CN203557167U - 一种飞碟式快速换刀刀库机构 - Google Patents

Abstract

一种飞碟式快速换刀刀库机构，包括箱体固定座、箱体、背钣金罩，一对感应接头穿过背钣金罩，凸轮轴有一对凸轮头近接感应块，箱体左侧有一原点感应接头；凸轮轴中部位置有凸轮，凸轮上有呈螺旋状凹槽，凹槽宽度与滚轮滚针轴承外径一致；一分度盘贯穿箱体盖板中心孔；箱体和凸轮轴右外侧有减速马达电机，减速马达电机端部处有一电机皮带轮，凸轮轴端部固定一凸轮轴皮带轮；箱体盖板前有一刀盘，刀盘为一整体，由若干平面构成，每个平面分别与一刀爪固定连接。刀爪的半圆形缺口，其两侧均有一颗可以向内活动并复位的固定钢球。本实用新型刀盘和刀爪用螺栓连接，增强刀爪刚度，有效抵御机床主轴所带来的冲击力，保证换刀精度。

Description

一种飞碟式快速换刀刀库机构

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其指一种飞碟式快速换刀刀库机构。

背景技术

机床加工领域中，刀库作为一种在自动化加工过程中必不可少的存刀和换刀的基本装置。在现有技术中，飞碟式刀库的换刀机构主要是采用夹臂式的换刀结构，该结构的刀爪和刀盘通过铰接方式相连，当机床主轴下行并夹持标准刀具，或者机床主轴上的刀具重新放置到空闲的刀爪时，机床主轴都会对刀爪产生一定的冲击。长久使用后，刀爪和刀盘的铰接位置会发生一定程度上的松脱，从而造成刀爪和刀盘的装配关系不可靠，容易导致机床主轴将刀具放置在刀爪的位置不正确，刀具可能脱落至加工工件上，造成加工工件的损坏，甚至威胁到操作员工的生命安全。

发明内容

本实用新型的目的主要在于克服现有技术中刀盘与刀爪的夹臂式结构，铰接位置容易松脱的缺点，改变刀盘和刀爪的连接结构方式，提供一种安全可靠并且维护便捷的飞碟式快速换刀刀库机构。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种飞碟式快速换刀刀库机构，它包括箱体固定座，位于箱体固定座下方并与其固定的箱体，箱体背面固联一背钣金罩，该背钣金罩向下位置处有一缺口；在背钣金罩上远离减速马达电机的一侧，穿过背钣金罩有一对感应接头，在凸轮轴远离减速马达电机的一端有一对凸轮头近接感应块，箱体左侧有一原点感应接头，其中该原点感应接头被原点定位支架固定在箱体的左侧；在凸轮轴的中部位置设有凸轮，该凸轮上附有呈螺旋状的凹槽，该凹槽的宽度与滚轮滚针轴承外径相一致；在箱体盖板和箱体之间，贯穿箱体盖板中心孔有一分度盘；箱体盖板前有一穿过分度盘的刀盘，所述刀盘为一整体式结构，其边沿由若干完全相同并向外倾斜的平板拼接组成，每个平板分别与一刀爪固定连接；所述箱体和凸轮轴的右外侧有一减速马达电机，该减速马达电机靠近凸轮轴的端部处固定电机皮带轮，电机皮带轮和减速马达电机间有一深沟球轴承，该深沟球轴承和电机皮带轮紧密靠近，在凸轮轴接近减速马达电机的端部固定一凸轮轴皮带轮，所述的电机皮带轮与该凸轮轴皮带轮水平平齐。所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，所述背钣金罩上开有的缺口，该缺口从中心沿半径方向一端整体贯通。

所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，所述一对感应接头与一对凸轮头近接感应块分别相对，同时一对凸轮头近接感应块在实际工作时，两者中心线形成一夹角。

所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，所述分度盘贯穿箱体盖板的部分为轴状，另一部分则为法兰盘状，滚轮滚针轴承沿分度盘的中心轴线呈周向均匀排布。

所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，所述刀盘上的平板横截面呈正梯形状，内部分布四个用于固定刀爪的定位通孔，并且每个平板向外表面中间开有用于刀爪定位的定位凹槽，刀爪夹持标准刀具的半圆形缺口，其两侧均有一颗可以向内一定程度活动的固定钢球。

本实用新型在采用了上述方案后，其最大的优点在于刀盘和刀爪采用了螺栓直接相连，避免现有技术的夹臂式结构的铰链相接，长久使用铰链会存在一定的松脱，会存在一定的安全隐患。同时刀盘和刀爪使用螺栓连接，增强刀爪的整体刚度，在机床主轴的换刀过程中，有效抵御机床主轴所带来的冲击力，而且保证换刀精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的刀盘和刀爪装配关系图。

图3为本实用新型的刀盘的结构图。

图4 为本实用新型的刀爪和标准刀具装配关系图。

具体实施方式

下面结合一具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见附图1至附图4所示，本实施例中，包括一箱体固定座1，箱体固定座1安装在箱体3上。箱体3的背面位置连接一背钣金罩2，所述背钣金罩2开有从其中心沿半径方向底端整体贯通背钣金罩2的缺口201，该缺口201在实际的换刀时，可以对机床主轴产生避让作用。在背钣金罩2远离减速马达电机15的一侧被一对感应接头4贯穿，在凸轮轴12远离减速马达电机15的一端有一对凸轮头近接感应块7分别对应一对感应接头4，该凸轮头近接感应块7为扇形状，其狭窄一端和凸轮轴12垂直固定相连，一对凸轮头近接感应块7安装在凸轮轴12后，两者的对称中心线形成一定的夹角。箱体3的左侧有一原点感应接头6，该原点感应接头6被原点固定支架5固定在箱体3的左侧上。凸轮轴12的中间位置上安装有凸轮11，凸轮11上带有呈螺旋状的凹槽1101。所述箱体3被一箱体盖板20遮盖，在箱体3和箱体盖板20之间有一贯穿箱体盖板20中心孔2001的分度盘8，该分度盘8贯穿箱体盖板20的部分结构呈长轴状，另一端则为法兰盘状。在分度盘8法兰盘转底面上，沿着其轴向中心线周向均匀分布滚轮滚针轴承19，其外径尺寸与凸轮11上凹槽1101的宽度相一致，保证滚轮滚针轴承19在凹槽1101滚动时可以准确工作，从而保证相应分度盘8的运作精度。在凸轮轴12和箱体3的右外侧有一减速马达电机15，该减速马达电机15在靠近凸轮轴12的轴端部设有一电机皮带轮14，在减速马达电机15与电机皮带轮14之间，一深沟球轴承16与电机皮带轮14相互靠近，保证电机皮带轮14运转的稳定性。在相邻的凸轮轴12靠近减速马达电机的一端有一凸轮轴皮带轮13，其中该凸轮轴皮带轮13与电机皮带轮14在同一水平面上相互平齐，两者的皮带连接关系保证传动稳定。箱体盖板20前有一被分度盘8轴状结构穿过的刀盘24，所述的刀盘24整体外型呈盘状，刀盘24有一圈整体由中心向外扩张并倾斜的边沿2401，该边沿2401的侧外表面是由若干完全相同的平面2402组成。所述平面2402呈现正梯形状，每个平面2402上均有四个用于固定刀爪23的定位通孔2403，在每个平面2402的边界衔接位置的内侧有一筋2405，该筋2405能够增强刀盘24的整体强度。每个平面 2402的中心结构位置上，有一定位凹槽2404，该定位凹槽2404的作用主要是在刀爪23安装在刀盘24上时确定其定位精准，增强两者的紧固程度，从而提高刀爪23的实际工作强度。在每一个刀爪23中，刀爪中有一个半圆形缺口2301，该半圆形缺口2301的左右两侧均有一颗可以向内一定程度活动并复位的固定钢球27。 

在实际的工况中，减速马达电机15根据机床所传递的换刀信号转动，带动电机皮带轮14旋转，电动皮带轮14通过皮带传动的方式将动力传递到凸轮轴皮带轮13，凸轮轴12被凸轮轴皮带轮13带动。因为滚轮滚针轴承19在实际工况中，最少有一个滚轮滚针轴承19卡在凸轮11上的凹槽1101内，在凸轮11的凹槽1101不断旋转下，滚轮滚针轴承19也被凹槽1101带动绕分度盘8的轴线中心线旋转，从而分度盘8也被滚轮滚针轴承19带动而旋转。在凸轮轴12上的一对凸轮头近接感应块7，分别对应定位感应接头401和计数感应接头402，因为一对凸轮头近接感应块7两者中心线之间存在一定的夹角，凸轮头近接感应块7在旋转一周则先后对感应接头4动作一次，加上分度盘8在旋转一周后也对原点感应接头6动作一次，三个感应接头动作所产生的数字信号反馈到机床的控制器中，从而确定分度盘8中的刀爪23在分度盘的最低处的刀具编号。在机床主轴需要换刀时，分度盘8提前将预先设定并与机床主轴上的刀对应编号的空闲的刀爪23转至最低点，机床主轴停止转运后，箱体固定座1将刀库从上往下旋转，直到最低处的刀爪23与机床主轴最接近，机床主轴将刀的标准刀柄26压进空闲的刀爪23，松开标准刀柄26后抬升至不干涉刀库的位置，同时分度头8将带有需要新装夹刀具的刀爪23旋转至最低处后，机床主轴重新下降并夹紧对应的刀具的标准刀柄26，刀库在箱体固定座1的带动，整体向上旋转到固定位置后静止，这样的过程在机床加工过程中，刀具更换时不断重复进行，实现刀具的快速更换。

采用本实用新型的一种飞碟式快速换刀刀库机构，因为一整体的刀盘24和刀爪23是通过螺栓固定，这样可以避免夹臂式刀库中的刀爪在长久受到机床主轴的冲击力后，刀爪和刀盘之间的铰接不可靠，造成刀具松脱。刀盘24和刀爪23直接固定，可以提高刀爪23的强度，标准刀柄26的定位和工作相对准确可靠。刀具的更换过程控制由三个感应接头直接确定刀盘的位置，定位精确可靠，自动实现换刀，改变了在传统加工上以人为主的生产方式，并且其快速更换刀具，满足各种不同的加工需求，大幅度地缩短加工时间，降低劳动强度和生产成本。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种飞碟式快速换刀刀库机构，它包括箱体固定座（1），位于箱体固定座（1）下方并与其固定的箱体（3），箱体(3)背面固联一背钣金罩（2），该背钣金罩（2）向下开有一缺口（201）；在背钣金罩（2）上远离减速马达电机（15）的一侧，穿过背钣金罩（2）有一对感应接头（4），在凸轮轴（12）远离减速马达电机（15）的一端有一对凸轮头近接感应块（7），箱体（3）左侧有一原点感应接头（6），其中该原点感应接头（6）被原点定位支架（7）固定在箱体（3）的左侧；在凸轮轴（12）的中部位置设有凸轮（11），该凸轮（11）上附有呈螺旋状的凹槽（1101），该凹槽（1101）的宽度与滚轮滚针轴承（19）外径相一致；在箱体盖板（20）和箱体（3）之间，贯穿箱体盖板（20）中心孔（2001）有一分度盘（8）；所述箱体（3）和凸轮轴（12）的右外侧有一减速马达电机（15），该减速马达电机（15）靠近凸轮轴（12）的轴端部处固定一电机皮带轮（14），电机皮带轮（14）和减速马达电机（15）间有一深沟球轴承（16），该深沟球轴承（16）和电机皮带轮（14）紧密相邻，在凸轮轴（12）接近减速马达电机（15）的端部固定一凸轮轴皮带轮（13），所述的电机皮带轮（14）与该凸轮轴皮带轮（13）水平平齐；其特征在于：箱体盖板（20）前有一被分度盘穿过（8）的刀盘（24），所述刀盘（24）为一整体盘状结构，其边沿（2401）由刀盘（24）中心向外倾斜，其边沿（2401）的侧外表面由若干形状相同的平面（2402）构成，每个平面（2402）分别与一刀爪（23）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，其特征在于：所述背钣金罩（2）上开有的缺口（201），该缺口（201）从中心沿半径方向底端整体贯通背钣金罩（2）。

3.根据权利要求1所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，其特征在于：所述一对感应接头（4）包括定位感应接头（401）和计数感应接头（402），两个接头分别与一对凸轮头近接感应块（7）分别相对，同时一对凸轮头近接感应块（7）两者的对称中心线形成一夹角。

4.根据权利要求1所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，其特征在于：所述分度盘（8）贯穿箱体盖板（20）的部分为轴状，另一部分则为法兰盘状，两部分为一整体，滚轮滚针轴承（19）沿分度盘（8）的中心轴线呈周向均匀排布。

5.根据权利要求1所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，其特征在于：所述刀盘（24）上边沿（2401）上侧外表面的平面（2402）横截面呈正梯形状，其分布四个用于固定刀爪（23）的定位通孔（2403），并且每个平面（2402）中间开有用于刀爪（23）定位的定位凹槽（2404），每个平面（2402）的中间衔接位置的内侧有一加强筋（2405）。

6.根据权利要求1所述的一种飞碟式快速换刀刀库机构，其特征在于：所述刀爪（23）夹持标准刀具（26）的半圆形缺口（2301），其两侧均有一颗可以向内一定程度活动并复位的固定钢球（27）。

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