CN218696397U - 一种ddr电机驱动的夹臂式刀库装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，包括中心轴，DDR电机套设在所述中心轴上，所述DDR电机的内壁与所述中心轴之间通过角接触球轴承连接；刀爪固定盘间隔套设在所述中心轴上，且所述刀爪固定盘与所述DDR电机的转子的一端固定连接用于随着所述DDR电机的转子转动；所述磁栅读头与所述磁栅间隔匹配设置用于测量磁栅随着所述刀爪固定盘的旋转位移量；气刹组件，所述气刹组件设在所述中心轴的一端且设在所述刀爪固定盘的侧边，用于对所述刀爪固定盘实现制动。本实用新型的有益效果是：能够完全实现刀库快速旋转，定位准精准、快速换刀的一系列动作。

Description

一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置。

背景技术

目前市场上的夹臂式刀库大都是采用凸轮滚子传动副完成换刀任务，如专利号为201020298838.0，专利名称为《立式钻攻型加工中心夹臂式刀库选刀分度机构》的现有专利中利用电机链轮带动一凸轮，以转动盘边缘所安装的滚柱在凸轮表面所设的凹槽内的运行，使与转动盘连接成一体的旋转刀盘产生角度旋转；又如专利号为201420866028.9，专利名称为《伺服夹臂式刀库》的现有专利中，传动组件带动所述转动盘及所述旋转刀盘整体旋转，传动组件包括伺服电机、减速机以及蜗杆(凸轮结构)，伺服电机通过联轴器与减速机相连，减速机带动蜗杆运转，蜗杆驱动分度盘转动。由于凸轮结构的凸轮为点或者线接触，压力比较大，且点、线接触易磨损；凸轮的轮廓加工工艺复杂，对材料硬度、刚性要求极高，必须有严格的热处理要求，费用极高，并且凸轮机构的行程受限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，能减少使用过程中的零件磨损，提高使用寿命，且能提高换刀的准确性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，包括中心轴，

DDR电机，所述DDR电机套设在所述中心轴上，所述DDR电机的内壁与所述中心轴之间通过角接触球轴承连接；

刀爪固定盘，所述刀爪固定盘间隔套设在所述中心轴上，且所述刀爪固定盘与所述DDR电机的转子的一端固定连接用于随着所述DDR电机的转子转动，所述刀爪固定盘上均布有多个夹臂式刀爪；

磁栅，所述磁栅固定安装在所述刀爪固定盘上，所述磁栅随着所述刀爪固定盘的转动而转动；

磁栅读头，所述磁栅读头通过读头安装板安装在所述中心轴上，所述磁栅读头与所述磁栅间隔匹配设置用于测量磁栅随着所述刀爪固定盘的旋转位移量；

气刹组件，所述气刹组件设在所述中心轴的一端且设在所述刀爪固定盘的侧边，用于对所述刀爪固定盘实现制动。

本实用新型的有益效果是：DDR电机具有很高的电磁效率，输出扭矩大，动态性能好，带动刀爪固定盘及整个刀库旋转，可以快速的完成换刀动作；磁栅以及磁栅读头的设置可以高效的测量出刀库的旋转位移量，促使刀库准确的停留在换刀位置上；采用气刹组件可以使得刀库快速的停留在系统设定的换刀位置上；从而能够完全实现刀库快速旋转，定位准精准、快速换刀的一系列动作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述DDR电机包括转子和定子，所述转子套设在所述中心轴上，所述转子的内壁与所述中心轴的外壁之间通过所述角接触球轴承连接，所述定子套设在所述转子上，所述定子与设在所述中心轴远离所述气刹组件的一端的压架固定连接，所述刀爪固定盘与所述转子远离所述压架的一端固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：转子和定子配合，通过电磁实现转子的转动，输出扭矩大，动态性能好，可以快速的完成换刀动作。

进一步，所述气刹组件包括刹车环、刹车顶盖、刹车盘、刹车片、摩擦环以及刹车片安装座，所述刹车片安装座与所述中心轴的一端固定连接，所述刹车片套设在所述刹车片安装座上且所述刹车片的内侧与所述刹车片安装座固定连接，所述摩擦环固定设在所述刀爪固定盘靠近所述刹车片的一侧上且靠近所述刹车片设置；所述刹车片安装座远离所述中心轴的一侧上固定设有所述刹车顶盖，所述刹车环套设在所述刹车片安装座外且与所述刹车顶盖朝向所述刹车片安装座的一侧的外周壁密封固定连接，所述刹车盘设在所述刹车片与所述刹车顶盖之间，所述刹车盘与所述刹车顶盖之间设有密封的制动空间，所述刹车盘与所述刹车环之间设有密封的解制空间，所述制动空间通过制动气管与外部气泵连接，所述解制空间通过解制气管与外部气泵连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过向制动空间进气，刹车盘向刹车片方向移动，从而牢牢抱紧刹车片，刹车片紧紧抵接摩擦片，迫使刀爪固定盘停止转动，实现制动目的；通过向解制空间进气，制动空间排气，刹车盘向远离刹车片方向移动，脱离刹车片，解除制动，刀爪固定盘开始转动。

进一步，所述刹车盘朝向所述刹车顶盖的一面上均布有多个安装槽，所述安装槽内均设有弹簧，所述弹簧的一端与所述安装槽的槽底抵接，所述弹簧的另一端伸出所述安装槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：弹簧的设置一方面能确保刹车盘与刹车顶盖之间能具有空间便于在向制动空间进气时能快速推动刹车盘抱紧刹车片，另一方面，在制动的过程中能为刹车盘移动至刹车片提供一定的动力，使得制动更加快速。

进一步，所述刹车片与所述刹车片安装座之间设有垫片。

采用上述进一步方案的有益效果是：垫片的设置能确保刹车片与刹车片安装座连接的稳定性。

进一步，所述刹车顶盖内设有与所述制动空间连通的制动通道，所述刹车顶盖上设有与所述制动通道连通的制动连接接头，所述制动连接接头与所述制动气管连通；所述刹车环内设有与所述解制空间连通的解制通道，所述刹车环上设有与所述解制通道连通连接的解制连接接头，所述解制连接接头与所述解制气管连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：制动通道以及制动连接接头的设置便于与制动气管的连通，解制通道以及解制连接接头的设置便于与解制气管的连接。

进一步，所述刹车环远离所述刹车顶盖的一端向内侧延伸形成内延壁，所述刹车盘设在所述内延壁与所述刹车顶盖之间，所述刹车盘的外周壁与所述刹车环的内周壁之间滑动密封连接，所述刹车盘远离所述刹车顶盖的一面上设有向远离所述刹车顶盖方向延伸的密封环壁，所述密封环壁的外周壁与所述内延壁的内周壁滑动密封连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：内延壁的设置便于解制空间的设置，密封环壁的设置能进一步确保解制空间的密封性。

进一步，所述刹车盘的外周壁上以及所述密封环壁的外周壁上均设有密封圈。

采用上述进一步方案的有益效果是：密封圈的设置确保制动空间以及解制空间的密封性。

进一步，所述刹车顶盖上固定设有气刹防护罩。

采用上述进一步方案的有益效果是：气刹防护罩的设置能对整个气刹组件起到防护作用。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的右视图，附图中未画出气刹防护罩；

图3为本实用新型图1中的A-A面剖视图；

图4为本实用新型图2中的B-B面剖视图；

图5为本实用新型图2中的C-C面剖视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、中心轴；2、角接触球轴承；3、刀爪固定盘；4、夹臂式刀爪；5、磁栅；6、读头安装板；7、转子；8、定子；9、刹车环；10、刹车顶盖；11、刹车盘；12、刹车片；13、摩擦环；14、刹车片安装座；15、制动空间；16、解制空间；17、制动气管；18、解制气管；19、安装槽；20、弹簧；21、垫片；22、制动通道；23、制动连接接头；24、解制通道；25、解制连接接头；26、内延壁；27、密封环壁；28、密封圈；29、气刹防护罩；30、第一连接机头；31、第二连接接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图5所示，本实用新型的实施例包括中心轴1，

DDR电机，所述DDR电机套设在所述中心轴1上，所述DDR电机的内壁与所述中心轴1之间通过角接触球轴承2连接；

刀爪固定盘3，所述刀爪固定盘3间隔套设在所述中心轴1上，且所述刀爪固定盘3与所述DDR电机的转子7的一端固定连接用于随着所述DDR电机的转子7转动，所述刀爪固定盘3与所述中心轴1间隔设置，以使得刀爪固定盘3在转动的过程中不会由于与中心轴1的抵接造成影响，所述刀爪固定盘3上均布有多个夹臂式刀爪4；

磁栅5，所述磁栅5固定安装在所述刀爪固定盘3上，所述磁栅5随着所述刀爪固定盘3的转动而转动；

磁栅读头，所述磁栅读头通过读头安装板6安装在所述中心轴1上，所述磁栅读头与所述磁栅5间隔匹配设置用于测量磁栅5随着所述刀爪固定盘3的旋转位移量，所述磁栅5与磁栅读头之间的间距为0.2mm；

气刹组件，所述气刹组件设在所述中心轴1的一端且设在所述刀爪固定盘3的侧边，用于对所述刀爪固定盘3实现制动。

DDR电机，具有很高的电磁效率，输出扭矩大，动态性能好，其搭载高刚性的角接触球轴承2，以及中间结构有大尺寸的中心轴1定位，带动刀爪固定盘3及整个刀库旋转，可以快速的完成换刀动作；

磁栅5安装在刀爪固定盘3上，磁栅读头通过读头安装板6安装在所述中心轴1上，磁栅5与读数头之间间距为0.2mm，磁栅5的上NS级生成带有不同方向的磁场，磁栅读头在沿着磁场的过程中感应到磁场的变化，并将这个磁场变化转化为数字量信号输出，磁栅5随着刀爪固定盘3旋转，可以高效的测量出刀库的旋转位移量，促使刀库准确的停留在换刀位置上；

本结构采用气刹组件，由于气刹距离短，反应快，故使得刀库快速的停留在系统设定的换刀位置上，需要安装新刀具时，解除刹车，这时刀库旋转，完成换刀指令。

在本实用新型的实施例中，所述DDR电机包括转子7和定子8(DDR电机的转子7以及定子8的连接方式以及工作原理为本领域常规技术，在此不做具体的描述)，所述转子7套设在所述中心轴1上，所述转子7的内壁与所述中心轴1的外壁之间通过所述角接触球轴承2连接，所述定子8套设在所述转子7上，所述定子8与设在所述中心轴1远离所述气刹组件的一端的压架固定连接，所述刀爪固定盘3与所述转子7远离所述压架的一端固定连接。转子7和定子8配合，通过电磁实现转子7的转动，输出扭矩大，动态性能好，可以快速的完成换刀动作。具体的，所述中心轴1的一端向外延伸形成外环，所述角接触球轴承2的一端与所述外环抵接，所述中心轴1上螺纹套接有R型牙腹锁紧螺母，所述R型牙腹锁紧螺母抵接所述角接触球轴承2的另一端，从而实现对角接触球轴承2的锁紧定位。所述转子7与所述角接触球轴承2匹配定位连接。

在本实用新型的实施例中，所述气刹组件包括刹车环9、刹车顶盖10、刹车盘11、刹车片12、摩擦环13以及刹车片安装座14，所述刹车片安装座14与所述中心轴1的一端固定连接，连接方式包括但不限定与螺纹连接、螺钉连接以及卡接等，所述刹车片12套设在所述刹车片安装座14上且所述刹车片12的内侧与所述刹车片安装座14固定连接，所述刹车片12与所述刹车片安装座14之间设有垫片21，具体的，所述刹车片12通过螺栓固定在所述刹车片安装座14上，垫片21的设置能确保刹车片12与刹车片安装座14连接的稳定性，所述摩擦环13固定设在所述刀爪固定盘3靠近所述刹车片12的一侧上且靠近所述刹车片12设置；所述刹车片安装座14远离所述中心轴1的一侧上固定设有所述刹车顶盖10，所述刹车顶盖10通过螺钉与所述刹车片安装座14固定连接，所述刹车环9套设在所述刹车片安装座14外且与所述刹车顶盖10朝向所述刹车片安装座14的一侧的外周壁密封固定连接，所述刹车盘11设在所述刹车片12与所述刹车顶盖10之间，所述刹车盘11与所述刹车顶盖10之间设有密封的制动空间15，所述刹车盘11与所述刹车环9之间设有密封的解制空间16，所述制动空间15通过制动气管17与外部气泵连接，所述解制空间16通过解制气管18与外部气泵连接。通过向制动空间15进气，刹车盘11向刹车片12方向移动，从而牢牢抱紧刹车片12，刹车片12远离刹车片安装座14的外周紧紧抵接摩擦片，迫使刀爪固定盘3停止转动，实现制动目的；通过向解制空间16进气，制动空间15排气，刹车盘11向远离刹车片12方向移动，脱离刹车片12，解除制动，刀爪固定盘3开始转动。

具体的，所述刹车盘11朝向所述刹车顶盖10的一面上均布有多个安装槽19，多个所述安装槽19以所述刹车盘11的中心为中心呈圆型阵列排布，所述安装槽19内均设有弹簧20，所述弹簧20的一端与所述安装槽19的槽底抵接，所述弹簧20的另一端伸出所述安装槽19，弹簧20的设置一方面能确保刹车盘11与刹车顶盖10之间能具有空间便于在向制动空间15进气时能快速推动刹车盘11抱紧刹车片12，另一方面，在制动的过程中能为刹车盘11移动至刹车片12提供一定的动力，使得制动更加快速。

优选的，所述刹车顶盖10内设有与所述制动空间15连通的制动通道22，所述刹车顶盖10上设有与所述制动通道22连通的制动连接接头23，优选的，所述制动连接接头23设在所述刹车顶盖10的外周壁上，所述制动连接接头23与所述制动气管17连通；所述刹车环9内设有与所述解制空间16连通的解制通道24，所述刹车环9上设有与所述解制通道24连通连接的解制连接接头25，优选的，所述解制连接接头25设在所述刹车环9的外周壁上，所述解制连接接头25与所述解制气管18连通。制动通道22以及制动连接接头23的设置便于与制动气管17的连通，解制通道24以及解制连接接头25的设置便于与解制气管18的连接。

在本实用新型的实施例中，为了便于制动气管17以及解制气管18的布置，所述中心轴1内设有贯穿所述中心轴1两端的通孔，所述刹车片安装座14以及所述刹车顶盖10的中部均设置有通孔，所述中心轴1的通孔与刹车片安装座14上的通孔以及刹车顶盖10上的通孔均导通，与制动连接接头23连接的制动气管17以及与解制连接接头25连接的解制气管18依次穿过并伸出所述刹车顶盖10上的通孔、所述刹车片安装座14上的通孔以及所述中心轴1的通孔延伸至所述中心轴1远离所述气刹组件的一端，在所述压架上设置第一连接接头30和第二连接接头31，分别用于连接制动气管17、解制气管18的另一端以及外部气泵连接管。

所述刹车环9远离所述刹车顶盖10的一端向内侧延伸形成内延壁26，所述刹车盘11设在所述内延壁26与所述刹车顶盖10之间，所述刹车盘11的外周壁与所述刹车环9的内周壁之间滑动密封连接，所述刹车盘11远离所述刹车顶盖10的一面上设有向远离所述刹车顶盖10方向延伸的密封环壁27，所述密封环壁27的外周壁与所述内延壁26的内周壁滑动密封连接，内延壁26的设置便于解制空间16的设置，密封环壁27的设置能进一步确保解制空间16的密封性。

在本实用新型的实施例中，所述刹车盘11的外周壁上以及所述密封环壁27的外周壁上均设有密封圈28，密封圈28的设置确保制动空间15以及解制空间16的密封性。所述刹车顶盖10上固定设有气刹防护罩29，气刹防护罩29的设置能对整个气刹组件起到防护作用。

本实用新型通过以上DDR电机、磁栅5、气刹组件等结构，能够完全实现刀库快速旋转，定位准精准、快速换刀的一系列动作。能够完全实现刀库快速旋转，定位准精准、快速换刀的一系列动作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，包括中心轴(1)，

DDR电机，所述DDR电机套设在所述中心轴(1)上，所述DDR电机的内壁与所述中心轴(1)之间通过角接触球轴承(2)连接；

刀爪固定盘(3)，所述刀爪固定盘(3)间隔套设在所述中心轴(1)上，且所述刀爪固定盘(3)与所述DDR电机的转子(7)的一端固定连接用于随着所述DDR电机的转子(7)转动，所述刀爪固定盘(3)上均布有多个夹臂式刀爪(4)；

磁栅(5)，所述磁栅(5)固定安装在所述刀爪固定盘(3)上，所述磁栅(5)随着所述刀爪固定盘(3)的转动而转动；

磁栅读头，所述磁栅读头通过读头安装板(6)安装在所述中心轴(1)上，所述磁栅读头与所述磁栅(5)间隔匹配设置用于测量磁栅(5)随着所述刀爪固定盘(3)的旋转位移量；

气刹组件，所述气刹组件设在所述中心轴(1)的一端且设在所述刀爪固定盘(3)的侧边，用于对所述刀爪固定盘(3)实现制动。

2.根据权利要求1所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述DDR电机包括转子(7)和定子(8)，所述转子(7)套设在所述中心轴(1)上，所述转子(7)的内壁与所述中心轴(1)的外壁之间通过所述角接触球轴承(2)连接，所述定子(8)套设在所述转子(7)上，所述定子(8)与设在所述中心轴(1)远离所述气刹组件的一端的压架固定连接，所述刀爪固定盘(3)与所述转子(7)远离所述压架的一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述气刹组件包括刹车环(9)、刹车顶盖(10)、刹车盘(11)、刹车片(12)、摩擦环(13)以及刹车片安装座(14)，所述刹车片安装座(14)与所述中心轴(1)的一端固定连接，所述刹车片(12)套设在所述刹车片安装座(14)上且所述刹车片(12)的内侧与所述刹车片安装座(14)固定连接，所述摩擦环(13)固定设在所述刀爪固定盘(3)靠近所述刹车片(12)的一侧上且靠近所述刹车片(12)设置；所述刹车片安装座(14)远离所述中心轴(1)的一侧上固定设有所述刹车顶盖(10)，所述刹车环(9)套设在所述刹车片安装座(14)外且与所述刹车顶盖(10)朝向所述刹车片安装座(14)的一侧的外周壁密封固定连接，所述刹车盘(11)设在所述刹车片(12)与所述刹车顶盖(10)之间，所述刹车盘(11)与所述刹车顶盖(10)之间设有密封的制动空间(15)，所述刹车盘(11)与所述刹车环(9)之间设有密封的解制空间(16)，所述制动空间(15)通过制动气管(17)与外部气泵连接，所述解制空间(16)通过解制气管(18)与外部气泵连接。

4.根据权利要求3所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述刹车盘(11)朝向所述刹车顶盖(10)的一面上均布有多个安装槽(19)，所述安装槽(19)内均设有弹簧(20)，所述弹簧(20)的一端与所述安装槽(19)的槽底抵接，所述弹簧(20)的另一端伸出所述安装槽(19)。

5.根据权利要求3所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述刹车片(12)与所述刹车片安装座(14)之间设有垫片(21)。

6.根据权利要求3所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述刹车顶盖(10)内设有与所述制动空间(15)连通的制动通道(22)，所述刹车顶盖(10)上设有与所述制动通道(22)连通的制动连接接头(23)，所述制动连接接头(23)与所述制动气管(17)连通；所述刹车环(9)内设有与所述解制空间(16)连通的解制通道(24)，所述刹车环(9)上设有与所述解制通道(24)连通连接的解制连接接头(25)，所述解制连接接头(25)与所述解制气管(18)连通。

7.根据权利要求6所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述刹车环(9)远离所述刹车顶盖(10)的一端向内侧延伸形成内延壁(26)，所述刹车盘(11)设在所述内延壁(26)与所述刹车顶盖(10)之间，所述刹车盘(11)的外周壁与所述刹车环(9)的内周壁之间滑动密封连接，所述刹车盘(11)远离所述刹车顶盖(10)的一面上设有向远离所述刹车顶盖(10)方向延伸的密封环壁(27)，所述密封环壁(27)的外周壁与所述内延壁(26)的内周壁滑动密封连接。

8.根据权利要求7所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述刹车盘(11)的外周壁上以及所述密封环壁(27)的外周壁上均设有密封圈(28)。

9.根据权利要求3至8任一项所述的一种DDR电机驱动的夹臂式刀库装置，其特征在于，所述刹车顶盖(10)上固定设有气刹防护罩(29)。

Images