CN210756627U - 一种cnc加工中心的自动换刀装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CNC加工中心的自动换刀装置，涉及CNC设备技术领域，其技术方案要点是包括用于更换刀具的换刀装置，换刀装置包括步进电机、驱动步进电机进行滑移的滑动气缸、与步进电机转轴固定连接的更换板，更换板上对称开设有抵接孔，抵接孔内设置有有抵接块，还包括转盘，转盘上开设有若干个储备刀具的储备孔，储备孔内设置有与刀具磁性相吸的吸附件，转盘的正上方设置有伺服电机，转盘的上方设置有可对储备空内刀具进行推动的推动气缸；更换板在垂直方向进行移动和旋转，利用抵接孔对刀具进行快速更换，无需旋转头进行位移选择刀具，缩短了更换时间，提高了工作效率，同时减少空间的占用。
Description
技术领域
本实用新型涉及CNC设备技术领域，更具体地说，它涉及一种CNC加工中心的自动换刀装置。
背景技术
CNC(数控机床)是计算机数字控制机床的简称，是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。
现有技术中设计有一种CNC加工中心，参照图其包括机体1和位于机体1内受编程控制的旋转头11，旋转头11内安装有用于对工件进行加工的刀具，机体1的内设置有若干个刀柄座12，刀柄座12内设置有不同规格的刀具。
现有技术中CNC加工中心在更换刀具时，需要驱动旋转头11至空闲的刀柄座12上，将原先旋转头11上的旧刀具固定在空闲刀柄座12内，然后再次驱动旋转头11至装有新刀具的刀柄座12内，对新刀具进行安装固定，刀具的种类繁多，旋转头11移动距离可能较长，需要花费一定的时间，降低了生产效率，因此有待改善。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种CNC 加工中心的自动换刀装置，其具有快速更换刀具，提高生产效率的优势。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种CNC加工中心的自动换刀装置，其包括机体和机体内受编程系统所控制的旋转头，所述旋转头的底部设置有对工件进行加工的刀具，其特征在于：还包括用于更换刀具的换刀装置；所述换刀装置包括步进电机、驱动所述步进电机在垂直方向进行滑移的滑动气缸、与步进电机转轴固定连接的更换板，所述更换板上对称开设有供刀具插设的抵接孔，所述抵接孔的内侧壁设置有可与刀具外侧壁抵接的抵接块，还包括转盘，所述转盘上等距开设有若干个供不同刀具进行放置的储备孔，所述储备孔内设置有与刀具磁性相吸的吸附件，所述转盘的上方设置有驱动转盘进行转动的伺服电机，所述转盘的正上方设置有可对储备孔内刀具进行推动的推动气缸；所述步进电机、滑动气缸、伺服电机和推动气缸均受CNC加工中心的编程系统所控制。
通过采用上述技术方案，当需要更换刀具时，滑动气缸驱动步进电机在垂直方向上进行滑移，步进电机驱动更换板进行转动，使更换板上的抵接孔分别位于储备孔和旋转头的下方，同时伺服电机驱动转盘进行转动对需要的刀具进行选择，选择完毕后，推动气缸推动新刀具进入抵接孔内，使新刀具与抵接孔内的抵接块抵接，同时旋转头松开其底部的旧刀具，使旧刀具进入另一个抵接孔内；然后步进电机工作，两个抵接孔的位置对调，滑动气缸工作，使两个刀具同时插设至转盘上储备孔和旋转头内，储备孔内的吸附件对旧刀具进行吸附固定，旋转头对新刀具进行固定，从而实现了快速对刀具的更换，无需旋转头位移工作，从而减少了更换刀具的时间，大大提高了工作效率，同时换刀装置占用的空间较小。
进一步地，所述推动气缸的活塞杆固定连接有缓冲层。
通过采用上述技术方案，推动气缸在对储备孔内的刀具进行推动时，缓冲层起到了缓冲效果，减少气缸活塞杆对刀具的伤害。
进一步地，所述步进电机的一侧设置有竖直方向的导轨，所述步进电机与嵌装在导轨上的滑块固定连接。
通过采用上述技术方案，步进电机在被滑动气缸驱动上下移动的同时，还会由导轨进行精密的上下方向的导向，以提高步进电机上下移动时的精密度。
进一步地，所述导轨的上下两端分别设置有上升限位开关和下降限位开关。
通过采用上述技术方案，上升限位开关和下降限位开关分别对应步进电机上升和下降的极限位置，用于自动控制步进电机上升或下降的工作极限位置，其中下降极限位置时，更换板上的两个抵接孔对称位于储备孔和旋转头的下方，上升极限位置时，更换板上的刀具分别插设至抵接孔和旋转头内。
进一步地，所述吸附件成环形设置，所述储备孔的内侧壁设置有与吸附件相互适配的环槽，所述吸附件的侧壁与储备孔的内壁侧相互齐平。
通过采用上述技术方案，增大吸附件对刀具的固定效果，刀具不会受重力的影响与储备孔相脱离。
进一步地，所述机体内固定设置有隔离罩，所述换刀装置位于隔离罩内。
通过采用上述技术方案，通过隔离罩对换刀装置进行隔离，减少在对工件加工时废屑或切削液对换刀装置产生影响。
进一步地，所述隔离罩包括与机体固定连接的固定罩和与固定罩端壁转动连接的翻转罩。
通过采用上述技术方案，通过翻转翻转罩，便于操作人员对换刀装置内的机构进行维修或更换。
进一步地，所述固定罩上设有对翻转罩进行固定的锁扣。
通过采用上述技术方案，利用锁扣快速对翻转罩进行固。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
1、通过滑动气缸驱动步进电机在垂直方向上进行滑移，步进电机驱动更换板进行转动，使更换板上的抵接孔分别位于储备孔和旋转头的下方，同时伺服电机驱动转盘进行转动对需要的刀具进行选择，选择完毕后，推动气缸推动新刀具进入抵接孔内，使新刀具与抵接孔内的抵接块抵接，同时旋转头松开其底部的旧刀具，使旧刀具进入另一个抵接孔内；然后步进电机工作，两个抵接孔的位置对调，滑动气缸工作，使两个刀具同时插设至转盘上储备孔和旋转头内，储备孔内的吸附件对旧刀具进行吸附固定，旋转头对新刀具进行固定，从而实现了快速对刀具的更换，无需旋转头位移工作，从而减少了更换刀具的时间，大大提高了工作效率；
2、步进电机在被滑动气缸驱动上下移动的同时，还会由导轨进行精密的上下方向的导向，以提高步进电机上下移动时的精密度；
3、通过上升限位开关和下降限位开关分别对应步进电机上升和下降的极限位置，用于自动控制步进电机上升或下降的工作极限位置。
附图说明
图1为实施例中一种CNC加工中心的自动换刀装置的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大图；
图3为用于体现实施例中储备孔与刀具之间连接关系的剖面示意图；
图4为现有技术中一种CNC加工中心的结构示意图。
图中：1、机体；11、旋转头；2、步进电机；3、滑动气缸；4、更换板；41、抵接孔；42、抵接块；5、转盘；51、储备孔；52、吸附件；521、环槽；53、伺服电机；6、推动气缸；61、缓冲层；7、导轨；71、滑块；8、上升限位开关；81、下降限位开关；9、隔离罩；91、固定罩；92、翻转罩；10、锁扣。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例：
一种CNC加工中心的自动换刀装置，参照图1和图2，其包括机体1和机体1内受编程系统所控制的旋转头11，旋转头11的底部设置有对工件进行加工的刀具，旋转头11内设置有对刀具进行固定的锁紧机构，锁紧机构为现有技术，在此不做赘述；还包括用于更换刀具的换刀装置，换刀装置包括步进电机2、驱动步进电机2在垂直方向进行滑移的滑动气缸3、与步进电机2转轴固定连接的更换板4，步进电机2、滑动气缸3均与机体1固定连接，更换板4上对称开设有供刀具插设的抵接孔41，抵接孔41的内侧壁设置有可与刀具外侧壁抵接的抵接块42，刀具可以与抵接块42上表面相抵接固定在抵接孔41内。
参照图3，换刀装置还包括转盘5，转盘5上等距开设有供不同刀具进行放置的储备孔51，储备孔51的内侧壁设置有环槽521，环槽521内适配粘固有刀具磁性相吸的磁块，磁块作为吸附件52，当刀具位于储备孔51内，吸附件52可以对刀具进行固定；转盘5的上方设置有驱动转盘5进行转动的伺服电机53，转盘5的上方设置有可对储备孔内刀具进行推动的推动气缸6，推动气缸6与伺服电机53均与机体1之间通过螺栓固定连接，推动气缸6的活塞杆连接有缓冲层61，缓冲层61为橡胶或者海绵；步进电机2、滑动气缸3、伺服电机53和推动气缸6均受CNC加工中心的编程系统所控制。
参照图2，步进电机2的一侧设置有竖直方向的导轨7，导轨7通过螺栓固定设置在机体1的侧壁上，步进电机2与嵌装在导轨7上的滑块71固定连接，步进电机2在被滑动气缸3驱动上下移动的同时，还会由导轨7进行精密的上下方向的导向，以提高步进电机2上下移动时的精密度；导轨7的上下两端分别设置有上升限位开关8和下降限位开关81，上升限位开关8和下降限位开关81分别对应步进电机2上升和下降的极限位置，用于自动控制步进电机2上升或下降的工作极限位置，其中下降极限位置时，更换板4上的两个抵接孔41对称位于储备孔51和旋转头11的下方，上升极限位置时，更换板4上的刀具分别插设至抵接孔41和旋转头11内。
参照图1，机体1内固定设置有隔离罩9，换刀装置位于隔离罩9内，隔离罩9包括与机体1栓固连接的固定罩91和与固定罩91端壁通过合页转动连接的翻转罩92，固定罩91上设有对翻转罩92进行固定的锁扣10，锁扣10为现有技术，通过隔离罩9对换刀装置进行隔离，减少在对工件加工时废屑或切削液对换刀装置产生影响，翻转翻转罩92便于操作人员对换刀装置内的机构进行维修或更换。
工作原理如下：
当需要对刀头进行更换时，旋转头11移动至隔离罩9旁，滑动气缸3驱动步进电机2在垂直方向上进行滑移，使更换板4移动至隔离罩9的下方，步进电机2驱动更换板4进行转动，使更换板4上的抵接孔41分别位于储备孔51和旋转头11的下方，同时伺服电机53驱动转盘5进行转动对需要的刀具进行选择，选择完毕后，推动气缸6推动新刀具进入抵接孔41内，使新刀具与抵接孔41内的抵接块42抵接，同时旋转头11松开内的锁紧机构关闭，旧道具进入另一个抵接孔41内；然后步进电机2工作，两个抵接孔41的位置对调，滑动气缸3工作，使两个刀具同时插设至转盘5上储备孔51和旋转头11内，储备孔51内的吸附件52对旧刀具进行吸附固定，旋转头11对新刀具进行固定；固定完毕后，滑动气缸3工作，使更换板4下移与刀具相脱离，步进电机2驱动更换板4旋转九十度后，滑动气缸3将更换板4收回隔离罩9内，完成了快速对刀具的更换，无需旋转头11位移工作，从而减少了更换刀具的时间，大大提高了工作效率。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种CNC加工中心的自动换刀装置，其包括机体(1)和机体(1)内受编程系统所控制的旋转头(11)，所述旋转头(11)的底部设置有对工件进行加工的刀具，其特征在于：还包括用于更换刀具的换刀装置；所述换刀装置包括步进电机(2)、驱动所述步进电机(2)在垂直方向进行滑移的滑动气缸(3)、与步进电机(2)转轴固定连接的更换板(4)，所述更换板(4)上对称开设有供刀具插设的抵接孔(41)，所述抵接孔(41)的内侧壁设置有可与刀具外侧壁抵接的抵接块(42)，还包括转盘(5)，所述转盘(5)上等距开设有若干个供不同刀具进行放置的储备孔(51)，所述储备孔(51)内设置有与刀具磁性相吸的吸附件(52)，所述转盘(5)的正上方设置有驱动转盘(5)进行转动的伺服电机(53)，所述转盘(5)的上方设置有可对储备孔内刀具进行推动的推动气缸(6)；所述步进电机(2)、滑动气缸(3)、伺服电机(53)和推动气缸(6)均受CNC加工中心的编程系统所控制。
2.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述推动气缸(6)的活塞杆固定连接有缓冲层(61)。
3.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述步进电机(2)的一侧设置有竖直方向的导轨(7)，所述步进电机(2)与嵌装在导轨(7)上的滑块(71)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述导轨(7)的上下两端分别设置有上升限位开关(8)和下降限位开关(81)。
5.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述吸附件(52)成环形设置，所述储备孔(51)的内侧壁设置有与吸附件(52)相互适配的环槽(521)，所述吸附件(52)的侧壁与储备孔(51)的内壁侧相互齐平。
6.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述机体(1)内固定设置有隔离罩(9)，所述换刀装置位于隔离罩(9)内。
7.根据权利要求6所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述隔离罩(9)包括与机体(1)固定连接的固定罩(91)和与固定罩(91)端壁转动连接的翻转罩(92)。
8.根据权利要求7所述的一种CNC加工中心的自动换刀装置，其特征在于：所述固定罩(91)上设有对翻转罩(92)进行固定的锁扣(10)。
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Cited By (1)
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| CN113560931A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-10-29 | 邳州市润博家居有限公司 | 一种具有自动换刀功能的智能自动化机床 |
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2019
- 2019-09-10 CN CN201921497875.1U patent/CN210756627U/zh not_active Expired - Fee Related
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