立式中心加工机及龙门式加工中心机的刀库机构的制作方法

本实用新型涉及加工中心的刀库的技术领域，具体为立式中心加工机及龙门式加工中心机的刀库机构。

背景技术：

现有的加工中心的链式刀库，其主要包括：刀库本体、以及若干从动链轮及主动链轮以及置刀架和对应的链条，链条上设置有不同的加工刀具；由主动链轮带动链条回转，使置刀架上的加工刀具位移至刀库本体的出刀位置后，再将加工刀具推移出刀库本体，以执行换刀作业。

然而，由于链条作动的过程中会产生震动，若同时加工机处于加工的情况下时，往往容易造成加工精度的不准确；而且，链条运动所产生的震动，容易影响加工刀具移动至出刀位置的精确度。

另外，链条由若干链节所组成，各链节的间距固定，加工刀具设于链条时，会受到各链节的间距限制，而无法等间距排列；更进一步说明，加工刀具分为大径刀及小径刀，由于大径刀的尺寸较大，为配合各链节的间距，所以大径刀的两侧边须空出位置，才能够固定于链条上，但是，相对会减少加工刀具的架置数量，造成设置空间的浪费。

此外，大径刀的重量相对于小径刀较重，为避免大径刀移动过程产生失误，所以大径刀移动至出刀位置的速度不能过快，而且一般加工中心并不会因为不同加工刀具大小轻重变换移动及换刀速度，因此，为配合大径刀的速度，得全面降低移动及换刀速度，造成加工效率的降低。而且链条运动时，为带动所有加工刀具移动，需要以大动力源带动链条移动，相对增加所需消耗的电能，造成能源的浪费。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了立式中心加工机及龙门式加工中心机的刀库机构，其由控制单元控制取刀装置提取所需的刀具，其余的刀具不需要移动，避免刀具移动时产生震动而造成精度不准确的问题，从而达到快速且高效选取刀具以进行换刀作业的目的。

立式中心加工机及龙门式加工中心机的刀库机构，其特征在于：

其包括一刀库本体；

一取刀装置，所述取刀装置沿一移动轨迹滑动连接于所述刀库本体；

一固定件，所述固定件固装于所述刀库本体，所述固定件间隔设有若干刀具，所述固定件包括一基座及一置刀槽，所述基座位于所述刀库本体的中心位置布置，所述置刀槽绕设于所述基座的外缘，所述取刀装置设于所述基座的对应区域内，对应的若干刀具分别布置于所述置刀槽的对应位置，所述置刀槽的外缘的其中一处位置设置有侧板为空的取刀位置，所述取刀位置的外侧对应设置有一换刀单元；

以及一控制单元，其通过无线或有线方式连接所述取刀装置，所述控制单元用以控制取刀装置对特定位置提取其中一刀具；所述控制单元包括有一记忆模块，所述记忆模块用于储存各刀具装设于该固定件的对应位置；所述控制单元还包括有一操作模块，所述操作模块通过有线或无线数据连接至所述记忆模块，该作模块根据该记忆模块中各该刀具的位置，控制所述取刀装置沿所述移动轨迹对应提取其中的刀具。

其进一步特征在于：

所述置刀槽呈圆形、操场形或矩形；

所述取刀装置包括有一提刀结构，所述提刀结构具有一驱动部及一夹刀部，所述驱动部带动该夹刀部沿所述移动轨迹提取对应的刀具，所述刀具装设对应的刀套中，各刀套固设于所述置刀槽内的对应固定凸起上；

所述驱动部上设置有绕转机构，所述绕转机构驱动所述夹刀部绕转动作，所述绕转机构的轴向末端外接有轴向驱动结构，所述轴向驱动结构驱动绕转机构带动驱动部作轴向的伸缩动作，所述绕转机构作轴向伸缩动作时，带动夹刀部将刀具拔离刀套；

所述提刀结构还包括有一伸缩部，所述伸缩部设置于驱动部和对应的夹刀部之间，所述伸缩部带动所述夹刀部相对于所述驱动部的对应侧伸缩；

所述取刀装置还包括有一直线导轨，所述直线导轨与所述移动轨迹共线；

所述驱动部具体为一连杆，所述连杆的中心位置设置有所述绕转机构，所述绕转机构通过传动轴插装于所述直线导轨内，所述连杆的两端分别设置有对应的夹刀部，所述绕转机构的轴向末端设置有轴向气缸，所述轴向气缸驱动绕转机构轴向伸缩，所述连杆的两端和所述夹刀部的连接部分为伸缩部，所述伸缩部具体为内置于所述连杆对应端的伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端连接对应的夹刀部。

采用本实用新型的结构后，由控制单元控制取刀装置提取所需的刀具，从而将取刀装置取代对应的链条传动，使得取刀装置作动过程中，不会有震动产生，能够避免因为震动而造成精度不准确的问题发生，进而能够达到快速且高效选刀及换刀作业的目的；

再者，利用取刀装置取代链条传动，能够减少动力源消耗，改善耗能问题，达到节能效果；

另外，透过取刀装置提取所需的刀具，不会受到刀具重量及移动速度的影响，而且，由固定件取代链条，各刀具能够间隔设置于固定件上，各刀具无须受各链节间距的限制，也就无须将大尺寸的刀具两侧空出位置，为此，能够有效缩小刀库本体的体积，并且能够装设更多刀具。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例一的立体图结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施例二的立体图结构示意图；

图3为本实用新型的模块连接结构示意框图；

图中序号所对应的名称如下：

刀库本体10

出刀位置13

换刀单元20

换刀臂21

基座31

置刀槽32

第一侧边321

第二侧边322

刀具40

刀套41

取刀装置50

直线导轨51

提刀结构52

驱动部521

夹刀部522、522’

绕转机构523

伸缩气缸524

控制单元60

记忆模块61

操作模块62

移动轨迹L。

具体实施方式

立式中心加工机及龙门式加工中心机的刀库机构，见图1-3：其包括一刀库本体10；

一取刀装置50，取刀装置50沿一移动轨迹L滑动连接于刀库本体10；

一固定件，固定件固装于刀库本体10，固定件间隔设有若干刀具40；固定件包括一基座31及一置刀槽32，基座31位于刀库本体10的中心位置布置，置刀槽32绕设于基座31的外缘，取刀装置50设于基座31的对应区域内，对应的若干刀具40分别布置于置刀槽32的对应位置，置刀槽32的外缘的其中一处位置设置有侧板为空的取刀位置13，取刀位置13的外侧对应设置有一换刀单元20；

以及一控制单元60，其通过无线或有线方式连接取刀装置50，控制单元 60用以控制取刀装置50对特定位置提取其中一刀具40；

控制单元60包括有一记忆模块61，记忆模块61用于储存各刀具装设于该固定件的对应位置；

控制单元60还包括有一操作模块62，操作模块62通过有线或无线数据连接至记忆模块61，该作模块根据62该记忆模块61中各该刀具40的位置，控制取刀装置50沿移动轨迹L对应提取其中的刀具40。

具体实施时刀库本体10的对应于出刀位置13设置有一换刀单元20，换刀单元20设置有换刀臂21，换刀臂21对应于出刀位置13的外侧布置；

取刀装置50包括有一提刀结构52，提刀结构52具有一驱动部521及一夹刀部522，驱动部521带动该夹刀部522沿移动轨迹L提取对应的刀具40；

驱动部521上设置有绕转机构523，绕转机构523驱动夹刀部522绕转动作；

提刀结构52还包括有一伸缩部(图中未画出)，伸缩部设置于驱动部521 和对应的夹刀部522之间，伸缩部带动夹刀部522相对于驱动部521的对应侧伸缩；

具体实施例中的驱动部521具体为一连杆，连杆的中心位置设置有绕转机构523，绕转机构523通过传动轴插装于直线导轨51内，连杆的两端分别设置有对应的夹刀部522，连杆的两端和夹刀部522的连接部分为伸缩部；绕转机构523的轴向末端设置有轴向气缸(图中未画出)，轴向气缸驱动绕转机构523轴向伸缩，连杆的两端和夹刀部522的连接部分为伸缩部，伸缩部具体为内置于所述连杆对应端的伸缩气缸524，伸缩气缸524的输出端连接对应的夹刀部522 。

取刀装置50包括有一直线导轨51，直线导轨51与移动轨迹L共线。

具体实施例一、见图1：置刀槽32呈操场型；置刀槽32具有两第一侧边 321及连结两第一侧边321间的两第二侧边322，两第一侧边321为直线状，两第二侧边322为半圆形状，此时操场型的置刀槽32除去取刀位置13外其余周长位置均可设置刀具。

具体实施例二、见图2：置刀槽32呈矩形；置刀槽32具有两第一侧边 321及连结两第一侧边321间的两第二侧边322，两第一侧边321为长直线状，两第二侧边322为短直线状，两第二侧边322根据需要不设置置刀槽，从而使得长直线状的两第一侧边321内设置刀具，便于提刀结构取刀。

各刀具40装设于刀套41中，各刀套41固设于置刀槽32内的对应固定凸起上，取刀装置50沿移动轨迹L滑动设于刀库本体10的基座11，其中，取刀装置50设于基座11的中间处，实施例中，导轨51的导引路径与移动轨迹L共线。提刀结构52活动连结于导轨51，用以对应于特定位置卡合且提取各刀具40，其中，提刀结构52连结动力源(图中未示)，动力源用以驱动提刀结构52滑动于导轨51中，动力源能具体为伺服马达或其它动力来源，本实用新型不以此为局限。再者，提刀结构52具有一驱动部521及一夹刀部522，驱动部521带动夹刀部522沿导轨51提取置刀槽32上各刀套41中的各刀具 40，其中，驱动部521具有一绕转机构523，绕转机构523的中心轴垂直于移动轨迹L，绕转机构523连结滑设于导轨51中，驱动部521的至少一侧连结夹刀部522，驱动部521用以带动夹刀部522以绕转机构523为转动中心相对于基座11旋转。

另外，绕转机构523能够作轴向的伸缩动作，绕转机构523作轴向伸缩动作时，能够带动夹刀部522将刀具40拔离刀套41。

本实用新型实施例中，控制单元60设于终端机，使用者透过终端机使用控制单元60，其中，终端机能够系智能型行动装置或个人电脑。控制单元60 具有一记忆模块61及一操作模块62，操作模块62连接记忆模块61，记忆模块61用以储存各刀具40装设于固定件30的位置，操作模组62根据记忆模块61中各刀具40的位置，控制夹刀部522移动且对应提取其中一刀具40。操作模块62用以控制驱动部521沿导轨51移动或相对于刀库本体10的基座 11旋转，或是控制伸缩部带动夹刀部522相对于驱动部521伸缩。

如图1所示，当夹刀部522需提取相对设于置刀槽12的两第一侧边321 的各刀具40时，操作模块62控制驱动部521沿导轨51线性移动，由夹刀部 522提取相对设于两第一侧边321的其中一刀具40；当夹刀部522需提取相对设于两第二侧边322的各刀具40时，操作模块62控制驱动部521沿导轨 51线性移动至导轨51的一端，并且控制驱动部521带动夹刀部522旋转至特定角度，以提取相对设于两第二侧边322的其中一刀具40。

当欲选取相对设于其中一第一侧边321的刀具40时，操作模块62会提取记忆模块61中，调用提取刀具40所在位置，并且控制驱动部521带动两夹刀部522、522’沿导轨51线性移动至欲提取刀具40的位置，再控制伸缩部带动夹刀部522朝刀具40伸出，令夹刀部522卡合于欲提取的刀具40上。接着，当夹刀部522卡合于刀具40后，操作模块62控制驱动部521的绕转机构523作伸缩动作，令夹刀部522将刀具40拔离刀套41，然后，操作模块 62控制伸缩部带动夹刀部522缩回，并且操作模块62控制驱动部521带动两夹刀部522、522’移动至对应于出刀位置13，由操作模块62控制伸缩部，带动未夹持刀具40的夹刀部522’移动至出刀位置13，由夹刀部522’将加工完须更换的刀具40夹离换刀臂21；然后，由操作模块62控制驱动部521 以绕转机构523为转动中心，带动两夹刀部522、522’旋转180度，由已夹持欲更换刀具40的夹刀部522对应于出刀位置13，并且控制伸缩部带动夹刀部522伸出，将刀具40提供给换刀臂21，以进行换刀作业；当完成换刀作业后，再由操作模块62控制驱动部521带动两夹刀部522、522’移动，并且根据记忆模块61中夹刀部522’上所夹持已加工完成的刀具40位于固定件30 上的位置，将已加工完成的刀具40回到专属刀套41中。

另外，当欲选取相对设于其中一第二侧边322的刀具40时，操作模组62 会讯号连接提取记忆模块61中，所欲提取的刀具40所在位置，并且控制驱动部521带动两夹刀部522、522’沿导轨51线性移动至导轨51的一端，而操作模块62会控制驱动部521以绕转机构523为转动中心，带动夹刀部522 旋转至对应于所欲提取刀具40所在位置的角度；接着，操作模块62控制伸缩部带动夹刀部522朝刀具40伸出，令夹刀部522卡合于欲提取的刀具40 上。

本实用新型由控制单元60控制取刀装置50的夹刀部522提取所需的刀具40，在取刀装置50动作过程中，不会有震动产生，能够避免链条传动时，因为震动而造成精度不准确的问题，故由取刀装置50选取刀具40，能够达到快速、平稳且效率的选刀及换刀作业。

再者，通过取刀装置50的夹刀部522提取所需的刀具40，在选刀及移动的过程中，不会受到刀具40重量及尺寸的影响，因此，各刀具40能够等间隔或等角度设置于置刀槽32上，不受链条的各链节的间距影响，能够依照所需调整各刀具40摆放的间距，无须将大尺寸的刀具40两侧空出位置，藉此，能够有效缩小刀库本体10的体积，并且能够装设更多刀具40，有效提升刀库本体10设置空间的使用度；以及能够减少降低驱动取刀装置50的动力源损耗，达到节能效果。

另外，控制单元60的记忆模块61用以储存管理各刀具40所置放的位置，从而提供操作模块62进行精确位置快速选取刀具40，而且当换刀后更能够精确的放回原本位置，以免发生乱刀的情形发生，进而提升各刀具40 的管理效果。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。