CN213380462U - 雕铣机一体式刀库 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种雕铣机一体式刀库。它解决了现有技术中机床换刀自动化程度低且防护效果不佳的问题。它包括机床主体，机床主体上设有滑动加工平台，机床主体上端设有与滑动加工平台呈垂直设置升降主轴，滑动加工平台靠近升降主轴的一侧通过刀具安装库安装若干等距排列的刀具组件，刀具安装库上端面位于刀具组件周向设有卡接定位装置，刀具安装库上下两侧设有防护罩组件，刀具安装库远离滑动加工平台的一侧设有可以沿刀具安装库边缘进行周向转动的刀库防护盖结构，升降主轴或滑动加工平台相对移动后，升降主轴与对应的刀具组件位于同一轴线。本实用新型的优点在于：换刀时自动化程度高，提高了生产效率，而且对刀具的防护效果好。

Description

雕铣机一体式刀库

技术领域

本实用新型涉机械设备技术领域，具体涉及一种雕铣机一体式刀库。

背景技术

现有的数控雕铣机，主轴锥孔大小按BT30、ISO25、ISO20等规格安装刀具柄。主轴锥孔较大如BT30的雕铣机可以采用斗笠式刀库、圆盘式刀库或前置碟式刀库进行自动换刀，而主轴锥孔较小如ISO25、ISO20的雕铣机与之配套的刀库只有各雕铣机生产厂家自制的刀位数不等的刀库，这些刀库安装位置以后置排式为主，此种刀库要求雕铣机高度加高后才可安装。对主轴锥孔较小的不便于增加高度的雕铣机来说，只能采用后置排式刀库或手动换刀方式，刀库安装十分不便，而且换刀时刀库无法移动调节位置，灵活性不佳，除此之外，刀库对于刀具的防护效果不佳，换刀时容易带入金属碎屑，长此以往容易损伤刀具，同时，换刀时自动化程度低，耽误生产。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种多工位精雕机工作台侧装一体式刀库[CN201320504934.X]，它包括刀库防护罩、垫板、气缸连接板、竖连接板和气缸，所述垫板下端面和竖连接板一端固定连接，所述竖连接板另一端和气缸连接板固定连接，所述垫板上端面安装刀库密封板，所述刀库密封板和垫板上沿Y轴方向等距制有安装刀柄垫的孔，所述刀柄垫的内孔中安装刀柄且刀柄通过螺帽将刀具锁紧，垫板侧部安装感知刀柄是否存在的多个检测开关。

上述方案在一定程度上解决了现有技术中刀库安装不便且灵活性不佳的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如：换刀时容易带入金属碎屑，长此以往容易损伤刀具，防护效果不佳；同时，换刀时自动化程度低，耽误生产。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，防护效果好且自动化程度高的雕铣机一体式刀库。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本雕铣机一体式刀库，包括机床主体，机床主体上设有滑动加工平台，且机床主体上端设有与滑动加工平台呈垂直设置升降主轴，滑动加工平台靠近升降主轴的一侧通过刀具安装库安装若干等距排列的刀具组件，且刀具安装库上端面位于刀具组件周向设有卡接定位装置，刀具安装库上下两侧设有防护罩组件，且刀具安装库远离滑动加工平台的一侧设有可以沿刀具安装库边缘进行周向转动的刀库防护盖结构，升降主轴或滑动加工平台相对移动后，升降主轴与对应的刀具组件位于同一轴线。通过在刀具安装库上下两侧设置防护罩组件以及刀库防护盖结构，可以对刀具组件进行有效防护，避免金属碎屑对刀具组件产生损伤，而且利用卡接定位装置与升降主轴的相互配合，可以完成自动卸刀和装刀过程，换刀时自动化程度高，提高了生产效率。

在上述的雕铣机一体式刀库中，刀具安装库包括刀库底板，刀库底板一侧通过若干安装螺杆固定设置在滑动加工平台一侧上端面，且刀库底板中部轴向设有若干与刀具组件一一对应设置的刀具定位孔。通过刀具定位孔可以对刀具组件底部进行有效定位。

在上述的雕铣机一体式刀库中，防护罩组件包括设置在刀库底板底部呈U形的刀具防护罩，刀具防护罩两端连接有下固定连接部，且下固定连接部通过下固定螺杆与刀库底板固定相连，刀库底板上端设有呈U形的刀柄防护罩，刀柄防护罩两端连接有上固定连接部，且上固定连接部一端通过安装螺杆固定在刀库底板上端一侧，另一端通过上固定螺杆固定在刀库底板上端另一侧。刀具防护罩和刀柄防护罩的设置可以有效避免金属碎屑与刀具产生接触从而使刀具产生损伤的情况。

在上述的雕铣机一体式刀库中，下固定连接部朝向远离刀具防护罩延伸，且下固定连接与刀具防护罩一体成型设置；上固定连接部位于刀柄防护罩内侧呈对向延伸，且上固定连接部与刀柄防护罩一体成型设置。这样设置使刀具防护罩和的结构更加稳定。

在上述的雕铣机一体式刀库中，刀具防护罩、下固定连接部与刀库底板下端之间共同形成刀具防护空腔；且刀柄防护罩、上固定连接部与刀库底板上端之间共同形成刀柄防护空腔。

在上述的雕铣机一体式刀库中，卡接定位装置包括设置在刀库底板上端的刀柄定位板，刀柄定位板上设有与刀具定位孔呈一一对应设置的刀柄定位孔，且刀柄定位孔周向设有若干刀柄卡接机构。通过刀柄定位孔可以对刀柄形成限位，使升降主轴能够与对应的刀柄准确卡接。

在上述的雕铣机一体式刀库中，刀柄卡接机构包括沿刀柄定位孔周向设置的安装槽，安装槽内通过弹性件连接有朝向刀柄定位孔设置的定位珠，且定位柱局部外露于安装槽且位于刀柄定位孔内。这样设置可以使入位后的刀具顺利从升降主轴上脱离。

在上述的雕铣机一体式刀库中，刀具组件包括刀柄，刀柄上端设有主轴卡接件，刀柄下端通过周向具有刀柄卡槽的刀柄限位件连接有刀具，且当刀具组件设置在刀柄定位板内时，定位珠卡入在刀柄卡槽内。

在上述的雕铣机一体式刀库中，刀库防护盖结构包括刀库防护盖，刀库防护盖通过摆动气缸转动设置在刀具安装库一侧，且刀库防护盖内侧设有密封缓冲垫片。密封缓冲垫片的设置既可增加刀柄防护罩的防尘密封效果，又可为刀库防护盖关闭时提供一定的缓冲。

在上述的雕铣机一体式刀库中，刀柄限位件的直径大于刀具定位孔的直径，且刀柄限位件下端周向与刀库底板上端面位于刀具定位孔周向相互抵靠设置。这样设置可以对刀具组件进行固定，防止升降主轴安装刀具时出现滑落的情况。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：结构简单、设计合理，通过在刀具安装库上下两侧设置防护罩组件以及刀库防护盖结构，可以对刀具组件进行有效防护，避免金属碎屑对刀具组件产生损伤，而且利用卡接定位装置与升降主轴的相互配合，可以完成自动卸刀和装刀过程，换刀时自动化程度高，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构侧视图；

图2是图1中的A处结构放大图；

图3是本实用新型的局部结构俯视图；

图4是本实用新型中的局部结构剖视图。

图中，机床主体1、滑动加工平台11、升降主轴12、刀具安装库2、刀库底板21、安装螺杆22、刀具定位孔23、刀具组件3、刀柄31、主轴卡接件32、刀柄限位件33、刀具34、卡接定位装置4、刀柄定位板41、刀柄定位孔42、防护罩组件5、刀具防护罩51、下固定连接部52、下固定螺杆53、刀柄防护罩54、上固定连接部55、上固定螺杆56、刀具防护空腔57、刀柄防护空腔58、刀库防护盖结构6、刀库防护盖61、摆动气缸62、密封缓冲垫片63、刀柄卡接机构7、安装槽71、弹性件72、定位珠73。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-4所示，本雕铣机一体式刀库，包括机床主体1，机床主体1上设有滑动加工平台11，且机床主体1上端设有与滑动加工平台11呈垂直设置升降主轴12，滑动加工平台11靠近升降主轴12的一侧通过刀具安装库2安装若干等距排列的刀具组件3，且刀具安装库2上端面位于刀具组件3周向设有卡接定位装置4，刀具安装库2上下两侧设有防护罩组件5，且刀具安装库2远离滑动加工平台11的一侧设有可以沿刀具安装库2边缘进行周向转动的刀库防护盖结构6，升降主轴12或滑动加工平台11相对移动后，升降主轴12与对应的刀具组件3位于同一轴线。通过升降主轴12或滑动加工平台11相对移动，使升降主轴12与卡接定位装置4呈相互对应，升降主轴12朝向卡接定位装置4移动，当刀具组件卡入卡接定位装置4后，升降主轴12松刀，并上升移动至另一个取刀位置，下降至刀柄位置进行取刀，自动化程度高，取刀便捷；而且防护罩组件5的设置有效防止了金属碎屑对刀具组件产生损伤，同时，刀库防护盖结构6可以防止切屑落在刀柄上影响正常的换刀，防护效果好。

其中，刀具安装库2包括刀库底板21，刀库底板21一侧通过若干安装螺杆22固定设置在滑动加工平台11一侧上端面，且刀库底板21中部轴向设有若干与刀具组件3一一对应设置的刀具定位孔23。

可见地，防护罩组件5包括设置在刀库底板21底部呈U形的刀具防护罩51，刀具防护罩51两端连接有下固定连接部52，且下固定连接部52通过下固定螺杆53与刀库底板21固定相连，刀库底板21上端设有呈U形的刀柄防护罩54，刀柄防护罩54两端连接有上固定连接部55，且上固定连接部55一端通过安装螺杆22固定在刀库底板21上端一侧，另一端通过上固定螺杆56固定在刀库底板21上端另一侧。这里的上固定连接部55与刀库底板21共用同一个安装螺杆22固定。

优选地，下固定连接部52朝向远离刀具防护罩51延伸，且下固定连接与刀具防护罩51一体成型设置；上固定连接部55位于刀柄防护罩54内侧呈对向延伸，且上固定连接部55与刀柄防护罩54一体成型设置。这里的刀柄防护罩54上端设有与刀柄定位孔42对应设置的插入孔。

进一步地，刀具防护罩51、下固定连接部52与刀库底板21下端之间共同形成刀具防护空腔57；且刀柄防护罩54、上固定连接部55与刀库底板21上端之间共同形成刀柄防护空腔58。刀具防护空腔57的高度大于刀具34的长度，刀柄防护空腔58的高度大于刀柄31的长度。

具体地，卡接定位装置4包括设置在刀库底板21上端的刀柄定位板41，刀柄定位板41上设有与刀具定位孔23呈一一对应设置的刀柄定位孔42，且刀柄定位孔42周向设有若干刀柄卡接机构7。这里的刀柄定位板41通过螺钉固定在刀库底板21上端面。

详细地，刀柄卡接机构7包括沿刀柄定位孔42周向设置的安装槽71，安装槽71内通过弹性件72连接有朝向刀柄定位孔42设置的定位珠73，且定位柱局部外露于安装槽71且位于刀柄定位孔42内。

更进一步地，刀具组件3包括刀柄31，刀柄31上端设有主轴卡接件32，刀柄31下端通过周向具有刀柄31卡槽的刀柄限位件33连接有刀具34，且当刀具组件3设置在刀柄定位板41内时，定位珠73卡入在刀柄31卡槽内。定位珠73的作用是给位于刀柄定位孔42内的刀柄31提供握持力。

显然地，刀库防护盖结构6包括刀库防护盖61，刀库防护盖61通过摆动气缸62转动设置在刀具安装库2一侧，且刀库防护盖61内侧设有密封缓冲垫片63。

更具体地，刀柄限位件33的直径大于刀具定位孔23的直径，且刀柄限位件33下端周向与刀库底板21上端面位于刀具定位孔23周向相互抵靠设置。

本实施例的原理在于：

A、机床在一道加工工序结束需要换刀时，首先升降主轴12向上移动到设定的换刀初始高度，然后滑动加工平台11带着刀具安装库2移动到设定位置，使刀具安装库2的刀柄31的与升降主轴12位于同一纵轴线；与此同时，升降主轴12移动到还刀位置，即上次取刀的位置。

B、接着、摆动气缸62驱动刀库防护盖61打开，做好换刀准备。

C、升降主轴12向下移动，把用过的刀具组件3插入刀柄定位孔42内，使定位珠73卡入刀柄限位件33内，此时，升降主轴12松刀并向上移动至取刀起始位置。

D、升降主轴12移动到取刀位置，向下抓取对应的刀柄定位孔42内的刀柄31，然后向上移动返回到设定的换刀初始高度。

E、摆动气缸62驱动刀库防护盖61关闭，一次完整的换刀动作结束，机床即可进入下一道加工要序。

不仅自动化程度高，减轻操作人员劳动强度，而且换刀动作精准，可靠性好，提高了生产效率，同时对刀具组件3形成了有效防护。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机床主体1、滑动加工平台11、升降主轴12、刀具安装库2、刀库底板21、安装螺杆22、刀具定位孔23、刀具组件3、刀柄31、主轴卡接件32、刀柄限位件33、刀具34、卡接定位装置4、刀柄定位板41、刀柄定位孔42、防护罩组件5、刀具防护罩51、下固定连接部52、下固定螺杆53、刀柄防护罩54、上固定连接部55、上固定螺杆56、刀具防护空腔57、刀柄防护空腔58、刀库防护盖结构6、刀库防护盖61、摆动气缸62、密封缓冲垫片63、刀柄卡接机构7、安装槽71、弹性件72、定位珠73等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种雕铣机一体式刀库，包括机床主体(1)，所述的机床主体(1)上设有滑动加工平台(11)，且机床主体(1)上端设有与滑动加工平台(11)呈垂直设置升降主轴(12)，其特征在于，所述的滑动加工平台(11)靠近升降主轴(12)的一侧通过刀具安装库(2)安装若干等距排列的刀具组件(3)，且刀具安装库(2)上端面位于刀具组件(3)周向设有卡接定位装置(4)，所述的刀具安装库(2)上下两侧设有防护罩组件(5)，且所述的刀具安装库(2)远离滑动加工平台(11)的一侧设有可以沿刀具安装库(2)边缘进行周向转动的刀库防护盖结构(6)，所述的升降主轴(12)或滑动加工平台(11)相对移动后，升降主轴(12)与对应的刀具组件(3)位于同一轴线。

2.根据权利要求1所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的刀具安装库(2)包括刀库底板(21)，所述的刀库底板(21)一侧通过若干安装螺杆(22)固定设置在滑动加工平台(11)一侧上端面，且所述的刀库底板(21)中部轴向设有若干与刀具组件(3)一一对应设置的刀具定位孔(23)。

3.根据权利要求2所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的防护罩组件(5)包括设置在刀库底板(21)底部呈U形的刀具防护罩(51)，所述的刀具防护罩(51)两端连接有下固定连接部(52)，且下固定连接部(52)通过下固定螺杆(53)与刀库底板(21)固定相连，所述的刀库底板(21)上端设有呈U形的刀柄防护罩(54)，所述的刀柄防护罩(54)两端连接有上固定连接部(55)，且上固定连接部(55)一端通过安装螺杆(22)固定在刀库底板(21)上端一侧，另一端通过上固定螺杆(56)固定在刀库底板(21)上端另一侧。

4.根据权利要求3所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的下固定连接部(52)朝向远离刀具防护罩(51)延伸，且下固定连接与刀具防护罩(51)一体成型设置；所述的上固定连接部(55)位于刀柄防护罩(54)内侧呈对向延伸，且上固定连接部(55)与刀柄防护罩(54)一体成型设置。

5.根据权利要求4所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的刀具防护罩(51)、下固定连接部(52)与刀库底板(21)下端之间共同形成刀具防护空腔(57)；且所述的刀柄防护罩(54)、上固定连接部(55)与刀库底板(21)上端之间共同形成刀柄防护空腔(58)。

6.根据权利要求2所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的卡接定位装置(4)包括设置在刀库底板(21)上端的刀柄定位板(41)，所述的刀柄定位板(41)上设有与刀具定位孔(23)呈一一对应设置的刀柄定位孔(42)，且刀柄定位孔(42)周向设有若干刀柄卡接机构(7)。

7.根据权利要求6所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的刀柄卡接机构(7)包括沿刀柄定位孔(42)周向设置的安装槽(71)，所述的安装槽(71)内通过弹性件(72)连接有朝向刀柄定位孔(42)设置的定位珠(73)，且定位柱局部外露于安装槽(71)且位于刀柄定位孔(42)内。

8.根据权利要求7所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的刀具组件(3)包括刀柄(31)，所述的刀柄(31)上端设有主轴卡接件(32)，刀柄(31)下端通过周向具有刀柄(31)卡槽的刀柄限位件(33)连接有刀具(34)，且当刀具组件(3)设置在刀柄定位板(41)内时，定位珠(73)卡入在刀柄(31)卡槽内。

9.根据权利要求1所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的刀库防护盖结构(6)包括刀库防护盖(61)，所述的刀库防护盖(61)通过摆动气缸(62)转动设置在刀具安装库(2)一侧，且刀库防护盖(61)内侧设有密封缓冲垫片(63)。

10.根据权利要求8所述的雕铣机一体式刀库，其特征在于，所述的刀柄限位件(33)的直径大于刀具定位孔(23)的直径，且刀柄限位件(33)下端周向与刀库底板(21)上端面位于刀具定位孔(23)周向相互抵靠设置。

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