CN217530121U - 一种高强稳定三轴刀库以及应用该刀库的机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高强稳定三轴刀库以及应用该刀库的机床，涉及机械及其数控领域：其中，高强稳定三轴刀库包括角钢以及多个刀柄夹，刀柄夹沿角钢的长度方向布置在角钢上，刀柄夹上开设有用于放置刀柄的刀柄腔。机床包括机架、龙门、切割机构以及上述的高强稳定三轴刀库，龙门滑动设置在机架上，切割机构滑动设置在龙门上，切割机构包换刀主轴，换刀主轴滑动设置在龙门上，在对工件进行加工时，换刀主轴夹取任意一个刀柄夹上的刀柄，之后便可对工件进行加工。加工过程中，换刀主轴上仅存在一个刀具，降低了其它刀具与工件干涉的概率。

Description

一种高强稳定三轴刀库以及应用该刀库的机床

技术领域

本实用新型涉及机械及其数控领域，尤其适用于一种高强稳定三轴刀库以及应用该刀库的机床。

背景技术

高强稳定三轴刀库以及应用该刀库的机床是一款模块化的机械数控设备用换刀装置，主要用于自动更换刀具的数控机械类设备实现自动换刀的功能。

目前，公开号为CN107881264A，公开日为2020年09月11日的中国发明专利申请提出了一种皮革自动切割机，包括底座和切割机构，所述底座上表面相对两边上设有防护板，所述防护板顶部设有Y轴向导轨，所述Y轴向导轨上设有Y轴向移动块，所述Y轴向移动块上设有横梁，且所述横梁的两端分别于两个Y轴向移动块的顶部连接，所述横梁的顶部设有X轴向导轨，所述X轴向导轨上设有X轴向移动块；本发明将多种刀头与旋转刀盘结合设计，使本装置可以根据需要进行切割的皮革的材质选择合适的刀头，避免传统皮革切割机中人工换刀头的麻烦。

针对上述中的相关技术，发明人认为，由于多种刀具共同设置在旋转刀盘上，在使用一种刀具时，其它刀具可能会与工件发生干涉，进而影响加工，进而减小工件的成品率。

实用新型内容

为了减小其它刀具对工件的影响，本实用新型提供一种高强稳定三轴刀库以及应用该刀库的机床。

第一方面，本实用新型提供了一种高强稳定三轴刀库，采用如下的技术方案：

一种高强稳定三轴刀库，包括角钢以及多个刀柄夹，刀柄夹沿角钢的长度方向布置在角钢上，刀柄夹上开设有用于放置刀柄的刀柄腔。

通过采用上述技术方案，每个刀柄夹上均放置有一个刀柄，每个刀柄上均设置一个刀具，在对工件进行加工时，机床的换刀主轴夹取任意一个刀柄夹上的刀柄，之后便可对工件进行加工。加工过程中，换刀主轴上仅存在一个刀具，降低了其它刀具与工件干涉的概率。

可选的，刀柄夹包括连接部、第一夹持部与第二夹持部，连接部连接在角钢上，第一夹持部、第二夹持部均设置在连接部上，第一夹持部、第二夹持部、连接部之间形成刀柄腔，第一夹持部远离连接部的一端与第二夹持部远离连接部的一端形成供刀具穿过的开口，开口的宽度小于刀柄腔的直径，第一夹持部、第二夹持部呈弹性设置。

通过采用上述技术方案，刀柄夹的第一夹持部与第二夹持部形成刀柄腔，进而降低了刀柄从刀柄腔上脱落的概率，第一夹持部与第二夹持部呈弹性设置，进而方便了机床的换刀主轴夹取任意一个刀柄夹上的刀柄。

可选的，所述第一夹持部、第二夹持部均成弧形设置。

通过采用上述技术方案，弧形设置的第一夹持部与第二夹持部之间形成环形刀柄腔，在换刀主轴取刀柄时，更容易将刀柄从刀柄腔内取出。

可选的，所述第一夹持部远离连接部的一端面与靠近第二夹持部的一端面之间形成第一导向面，所述第二夹持部远离连接部的一端面与靠近第一夹持部的一端面之间形成第二导向面。

通过采用上述技术方案，第一导向面与第二导向面的设置，使换刀主轴在使用完刀具时，使刀柄对准刀柄腔，此时轻推换刀主轴便可将刀柄卡在刀柄腔上，进而方便了刀柄腔对刀柄的回收。

第二方面，本实用新型提供了一种机床，采用如下的技术方案：一种机床，包括机架、龙门、切割机构以及如第一方面所述的高强稳定三轴刀库，所述龙门滑动设置在机架上，所述切割机构滑动设置在龙门上，所述角钢滑动设置在龙门下方；

所述切割机构包括第一电机、第二电机、第一滑板、第二滑板、第三电机以及丝杆，所述第一电机设置在龙门上，第一电机的输出端与机架传动连接，所述第一滑板滑动设置在龙门上，所述第二电机设置在第一滑板上，第二电机的输出端与龙门传动连接，所述第二滑板滑动设置在第一滑板上，第二滑板上开设有螺纹孔，第三电机设置在第一滑板上，丝杆穿过螺纹孔与第三电机的输出端同轴传动连接。

通过采用上述技术方案，第一电机驱动龙门在机架上移动，第二电机驱动第一滑板在龙门上沿龙门长度方向移动，第三电机通过丝杆驱动第二滑板上下移动，进而使换刀主轴在第一滑板上上下移动，进而使换刀主轴可以移动到机架上的任意位置，进而方便对工件的加工。

可选的，所述龙门架上设置有换刀机构，换刀机构包括第一气缸所述第一气缸设置在龙门底部，所述角钢设置在第一气缸的输出端上。

通过采用上述技术方案，在对工件进行加工时，第一气缸将角钢从龙门的底部推出，第二电机驱动第一滑板在龙门上移动，进而带动换刀主轴在龙门上移动，当需要用到某种刀具时，第三电机通过丝杆推动第二滑块上下移动，进而驱动换刀主轴上下移动，进而使换刀主轴夹取刀柄夹上的刀柄，夹取刀柄后，第一气缸将角钢收回到龙门下方，进而使刀柄脱离刀柄夹；夹取刀柄后的换刀主轴在第一电机、第二电机以及第三电机共同驱动换刀主轴移动，对工件进行加工；当对工件加工完成后，需要对刀柄进行回收时，第一气缸将角钢推出，换刀主轴移动到取刀时的刀柄夹前方，第一气缸推动角钢，进而推动刀柄夹，使刀柄卡在刀柄夹上开设的刀柄腔中，换刀主轴松开刀柄，第一气缸将角钢收缩到龙门下方。

可选的，换刀机构还包括光轴、光轴滑块以及连接板，所述连接板设置在龙门底部，所述光轴滑块设置在连接板底部，所述光轴滑块上开设有通孔，所述光轴穿过通孔与角钢连接。

通过采用上述技术方案，在光轴以及光轴滑块的结合作用下，第一气缸在推动角钢移动时，减小角钢在移动过程中摆动的幅度，进而使刀柄夹被推出时的位置更精准，进而提高换刀主轴夹取刀柄的概率。

可选的，换刀机构还包括激光发射器以及多个激光接收器，所述激光发射器设置在第一滑板上，所述激光接收器设置在龙门上，所述激光发射器与第二电机电信号连接。

通过采用上述技术方案，当需要用到某种刀具对工件进行加工时，第一气缸将角钢推出进而将刀柄夹推出，第二电机驱动第一滑板在龙门上移动，当第一滑板上的激光发射器与激光接收器上下正对时，此时换刀主轴与刀柄夹上的刀柄对应，激光发射器将信号传动至第二电机，第二电机停止驱动第一滑板移动，第三电机通过丝杠驱动第二滑板向下滑动使换刀主轴向下移动抓取刀柄，此时第一气缸收回，使刀柄脱离刀柄夹，整个取刀动作完成；需要换刀时，第一电机驱动第一滑板移动到取刀时的位置，第一气缸将角钢推出，使刀柄卡在刀柄夹上，第三电机通过丝杠带动第二滑板向上移动，第二电机驱动第一滑板在龙门上移动，当第一滑板上的激光发射器与另一个激光接收器上下正对时，此时换刀主轴与刀柄夹上的刀柄对应，激光发射器将信号传动至第二电机，第二电机停止驱动第一滑板移动，第三电机通过丝杠驱动第二滑板向下滑动使换刀主轴向下移动抓取刀柄，此时第一气缸收回，使刀柄脱离刀柄夹，此时换刀主轴上便换了不同的刀具，整个换刀动作完成。

附图说明

图1为本申请实施例的整体结构示意图；

图2为本申请实施例的左视结构示意图；

图3为换刀机构与高强稳定三轴刀库连接示意图；

图4为换刀机构与高强稳定三轴刀库连接底部示意图；

图5为图2中A部放大图。

附图标记说明：100、机架；200、龙门；300、高强稳定三轴刀库；310、角钢；320、刀柄夹；321、第一夹持部；3211、第一导向面；322、第二夹持部；3221、第二导向面；323、连接部；3231、变形槽；330、刀柄腔；400、切割机构；420、第一电机；430、第二电机；440、第一滑板；450、第二滑板；460、第三电机；470、丝杆；500、换刀机构；510、第一气缸；520、光轴；530、光轴滑块；531、通孔；540、连接板；550、激光发射器；560、激光接收器。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本实用新型作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种机床，参照图1，包括机架100、龙门200、切割机构400、换刀机构500以及高强稳定三轴刀库300，龙门200滑动设置在机架100上，所述切割机构400滑动设置在龙门200上，所述高强稳定三轴刀库300通过换刀机构500滑动设置在龙门200底部，所述切割机构400用于加工工件，所述换刀机构500用于更换切割机构400上的刀具，所述高强稳定三轴刀库300用于存放不同的切割刀具。

参照图1机图2，所述切割机构400包括换刀主轴、第一电机420、第二电机430、第一滑板440、第二滑板450、第三电机460以及丝杆470，所述第一电机420通过螺栓连接在龙门200上，第一电机420的输出端与机架100传动连接，所述第一滑板440滑动设置在龙门200上，所述第二电机430通过螺栓连接在第一滑板440上，第二电机430的输出端与龙门200传动连接，所述第二滑板450滑动设置在第一滑板440上，第二滑板450上开设有螺纹孔，第三电机460通过螺栓连接在第一滑板440上，丝杆470穿过螺纹孔与第三电机460的输出端同轴键连接，所述换刀主轴设置在第二滑板450上。第一电机420驱动龙门200在机架100上移动，第二电机430驱动第一滑板440在龙门200上沿龙门200长度方向移动，第三电机460通过丝杆470驱动换刀主轴在第一滑板440上上下移动，进而使换刀主轴可以移动到机架100上的任意位置，进而方便对工件的加工。

参照图3及图4，所述高强稳定三轴刀库300包括角钢310以及多个刀柄夹320，所述角钢310通过螺栓连接在第一气缸510的输出端上，所述光轴520穿过通孔531通过螺栓与角钢310相连；所述刀柄夹320沿角钢310的长度方向布置在角钢310上，刀柄夹320上开设有用于放置刀柄的刀柄腔330。所述刀柄夹320包括连接部323、第一夹持部321与第二夹持部322，连接部323、第一夹持部321与第二夹持部322一体成型，连接部323通过螺栓连接在角钢310上，第一夹持部321、第二夹持部322、连接部323之间形成刀柄腔330，第一夹持部321、第二夹持部322呈弹性设置；所述第一夹持部321远离连接部323的一端面与靠近第二夹持部322的一端面之间形成第一导向面3211，所述第二夹持部322远离连接部323的一端面与靠近第一夹持部321的一端面之间形成第二导向面3221。所述连接部323上开设有变形槽3231，所述变形槽3231与刀柄腔330连通。

参照图3及图4，所述换刀机构500包括第一气缸510、光轴520、光轴滑块530以及连接板540，所述连接板540通过螺栓连接在龙门200底部，所述光轴滑块530通过螺栓连接在连接板540底部，所述光轴滑块530上开设有通孔531，所述光轴520穿设在通孔531内。在光轴520以及光轴滑块530的结合作用下，第一气缸510在推动角钢310移动时，减小角钢310在移动过程中摆动的幅度，进而使刀柄夹320被推出时的位置更精准，进而提高换刀主轴夹取刀柄的概率。

参照图3及图5，换刀机构500还包括激光发射器550以及多个激光接收器560，所述激光发射器550通过螺钉连接在龙门200上，所述激光接收器560通过螺钉连接在龙门200上，且每个激光接收器560与刀柄夹320位置对应，所述激光发射器550与激光接收器560电信号连接，激光接收器560与第二电机430电信号连接。

当需要用到某种刀具对工件进行加工时，第一气缸510将角钢310推出进而将刀柄夹320推出，第二电机430驱动第一滑板440在龙门200上移动，当第一滑板440上的激光发射器550与激光接收器560上下正对时，此时换刀主轴与刀柄夹320上的刀柄对应，激光发射器550将信号传动至第二电机430，第二电机430停止驱动第一滑板440移动，第三电机460通过丝杠470驱动第二滑板450向下滑动,使换刀主轴向下移动抓取刀柄，此时第一气缸510收回，使刀柄脱离刀柄夹320，整个取刀动作完成；需要换刀时，第一电机420驱动第一滑板440移动到取刀时的位置，第一气缸510将角钢310推出，使刀柄卡在刀柄夹320上，之后换刀主轴松开刀柄，第三电机460通过丝杠470带动第二滑板450向上移动，第二电机430驱动第一滑板440在龙门200上移动，当第一滑板440上的激光发射器550与另一个激光接收器560上下正对时，此时换刀主轴与刀柄夹320上的刀柄对应，激光发射器550将信号传动至第二电机430，第二电机430停止驱动第一滑板440移动，第三电机460通过丝杆470驱动第二滑板450向下滑动使换刀主轴向下移动抓取刀柄，之后第一气缸510收回，使刀柄脱离刀柄夹320，此时换刀主轴上便换了不同的刀具，整个换刀动作完成。

加工过程中，换刀主轴上仅存在一个刀具，降低了其它刀具与工件干涉的概率。

由于刀柄夹320的第一夹持部321与第二夹持部322形成刀柄腔330，进而降低了刀柄从刀柄腔330上脱落的概率，第一夹持部321与第二夹持部322呈弹性设置，进而方便了机床的换刀主轴夹取任意一个刀柄夹320上的刀柄。第一导向面3211与第二导向面3221的设置，使换刀主轴在使用完刀具时，使刀柄对准刀柄腔330，此时轻推换刀主轴便可将刀柄卡在刀柄腔330上，进而方便了刀柄腔330对刀柄的回收。变形槽3231的设置，间接的加长了第一夹持部321与第二夹持部322，进而增加了第一夹持部321与第二夹持部322的弹性，进而方便了换刀主轴在取刀时将刀柄从刀柄腔330里取出或放回。

本申请实施例一种机床的实施原理为：当需要用到某种刀具对工件进行加工时，第一气缸510将角钢310推出进而将刀柄夹320推出，第二电机430驱动第一滑板440在龙门200上移动，当第一滑板440上的激光发射器550与激光接收器560上下正对时，此时换刀主轴与刀柄夹320上的刀柄对应，激光发射器550将信号传动至第二电机430，第二电机430停止驱动第一滑板440移动，第三电机460通过丝杠470驱动第二滑板450向下滑动使换刀主轴向下移动抓取刀柄，此时第一气缸510收回，使刀柄脱离刀柄夹320，整个取刀动作完成。

需要换刀时，第一电机420驱动第一滑板440移动到取刀时的位置，第一气缸510将角钢310推出，使刀柄卡在刀柄夹320上，之后换刀主轴松开刀柄，第三电机460通过丝杆470带动第二滑板450向上移动，第二电机430驱动第一滑板440在龙门200上移动，当第一滑板440上的激光发射器550与另一个激光接收器560上下正对时，此时换刀主轴与刀柄夹320上的刀柄对应，激光发射器550将信号传动至第二电机430，第二电机430停止驱动第一滑板440移动，第三电机460通过丝杆470驱动第二滑板450向下滑动使换刀主轴向下移动抓取刀柄，之后第一气缸510收回，使刀柄脱离刀柄夹320，此时换刀主轴上便换了不同的刀具，整个换刀动作完成。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强稳定三轴刀库，其特征在于：包括角钢（310）以及多个刀柄夹（320），刀柄夹（320）沿角钢（310）的长度方向布置在角钢（310）上，刀柄夹（320）上开设有用于放置刀柄的刀柄腔（330）。

2.根据权利要求1所述的一种高强稳定三轴刀库，其特征在于：刀柄夹（320）包括连接部（323）、第一夹持部（321）与第二夹持部（322），连接部（323）连接在角钢（310）上，第一夹持部（321）、第二夹持部（322）均设置在连接部（323）上，第一夹持部（321）、第二夹持部（322）、连接部（323）之间形成刀柄腔（330），第一夹持部（321）远离连接部（323）的一端与第二夹持部（322）远离连接部（323）的一端形成供刀具穿过的开口，开口的宽度小于刀柄腔（330）的直径，第一夹持部（321）、第二夹持部（322）呈弹性设置。

3.根据权利要求2所述的一种高强稳定三轴刀库，其特征在于：所述连接部（323）上开设有变形槽（3231），所述变形槽（3231）与刀柄腔（330）连通。

4.根据权利要求2或3中任意一项所述的一种高强稳定三轴刀库，其特征在于：所述第一夹持部（321）远离连接部（323）的一端面与靠近第二夹持部（322）的一端面之间形成第一导向面（3211），所述第二夹持部（322）远离连接部（323）的一端面与靠近第一夹持部（321）的一端面之间形成第二导向面（3221）。

5.根据权利要求2或3中任意一项所述的一种高强稳定三轴刀库，其特征在于：所述第一夹持部（321）、第二夹持部（322）均成弧形设置。

6.一种机床，其特征在于：包括机架（100）、龙门（200）、切割机构（400）以及如权利要求1-5中任意一项所述的高强稳定三轴刀库（300），所述龙门（200）滑动设置在机架（100）上，所述切割机构（400）滑动设置在龙门（200）上，所述角钢（310）滑动设置在龙门（200）下方；

所述切割机构（400）包括第一电机（420）、第二电机（430）、第一滑板（440）、第二滑板（450）、第三电机（460）以及丝杆（470），所述第一电机（420）设置在龙门（200）上，第一电机（420）的输出端与机架（100）传动连接，所述第一滑板（440）滑动设置在龙门（200）上，所述第二电机（430）设置在第一滑板（440）上，第二电机（430）的输出端与龙门（200）传动连接，所述第二滑板（450）滑动设置在第一滑板（440）上，第二滑板（450）上开设有螺纹孔，第三电机（460）设置在第一滑板（440）上，丝杆（470）穿过螺纹孔与第三电机（460）的输出端同轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种机床，其特征在于：所述龙门（200）架上设置有换刀机构（500），换刀机构（500）包括第一气缸（510）所述第一气缸（510）设置在龙门（200）底部，所述角钢（310）设置在第一气缸（510）的输出端上。

8.根据权利要求7所述的一种机床，其特征在于：换刀机构（500）还包括光轴（520）、光轴滑块（530）以及连接板（540），所述连接板（540）设置在龙门（200）底部，所述光轴滑块（530）设置在连接板（540）底部，所述光轴滑块（530）上开设有通孔（531），所述光轴（520）穿过通孔（531）与角钢（310）连接。

9.根据权利要求8所述的一种机床，其特征在于：换刀机构（500）还包括激光发射器（550）以及多个激光接收器（560），所述激光发射器设置在第一滑板（440）上，所述激光接收器设置在龙门（200）上，所述激光发射器（550）与第二电机（430）电信号连接。

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