一种圆盘式同动换刀刀库机构的制作方法
【专利摘要】一种圆盘式同动换刀刀库机构，包括刀库固定盘，刀库旋转盘，铰接座，刀库专用刀夹；刀库固定盘背面有一换刀气缸，换刀气缸向下为换刀压块，换刀压块下有换刀导向块；刀库固定盘右上方有刀盘旋转伺服电机，刀盘旋转伺服电机上有编码器，刀盘旋转伺服电机与刀库固定盘间隔伺服电机过渡板，刀盘旋转伺服电机一端向外延伸有伺服电机延长轴，其贯穿伺服电机过渡板和伺服电机安装座，伺服电机延长轴远离刀盘旋转伺服电机的一端设有一凸轮，凸轮位于固定座的内部，凸轮两侧分别固定有锁紧螺母I和锁紧螺母II；与刀库固定盘后方有换刀伺服电机组装，换刀臂与换刀臂转接轴垂直。本实用性新型采用编码器控制换刀顺序，实现提前换刀。
【专利说明】—种圆盘式同动换刀刀库机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工【技术领域】，尤其指一种圆盘式同动换刀刀库机构。
【背景技术】
[0002]机床加工领域中，刀库作为一种在自动化加工过程中必不可少的存刀和换刀的基本装置。在现有技术中，圆盘式刀库往往在换刀的过程中，刀库为换刀所作出的旋转动作总是在机床主轴停止旋转后进行，这样一个换刀过程的滞后环节，将在工件加工过程中增加额外的换刀时间。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的主要在于克服现有技术的圆盘式刀库换刀步骤滞后导致换刀额外时间增加的缺点，调整刀盘旋转动作和机床主轴停止的次序，从而缩短换刀的时间。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为:一种圆盘式同动换刀刀库机构，它包括刀库固定盘，位于刀库固定盘前端有一刀库旋转盘，刀库旋转盘的外侧圆柱面上设有若干数量的铰接座，该铰接座分别与相同数量的刀库专用刀夹相对应；刀库固定盘的背面中间位置有一换刀气缸，该换刀气缸向下为一换刀压块，换刀压块的下方有一用于固定刀库专用刀夹位置的换刀导向块；刀库固定盘的右上方处有一刀盘旋转伺服电机，并且刀盘旋转伺服电机上设有一用于控制刀盘提前旋转以便换刀的编码器。所述刀盘旋转伺服电机与刀库固定盘间隔一伺服电机过渡板，刀盘旋转伺服电机朝向刀库固定盘的一端向外延伸有伺服电机延长轴，该伺服电机延长轴贯穿伺服电机过渡板和伺服电机安装座，伺服电机延长轴远离刀盘旋转伺服电机的一端设有一凸轮，凸轮位于固定座的内部，凸轮两侧分别固定有锁紧螺母I和锁紧螺母II;与刀库固定盘后方接近有一换刀伺服电机组装，该换刀伺服电机组装下方的一换刀臂与换刀臂转接轴垂直。
[0005]所述的一种圆盘式同动换刀刀库机构，刀库旋转盘朝换刀伺服电机组装的面上沿周向均匀排布一圈滚轮滚针轴承，该滚轮滚针轴承的数量与刀库专用刀夹的数量一致。
[0006]所述的一种圆盘式同动换刀刀库机构，凸轮上附有呈螺纹状的凹槽，该凹槽的宽度与滚轮滚针轴承的外径宽度相同。
[0007]所述的一种圆盘式同动换刀刀库机构，刀库旋转盘正常旋转时，刀库专用刀夹的轴线中心线与刀库旋转盘成垂直关系。
[0008]本实用新型在采用了上述方案后，其最大的优点在于采用了编码器控制圆盘式刀库，使圆盘式刀库在机床主轴停止旋转前，提前将所需换刀的刀库专用刀夹旋转至刀库的最底端。编码器在加工过程中，控制刀库实现自动换刀，改变了在传统加工上以人为主的生产方式，刀库快速更换刀具，满足各种加工需求，大幅度地缩短加工时间，降低劳动强度和生产成本。
【专利附图】
【附图说明】[0009]图1为本实用新型的结构图。
[0010]图2为本实用新型的装配图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合一具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]参见附图1至附图2所示，本实施例中，圆盘式同动换刀刀库机构包括刀库固定盘7，所述刀库固定盘7的前端位置有一刀库旋转盘3，该刀库旋转盘3朝向刀库固定盘7的端面上，周向均匀排布一圈滚轮滚针轴承21。在刀库旋转盘3的外侧圆柱面上有一圈若干数量的铰接座301，该铰接座301分别与数量相等的刀库专用刀夹2铰接相连，在一圈的刀库专用刀夹2之间有一刀库保护盘1，在刀库旋转的过程中，刀库专用刀夹2的轴向中心线与刀库旋转盘3成垂直关系。在刀库固定盘7的背面中间位置安装有一换刀气缸6，该换刀气缸6主要为推动刀库专用刀夹2提供动力支持，所述换刀气缸6与换刀压块4相连，换刀压块4之下有一换刀导向块5，该换刀导向块5在换刀压块4将刀库专用刀夹2从垂直位置推至平行位置后起固定的作用，保证刀库的换刀过程顺利进行。在刀盘固定盘7的右上方位置有一刀盘旋转伺服电机18，该刀盘伺服电机18和伺服电机安装座701之间间隔一伺服电机过渡板17，伺服电机过渡板17促使刀盘伺服电机18和刀库固定板7的连接关系更加平滑过渡。其中，刀盘伺服电机18上安装一用于控制换刀步骤顺序的编码器19，在刀盘伺服电机18朝向刀盘固定板7的一端向外延伸有伺服电机延长轴16，其让刀盘伺服电机18可以在结构上远离刀盘固定板7，并为其他机构与刀库之间预留更多的空间。所述的伺服电机延长轴16在远离刀盘旋转伺服电机18的一端设有一凸轮20，该凸轮20的表面附带沿轴向分布的螺旋状的凹槽2001，该凹槽2001具有一定的宽度，其宽度和滚轮滚针轴承21的外径相一致，这样可以保证滚轮滚针轴承21在凹槽2001的工作时可以顺利前行，并且该凸轮20位于固定座15的内部，固定座15的两端分别被锁紧螺母I 12和锁紧螺母II 14锁定凸轮20在伺服电机延长轴16的具体位置，在凸轮20的两端分别安装一轴承13，这样可以避免伺服电机延长轴16因过长而导致传动不平稳，从而提高凸轮20的传动精度。在刀库固定盘7的后方有一换刀伺服电机组装9靠近，该换刀伺服电机组装9主要结构包括换刀臂伺服电机11、换刀臂转接轴10以及换刀臂8。
[0013]在机床实际换刀的过程中，编码器19根据机床系统发出的换刀信号，提前向刀盘旋转伺服电机18发出驱动信号，该刀盘旋转伺服电机18接受驱动信号后，通过伺服电机延长轴16带动凸轮20进行旋转，因为在刀库旋转盘3均匀分布的一圈滚轮滚针轴承21至少有一件位于凸轮20的凹槽2001内部，凸轮20驱动滚轮滚针轴承21沿着螺旋状的凹槽2001不断前进，从而带动在刀库旋转盘3铰接的刀库专用刀夹2沿着刀库旋转盘3的轴向中心线旋转。当将要被更换的刀具到达刀库的最低位置后，换刀气缸6推动换刀压块4往下运动，并将位于刀库最低处的刀库专用刀夹2由垂直刀库旋转盘3旋转到平行方向，换刀导向块5将刀库专用刀夹2进行固定，从而保证换刀过程的稳定性。机床主轴停止转动并进入换刀状态后，在液压升降装置的作用下上升到与刀库专用刀夹2平齐的位置，正式换刀时，换刀伺服电机11驱动换刀臂转接轴10，换刀臂8将在换刀臂转接轴10的作用下，旋转一定的角度，其两端呈半圆环形状的卡刀结构801分别将刀库专用刀夹2与机床主轴上的刀具卡紧，在换刀臂转接轴10的再次作用下，在换刀臂8将带动其两端的刀具往下运动，快速旋转180°，使位于其两端的刀具相互调换位置，再被换刀臂转接轴的作用下向上抬升，将已经变换位置的刀具重新压至刀库专用刀夹2与机床主轴中，从而实现刀库和机床主轴的换刀过程。
[0014]采用本实用新型的一种圆盘式同动换刀刀库机构，通过在刀盘旋转伺服电机18上安装编码器19，从而配合机床系统在换刀时，提前将换刀的刀库专用刀夹2旋转至相应的位置，节省换刀的整体时间，提高加工的效率，定位精确可靠，值得推广。
[0015]以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种圆盘式同动换刀刀库机构，其特征在于:包括刀库固定盘(7)，位于刀库固定盘(7 )前端有一刀库旋转盘(3 )，刀库旋转盘(3 )的外侧圆柱面(302 )上设有若干数量的铰接座(301)，该铰接座(301)分别与相同数量的刀库专用刀夹(2 )相对应；刀库固定盘(7 )的背面中间位置有一换刀气缸(6),该换刀气缸(6)向下为一换刀压块(4),换刀压块(4)的下方有一用于固定刀库专用刀夹(2)位置的换刀导向块(5);刀库固定盘(7)的右上方处有一刀盘旋转伺服电机(18)，并且刀盘旋转伺服电机(18)上设有一用于控制刀盘提前旋转以便换刀的编码器(19)，该刀盘旋转伺服电机(18)与刀库固定盘(7)间隔一伺服电机过渡板(17 ),刀盘旋转伺服电机(18 )朝向刀库固定盘(7 )的一端向外延伸有伺服电机延长轴(16)，该伺服电机延长轴(16)贯穿伺服电机过渡板(17)和伺服电机安装座(701)，伺服电机延长轴(16)远离刀盘旋转伺服电机(18)的一端设有一凸轮(20)，凸轮(20)位于固定座(15)的内部，凸轮(20)两侧分别固定有锁紧螺母I (12)和锁紧螺母II (14);与刀库固定盘(7)后方接近有一换刀伺服电机组装(9)，该换刀伺服电机组装(9)下方的一换刀臂(8)与换刀臂转接轴(10)垂直。
2.根据权利要求1所述的一种圆盘式同动换刀刀库机构，其特征在于:刀库旋转盘(3)朝换刀伺服电机组装(9)的面上沿周向均匀排布一圈滚轮滚针轴承(21)，该滚轮滚针轴承(21)的数量与刀库专用刀夹(2)的数量一致。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆盘式同动换刀刀库机构，其特征在于:所述凸轮(20)上附有呈螺纹状的凹槽(2001 )，该凹槽(2001)的宽度与滚轮滚针轴承(21)的外径宽度相问。
4.根据权利要求1所述的一种圆盘式同动换刀刀库机构，其特征在于:刀库旋转盘(3)正常旋转时，刀库专用刀夹(2)的轴线中心线与刀库旋转盘(3)成垂直关系。
【文档编号】B23Q3/157GK203557169SQ201320595052
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】李爱军 申请人:佛山市普拉迪数控科技有限公司