一种用于高架龙门加工中心的换刀机构的制作方法

本实用新型涉及加工中心的换刀机构领域，具体涉及一种用于高架龙门加工中心的换刀机构。

背景技术：

自动化、智能化在机械加工行业中的应用占领了整个制造业，使整个机械加工业得到了快速的发展，各式各样自动线的使用和应用使得我们国家的制造业走上了世界的前列。

自动换刀装置在自动化制造中是必不可少的重要部分，已经应用于多数机床行业，但目前在龙门机床上均采用传统的换刀机构，不能适应现在要求高速、高效的高架龙门加工中心的换刀结构。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种全自动的、优化机床布局、为机械加工提供便利条件的用于高架龙门加工中心的换刀机构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于高架龙门加工中心的换刀机构，包括移动装置、设置在移动装置上的ATC机械手；移动装置包括机架，在机架上方设置有丝杠，丝杠一端与伺服电机的输出轴连接，在丝杠的两旁设置有与丝杠平行的两个导轨，导轨上设置有线性滑块，在线性滑块上设置有工作台，工作台下端连接丝杠；ATC机械手包括设置在工作台上的旋转装置、设置在旋转装置上方的抬起装置和设置在抬起装置的顶部的用于装卸刀具的机械手。

本实用新型中，伺服电机用于提供动力，丝杠用于把将回转运动转化为直线运动，导轨用于为工作台移动提供轨道，三者共同作用，使得连接在其上的工作台在刀库和加工中心的换刀位置之间移动。通过旋转装置和抬起装置为装卸刀具的机械手提供动力，在刀库位置取还刀具，在加工中心的换刀位置安装刀具或取下刀具。

优选地，机械手的中部与抬起装置连接，机械手的两端用于装卸刀具。

机械手的一端用来运送加工中心需要的刀具，另一端用来将替换下来的刀具运回刀库。

优选地，旋转装置为旋转油缸，抬起装置为抬起油缸，旋转油缸和抬起油缸上设置有感应开关，旋转油缸和抬起油缸分别由单独的液压阀组驱动，液压阀组上设置有电磁阀。

通过油缸来控制机械手的旋转、抬起和落下，使得整个过程更加平稳，且便于统一控制。油缸由液压系统驱动，按照一定的动作顺序，控制旋转油缸和抬起油缸动作，形成完整的自动换刀功能。

优选地，丝杠与伺服电机的输出端通过联轴器相连。

联轴器是用来联接不同机构中的主动轴和从动轴使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，在高速重载的动力传动中，联轴器具有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

优选地，在丝杠两端均设置有轴承。通过轴承的设置，降低了摩擦系数，增加了换刀机构的使用寿命。

本实用新型中的一种用于高架龙门加工中心的换刀机构，在运行时，通过系统发讯，开始换刀过程，首先通过刀库选出所需刀具，机械手抬起，抓到所需刀具；然后通过工作台运送至加工中心的主轴换刀位置，抬起机械手，主轴松刀，机械手空的那一端抓到被替换刀具，然后旋转，将所需刀具转到主轴位置，主轴箱拔刀；机械手落下，工作台移动到刀库位置，抬起机械手，刀库拿到替换回来的刀具，完成换刀。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型提供了一种全自动的用于高架龙门加工中心的换刀机构，通过有序的数控和机械操作，大大提高了加工中心的高效性和准确性。

(2)解决了刀库位置布置问题和防护布置问题，解决了干扰机床加工时装卸工件的问题。

附图说明

图1为一种用于高架龙门加工中心的换刀机构的主视图。

图2为一种用于高架龙门加工中心的换刀机构的移动装置的俯视图。

图3为一种用于高架龙门加工中心的换刀机构的运作过程示意图。

附图标记说明：

1、移动装置；11、机架；12、丝杠；13、伺服电机；14、导轨；15、线性滑块；16、工作台；17、联轴器；18、轴承；2、ATC机械手；21、旋转装置；22、抬起装置；23、机械手；3、刀库。

具体实施方式

实施例1

如图1-2所示，一种用于高架龙门加工中心的换刀机构，包括移动装置1、设置在移动装置1上的ATC机械手2。

移动装置1包括机架11，在机架11上方设置有丝杠12，丝杠12一端与伺服电机13的输出轴通过联轴器17连接，在丝杠12两端均设置有轴承18。在丝杠12的两旁设置有与丝杠12平行的两个导轨14，导轨14上设置有线性滑块15，在线性滑块15上设置有工作台16，工作台16下端连接丝杠12。

ATC机械手2包括设置在工作台16上的旋转油缸21、设置在旋转油缸21上方的抬起油缸22和设置在抬起油缸22的顶部的用于装卸刀具的机械手23，机械手23的中部与抬起油缸22连接，机械手23的两端用于装卸刀具。旋转油缸21和抬起油缸22上设置有感应开关，旋转油缸21和抬起油缸22分别由单独的液压阀组驱动，液压阀组上设置有电磁阀。

在运行时，通过系统发讯，开始换刀过程，首先通过刀库3选出所需刀具，此时工作台16位于X3位置，机械手23抬起，工作台16从X3位置移动到X2位置，抓到所需刀具，机械手23落下。然后，如图3所示，工作台16从X2位置移动到X1位置后，机械手23抬起，加工中心的主轴箱左右移动到Y2、Z2位置，然后从Y2位置移至Y1位置进行还刀，机械手23空的那一端抓到被替换的刀具。还刀完成后，主轴箱从Z2位置移至Z1位置，机械手23旋转，主轴箱从Z1位置移至Z2位置抓刀、从Y1位置移至Y2位置拔刀，拔刀完成后，机械手23落下。工作台16移动从X1位置移至X2位置，抬起机械手23还刀，还刀完成后，工作台16从X2位置移至X3位置，机械手23落下，完成换刀。

在试运行的一段时间内，有效提高了高架龙门加工中心的高效性，且准确性极高。

上述实施例对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，其目的在于让熟悉此项技术的认识能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。在不脱离权利要求所限定的范围的情况下，本领域普通技术人员理解，可以作出的任何修改、变化或等效，都将落入本实用新型的保护范围之内。