CN211841142U - 多头机刀库机械臂换刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是多头机刀库机械臂换刀装置，包括龙门架、刀库、换刀滑台机构、换刀机械臂、Z轴主轴箱、主轴和工作台，所述换刀机械臂包括第一旋转柱、换刀刀臂、减速机和刀夹。本实用新型通过对刀库的结构和位置进行改造，使刀库固定在远离主轴的一侧，以防止主轴在加工的过程中产生的飞屑飞溅到刀库中的刀柄上；而换刀机械臂通过换刀机构滑台能在刀库与主轴之间往复移动送刀，其的换刀过程无需移动整个刀库，使其不但能有效地避免刀柄换刀时经常将屑带到主轴的锥孔内，造成刀柄与主轴的接触面不能完全贴合，进而使主轴在旋转时因刀摆过大而导致其具有控制精度差和运行不稳定的问题，其整体的结构设计确保了主轴的控制精度高和运行稳定。

Description

多头机刀库机械臂换刀装置

技术领域

本实用新型涉及一种多头机刀库机械臂换刀装置。

背景技术

目前市面上的换刀机械臂在换刀时，整个刀库都在移动，其负载重移动时速度不能快，如果刀库移动速度快时会导致其出现过载的问题。此外，目前的换刀机械臂在换刀时，其主轴上面带有的屑容易会掉到刀库的上面，导致刀柄换刀时经常将屑带到主轴的锥孔内，造成刀柄与主轴的接触面不能完全贴合，进而使主轴在旋转时因刀摆过大而导致其具有控制精度差和运行不稳定的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种多头机刀库机械臂换刀装置，其整体的结构设计不但使整个刀库无需移动和使主轴在加工时不会导致屑飞溅到刀库当中，其还解决了刀柄在换刀时经常将屑带到主轴的锥孔内而造成刀柄与主轴的接触面不能完全贴合，进而使主轴在旋转时因刀摆过大而导致其具有控制精度差和运行不稳定的问题。本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

多头机刀库机械臂换刀装置，包括机箱，机箱顶面的上面设置有龙门架，龙门架的前侧设置有Z向移动模组，龙门架的后侧设置有刀库，龙门架的左侧设置有换刀滑台机构，于换刀滑台机构的上面进行前后滑动设置有换刀机械臂；于Z向移动模组的前侧滑动设置有Z轴主轴箱，Z轴主轴箱的下端设置有主轴，主轴的前方设置有工作台，工作台安装在机箱前部的上面。

作为优选，所述换刀机械臂包括第一旋转柱，第一旋转柱的上面设置有换刀刀臂，第一旋转柱的下面设置有减速机，换刀刀臂的左右两端分别设置有刀夹。

作为优选，所述换刀滑台机构包括Y向滑轨，于Y向滑轨的上面滑动设置有滑台，减速机安装在滑台内，滑台的一侧设置有Y向移动电机。

作为优选，所述刀库设置有多个，多个个刀库并行连接有连杆；每个刀库包括第二旋转柱，第二旋转柱的上端安装有旋转电机，第二旋转柱的下端设置有刀盘，刀盘外圆周的边缘以相等的间隙均匀分布有若干个刀卡，每个刀卡内竖向放置有刀柄；刀盘的上表面设置有具备数刀功能的信号开关。同一个刀盘中放置的多个刀柄能根据生产的需要设置为不同规格、不同种类或相同规格、相同种类的刀柄。刀卡是指用于卡住刀柄的结构件，其呈环形或圆形设置。多个刀库能根据生产的需要在与之连接的旋转电机的驱动下能同步旋转或独立旋转，其操作灵活性强。

作为优选，所述刀夹包括轴对称分布的二个夹指，每个夹指呈半环形设置，轴对称分布的二个夹指连接有弹簧。

作为优选，所述换刀刀臂通过第一旋转柱并在减速机的驱动下能进行顺时针旋转运动或逆时针旋转运动。

作为优选，所述换刀刀臂通过第一旋转柱并在减速机的驱动下进行顺时针旋转或逆时针旋转的角度为大小0度而小于360度。

作为优选，Z向移动模组包括Z向移动滑轨，于Z向移动滑轨的前侧滑动设置有Z向移动滑块，Z轴主轴箱通过螺丝与Z向移动滑块固定组装，Z向移动滑轨的上端设置有Z向伺服电机，Z向伺服电机与Z向移动滑块连接有丝杆。

作为优选，分别与换刀滑台机构、换刀机械臂、主轴和Z向移动模组等部件连接有控制器，控制器为PLC可编程逻辑控制器，PLC可编程逻辑控制器能采用但不局限于在阿里巴巴上销售品牌为VIGOR/丰炜、货号为4586的可编程控制器。操作人员能根据生产的需要通过控制器来设置控制各个部件运行的各项参数。

本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置，包括机箱、龙门架、Z向移动模组、刀库、换刀滑台机构、换刀机械臂、Z轴主轴箱、主轴和工作台，所述换刀机械臂包括第一旋转柱、换刀刀臂、减速机和刀夹，所述换刀滑台机构包括Y向滑轨、滑台和Y向移动电机，每个刀库包括第二旋转柱、旋转电机、刀盘、刀卡、刀柄和信号开关。本实用新型通过在龙门架的一侧设置有刀库和在龙门架的另一侧设置有主轴，并在龙门架的一侧设置有换刀滑台机构及在换刀滑台机构的上面设置有换刀机械臂，使换刀机械臂通过换刀滑台机构能在刀库与主轴之间进行往复移动；各个刀库能根据生产的需要并在与之连接的旋转电机的驱动下将需要更换的刀柄旋转至适当的位置(即旋转至面对换刀机械臂的位置)，当换刀机械臂通过换刀滑台机构移送至刀库的位置时，换刀机械臂中的刀夹在靠近刀库的过程中会夹住旋转至其一侧的刀柄，待刀夹夹住刀柄后，换刀机械臂通过换刀机构滑台往主轴的方向移动，当换刀机械臂随换刀机构滑台移动到换刀设定的位置时，换刀机械臂当中的减速机通过第一旋转柱能带动换刀刀臂进行90度旋转，使换刀机械臂当中夹有刀柄一端远离主轴，而换刀机械臂当中没有夹有刀柄的一端旋转至主轴的正下方，接着，待需更换刀柄的主轴随Z轴主轴箱并在Z向伺服电机的驱动下向下移动时能将位于主轴下端的刀柄放入到空的刀夹当中，刀夹通过弹簧的收缩力能将放入其内的刀柄夹紧，然后，主轴随Z轴主轴箱并在Z向伺服电机的驱动下向上作复位运动，同时，换刀刀臂通过第一旋转柱并在减速机的驱动下再次作旋转运动，使换刀刀臂能将从刀库中的夹取的刀柄旋转至主轴的下方，而从主轴上更换下来的刀柄则旋转至远离主轴的位置；接着，主轴随Z轴主轴箱并在Z向伺服电机的驱动下再次向下移动，主轴向下移动的动力能将刀柄的上端卡入主轴内，然后，主轴随Z轴主轴箱并在Z向伺服电机的驱动下再次向上移动时能将刀柄从刀夹中抽出来，其整体的结构设计不但实现了能自动更换刀柄，其还使整个换刀操作无需移动整个刀库，进而能有效地避免刀柄换刀时经常将屑带到主轴的锥孔内，造成刀柄与主轴的接触面不能完全贴合，使主轴在旋转时因刀摆过大而导致其具有控制精度差和运行不稳定的问题，由此结构组成的设备，其控制精度更高，运行更加稳定，实用性强。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置未开始工作的初始状态的左视图。

图2为本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置中的换刀机构滑台和换刀机械臂的组装立体图。

图3为本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置中的刀库的结构立体图。

图4为本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置中的换刀机械臂将没有装有刀柄(即空的刀夹)的一端旋转至主轴下面的状态图。

图5为本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置中的主轴卸下旧的刀柄的状态图。

图6为本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置中的主轴换上新的刀柄的状态图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

本实施例中，参照图1至图6所示，本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置，包括机箱1，机箱1顶面的上面设置有龙门架2，龙门架2的前侧设置有Z向移动模组3，龙门架2的后侧设置有刀库4，龙门架2的左侧设置有换刀滑台机构5，于换刀滑台机构5的上面进行前后滑动设置有换刀机械臂6；于Z向移动模组3的前侧滑动设置有Z轴主轴箱7，Z轴主轴箱7的下端设置有主轴8，主轴8的前方设置有工作台9，工作台9安装在机箱1前部的上面。

在其中一实施例中，所述换刀机械臂6包括第一旋转柱61，第一旋转柱61的上面设置有换刀刀臂62，第一旋转柱61的下面设置有减速机63，换刀刀臂62的左右两端分别设置有刀夹64。

在其中一实施例中，所述换刀滑台机构5包括Y向滑轨51，于Y向滑轨51的上面滑动设置有滑台52，减速机63安装在滑台52内，滑台52的一侧设置有Y向移动电机53。

在其中一实施例中，所述刀库4设置有若干个，若干个刀库4并行连接有连杆41；每个刀库4包括第二旋转柱42，第二旋转柱42的上端安装有旋转电机43，第二旋转柱42的下端设置有刀盘44，刀盘44外圆周的边缘以相等的间隙均匀分布有若干个刀卡45，每个刀卡45内竖向放置有不同规格、不同种类的刀柄46；刀盘44的上表面设置有具备数刀功能的信号开关47。

在其中一实施例中，所述刀夹64包括轴对称分布的二个夹指641，每个夹指641呈半环形设置，轴对称分布的二个夹指641连接有弹簧。

在其中一实施例中，所述换刀刀臂62通过第一旋转柱61并在减速机63的驱动下能进行顺时针旋转运动或逆时针旋转运动。

在其中一实施例中，该多头机刀库机械臂换刀装置的结构设计原理和操作流程为：其通过在龙门架2的一侧设置有刀库4和在龙门架2的另一侧设置有主轴8，并在龙门架2的一侧设置有换刀滑台机构5及在换刀滑台机构5的上面设置有换刀机械臂6，使换刀机械臂6通过换刀滑台机构5能在刀库4与主轴8之间进行往复移动供刀；各个刀库4能根据生产的需要并在与之连接的旋转电机43的驱动下将需要更换的刀柄46旋转至适当的位置(即旋转至面对换刀机械臂6的位置)，当换刀机械臂6通过换刀滑台机构5移送至刀库4的位置时，换刀机械臂6中的刀夹64在靠近刀库4的过程中会夹住旋转至其一侧的刀柄46，待刀夹64夹住刀柄46后，换刀机械臂6通过换刀机构滑台52往主轴8的方向移动，当换刀机械臂6随换刀机构滑台52移动到换刀设定的位置时，换刀机械臂6当中的减速机63通过第一旋转柱61能带动换刀刀臂62进行90度旋转，使换刀机械臂6当中夹有刀柄46一端离开主轴8有一定的距离，而换刀机械臂6当中没有夹有刀柄46的一端旋转至主轴8的正下方，接着，待需更换刀柄46的主轴8随Z轴主轴箱7并在Z向伺服电机的驱动下向下移动时能将位于主轴8下端的刀柄46放入到空的刀夹64当中，刀夹64通过弹簧的收缩力能将放入其内的刀柄46夹紧，然后，主轴8随Z轴主轴箱7并在Z向伺服电机的驱动下向上作复位运动，同时，换刀刀臂62通过第一旋转柱61并在减速机63的驱动下再次作旋转运动，使换刀刀臂62能将从刀库4中的夹取的刀柄46旋转至主轴8的下方，而从主轴8上更换下来的刀柄46则旋转至远离主轴8的位置；接着，主轴8随Z轴主轴箱7并在Z向伺服电机的驱动下再次向下移动，主轴8向下移动的动力能将刀柄46的上端卡入主轴8的锥孔内，然后，主轴8随Z轴主轴箱7并在Z向伺服电机的驱动下再次向上移动时能将刀柄46从刀夹64中抽出来，从而完成换刀操作；其整体的结构设计不但实现了能自动更换刀柄46，其还使整个换刀操作无需移动整个刀库4，进而能有效地避免刀柄46换刀时经常将屑带到主轴8的锥孔内，造成刀柄46与主轴8的接触面不能完全贴合，使主轴8在旋转时因刀摆过大而导致其具有控制精度差和运行不稳定的问题，由此结构组成的设备，其控制精度更高，运行更加稳定，实用性强。

本实用新型的多头机刀库机械臂换刀装置，包括机箱、龙门架、Z向移动模组、刀库、换刀滑台机构、换刀机械臂、Z轴主轴箱、主轴和工作台，所述换刀机械臂包括第一旋转柱、换刀刀臂、减速机和刀夹，所述换刀滑台机构包括Y向滑轨、滑台和Y向移动电机，每个刀库包括第二旋转柱、旋转电机、刀盘、刀卡、刀柄和信号开关。本实用新型通过对刀库的结构和位置进行改造，使刀库固定在远离主轴的一侧，以防止主轴在加工的过程中产生的飞屑飞溅到刀库中的刀柄上；同时，其又龙门架的一侧设置有换刀机构滑台及在换刀机构滑台的上面设置有换刀机械臂，换刀机械臂通过换刀机构滑台能在刀库与主轴之间往复移动送刀，使换刀机械臂不但实现能从刀库上夹取需要更换的新刀柄，并将新刀柄移送到主轴更换刀柄的位置，其还使换刀机械臂实现能将从主轴更换下来的旧刀柄移送回刀库，其的换刀过程仅由换刀机械臂和换刀机构滑台来移动，其使整个刀库无需移动，其不但能有效地避免刀柄换刀时经常将屑带到主轴的锥孔内，造成刀柄与主轴的接触面不能完全贴合，进而使主轴在旋转时因刀摆过大而导致其具有控制精度差和运行不稳定的问题，其整体的结构设计确保了主轴的控制精度高和运行稳定；且由换刀机械臂和换刀机构滑台组合使用来送刀柄，其具有移送速度快的优点。

上述实施例，只是本实用新型的一个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡与本实用新型权利要求所述原理和基本结构相同或等同的，均在本实用新型保护范围内。

Claims (6)

1.多头机刀库机械臂换刀装置，其特征在于：包括机箱，机箱顶面的上面设置有龙门架，龙门架的前侧设置有Z向移动模组，龙门架的后侧设置有刀库，龙门架的左侧设置有换刀滑台机构，于换刀滑台机构的上面进行前后滑动设置有换刀机械臂；于Z向移动模组的前侧滑动设置有Z轴主轴箱，Z轴主轴箱的下端设置有主轴，主轴的前方设置有工作台，工作台安装在机箱前部的上面。

2.根据权利要求1所述的多头机刀库机械臂换刀装置，其特征在于：所述换刀机械臂包括第一旋转柱，第一旋转柱的上面设置有换刀刀臂，第一旋转柱的下面设置有减速机，换刀刀臂的左右两端分别设置有刀夹。

3.根据权利要求1所述的多头机刀库机械臂换刀装置，其特征在于：所述换刀滑台机构包括Y向滑轨，于Y向滑轨的上面滑动设置有滑台，减速机安装在滑台内，滑台的一侧设置有Y向移动电机。

4.根据权利要求1所述的多头机刀库机械臂换刀装置，其特征在于：所述刀库设置有若干个，若干个刀库并行连接有连杆；每个刀库包括第二旋转柱，第二旋转柱的上端安装有旋转电机，第二旋转柱的下端设置有刀盘，刀盘外圆周的边缘以相等的间隙均匀分布有若干个刀卡，每个刀卡内竖向放置有刀柄；刀盘的上表面设置有具备数刀功能的信号开关。

5.根据权利要求2所述的多头机刀库机械臂换刀装置，其特征在于：所述刀夹包括轴对称分布的二个夹指，每个夹指呈半环形设置，轴对称分布的二个夹指连接有弹簧。

6.根据权利要求2所述的多头机刀库机械臂换刀装置，其特征在于：所述换刀刀臂通过第一旋转柱并在减速机的驱动下能进行顺时针旋转运动或逆时针旋转运动。

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