CN204366572U - 伺服夹臂式刀库 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种伺服夹臂式刀库，包括支架、中心轴、转动盘、驱传动组件、旋转刀盘以及夹臂式刀爪，夹臂式刀爪用以装载刀具，传动组件带动转动盘及旋转刀盘整体旋转；传动组件包括分度盘，分度盘的运转带动旋转刀盘旋转。本实用新型通过旋转刀盘与转动盘固定连接，旋转刀盘整体只做旋转运动，不与中心轴发生上下相对运动。旋转刀盘根据控制指令要求旋转对应角度，然后夹臂式刀爪通过滚轮与中心轴发生相对运动，配合中心轴进行换刀，这样省去了质量较大的旋转刀盘的上下运动，增强了刀库的稳定性，延长了刀库的使用寿命。

Description

伺服夹臂式刀库

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种伺服夹臂式刀库。

背景技术

数控加工过程中，刀库是一种提供储刀及换刀的装置，刀库中包含自动换刀机构以及多把刀具以满足不同的加工需求。现有技术中，刀库大都通过轴承固定在支架上，依靠拉力弹簧的作用，与中心轴做相对运动来实现换刀。换刀过程中，刀库整体与中心轴做相对运动。

这类结构的缺陷是刀库整体质量大，当刀库与中心轴做相对运动时，拉力弹簧受力较大，容易损坏，刀库寿命低。同时刀库在运动过程中，与中心轴摩擦较大，噪声大，刀具与中心轴的对位过程偏差较大，精度不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中刀库存在容量小，换刀速度慢，换刀时定位精确度不高的缺陷，提供一种伺服夹臂式刀库，能够很好解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种伺服夹臂式刀库，包括支架、设置在所述支架上的中心轴、套装在所述中心轴上的转动盘、驱动所述转动盘运动的传动组件、固定设置在所述转动盘上的旋转刀盘以及均布在所述旋转刀盘上的多个夹臂式刀爪，所述夹臂式刀爪用以装载刀具，所述传动组件带动所述转动盘及所述旋转刀盘整体旋转；所述传动组件包括分度盘，所述分度盘安装在所述中心轴上且与所述转动盘固定连接，所述分度盘的运转带动所述旋转刀盘旋转。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，进一步地，所述传动组件还包括伺服电机、减速机以及蜗杆，所述伺服电机通过联轴器与所述减速机相连，所述减速机带动所述蜗杆运转。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，进一步地，所述夹臂式刀爪两侧设有滚轮，以使所述夹臂式刀爪可沿所述中心轴的外侧做相对运动，进而配合换刀。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，优选地，所述蜗杆的一侧安装有计数器以对所述蜗杆的旋转圈数进行计数。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，进一步地，所述分度盘上设有多个凸轮轴承随动器，以使所述分度盘分隔成等间距的分度；所述蜗杆每旋转一圈，所述分度盘刚好转动相邻所述凸轮轴承随动器的位移。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，优选地，所述蜗杆包括一蜗杆分度曲面，所述蜗杆分度曲面呈圆柱形，所述凸轮轴承随动器与所述蜗杆分度曲面无缝贴合以实现所述蜗杆带动所述分度盘无间隙旋转。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，优选地，所述夹臂式刀爪数量为十六个，所述夹臂式刀爪的凸起部嵌入所述刀具的凹槽；所述凸轮轴承随动器的数量与所述夹臂式刀爪的数量相同。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，进一步地，所述夹臂式刀爪的外部设有一刚性防护罩。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，具体地，所述伺服电机的控制单元包括CPU模块、编码器、伺服驱动器以及位置检测模块。

本实用新型提供一种伺服夹臂式刀库，进一步地，还包括刀库箱体，所述传动组件内置于所述刀库箱体。

本实用新型可达到以下有益效果：通过旋转刀盘与转动盘固定连接，旋转刀盘整体只做旋转运动，不与中心轴发生上下相对运动。旋转刀盘根据控制指令要求旋转相应的角度，然后夹臂式刀爪通过滚轮与中心轴做相对运动，配合中心轴进行换刀，这样省去了质量较大的旋转刀盘的上下运动，增强了刀库的稳定性，延长了刀库的使用寿命。同时换刀的时候，刀具和中心轴对位允许存在一定的误差，而不会使中心轴因装刀具的偏差而影响加工件的尺寸精度。

本实用新型通过设置闭环控制系统，使换刀能够快速响应，通过蜗杆及分度盘相互配合传动，蜗杆转动一圈，分度盘旋转一个分度，使旋转刀盘产生准确的角度旋转，提升生产效率和产品质量。同时，本实用新型具有更大刀具容量，可以满足更多的换刀需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供的伺服夹臂式刀库的爆炸示意图；

图2是本实用新型提供的伺服夹臂式刀库的主视示意图；

图3是图2的A-A剖视示意图；

图4是图2的B-B剖视示意图；

附图标号说明：

1、转动盘                2、凸轮轴承随动器

3、分度盘                4、中心轴

5、夹臂式刀爪            6、减速机

7、蜗杆                  8、伺服电机

9、刀库箱体              10、刀爪固定座

11、刚性防护罩           12、旋转刀盘

13、计数器

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供一个实施例，一种伺服夹臂式刀库包括支架图未示、设置在支架上的中心轴4、套装在中心轴4上的转动盘1、驱动转动盘1运动的传动组件、固定设置在转动盘1上的旋转刀盘12以及均布在旋转刀盘12上的多个夹臂式刀爪5。夹臂式刀爪5用以装载刀具，传动组件带动转动盘1及旋转刀盘12整体旋转。具体地，如图1所示，传动组件包括分度盘3，分度盘3安装在中心轴4上且与转动盘1固定连接，分度盘3的运转带动旋转刀盘12旋转。

如图1-图4所示，传动组件还包括伺服电机8、减速机6以及蜗杆7，伺服电机8通过联轴器与减速机6相连，减速机6带动蜗杆7运转，蜗杆7驱动分度盘3转动。

在上述技术方案的基础上，如图1所示，夹臂式刀爪5两侧设有滚轮，以使夹臂式刀爪5可沿中心轴4的外侧做相对运动，进而配合换刀。

在上述技术方案的基础上，如图1所示，还包括刀爪固定座10，夹臂式刀爪5通过刀爪固定座10定位在旋转刀盘12上。

如图1所示，蜗杆7的一侧安装有计数器13以对蜗杆7的旋转圈数进行计数。

进一步地，如图1和图3所示，分度盘3上设有多个凸轮轴承随动器2，以使分度盘3分隔成等间距的分度。蜗杆7每旋转一圈，分度盘3刚好转动相邻凸轮轴承随动器2的位移。

作为优选，如图1所示，蜗杆7包括一蜗杆分度曲面，蜗杆分度曲面呈圆柱形，凸轮轴承随动器2与蜗杆分度曲面无缝贴合以实现蜗杆7带动分度盘3无间隙旋转。

作为优选，如图1、图3所示，夹臂式刀爪5数量为十六个，夹臂式刀爪5的凸起部嵌入刀具的凹槽。凸轮轴承随动器2的数量与夹臂式刀爪5的数量相同。

为了保护夹臂式刀爪，如图1所示，夹臂式刀爪5的外部设有一刚性防护罩11。

在上述技术方案的基础上，为了提高响应速度，从而提供精度，还包括闭环控制系统，该闭环控制系统包括CPU模块、编码器、伺服驱动器以及位置检测模块。当需要惊醒换刀时，伺服电机8快速响应，带动减速机6，减速机6带动蜗杆7，蜗杆7带动分度盘3运转，进而带动16T旋转刀盘12旋转，从而实现换刀动作快速响应，换刀时间在0.8-1.3秒之间。换刀时，蜗杆7每转动一圈，通过凸轮轴承随动器2的控制，使分度盘3刚好旋转一个分度，从而使旋转刀盘12刚好旋转一个刀爪的角度，即通过蜗杆7旋转圈数来控制旋转刀盘12的旋转角度。蜗杆7一侧的计数器13对蜗杆的旋转圈数进行计数，当计数器13数量达到程序设定数量时，蜗杆7停止旋转，完成一次换刀旋转，实现了旋转刀盘12在换刀过程的精确定位。

在上述技术方案的基础上，还包括刀库箱体9，传动组件内置于刀库箱体9内。

本实用新型通过旋转刀盘12与转动盘1固定连接，旋转刀盘12整体只做旋转运动，不与中心轴4发生上下相对运动。旋转刀盘12根据控制指令要求旋转相应的角度，然后夹臂式刀爪5通过滚轮与中心轴4做相对运动，配合中心轴4进行换刀，这样省去了质量较大的旋转刀盘12的上下运动，增强了刀库的稳定性，延长了刀库的使用寿命。同时换刀的时候，刀具和中心轴4对位允许存在一定的误差，而不会使中心轴4因装刀具的偏差而影响加工件的尺寸精度。

本实用新型通过设置闭环控制系统，使换刀操作能够快速得到响应，通过蜗杆7及分度盘3相互配合传动，蜗杆7转动一圈，分度盘3旋转一个分度，使旋转刀盘12产生准确的角度旋转，提升生产效率和产品质量。同时，本实用新型具有更大刀具容量，可以满足更多的换刀需求。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种伺服夹臂式刀库，其特征在于：

包括支架、设置在所述支架上的中心轴(4)、套装在所述中心轴(4)上的转动盘(1)、驱动所述转动盘(1)运动的传动组件、固定设置在所述转动盘(1)上的旋转刀盘(12)以及均布在所述旋转刀盘(12)上的多个夹臂式刀爪(5)，所述夹臂式刀爪(5)用以装载刀具，所述传动组件带动所述转动盘(1)及所述旋转刀盘(12)整体旋转；

所述传动组件包括分度盘(3)，所述分度盘(3)安装在所述中心轴(4)上且与所述转动盘(1)固定连接，所述分度盘(3)的运转带动所述旋转刀盘(12)旋转。

2.根据权利要求1所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述传动组件还包括伺服电机(8)、减速机(6)以及蜗杆(7)，所述伺服电机(8)通过联轴器与所述减速机(6)相连，所述减速机(6)带动所述蜗杆(7)运转，所述蜗杆(7)驱动所述分度盘(3)转动。

3.根据权利要求2所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述夹臂式刀爪(5)两侧设有滚轮，以使所述夹臂式刀爪(5)可沿所述中心轴(4)的外侧做相对运动，进而配合换刀。

4.根据权利要求3所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述蜗杆(7)的一侧安装有计数器(13)以对所述蜗杆(7)的旋转圈数进行计数。

5.根据权利要求4所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述分度盘(3)上设有多个凸轮轴承随动器(2)，以使所述分度盘(3)分隔成等间距的分度；所述蜗杆(7)每旋转一圈，所述分度盘(3)刚好转动相邻所述凸轮轴承随动器(2)的位移。

6.根据权利要求5所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述蜗杆(7)包括一蜗杆分度曲面，所述蜗杆分度曲面呈圆柱形，所述凸轮轴承随动器(2)与所述蜗杆分度曲面无缝贴合以实现所述蜗杆(7)带动所述分度盘(3)无间隙旋转。

7.根据权利要求6所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述夹臂式刀爪(5)数量为十六个，所述夹臂式刀爪(5)的凸起部嵌入所述刀具的凹槽；所述凸轮轴承随动器(2)的数量与所述夹臂式刀爪(5)的数量相同。

8.根据权利要求7所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，所述夹臂式刀爪(5)的外部设有一刚性防护罩(11)。

9.根据权利要求8所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，还包括闭环控制系统，所述闭环控制系统包括CPU模块、编码器、伺服驱动器以及位置检测模块。

10.根据权利要求9所述的伺服夹臂式刀库，其特征在于，还包括刀库箱体(9)，所述传动组件内置于所述刀库箱体(9)。