CN208147460U - 数控机床移刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控机床移刀机构，包括立柱、底座、机头箱、机头运动机构、刀库运动机构、刀库换位机构、刀库、气缸、机械手、固定块、机头电机、机头和刀具，立柱与底座连接，立柱与底座之间形成一个容置空间，刀库、刀库运动机构和刀库换位机构设在容置空间内，刀库运动机构设在底座上，刀库换位机构与刀库运动机构连接，刀库换位机构与刀库连接，机头运动机构设在立柱上，机头箱与机头运动机构连接，气缸与机头电机位于机头箱内，机头电机与机头连接，刀具与机头连接，气缸与固定块连接，机械手与固定块连接。本实用新型可以在加工过程中对刀具更换进行自动移刀操作，节省移刀时间，提高生产效率和精度，使机床可以进行多工序加工。

Description

数控机床移刀机构

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，尤其是涉及数控机床的移刀机构。

背景技术

随着数控技术的飞速发展，工业生产逐步向智能化和自动化方向转变。相比较之下传统的手工换刀方式存在着效率和精度比较低的缺陷。单个零件的加工一般要经过多道工序才可以完成，而单功能的数控机床只能进行单工序加工。因此，在加工零件的时候，更换刀具就需要消耗大量的时间。想要缩短非加工时间，就必须改变手工换刀的方式为自动移刀方式。在此背景下，需要设计制造更多的经济性自动移刀装置，这样才可以进一步提高劳动生产效率，降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数控机床移刀机构，可以解决以上问题的一个或者多个。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种数控机床移刀机构，包括立柱、底座、机头箱、机头运动机构、刀库运动机构、刀库换位机构、刀库、气缸、机械手、固定块、机头电机、机头和刀具，立柱与底座连接，立柱与底座之间形成一个容置空间，刀库、刀库运动机构和刀库换位机构设置在立柱与底座之间的容置空间内，刀库运动机构设置在底座上，刀库换位机构与刀库运动机构连接，刀库换位机构与刀库连接，机头运动机构设置在立柱上，机头箱与机头运动机构连接，气缸与机头电机位于机头箱内，机头电机与机头连接，刀具与机头连接，气缸与固定块连接，机械手与固定块连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的刀库通过刀库运动机构设置在底座上，在对刀具进行移刀时，刀库沿刀库运动机构运动到移刀位置，方便机械手进行移刀操作。当机头的刀具需要更换进行移刀操作时，气缸带动固定块上下运动，固定块带动机械手移动到机头的刀具位置，机械手夹持刀具，气缸带动固定块向下运动，机械手将刀具从机头上取下。气缸带动固定块继续向下，到达移刀位置。机械手将刀具放入刀库的指定位置。刀库换位机构带动刀库旋转到所需刀具的位置，机械手将所需刀具夹紧，气缸带动固定块和机械手上升，机械手将所需刀具从刀库中取出，移动到机头下方。气缸带动固定块继续上升，机械手将所需刀具安装在机头上，完成移刀操作。立柱固定在底座上，使整个移刀机构更稳定，刀库、刀库换位机构和刀库运动机构位于立柱与底座之间，可以节省空间，使移刀操作更简单方便。机头运动机构带动机头箱上下运动，气缸和机头电机位于机头箱内，方便加工时刀具上下移动。本实用新型可以在加工过程中对刀具更换进行自动移刀操作，节省移刀时间，提高生产效率和精度，使机床可以进行多工序加工。

在一些实施方式中，刀库运动机构包括刀库驱动机构、第一滑轨和第一滑块，刀库驱动机构设置在底座上，第一滑轨设置在导轨上，第一滑轨有两条，两条第一滑轨相互平行且位于同一平面内，刀库驱动机构位于两条第一滑轨之间，第一滑块套设在第一滑轨上，第一滑块与刀库连接。刀库驱动机构带动刀库沿第一滑轨运动，第一滑块与刀库螺栓连接，使刀库沿第一滑轨的运动更快，使移刀时刀库可以到达移刀位置。移刀完成后，刀库沿第一滑轨回到初始位置，可以避免刀库影响工件的加工。

在一些实施方式中，刀库驱动机构包括第一电机、第一电机座、第一滚珠丝杆、第一滚珠丝套和第一限位块，第一电机设置在第一电机座内，第一电机座与底座连接，第一电机与第一滚珠丝杆的一端连接，第一限位块与第一滚珠丝杆的另一端连接，第一滚珠丝套套设在第一滚珠丝杆上，第一限位块与底座连接，第一滚珠丝杆与第一滑轨平行。第一电机座对第一电机起支撑固定作用，第一电机带动第一滚珠丝杆转动，第一滚珠丝套带动刀库沿第一滚珠丝杆直线运动，第一限位块限制第一滚珠丝套的行程。

在一些实施方式中，第一滑轨的截面形状为工字型，第一滑块的形状与第一滑轨的形状相匹配。第一滑轨的截面形状为工字型，第一滑块与第一滑轨的形状相匹配，可以使第一滑块与第一滑轨嵌合牢固，使第一滑块在滑动过程中不易从第一滑轨中脱落，造成故障。

在一些实施方式中，刀库换位机构包括液压缸、连接块和转动轴，连接块分别与第一滚珠丝套和液压缸连接，转动轴的一端与液压缸连接，转动轴的另一端与刀库连接。第一滚珠丝套通过连接块与液压缸连接，可以使刀库在第一滚珠丝套的带动下到达移刀位置或回到初始位置。当移刀时，液压缸带动转动轴转动，使刀库转动到指定刀具位置，方便机械手的夹具夹持正确的刀具。

在一些实施方式中，刀库包括刀盘，刀盘与转动轴固定连接，刀盘上设有刀槽，刀槽为多个，刀槽用于放置刀具。刀盘上设有刀槽，刀槽用于放置刀具。通过设计多个刀槽可以充分利用刀盘，放置较多的刀具，以满足加工工序的需要。刀槽的开口略小于刀具，可以使刀具在刀槽中位置稳定。在刀盘转动、移动过程中，刀具不会发生晃动，防止刀具从刀槽中掉出，造成刀具遗失，影响加工。

在一些实施方式中，机头运动机构包括机头驱动机构、第二滑轨和第二滑块，机头驱动机构设置在立柱上，第二滑轨设置在立柱上，第二滑轨有两条，两条第二滑轨相互平行且位于同一平面，机头驱动机构位于两条第二滑轨之间，第二滑块套设于第二滑轨上，第二滑块与机头箱连接。机头驱动机构带动机头箱沿第二滑轨方向运动，第二滑块与机头箱通过螺栓连接，第二滑块套设在第二滑轨上，可以使机头箱更快地沿第二滑轨运动，方便加工时移动机头和刀具到指定位置。

在一些实施方式中，机头驱动机构包括第二电机、第二电机座、第二滚珠丝杆、第二滚珠丝套和第二限位块，第二电机设置于第二电机座内，第二电机座与立柱连接，第二电机与第二滚珠丝杆的一端连接，第二限位块与第二滚珠丝杆的另一端连接，第二限位块与立柱连接，第二滚珠丝杆与第二滑轨平行，第二滚珠丝套与机头箱连接。第二电机座为第二电机提供支撑和固定作用，第二电机带动第二滚珠丝杆转动，第二滚珠丝套沿第二滚珠丝杆做直线运动，第二限位块限制第二滚珠丝套的行程。第二滚珠丝套可以与机头箱通过螺栓连接，使第二滚珠丝套可以带动机头箱沿第二滚珠丝杆运动。

在一些实施方式中，第二滑轨的截面形状为工字型，第二滑块的形状与第二滑轨的形状相匹配。第二滑轨的截面形状为工字型，第二滑块与第二滑轨的形状相匹配，可以使第二滑块与第二滑轨嵌合牢固，使第二滑块在滑动过程中不易从第二滑轨中脱落，造成故障。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的结构示意图。

图2为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的正视图。

图3为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的刀库运动机构的结构示意图。

图4为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的刀库、刀库换位机构和刀库运动机构的正视图。

图5为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的机头运动机构的结构示意图。

图6为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的刀库的俯视图。

图7为本实用新型的一种实施方式的数控机床移刀机构的移刀过程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

参考图1～图7，本实用新型的一种数控机床移刀机构，包括立柱1、底座2、机头箱3、机头运动机构4、刀库运动机构5、刀库换位机构6、刀库7、气缸8、机械手9、固定块13、机头电机10、机头11和刀具12，立柱1与底座2通过螺栓连接，立柱1与底座2之间形成一个容置空间，刀库7、刀库运动机构5和刀库换位机构6设置在立柱1与底座2之间的容置空间内，刀库运动机构5设置在底座2上，刀库换位机构6与刀库运动机构5通过螺栓连接，刀库运动机构5与刀库7通过轴承连接，机头运动机构4设置在立柱1上，机头箱3与机头运动机构4通过螺栓连接，气缸8与机头电机10位于机头箱3内，机头电机10与机头11通过联轴器连接，刀具12安装在机头11上，气缸8与固定块13固定连接，机械手9与固定块13通过螺栓连接。机械手9为市售的多方位工作机械手，可以抓持工件，并完成各种转动、移动以及复合运动，来改变被抓持工件的位置和方向。

刀库运动机构5包括刀库驱动机构51、第一滑轨52和第一滑块53，刀库驱动机构51设置在底座2上，第一滑轨52设置在导轨21上，第一滑轨52有两条，两条第一滑轨52相互平行且位于同一平面内，刀库驱动机构51位于两条第一滑轨52之间，第一滑块53套设在第一滑轨52上，第一滑块53与刀库7通过螺栓连接。

刀库驱动机构51包括第一电机511、第一电机座512、第一滚珠丝杆513、第一滚珠丝套514和第一限位块515，第一电机设511置在第一电机座512内，第一电机座512与底座2通过螺栓连接，第一电机511与第一滚珠丝杆513的一端通过联轴器连接，第一限位块513与第一滚珠丝杆513的另一端通过轴承连接，第一滚珠丝套514套设在第一滚珠丝杆513上，第一限位块515与底座2通过螺栓连接，第一滚珠丝杆513与第一滑轨52平行。

第一滑轨52的截面形状为工字型，第一滑块53的形状与第一滑轨52的形状相匹配。

刀库换位机构6包括液压缸61、连接块62和转动轴63，连接块62分别与第一滚珠丝套514和液压缸61通过螺栓连接，转动轴63的一端与液压缸61通过联轴器连接，转动轴63的另一端与刀库7固定连接。

刀库7包括刀盘71，刀盘71与转动轴63固定连接，刀盘71上设有刀槽72，刀槽72为多个，刀槽72用于放置刀具12。

机头运动机构4包括机头驱动机构41、第二滑轨42和第二滑块43，机头驱动机构41设置在立柱1上，第二滑轨42设置在立柱1上，第二滑轨42有两条，两条第二滑轨42相互平行且位于同一平面，机头驱动机构41位于两条第二滑轨42之间，第二滑块43套设于第二滑轨42上，第二滑块43与机头箱3通过螺栓连接。

机头驱动机构41包括第二电机411、第二电机座412、第二滚珠丝杆413、第二滚珠丝套414和第二限位块415，第二电机411设置于第二电机座412内，第二电机座412与立柱1通过螺栓连接，第二电机411与第二滚珠丝杆413的一端通过联轴器连接，第二限位块415与第二滚珠丝杆413的另一端通过轴承连接，第二限位块415与立柱1通过螺栓连接，第二滚珠丝杆413与第二滑轨42平行，第二滚珠丝套414与机头箱3通过螺栓连接。

第二滑轨42的截面形状为工字型，第二滑块43的形状与第二滑轨42的形状相匹配。

本实用新型的具体工作方式：当使用本实用新型对工件进行加工时，机头箱3沿机头驱动机构41的第二滚珠丝杆413和第二导轨42上下运动，机头电机10和机头11位于机头箱3内，刀具12与机头11连接。刀具12可以在机头运动机构4的带动下到达工件的加工位置，对工件进行加工。当一个加工工序完成，进行下一加工工序时，需要更换刀具12。机械手9夹持刀具12，气缸8带动固定块13向下运动。固定块带动机械手9向下运动，到达移刀位置。同时，第一电机511带动第一滚珠丝杆513转动，第一滚珠丝套514和第一滑块53带动刀库7沿第一滚珠丝杆513和第一滑轨52运动到移刀位置。气缸8带动固定块13向下运动，机械手将从机头11取下的刀具12放入刀库7的A刀槽72中，机械手9松开。液压缸61带动转动轴63转动，转动轴63带动刀库7转动，使下一工序刀具12所在B刀槽72转动到移刀位置，机械手9夹持下一工序的刀具12。气缸8带动固定块13上升，固定块13带动机械手9上升，机械手13夹持下一工序的刀具12上升到机头11下方，将下一工序的刀具12安装到机头11上。机械手9松开，机头电机10带动新更换的刀具12可以对工件进行下一工序的加工。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.数控机床移刀机构，其特征在于，包括立柱、底座、机头箱、机头运动机构、刀库运动机构、刀库换位机构、刀库、气缸、机械手、固定块、机头电机、机头和刀具，所述立柱与底座连接，所述立柱与底座之间形成一个容置空间，所述刀库、刀库运动机构和刀库换位机构设置在立柱与底座之间的容置空间内，所述刀库运动机构设置在底座上，所述刀库换位机构与刀库运动机构连接，所述刀库换位机构与刀库连接，所述机头运动机构设置在立柱上，所述机头箱与机头运动机构连接，所述气缸与机头电机位于机头箱内，所述机头电机与机头连接，所述刀具与机头连接，所述气缸与固定块连接，所述机械手与固定块连接。

2.根据权利要求1所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述刀库运动机构包括刀库驱动机构、第一滑轨和第一滑块，所述刀库驱动机构设置在底座上，所述第一滑轨设置在导轨上，所述第一滑轨有两条，所述两条第一滑轨相互平行且位于同一平面内，所述刀库驱动机构位于两条第一滑轨之间，所述第一滑块套设在第一滑轨上，所述第一滑块与刀库连接。

3.根据权利要求2所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述刀库驱动机构包括第一电机、第一电机座、第一滚珠丝杆、第一滚珠丝套和第一限位块，所述第一电机设置在第一电机座内，所述第一电机座与底座连接，所述第一电机与第一滚珠丝杆的一端连接，所述第一限位块与第一滚珠丝杆的另一端连接，所述第一滚珠丝套套设在第一滚珠丝杆上，所述第一限位块与底座连接，所述第一滚珠丝杆与第一滑轨平行。

4.根据权利要求3所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述第一滑轨的截面形状为工字型，所述第一滑块的形状与第一滑轨的形状相匹配。

5.根据权利要求3所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述刀库换位机构包括液压缸、连接块和转动轴，所述连接块分别与第一滚珠丝套和液压缸连接，所述转动轴的一端与液压缸连接，所述转动轴的另一端与刀库连接。

6.根据权利要求1所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述刀库包括刀盘，所述刀盘与转动轴连接，所述刀盘上设有刀槽，所述刀槽为多个，所述刀槽用于放置刀具。

7.根据权利要求1所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述机头运动机构包括机头驱动机构、第二滑轨和第二滑块，所述机头驱动机构设置在立柱上，所述第二滑轨设置在立柱上，所述第二滑轨有两条，所述两条第二滑轨相互平行且位于同一平面，所述机头驱动机构位于两条第二滑轨之间，所述第二滑块套设在第二滑轨上，所述第二滑块与机头箱连接。

8.根据权利要求7所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述机头驱动机构包括第二电机、第二电机座、第二滚珠丝杆、第二滚珠丝套和第二限位块，所述第二电机设置于第二电机座内，所述第二电机座与立柱连接，所述第二电机与第二滚珠丝杆的一端连接，所述第二限位块与第二滚珠丝杆的另一端连接，所述第二限位块与立柱连接，所述第二滚珠丝杆与第二滑轨平行，所述第二滚珠丝套与机头箱连接。

9.根据权利要求7所述的数控机床移刀机构，其特征在于，所述第二滑轨的截面形状为工字型，所述第二滑块的形状与第二滑轨的形状相匹配。