移动刀库换刀结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种移动刀库换刀结构，包括X轴滑板、加工组件和换刀组件，所述加工组件和所述换刀组件均安装于所述X轴滑板；所述加工组件包括立柱、机头和机头旋转第四轴，所述机头设置在所述立柱，所述机头由所述机头旋转第四轴驱动作旋转运动；所述换刀组件包括刀库、第一滑块、小支架、气缸和油压缓冲器；所述立柱和所述刀库在相互平行的轨道上相对运行，所述小支架设有滑槽与所述第一滑块配合安装，所述第一滑块和所述气缸设置在所述立柱的一侧，所述气缸驱动所述小支架作直线运动；所述刀库固定在所述小支架，所述油压缓冲器设置在所述小支架的正前方。机头旋转第四轴驱动所述机头作旋转运动，完成工件上曲面的加工，扩大了加工范围。
【专利说明】
移动刀库换刀结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及加工设备领域，尤其涉及一种移动刀库换刀结构。
【背景技术】
[0002]现有的圆盘式刀库是一种普遍使用却有着高效换刀的机械手换刀装置。当它安装在机床上时，或固定在立柱上，或单独的刀库支架上面。无论固定在任何部件上，加工的机头都必须是固定的，不能实现旋转的普通机头。如果用旋转的机头(第四轴或第五轴)都会与圆盘刀库发生干涉，不能使用机械手自动换刀，或机头无法实现旋转加工。
[0003]在现在社会上产品要求越来越高，加工工艺要求越来越完善，自动化要求也越来越高的前提下，无法实现机头的加工旋转，逐渐也无法满足广大加工客户的使用要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提出一种移动刀库换刀结构，该换刀机构既能满足刀库的自动精准换刀，同时还能满足机头旋转的要求，突破机头只能在X轴、Y轴、Z轴等方向作直线运动完成加工的局限性，扩大机头加工范围。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]移动刀库换刀结构；包括X轴滑板、加工组件和换刀组件，所述加工组件和所述换刀组件均安装于所述X轴滑板；
[0007]所述加工组件包括立柱、机头和机头旋转第四轴，所述机头设置在所述立柱，所述机头由所述机头旋转第四轴驱动作旋转运动；
[0008]所述换刀组件包括刀库、第一滑块、小支架、气缸和油压缓冲器；所述立柱和所述刀库在相互平行的轨道上相对运行，所述小支架设有滑槽与所述第一滑块配合安装，所述第一滑块和所述气缸设置在所述立柱的一侧，所述气缸驱动所述小支架作直线运动；所述刀库固定在所述小支架，所述油压缓冲器设置在所述小支架的正前方。
[0009]进一步的，还包括刀库支架，所述刀库支架设置在所述X轴滑板且位于所述立柱的一侧，所述第一滑块和所述气缸固定在所述刀库支架。
[0010]进一步的，还包括刀库推板和第二滑块，且均设置在所述小支架一侧；所述刀库推板设有滑槽与所述第二滑块配合安装；所述小支架的前端设有与所述刀库推板配合安装的矩形缺口，所述矩形缺口的高度大于所述刀库推板的高度，所述小支架的后端与所述刀库推板固定，所述气缸驱动所述刀库推板作直线运动。
[0011]更进一步的，所述气缸的活塞杆通过浮动接头固定在所述刀库推板。
[0012]进一步的，所述小支架的后侧设有限位软胶。
[0013]更进一步的，所述小支架的后盖由薄板制成。
[0014]更进一步的，所述小支架上设有横梁，所述横梁的位置设于所述限位软胶和所述小支架的后盖之间。
[0015]更进一步的，所述小支架的后盖正对所述限位软胶的位置设有缺口，所述缺口的平面面积大于所述限位软胶的平面面积。
[0016]本实用新型的有益效果:立柱设置机头旋转第四轴，通过其驱动所述机头作旋转运动，机头带动刀具在其旋转平面上完成工件上曲面的加工，扩大了加工范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一种移动刀库换刀结构前端的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型一种移动刀库换刀结构后端的结构示意图；
[0019]图3是图1中A部分的局部放大图；
[0020]图4是图2中B部分的局部放大图；
[0021]图5是图2中C部分的局部放大图。
[0022]其中:100为X轴滑板，200为加工组件，300为换刀组件；
[0023]I为立柱，2为刀库，3为机头旋转第四轴，41为第一滑块，42为第二滑块，5为小支架，6为气缸，7为油压缓冲器，8为机头，9为刀库支架，10为刀库推板，11为矩形缺口，12为浮动接头，13为限位软胶，14为缺口，15为横梁。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0025]如图1及图2所示，包括X轴滑板100、加工组件200和换刀组件300，所述加工组件200和所述换刀组件300均安装于所述X轴滑板100 ；
[0026]所述加工组件200包括立柱1、机头8和机头旋转第四轴3，所述机头8设置在所述立柱1，所述机头8由所述机头旋转第四轴3驱动作旋转运动；
[0027]所述换刀组件300包括刀库2、第一滑块41、小支架5、气缸6和油压缓冲器7 ;所述立柱I和所述刀库2在相互平行的轨道上相对运行，所述小支架5设有滑槽与所述第一滑块41配合安装，所述第一滑块41和所述气缸6设置在所述立柱I的一侧，所述气缸6驱动所述小支架5作直线运动；如图5所示，所述刀库2固定在所述小支架5，所述油压缓冲器7设置在所述小支架5的正前方，。
[0028]小支架5上的滑槽与第一滑块41配合安装，从而实现小支架5在第一滑块41上前后滑动；刀库2安装在小支架5上，与小支架5同时在第一滑块41上滑动；所述第一滑块41和所述气缸6设置在所述立柱I 一侧，所述气缸6驱动所述小支架5作直线运动；当气缸6接上外界气源，在电路与系统的控制下实现推进推出的功能，从而带动小支架5拉着刀库2前后移动。
[0029]刀库2上的刀具装夹在机头8，在外界导轨或其他直线运动装置的带动下，立柱I能在X轴、Y轴、Z轴等方向作直线运动从而实现定位，再通过机头8上的刀具对工件进行加工；现有技术中的机头8在安装时都是固定的，不能实现旋转，故而对机头8的定位只能局限在X轴、Y轴、Z轴等方向上作直线运动，无法进行工件上曲面的加工；本技术方案中，在立柱I设置机头旋转第四轴3，通过其驱动所述机头8在垂直于所述刀库2运动方向的平面上作旋转运动，即机头8上装夹的刀具可以在旋转的过程中在工件加工出曲面，而无需再使用其他设备，重新装夹得到这样的曲面，扩大了设备的使用范围。
[0030]刀库2设置在立柱I 一侧的作用在于方便高效地自动换刀，即不用将机器关停止之后再进行人工换刀，极大地提高了工作效率。需要更换刀具时，气缸6带动小支架5将刀库2推出到换刀的位置，这个位置下刀库2与所述机头8的旋转平面发生交叉；而机头8装夹好刀具之后整体具有一定的长度，在机头旋转第四轴3带动机头8旋转时，必然会使得机头8或刀具与刀库2之间发生干涉，故而将刀库2设置在可滑动的小支架5。更换好刀具之后，气缸6推动小支架5将刀库2推进去，使得刀库2不与所述机头8的旋转平面发生交叉，即机头8带着刀具旋转加工时，即便是正负90°的旋转也不会与刀库2发生干涉，从而完成工件上曲面的加工。
[0031]在气缸6带动小支架5将刀库2推出到换刀位置的过程中，由于刀库2换刀需要精准的点位，而且气缸6推出时力度较大，现有技术中使用的硬限位方式很难实现精准定位换刀，而且在大力冲撞下会影响精度与发出震撼的噪音；因此在小支架5的正前方安装一个油压缓冲器7，当气缸6推着整个刀库机构出来时，油压缓冲器7能起到减缓小支架5及其上的刀库2等运动部件的速度，准确到位的作用；当油压缓冲器7被刀库2挤压推到最后，刀库2停止运动，则所停止的位置也就是换刀点，刀库2的机械臂与机头8实现快速换刀。换完刀后，气缸6启动把整个刀库机构推回到小支架5的最后边，这时就算X轴滑板100在Y轴行程走到最后(立柱I)，机头旋转第四轴8的前端面和小支架5上刀库2的前端面就不会在同一个平面上，机头旋转第四轴8能实现旋转，即便是正负90°的旋转也不会与刀库2发生干涉，实现正常精准的换刀。
[0032]还包括刀库支架9，所述刀库支架9设置在所述X轴滑板100且位于所述立柱I的一侧，所述第一滑块41和所述气缸6固定在所述刀库支架9。一般刀库2的重量在300?400斤左右，现有技术中，通常将刀库2直接设置在立柱I上，这样的设计在机头旋转第四轴3旋转换刀时，一旦机头旋转第四轴3重心转到偏向刀库2 —侧时，容易造成立柱I的两侧失去平衡；故而将刀库2固定在所述刀库支架9上，而不是设置在所述立柱I上，这样就很好地避免了立柱I的失衡，保证了工装的平稳性，提高刀库2移动的平稳度和精确度。
[0033]如图1及图3所示，还包括刀库推板10和第二滑块42，所述刀库推板10固定在所述小支架5，所述第二滑块42和所述气缸6设置在所述小支架5 —侧；所述小支架5的前端设有与所述刀库推板10配合安装的矩形缺口 11，所述矩形缺口 11的高度大于所述刀库推板10的高度；所述刀库推板10设有滑槽与所述第二滑块42配合安装，所述气缸6驱动所述刀库推板10作直线运动。将气缸6的活塞杆与刀库推板10固定连接并将气缸6设置在所述小支架5的一侧，而刀库推板10通过矩形缺口 11安装在所述小支架5上，气缸6通过驱动刀库推板10继而驱动小支架5带动刀库2推进推出，而不是直接将气缸6的活塞杆固定在小支架5上，一方面保护了气缸6，避免了运动过程中碰撞或挤压给气缸6带来的影响；另一方面，气缸6的伸缩所产生的长度变化，通过所述刀库推板10进行转化，不同于直接将气缸6设置在小支架5的后方再推动其运动，简化了结构，节省了空间。
[0034]所述气缸6的活塞杆通过浮动接头12固定在所述刀库推板10。刀库2移动时，气缸6驱动所述刀库推板10在第二滑块42上作直线运动，故而气缸6活塞杆的伸缩方向和刀库推板10的运动方向必须相互平行，一旦刀库推板10发生其他方向上的偏移，则会给气缸6驱动刀库推板运动带来极大的困难，必然影响刀库移动精度和效率，为了避免这样的问题，则对于第二滑块42、刀库推板10的加工精度以及连同气缸6装配精度的要求都很高，从而增加了加工成本。增设浮动接头12，将其一端固定在气缸6的活塞杆上，另一端固定在所述刀库推板10上，由于浮动接头12本身的特性，其可绕着固定的点进行旋转和小范围内的偏移，这样的偏移在第二滑块42、刀库推板10的加工精度以及连同气缸6装配精度不高的情况下，起到了矫正的作用，保证了气缸6顺畅高效地驱动刀库推板10运动，降低了各部分配件的加工难度和成本)。
[0035]如图2及图4所示，所述小支架5的后侧设有限位软胶13。当整个刀库机构退回到小支架5的最后边时，可能会由于气压不稳定，使得气缸6的调节不稳定，使得小支架5带着刀库2直接撞击到第一滑块41的最后，形成较大的冲击力，长期如此，则会使刀库2、小支架5及其配件发生连接不稳定等问题，势必影响刀库2的稳定性和行走精度，而在小支架5的后侧设置限位软胶10，由于气压原因，刀库2和小支架5无法及时停下来的时候，就会撞到限位软胶10上，撞击时的动能转化成软胶的弹性势能，从而防止刀库机构碰撞与过冲，保护了刀库2、小支架5及其配件。
[0036]所述小支架5的后盖由薄板制成?’刀库2安装在小支架5上，并在气缸6的牵引下，小支架5带着刀库2在第一滑块41上来回运动；小支架5的后盖由薄板制成，故而减轻了小支架5的质量，节省了气缸6驱动时的动力，减低了成本。
[0037]所述小支架5上设有横梁15，所述横梁15的位置设于所述限位软胶10和所述小支架5的后盖之间。为了减轻装置的重量，节省推动小支架5的动力，小支架5的后盖由薄板制成，而一旦小支架5与限位软胶13发生碰撞时，小支架5的后盖与限位软胶13发生直接的接触，强大的撞击力极易造成小支架5的变形，继而影响工装的精度；所述限位软胶10和小支架5后盖之间横梁15的设置，撞击时，与限位软胶13直接接触的就不是小支架5的后盖，而是横梁15，避免了小支架5的变形，保证工装的精度。
[0038]所述小支架5的后盖正对所述限位软胶13的位置设有缺口 14，所述缺口 14的平面面积大于所述限位软胶10的平面面积。在小支架5与限位软胶13发生撞击力度较大时，横梁15挤压限位软胶13的过程中，限位软胶13不与横梁15接触的位置容易在其变形后接触到小支架5的后盖，从而将冲击力传递到小支架5上使得其变形；在小支架5的后盖正对所述限位软胶13的位置设缺口 14，从根本上避免了过度挤压限位软胶13之后其与小支架5后盖的接触，保证工装的精度。
[0039]以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.移动刀库换刀结构，其特征在于:包括X轴滑板、加工组件和换刀组件，所述加工组件和所述换刀组件均安装于所述X轴滑板； 所述加工组件包括立柱、机头和机头旋转第四轴，所述机头设置在所述立柱，所述机头由所述机头旋转第四轴驱动作旋转运动； 所述换刀组件包括刀库、第一滑块、小支架、气缸和油压缓冲器；所述立柱和所述刀库在相互平行的轨道上相对运行，所述小支架设有滑槽与所述第一滑块配合安装，所述第一滑块和所述气缸设置在所述立柱的一侧，所述气缸驱动所述小支架作直线运动；所述刀库固定在所述小支架，所述油压缓冲器设置在所述小支架的正前方。
2.根据权利要求1所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:还包括刀库支架，所述刀库支架设置在所述X轴滑板且位于所述立柱的一侧，所述第一滑块和所述气缸固定在所述刀库支架。
3.根据权利要求1所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:还包括刀库推板和第二滑块，且均设置在所述小支架一侧；所述刀库推板设有滑槽与所述第二滑块配合安装；所述小支架的前端设有与所述刀库推板配合安装的矩形缺口，所述矩形缺口的高度大于所述刀库推板的高度，所述小支架的后端与所述刀库推板固定，所述气缸驱动所述刀库推板作直线运动。
4.根据权利要求3所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:所述气缸的活塞杆通过浮动接头固定在所述刀库推板。
5.根据权利要求1所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:所述小支架的后侧设有限位软胶。
6.根据权利要求5所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:所述小支架的后盖由薄板制成。
7.根据权利要求5所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:所述小支架上设有横梁，所述横梁的位置设于所述限位软胶和所述小支架的后盖之间。
8.根据权利要求7所述的移动刀库换刀结构，其特征在于:所述小支架的后盖正对所述限位软胶的位置设有缺口，所述缺口的平面面积大于所述限位软胶的平面面积。
【文档编号】B23Q3/155GK204248530SQ201420750029
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】赵小雨, 殷正斌, 陈郭明, 马继 申请人:佛山市普拉迪数控科技有限公司