CN205342602U - 嵌入式自动换头头库装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种嵌入式自动换头头库装置，属于龙门加工中心技术领域。立柱前端面均匀分布有多个向立柱内延伸的头库型腔，头库型腔内分别安装有头库机构。各头库机构中，头库支架固定在头库型腔内，头库支架的横截面呈上端开口的U形且头库支架的外壁分别与头库型腔的相应内壁相贴合；气缸的缸体固定在头库支架的底板上，气缸的活塞杆向前伸出且活塞杆前端通过连接板与附件头支架的底部相连接，附件头支架的左右两侧分别连接有滑块，滑块分别支撑在导轨上且可沿导轨前后移动，导轨分别固定在头库支架的内侧壁上。头库支架的前端口设有可以自动关闭的挡门。该装置与立柱融为一体，大大减少对工作空间的占用，使机床整体结构更加紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种嵌入式自动换头头库装置，属于数控龙门加工中心技术领域。
背景技术
龙门加工中心机床包括立于工作台两侧的立柱，两立柱的顶端连接有横梁，横梁上安装有滑枕座，滑枕座在横梁上可水平滑动，滑枕座上安装有可上下移动的滑枕，滑枕上安装有可升降的主轴。机床配备多种功能不同的附件头，能让机床满足多样化的加工要求，将多种加工功能集成到单个机床上，大大减少装卸时间，提高加工效率。头库是用来存放附件头的装置，头库装置的合理与否会直接的影响到机床的加工效率、范围、精度以及精度的保持等。
目前数控龙门加工中心使用的换头头库主要有以下几种：（1）固定在工作台后部：此种结构自动换头头库安装在工作台台面上。（2）安装在立柱的正面：自动头库安装在立柱面上，通过气缸或是用液压缸来使附件头进行交换。（3）采用小车完成换头工作，但是这种换头方式无法实现全自动的目标。（4）自动换头头库，已设计出了一种在龙门侧面由电动机驱动的自动换头头库，头库X轴采用交流伺服电机，经过减速箱降速后，通过齿轮齿条啮合实现头库的往复运动。
以上头库布置方法存在着这样或是那样的客观缺点：第（1）种固定在工作台后部，受台面与两立柱之间宽度的影响，头库容量有一定的限制，而且影响机床在X轴方向的加工范围。第（2）种加大了加工中心全防护的安装难度，对机床Y轴方向的加工范围有影响。第（3）种利用小车来完成运载附件头的操作，不仅会结构更加复杂，增添了实际装配过程中的难度，占用了更大的工作空间，同时也对控制精度提出了更为严格的要求。第（4）种头库虽然是设计在立柱侧面的，但是没有办法阻挡灰尘落入附件头需要同其他部件配合的部位，给零件的加工精度带来了障碍。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种嵌入式自动换头头库装置，可以与立柱融为一体，大大减少对工作空间的占用，使机床整体结构更加紧凑。
为解决以上技术问题，本实用新型的一种嵌入式自动换头头库装置，包括立柱，所述立柱的前端面自上而下均匀分布有多个沿X轴向立柱内延伸的头库型腔，各所述头库型腔内分别安装有放置附件头的头库机构。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：左右两立柱上分别布置了n个头库机构，总共可以容纳2n个头库机构的布置，头库机构不占用工作台行程，有利于增大机床的加工范围。
作为本实用新型的改进，所述头库机构包括头库支架、气缸和放置附件头的附件头支架，所述头库支架固定在所述头库型腔内，所述头库支架的横截面呈上端开口的U形且头库支架的外壁分别与所述头库型腔的相应内壁相贴合；所述气缸的缸体固定在所述头库支架的底板上，所述气缸的活塞杆向前伸出且活塞杆前端通过连接板与所述附件头支架的底部相连接，所述附件头支架的左右两侧分别连接有滑块，所述滑块分别支撑在导轨上且可沿导轨前后移动，所述导轨分别固定在所述头库支架的内侧壁上。附件头支架与气缸均位于头库支架的内腔，附件头放置在附件头支架上，附件头支架通过滑块可以在导轨上前后移动；当气缸的活塞杆伸出时，通过连接板带动附件头支架向前移动，附件头随附件头支架得以伸出立柱外；当气缸的活塞杆缩回时，通过连接板带动附件头支架向后移动，附件头支架得以缩回头库型腔内。该机构由一个气缸驱动，结构简单，成本低廉。
作为本实用新型的改进，所述头库支架的前端口设有可以自动关闭的挡门，所述挡门的下端两侧分别通过门轴铰接在所述头库支架上。平时挡门处于关闭状态，可以避免灰尘进入头库机构内腔；换头操作时，随着气缸活塞杆的伸出，附件头支架的最前端将挡门的上端向下推开，附件头及附件头支架得以伸出立柱外。
作为本实用新型的进一步改进，所述门轴上套装有扭簧，所述扭簧的两端分别插接在所述挡门和所述头库支架的扭簧孔中。挡门未受到外力作用时，扭簧的张力使挡门处于竖直关闭状态；当挡门受到向外的推力时，挡门克服扭簧的张力，上端向外旋转直至完全打开；当外力消失后，在扭簧张力作用下，挡门恢复关闭状态。
作为本实用新型的进一步改进，所述导轨的前端分别设有对所述滑块进行限位的止动销。止动销起到定位的作用，使得数控龙门加工中心的主轴进行换头操作时能够在固定的位置进行换头操作。
作为本实用新型的改进，所述头库支架的前端口两侧分别设有向外翻折的头库支架法兰，所述头库支架法兰通过螺钉固定在所述立柱的前端面上。头库支架类似于抽屉的结构，便于安装和拆卸，旋接螺钉即可很方便地将头库支架法兰固定在立柱上，拆除螺钉即可将整个头库机构很方便地抽出。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
图1为本实用新型嵌入式自动换头头库装置的整体示意图。
图2为立柱上某一个头库机构气缸处于伸出状态的主视图。
图3为图2中沿A-A的剖视图。
图4为图3中C部位的放大图。
图5为图2中沿B-B的剖视图。
图6为图2的立体图。
图7为图6中头库机构的立体图。
图8为立柱上某一个头库机构气缸处于缩回状态的主视图。
图9为图8中沿D-D的剖视图。
图10为图8的立体图。
图11为图10中头库机构的立体图。
图12为图11的立体分解图。
图13为挡门部位的结构示意图。
图14为图13中E部位的放大图。
图中：1.立柱；1a.头库型腔；2.头库支架；2a.头库支架法兰；3.气缸；4.连接板；5.附件头支架；6.滑块；7.导轨；8.挡门；9.门轴；10.扭簧；11.横梁；12.滑枕座；13.滑枕。
具体实施方式
如图1所示，龙门加工中心机床包括立于工作台两侧的立柱1，两立柱1的顶端连接有横梁11，横梁11上安装有滑枕座12，滑枕座12在横梁11上可水平滑动，滑枕座12上安装有可上下移动的滑枕13，滑枕13上安装有可升降的主轴。
如图1至图14所示，本实用新型的嵌入式自动换头头库装置包括立柱1，立柱1的前端面自上而下均匀分布有多个沿X轴向立柱内延伸的头库型腔1a，各头库型腔1a内分别安装有放置附件头的头库机构。
各头库机构包括头库支架2、气缸3和放置附件头的附件头支架5，头库支架2固定在头库型腔1a内，头库支架2的横截面呈上端开口的U形且头库支架2的外壁分别与头库型腔1a的相应内壁相贴合；气缸3的缸体固定在头库支架2的底板上，气缸3的活塞杆向前伸出且活塞杆前端通过连接板4与附件头支架5的底部相连接，附件头支架5的左右两侧分别连接有滑块6，滑块6分别支撑在导轨7上且可沿导轨7前后移动，导轨7分别固定在头库支架2的内侧壁上。
左右两立柱上分别布置了n个头库机构，总共可以容纳2n个头库机构的布置，头库机构不占用工作台行程，有利于增大机床的加工范围。附件头支架5与气缸3均位于头库支架2的内腔，附件头放置在附件头支架5上，附件头支架5通过滑块6可以在导轨7上前后移动；当气缸3的活塞杆伸出时，通过连接板4带动附件头支架5向前移动，附件头随附件头支架5得以伸出立柱外；当气缸3的活塞杆缩回时，通过连接板4带动附件头支架5向后移动，附件头支架5得以缩回头库型腔1a内。该机构由一个气缸驱动，结构简单，成本低廉。
头库支架2的前端口设有可以自动关闭的挡门8，挡门8的下端两侧分别通过门轴9铰接在头库支架2上。平时挡门8处于关闭状态，可以避免灰尘进入头库机构内腔；换头操作时，随着气缸活塞杆的伸出，附件头支架5的最前端将挡门8的上端向下推开，附件头及附件头支架5得以伸出立柱外。
门轴9上套装有扭簧10，扭簧10的两端分别插接在挡门8和头库支架2的扭簧孔中。挡门8未受到外力作用时，扭簧10的张力使挡门8处于竖直关闭状态；当挡门8受到向外的推力时，挡门8克服扭簧10的张力，上端向外旋转直至完全打开；当外力消失后，在扭簧10张力作用下，挡门8恢复关闭状态。
导轨7的前端分别设有对滑块6进行限位的止动销。止动销起到定位的作用，使得数控龙门加工中心的主轴进行换头操作时能够在固定的位置进行换头操作。
头库支架2的前端口两侧分别设有向外翻折的头库支架法兰2a，头库支架法兰2a通过螺钉固定在立柱的前端面上。头库支架2类似于抽屉的结构，便于安装和拆卸，旋接螺钉即可很方便地将头库支架法兰2a固定在立柱上，拆除螺钉即可将整个头库机构很方便地抽出。
以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，驱动机构可以采用其它部件代替气缸，例如可以通过电机驱动及齿轮与齿条的传动实现附件头支架的往复运动等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
Claims (6)
1.一种嵌入式自动换头头库装置，包括立柱，其特征在于：所述立柱的前端面自上而下均匀分布有多个沿X轴向立柱内延伸的头库型腔，各所述头库型腔内分别安装有放置附件头的头库机构。
2.根据权利要求1所述的嵌入式自动换头头库装置，其特征在于：所述头库机构包括头库支架、气缸和放置附件头的附件头支架，所述头库支架固定在所述头库型腔内，所述头库支架的横截面呈上端开口的U形且头库支架的外壁分别与所述头库型腔的相应内壁相贴合；所述气缸的缸体固定在所述头库支架的底板上，所述气缸的活塞杆向前伸出且活塞杆前端通过连接板与所述附件头支架的底部相连接，所述附件头支架的左右两侧分别连接有滑块，所述滑块分别支撑在导轨上且可沿导轨前后移动，所述导轨分别固定在所述头库支架的内侧壁上。
3.根据权利要求2所述的嵌入式自动换头头库装置，其特征在于：所述头库支架的前端口设有可以自动关闭的挡门，所述挡门的下端两侧分别通过门轴铰接在所述头库支架上。
4.根据权利要求3所述的嵌入式自动换头头库装置，其特征在于：所述门轴上套装有扭簧，所述扭簧的两端分别插接在所述挡门和所述头库支架的扭簧孔中。
5.根据权利要求2所述的嵌入式自动换头头库装置，其特征在于：所述导轨的前端分别设有对所述滑块进行限位的止动销。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的嵌入式自动换头头库装置，其特征在于：所述头库支架的前端口两侧分别设有向外翻折的头库支架法兰，所述头库支架法兰通过螺钉固定在所述立柱的前端面上。
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