置处，随后步进电机Ⅱ15启动带动丝杆Ⅱ14转动，从而带动拨杆16上升，拨杆16与对应位置的垂直升降杆4下端接触，将垂直升降杆4顶起，垂直升降杆4上升的时候，垂直升降杆4上的铣刀7将盖板25顶开，使铣刀7露出，等待主轴27移动至此处进行更换；两边的置物板1上的铣刀7对应这两个主轴27的安装，哪个主轴27需要更换铣刀7，就将哪个置物板1上的铣刀7顶出。
当主轴27第一次安装铣刀7的时候，丝杆Ⅴ33在动力的带动下转动，带动支架32移动，同时丝杆Ⅳ29在带动下转动，带动刀塔28移动，刀塔28和支架32的移动配合，带动主轴27移动至露出铣刀7的位置处，气缸30启动带动长杆31下降，即带动主轴27下降，使主轴27下端的活口与铣刀7啮合，从而将铣刀7吸附安装在主轴27上；如果主轴27上有安装铣刀7，需要更换另一个铣刀7的时候，先将主轴27上现有的铣刀7放置在对应的空的垂直升降杆4上，再安装其他垂直升降杆4上的铣刀7。
当设备内部的机构或者铣刀7需要维修或者更换的时候，步进电机Ⅲ23启动带动丝杆Ⅲ21转动，丝杆Ⅲ21带动水平升降杆20向上移动，水平升降杆20挤压下短轴2在侧板8上的弧形滑槽内转动，从而带动置物板1转动展开摊平，同时外部手动拉开台面24，能够将置物板1上所有的铣刀7摊平至工作台17上开口的位置处，方便维修。
Claims (7)
1.一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于：包括储存机构、自动选头机构、提升机构、双主轴铣刀机构；所述的储存机构包括：置物板（1）、下短轴（2）、上短轴（3）、垂直升降杆（4）、压缩弹簧（5）、滑杆（6）、铣刀（7）；所述的置物板（1）有对称的两个，分别装有多个铣刀（7），下短轴（2）固定焊接在置物板（1）两侧的靠下处，上短轴（3）固定焊接在置物板（1）两侧的靠上处；垂直升降杆（4）有多个，均滑动安装在置物板（1）上的滑槽内，垂直升降杆（4）的下端设有圆孔，圆孔与滑杆（6）滑动连接，滑杆（6）固定焊接在置物板（1）上延伸出的平板上；压缩弹簧（5）安装在滑杆（6）上，两端分别与置物板（1）上延伸的平板和铣刀（7）接触，铣刀（7）设有多个，均滑动安装在垂直升降杆（4）内，铣刀（7）的数量与垂直升降杆（4）一致。
2.根据权利要求1所述的一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于，所述的自动选头机构包括：滑块（12）、垂直滑轨Ⅰ（13）、丝杆Ⅱ（14）、步进电机Ⅱ（15）、拨杆（16）以及辅助移动组件；垂直滑轨Ⅰ（13）固定安装在滑块（12）之间，丝杆Ⅱ（14）的两端转动安装在滑块（12）上的圆孔上，丝杆Ⅱ（14）与拨杆（16）螺纹连接，拨杆（16）同时与垂直滑轨Ⅰ（13）滑动连接，步进电机Ⅱ（15）固定安装在滑块（12）的下端，同时步进电机Ⅱ（15）的电机轴与丝杆Ⅱ（14）的下端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于，所述的提升机构包括：工作台（17）、垂直滑轨Ⅱ（18）、底板（19）、水平升降杆（20）、丝杆Ⅲ（21）、皮带（22）、步进电机Ⅲ（23）、台面（24）、盖板（25）；垂直滑轨Ⅱ（18）固定安装在工作台（17）的下面，底板（19）与垂直滑轨Ⅱ（18）的下端固定连接，水平升降杆（20）滑动安装在垂直滑轨Ⅱ（18）上，同时水平升降杆（20）的中间位置与丝杆Ⅲ（21）螺纹连接，水平升降杆（20）的上面与下短轴（2）接触；丝杆Ⅲ（21）的上端转动安装在工作台（17）下面设有的圆孔上，下端转动安装在底板（19）的圆孔内；两端的丝杆Ⅲ（21）通过皮带（22）连接，其中一端的丝杆Ⅲ（21）下端与步进电机Ⅲ（23）的电机轴固定连接，步进电机Ⅲ（23）固定安装在底板（19）上的延伸板上；工作台（17）的下面与侧板（8）固定连接；工作台（17）上设有滑槽，滑槽上滑动安装有台面（24），台面（24）上转动安装有两个对称的盖板（25）。
4.根据权利要求2所述的一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于，所述的辅助移动组件包括：侧板（8）、水平滑轨（9）、丝杆Ⅰ（10）、步进电机Ⅰ（11）；水平滑轨（9）固定安装在两个侧板（8）之间，水平滑轨（9）同时与滑块（12）滑动连接；丝杆Ⅰ（10）的两端转动安装在侧板（8）上的圆孔内，丝杆Ⅰ（10）同时与滑块（12）螺纹连接，丝杆Ⅰ（10）的一端与步进电机Ⅰ（11）的电机轴固定连接，步进电机Ⅰ（11）固定安装在侧板（8）侧面的延伸板上；侧板（8）的上端两侧设有圆孔和弧形槽口，圆孔与上短轴（3）转动连接，弧形槽口与下短轴（2）滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于，双主轴铣刀机构包括：加工件（26）、主轴（27）、刀塔（28）、丝杆Ⅳ（29）、气缸（30）、长杆（31）、支架（32）、丝杆Ⅴ（33）；加工件（26）放置在台面（24）上；主轴（27）设有两个，均与长杆（31）固定连接，不同置物板（1）上的铣刀（7）分别安装在不同的主轴（27）上，两侧的刀塔（28）则水平滑动安装在支架（32）上，同时刀塔（28）与丝杆Ⅳ（29）螺纹连接，丝杆Ⅳ（29）的两端转动安装在支架（32）上的圆孔内；气缸（30）的缸体固定安装在刀塔（28）的凹槽内，气缸（30）的活塞杆与长杆（31）的上端固定连接，长杆（31）滑动安装在刀塔（28）上；支架（32）的下端滑动安装在工作台（17）侧面的滑槽上，支架（32）与丝杆Ⅴ（33）螺纹连接。
6.根据权利要求2所述的一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于，所述的拨杆（16）采用镍铬合金材质制作。
7.根据权利要求1所述的一种双主轴双刀塔的铣刀自动更换机构，其特征在于，所述的铣刀（7）与垂直升降杆（4）之间滑动连接紧密，有一定摩擦力。
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