CN219336950U - 一种刀库用备刀机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及刀库用备刀机械手，包括用于取放刀库刀具的取刀组件和用于清洁刀库刀具的吹气管，取刀组件包括安装块和取刀套，取刀套设置于安装块内，清洁组件设置于安装块的侧壁，吹气管的气口朝向刀具。根据本实用新型的一种刀库用备刀机械手，具备换刀功能和清洁功能，有利于减少刀库停顿位置。

Description

一种刀库用备刀机械手

技术领域

本实用新型涉及机械设计技术领域，特别涉及一种刀库用备刀机械手。

背景技术

数控加工设备在一台机床上集成了多种加工工艺，其实现自动化加工离不开自动换刀装置，如刀库配合机械手，而对于完成加工后的刀具，在下一次使用前需要对其进行清洁。但是，传统的机械手仅具有换刀功能，而刀具清洁需要配合其他装置完成。

发明内容

本实用新型提供一种刀库用备刀机械手，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种刀库用备刀机械手，具备换刀功能和清洁功能，有利于减少刀库停顿位置。

本实用新型的技术方案为一种刀库用备刀机械手，其包括：

所述刀库具有可转动的刀盘、多个备刀刀爪以及至少两个的换刀刀爪，所述换刀刀爪和/或所述备刀刀爪用于存放主轴加工用刀具并且设置在所述刀盘(120)的边缘；

所述刀库用备刀机械手包括：用于取放刀库中的所述刀具的取刀组件和用于清洁刀库刀具的清洁组件。

根据本实用新型的一些实施例，相邻的所述备刀刀爪之间具有第一间距，相邻的所述换刀刀爪之间具有第二间距，所述第二间距大于所述第一间距。

根据本实用新型的一些实施例，所述清洁组件包括吹气管，所述吹气管的气口朝向所述刀具。

根据本实用新型的一些实施例，所述取刀组件包括安装块和取刀套，所述取刀套设置于所述安装块内；所述清洁组件设置于所述安装块的侧壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述取刀套设置有用于嵌入所述刀具的取刀凹槽和用于顶紧刀具的钢珠，所述钢珠穿设于所述取刀凹槽的内壁中；当所述钢珠处于第一状态时，所述钢珠与所述刀具抵接；当所述钢珠处于第二状态时，所述钢珠松开所述刀具。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装块设置有内通道，所述安装块的内壁设置有限位凸边；所述取刀套还包括夹紧外套、夹紧内套和伸缩弹簧；所述夹紧外套设置于所述安装块的内通道中且设置于所述限位凸边的下方；所述夹紧内套的上侧外周设置有凸缘，所述夹紧内套部分设置于所述夹紧外套内以形成所述取刀凹槽，所述凸缘的下侧与所述限位凸边的上侧抵接；所述伸缩弹簧设置于所述内通道内，并且所述伸缩弹簧的下侧与所述凸缘的上侧抵接。

根据本实用新型的一些实施例，所述取刀组件还包括夹紧驱动器，所述取刀套还包括顶紧滑柱，所述顶紧滑块可上下移动地设置于所述内通道内，所述顶紧滑柱的下侧设置有顶紧凸块；所述夹紧驱动器与所述顶紧滑柱的上侧连接以使所述顶紧滑块顶紧或者松开所述钢珠。

根据本实用新型的一些实施例，所述顶紧凸块背离所述顶紧滑柱的一侧设置有斜面，所述斜面自上而下朝远离所述顶紧滑柱的方向延伸。

根据本实用新型的一些实施例，还包括移动组件，所述移动组件包括底座、竖直滑轨和水平滑轨，所述竖直滑轨安装于底座上，所述水平滑轨可上下移动地设置于竖直滑轨上，所述安装块可水平移动地设置于水平滑轨上。

根据本实用新型的一些实施例，所述移动组件包括竖直气缸、竖直浮动接头、水平气缸和水平浮动接头；所述竖直浮动接头的主动轴与所述竖直气缸连接，所述竖直浮动接头的从动轴与所述水平滑轨连接；所述水平浮动接头的主动轴与所述水平气缸连接，所述水平浮动接头的从动轴与所述安装块连接。

本实用新型实施例的一种刀库用备刀机械手，至少具有如下有益效果：

在备刀机械手上设置有取刀组件和清洁组件，对刀具进行清洁操作和换刀操作，刀具放置位置在备刀刀爪和换刀刀爪上的切换，并通过换刀刀爪进行主轴换刀，同时可在同一个刀库停顿位置上，进行刀具换刀和刀具清洁。因此本实用新型实施例的刀库用备刀机械手，具备换刀功能和清洁功能，可减少刀库停顿位置，有利于提高备刀速度，并使得备刀刀爪设置更灵活。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的备刀机械手的整体结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的备刀机械手与刀库的结构示意图。

图3是根据本实用新型实施例取刀组件与刀具的结构剖面图。

图4是根据本实用新型实施例取刀组件的结构剖面图。

图5是根据本实用新型实施例刀具的结构剖面图。

附图标记：

100刀库；110刀具；112凸环；120刀盘；121备刀刀爪；122换刀刀爪；

200备刀机械手；210安装块；220取刀组件；221取刀套；222夹紧驱动器；223夹紧外套；224夹紧内套；225伸缩弹簧；226顶紧滑柱；227顶紧凸块；228钢珠；229取刀凹槽；230移动组件；231底座；232竖直滑轨；233水平滑轨；234竖直气缸；235水平气缸；240吹气管。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右、顶、底等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

参照图1和图2，在一些实施例中，根据本实用新型的一种刀库用备刀机械手，包括刀库100和备刀机械手200。

刀库100包括可转动的刀盘120、设置在刀盘120边缘的多个备刀刀爪121以及设置在刀盘120边缘的至少两个的换刀刀爪122，换刀刀爪122和/或备刀刀爪121用于存放主轴300加工用刀具110。刀库用备刀机械手包括用于取放刀库100刀具110的取刀组件220和用于清洁刀库100刀具110的清洁组件，从而可在同一个刀库100停顿位置上，对刀具110进行清洁操作和换刀操作，有利于减少刀库100停顿位置。

具体地，主轴300用于执行对工件的加工工序指令，刀库100用于存放主轴300加工用刀具110，其中，备刀刀爪121用于存放待加工使用的刀具110，换刀刀爪122用于放置下一个加工工序需要使用的刀具110和当前工序完成后从主轴300拆卸下来的刀具110，而备刀机械手200用于实现刀具110在备刀刀爪121和换刀刀爪122上切换放置位置。备刀机械手200设置有取刀组件220和清洁组件，实现刀具110在备刀刀爪121和换刀刀爪122之间的位置转移，实现只需通过换刀刀爪122进行主轴100换刀，同时可在同一个刀库100停顿位置上，对刀具110进行清洁操作和换刀操作，有利于减少刀库100停顿位置，缩短换刀备刀时间，以及使得备刀刀爪121的排布更灵活。

在本实用新型一些具体实施例中，相邻的备刀刀爪121之间具有第一间距，相邻的换刀刀爪121之间具有第二间距，该第二间距大于所述第一间距。具体地，参见图2，刀盘120的外周边缘设置有备刀刀爪121和换刀刀爪122，多个备刀刀爪121间距相等地设置于刀盘120上，换刀刀爪122设置于刀盘120上。多个备刀刀爪121连续依次排列并且等间距设置，从而在刀盘120上形成备刀区，而刀盘120剩余区域的外周边缘形成换刀区，用于安装换刀刀爪122。通过备刀机械手200将备刀刀爪121上存放的下一个工序所需的刀具110放置于换刀刀爪122上，以及主轴300将完成当前工具的刀具110放置于换刀刀爪122上，并从另一个换刀刀爪122上拿取下一个工序所需的刀具110，最后备刀机械手200将处于换刀刀爪122的完成当前工序后的刀具110放回备刀刀爪121上，从而通过设置备刀刀爪121和换刀刀爪122并配套备刀机械手200，使得备刀刀爪121不参与主轴300换刀，相邻的备刀刀爪121之间间隔设置可不受主轴300直径影响，从而实现备刀刀爪121的灵活排布，进一步地，相邻的备刀刀爪121之间间隔设置可小于相邻的换刀刀爪122之间间隔设置。

在本实用新型一些具体实施例中，刀库用备刀机械手包括取刀组件220和清洁组件。取刀组件220用于取放刀库100刀具110，取刀组件220包括安装块210和取刀套221，取刀套221设置于安装块210内。清洁组件设置于安装块210的侧壁。取刀组件220和清洁组件均安装于安装块210上，随安装块210一起移动到刀库100刀具110上方后，清洁组件对刀具110进行吹气清洁后，取刀组件220将刀具110拿起，从而使得备刀机械手200具备换刀功能和清洁功能，可在一个刀库100停顿位置上完成清洁和换刀功能，有利于减少刀库100停顿位置。

在本实用新型一些具体实施例中，清洁组件包括吹气管240，吹气管240的气口朝向刀具110，通过吹气管240清洁刀库100刀具110。进一步地，吹气管240的数量为四个，四个吹气管240两两对称设置，四个吹气管240的气口均朝向刀具110。参见图1，两个吹气管240设置于安装块210的一个侧面，另外两个吹气管240设置于安装块210的相对侧面，从而使得吹气管240两两对称地设置于安装块210的相对两侧。进一步地，当安装块210到达刀具110上方后，吹气管240对刀具110上侧的凸环112喷气，以吹走凸环112上的碎屑，从而有利于备刀机械手夹紧刀具110。

在本实用新型一些具体实施例中，参照图3和图4，取刀套221设置有用于嵌入刀具110的取刀凹槽229和用于顶紧刀具110的钢珠228，钢珠228穿设于取刀凹槽229的内壁中，当钢珠228处于第一状态时，钢珠228与刀具110抵接，从而钢珠228顶紧刀具110，使得备刀机械手200夹紧刀具110，并将刀具110从刀库100中取出。当钢珠228处于第二状态时，钢珠228松开刀具110，使得刀具110可脱离备刀机械手200。

在本实用新型一些具体实施例中，参见图5，刀具110的上侧设置有凸环112。参照图3和图4，安装块210设置有内通道，安装块210的内壁设置有限位凸边，从而将内通道分为上通道和下通道。取刀套221还包括夹紧外套223、夹紧内套224和伸缩弹簧225。夹紧外套223的外侧与安装块210的内壁抵接，夹紧外套223设置于安装块210的内通道中且设置于限位凸边的下方，即夹紧外套223处于下通道内，限位凸边限制夹紧外套223向上移动。夹紧内套224的上侧外周设置有凸缘，夹紧内套224下侧部分设置于夹紧外套223内以形成取刀凹槽229，取刀凹槽229的形状与凸环112的形状相匹配。夹紧内套224的凸缘伸入到上通道中，凸缘的下侧与限位凸边的上侧抵接，通过限位凸边限制夹紧内套224向下移动，同时，伸缩弹簧225设置于内通道内(上通道内)，伸缩弹簧225的上侧与安装块210的内壁抵接，伸缩弹簧225的下侧与凸缘的上侧抵接，通过伸缩弹簧225限制夹紧内套224向上移动。

在本实用新型一些具体实施例中，取刀组件220还包括夹紧驱动器222，取刀套221还包括顶紧滑柱226，顶紧滑柱226可上下移动地设置于内通道内，顶紧滑柱226的下侧设置有顶紧凸块227。夹紧驱动器222与顶紧滑柱226的上侧连接以使顶紧滑柱226顶紧或者松开钢珠228。参见图3和图4，顶紧滑柱226包括由上而下直径依次减少的第一柱体、第二柱体和第三柱体，第一柱体设置于上通道并且设置于夹紧内套224的上方，第一柱体的下侧与夹紧内套224的上侧抵接，第一柱体与夹紧驱动器222的中轴连接。第二柱体设置于夹紧内套224内并且与夹紧内套224抵接，第三柱体设置于夹紧内套224内并且与夹紧内套224间隔设置，顶紧凸块227设置于第三柱体的下端，第二柱体、第一柱体和顶紧凸块227组成容纳钢珠228的凹腔。可以理解的是，本实用新型实施例的夹紧驱动器222可设置为伸缩电机、伺服电机或者伸缩气缸等。进一步地，顶紧凸块227背离顶紧滑柱226的一侧设置有斜面，斜面自上而下朝远离顶紧滑柱226的方向延伸。

参见图3，当刀具110的凸环112嵌入到取刀凹槽229中，夹紧驱动器222带动顶紧滑柱226向上移动时，凹腔的空间变窄，钢珠228与顶紧凸块227的斜面抵接，并将钢珠228向夹紧内套224的外侧顶出，从而使得钢珠228与刀具110抵接，备刀机械手200夹紧刀具110。当夹紧驱动器222带动顶紧滑柱226向下移动时，凹腔的空间变大，顶紧凸块227松开钢珠228，当备刀机械手200向上移动，在刀具110在刀库100的作用下保持原来的高度，即刀具110相对于备刀机械手200向下运动，从而在刀具110的作用下使得钢珠228朝夹紧内套224的内侧移动，使得钢珠228松开刀具110，刀具110脱离备刀机械手200。

在本实用新型一些具体实施例中，还包括移动组件230，移动组件230包括底座231、竖直滑轨232和水平滑轨233，竖直滑轨232安装于底座231上，水平滑轨233可上下移动地设置于竖直滑轨232上，安装块210可水平移动地设置于水平滑轨233上，以使取刀组件220和吹气管240远离或者靠近刀库100。参见图1，竖直滑轨232安装于底座231的侧面，水平滑轨233通过第一滑块安装于竖直滑轨232上。安装块210通过连接板和第二滑块安装于水平滑轨233上。

进一步地，移动组件230包括竖直气缸234和竖直浮动接头，竖直浮动接头的主动轴与竖直气缸234连接，竖直浮动接头的从动轴与水平滑轨233连接。移动组件230包括水平气缸235和水平浮动接头，水平浮动接头的主动轴与水平气缸235连接，水平浮动接头的从动轴与安装块210连接。可以理解的是，本实用新型实施例的竖直气缸234和水平气缸235均可置换为伸缩电机等。

参见图1和图2，通过水平气缸235使得安装块210带动取刀套221朝刀库100方向移动，当取刀套221到达刀具110上方后，通过竖直气缸234带动水平滑轨233和安装块210向下移动，取刀套221拿取到刀具110后，水平气缸235带动取刀套221朝远离刀库100的方向移动，使得刀具110脱离刀库100，实现对刀具110的拿取。而当水平气缸235带动夹持有刀具110的取刀套221朝刀库100方向移动，并使刀具110装入刀库100刀位后，竖直气缸234带动水平滑轨233和安装块210向上移动，使得刀具110脱离取刀套221，备刀机械手200放下刀具110。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本实用新型的保护范围。在本实用新型的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种刀库用备刀机械手，设置于刀库(100)的上方，其特征在于，

所述刀库(100)具有可转动的刀盘(120)、多个备刀刀爪(121)以及至少两个的换刀刀爪(122)，所述换刀刀爪(122)和/或所述备刀刀爪(121)用于存放主轴(300)加工用刀具(110)并且设置在所述刀盘(120)的边缘；

所述刀库用备刀机械手包括：用于取放刀库(100)中的所述刀具(110)的取刀组件(220)和用于清洁刀库(100)刀具(110)的清洁组件。

2.根据权利要求1所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，相邻的所述备刀刀爪(121)之间具有第一间距，相邻的所述换刀刀爪(122)之间具有第二间距，所述第二间距大于所述第一间距。

3.根据权利要求1所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述清洁组件包括吹气管(240)，所述吹气管(240)的气口朝向所述刀具(110)。

4.根据权利要求1所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述取刀组件(220)包括安装块(210)和取刀套(221)，所述取刀套(221)设置于所述安装块(210)内；所述清洁组件设置于所述安装块(210)的侧壁。

5.根据权利要求4所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述取刀套(221)设置有用于嵌入所述刀具(110)的取刀凹槽(229)和用于顶紧刀具(110)的钢珠(228)，所述钢珠(228)穿设于所述取刀凹槽(229)的内壁中；当所述钢珠(228)处于第一状态时，所述钢珠(228)与所述刀具(110)抵接；当所述钢珠(228)处于第二状态时，所述钢珠(228)松开所述刀具(110)。

6.根据权利要求5所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述安装块(210)设置有内通道，所述安装块(210)的内壁设置有限位凸边；所述取刀套(221)还包括夹紧外套(223)、夹紧内套(224)和伸缩弹簧(225)；所述夹紧外套(223)设置于所述安装块(210)的内通道中且设置于所述限位凸边的下方；所述夹紧内套(224)的上侧外周设置有凸缘，所述夹紧内套(224)部分设置于所述夹紧外套(223)内以形成所述取刀凹槽(229)，所述凸缘的下侧与所述限位凸边的上侧抵接；所述伸缩弹簧(225)设置于所述内通道内，并且所述伸缩弹簧(225)的下侧与所述凸缘的上侧抵接。

7.根据权利要求6所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述取刀组件(220)还包括夹紧驱动器，所述取刀套(221)还包括顶紧滑柱(226)，所述顶紧滑柱(226)可上下移动地设置于所述内通道内，所述顶紧滑柱(226)的下侧设置有顶紧凸块(227)；所述夹紧驱动器与所述顶紧滑柱(226)的上侧连接以使所述顶紧滑块顶紧或者松开所述钢珠(228)。

8.根据权利要求7所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述顶紧凸块(227)背离所述顶紧滑柱(226)的一侧设置有斜面，所述斜面自上而下朝远离所述顶紧滑柱(226)的方向延伸。

9.根据权利要求4所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，还包括移动组件(230)，所述移动组件(230)包括底座(231)、竖直滑轨(232)和水平滑轨(233)，所述竖直滑轨(232)安装于所述底座(231)上，所述水平滑轨(233)可上下移动地设置于竖直滑轨(232)上，所述安装块(210)可水平移动地设置于所述水平滑轨(233)上。

10.根据权利要求9所述的一种刀库用备刀机械手，其特征在于，所述移动组件(230)包括竖直气缸(234)、竖直浮动接头、水平气缸(235)和水平浮动接头；所述竖直浮动接头的主动轴与所述竖直气缸(234)连接，所述竖直浮动接头的从动轴与所述水平滑轨(233)连接；所述水平浮动接头的主动轴与所述水平气缸(235)连接，所述水平浮动接头的从动轴与所述安装块(210)连接。

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