本发明涉及机床设备换刀技术领域，特别涉及一种自动换刀装置。
背景技术：
机床的自动换刀系统是长期困扰立式加工中心正常运转的关键功能部件之一，它的功能是快速的自动选刀、换刀，减少加工的辅助时间，进而提升立式加工中心本身乃至整个生产线的生产能力，现有技术中的自动换刀系统自动化程度还需要进一步优化。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提出一种自动换刀装置，旨在提高换刀效率。
为实现上述目的，本发明提出的自动换刀装置，包括：
机座，所述机座上形成有刀具安装工位，用于供加工机床安置；
承载刀盘，沿前后向轴线转动安装于所述机座，所述承载刀盘上设有多个刀具存储部，用于对应存储多个刀具；以及，
换刀组件，包括相对所述机座具有沿前后向和左右向活动行程的平移安装座以及沿上下向活动安装于所述平移安装座的换刀机构，用于将所述刀具存储部上的刀具移送至所述刀具安装工位，并安装至所述加工机床的刀具主轴上。
可选地，所述机座上对应所述承载刀盘形成有上刀位置，在所述承载刀盘的转动行程中，多个所述刀具存储部均经过所述上刀位置，并均可对应停滞于所述上刀位置；
所述换刀组件用于将处于所述上刀位置处的刀具移送至所述刀具安装工位，并安装至所述加工机床的刀具主轴上。
可选地，多个所述刀具存储部包括第一安装套以及第二安装套，所述第一安装套的内径大于所述第二安装套的内径。
可选地，多个所述刀具存储部沿所述承载刀盘的周向布设；
所述第一安装套以及所述第二安装套均设置多个，且多个所述第一安装套以及多个所述第二安装套呈间隔交错设置。
可选地，所述自动换刀装置还包括刀盘驱动装置，所述刀盘驱动装置包括：
刀盘旋转驱动组件，设于所述机座，所述刀盘旋转驱动组件具有沿前后向轴线转动的输出轴；以及，
连接法兰，一端通过键与所述输出轴驱动连接，且与所述输出轴同轴转动；
其中，所述承载刀盘可拆卸安装于所述连接法兰的另一端。
可选地，所述换刀组件还包括平移过渡座，所述平移过渡座沿前后向活动安装于所述机座，所述平移安装座沿左右向活动安装于所述平移过渡座；
所述换刀组件还包括：
第一驱动装置，驱动所述平移过渡座活动；
第二驱动装置，驱动所述平移安装座活动；以及，
第三驱动装置，驱动所述换刀机构活动。
可选地，所述第一驱动装置包括沿上下延伸的轴线转动安装的第一驱动齿轮以及与所述第一驱动齿轮外啮合的第一齿条，所述第一齿条沿前后向延伸设置，所述第一驱动齿轮设于所述平移过渡座，所述第一齿条设于所述机座；和/或，
所述第二驱动装置包括沿上下延伸的轴线转动安装的第二驱动齿轮以及与所述第二驱动齿轮外啮合的第二齿条，所述第二齿条沿左右向延伸设置，所述第二驱动齿轮设于所述平移安装座，所述第二齿条设于所述平移过渡座；和/或，
所述第三驱动装置包括沿左右向延伸的轴线转动安装的第三驱动齿轮以及与所述第三驱动齿轮外啮合的第三齿条，所述第三齿条沿上下向延伸设置，所述第三驱动齿轮设于所述换刀机构，所述第三齿条设于所述平移安装座。
可选地，所述换刀机构包括：
安装杆，沿上下向延伸设置且沿上下向活动安装于所述平移安装座；
推送机构，包括沿前后向活动安装至所述平移安装座的换刀安装座；
旋转驱动装置，包括旋转驱动气缸，所述旋转驱动气缸的活动端沿前后向轴线转动安装于所述换刀安装座；以及，
拾刀架，设于所述旋转驱动气缸的固定端，用于拾取和安置刀具。
可选地，所述推送机构还包括：
驱动杆，沿上向延伸设置，所述驱动杆的上端铰接安装于所述安装杆的下端，所述驱动杆的后端面凸设有第一安装凸部，所述驱动杆的前端面凸设有第二安装凸部；
第一直线驱动装置，所述第一直线驱动装置的固定端设于所述安装杆的后端，活动端设于所述第一安装凸部；
连接杆，沿前后向延伸设置，所述连接杆设于所述驱动杆的前方，所述连接杆的后端铰接安装于所述第二安装凸部，所述连接杆的右端面设有左右向延伸设置的限位轴；
推送过渡座，设于所述连接杆的前侧，所述推送过渡座的后端铰接安装于所述连接杆的前端；
第二直线驱动装置，所述第二直线驱动装置的固定端设于所述推送过渡座的后端，活动端设于所述换刀安装座；以及，
保持杆，沿上下向延伸设置，所述保持杆位于所述连接杆的右侧，所述保持杆的上端铰接安装于所述安装杆的下端，所述保持杆的右端面贯设有沿前后向延伸设置的长形槽；
其中，所述限位轴限位安装于所述长形槽内。
可选地，所述自动换刀装置还包括：
固定刀库架，设于所述机座，所述固定刀库架上形成有多个刀具存储位，用于存储多个待安装的刀具；以及，
移送机械手，固定端设于所述机座，用于将处于所述固定刀库架上的多个待安装的刀具移送至所述承载刀盘的多个刀具存储部进行刀具存储。
本发明提供的技术方案中，所述承载刀盘上存储有多个刀具，所述换刀机构具有左右向、前后向和上下向的活动行程，实现了所述换刀机构的自动立体活动，便于将所述刀具存储部上的刀具移送至所述刀具安装工位，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，提高了换刀效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的自动换刀装置的一实施例的立体结构示意图；
图2为图1中承载刀盘(部分结构)的立体结构示意图；
图3为图1中换刀组件的立体结构示意图；
图4为图3中局部a的放大示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
机床的自动换刀系统是长期困扰立式加工中心正常运转的关键功能部件之一，它的功能是快速的自动选刀、换刀，减少加工的辅助时间，进而提升立式加工中心本身乃至整个生产线的生产能力，现有技术中的自动换刀系统自动化程度还需要进一步优化。
鉴于此，本发明提供一种自动换刀装置，其中，图1至图4为本发明提供的自动换刀装置的一实施例的结构示意图。
请参阅图1及图2，所述自动换刀装置100包括机座1、承载刀盘2以及换刀组件3，所述机座1上形成有刀具安装工位11，用于供加工机床安置，所述承载刀盘2沿前后向轴线转动安装于所述机座1，所述承载刀盘2上设有多个刀具存储部21，用于对应存储多个刀具，所述换刀组件3包括相对所述机座1具有沿前后向和左右向活动行程的平移安装座31以及沿上下向活动安装于所述平移安装座31的换刀机构32，用于将所述刀具存储部21上的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上。
本发明提供的技术方案中，所述承载刀盘2上存储有多个刀具，所述换刀机构32具有左右向、前后向和上下向的活动行程，实现了所述换刀机构32的自动立体活动，便于将所述刀具存储部21上的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，提高了换刀效率。
需要说明的是，所述换刀组件3的换刀机构32可以分别移送至所述承载刀盘2上的刀具存储部21进行取刀作业，然而，为了便于精确和快速取刀，一实施例中，请参阅图1及图2，所述机座1上对应所述承载刀盘2形成有上刀位置，在所述承载刀盘2的转动行程中，多个所述刀具存储部21均经过所述上刀位置，并均可对应停滞于所述上刀位置，所述换刀组件3用于将处于所述上刀位置处的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，每次将需要被拾取的刀具置于所述上刀位置，所述换刀组件3的取刀轨迹是固定的，便于快速执行相关取刀作业，提高了换刀效率。
所述刀具存储部21主要用于储存刀具，可以将每一所述刀具存储部21设置为相同的规格，也可以设置为不同的规格，一实施例中，多个所述刀具存储部21包括第一安装套211以及第二安装套212，所述第一安装套211的内径大于所述第二安装套212的内径，采用不同的安装套的规格安装不同型号的刀具，例如40刀具、50刀具等等，便于实现多种不同规格类型的刀具的更换，扩大了所述自动换刀装置100的适用范围，具有较好的效果。
所述承载刀盘2转动安装于所述机座1，为了进一步的更换不同规格的刀具，一实施例中，所述自动换刀装置100还包括刀盘驱动装置4，所述刀盘驱动装置4包括刀盘旋转驱动组件41以及连接法兰42，所述刀盘旋转驱动组件41设于所述机座1，所述刀盘旋转驱动组件41具有沿前后向轴线转动的输出轴，所述连接法兰42的一端通过键与所述输出轴驱动连接，且与所述输出轴同轴转动，其中，所述承载刀盘2可拆卸安装于所述连接法兰42的另一端，通过所述连接法兰42与所述承载刀盘2之间的可拆卸连接，使得所述承载刀盘2可被更换，如此，便于更换不同规格的承载刀盘2，承载更多规格的刀具，进一步地扩大了所述自动换刀装置100的适用范围，具有较好的效果。
为了提高承载刀盘2运行的稳定性，设于所述转盘上的刀具存储部21需要布设得较均匀，一实施例中，多个所述刀具存储部21沿所述承载刀盘2的周向布设，所述第一安装套211以及所述第二安装套212均设置多个，且多个所述第一安装套211以及多个所述第二安装套212呈间隔交错设置，如此设置，使得整个所述承载刀盘2上的结构布设的较均匀，提高了所述承载刀盘2转动过程中的稳定性，具有较好的效果。
所述换刀机构32具有左右向、前后向和上下向的活动行程，如何实现所述换刀结构的立体活动行程也是本发明的内容，如，可以通过机械手的形式实现，一实施例中，请参阅图3及图4，所述换刀组件3还包括平移过渡座33，所述平移过渡座33沿前后向活动安装于所述机座1，所述平移安装座31沿左右向活动安装于所述平移过渡座33，所述换刀组件3还包括第一驱动装置34、第二驱动装置35以及第三驱动装置36，所述第一驱动装置34驱动所述平移过渡座33活动，所述第二驱动装置35驱动所述平移安装座31活动，所述第三驱动装置36驱动所述换刀机构32活动，通过所述第一驱动装置34、第二驱动装置35以及第三驱动装置36的配合作用，实现了所述换刀结构的立体活动，便于实现自动控制，具有较好的效果。
本发明的实施例中，不限制所述第一驱动装置34、第二驱动装置35以及第三驱动装置36的具体设置形式，例如，可以是线性气缸、油缸或者电动推杆的方式，也可以是采用齿轮齿条的驱动方式，一实施例中，所述第一驱动装置34包括沿上下延伸的轴线转动安装的第一驱动齿轮以及与所述第一驱动齿轮外啮合的第一齿条342，所述第一齿条342沿前后向延伸设置，所述第一驱动齿轮设于所述平移过渡座33，所述第一齿条342设于所述机座1，所述第二驱动装置35包括沿上下延伸的轴线转动安装的第二驱动齿轮以及与所述第二驱动齿轮外啮合的第二齿条352，所述第二齿条352沿左右向延伸设置，所述第二驱动齿轮设于所述平移安装座31，所述第二齿条352设于所述平移过渡座33，所述第三驱动装置36包括沿左右向延伸的轴线转动安装的第三驱动齿轮361以及与所述第三驱动齿轮361外啮合的第三齿条362，所述第三齿条362沿上下向延伸设置，所述第三驱动齿轮361设于所述换刀机构32，所述第三齿条362设于所述平移安装座31，通过齿轮与齿条啮合的方式，便于精确地控制所述换刀机构32的活动行程，实现快速地更换刀具，需要说明的是，所述第一驱动装置34、第二驱动装置35以及第三驱动装置36的如上述的设置形式，可以择一选择，或者择二选择，也可以同时选择。
所述换刀机构32实现了将所述刀具存储部21上的刀具移送至所述刀具安装工位11，并安装至所述加工机床的刀具主轴上，如，可以采用机械手的设置形式，一实施例中，所述换刀机构32包括安装杆321、推送机构322、旋转驱动装置323以及拾刀架324，所述安装杆321沿上下向延伸设置且沿上下向活动安装于所述平移安装座31，所述推送机构322包括沿前后向活动安装至所述平移安装座31的换刀安装座3221，所述旋转驱动装置323包括旋转驱动气缸323a，所述旋转驱动气缸323a的活动端沿前后向轴线转动安装于所述换刀安装座3221，所述拾刀架324设于所述旋转驱动气缸323a的固定端，用于拾取和安置刀具，如此设置，便于实现所述拾刀架324的旋转运动以及前后向的直线运动，扩展了所述拾刀架324的自由度，便于灵活地进行换刀，提高了换刀效率，具有较好的效果。
所述推送机构322用于推送所述换刀安装座3221的前后向活动，一实施例中，所述推送机构322还包括驱动杆3221、第一直线驱动装置3222、连接杆3223、推送过渡座3224、第二直线驱动装置3225以及保持杆3226，所述驱动杆3221沿上向延伸设置，所述驱动杆3221的上端铰接安装于所述安装杆321的下端，所述驱动杆3221的后端面凸设有第一安装凸部，所述驱动杆3221的前端面凸设有第二安装凸部，所述第一直线驱动装置3222的固定端设于所述安装杆321的后端，活动端设于所述第一安装凸部，所述连接杆3223沿前后向延伸设置，所述连接杆3223设于所述驱动杆3221的前方，所述连接杆3223的后端铰接安装于所述第二安装凸部，所述连接杆3223的右端面设有左右向延伸设置的限位轴32231，所述推送过渡座3224设于所述连接杆3223的前侧，所述推送过渡座3224的后端铰接安装于所述连接杆3223的前端，所述第二直线驱动装置3225的固定端设于所述推送过渡座3224的后端，活动端设于所述换刀安装座3221，所述保持杆3226沿上下向延伸设置，所述保持杆3226位于所述连接杆3223的右侧，所述保持杆3226的上端铰接安装于所述安装杆321的下端，所述保持杆3226的右端面贯设有沿前后向延伸设置的长形槽32261，其中，所述限位轴32231限位安装于所述长形槽32261内，如此设置，一方面，使得所述换刀安装座3221具有呈弧形的推送轨迹，节省了横向的活动空间，便于所述换刀机构32的设置，另一方面，提高了所述换刀机构32的稳定性，减少所述换刀机构32换刀作业过程换刀机构32出现倒退的卡顿现象，便于快速完成换刀作业，提高了换刀效率。
为了提高结构布设的紧凑性，所述承载刀盘2存储的刀具数量有限，为了扩大刀具的存储，一实施例中，所述自动换刀装置100还包括固定刀库架5以及移送机械手6，所述固定刀库架5设于所述机座1，所述固定刀库架5上形成有多个刀具存储位51，用于存储多个待安装的刀具，所述移送机械手6的固定端设于所述机座1，用于将处于所述固定刀库架5上的多个待安装的刀具移送至所述承载刀盘2的多个刀具存储部21进行刀具存储，如此设置，便于可以快速地将所述固定刀库架5上的刀具补充到所述承载刀盘2，以及将所述承载刀盘2上的已更换的刀具移送至所述固定刀库架5，便于刀具的补充与下料，实现了刀具的自动化管理，具有较好的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。