一种用于卧式加工中心的盘式刀库的制作方法
【专利摘要】本实用新型创造公开一种用于卧式加工中心的盘式刀库，具有安装在固定支架Ⅰ上的圆盘，所述圆盘中心设有旋转轴，所述圆盘通过旋转轴绕自身中心旋转，所述圆盘的边缘安装有数个刀夹，刀夹上持刀部位的轴线与圆盘的盘面平行；刀具通过持刀部位安装在刀夹上，所述刀具的轴线平行于圆盘的盘面，且刀具的刀尖指向圆盘的圆心；所述固定支架Ⅰ安装在卧式加工中心的一侧，圆盘的轴线与卧式加工中心的X轴平行。使得刀库的宽度不受刀具长度的限制，可以进一步压缩，具有结构简单紧凑的优势，便于广泛应用。
【专利说明】
一种用于卧式加工中心的盘式刀库
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于卧式加工中心的盘式刀库，适用于中小型卧式加工中心。
【背景技术】
[0002]现有的成线加工中心，对加工中心的宽度和节拍要求较高，而在相同行程的加工中心中刀库对宽度的影响较大，现有的盘式刀库刀具往往与刀库盘的回转轴线平行，由于刀长的限制，刀库的宽度很难进一步压缩，成为制约整机宽度的一个重要因素。
【发明内容】
[0003]本发明创造针对现有技术的不足提供一种用于卧式加工中心的盘式刀库，刀库体为可绕固定轴旋转的圆盘，圆盘便于装有垂直于平行于圆盘轴线的刀夹，刀具安装到刀夹上，使刀具轴向与圆盘平行，刀尖指向圆盘中心。使得刀库的宽度不受刀长的限制，可以进一步压缩宽度。同时，由于本发明创造的盘式刀库具有刀具运送机构且各个轴独立驱动，可实现预选刀功能和缩短换刀时间。
[0004]本发明的技术方案:
[0005]—种用于卧式加工中心的盘式刀库，具有安装在固定支架1(5)上的圆盘(I)，所述圆盘(I)中心设有旋转轴，所述圆盘(I)通过旋转轴绕自身中心旋转，所述圆盘(I)的边缘安装有数个刀夹(2)，刀夹(2)上持刀部位的轴线与圆盘(I)的盘面平行；刀具(3)通过持刀部位安装在刀夹(2)上，所述刀具(3)的轴线平行于圆盘(I)的盘面，且刀具(3)的刀尖指向圆盘(I)的圆心;所述固定支架1(5)安装在卧式加工中心的一侧，圆盘(I)的轴线与卧式加工中心的X轴平行。
[0006]所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，所述固定支架1(5)上还设有伺服电机1(4)，用于驱动圆盘(I)旋转。
[0007]所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，所述数个刀夹(2)平行于圆盘I的轴线，且沿圆盘(I)的边缘均布。
[0008]所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，还具有刀具运送机构，所述刀具运送机构通过固定支架11(18)安装在圆盘(I)的一侧，包括伺服电机11(6)，安装在固定支架II
(18)上的直线导轨1(16)，位于直线导轨1(16)上的滑块I，安装在滑块I上的滑板(17);所述滑板(17)上装有滚珠丝杠(10)，所述伺服电机11(6)通过驱动滚珠丝杠(10)旋转带动滑板
(17)沿卧式加工中心的X轴方向运动，即滑板(17)的运动方向与圆盘(I)的轴线平行；
[0009]所述滑板(17)的下端面安装有直线导轨11(11)，所述直线导轨II(Il)的轴线平行于圆盘(I)面，所述直线导轨II(Il)的滑块II上安装刀套座(12)，刀套座(12)上装有用于抓取刀具(3)的刀套(14);所述滑板(17)下方还安装有气缸(19)，所述气缸(19)用于驱动刀套座(12)沿卧式加工中心的Z轴方向运动。
[0010]所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，所述刀套座(12)上安装有回转气缸
(13)，刀套(14)安装到回转气缸(13)上，所述回转气缸(13)通过作用于刀套(14)，对刀套(14)中的刀具⑶实现加工中心Z轴方向和Y轴方向之间的90度旋转。
[0011]所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，所述固定支架11(18)上具有支撑架I
(15)，所述伺服电机11(6)固定在支撑架1(15)的上方，所述直线导轨1(16)安装在支撑架I(15)的下方，伺服电机11(6)的轴端装有同步带轮1(7)，安装在滑板(17)上的滚珠丝杠(10)的一端装有同步带轮Π(9)，同步带轮I (7)与同步带轮II (9)之间连接同步带(8)，伺服电机11(6)通过同步带(8)传递扭矩给滚珠丝杠(10)驱动滑板(17)运动。
[0012]所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，固定支架11(18)上还设有支撑架II
(23)，支撑架11(23)上一端装有换刀机构，所述换刀机构包括伺服电机111(20)，凸轮机构
(21)和机械手(22)，通过伺服电机111(20)驱动凸轮机构(21)带动机械手(22)进行升起-旋转-落下的更换刀具(3)的动作。
[0013]本发明创造的有益效果:与现有技术相比，本发明创造的结构紧凑，换刀速度快，尤其适用于成线的加工中心。由于刀具轴线与圆盘的盘面平行，使得刀库体的宽度不受刀具长度的限制，可以进一步压缩。圆盘由伺服电机驱动，控制圆盘的旋转角度，旋转刀具到指定的位置。同时，由于本发明创造还具有刀具运送机构和换刀机构，使得刀套实现垂直于圆盘方向和平行于圆盘方向两个方向的进给，实现把圆盘上的刀具取下并运送到换刀指定位置，由旋转机械手实现换刀。刀套可以90度旋转，便于人工安装刀具。刀具整个运送过程中的各个轴均独立驱动，可实现预选刀功能，缩短换刀时间。
【附图说明】
[0014]图1为本发明创造一种用于卧式加工中心的盘式刀库的结构示意图。
[0015]图2为图1所示一种用于卧式加工中心的盘式刀库的主视图。
[0016]图3为图1所示一种用于卧式加工中心的盘式刀库的侧视图。
[0017]图4为图2所不A-A向视图。
[0018]其中1-圆盘，2-刀夹，3-刀具，4-伺服电机I，5_固定支架I，6_伺服电机II，7_同步带轮I，8_同步带，9-同步带轮II，10-滚珠丝杆，11-直线导轨II，12-刀套座，13-回转气缸，14-刀套，15-支撑架I，16-直线导轨I，17-滑板，18-固定支架II，19-气缸，20-伺服电机III，21-凸轮机构，22-机械手，23-支撑架II。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明创造作进一步详细说明。本发明创造为一种用于卧式加工中心的盘式刀库，具有刀库体，与刀库体配合的刀具运送机构，和换刀机构。
[0020]如图1和图3所示，本发明创造的刀库体具体结构为:有一个圆盘I安装在固定支架15上，圆盘I可以通过旋转轴绕自身中心旋转，圆盘I边缘安装有数个刀夹2，每个刀夹2均平行于圆盘I的轴线，且沿着圆盘I的边缘均布。刀夹2的持刀部位的轴线与圆盘I的盘面平行，保证刀具3安装到刀夹2上以后，刀具3轴线平行于圆盘I的盘面，刀具3通过刀夹2上的持刀部位安装在圆盘I上，且刀具3的刀尖指向圆盘I的圆心，由于刀具3轴线与圆盘的盘面平行，因此刀库体的宽度不受刀具3长度的限制，可以进一步压缩；圆盘I由伺服电机14驱动旋转，控制圆盘I的旋转角度，使指定的刀具3旋转到指定的位置。刀库体通过固定支架15由螺钉联结到卧式加工中心床身一侧，圆盘I的轴线与卧式加工中心X轴平行。
[0021]图2和图4所示还具有刀具运送机构安装在固定支架1118上，具有伺服电机116，伺服电机116由螺钉固定在固定支架1118上支撑架115的上方，支撑架115下方安装有直线导轨116，滑板17安装在直线导轨116的滑块I上，滑板17上装有滚珠丝杠1，滚珠丝杠1的一端装有同步带带轮Π9，与伺服电机116轴端安装的同步带轮17通过同步带8传递扭矩，伺服电机116通过同步带8旋转滚珠丝杠10，从而驱动滑板17延圆盘I的轴线方向(S卩加工中心的X轴方向)运动，保证刀具3运送到换刀点；滑板17的下端面安装有直线导轨II11，刀套座12安装在直线导轨IIll的滑块II上，滑板17下方还安装有气缸19，用于驱动刀套座12延与圆盘I盘面平行并指向圆盘I圆心方向(即加工中心Z轴方向)运动，实现刀套前进抓刀的动作；刀套座12上还安装有回转气缸13，刀套14安装到回转气缸13上，实现刀套14的90度旋转，刀套14由加工中心Z轴方向加工中心Y轴方向旋转，刀套14在Y轴方向向下时，等待手动上刀。该刀具运送机构可实现三个方向的独立驱动:一、与圆盘I平行并指向圆盘I圆心方向(即加工中心的Z轴方向)由气缸19驱动;二、圆盘I的轴线方向(即加工中心的X轴方向)由伺服电机116驱动;三、加工中心的Z轴方向和Y轴方向90度旋转，由回转气缸13驱动。
[0022]如图1、图2和图3所示还具有换刀机构具体为:换刀机构与刀具运送机构分别固定在同一个固定支架1118上两侧的支撑架1123和支撑架115上，两者相互配合，该换刀机构包括固定在支撑架Π23上的伺服电机III20和凸轮机构21，有凸轮机构21控制的机械手22。通过伺服电机III20驱动凸轮机构21带动机械手22进行升起-旋转-落下的换刀动作，实现刀具交换。换刀机构与刀具运送机构安装在卧式加工中心机床的一侧，与刀库体同侧。
[0023]由于各个轴独立驱动，可实现预选刀功能，缩短换刀时间。
[0024]工作过程:启动伺服电机14，刀库体的圆盘I通过旋转轴绕自身圆心旋转，伺服电机14控制圆盘I的旋转角度，使刀具3旋转到指定位置。启动刀具运送机构，气缸19驱动刀套座12延与圆盘I平行并指向圆盘I圆心方向(即加工中心Z轴方向)运动，实现刀套前进抓取刀具的动作;再由伺服电机116的驱动下驱动滑板以及滑板17联结的刀套14沿圆盘I的轴线方向(即加工中心X轴方向)运动，使刀具3运送到换刀点，启动伺服电机III20驱动凸轮机构21带动机械手22进行升起旋转落下的换刀动作，对刀套14中刀具3实现更换。在回转气缸13的驱动下实现刀套14的90度旋转，刀套14由加工中心Z轴方向向Y轴方向90度旋转，等待手工安装刀具。
[0025]本发明创造具有结构紧凑的特点，尤其适用于成线的加工中心，同时，各个轴独立驱动，可实现预选刀功能，缩短换刀时间。
[0026]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:具有安装在固定支架1(5)上的圆盘(I)，所述圆盘(I)中心设有旋转轴，所述圆盘(I)通过旋转轴绕自身中心旋转，所述圆盘(I)的边缘安装有数个刀夹(2)，刀夹(2)上持刀部位的轴线与圆盘(I)的盘面平行;刀具(3)通过持刀部位安装在刀夹(2)上，所述刀具(3)的轴线平行于圆盘(I)的盘面，且刀具(3)的刀尖指向圆盘(I)的圆心;所述固定支架1(5)安装在卧式加工中心的一侧，圆盘(I)的轴线与卧式加工中心的X轴平行。2.根据权利要求1所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:所述固定支架1(5)上还设有伺服电机1(4)，用于驱动圆盘(I)旋转。3.根据权利要求1所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:所述数个刀夹(2)平行于圆盘(I)的轴线，且沿圆盘(I)的边缘均布。4.根据权利要求1所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:还具有刀具运送机构，所述刀具运送机构通过固定支架11(18)安装在圆盘(I)的一侧，包括伺服电机II(6)，安装在固定支架11(18)上的直线导轨1(16)，位于直线导轨1(16)上的滑块I，安装在滑块I上的滑板(17);所述滑板(17)上装有滚珠丝杠(10)，所述伺服电机11(6)通过驱动滚珠丝杠(10)旋转带动滑板(17)沿卧式加工中心的X轴方向运动，即滑板(17)的运动方向与圆盘(I)的轴线平行； 所述滑板(17)的下端面安装有直线导轨11(11)，所述直线导轨II(Il)的轴线平行于圆盘(I)面，所述直线导轨II(Il)的滑块II上安装刀套座(12)，刀套座(12)上装有用于抓取刀具(3)的刀套(14);所述滑板(17)下方还安装有气缸(19)，所述气缸(19)用于驱动刀套座(12)沿卧式加工中心的Z轴方向运动。5.根据权利要求4所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:所述刀套座(12)上安装有回转气缸(13)，刀套(14)安装到回转气缸(13)上，所述回转气缸(13)通过作用于刀套(14)，对刀套(14)中的刀具⑶实现加工中心Z轴方向和Y轴方向之间的90度旋转。6.根据权利要求4所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:所述固定支架11(18)上具有支撑架1(15)，所述伺服电机11(6)固定在支撑架1(15)的上方，所述直线导轨1(16)安装在支撑架1(15)的下方，伺服电机11(6)的轴端装有同步带轮1(7)，安装在滑板(17)上的滚珠丝杠(10)的一端装有同步带轮11(9)，同步带轮1(7)与同步带轮11(9)之间连接同步带(8)，伺服电机11(6)通过同步带(8)传递扭矩给滚珠丝杠(10)驱动滑板(17)运动。7.根据权利要求4所述的一种用于卧式加工中心的盘式刀库，其特征在于:固定支架II(18)上还设有支撑架11(23)，支撑架11(23)上一端装有换刀机构，所述换刀机构包括伺服电机111(20)，凸轮机构(21)和机械手(22)，通过伺服电机111(20)驱动凸轮机构(21)带动机械手(22)进行升起-旋转-落下的更换刀具(3)的动作。
【文档编号】B23Q3/155GK205600384SQ201620137086
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】孙纯君, 王鹤, 张健, 刘永吉, 林剑峰, 王刚, 范春宏, 杜尊令, 柳林, 刘旭, 侯春华
【申请人】沈机集团（香港）有限公司