CN208099890U - 换刀装置 - Google Patents

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孙希林
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Abstract

本实用新型涉及自动加工中心技术领域,涉及换刀装置。包括刀库、刀位、刀架、信号检测器和动力源;信号检测器和动力源均设置在刀库上;刀库上开设有导向槽,导向槽位于刀架下方,且导向槽内设有导向杆,导向杆上套设有与刀架连接的支撑环,导向杆上活动套接有第一压缩弹簧;多个刀位上均设置有与信号检测器适配的信号源。具体的,在使用过程中刀库旋转,设置在刀库上的动力源推动刀架,使指定的刀架伸出,当刀库转动时,信号检测器会检测每一个刀架,当转动到指定刀具的刀架上时,动力源会进行运动进而推动刀架,使机床主轴能够与刀具连接。通过刀库的旋转和运动达到自动换刀的目的,结构简单,便于精准控制,提高了工作效率和可靠性能。

Description

换刀装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及自动加工中心技术领域,具体而言,涉及换刀装置。
背景技术
[0002]目前越来越多的数控机床配备有机械手刀库,以便一次装夹完成复杂零件的加 工,从而提高加工效率,尤其对于卧式加工中心,刀库往往为标准配置。现有的机械手刀库, 其换刀臂装配在刀库凸轮箱上,刀库凸轮箱与刀库固定连接,换刀时刀库凸轮箱在电机的 驱动下驱动换刀臂在一定角度范围内转动并完成换刀。
[0003]但是使用机械手作为换刀机构时,由于机械手的原因会使换刀机构结构复杂,稳 定性和可靠性不足,同时所需要的安装控件交大,不利于自动加工中心的快速工作。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种换刀装置,以缓解现有技术中的技术问题。
[0005] 本实用新型实施例提供了一种换刀装置,包括刀库、周布设置在所述刀库上的刀 位、设置在所述刀位上的刀架、用于检测所述刀架位置的信号检测器和用于带动所述刀架 运动的动力源;
[0006] 所述信号检测器和所述动力源均设置在所述刀库上;
[0007] 所述刀库上开设有导向槽,所述导向槽位于所述刀架下方,且所述导向槽内设有 导向杆,所述导向杆上套设有与所述刀架连接的支撑环,所述导向杆上活动套接有第一压 缩弹簧;
[0008] 多个所述刀位上均设置有与所述信号检测器适配的信号源。
[0009] 本实用新型实施例提供了第一种可能的实施方式,其中,上述刀库中间设有刀库 轴,所述刀库轴通过连接块与所述动力源连接。
[0010] 本实用新型实施例提供了第二种可能的实施方式,其中,上述刀库轴下方设置有 电动机,所述电动机下方设置有与所述电动机连接的齒轮;
[0011] 所述刀库底部设置有与所述齿轮适配的齿圈。
[0012] 本实用新型实施例提供了第三种可能的实施方式,其中,上述刀库上设置有第一 滑轨和第二滑轨,所述动力源活动设置在所述第一滑轨和所述第二滑轨上。
[0013] 本实用新型实施例提供了第四种可能的实施方式,其中,上述刀架前端内侧开有 盲孔,所述盲孔内设有第二压缩弹簧,所述第:压缩弹賛外端为滚珠。
[0014] 本实用新型实施例提供了第五种可能的实施方式,其中,上述滚珠直径小于盲孔 内径,所述滚珠直径大于盲孔开口处直径。&
[0015] 本实用新型实施例提供了第六种可能的实施方式,其中,上述齿圈外侧设有防护 罩。
[0016] 本实用新型实施例提供了第七种纟的实^方式,其中,上述刀架上活动连接有 刀柄,所述刀柄中部设有刀娜,所述刀_端设有定位头。
[0017] 本实用新型实施例提供了第八种可能的实施方式,其中,上述刀柄通过刀架槽活 动连接在刀架上。
[0018] 本实用新型实施例提供了第九种可能的实施方式,其中,上述刀柄通过定位头与 机床主轴活动连接。
[0019] 有益效果:
[0020]本实用新型实施例提供了一种换刀装置,包括刀库、周布设置在刀库上的刀位、设 置在刀位上的刀架、用于检测刀架位置的信号检测器和用于带动刀架运动的动力源;信号 检测器和动力源均设置在刀库上;刀库上开设有导向槽,导向槽位于刀架下方,且导向槽内 设有导向杆,导向杆上套设有与刀架连接的支撑环,导向杆上活动套接有第一压缩弹簧;多 个刀位上均设置有与信号检测器适配的信号源。具体的,在使用过程中刀库旋转,设置在刀 库上的动力源推动刀架,使指定的刀架伸出,当刀库转动时,信号检测器会检测每一个刀 架,当转动到指定刀具的刀架上时,动力源会进行运动进而推动刀架,使机床主轴能够与刀 具连接。通过刀库的旋转和运动达到自动换刀的目的,结构简单,便于精准控制,提高了工 作效率和可靠性能。
[0021] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书 中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明 书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0022] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并 配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对
具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述 中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性 劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本实用新型实施例提供的换刀装置的示意图;
[0025]图2为本实用新型实施例提供的换刀装置的仰视图;
[0026]图3为本实用新型实施例提供的换刀装置的结构示意图;
[0027]图4为本实用新型实施例提供的换刀装置的中刀架局部的结构示意图。
[0028]图标:100 —刀库;110—导向槽;120—导向杆;130—支撑环;140 —第一压缩弹簧; 150 —电动机;160 —齿轮;170 —齿圈;180—第一滑轨;190—第二滑轨;200 —刀位;300—刀 架;310 —盲孔;32〇—第二压缩弹簧;330 —滚珠;400 —信号检测器;500—动力源;600—防 护罩。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的 实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用 新型保护的范围。
[0030] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽 度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、 “顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型 的限制。
[0031] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个 以上,除非另有明确具体的限定。
[0032] 在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固 定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是 机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个 元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据 具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0034] 参考图1 一图4所示:
[0035] 本实用新型实施例提供了一种换刀装置,包括刀库100、周布设置在刀库1〇〇上的 刀位2〇0、设置在刀位2〇0上的刀架300、用于检测刀架3〇0位置的信号检测器400和用于带动 刀架3〇〇运动的动力源5〇0;信号检测器400和动力源500均设置在刀库100上;刀库100上开 设有导向槽110,导向槽110位于刀架300下方,且导向槽110内设有导向杆120,导向杆120上 套设有与刀架300连接的支撑环13〇,导向杆120上活动套接有第一压缩弹簧140;多个刀位 200上均设置有与信号检测器400适配的信号源。
[0036]本实用新型实施例提供了一种换刀装置,包括刀库1〇〇、周布设置在刀库10〇上的 刀位2〇〇、设置在刀位2〇0上的刀架3〇0、用于检测刀架300位置的信号检测器400和用于带动 刀架300运动的动力源5〇〇;信号检测器400和动力源5〇0均设置在刀库1〇〇上;刀库1〇〇上开 设有导向槽110,导向槽110位于刀架300下方,且导向槽110内设有导向杆120,导向杆120上 套设有与刀架3〇〇连接的支撑环130,导向杆120上活动套接有第一压缩弹簧140;多个刀位 200上均设置有与信号检测器400适配的信号源。具体的,在使用过程中刀库100旋转,设置 在刀库100上的动力源500推动刀架3〇0,使指定的刀架300伸出,当刀库100转动时,信号检 测器400会检测每一个刀架3〇〇,当转动到指定刀具的刀架3〇〇上时,动力源500会进行运动 进而推动刀架300,使机床主轴能够与刀具连接。通过刀库1〇〇的旋转和运动达到自动换刀 的目的,结构简单,便于精准控制,提高了工作效率和可靠性能。
[0037]具体的,没把刀架3〇0上均贴有信号源,当进行换刀作用时,信号检测器400会检测 动力源500对应的刀架3〇〇上的信号源,从而得知此刀架3〇〇上承载有什么型号的刀具,提高 精度。
[0038]本实施例的可选方案中,刀库100中间设有刀库100轴,刀库1〇〇轴通过连接块与动 力源500连接。
[0039]本实施例的可选方案中,刀库100轴下方设置有电动机15〇,电动机15〇下方设置有 与电动机150连接的齿轮16〇;刀库1〇〇底部设置有与齿轮16〇适配的齿圈17〇〇
[0040]本实施例的可选方案中,刀库100上设置有第一滑轨iso和第二滑轨190,动力源 500活动设置在第一滑轨180和第二滑轨19〇上。
[0041]本实施例的可选方案中,刀架3〇〇前端内侧开有盲孔31〇,盲孔:310内设有第二压缩 弹簧320,第一压缩弹簧140外端为滚珠330。
[0042]本实施例的可选方案中,滚珠33〇直径小于盲孔310内径,滚珠33〇直径大于盲孔 310开口处直径。
[0043] 本实施例的可选方案中,齿圈170外侧设有防护罩600。
[0044] 本实施例的可选方案中,刀架3〇〇上活动连接有刀柄,刀柄中部设有刀架300槽,刀 柄前端设有定位头。
[0045] 本实施例的可选方案中,刀柄通过刀架300槽活动连接在刀架300上。
[0046] 本实施例的可选方案中,刀柄通过定位头与机床主轴活动连接。
[0047]本实用新型实施例中,一种自动加工中心换刀机构,包括刀库100,刀库100上侧周 布设置有刀位200,刀位200上设有刀架300,刀架300前端为优弧结构,刀架300前端弧内侧 开有盲孔310,盲孔310在刀架300上对称设有两个,盲孔310内设有第二压缩弹簧320,第二 压缩弹簧320外端为滚珠330,滚珠330直径小于盲孔310内径,滚珠330直径大于盲孔310开 口处直径,刀位200下侧刀库1〇〇上均设有导向槽11〇,导向槽11〇内设有导向杆12〇,导向杆 120上活动套接有第一压缩弹簧14〇,刀位200通过支撑环130活连接到导向杆120上,导向槽 110外侧设有支撑座,支撑座顶部通过滑轮与刀位200活动连接,刀位200后侧设有第一滑轨 180,第一滑轨180后侧设有第二滑轨190,第一滑轨180与第二滑轨190上活动设置有动力源 500,动力源500设置在刀位200后侧,刀库100中间设有刀库100轴,刀库1〇〇轴通过连接块与 动力源500固定连接,刀库1〇〇轴通过轴承与刀库1〇〇活动连接,刀库10〇中间下侧设有齿圈 170,齿圈170外侧设有防护罩600,刀库100轴下侧设有电动机150,电动机150下侧通过电机 轴连接有齿轮160,齿轮160与齿圈170啮合,刀架300上活动连接有刀柄,刀柄中部设有刀架 300槽,刀柄通过刀架300槽活动连接在刀架300上,刀柄前端设有定位头,刀库100—侧为主 轴,刀柄通过定位头与主轴活动连接。
[0048]本实用新型结构新颖,运行稳定,本实用新型在使用时,将刀库100安装在自动加 工中心内,当需要装载刀具或更换刀具时,自动加工中心主轴停转,然后向上运动,刀库100 轴做横向移动,直至到指定位置,在需要装载刀具是,刀库100根据自动加工中心的指令进 行选刀,选刀的过程中,电动机150转动,并通过齿轮160带动齿圈170转动,由于齿圈170与 刀库100固定连接,进而带动刀库100转动,当所需刀具旋转到指定位置时,即所选刀具所在 的刀架300位于动力源500正前方时,然后电动机150停止转动,动力源500开始工作,通过动 力源500的活塞将刀架300向前推出,在刀架300向前运动的过程中,通过导向杆120和支撑 环130对刀架300进行导向,同时在运动的过程中压缩第一压缩弹簧140,当刀架300被动力 源500推至极限位置时,刀架300上活动连接的刀柄处于主轴正下方,然后主轴向下运动,进 而通过定位头将刀柄安装至主轴内,然后刀库1〇〇轴做水平原理主轴的运动,由于刀架3〇〇 外侧为优弧结构,而且在弧端设有第二压缩弹簧320和滚珠330,所以通过刀架300槽可以与 刀柄活动连接,通过刀柄与刀架300能水平相对运动但不能竖直相对运动,所以到刀库1〇〇 远离主轴时,刀柄从刀架300上分离,并安装在主轴下侧,此时刀具装载完成,当需要换刀 时,刀库100轴运动到主轴一侧,动力源500将相应的空置刀架300推出,并通过刀架3〇〇槽将 刀柄连接到刀架3〇0上,然后主轴向上运动,即使刀柄与主轴分离,然后旋转刀库100,将所 需刀具所在刀架300旋转到动力源500前侧,然后动力源500将刀架300推出,主轴下降,即可 将所需刀具安装到主轴上,然后刀库1〇〇轴横向运动,即可完成换刀工作。
[0049]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表 述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域 的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
[0050]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是 示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1. 一种换刀装置,其特征在于,包括:刀库、周布设置在所述刀库上的刀位、设置在所述 刀位上的刀架、用于检测所述刀架位置的信号检测器和用于带动所述刀架运动的动力源; 所述信号检测器和所述动力源均设置在所述刀库上; 所述刀库上开设有导向槽,所述导向槽位于所述刀架下方,且所述导向槽内设有导向 杆,所述导向杆上套设有与所述刀架连接的支撑环,所述导向杆上活动套接有第一压缩弹 冑; 多个所述刀位上均设置有与所述信号检测器适配的信号源。
2. 根据权利要求1所述的换刀装置,其特征在于,所述刀库中间设有刀库轴,所述刀库 轴通过连接块与所述动力源连接。
3. 根据权利要求1所述的换刀装置,其特征在于,所述刀库轴下方设置有电动机,所述 电动机下方设置有与所述电动机连接的齿轮; 所述刀库底部设置有与所述齿轮适配的齿圈。
4. 根据权利要求3所述的换刀装置,其特征在于,所述刀库上设置有第一滑轨和第二滑 轨,所述动力源活动设置在所述第一滑轨和所述第二滑轨上。
5. 根据权利要求1所述的换刀装置,其特征在于,所述刀架前端内侧开有盲孔,所述盲 孔内设有第二压缩弹簧,所述第一压缩弹簧外端为滚珠。
6. 根据权利要求5所述的换刀装置,其特征在于,所述滚珠直径小于盲孔内径,所述滚 珠直径大于盲孔开口处直径。
7. 根据权利要求3所述的换刀装置,其特征在于,所述齿圈外侧设有防护罩。
8. 根据权利要求1所述的换刀装置,其特征在于,所述刀架上活动连接有刀柄,所述刀 柄中部设有刀架槽,所述刀柄前端设有定位头。
9. 根据权利要求8所述的换刀装置,其特征在于,所述刀柄通过刀架槽活动连接在刀架 上。
10. 根据权利要求9所述的换刀装置,其特征在于,所述刀柄通过定位头与机床主轴活 动连接。
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