专利名称：一种自动旋转头库及机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床组件，尤其涉及一种自动旋转头库及机床。
背景技术：
对于配有多个附件头的龙门加工中心机床，为了提高换头效率，机床上都相应配有自动头库。目前，比较常见的自动头库形式有直线式和旋转式。与直线式头库相比，旋转式结构简单，占用空间小，换头时间短，且成本低。尽管在存放头体数量方面有所欠缺，但也基本能满足一般机床的需要。然而，现有的旋转式头库并未充分体现这些优势。
发明内容针对现有的机床的自动头库所存在的问题，现提供一种结构简单、占用空间小，成本低能容纳一定数量头体的自动头库，其解决问题所采用的具体技术方案为一种自动旋转头库，其中包括旋转台1、底座2、芯轴3、保护装置4、头体支架5、旋转台驱动机构6、旋转台定位机构7、检测开关8。所述底座2下方设有的垫铁9，所述底座2固定在所述垫铁9上；所述芯轴3垂直连接于所述底座2的中部。所述旋转台I为圆盘状并在中间开设有轴孔，所述旋转台I套在所述芯轴3上，所述旋转台I与所述芯轴3同轴并且两者之间设有轴承10。所述旋转台I上围绕所述芯轴3均匀分布有四个工位14，四个所述工位上分别固定有四个所述头体支架5。所述旋转台I下方设有承受作用在所述旋转台I上的轴向力的凸轮轴承11，所述凸轮轴承11以所述芯轴3轴线为中心沿周向均匀分布。所述旋转台驱动机构6包括一步进电机601和一减速机602，所述旋转台I的下部固定有一与所述芯轴3同轴的旋转台齿轮12，所述减速机602的动力输出端固定有一与所述旋转台齿轮12相啮合的动力输出齿轮13，所述步进电机601将动力通过所述减速机602传递到所述旋转台I。所述旋转台I定位机构I包括一固定在所述底座2上的旋转台定位气缸701，一位于所述旋转台I定位气缸内的活塞杆702,四个与所述旋转台I上的四个工位相对应的位于所述旋转台I下部的与所述活塞杆相配合的定位套703。所述保护装置4固定在所述底座2的上方，所述保护装置包括保护板、一旋转门407和一驱动所述旋转门407旋转的旋转门气缸408 ;所述旋转门407与所述旋转台I的旋转轴线相同；所述旋转门407是一块以所述旋转台I的旋转轴线为轴，对应圆心角大于等于120°的圆柱面状的面板。根据上述的自动旋转头库，其中，所述保护板包括五块矩形的垂直连接在所述底座2上的保护板,分别为板一 401、板二 402、板三403、板四404、板五405,五块所述保护板的高度与所述旋转门407的高度相同；一块盖在五块矩形的所述保护板以及旋转门上方的上盖板(406);所述旋转门4和五块所述矩形的保护板的高度高于所述头体支架5。所述板一 401的宽度略大于所述旋转台I的直径；所述板二 402和板三403的宽度大于所述旋转台I的半径而小于所述旋转台I的直径，并且所述板二 403的宽度大于所述板三403的宽度；所述板四404和板五405的宽度小于所述旋转台I的半径，并且所述板四1404的宽度大于所述板五405的宽度；所述板一 1401、板二 1402和板三1403与所述旋转台I的圆周线相切，所述板二402和板三403与所述板一 401垂直连接,所述板四404与所述板二 402垂直连接；所述板五405与所述板三403垂直连接，板一 401、板二 402、板三403、板四404和板五405共同包围住所述旋转台I周长的三分之二，所述旋转门包围住所述旋转台I周长的其余三分之所述上盖板406的形状与所述底座2的形状相对应。根据上述的自动旋转头库，其中，所述检测开关8位于每一个所述头体支架5上，所述检测检测开关8包括一检测杆801、一位于所述检测杆下端的接近开关感应器802、一固定在底座上方的接近开关803 ;在所述头体支架5上未放置头体时，所述检测杆的上端露出所述头体支架5与头体的结合面；在所述头体支架5上放入所述头体后，所述检测杆801受到所述头体的压力而下移，使所述检测杆801下端的所述接近开关感应器802接近所述接近开关803。根据上述的自动旋转头库，其中，所述旋转台驱动机构6对旋转台I的旋转位置作粗略定位；所述活塞杆702在所述旋转台定位气缸701的推动下插入所述定位套703，从而对所述旋转台I进行精确定位。根据上述的自动旋转头库，其中，所述旋转台齿轮12的直径大于所述动力输出齿轮13的直径。根据上述的自动旋转头库，其中，所述凸轮轴承11的数量不少于六。优选的，所述旋转门气缸408与所述旋转门407采用铰链连接。优选的，所述轴承10为深沟球轴承。优选的，所述底座2通过螺钉与所述垫铁9相连接。一种机床，其中，包括上述任一所述的自动旋转头库。上述技术方案的有益效果是1、采用步进电机对旋转台进行粗定位，气缸和活塞杆对旋转台进行精确定位的方法经济、可靠，定位精准。2、旋转台受到的竖直向下的力由位于旋转台下部周向布置的凸轮轴承来承受，使得旋转台能够存放较大规格的附件头体。3、头库防护装置能通过旋转门实现自动开合。
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0030]图1为本实用新型一种自动旋转头库的实施例去掉保护装置上盖板后的俯视图。[0031 ] 图2为图1的A-A面的剖视图。图3为图2的D1-D1面的剖视图。图4为图2的D2-D2面的剖视图。图5为图2的B-B面的剖视图。图6为本实用新型一种自动旋转头库的实施例的旋转台定位气缸及定位套处的首1J视图。图7为本实用新型一种自动旋转头库的实施例的检测开关处的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。如图1-图7所示，本实用新型一种自动旋转头库的实施例，其中包括旋转台1、底座2、芯轴3、保护装置4、头体支架5、旋转台驱动机构6、旋转台定位机构7、检测开关8。底座2下方设有的垫铁9，底座2固定在垫铁9上；芯轴3垂直连接于底座2的中部。旋转台I为圆盘状并在中间开设有轴孔，旋转台I套在芯轴3上，旋转台I与芯轴3同轴并且两者之间设有轴承10。旋转台I上围绕芯轴3均匀分布有四个工位14，四个工位上分别固定有四个头体支架5。旋转台I下方设有十二只承受作用在旋转台I上的轴向力的凸轮轴承11，凸轮轴承11以芯轴3轴线为中心沿周向均匀分布。旋转台驱动机构6包括一步进电机601和一减速机602，旋转台I的下部固定有一与芯轴3同轴的旋转台齿轮12，减速机602的动力输出端固定有一与旋转台齿轮12相啮合的动力输出齿轮13，旋转台齿轮12的直径大于动力输出齿轮13的直径，步进电机601将动力通过减速机602传递到所述旋转台I。旋转台I定位机构7包括一固定在底座2上的旋转台定位气缸701，一位于旋转台I定位气缸内的活塞杆702，四个与旋转台I上的四个工位相对应的位于旋转台I下部的与活塞杆相配合的定位套703。保护装置4固定在底座2的上方，保护装置包括保护板、一旋转门407和一驱动旋转门407旋转的旋转门气缸408 ;旋转门407与所述旋转台I的旋转轴线相同；旋转门407是一块以所述旋转台I的旋转轴线为轴，对应圆心角大于等于120°的圆柱面状的面板。保护板包括五块矩形的垂直连接在底座2上的保护板，分别为板一 401、板二 402、板三403、板四404、板五405，五块保护板的高度与旋转门407的高度相同；一块盖在五块矩形的保护板以及旋转门上方的上盖板406 ;旋转门4和五块矩形的保护板的高度高于头体支架5，上盖板406的形状与底座2的形状相对应。板一 401的宽度略大于旋转台I的直径；板二 402和板三403的宽度大于旋转台I的半径而小于旋转台I的直径，并且板二 403的宽度大于板三403的宽度；板四404和板五405的宽度小于旋转台I的半径，并且板四1404的宽度大于板五405的宽度；板一 1401、板二 1402和板三1403与旋转台I的圆周线相切，板二 402和板三403与板一 401垂直连接，板四404与板二 402垂直连接；板五405与板三403垂直连接，板一401、板二 402、板三403、板四404和板五405共同包围住旋转台I周长的三分之二，旋转门包围住旋转台I周长的其余三分之一；检测开关8位于每一个头体支架5上，检测检测开关8包括一检测杆801、一位于检测杆下端的接近开关感应器802、一固定在底座上方的接近开关803 ;在头体支架5上未放置头体时，检测杆的上端露出头体支架5与头体的结合面；在头体支架5上放入头体后，检测杆801受到头体的压力而下移，使检测杆801下端的接近开关感应器802接近接近开关803。旋转台驱动机构6对旋转台I的旋转位置作粗略定位；活塞杆702在旋转台定位气缸701的推动下插入定位套703，从而对旋转台I进行精确定位。上述技术方案的原理是通过步进电机对自动头库进行粗定位，再通过旋转台气缸的活塞杆与旋转台上的定位套的配合实现旋转台的高精度定位。由于在旋转台下方周向布置了凸轮轴承使得头库中可以放置较重的附件头体。换头过程中，滑枕到达换头点并下移，头体或防尘盖板将压下检测开关的检测干，当检测杆与头体和头体支架的结合面相平时，接近开关发出信号，滑枕松开拉抓，放下头体或防尘盖板，至此，放置头体完毕，取附件头体的操作与之相类似。于上述技术方案的基础之上，进一步的，旋转门气缸408与旋转门407采用铰链连接。于上述技术方案的基础之上，进一步的，轴承10为深沟球轴承。于上述技术方案的基础之上，进一步的，底座2通过螺钉与垫铁9相连接。本实用新型的实施例中还包括一种机床，其中，包括上述的自动旋转头库。以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种自动旋转头库，其特征在于包括旋转台(I)、底座(2)、芯轴(3)、保护装置(4)、 头体支架(5)、旋转台驱动机构(6)、旋转台定位机构(7)、检测开关(8)；所述底座(2 )下方设有的垫铁(9 )，所述底座(2 )固定在所述垫铁(9 )上；所述芯轴(3 ) 垂直连接于所述底座(2)的中部；所述旋转台(I)为圆盘状并在中间开设有轴孔，所述旋转台(I)套在所述芯轴(3)上， 所述旋转台(I)与所述芯轴(3)同轴并且两者之间设有轴承(10);所述旋转台(I)上围绕所述芯轴(3)均匀分布有四个工位(14)，四个所述工位上分别固定有四个所述头体支架(5);所述旋转台(I)下方设有承受作用在所述旋转台(I)上的轴向力的凸轮轴承(11)，所述凸轮轴承(11)以所述芯轴(3)轴线为中心沿周向均匀分布；所述旋转台驱动机构(6)包括一步进电机(601)和一减速机(602),所述旋转台(I)的下部固定有一与所述芯轴(3)同轴的旋转台齿轮(12)，所述减速机(602)的动力输出端固定有一与所述旋转台齿轮(12)相啮合的动力输出齿轮(13)，所述步进电机(601)将动力通过所述减速机(602)传递到所述旋转台(I)；所述旋转台(I)定位机构(7 )包括一固定在所述底座(2 )上的旋转台定位气缸(701)， 一位于所述旋转台(I)定位气缸内的活塞杆(702)，四个与所述旋转台(I)上的四个工位相对应的位于所述旋转台(I)下部的与所述活塞杆相配合的定位套(703)；所述保护装置(4)固定在所述底座(2)的上方，所述保护装置包括保护板、一旋转门 (407)和一驱动所述旋转门(407)旋转的旋转门气缸(408);所述旋转门(407)与所述旋转台(I)的旋转轴线相同；所述旋转门(407)是一块以所述旋转台(I)的旋转轴线为轴，对应圆心角大于等于120°的圆柱面状的面板。
2.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述保护板包括五块矩形的垂直连接在所述底座(2)上的保护板，分别为板一(401)、板二(402)、板三(403)、板四 (404)、板五(405)，五块所述保护板的高度与所述旋转门(407)的高度相同；一块盖在五块矩形的所述保护板以及旋转门上方的上盖板(406);所述旋转门(4)和五块所述矩形的保护板的高度高于所述头体支架(5)；所述板一(401)的宽度略大于所述旋转台(I)的直径；所述板二(402)和板三(403)的宽度大于所述旋转台(I)的半径而小于所述旋转台(I)的直径，并且所述板二(403)的宽度大于所述板三(403)的宽度；所述板四(404)和板五(405)的宽度小于所述旋转台(I)的半径，并且所述板四(1404)的宽度大于所述板五(405)的宽度；所述板一(1401)、板二( 1402 )和板三(1403 )与所述旋转台(I)的圆周线相切，所述板二(402)和板三(403)与所述板一(401)垂直连接，所述板四(404)与所述板二(402)垂直连接；所述板五(405)与所述板三(403)垂直连接，板一(401)、板二(402)、板三(403)、板四(404)和板五(405)共同包围住所述旋转台(I)周长的三分之二，所述旋转门包围住所述旋转台(I)周长的其余三分之一；所述上盖板(406)的形状与所述底座(2)的形状相对应。
3.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述检测开关(8)位于每一个所述头体支架(5)上，所述检测检测开关(8)包括一检测杆(801)、一位于所述检测杆下端的接近开关感应器(802)、一固定在底座上方的接近开关(803);在所述头体支架(5)上未放置头体时，所述检测杆的上端露出所述头体支架(5)与头体的结合面；在所述头体支架(5)上放入所述头体后，所述检测杆(801)受到所述头体的压力而下移，使所述检测杆(801)下端的所述接近开关感应器(802 )接近所述接近开关(803 )。
4.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述旋转台驱动机构(6)对旋转台(I)的旋转位置作粗略定位；所述活塞杆(702)在所述旋转台定位气缸(701)的推动下插入所述定位套(703),从而对所述旋转台(I)进行精确定位。
5.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述旋转台齿轮(12)的直径大于所述动力输出齿轮(13)的直径。
6.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述旋转门气缸(408)与所述旋转门(407)采用铰链连接。
7.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述轴承(10)为深沟球轴承。
8.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述底座(2)通过螺钉与所述垫铁(9)相连接。
9.根据权利要求1中所述的自动旋转头库，其特征在于，所述凸轮轴承(11)的数量不少于六。
10.一种机床，其特征在于，包括权利要求1-8中任一所述自动旋转头库。
专利摘要本实用新型公开了一种自动旋转头库及机床，其属于机床组件领域，包括旋转台1、底座2、芯轴3、保护装置4、头体支架5、旋转台驱动机构6、旋转台定位机构7、检测开关8，芯轴3垂直于底座，旋转台1套在芯轴3上，旋转台1上围绕芯轴3均匀分布有四个工位14，四个工位上分别固定有四个头体支架5，旋转台1下方设有周向布置的凸轮轴承11，旋转台的保护装置中设置了可以自动开合的旋转门407，自动旋转头库通过旋转台驱动机构6中的步进电机601的控制进行旋转台1的粗定位，再通过旋转台定位机构7进行精确定位。其技术方案的有益效果是定位的方法经济、可靠，能够存放较大规格的附件头体，自动开合的旋转门407有效地保护了头库。
文档编号B23Q3/157GK202825370SQ201220537120
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者朱铁标, 张卫华, 张定金, 郭春亮 申请人:上海三一精机有限公司