CN202877991U

CN202877991U - 一种改进伞式刀库结构的数控机床

Info

Publication number: CN202877991U
Application number: CN 201220604641
Authority: CN
Inventors: 邝锦富
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-11-14

Abstract

本实用新型公开了一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库，伞式刀库的刀盘外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪，所述伞式刀库还包括：固定座，刀盘通过中心转轴和轴承可转动安装在固定座上；伺服电机，伺服电机的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘或者中心转轴。结构简单紧凑，具有快速响应能力，并且缩短了换刀的时间。

Description

一种改进伞式刀库结构的数控机床

技术领域

本实用新型涉及一种带伞式刀库的数控机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，包括有各类型数控加工中心，如雕铣加工中心、龙门加工中心等。随着驱动技术和控制系统的长足进步，推动了加工中心结构的不断创新和性能的不断提高，数控机床在当今机械加工设备中具有举足轻重的作用，其中刀库是不可或缺的组成部分。刀库是提供自动化加工过程中储刀及换刀需求的一种装置，具有可以储放多把刀具的刀盘及自动换刀机构，由电脑程式进行控制，可以完成各种不同的加工需求，大幅缩短加工时程，降低生产成本。刀库一般分为伞式刀库、转盘式刀库和链条式刀库等几种形式。

伞式刀库一般包括底座、转轴，轴承、感应器、动力装置、传动装置和刀盘，刀盘上设置有若干个放置刀具的刀爪，用于摆放不同的刀具以供抓取使用。当需要换刀时，通过动力装置提供动力，传感装置进行感应，刀盘转到相应位置时，相应刀爪上的刀具就被取走，以往的伞式刀库往往采用普通的动力装置，通过凸轮或槽轮来减速和定位，这样做的缺点是定位性差，需要感应器、动力装置等互相配合，所以需要时间长，还容易出现判断失误，造成取刀失败，同时结构复杂，不容易维护修理，增加了成本。有时候由于刀盘装夹的刀具数量多，体积大，现有的技术更显得捉襟见肘，不能较好的完成换刀工作。

实用新型内容

为了克服现有技术的伞式刀库定位速度慢、精度不够、结构复杂、故障率高等不足，本实用新型提供一种结构简单紧凑，具有快速响应能力，并且缩短了换刀时间的改进伞式刀库结构的数控机床。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库，伞式刀库的刀盘外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪，所述伞式刀库还包括：固定座，刀盘通过中心转轴和轴承可转动安装在固定座上；伺服电机，伺服电机的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘或者中心转轴。

进一步，所述齿轮传动机构包括连接伺服电机输出端的小齿轮，以及设置在刀盘底部与刀盘同轴联动的大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合连接。

进一步，所述固定座包括底座和直立固定在底座上的主轴套筒，中心转轴可转动安装在主轴套筒中。

为了使中心转轴的转动更加顺畅，所述的中心转轴通过上下两个轴承可转动安装在主轴套筒中，所述中心转轴伸出主轴套筒的部分连接刀盘。

进一步，所述伺服电机固定在主轴套筒上。

进一步，还设置有对大齿轮转动情况进行检测的刀号归零传感器。

进一步，还设置有对刀爪处刀具的在位情况进行检测的刀具感应传感器。

本实用新型的有益效果是，没有沿用以往的凸轮或槽轮来进行减速与定位，而是采用了伺服电机进行驱动，采用齿轮传动的方式来进行快速定位，具有如下优点：

1、定位迅速，最远刀选取仅用0.5秒，大大提高选刀换刀的速度，提高了生产效益。

2、数控角度补偿，当机械分度不精确时，可以利用数控系统对刀库进行各个刀号的角度补偿，从而达到刀库定位准确，重复定位精度高的要求。

3、结构简单，故障率低，成本低，适合广大客户需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型数控机床的结构示意图；

图2是本实用新型数控机床内部结构示意图；

图3是本实用新型中伞式刀库的结构示意图；

图4是本实用新型中伞式刀库另一个角度的结构示意图；

图5是本实用新型中伞式刀库的剖视图。

具体实施方式

参照图1至图5，本实用新型的一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库1，伞式刀库1的刀盘11外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪111，所述伞式刀库1还包括：固定座12，刀盘11通过中心转轴13和轴承14可转动安装在固定座12上；伺服电机，伺服电机15的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘11或者中心转轴13。

进一步，所述齿轮传动机构包括连接伺服电机15输出端的小齿轮16，以及设置在刀盘11底部与刀盘11同轴联动的大齿轮17，所述大齿轮17与小齿轮16啮合连接。

进一步，所述固定座12包括底座121和直立固定在底座121上的主轴套筒122，中心转轴13可转动安装在主轴套筒122中。

为了使中心转轴13的转动更加顺畅，所述的中心转轴13通过上下两个轴承14可转动安装在主轴套筒122中，所述中心转轴13伸出主轴套筒122的部分连接刀盘11。

进一步，所述伺服电机15固定在主轴套筒122上。

进一步，还设置有对大齿轮17转动情况进行检测的刀号归零传感器18。

进一步，还设置有对刀爪111处刀具的在位情况进行检测的刀具感应传感器19。

在本具体实施方式中，底座121下端设置有用于连接固定的连接孔，主轴套筒122和底座121通过螺纹配合锁紧在一起，可转动安装在主轴套筒122中的中心转轴13顶部与刀盘11通过螺纹连接锁紧，刀盘11为12位刀盘，12个刀爪111周向固定在刀盘11的外缘部，刀爪111结构与HSK50A刀柄相适配，中心转轴13上还固定有大齿轮17，大齿轮17设置在刀盘11的下方，两者随同中心转轴13一起同轴并且同步转动。

伺服电机15通过固定座12固定在主轴套筒122上，其输出端装有小齿轮16，小齿轮16与刀盘11下方的大齿轮17啮合连接，伺服电机15的转动通过小齿轮16和大齿轮17传动，带动刀盘11转动，从而达到将对应刀具送至相应输出位置的目的。通过控制器对伺服电机15的控制，控制其正转反转及其转动圈数，可以方便的控制刀具的输送，并且进行准确定位。

主轴套筒122周向的其他位置还固定有支架，一个支架安装有伸至大齿轮17下方检测记录大齿轮17转动情况的刀号归零传感器18，另外一个支架上安装有伸至刀盘11下方刀爪111处对刀具在位情况进行检测记录的刀具感应传感器19，刀号归零传感器18和刀具感应传感器19将信号发回控制器，通过控制器处理后发出信号进行响应。

与现有技术相比，本实用新型的伞式刀库具有以下优点：

采用伺服电机作为动力，可以提高快速响应能力并且缩短换刀的时间；

整个过程只有一个旋转动作，可以使换刀动作更加简单方便；

改进后的刀盘可以在旋转过程中有效利用其自身特性，让换刀过程和加工过程互不干扰；

通过将伺服电机和改装后的刀盘相结合，可以实现较少数量的刀具装夹，符合中小型机床的特点，具有结构紧凑和换刀过程简洁快速的优点。

当然，本实用新型除了上述实施方式之外，还可以有其它结构上的变形，这些等同技术方案也应当在其保护范围之内。

Claims

1.一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库（1），伞式刀库（1）的刀盘（11）外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪（111），其特征在于：所述伞式刀库（1）还包括

固定座（12），刀盘（11）通过中心转轴（13）和轴承（14）可转动安装在固定座（12）上；

伺服电机（15），伺服电机（15）的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘（11）或者中心转轴（13）。

2.根据权利要求1所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于：所述齿轮传动机构包括连接伺服电机（15）输出端的小齿轮（16），以及设置在刀盘（11）底部与刀盘（11）同轴联动的大齿轮（17），所述大齿轮（17）与小齿轮（16）啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于：所述固定座（12）包括底座（121）和直立固定在底座（121）上的主轴套筒（122），中心转轴（13）可转动安装在主轴套筒（122）中。

4.根据权利要求3所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于：所述的中心转轴（13）通过上下两个轴承（14）可转动安装在主轴套筒（122）中，所述中心转轴（13）伸出主轴套筒（122）的部分连接刀盘（11）。

5.根据权利要求3所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于：所述伺服电机（15）固定在主轴套筒（122）上。

6.根据权利要求2所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于：还设置有对大齿轮（17）转动情况进行检测的刀号归零传感器（18）。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于：还设置有对刀爪（111）处刀具的在位情况进行检测的刀具感应传感器（19）。