CN213004011U - 数控机床及其圆周直排式刀库 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆周直排式刀库，包括刀库座架、可转动地安装于所述刀库座架上的旋转刀架、安装于所述刀库座架上并驱使所述旋转刀架旋转的旋转驱动器及至少两组沿所述旋转刀架的旋转方向彼此隔开地排列的刀具排。每组所述刀具排包含至少两个沿所述旋转刀架的轴向彼此间隔地排成直线的刀具，所述刀具通过一工装夹具安装于所述旋转刀架上。本实用新型的圆周直排式刀库能提高空间利用率和提高刀具存储数量。另，本实用新型还公开了一种具有该圆周直排式刀库的数控机床。

Description

数控机床及其圆周直排式刀库

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，尤其涉及一种数控机床及其圆周直排式刀库。

背景技术

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。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，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

数控机床能较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品，因此，数控机床越来越受到企业所青睐。

众所周知，精雕机和高光机均属于数控机床中的一种，但是，由于其刀库设计不合理，使得刀库中的刀架空间利用率低和刀具存储数量少。

因此，急需要一种空间利用率和提高刀具存储数量的圆周直排式刀库及具有该圆周直排式刀库的数控机床来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种空间利用率和提高刀具存储数量的圆周直排式刀库。

本实用新型的另一目的在于提供一种空间利用率和提高刀具存储数量的数控机床。

为实现上述的目的，本实用新型的圆周直排式刀库包括刀库座架、可转动地安装于所述刀库座架上的旋转刀架、安装于所述刀库座架上并驱使所述旋转刀架旋转的旋转驱动器及至少两组沿所述旋转刀架的旋转方向彼此隔开地排列的刀具排。每组所述刀具排包含至少两个沿所述旋转刀架的轴向彼此间隔地排成直线的刀具，所述刀具通过一工装夹具安装于所述旋转刀架上。

较佳地，所述工装夹具为U形夹。

较佳地，所述旋转刀架包含第一端座、第二端座、旋转轴及至少两个沿所述旋转刀架的旋转方向彼此间隔开地排成一圈且从四周包围所述旋转轴的侧向安装支架，所述侧向安装支架的第一端安装于所述第一端座上，所述侧向安装支架的第二端安装于所述第二端座上，所述旋转轴的第一端呈固定地穿过所述第一端座并可旋转地安装于所述刀库座架上，所述旋转轴的第二端呈固定地穿过所述第二端座并可转动地安装于所述刀库座架上，每个所述侧向安装支架上安装有所述工装夹具，每组所述刀具排中的刀具通过所述工装夹具安装于对应的一个所述侧向安装支架上，所述旋转驱动器通过带传动、链传动或齿轮传动驱使所述旋转轴转动。

较佳地，所述第一端座和第二端座各为边数相同的正多边形结构，所述侧向安装支架的数量与所述第一端座的边数相等，所述侧向安装支架的第一端安装于所述第一端座的一边侧面处，所述侧向安装支架的第二端安装于所述第二端座所对应的一边侧面处，

较佳地，每个所述侧向安装支架上的工装夹具之数量与对应的一组所述刀具排中的刀具数量相等。

较佳地，所有所述侧向安装支架上的工装夹具之夹持开口的朝向相同。

为实现上述的目的，本实用新型的数控机床包括机座、龙门架、主轴机构、工作台、第一动力机构及前述的圆周直排式刀库。所述龙门架的脚架安装于所述机座上，所述龙门架的横梁悬置于所述机座的正上方，所述主轴机构安装于龙门架的横梁上，所述工作台可滑移穿过所述龙门架地安装于所述机座上，所述第一动力机构安装于所述机座并驱使所述工作台在所述机座上滑移。

较佳地，本实用新型的数控机床还包括第二动力机构，所述第二动力机构安装于所述机座上，所述圆周直排式刀库位于所述龙门架之横梁的正下方，所述圆周直排式刀库中的刀库座架沿平行于所述工作台的滑移方向滑设于所述机座上，所述第二动力机构驱使所述刀库座架于所述机座上做往复滑移，以使所述圆周直排式刀库于换刀位置与一防护位置之间切换。

较佳地，本实用新型的数控机床还包括滑轨及可滑动地套装于所述滑轨上的滑块，所述滑轨安装于所述机座，所述滑轨还沿穿过所述龙门架的方向延伸，所述滑块分别安装于所述工作台和刀库座架上。

较佳地，本实用新型的数控机床还包括位于所述圆周直排式刀库正上方的刀库门，所述刀库门安装于所述龙门架上，所述刀库座架上安装有防护壳，所述防护壳的顶部开设有用于露出所述刀具排和工装夹具的换刀开口，所述刀库门遮盖处于所述防护位置时的圆周直排式刀库中的换刀开口。

与现有技术相比，由于本实用新型的圆周直排式刀库包括刀库座架、可转动地安装于刀库座架上的旋转刀架、安装于刀库座架上并驱使旋转刀架旋转的旋转驱动器及至少两组沿旋转刀架的旋转方向彼此隔开地排列的刀具排，每组刀具排包含至少两个沿旋转刀架的轴向彼此间隔地排成直线的刀具，刀具通过一工装夹具安装于旋转刀架上，这样使得旋转刀架的各处均匀有序地布满刀具，使得旋转刀架的空间利用率高，提高刀具的存放数量；而借助旋转驱动器，使得旋转刀架上的每组刀具排均能旋转到换刀位置，提高换刀操作的便利性。

附图说明

图1是本实用新型的数控机床的立体结构示意图。

图2是本实用新型的数控机床中的圆周直排式刀库在隐藏保护壳后的立体结构示意图。

图3是图2所示的圆周直排式刀库在隐藏刀库座架、旋转驱动器、主动带轮、从动带轮、皮带及刀库门后的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。

请参阅图1至图3，本实用新型的数控机床100包括机座10、龙门架20、主轴机构30、工作台40、第一动力机构50及圆周直排式刀库60。龙门架20的脚架21安装于机座10上，较优的是，龙门架20的脚架21固定于机座10之顶面11处，而该顶面11的边缘向上凸伸出首尾闭合的围墙结构12，以使得围墙结构12从四周包围龙门架20，并便利加工废料于围墙结构12内收集和清理，但不以此为限；龙门架20的横梁22悬置于机座10的正上方。主轴机构30安装于龙门架20的横梁21上，以使得主轴机构30借助横梁21而悬挂机座10的正上方，由于主轴机构30的具体结构已是本领域所熟知的，且又不是创造的改进之处，故在此不再作详细的说明。工作台40可滑移穿过龙门架20地安装于机座10上，以使得工作台40可做滑移穿过龙门架20的位移，以满足主轴机构30对工作台40上的工件加工需要。第一动力机构50安装于机座10上，由机座10为第一动力机构50提供安装场所，且第一动力机构50驱使工作台40在机座10上滑移，以主轴机构30在加工过程中对工作台40上的工件运动需求，举例而言，第一动力机构50主要由电机、丝杆和丝母构成的机构，这样设计能提高工作台40的位移精准及可靠性，但不以此为限。而圆周直排式刀库60包括刀库座架61、可转动地安装于刀库座架61上的旋转刀架62、安装于刀库座架61上并驱使旋转刀架62旋转的旋转驱动器63及至少两组沿旋转刀架62的旋转方向(即双箭头B所指)彼此隔开地排列的刀具排64。每组刀具排64包含至少两个沿旋转刀架62的轴向(即双箭头C所指)彼此间隔地排成直线的刀具641，刀具641通过一工装夹具65安装于旋转刀架62上，较优的是，工装夹具65为U形夹，以提高刀具641于工装夹具65处的装入或取出操作便利性，当然，根据实际需要，工装夹具65还可为其它形状，故不以此为限。更具体地，如下：

如图2和图3所示，旋转刀架62包含第一端座621、第二端座622、旋转轴623及至少两个沿旋转刀架62的旋转方向(即双箭头B所指)彼此间隔开地排成一圈且从四周包围旋转轴623的侧向安装支架624。侧向安装支架624的第一端安装于第一端座621上，侧向安装支架624的第二端安装于第二端座622上，使得侧向安装支架624、第一端座621及第二端座622三者固定在一起；旋转轴623的第一端呈固定地穿过第一端座621(即穿过第一端座621的旋转轴623还与第一端座621固定在一起)并可旋转地安装于刀库座架61上，旋转轴623的第二端呈固定地穿过第二端座622(即穿过第二端座622的旋转轴623还与第二端座622固定在一起)并可转动地安装于刀库座架61上；每个侧向安装支架624上安装有工装夹具65，每组刀具排64中的刀具641通过工装夹具65安装于对应的一个侧向安装支架624上，这样设计的目的一方面能降低旋转刀架62的重量，另一方面便于刀具641的紧密有序排布；而旋转驱动器63通过带传动驱使旋转轴623转动，以提高旋转轴623旋转的可靠性；举例而言，旋转驱动器63为一电机，而带传动包含主动带轮631、从动带轮632及皮带633，主动带轮631安装于旋转驱动器63的输出端上，从动带轮632安装于旋转轴623的第一端处，而皮带633绕设于主动带轮631和从动带轮632，以实现旋转驱动器63对旋转轴623的远距离驱动目的；当然，根据实际需要，旋转驱动器63也可以通过链传动或齿轮传动去驱使旋转轴623旋转，故不以此举例为限。

如图2及图3所示，为进一步提高刀具641的存储数量，第一端座621和第二端座622各为边数相同的正多边形结构，侧向安装支架624的数量与第一端座621的边数相等，侧向安装支架624的第一端安装于第一端座621的一边侧面处，侧向安装支架624的第二端安装于第二端座622所对应的一边侧面处；具体地，每个侧向安装支架624上的工装夹具65之数量与对应的一组刀具排64中的刀具641数量相等，使得每个刀具641对应一个工装夹具65，较优的是，所有侧向安装支架642上的工装夹具65之夹持开口651的朝向相同，这样设计能避免主轴机构30于换刀过程中对相邻刀具排64中的刀具641造成碰撞。可理解的是，虽然图2和图3所展示的第一端座621和第二端座622各为正六边形结构，侧向安装支架624的数量为六个，刀具排64为六组，每组刀具排64中的刀具641数量为16个，但不以此为限。

如图1及图2所示，本实用新型的数控机床100还包括第二动力机构70及位于圆周直排式刀库60正上方的刀库门90。第二动力机构70安装于机座10上，由机座10为第二动力机构70提供安装场所，举例而言，第二动力机构70主要由电机、丝杆和丝母构成的机构，但不以此为限；圆周直排式刀库60位于龙门架20之横梁22的正下方，圆周直排式刀库60中的刀库座架61沿平行于工作台40的滑移方向(即双箭头A所指)滑设于机座10上，第二动力机构70驱使刀库座架61于机座10上做往复滑移，以使圆周直排式刀库60于换刀位置(状态见图1所示)与一防护位置之间切换；刀库门90安装于龙门架20上，刀库座架61上安装有防护壳66，防护壳66的顶部开设有用于露出刀具排64和工装夹具65的换刀开口661，刀库门90遮盖处于防护位置时的圆周直排式刀库60中的换刀开口661，以达到防水防屑效果好的目的。具体地，本实用新型的数控机床100还包括滑轨80a及可滑动地套装于滑轨80a上的滑块80b，滑轨80a安装于机座10，滑轨80a还沿穿过龙门架20的方向延伸，滑块80b分别安装于工作台40和刀库座架61上，以实现工作台40和刀库座架61共享同一滑轨80a的目的，故结构上更合理紧凑，但不以此为限。

结合附图，对本实用新型的数控机床的换刀过程进行说明：当要换刀时，此时第一动力机构50驱使工作台40朝图1中的左侧滑移而远离主轴机构30，为圆周直排式刀库60的位移提供避让位置；接着，第二动力机构70驱使圆周直排式刀库60沿图1中的左侧滑移至换刀位置，使得刀库门90脱离对防护壳66的换刀开口661的遮盖；然后，由旋转驱动器63通过主动带轮631、从动带轮632及皮带633去驱使旋转刀架61旋转，从而使得旋转刀架61上要更换的刀具排64处于与换刀开口661对齐的位置；最后，由主轴机构30进行换刀。当换刀完成后，此时第二动力机构70再驱使圆周直排式刀库50沿图1中的右侧滑移至防护位置，从而使得刀库门90遮盖防护壳66的换刀开口661，为工作台40的工作提供避让位置。

与现有技术相比，由于本实用新型的圆周直排式刀库60包括刀库座架61、可转动地安装于刀库座架61上的旋转刀架62、安装于刀库座架61上并驱使旋转刀架62旋转的旋转驱动器63及至少两组沿旋转刀架62的旋转方向彼此隔开地排列的刀具排64，每组刀具排64包含至少两个沿旋转刀架62的轴向彼此间隔地排成直线的刀具641，刀具641通过一工装夹具65安装于旋转刀架62上，这样使得旋转刀架62的各处均匀有序地布满刀具641，使得旋转刀架62的空间利用率高，提高刀具641的存放数量；而借助旋转驱动器63，使得旋转刀架62上的每组刀具排64均能旋转到换刀位置，提高换刀操作的便利性。

值得注意者，本实用新型的数控机床100可为精雕机或高光机，但不以此为限。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种圆周直排式刀库，其特征在于，包括刀库座架、可转动地安装于所述刀库座架上的旋转刀架、安装于所述刀库座架上并驱使所述旋转刀架旋转的旋转驱动器及至少两组沿所述旋转刀架的旋转方向彼此隔开地排列的刀具排，每组所述刀具排包含至少两个沿所述旋转刀架的轴向彼此间隔地排成直线的刀具，所述刀具通过一工装夹具安装于所述旋转刀架上。

2.根据权利要求1所述的圆周直排式刀库，其特征在于，所述工装夹具为U形夹。

3.根据权利要求1所述的圆周直排式刀库，其特征在于，所述旋转刀架包含第一端座、第二端座、旋转轴及至少两个沿所述旋转刀架的旋转方向彼此间隔开地排成一圈且从四周包围所述旋转轴的侧向安装支架，所述侧向安装支架的第一端安装于所述第一端座上，所述侧向安装支架的第二端安装于所述第二端座上，所述旋转轴的第一端呈固定地穿过所述第一端座并可旋转地安装于所述刀库座架上，所述旋转轴的第二端呈固定地穿过所述第二端座并可转动地安装于所述刀库座架上，每个所述侧向安装支架上安装有所述工装夹具，每组所述刀具排中的刀具通过所述工装夹具安装于对应的一个所述侧向安装支架上，所述旋转驱动器通过带传动、链传动或齿轮传动驱使所述旋转轴转动。

4.根据权利要求3所述的圆周直排式刀库，其特征在于，所述第一端座和第二端座各为边数相同的正多边形结构，所述侧向安装支架的数量与所述第一端座的边数相等，所述侧向安装支架的第一端安装于所述第一端座的一边侧面处，所述侧向安装支架的第二端安装于所述第二端座所对应的一边侧面处。

5.根据权利要求3所述的圆周直排式刀库，其特征在于，每个所述侧向安装支架上的工装夹具之数量与对应的一组所述刀具排中的刀具数量相等。

6.根据权利要求3所述的圆周直排式刀库，其特征在于，所有所述侧向安装支架上的工装夹具之夹持开口的朝向相同。

7.一种数控机床，包括机座、龙门架、主轴机构、工作台及第一动力机构，所述龙门架的脚架安装于所述机座上，所述龙门架的横梁悬置于所述机座的正上方，所述主轴机构安装于龙门架的横梁上，所述工作台可滑移穿过所述龙门架地安装于所述机座上，所述第一动力机构安装于所述机座并驱使所述工作台在所述机座上滑移，其特征在于，所述数控机床还包括根据权利要求1至6任一项所述的圆周直排式刀库。

8.根据权利要求7所述的数控机床，其特征在于，还包括第二动力机构，所述第二动力机构安装于所述机座上，所述圆周直排式刀库位于所述龙门架之横梁的正下方，所述圆周直排式刀库中的刀库座架沿平行于所述工作台的滑移方向滑设于所述机座上，所述第二动力机构驱使所述刀库座架于所述机座上做往复滑移，以使所述圆周直排式刀库于换刀位置与一防护位置之间切换。

9.根据权利要求8所述的数控机床，其特征在于，还包括滑轨及可滑动地套装于所述滑轨上的滑块，所述滑轨安装于所述机座，所述滑轨还沿穿过所述龙门架的方向延伸，所述滑块分别安装于所述工作台和刀库座架上。

10.根据权利要求8所述的数控机床，其特征在于，还包括位于所述圆周直排式刀库正上方的刀库门，所述刀库门安装于所述龙门架上，所述刀库座架上安装有防护壳，所述防护壳的顶部开设有用于露出所述刀具排和工装夹具的换刀开口，所述刀库门遮盖处于所述防护位置时的圆周直排式刀库中的换刀开口。

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