CN219444370U - 动梁龙门式加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加工机床技术领域，一种动梁龙门式加工机床，该加工机床包括底座，所述底座上设有工作台，所述工作台用于放置加工件，所述工作台上方设有横梁，所述横梁与底座两侧顶部之间活动连接，使得横梁能够水平往复活动，所述横梁上活动连接有加工支座，所述加工支座上能够垂直于横梁的移动方向进行水平往复活动，所述加工支座上设有能够升降的机头，所述机头用于装设刀具从而对下方的工件进行加工，所述横梁上设有换刀机构。本实用新型的主要目的是提供一种动梁龙门式加工机床，能够保证结构小巧的基础上实现自动换刀功能。

Description

动梁龙门式加工机床

技术领域

本实用新型涉及加工机床技术领域，特别是涉及一种动梁龙门式加工机床。

背景技术

随着技术的发展和消费者日益增长的需求，加工机床的加工速度和自动化程度也越来越精进，常见的加工机床包括车床、铣床、雕刻机等，而同一台加工机床在对工件进行加工时，往往需要用到多种刀具，传统加工机床在更换刀具时需要停机、机头退回至零点位置后再人工进行拆装更替，换刀操作需要人工操作，相对费时费力。目前市场上也有一些加工机床设置自动换刀机构，如中国专利CN115446637A所述的一种石墨加工机床的快速换刀装置，涉及石墨加工技术领域，包括存放组件，所述存放组件包括防护外壳，防护外壳上转动安装有转盘，转盘上活动安装有刀柄安装筒，根据需要在转盘的圆周处设置若干个刀柄安装筒，并且刀柄安装筒还通过扭簧与转盘弹性连接，用于复位刀柄安装筒的初始位置，扭簧中心与刀柄安装筒固定连接，扭簧的外圈与转盘固定连接，刀柄安装筒上固定安装有摆动杆，摆动杆也转动安装在转盘上。

该技术方案中，夹持组件主要利用液压系统和传动齿轮等结构对刀柄实施夹持动作，因此也使得整体结构相对臃肿，这会影响机床的占地面积以及作业空间。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种动梁龙门式加工机床，能够保证结构小巧的基础上实现自动换刀功能。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

动梁龙门式加工机床，该加工机床包括底座，所述底座上设有工作台，所述工作台用于放置加工件，所述工作台上方设有横梁，所述横梁与底座两侧顶部之间活动连接，使得横梁能够水平往复活动，所述横梁上活动连接有加工支座，所述加工支座上能够垂直于横梁的移动方向进行水平往复活动，所述加工支座上设有能够升降的机头，所述机头用于装设刀具从而对下方的工件进行加工，所述横梁上设有换刀机构；

所述换刀机构包括一旋转轴心水平设置的转盘，所述转盘上呈中心对称设置有若干个刀筒，刀筒用于插接刀具，所述刀筒与转盘之间通过铰接结构连接，所述换刀机构位于转盘底部位置固设有开口，所述开口上方固设有压杆，所述压杆能够在开口处对刀筒进行转向推压，所述换刀机构位于转盘底部内侧设有换刀杆，所述换刀杆上设有两个刀槽，所述刀具的刀柄上设有与刀槽相适配的卡槽，所述换刀杆连接有升降及旋转驱动件，能够在机头与开口处的刀筒之间进行刀具切换。

在上述技术方案的基础上，所述换刀机构包括设置于横梁一侧的基座，所述基座上设有与换刀杆传动连接的旋转驱动件和升降驱动件，所述换刀杆枢接于基座底部，其旋转轴心竖直设置。

在上述技术方案的基础上，所述转盘设置于基座一侧，所述转盘的刀具输出端位于换刀杆上刀槽的旋转路径上。

在上述技术方案的基础上，所述刀槽设有L型的错台结构，用于刀具的纵向卡设。

在上述技术方案的基础上，所述开口一侧设有限位件，所述限位件连接有限位驱动件，所述限位驱动件能够驱动限位件横向活动，所述限位件靠近开口一侧设有限位槽。

在上述技术方案的基础上，所述刀筒上设有摆动架，所述摆动架末端设有导轮，所述压杆下行后能够推动摆动架并抵接导轮。

在上述技术方案的基础上，所述摆动架与转盘之间通过枢转轴连接，所述摆动架能够沿枢转轴进行上下翻转，且所述枢转轴与转盘之间设有扭力弹簧，所述扭力弹簧能够在压杆解除对摆动架的约束后，使刀筒复位。

相较于现有技术，本实用新型至少包括以下优点：

1.本实用新型通过在刀槽及刀柄上设置相适配的卡接结构，因此利用该卡接结构及换刀杆的活动即可进行刀具的转运更换动作，无需繁杂的液压系统及传动齿轮等结构，能够大大精简结构，使得换刀结构更加小巧灵活，也减小体积，并且，将换刀杆、转盘和基座整合为一体式结构，能够进一步压缩换刀机构的体积，为加工部件提供更加宽广的活动空间，在此基础上，能够进行自动换刀，不必人为操作，便捷高效。

2.本实用新型可借助自动灵活换刀而做大工作台面积，可以加工规格较大的工件，加工适配性更强。

附图说明

图1为一实施例中动梁龙门式加工机床的结构示意图；

图2为图1中换刀机构的结构示意图；

图3为图2中换刀杆的结构示意图；

图4为限位件及刀筒摆动前后状态的局部结构示意图；

图5为压杆的简易结构示意图。

图中标注：1、底座；2、工作台；3、横梁；4、加工支座；5、换刀机构；51、基座；511、旋转驱动件；512、升降驱动件；52、转盘；53、刀筒；54、开口；55、摆动架；56、导轮；57、下压驱动件；58、压杆；59、枢转轴；6、刀具；7、换刀杆；71、刀槽；8、限位件；81、限位驱动件；a1、第一状态；a2、第二状态。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1:

参见图1，本实施例公开一种动梁龙门式加工机床，该加工机床包括底座1、工作台2、横梁3、加工支座4、机头和换刀机构5。

其中，底座1设置于地面上，主要起承载支撑作用，底座1由若干金属型材和板材通过特定排列焊接而成。

工作台2设置于底座1顶部，用于放置加工件，在一些实施例中，工作台2上配置有工装夹具，本实施例中的工作台2底部两侧设有较大坡度的排屑槽，这有助于在加工过程中产生的碎屑废料集中向该倾斜底面底部一侧的后水箱排放，也有助于设备的清洁维护。

所述工作台2上方设有横梁3，所述横梁3与底座1两侧顶部的导轨活动连接，使得横梁3能够水平往复活动，定义该方向为前后方向，也就是说，横梁3能够利用驱动电机进行前后移动，以覆盖整个工作台2区域。

所述横梁3上活动连接有加工支座4，所述加工支座4上能够垂直于横梁3的移动方向进行水平往复活动，也就是说，加工支座4利用驱动电机能够进行左右移动，以覆盖整个工作台2区域，进一步的，所述加工支座4上设有能够升降的机头，所述机头用于装设刀具6从而对下方的工件进行加工。

如图1所示，所述横梁3上设有换刀机构5，换刀机构5设置于横梁3一侧，用于存放多种刀具6以及对机头上的刀具6进行自动更换操作。

具体的，结合图2所示，所述换刀机构5包括基座51和转盘52，其中，转盘52的旋转轴心水平左右设置，转盘52连接有伺服电机，能够根据相应指令进行不同角度的旋转，从而在不同刀具6之间进行选择。

结合图2-4，所述转盘52上呈中心对称设置有若干个刀筒53，本实施例中具体设有16个刀筒53，刀筒53上设有插孔，插孔内设有弹性约束件，弹性约束件用于刀具6插接后对其进行约束，防止其掉落，每个刀筒53上均可进行相同不同刀具6的插接，因此，刀筒53用于插接存储多种刀具6。

所述刀筒53与转盘52之间通过铰接结构连接，该铰接结构在本实施中具体采用一枢转轴59，刀筒53能够以该枢转轴59为旋转轴进行上下翻转，如图4所示，刀筒53在翻转前后由第一状态a1转变为第二状态a2，从而改变插孔朝向，当插孔朝下时(第二状态a2)，能够配合其他结构进行刀具6的拆装。

所述换刀机构5位于转盘52底部位置固设有开口54，该开口54用于为刀筒53的翻转提供空间，所述开口54上方固设有压杆58，如图5所述，压杆58连接有下压驱动件57，具体的，压杆58固设于下压驱动件57伸缩杆的末端，且压杆58低端具有倒角结构，该倒角结构能够在接触刀筒53时起导向作用。在具体实施过程中，所述压杆58能够在开口54处对刀筒53进行向下的转向推压，以使刀筒53的插孔朝下。

结合图3，所述换刀机构5位于转盘52底部内侧设有换刀杆7，所述换刀杆7上设有两个刀槽71，所述刀具6的刀柄上设有与刀槽71相适配的卡槽，所述换刀杆7连接有升降及旋转驱动件511，能够在机头与开口54处的刀筒53之间进行刀具6切换。

进一步的，基座51通过螺栓固定设置于横梁3一侧，所述基座51上设有与换刀杆7传动连接的旋转驱动件511和升降驱动件512，旋转驱动件511和升降驱动件512均采用电机及齿轮或丝杆传动，所述换刀杆7枢接于基座51底部，其旋转轴心竖直设置。在具体实施过程中，旋转驱动件511使得换刀杆7按特定旋向转动以使刀槽71卡设在开口54处的刀具6上，或卡设在内侧端特定位置的机头上的刀具6上。该动作可同步进行，完成机头刀具6的进出转运同步进行。而升降驱动件512能够驱动换刀杆7上下移动，在夹持刀具6的状态下，该上下移动能够在特定位置完成刀具6的安装或拆卸。

需要说明的是，所述转盘52的刀具6输出端位于换刀杆7上刀槽71的旋转路径上，从而保证刀具6的精准转移。

进一步的，所述刀槽71设有L型的错台结构，用于刀具6的纵向卡设，提升夹持效果。为了进一步提升夹持效果，在其他实施例中，刀槽71内侧设有弹性复合层或弹性卡爪。

进一步的，所述开口54一侧设有限位件8，所述限位件8连接有限位驱动件81，所述限位驱动件81能够驱动限位件8横向活动，所述限位件8靠近开口54一侧设有限位槽，所述限位槽能够卡设在在刀具6上，当刀筒53在开口54处向下翻转后，刀具6能够卡设在限位槽内，起限位定位效果。

为了使得压杆58的推压更加流畅，所述刀筒53上设有摆动架55，所述摆动架55末端设有导轮56，所述压杆58下行后能够推动摆动架55并抵接导轮56。

进一步的，所述摆动架55与转盘52之间通过枢转轴59连接，所述摆动架55能够沿枢转轴59进行上下翻转，且所述枢转轴59与转盘52之间设有扭力弹簧，所述扭力弹簧能够在压杆58解除对摆动架55的约束后，使刀筒53复位。

在具体实施过程中，当需要更换刀具6时，加工支座4向换刀机构5一侧移动至预设位置，转盘52根据相应指令旋转后，将目标刀具6移动至开口54处，压杆58下压使得目标刀具6翻转后卡入限位槽中定位，然后换刀杆7旋转，其内外两个刀槽71分别卡接夹持开口54处待装刀具6以及位于机头上的待卸刀具6，夹持后下行进行卸刀，旋转互换位置，然后上行装刀，装刀到位后，换刀杆7反向回转一定角度，使得刀槽71脱离刀具6上的卡槽，机头移动后继续作业，压杆58和开口54处的刀筒53先后复位，完成换刀操作。

实施例2：

在实施例1的基础上，基座51与横梁3之间设置有横移驱动电机及导轨结构，使得换刀机构5能够在横梁3上进行左右移动，相较于实施例1中换刀机构5的固定装配方式，本实施例中的换刀机构5能够灵活进行位移，这有助于配合加工支座4的工作位置进行高效换刀，不需要加工支座4在换刀时跑位至横梁3一侧，这能够大大减少加工支座4在换刀时的移动路径以及移动时间，从而也可以保证无需二次校准加工横向位置，只需根据不同刀具6的高度进行纵向位置校准即可继续作业，换句话说，能够边加工边换刀、各区域无差别换刀、即换即用，能够大大提高加工效率。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.动梁龙门式加工机床，其特征在于：该加工机床包括底座(1)，所述底座(1)上设有工作台(2)，所述工作台(2)用于放置加工件，所述工作台(2)上方设有横梁(3)，所述横梁(3)与底座(1)两侧顶部之间活动连接，使得横梁(3)能够水平往复活动，所述横梁(3)上活动连接有加工支座(4)，所述加工支座(4)上能够垂直于横梁(3)的移动方向进行水平往复活动，所述加工支座(4)上设有能够升降的机头，所述机头用于装设刀具(6)从而对下方的工件进行加工，所述横梁(3)上设有换刀机构(5)；

所述换刀机构(5)包括一旋转轴心水平设置的转盘(52)，所述转盘(52)上呈中心对称设置有若干个刀筒(53)，刀筒(53)用于插接刀具(6)，所述刀筒(53)与转盘(52)之间通过铰接结构连接，所述换刀机构(5)位于转盘(52)底部位置固设有开口(54)，所述开口(54)上方固设有压杆(58)，所述压杆(58)能够在开口(54)处对刀筒(53)进行转向推压，所述换刀机构(5)位于转盘(52)底部内侧设有换刀杆(7)，所述换刀杆(7)上设有两个刀槽(71)，所述刀具(6)的刀柄上设有与刀槽(71)相适配的卡槽，所述换刀杆(7)连接有升降及旋转驱动件(511)，能够在机头与开口(54)处的刀筒(53)之间进行刀具(6)切换。

2.根据权利要求1所述的动梁龙门式加工机床，其特征在于：所述换刀机构(5)包括设置于横梁(3)一侧的基座(51)，所述基座(51)上设有与换刀杆(7)传动连接的旋转驱动件(511)和升降驱动件(512)，所述换刀杆(7)枢接于基座(51)底部，其旋转轴心竖直设置。

3.根据权利要求2所述的动梁龙门式加工机床，其特征在于：所述转盘(52)设置于基座(51)一侧，所述转盘(52)的刀具(6)输出端位于换刀杆(7)上刀槽(71)的旋转路径上。

4.根据权利要求2所述的动梁龙门式加工机床，其特征在于：所述刀槽(71)设有L型的错台结构，用于刀具(6)的纵向卡设。

5.根据权利要求4所述的动梁龙门式加工机床，其特征在于：所述开口(54)一侧设有限位件(8)，所述限位件(8)连接有限位驱动件(81)，所述限位驱动件(81)能够驱动限位件(8)横向活动，所述限位件(8)靠近开口(54)一侧设有限位槽。

6.根据权利要求1所述的动梁龙门式加工机床，其特征在于：所述刀筒(53)上设有摆动架(55)，所述摆动架(55)末端设有导轮(56)，所述压杆(58)下行后能够推动摆动架(55)并抵接导轮(56)。

7.根据权利要求6所述的动梁龙门式加工机床，其特征在于：所述摆动架(55)与转盘(52)之间通过枢转轴(59)连接，所述摆动架(55)能够沿枢转轴(59)进行上下翻转，且所述枢转轴(59)与转盘(52)之间设有扭力弹簧，所述扭力弹簧能够在压杆(58)解除对摆动架(55)的约束后，使刀筒(53)复位。