一种多主轴自动换刀装置的制作方法

本发明涉及数控机床技术领域，更具体的说，本发明涉及一种多主轴自动换刀装置。

背景技术：

目前市场上对数控机床设备上带有自动换刀装置的发展有增无减，针对数控机床加工的带有自动换刀装置的大都是采用直排式刀库，因此存在刀具储存量过小，换刀时间过长等问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多主轴自动换刀装置，该多主轴自动换刀装置能够实现多个主轴的同时换刀，结构简单，长期使用稳定性好，大大提高了加工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多主轴自动换刀装置，其改进之处在于：包括基座、y轴工作台、x轴运动模组、z轴主轴加工组件、刀库以及z轴定位治具；

所述的y轴工作台位于基座上，所述z轴定位治具包括z1轴定位治具、z2轴定位治具以及z3轴定位治具，且z1轴定位治具、z2轴定位治具以及z3轴定位治具并排沿x轴方向设置在y轴工作台上，通过y轴工作台的驱动在y轴方向运动；

所述x轴运动模组设置于基座后端，所述z轴主轴加工组件包括z1主轴加工组件、z2主轴加工组件以及z3主轴加工组件，且z1主轴加工组件、z2主轴加工组件以及z3主轴加工组件并排沿x轴方向设置在x轴运动模组，通过x轴运动模组的驱动在x轴方向运动；

所述刀库包括刀库固定架、刀库盒、导轨、刀库滑轨、刀库气缸、刀库盖板以及拉杆；所述的刀库盒设置于刀库固定架内，该刀库固定架固定于所述x轴运动模组下方位置；所述的刀库滑轨固定在刀库盒底面，所述导轨沿y轴方向固定在刀库固定架上，刀库滑轨滑动设置于所述的导轨上；所述刀库气缸固定在x轴运动模组上，且刀库气缸的气缸杆固定在所述刀库盒上，刀库气缸用于驱动刀库盒在导轨上沿y轴方向往复运动；所述的刀库盖板转动安装于刀库盒上，且所述拉杆的一端转动安装在刀库盖板上，拉杆的另一端转动安装于x轴运动模组上，当刀库盒往复运动时，所述拉杆推动刀库盖板打开或关闭所述的刀库盒；所述刀库盒内放置有用于插入加工刀具的刀套。

在上述的结构中，所述x轴运动模组包括x轴固定座，所述的刀库固定架和刀库气缸固定安装在x轴固定座的下表面。

在上述的结构中，所述的刀库还包括旋转板和旋转轴，所述的刀套并排固定在旋转板的侧壁上，所述旋转轴位于旋转板的中心，用于带动所述旋转板转动。

在上述的结构中，所述的刀库还包括刀套托板、托板升降杆以及升降气缸，所述的刀套托板位于刀套下方，所述托板升降杆的一端固定在刀套托板上，托板升降杆的另一端固定在升降气缸上。

在上述的结构中，所述的旋转板呈三角形，旋转板的三个侧壁上均固定安装有刀套。

在上述的结构中，所述x轴运动模组包括x轴固定座、x轴电机、x轴丝杆以及x轴滑轨；

所述x轴电机固定在x轴固定座上，所述x轴丝杆和x轴滑轨沿x轴方向设置在x轴固定座上，且x轴丝杆与所述电机的电机轴固定连接；所述的z1主轴加工组件、z2主轴加工组件以及z3主轴加工组件均滑动设置在所述的x轴滑轨上，通过x轴电机的驱动沿x轴方向运动。

在上述的结构中，所述的z1主轴加工组件、z2主轴加工组件以及z3主轴加工组件的结构相同，z1主轴加工组件、z2主轴加工组件以及z3主轴加工组件均包括电主轴和加工刀具，加工刀具固定安装在电主轴的转动轴上。

在上述的结构中，所述的y轴工作台包括y轴电机、y轴丝杆、y轴滑轨以及工作台底座；

所述的y轴电机固定在基座上，所述y轴丝杆和y轴滑轨均沿y轴方向设置在基座上，且所述y轴丝杆与y轴电机的输出轴连接，

所述工作台底座滑动设置于所述的y轴滑轨上，所述y轴电机用于驱动工作台底座在y轴滑轨上滑动；

所述的z1轴定位治具、z2轴定位治具以及z3轴定位治具均固定安装在所述的工作台底座上。

在上述的结构中，所述的y轴工作台还包括防尘罩，该防尘罩设置在y轴电机、y轴丝杆以及y轴滑轨的上方。

本发明的有益效果是：本发明此种多主轴自动换刀装置，能实现自动换刀，便于自动化控制，工人维护修理，大大降低工人的劳动强度及有效的提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的一种多主轴自动换刀装置的立体结构示意图。

图2为本发明的一种多主轴自动换刀装置的x轴运动模组的结构示意图。

图3为本发明的一种多主轴自动换刀装置的z1主轴加工组件、z2主轴加工组件或z3主轴加工组件的结构示意图。

图4为本发明的一种多主轴自动换刀装置的y轴工作台的结构示意图。

图5为本发明的一种多主轴自动换刀装置的横梁和刀库的结构示意图。

图6为本发明的一种多主轴自动换刀装置的刀库的立体结构示意图。

图7为本发明的一种多主轴自动换刀装置的刀库盒的立体结构示意图。

图8为本发明的一种多主轴自动换刀装置的刀库盒的主视图。

图9为本发明的一种多主轴自动换刀装置的刀库盒的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

本发明揭示了一种多主轴自动换刀装置，该多主轴自动换刀装置能够实现多个主轴的同时换刀，结构简单。具体的，如图1所示，多主轴自动换刀装置包括基座10、y轴工作台20、x轴运动模组30、z轴主轴加工组件、刀库40以及z轴定位治具，所述的y轴工作台20位于基座10上，本实施例中，所述z轴定位治具包括z1轴定位治具501、z2轴定位治具502以及z3轴定位治具503，且z1轴定位治具501、z2轴定位治具502以及z3轴定位治具503并排沿x轴方向设置在y轴工作台20上，通过y轴工作台20的驱动在y轴方向运动。

进一步的，所述基座10的后端设置有相对的支撑台101，所述x轴运动模组30设置在两个支撑台101上，所述z轴主轴加工组件包括z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603，且z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603并排沿x轴方向设置在x轴运动模组30，通过x轴运动模组30的驱动在x轴方向运动；通过支撑台101的作用，使z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603位于z轴定位治具的上方位置，以便于z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603对z轴定位治具上的玻璃工件进行加工。

对于所述的x轴运动模组30，如图2所示，本发明提供了一具体实施例，所述的刀库40固定在x轴运动模组30的下方；所述x轴运动模组30包括x轴固定座301、x轴电机（图中不可见）、x轴丝杆303以及x轴滑轨304；所述x轴电机固定在x轴固定座301上，所述x轴丝杆303和x轴滑轨304沿x轴方向设置在x轴固定座301上，且x轴丝杆303与所述电机的电机轴固定连接；所述的z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603均滑动设置在所述的x轴滑轨304上，通过x轴电机的驱动沿x轴方向运动。x轴固定在上部设置有拖链箱305，拖链箱305与z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603之间均设置有拖链306，用于传输信号的导线设置在拖链内部。进一步的，所述的z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603的结构相同，在本实施例中，以z1主轴加工组件601的结构进行说明，如图3所示，z1主轴加工组件601包括电主轴6012和加工刀具200，加工刀具200固定安装在电主轴6012的转动轴上，通过电主轴6012的转动带动加工刀具200转动，实现对玻璃工件进行加工；另外，z1主轴加工组件601还包括有上下电机6011，通过上下电机6011的驱动带动电主轴6012和加工刀具200同时上下运动。

对于所述的y轴工作台20，如图4所示，本发明提供了一具体实施例，所述的y轴工作台20包括y轴电机201、y轴丝杆202、y轴滑轨203以及工作台底座204；所述的y轴电机201固定在基座10上，所述y轴丝杆202和y轴滑轨203均沿y轴方向设置在基座10上，且所述y轴丝杆202与y轴电机201的输出轴连接，所述工作台底座204滑动设置于所述的y轴滑轨203上，所述y轴电机201用于驱动工作台底座204在y轴滑轨203上滑动；所述的z1轴定位治具、z2轴定位治具以及z3轴定位治具固定安装在所述的工作台底座204上；另外，所述的y轴工作台20还包括防尘罩205，该防尘罩205设置在y轴电机201、y轴丝杆202以及y轴滑轨203的上方。

对于所述的刀库40，如图5至图8所示，本发明提供了一具体实施例，所述的刀库40固定在x轴固定座的下表面，本实施例中，所述的刀库40包括刀库固定架407、刀库盒401、导轨408、刀库滑轨409、刀库气缸410、刀库盖板411以及拉杆412；所述的刀库盒401设置于刀库固定架407内，刀库固定架407包括底板4071，底板4071的两端同向弯折后，形成与底板4071相垂直的侧板4072，侧板4072的顶部固定在x轴固定座301的下方位置；所述的刀库滑轨409固定在刀库盒401的底板上，所述导轨408沿y轴方向固定在刀库固定架407上，刀库滑轨409滑动设置于所述的导轨408上；所述刀库气缸410固定在x轴固定座301下表面，且刀库气缸410的气缸杆固定在所述刀库盒401上，刀库气缸410用于驱动刀库盒401在导轨408上沿y轴方向往复运动。

进一步的，所述的刀库盖板411转动安装于刀库盒401上，且所述拉杆412的一端转动安装在刀库盖板411上，拉杆412的另一端转动安装于x轴固定座301的下方位置，在本实施例中，如图6所示，所述刀库盒401呈半圆柱状，刀库盖板411呈1/4圆柱状，两个刀库盖板411同刀库盒401拼合后形成一个完整的圆柱体形；所述刀库盖板411的内径略大于刀库盒401的外径，且刀库盖板411转动安装在刀库盒401的中心处；当刀库盒401通过刀库气缸410的驱动往复运动时，所述拉杆412推动刀库盖板411打开或关闭所述的刀库盒401。

进一步的，如图6、图7以及图8所示，所述的刀库40还包括旋转板403和旋转轴404，所述的刀套402并排固定在旋转板403的侧壁上，所述旋转轴404位于旋转板403的中心，用于带动所述旋转板403转动；作为较佳的实施例，所述的旋转板403呈三角形，旋转板403的三个侧壁上均固定安装有刀套402，刀套402的数量与z轴主轴加工组件呈倍数关系，本实施例中，总共设置有三个z轴主轴加工组件，在旋转板403的每一个侧壁上分别安装有六个刀套402。所述的刀库40还包括刀套托板405、托板升降杆406以及升降气缸413，所述的刀套托板405位于刀套402下方，所述托板升降杆406的一端固定在刀套托板405上，托板升降杆406的另一端固定在升降气缸413上，刀库盒401的底面设置有通孔，托板升降杆406穿过于该通孔，刀套托板405通过托板升降杆406的带动而上下运动，且刀套托板405位于所述刀套402的下方位置，通过刀套托板405可以感应刀具具体存放位置；所述的旋转板403、刀套402以及刀套托板405均位于刀库盒401内部，刀库盒401用于防止加工过程中中飞溅的杂物。刀库盒401关闭时，其状态如图6所示，当需要打开刀库盒401时，刀库气缸410驱动刀库盒向前运动，此拉杆412拉着刀库盖板411，使刀库盖板411沿着中心转动，从而打开刀库盒401，此时刀库盒401的状态如图7所示。

通过上述的结构，对本发明的一种多主轴自动换刀装置的工作过程进行详细说明，其中，对玻璃实现加工的过程如下：将玻璃放入z1轴定位治具501、z2轴定位治具502及z3轴定位治具503中，y轴工作台20带动z1轴定位治具501、z2轴定位治具502及z3轴定位治具503运动至z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603下方，通过z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602以及z3主轴加工组件603对玻璃进行加工，加工完成后，y轴工作台20带动z1轴定位治具501、z2轴定位治具502及z3轴定位治具503返回至原始位置。

实现自动换刀的过程如下：刀库40通过伺服电机驱动向前移动到z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602及z3主轴加工组件603下方，再通过刀库气缸410驱动打开刀库盒401，刀套托板405通过托板升降杆406向上移动，z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602、z3主轴加工组件603向下移动，将旧刀库40放回刀库40里的刀套402中，此后z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602、z3主轴加工组件603向上移动，再通过x轴运动模组30向右移动主轴z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602和z3主轴加工组件603，然后z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602、z3主轴加工组件603向下移动，将刀库40里刀套402里的新刀装进电主轴6012的输出轴内，刀套托板405通过托板升降杆406向下移动，届时z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602、z3主轴加工组件603向上移动，此后，刀库盒401通过刀库气缸410的驱动合盖，刀库40向后移动的同时刀库40位置也在逆时针位移120度，最后z1主轴加工组件601、z2主轴加工组件602、z3主轴加工组件603对z1轴定位治具501及z2轴定位治具502及z3轴定位治具503中玻璃进行加工，实现自动换刀，如此重复动作。综上所述，本发明此种多主轴自动换刀装置，能实现自动换刀，便于自动化控制，工人维护修理，大大降低工人的劳动强度及有效的提高了生产效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。