CN2339348Y - 加工中心的自动换刀装置 - Google Patents
加工中心的自动换刀装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2339348Y CN2339348Y CN 98226725 CN98226725U CN2339348Y CN 2339348 Y CN2339348 Y CN 2339348Y CN 98226725 CN98226725 CN 98226725 CN 98226725 U CN98226725 U CN 98226725U CN 2339348 Y CN2339348 Y CN 2339348Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tool magazine
- roller
- lever
- column
- spindle box
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
一种加工中心的自动换刀装置,由主轴定向、松刀机构,刀库移动、升降机构及刀库组成,与弹性夹头连接的杠杆铰连在主轴箱上,且与装连在立柱上的凸轮块工作时相接;安装在立柱上的曲杆与刀库支架连接,且设置在与主轴箱装连的凸轮板上,与刀库相连的摆动臂装连在刀库支架上,且设置在与立柱相连的凸轮板上,利用主轴箱上下移动,分别使各凸轮杠杆机构实现自动换刀动作,具有换刀可靠、结构简单、生产成本低的特点。
Description
本实用新型涉及一种加工中心的自动换刀装置，尤其涉及一种立式加工中心的自动换刀装置的改进。
目前立式加工中心的换刀方式，大体分为机械手换刀及无机械手直接换刀两大类。其原理是通过气缸或油缸来操纵机械手或驱动刀库升降、移动，以实现自动换刀。近年来，国内外厂家正逐渐使用凸轮式机械结构实现换刀动作，以提高其可靠性。国外的厂家如美国辛辛那提·米拉克龙公司就在该公司“马刀”系列立式加工中心上采用凸轮控制刀库摆动的方式实现换刀；国内如北京机电研究所也采用了类似结构。其缺点是除采用凸轮控制刀库或机械手来进行部分换刀动作外，还需采用液压或气压等外来动力以实现另一部分换刀的动作，所以会造成换刀过程的动作不协调，使刀具换刀的准确率下降，而不可靠，且采用气、液等辅助装置，使得机床的结构比较复杂，增加了机床的成本。
本实用新型的目的是提供一种换刀可靠，结构简单且成本低的一种加工中心的自动换刀装置。
本实用新型为达到上述的目的的技术方案是：一种加工中心的自动换刀装置，由主轴定向机构、主轴松刀机构、刀库升降机构、刀库移动机构及刀库组成，与弹性夹头连接的杠杆铰连在主轴箱上，且与装连在立柱上的凸轮块工作时相接；安装立柱上的曲杆与刀库支架连接，且设置在与主轴箱装连的凸轮板上；与刀库相连的摆动臂装在刀库支架上，且设置在与立柱连接的凸轮板上。
本实用新型在采用上述技术方案后的优点是：由于自动换刀装置中全部采用了凸轮杠杆机构，且分别装连在机床的立柱及主轴箱上，利用主轴箱的上下移动带动凸轮机构进行换刀，可保证各个换刀动作的协调，因此提高机床的换刀可靠性。再则机床的换刀装置取消了气压或液压等辅助装置，使换刀装置的结构更为简单，同时也减低了换刀装置的成本。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。
图1为本实用新型的加工中心的结构示意图。
图2为本实用新型自动换刀装置中的主轴定向、松刀机构的结构示意图。
图3为图1的A-A剖视图。
图4为本实用新型自动换刀装置中的刀库升降、移动机构的结构示意图。
图5为本实用新型图4的俯视图。
图6为图5中A向示意图。
图7为图5中B向示意图。
如图1所示的立式加工中心由床身(1)、立柱(2)、主轴箱(3)、工作台(4)及自动换刀装置构成，主轴箱(3)可相对于立柱(2)上下移动。自动换刀装置由主轴定向机构(6)、主轴松刀机构(5)、刀库升降机构(8)、刀库移动机构(7)及刀库(9)组成。铰连在主轴箱(3)上的杠杆(5-4)其一端与弹性夹头(5-12)连接，另一端与装连在立柱(2)上的凸轮块(5-2)工作时相接。装连在立柱(2)上的曲杆(8-6)，其一端装在刀库支架(8-4)上且与摆动臂(7-5)连接，另一端设置在与主轴箱(3)装连的的凸轮板(8-9)上。一端与刀库(9)相连的摆动臂(7-5)其另一端设置在与立柱(2)连接的凸轮板(7-4)上。这样利用机床主轴箱的运动，带动凸轮杠杆机构进行自动换刀，提高换刀可靠。
如图2、3所示的主轴松刀机构(5)，杠杆(5-4)铰连在支座(6-5)上，支架(6-5)装连在与主轴箱(3)的箱盖(6-4)上，杠杆(5-4)一端装有滚轮(5-3)且与立柱(2)及立柱支座(5-1)连接的凸轮块(5-2)相接，其另一端通过滚轮(5-5)装压在与顶杠(5-7)相连的压块(5-6)上，设置在主轴(5-8)内的双头螺栓(5-10)一端旋合在顶杠(5-7)上，其另一端旋合在连接拉钉(5-11)上，弹簧(5-9)套在双头螺栓(5-10)上，当杠杆(5-4)随主轴箱(3)及箱盖(6-4)上移时，凸轮块(5-2)压迫滚轮(5-3)带动杠杆(5-4)及滚轮(5-5)压下压块(5-6)，压块(5-6)下移，使顶杆(5-7)、双头螺栓(5-10)、连接拉钉(5-11)克服弹簧(5-9)的作用力下移，弹性夹头(5-12)松开刀具(5-13)。
如图4、5所示的刀库升降机构(8)，曲杆(8-6)可由两个曲杆(8-6A)(8-6B)构成，曲杆(8-6A)(8-6B)刚性连接在轴(8-7)上，且与支座(8-8)转动装连，支座(8-8)通过立柱支架(7-1)装连在与立柱(2)上，曲杆(8-6A)的端部装有滚轮(8-1)，可在凸轮板(8-9)的凸轮槽内移动，凸轮槽可如图6所示由斜线段与直线段组成，其斜线的角度及行程可根据需要设计。曲杆(8-6B)的端部装有滚轮(8-5)且与带导向轴(8-2)的刀库支架(8-4)相连，刀库支架(8-4)与立柱支架(7-1)之间装有升降导轨副(8-10)，导向轴(8-2)的上部套在与立柱支架(7-1)装连的导向支座(8-3)上，凸轮板(8-9)随着主轴箱(3)升降，带动曲柄(8-6A)(8-6B)，使与刀库支架(8-4)相连的刀库(9)沿升降导轨副(8-10)升降。
如图4、5所示的刀库移动机构(7)，摆动臂(7-5)套装在刀库支架(8-4)的导向轴(8-2)上，摆动臂(7-5)的一端装有滚轮(7-2)，且可在与立柱(2)固连的支架(7-3)的凸轮板(7-4)的凸轮槽内移动，凸轮槽可如图7所示由斜线段与直线段组成，其斜线的角度及行程可根据需要设计。摆动臂(7-5)的另一端装有滚轮(7-6)与拨杆(7-7)相连。拨杆(7-7)穿过刀库支架(8-4)上的槽口与垫块(7-9)相连，垫块(7-9)固连在刀库(9)上，刀库支架(8-4)与垫块(7-9)之间装有移动导轨副(7-8)。当摆动臂(7-5)的一端在凸轮板(7-4)的凸轮槽内移动时，摆动臂(7-5)的另一端带动拨杆(7-7)使整个刀库(9)沿如图5所示的X-X方向在刀库支架(8-4)的槽口内在移动导轨(7-8)上移动。
如图2、3所示的主轴定向机构(6)，由凸轮块(6-1)、杠杆(6-6)，定位块(6-8)及套筒(6-3)组成，杠杆(6-6)与杠杆(5-4)同轴铰连在支座(6-5)上，杠杆(6-6)、(5-4)可绕其公共轴线转动，杠杆(6-6)的一端装有滚轮(6-7)且与装连在支架(5-1)上的凸轮块(6-1)工作时相接，其另一端为拨叉且通过滚轮(6-2)与定位块(6-8)装连，定位块(6-8)与装连在主轴箱盖(6-4)上的套筒(6-3)及顶杆(5-7)滑动连接，且可与主轴(5-8)上部的定位槽结合，定位块(6-8)的定位面可如图3所示的V型，还可以采用其它进行定位。当主轴箱(3)上移动时，凸轮块(6-1)压迫杠杆(6-6)上的滚轮(6-7)，通过杠杆(6-6)另一端的滚轮(6-2)带动定位块(6-8)下移，与主轴(5-8)端面的定位槽结合，而使主轴(5-8)定位。
如图1～7所示的加工中心的自动换刀装置，主电机采用变频电机，则换刀过程为，当上道工序加工完毕需要换刀时，主轴箱(3)上升，主轴(5-8)上已用过的刀具(5-13)随之上升。当主轴箱(3)上升进入换刀区域时，开始以下顺序换刀动作：①液轮(8-1)进入图6所示的凸轮板(8-9)凸轮槽上端。凸轮块(6-1)压迫滚轮(6-7)、杠杆(6-6)并通过滚轮(6-2)使V型定位块(6-8)下移，与主轴(5-8)端面的V型槽结合，使主轴(5-8)定向。②在主轴定向动作开始时，滚轮(8-1)已进入凸轮板(8-9)的凸轮槽的斜线段。曲柄(8-6A)(见图4)逆时针方向旋转，曲柄(8-6B)通过滚轮(8-5)将刀库支架(8-4)抬起。刀库支架(8-4)沿升降导轨副(8-10)上升，带动导向轴(8-2)、滚轮(7-2)、摆动臂(7-5)和刀库(9)一起上升，其上升速度与主轴箱(3)同步。③在主轴定向过程未结束时，随着刀库(9)上升，滚轮(7-2)进入如图7所示凸轮板(7-4)的凸轮槽的下方，在凸轮槽的斜线段，摆动臂(7-5)通过滚轮(7-6)拨杆(7-7)，使整个刀库(9)沿移动导轨副(7-8)如图5所示X-X方向前移，向主轴中心线靠拢，并将刀库上的空刀位刀夹插入主轴上的刀柄。④刀库空刀位刀夹插入刀柄时，凸轮块(5-2)压迫滚轮(5-3)，通过杠杆(5-4)、滚轮(5-5)、压块(5-6)使顶杆(5-7)及双头螺栓(5-10)克服弹簧(5-9)作用力下移，弹性夹头(5-2)松开刀具(5-13)，⑤刀库(9)停止上升，主轴箱(3)继续上升，主轴拔刀。⑥当刀具完全离开主轴锥孔后，图4中电机(9-1)起动，通过马氏分度机构(9-2)的拨叉，带动分度盘(9-4)旋转(有关马氏分度机构的原理，这里不再叙述)。分度圆盘(9-4)与编码器(9-5)通过齿轮相连(图中未表示)。当所需刀具到达指定位置后，编码器(9-5)发信号，电机(9-1)停止工作。⑦主轴箱(3)向下运动，主轴插刀。⑧由于主轴箱(3)下移，凸轮块(5-2)对杠杆(5-4)卸荷。在弹簧(5-9)作用下，拉钉(5-11)再次将刀具拉紧。此时滚轮(8-1)到达图6中凸轮块(8-9)的凸轮槽的斜线段，在曲柄(8-6A)、(8-6B)的作用下，刀库(9)与主轴箱(3)同步下降。⑨滚轮(7-2)进入图7所示凸轮板(7-4)的凸轮槽的上方。在凸轮槽的斜线段，摆动臂(7-5)使刀库(9)沿X-X方向后撒。刀库退回原位。⑩在刀库(9)原位过程中，凸轮块(6-1)对杠杆(6-6)卸荷，使定位块(6-8)从主轴端面定位槽退出，主轴定向解除。此时，主轴箱(3)进入加工区，主电机起动，准备下道工序加工。
本实用新型的加工中心的自动换刀装置采用主轴电机时，主轴定位可由电气实现，故上述工作时的主轴定向由计算机控制主轴电机实现，其余全部相同。
Claims (5)
1、一种加工中心的自动换刀装置，由主轴定向机构(6)、主轴松刀机构(5)、刀库升降机构(8)、刀库移动机构(7)及刀库(9)组成，其特征在于：与弹性夹头(5-12)连接的杠杆(5-4)铰连在主轴箱(3)上，且与装连在立柱(2)上的凸轮块(5-2)工作时相接；安装在立柱(2)上的曲杆(8-6)与刀库支架(8-4)连接，且设置在与主轴箱(3)装连的凸轮板(8-9)上；与刀库(9)相连的摆动臂(7-5)装在刀库支架(8-4)上，且设置在与立柱(2)连接的凸轮板(7-4)上。
2、根据权利要求1所述的加工中心的自动换刀装置，其特征在于：杠杆(5-4)铰连在与主轴箱(3)装连的支座(6-5)上，杠杆(5-4)的一端装有滚轮(5-3)可与凸轮块(5-2)相接，另一端通过滚轮(5-5)装压在与顶杆(5-7)相连的压块(5-6)上，顶杆(5-7)分别通过主轴(5-8)内的套有弹簧(5-9)的双头螺栓(5-10)、连接拉钉(5-11)与弹性夹头(5-12)相连。
3、根据权利要求1所述的加工中心的自动换刀装置，其特征在于：曲杆(8-6)可由曲杆(8-6A)及曲杆(8-6B)构成，曲杆(8-6A)、(8-6B)刚性连接在轴(8-7)上，且与支座(8-8)转动连接，支座(8-8)通过立柱支架(7-1)装连在立柱(2)上，曲杆(8-6A)的端部装有滚轮(8-1)，且可在凸轮板(8-9)的凸轮槽内移动，端部装有滚轮(8-5)的曲杆(8-6B)与带导向轴(8-2)的刀库支架(8-4)装连，刀库支架(8-4)与立柱支架(7-1)之间装连有升降导轨副(8-10)。
4、根据权利要求1所述的加工中心的自动换刀装置，其特征在于：套装在导向轴(8-2)上的摆动臂(7-5)一端装有滚轮(7-2)且可在凸轮板(7-4)的凸轮槽内移动，另一端通过滚轮(7-6)装连在与刀库(9)固连的垫块(7-9)的拨杆(7-7)上，刀库支架(8-4)与垫块(7-9)之间装连有移动导轨副(7-8)。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的自动换刀装置，其特征在于：主轴定位机构(6)由凸轮块(6-1)、杠杆(6-6)、定位块(6-8)及筒套(6-3)组成，铰连在支座(6-5)上的杠杆(6-6)一端装有滚轮(6-7)且与装连在立柱(2)上的凸轮块(6-1)工作时相接，其另一端通过滚轮(6-2)与定位块(6-8)装连，定位块(6-8)与装连在主轴箱(3)上的套筒(6-3)及顶杆(5-7)滑动连接，且与主轴(5-8)的定位槽相啮合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98226725 CN2339348Y (zh) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 加工中心的自动换刀装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98226725 CN2339348Y (zh) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 加工中心的自动换刀装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2339348Y true CN2339348Y (zh) | 1999-09-22 |
Family
ID=33977182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 98226725 Expired - Fee Related CN2339348Y (zh) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 加工中心的自动换刀装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2339348Y (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100343014C (zh) * | 2005-12-02 | 2007-10-17 | 董祥义 | 一种双向自动进刀机构 |
| CN100448608C (zh) * | 2003-09-19 | 2009-01-07 | 山崎马扎克株式会社 | 加工中心 |
| CN1943980B (zh) * | 2005-10-04 | 2011-06-22 | 山崎马扎克公司 | 立式加工中心用刀具库装置 |
| CN102581886A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-07-18 | 张承森 | 用于木工立式铣床的自动换刀装置 |
| CN103223611A (zh) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | 兄弟工业株式会社 | 机床 |
| CN104763785A (zh) * | 2014-01-06 | 2015-07-08 | 圆和圆科技有限公司 | 传动轴单元 |
| CN112453976A (zh) * | 2019-09-09 | 2021-03-09 | 北京精雕科技集团有限公司 | 一种单刀套式链式刀库 |
| CN113976964A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-28 | 无锡市嘉科金属制品有限公司 | 一种旋压皮带轮加工切削装置 |
-
1998
- 1998-05-07 CN CN 98226725 patent/CN2339348Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100448608C (zh) * | 2003-09-19 | 2009-01-07 | 山崎马扎克株式会社 | 加工中心 |
| CN1943980B (zh) * | 2005-10-04 | 2011-06-22 | 山崎马扎克公司 | 立式加工中心用刀具库装置 |
| CN100343014C (zh) * | 2005-12-02 | 2007-10-17 | 董祥义 | 一种双向自动进刀机构 |
| CN103223611A (zh) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | 兄弟工业株式会社 | 机床 |
| CN102581886A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-07-18 | 张承森 | 用于木工立式铣床的自动换刀装置 |
| CN102581886B (zh) * | 2012-03-21 | 2014-10-22 | 张承森 | 用于木工立式铣床的自动换刀装置 |
| CN104763785A (zh) * | 2014-01-06 | 2015-07-08 | 圆和圆科技有限公司 | 传动轴单元 |
| CN112453976A (zh) * | 2019-09-09 | 2021-03-09 | 北京精雕科技集团有限公司 | 一种单刀套式链式刀库 |
| CN113976964A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-28 | 无锡市嘉科金属制品有限公司 | 一种旋压皮带轮加工切削装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN2775639Y (zh) | 一种三维移动驱动装置及采用该装置的锣式取样机 | |
| CN2339348Y (zh) | 加工中心的自动换刀装置 | |
| CN111730391A (zh) | 适用于双主轴加工中心的双刀库机构 | |
| CN2623388Y (zh) | 牛头刨床 | |
| CN109926478B (zh) | 一种电伺服折弯中心l形架主传动结构 | |
| CN111958286A (zh) | 一种调整双主轴机床换刀间距的双换刀机构 | |
| CN201291379Y (zh) | 一种车铣中心的y轴结构 | |
| CN106965607B (zh) | 五轴雕刻试验机 | |
| CN215317270U (zh) | 一种便于多功能换刀的数控机床 | |
| CN1042055C (zh) | 一种快慢速螺杆传动机构 | |
| CN212886406U (zh) | 一种应用在板式加工设备上的跟随式排列刀库加工装置 | |
| CN114378578A (zh) | 一种Type-C组装机 | |
| CN208744306U (zh) | 一种带有刀库的数控精雕机 | |
| CN200977731Y (zh) | 铝合金门窗液压冲切机 | |
| CN2723082Y (zh) | 经济型卧式数控刀架 | |
| CN2180400Y (zh) | 柔性自动线控位输送装置 | |
| CN221640160U (zh) | 一种机床抗形变的横梁结构 | |
| CN201625792U (zh) | 立式数控镗床 | |
| CN2518628Y (zh) | 汽车动力转向器阀套盲槽切削加工机构 | |
| CN104875029A (zh) | 一种多功能数控龙门加工中心 | |
| CN2925774Y (zh) | 一种半自动放样切割机 | |
| CN202571961U (zh) | 一种动立柱立式加工中心用移动圆盘式刀库 | |
| CN116713786B (zh) | 立卧双主轴机床用摆臂式自动换刀装置 | |
| CN204700551U (zh) | 横梁固定式龙门加工中心主体与主轴驱动总成 | |
| CN221639540U (zh) | 一种用于传动轴车削装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: CHANGZHOU MACHINE-TOOL GENERAL FACTORY TO: JIANGSU DUOLENG DIGITAL CONTROLMACHINE TOOL CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Patentee after: Jiangsu Duoleng CNC Machine Tools Co., Ltd. Patentee before: Changzhou Machine Tool General Plant |
|
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |