CN219212411U - 一种加工机刀库系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工机刀库系统，其设置于多轴加工机，多轴加工机具有工作平台及复数个主轴，加工机刀库系统包括储刀装置、第一取放装置及第二取放装置。储刀装置位于主轴前侧与工作平台的上方，储刀装置具有刀盘，刀盘设有沿着X轴与Y轴行列排列的复数个夹刀座；第一取放装置的第一取放部能够沿着X轴、Y轴、Z轴移动，且第一取放部能沿Z轴移动以促使所述夹刀座选择性地释放或夹持复数个预备刀把；第二取放装置的第二取放部能够沿着X轴、Y轴移动，用以使第二取放部接设所述预备刀把并与所述主轴的复数加工刀把进行交换。

Description

一种加工机刀库系统

技术领域

本实用新型涉及一种加工机，具体涉及一种加工机刀库系统。

背景技术

现有加工机为了增进加工效率，都会配置换刀臂及刀库，以便利用换刀臂将主轴上的刀把与刀库的刀把进行交换；然而，多轴式加工机的刀库不外乎设置于背面或侧面，如此使得换刀所需的行程长、时间长，如果是逐一更换的方式，当主轴数量越多时，所需的时间则更长。

另外，市售龙门多轴主加工机的刀库是设于龙门的后下方，其缺点有：刀库于机台下方易沾屑；刀库占空间；换刀组件离主轴远，所需换刀时间长；龙门结构开洞，导致结构刚性差，亦产生晃动等缺点。

为此，本实用新型针对前述问题与缺点，提供一种加工机刀库系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种加工机刀库系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型实施例中提供一种加工机刀库系统，其设置于一多轴加工机，多轴加工机具有一工作平台及复数个主轴，加工机刀库系统包括一储刀装置、一第一取放装置及一第二取放装置。储刀装置位于主轴前侧与工作平台的上方，储刀装置具有一刀盘，刀盘设有沿着X轴与Y轴行列排列的复数个夹刀座，所述夹刀座能够滑设于刀盘；第一取放装置具有一第一取放部，第一取放部能够相对多轴加工机沿着X轴、Y轴、Z轴移动，且第一取放部能沿Z轴移动以促使所述夹刀座选择性地释放或夹持复数个预备刀把；第二取放装置具有一第二取放部，第二取放部能够相对多轴加工机沿着X轴、Y轴移动，用以使第二取放部接设所述预备刀把并与所述主轴的复数加工刀把进行交换。

藉此，本实用新型之储刀装置系设置于多轴加工机的主轴前侧与工作平台的上方，使得换刀路径短，提升换刀效率；且储刀装置的刀盘因于工作平台上方，有效地利用空间，让所储放的刀把不易沾屑。

于本实用新型另一实施例中，Z 轴驱动单元能够使第一取放部将同一列的多把预备刀把向下推出，避免其他列阻挡影响。

此外，本实用新型另一实施例中，更包括一载盘，系设置于主轴与刀盘前方，且架设于第一架体与第二架体之间。载盘可配合设置于第二取放装置之第二移动座的上下料模块，以利共享第二X 轴驱动单元与第二Y轴驱动单元，而对载盘上待加工件及工作平台上已完成的加工件进行生熟料交换，据以节省上下料模块的成本，且不占结构空间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:

本实用新型设计一种加工机刀库系统，储刀装置是设置于多轴加工机的主轴 前侧与工作平台的上方，使得换刀路径短，提升换刀效率；且能够减少整机体占用的空间，并让刀把不易沾屑；储刀装置的刀盘，系沿着X轴与Y轴所共构平面行列排列设置，储刀数量大，且配合各取放装置而可同时取用多把刀具；本实用新型的主体结构系设于第一架体与第二架体，不会造成人员操作及维修的问题；第一取放部与第二取放部均在工作平台的上方，用以执行刀盘的上下刀把功能，具有节省上下刀把所需的组件及空间。

附图说明

图1为本实用新型提出的加工机刀库系统的立体外观示意图；

图2为本实用新型提出的加工机刀库系统的侧面示意图；

图3为本实用新型提出的夹刀座锁定于刀盘的剖面示意图；

图4为本实用新型提出的第一取放部结构示意图；

图5为本实用新型提出的第二取放部结构示意图；

图6为本实用新型提出的第一移动座位移至刀盘且对应于夹刀座上方处状态示意图；

图7为本实用新型提出的夹刀座的作动杆相对刀盘向下位移状态示意图；

图8为本实用新型提出的第一取放部拉拔夹刀座，以便夹刀座释放预备刀把状态示意图；

图9为本实用新型提出的第二取放部接设预备刀把状态的立体外观示意图；

图10为本实用新型提出的第二取放部朝主轴方向位移并接设加工刀把状态示意图；

图11为本实用新型提出的主轴沿着Z轴移动而脱离加工刀把状态示意图；

图12为本实用新型提出的第二取放部移至主轴下方，以供主轴下降接设预备刀把状态示意图；

图13为本实用新型提出的第二取放部将加工刀把送回刀盘状态示意图。

图例说明：

100、加工机刀库系统， 1、多轴加工机，

2、工作平台， 3、主轴，

4、机座， 5、立柱

10、储刀装置， 11、刀盘

12、定位孔， 20、第一取放装置，

21、第一取放部， 211、第一固定板，

212、卡固件， 212a、卡固槽，

22、第一移动座， 23、第一侧移座，

24、第一X轴驱动单元， 25、第一Y轴驱动单元，

26、Z轴驱动单元， 261、致动件，

262、导柱， 30、第二取放装置，

31、第二取放部， 311、第二固定板，

312、扣刀口， 32、第二移动座，

33、第二侧移座， 34、第二X轴驱动单元，

35、第二Y轴驱动单元， 40、夹刀座，

401、卡固端， 41、作动杆，

411、外周面， 412、卡槽，

42、接孔， 50、第一架体，

60、第二架体， 70、锁定装置，

71、锁座， 711、锁孔，

712、侧孔， 72、卡掣件，

73、固定座， 74、弹性件，

80、定位装置， 81、珠体，

82、弹簧， 83、筒座，

90、载盘， A、预备刀把，

B、加工刀把， A1、柄部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图13，一种加工机刀库系统100，其设置于一多轴加工机1，多轴加工机1具有一工作平台2及复数个主轴3。其中，工作平台2设于多轴加工机1的机座4一侧，而机座4另一侧设有一立柱5，主轴3能够沿Z轴移动而设置于立柱5。于本实用新型实施例中，主轴3的数量为8个。加工机刀库系统100包括一储刀装置10、一第一取放装置20及一第二取放装置30，储刀装置10 预放有复数个预备刀把A，透过第一取放装置20与第二取放装置30能够实现预备刀把A与各主轴3上的加工刀把B的交换。预备刀把A与加工刀把B各夹设有刀具，用于执行切削作业。

储刀装置10，系位于主轴3前侧与工作平台2的上方，储刀装置10具有一刀盘11，刀盘11设有沿着X轴与Y轴行列排列的复数个夹刀座40。刀盘11具有复数个行列排列的定位孔12，以供夹刀座40滑设定位于定位孔12。其中，定位孔12沿X 轴方向有7行，定位孔12沿Y 轴方向有24列，以供对应的预备刀把A储放，其行列的数量依加工需求而定，但不以此为限。

于本实用新型实施例中，立柱5两侧朝多轴加工机 1 的前侧方向分别延伸出一第一架体50与一第二架体60，刀盘11跨设于第一架体50与第二架体60之间。由于刀盘11设在机座4的前上方位置，能有效利用空间，且使预备刀把A不易沾屑。

储刀装置10于刀盘11对应定位孔12的位置设有复数个锁定装置70，用以将夹刀座40锁定或释放于刀盘11。各锁定装置70固设于刀盘11的底面，如图3所示。

如图3所示，各夹刀座40具有一作动杆41及一相反设置的接孔42，接孔42用以接设预备刀把A（或是经由换刀作业后的加工刀把B）；作动杆41设有一外周面411及一自外周面411 凹设的卡槽412。其中，接孔42内设有一定位装置80，用以选择性地卡掣于预备刀把A的柄部C。定位装置80包括两个珠体81及分别顶持于两珠体81的弹簧82，珠体81与弹簧82设置于一筒座83内，筒座83系于接孔42内缘两侧，藉由弹簧82顶抵珠体81而弹性卡掣于预备刀把A的柄部A1。

锁定装置70包括一锁座71、两个卡掣件72、两个固定座73及两个弹性件74，卡掣件72为钢珠。锁座71固设于刀盘11，锁座71具有一连通于定位孔12的锁孔711及两个连通锁孔711的侧孔712，固定座73设于侧孔712，卡掣件72与弹性件74设于固定座73，弹性件74顶抵于固定座73与卡掣件72之间，以使卡掣件72常态朝向锁孔711。其中，夹刀座40的作动杆41滑设于锁孔711与定位孔12间，借以作动杆41的滑动，当作动杆41的卡槽412对应于卡掣件72时而形成锁定状态(如图3所示)，当作动杆41的外周面411对应于卡掣件72而形成释放状态(如图7所示)，也就是说，夹刀座40的作动杆41相对锁定装置70的滑移而能产生锁定或释放的动作关系。

第一取放装置20，其具有一第一取放部21，第一取放部21能够相对多轴加工机1沿着X轴、Y轴、Z轴移动，且第一取放部21能沿Z轴移动以促使夹刀座40选择性地释放或夹持预备刀把A。第一取放装置20具有一第一移动座22、一第一侧移座23、一第一X轴驱动单元24、一第一Y轴驱动单元25及一Z轴驱动单元26。第一移动座22架设于第一架体50与第二架体60的上侧位置，沿着Y轴移动，第一移动座22的位置高于刀盘11的位置。第一侧移座23沿着X轴滑设于第一移动座22上，且第一侧移座23能连动第一取放部21位移。

本实用新型实施例中，第一Y轴驱动单元25包括有滑轨、滑块、马达及螺杆组。滑轨与滑块设于第一移动座22与第一架体50、第二架体60之间，马达及螺杆组设于第二架体60上，利用马达驱动螺杆组而能带动第一移动座22 沿着Y轴移动。第一X轴驱动单元24设于第一移动座22，第一X轴驱动单元24亦包括有滑轨、滑块、马达及螺杆组等，利用马达驱动螺杆组而能带动第一侧移座23沿着X轴移动。其中，第一X轴驱动单元24与第一Y轴驱动单元25系属本领域技术人员所能理解与应用，而不详述之。

如图4及图7所示，第一取放部21具有一第一固定板211及设置于第一固定板211下侧且沿X轴设置的复数个卡固件212，卡固件212的数量与主轴3数量相同，卡固件212各具有一卡固槽212a，其能够侧向卡固于夹刀座40远离预备刀把A（或是加工刀把B）之一端。

如图4所示，Z轴驱动单元26包含有一致动件261及分设于致动件261两侧的两导柱262，致动件261为压缸，其一端连接于第一固定板211，两导柱262穿伸第一侧移座23而连接于第一固定板211，致动件261沿Z轴而驱使第一固定板211相对第一侧移座23产生位移。借以Z轴驱动单元26能够使第一取放部21将同一列的多把预备刀把A向下推出，避免其他列阻挡影响。

第二取放装置30，其具有一第二取放部31，第二取放部31能够相对多轴加工机1沿着X轴、Y轴移动，用以使第二取放部31接设预备刀把A并与主轴3的加工刀把B进行交换。第二取放装置30具有一第二移动座32、一第二侧移座33、一第二X轴驱动单元34及一第二Y轴驱动单元35。第二移动座32架设于第一架体50与第二架体60的下侧位置，且沿着Y轴移动，第二移动座32的位置低于刀盘11的位置。第二侧移座33沿着X轴滑设于第二移动座32上，且第二侧移座33能连动第二取放部31位移。

本实用新型实施例中，第二Y轴驱动单元35包括有滑轨、滑块、马达及螺杆组。滑轨与滑块设于第二移动座32与第一架体50、第二架体60之间，马达353及螺杆组354设于第二架体60上，利用马达353驱动螺杆组354而能带动第二移动座22沿着Y轴移动。第二X轴驱动单元34设于第二移动座32，第二X轴驱动单元34包括有滑轨、滑块、马达及螺杆组，利用马达驱动螺杆组而能带动第二侧移座33沿着X轴移动。其中，第二X轴驱动单元34与第二Y轴驱动单元35 系属本领域技术人员所能理解与应用，而不详述之。

如图5所示，第二取放部31具有一第二固定板311，第二固定板311一侧设有复数个扣刀口312，用以接设预备刀把A或加工刀把B。

本实用新型实施例中，更包括一载盘90，系设置于主轴3与刀盘11前方，且架设于第一架体50与第二架体60之间。载盘90系作为待加工件的上下料承放处，且载盘90可配合设置于第二取放装置30之第二移动座33的上下料模组（如吸盘、汽缸、夹爪等），进而共享第二X轴驱动单元34与第二Y轴驱动单元35，而对载盘90上待加工件及工作平台2上已完成的加工件进行生熟料交换，如此可节省上下料模块的成本，且不占结构空间。

如图6至图13所示，是说明本实用新型执行换刀作业步骤与过程。如图6所示，第一取放装置20的第一移动座22沿Y轴位移至刀盘11且对应于夹刀座40上方处。其中，为便于说明及观看图式，在图6中仅绘制出两个夹刀座40，合先叙明。

如图7所示，Z轴驱动单元26驱动第一固定板211沿Z轴向下位移，并以卡固件212推抵夹刀座40，使作动杆41相对刀盘11产生滑移动作，让作动杆41的卡槽412与卡掣件72错位关系，使外周面411对应于卡掣件72（卡掣件72退位内缩），进而促使夹刀座40的作动杆41能够相对刀盘11向下位移。

如图8所示，当夹刀座40下降后，预备刀把A也就下降一段距离，此时，第二取放装置30沿Y轴移动而以第二取放部31接设于预备刀把A。于第二取放部31接设预备刀把A时，第一取放部21经由X轴与Y轴的位移后，而以卡固件212的卡固槽212a卡固于夹刀座40的作动杆41（远离预备刀把A之一端），接着第一取放部21沿Z轴而拉拔夹刀座40，以便夹刀座40释放预备刀把A，而释放预备刀把A后的夹刀座40则复位至刀盘11的原来位置。

如图9所示其中，当第二取放部31接设预备刀把A后，于每两个预备刀把A之间至少具有一个空置的扣刀口312。

如图10所示，当第二取放部31完全接设预备刀把A后，接着沿Y轴且朝主轴3方向位移时，并以图9中所示的空置扣刀口312接设主轴3 上的加工刀把B。

如图11所示，于第二取放部31接设主轴3上的加工刀把B后，主轴3沿着Z轴移动而脱离加工刀把B。

如图12所示，接续前述动作，第二取放部31经由X轴移动，使第二取放部31移至主轴3下方，以供主轴3下降接设预备刀把A。

如图13所示，当完成前述换刀动作后，主轴3回升至原来位置上，而第二取放部31则将加工刀把B送回刀盘11。藉此，经由前述动作，将原先在刀盘11上的预备刀把A与主轴3上的加工刀把B进行换刀作业。需说明的是，当第二取放部31承载主轴3的加工刀把B后，而能退回至刀盘11下方处，并经由空置的夹刀座40下降接设于加工刀把B，以将加工刀把B送至刀盘11上暂存，以完成整个刀把的交换程序。

根据前述动作说明及机构原理，本实用新型亦可适用于单轴加工机上，据以实现高效率的换刀作业。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工机刀库系统，其设置于一多轴加工机，所述多轴加工机具有一工作平台及复数个主轴，其特征在于，所述加工机刀库系统包括：

一储刀装置，位于所述主轴前侧与所述工作平台的上方，所述储刀装置具有一刀盘，所述刀盘设有沿着X轴与Y轴行列排列的复数个夹刀座，所述夹刀座能够滑设于所述刀盘；

一第一取放装置，其具有一第一取放部，所述第一取放部能够相对所述多轴加工机沿着X轴、Y轴、Z轴移动，且所述第一取放部能沿Z轴移动以促使所述夹刀座选择性地释放或夹持复数个预备刀把；以及

一第二取放装置，其具有一第二取放部，所述第二取放部能够相对所述多轴加工机沿着X轴、Y轴移动，用以使所述第二取放部接设所述预备刀把并与所述主轴的复数加工刀把进行交换。

2.根据权利要求1所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述第一取放部沿Z轴推抵所述夹刀座，使所述夹刀座相对所述刀盘向下位移，以便所述第二取放部沿Y轴移动而接设所述预备刀把；于所述第二取放部接设所述预备刀把时，所述第一取放部能沿Z轴而拉拔所述夹刀座远离所述预备刀把的一端，使所述预备刀把完全脱离所述夹刀座。

3.根据权利要求2所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述第二取放部具有复数个扣刀口，用以接设所述预备刀把；于每两个预备刀把之间至少具有一个空置的所述扣刀口；当所述第二取放部完全接设所述预备刀把后，接着沿Y轴且朝所述主轴方向位移时，以空置的所述扣刀口接设所述主轴上的所述加工刀把。

4.根据权利要求3所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述第二取放部接设所述主轴上的所述加工刀把后，所述主轴沿Z轴移动而脱离所述加工刀把；接着所述第二取放部沿X轴移动至所述主轴下方时，以供所述主轴接设所述预备刀把。

5.根据权利要求4所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述刀盘具有复数个行列排列的定位孔，以供所述夹刀座滑设定位于所述定位孔；所述储刀装置于所述刀盘对应所述定位孔的位置设有复数个锁定装置，用以将所述夹刀座锁定或释放于所述刀盘。

6.根据权利要求5所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述夹刀座各具有一作动杆及一相反设置的接孔，所述接孔用以接设所述预备刀把；所述作动杆设有一外周面及一自所述外周面凹设的卡槽；所述锁定装置各包括一锁座、两个卡掣件、两个固定座及两个弹性件，所述锁座固设于所述刀盘，所述锁座具有一连通于所述定位孔的锁孔及两个连通所述锁孔的侧孔，所述固定座设于所述侧孔，所述卡掣件与所述弹性件设于所述固定座，所述弹性件顶抵于所述固定座与所述卡掣件之间，以使所述卡掣件常态朝向所述锁孔；所述作动杆滑设于所述锁孔与所述定位孔，当所述卡槽对应于所述卡掣件时而形成锁定状态，当所述外周面对应于所述卡掣件时而形成释放状态。

7.根据权利要求5所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述多轴加工机具有一机座，所述工作平台设于所述机座一侧，所述机座另一侧设有一立柱，所述主轴能够沿Z 轴移动而设置于所述立柱；所述立柱两侧朝所述多轴加工机的前侧方向分别延伸出一第一架体与一第二架体，所述刀盘跨设于所述第一架体与所述第二架体之间。

8.根据权利要求7所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述第一取放装置具有一第一移动座架设于所述第一架体与所述第二架体的上侧位置，且沿着Y轴移动，所述第一移动座的位置高于所述刀盘的位置；所述第二取放装置具有一第二移动座架设于所述第一架体与所述第二架体的下侧位置，且沿着Y轴移动，所述第二移动座的位置低于所述刀盘的位置；所述第一取放装置更具有一第一侧移座沿着X轴滑设于所述第一移动座上，且所述第一侧移座能连动所述第一取放部位移；所述第二取放装置更具有一第二侧移座沿着X轴滑设于所述第二移动座上，且所述第二侧移座能连动所述第二取放部位移。

9.根据权利要求8所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述第一取放部具有一第一固定板及设置于所述第一固定板下侧的复数个卡固件，所述卡固件的数量与所述主轴数量相同，所述卡固件各具有一卡固槽而能够侧向卡固于所述夹刀座。

10.根据权利要求9所述一种加工机刀库系统，其特征在于，所述第一取放装置设有一Z轴驱动单元，所述Z轴驱动单元包含有一致动件及分设于所述致动件两侧的两导柱，所述致动件一端连接于所述第一固定板，所述两导柱穿伸所述第一侧移座而连接于所述第一固定板，所述致动件沿Z轴而驱使所述第一固定板相对所述第一侧移座产生位移；更包括一载盘，所述载盘系设置于所述主轴与所述刀盘前方，并架设于所述第一架体与所述第二架体之间。

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