CN203437980U - 三主轴数控加工中心机床刀库结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三主轴数控加工中心刀库结构，包括有托架、链轮、链条、刀夹、伺服电机、减速器、油缸和底座及三组传感器，其设计可适用于二根或三根主轴形状机床的应用，链轮、链条、刀夹、传感器的安排及传感器的功能系预防三主轴与刀夹有碰撞的情况，可以配合三主轴数控立式加工中心换刀等应用。

Description

三主轴数控加工中心机床刀库结构

技术领域

本实用新型属于一种数控机床辅助设备，具体是一种适用多主轴数控加工中心机床的应用。

背景技术

    传统的数控机床刀库，无论是机械式还是斗笠式，仅适用于单一主轴换刀而设计，对多主轴立式加工中心，则传统刀库结构即不适用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三刀同时交换的数控加工中心机床刀库，为了提高加工效率，降低投资成本，固此需要重新研究单主轴机床的设计，改进为具有三主轴机床可同时加工，来达到提高加工效率的目的，本实用新型刀库的设计，是针对多主轴机床而设计，适应二根主轴或三根主轴机床的应用。

本实用新型的技术方案如下：

三主轴数控加工中心机床刀库结构，包括有链轮（3）、链条（2）、刀夹（1），所述的链轮（3）、链条（2）、刀夹（1）排列的形状为长方形，刀夹（1）上安装有三组传感器（9），三组传感器（9）之间的距离与三主轴的间距相配合。

在三轴数控加工中心做任何三主轴抓刀或换刀时，三组传感器（9）必须先检测刀夹（1）是否有刀或无刀状态，要配合三主轴抓刀或换刀动作，传感器（9）可传送信号到PLC示警。

当三主轴需要抓刀时，三主轴数控加工中心的三主轴归零位后，三主轴到达抓刀位置后，刀库油缸（8）进油，带动刀托架（4）链轮（3）链条（2）刀夹（1）和刀具及三组传感器(9)前进至三主轴抓刀位置下方，三主轴沿Z轴方向下降使对应的三个刀夹（1）上的刀具插入三主轴数控加工中心三个主轴内的刀槽内.三主轴头沿Y方向前进带同刀具进行下一步加工动作；当三主轴要换刀时首先三主轴要先将三主轴头上刀具放回到刀夹（1）原来刀具的位置，三主轴头已无刀状态，三主轴头沿Z方向上升到抓刀位置后，由CNC控制伺服电机（5）启动，带动减速器（6）链轮（3）链条（2）和刀夹（1）及刀具到达下一个需要使用刀具位置，三主轴头沿Z方向下降使对应的三个刀夹（1）的刀具插入三主轴内的刀槽内进行下一步加工动作。

三主轴数控加工中心机床刀库结构，包括有托架（4）、链轮（3）、链条（2）、刀夹（1）、伺服电机（5）、减速器（6）、油缸（8）和底座（7）；所述的伺服电机（5）固定安装在托架（4）内；伺服电机（5）输出端连接有减速器（6），减速器（6）输出端连接有链轮（3）；托架的四个拐角处安装有4个链轮（3），4个链轮（3）上连接有链条（2）；链条（2）固定连接有刀夹（1），作正反循环运动；所述的油缸（8）固定安装在底座（7）上；油缸（8）活塞端固定连接着托架（4）；托架（4）滑动安装在底座（7）上，作前后Y方向滑动。

在三轴数控加工中心做任何三主轴抓刀或换刀时，三组传感器（9）必须先检测刀夹（1）是否有刀或无刀状态，要配合三主轴抓刀或换刀动作，传感器（9）可传送信号到PLC示警。

当三主轴需要抓刀时，三主轴数控加工中心的三主轴归零位后，三主轴到达抓刀位置后，刀库油缸（8）进油，带动刀托架（4）链轮（3）链条（2）刀夹（1）和刀具及三组传感器(9)前进至三主轴抓刀位置下方，三主轴沿Z轴方向下降使对应的三个刀夹（1）上的刀具插入三主轴数控加工中心三个主轴内的刀槽内.三主轴头沿Y方向前进带同刀具进行下一步加工动作；当三主轴要换刀时首先三主轴要先将三主轴头上刀具放回到刀夹（1）原来刀具的位置，三主轴头已无刀状态，三主轴头沿Z方向上升到抓刀位置后，由CNC控制伺服电机（5）启动，带动减速器（6）链轮（3）链条（2）和刀夹（1）及刀具到达下一个需要使用刀具位置，三主轴头沿Z方向下降使对应的三个刀夹（1）的刀具插入三主轴内的刀槽内进行下一步加工动作。

在三轴数控加工中心做任何三主轴抓刀或换刀时，三组传感器（9）必须配合每根主轴先检测刀夹（1）是否有刀或无刀状态，要配合三主轴抓刀或换刀动作，以避免三主轴与刀库有碰撞情况。

本实用新型的动作原理：

本实用新型的动作是：链轮3通过减速器6的带动作循环运动；刀夹1固定安装在链条2上，通过链轮3带动链条2带动刀夹1作循环运动。由伺服电机提供驱动力， CNC数控系统控制。油缸8的活塞杆固定连接在托架4内，通过油缸8带动托架4、电机5、减速器6、链轮3、链条2和刀夹1作前后滑动运动。由液压站提供驱动力， PLC控制。

三组传感器9的功能是检测在刀夹1，是否装有刀或无刀。

附图说明

图1数控加工中心机床多轴刀库结构图。

图2数控加工中心机床多轴刀库分解图。

具体实施方式

参见附图，三主轴数控加工中心机床刀库结构，包括有托架4、链轮3、链条2、刀夹1、伺服电机5、减速器6、油缸8和底座7及三组传感器9；所述的伺服电机5固定安装在托架4内；伺服电机5输出端连接有减速器6，减速器6输出端连接有链轮3；托架的四个拐角处安装有4个链轮3，4个链轮3上连接有链条2；链条2固定连接有刀夹1，作正反循环运动；所述的油缸8固定安装在底座7上；油缸8活塞端固定连接着托架4；托架4滑动安装在底座7上，作前后Y方向运动，底座7上固定安装有两个滑轨，托架滑动配合于滑轨，以油缸来驱动，构成托架滑动运动。

伺服电机5的输出端带动减速器6旋转；减速器6的输出端带动链轮3旋转；通过链轮3带动链条2和刀夹1作正反循环运动；当油缸8作前后运动时，带动托架4、链轮3、链条2和刀夹1作前后滑动运动。

伺服电机5输出端安装在减速器6内；减速器6的输出端固定连接在链轮3内；4个链轮3套有链条2；刀夹1固定安装在链条2上，启动伺服电机5使减速器6、链轮3左右旋转，带动链条2；刀夹1作左右循环运动。

所述的油缸8固定连接在底座7上；油缸8的输出端固定连接在托架4内，托架4滑动连接在底座7上，当油缸8作前后运动时，推动托架4、链轮3、链条2和刀夹1作前后滑动运动。

三根主轴抓刀及换刀动作：

当三主轴数控加工中心主轴需要由刀库来抓刀或换刀。首先三主轴在无刀情况下要到刀库抓刀。三主轴数控加工中心，三主轴归零位后主轴头停在抓刀位置，此时刀库伺服电机5启动，带动减速器6,带动链轮3旋转，带动链条2和刀夹1及刀具作循环运动，所有刀具已事先装在刀夹1上，由CNC控制伺服电机5停止在需要立即使用刀具在三主轴要抓刀的位置等候三主轴来抓刀。此时由PLC控制三个传感器9，要检测刀夹1，必须有刀才能继续下一动作。若无刀，则机床停止并报警。刀库油缸8进油带动托架4，链轮3，链条2和刀夹1前进。到达刀库设定点，由CNC控制机床三根主轴头同时向下方Z运动，使对应的三根刀柄插入三根主轴内的刀槽内，三轴数控加工中心由CNC控制启动抓紧刀柄动作，然后启动Y方向由电机带动立柱向前依Y方向运动。三主轴带着刀离开刀夹1，继续切削动作，此时刀库油缸8前端进油，带动托架4，链轮3链条2和刀夹1后退归零。而刀库伺服电机5并不启动，链轮3链条2和刀夹1仍停留在三主轴在抓刀时的位置，此时刀夹1已是空位，等候三主轴要换刀时将原来刀归还到原刀夹1的空位。

当三主轴数控加工中心主轴需要换刀时刀库油缸8进油带动托架4链轮3链条2和刀夹1前进到达刀库换刀的设定点，由CNC控制三主轴加工中心立柱带主轴头，而Y方向移动将三把刀放回到空位的刀夹1，CNC控制主轴头沿Z方向上升至抓刀点。此时刀库伺服电机5启动，带动减速器6，带动链轮3旋转带动链条2和刀夹1及刀具循环运动，由CNC控制伺服电机5停止在需要立即使用刀具在三主轴要抓刀的位置等候三主轴来抓刀，此时由PLC控制三个传感器9，检测刀夹1必须有刀，才能继续下一步三主轴抓刀动作。

Claims (3)

1.三主轴数控加工中心机床刀库结构，包括有链轮（3）、链条（2）、刀夹（1），其特征在于，所述的链轮（3）、链条（2）、刀夹（1）排列的形状为长方形，刀夹（1）上安装有三组传感器（9），三组传感器（9）之间的距离与三主轴的间距相配合。

2.根据权利要求1所述的三主轴数控加工中心机床刀库结构，其特征在于，在三轴数控加工中心做任何三主轴抓刀或换刀时，三组传感器（9）必须先检测刀夹（1）是否有刀或无刀状态，要配合三主轴抓刀或换刀动作，传感器（9）可传送信号到PLC示警。

3.根据权利要求1或2所述的三主轴数控加工中心机床刀库结构，其特征在于，当三主轴需要抓刀时，三主轴数控加工中心的三主轴归零位后，三主轴到达抓刀位置后，刀库油缸（8）进油，带动刀托架（4）链轮（3）链条（2）刀夹（1）和刀具及三组传感器(9)前进至三主轴抓刀位置下方，三主轴沿Z轴方向下降使对应的三个刀夹（1）上的刀具插入三主轴数控加工中心三个主轴内的刀槽内.三主轴头沿Y方向前进带同刀具进行下一步加工动作；当三主轴要换刀时首先三主轴要先将三主轴头上刀具放回到刀夹（1）原来刀具的位置，三主轴头已无刀状态，三主轴头沿Z方向上升到抓刀位置后，由CNC控制伺服电机（5）启动，带动减速器（6）链轮（3）链条（2）和刀夹（1）及刀具到达下一个需要使用刀具位置，三主轴头沿Z方向下降使对应的三个刀夹（1）的刀具插入三主轴内的刀槽内进行下一步加工动作。

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