一种数控机床自动换刀装置的制作方法

本实用新型涉及机械制造设备领域，特别涉及一种数控机床自动换刀装置。

背景技术：

随着自动化、智能化的快速发展，几乎所有的机械生产车间都安装了数控设备，老旧的数控设备在加工一些复杂零件时，由于工序的增加往往需要人工在中途进行一次刀盘的重新换刀，才能满足后续的工序要求，否则刀盘容量不足，而数控设备的自动化发展更加飞快，刀盘也进行了很多革新，但昂贵的价格增加了企业负担，对旧机床的改造需要考虑机床本身的空间问题，简单的改造不仅使机床增加使用价值也为企业节省不少成本。

本实用新型的目的在于提供一种数控机床自动换刀装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种数控机床自动换刀装置，结构简单，通过将刀盘设置为同轴心的多层，增加刀盘容量的同时不增加刀盘直径，保持了原本的设备空间，便于对老机床进行改造，节约成本。

技术方案：为了实现上述目的，本实用新型提供了一种数控机床自动换刀装置，包括机床床身、固定连接于机床床身的换刀组件和刀盘组件，所述换刀组件包含平移组件、第一旋转组件和机械手，所述平移组件通过导轨固定于机床床身，所述第一旋转组件固定连接于导轨上的滑块，所述机械手固定于第一旋转组件的旋转伸缩轴一端，所述刀盘组件包含多层同轴心刀盘和第二旋转组件，所述第二旋转组件固定连接于机床床身，所述刀盘固定于第二旋转组件的旋转轴一端，所述机械手和刀盘的几何中心与机床主轴的中心位于同一水平，完成了刀盘的旋转、机械手的旋转和两个方向的平移。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述平移组件为滚珠丝杠导轨组件，导轨一端规定连接第一旋转电机，所述第一旋转组件包含底板、固定于底板一端的第二旋转电机和伸缩轴，所述伸缩轴通过第一联轴器与第二旋转电机连接，所述底板固定于导轨的滑块上，所述伸缩轴的一端通过轴承连接第一轴承座，所述第一轴承座螺纹固定于底板。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述平移组件的导轨内固定设有一对限位块，所述限位块位于滑块的行程范围两端。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述伸缩轴为气动伸缩轴。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述第二旋转组件包含第三旋转电机和固定连接于刀盘端面中心的轴，所述轴通过第二联轴器连接第三旋转电机，所述轴通过轴承连接第二轴承座，所述第二轴承座螺纹固定于机床床身，所述第三旋转电机通过电机支架固定连接机床床身。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述机械手呈“一”型，中心设有圆环，两端为呈中心对称的夹爪，所述机械手通过中心的圆环套装于旋转轴上，通过销钉固定。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述多层同轴心刀盘的层数为2层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的数控机床自动换刀装置，通过将刀盘设置为同轴心的多层，增加刀盘容量的同时不增加刀盘直径，保持了原本的设备空间，便于对老机床进行改造，节约成本。

2.本实用新型的数控机床自动换刀装置，通过设置导轨实现机械手的水平直线运动，解决多层刀盘的不同层到机械手臂中心的距离不同引起的取刀、放刀问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中换刀组件的主视图；

图3为本实用新型中换刀组件的左视图；

图4为本实用新型中刀盘组件的左视图；

图5为本实用新型中第一轴承座和第二轴承座的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

实施例

结合图1至图4所示的数控机床自动换刀装置，包括机床床身1、固定连接于机床床身1的换刀组件3和刀盘组件4，所述换刀组件3包含平移组件31、第一旋转组件和机械手33，所述平移组件31通过导轨固定于机床床身1，所述第一旋转组件固定连接于导轨上的滑块312，所述机械手33固定于第一旋转组件的旋转伸缩轴一端，所述刀盘组件4包含多层同轴心刀盘41和第二旋转组件，所述第二旋转组件固定连接于机床床身1，所述刀盘41固定于第二旋转组件的旋转轴一端，所述机械手33和刀盘41的几何中心与机床主轴2的中心位于同一水平，完成了刀盘41的旋转、机械手33的旋转和两个方向的平移。

进一步的，结合图2、图3和图5，上述的数控机床自动换刀装置，所述平移组件31为滚珠丝杠导轨组件，导轨一端规定连接第一旋转电机311，所述第一旋转组件包含底板32、固定于底板32一端的第二旋转电机321和伸缩轴323，所述伸缩轴323通过第一联轴器322与第二旋转电机321连接，所述底板32固定于导轨的滑块312上，所述伸缩轴323的一端通过轴承连接第一轴承座324，所述第一轴承座324螺纹固定于底板32。

进一步的，如图2所示，上述的数控机床自动换刀装置，所述平移组件31的导轨内固定设有一对限位块313，所述限位块313位于滑块312的行程范围两端。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述伸缩轴323为气动伸缩轴。

进一步的，如图4、5所示，上述的数控机床自动换刀装置，所述第二旋转组件包含第三旋转电机42和固定连接于刀盘41端面中心的轴，所述轴通过第二联轴器43连接第三旋转电机42，所述轴通过轴承连接第二轴承座44，所述第二轴承座44螺纹固定于机床床身1，所述第三旋转电机42通过电机支架45固定连接机床床身1。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述机械手33呈“一”型，中心设有圆环，两端为呈中心对称的夹爪，所述机械手33通过中心的圆环套装于旋转轴上，通过销钉固定。

进一步的，上述的数控机床自动换刀装置，所述多层同轴心刀盘41的层数为2层。

工作原理：

机械手33接到换刀指令后，刀盘41旋转，将要换取的刀移至靠近机械33位置，当要换取的刀在第二层直径大的刀盘时，伸缩轴323带动机械手33到合适位置，夹紧主轴2的刀和刀盘上的刀，前移取下旋转180度后退装好，再旋转90度复位，当下一工序要换取的刀在第一层直径小的刀盘时，机械手33取下要换的刀，平移组件31向左运动，收到换刀指令后，取下主轴2上的刀，旋转180度给主轴2装刀后，再随平移组件31向右运动，放回换下的刀。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种数控机床自动换刀装置，其特征在于：包括机床床身（1）、固定连接于机床床身（1）的换刀组件（3）和刀盘组件（4），所述换刀组件（3）包含平移组件（31）、第一旋转组件和机械手（33），所述平移组件（31）通过导轨固定于机床床身（1），所述第一旋转组件固定连接于导轨上的滑块（312），所述机械手（33）固定于第一旋转组件的旋转伸缩轴一端，所述刀盘组件（4）包含多层同轴心刀盘（41）和第二旋转组件，所述第二旋转组件固定连接于机床床身（1），所述刀盘（41）固定于第二旋转组件的旋转轴一端，所述机械手（33）和刀盘（41）的几何中心与机床主轴（2）的中心位于同一水平。

2.根据权利要求1所述的数控机床自动换刀装置，其特征在于：所述平移组件（31）为滚珠丝杠导轨组件，导轨一端规定连接第一旋转电机（311），所述第一旋转组件包含底板（32）、固定于底板（32）一端的第二旋转电机（321）和伸缩轴（323），所述伸缩轴（323）通过第一联轴器（322）与第二旋转电机（321）连接，所述底板（32）固定于导轨的滑块（312）上，所述伸缩轴（323）的一端通过轴承连接第一轴承座（324），所述第一轴承座（324）螺纹固定于底板（32）。

3.根据权利要求1或2所述的数控机床自动换刀装置，其特征在于：所述平移组件（31）的导轨内固定设有一对限位块（313），所述限位块（313）位于滑块（312）的行程范围两端。

4.根据权利要求2所述的数控机床自动换刀装置，其特征在于：所述伸缩轴（323）为气动伸缩轴。

5.根据权利要求1所述的数控机床自动换刀装置，其特征在于：所述第二旋转组件包含第三旋转电机（42）和固定连接于刀盘（41）端面中心的轴，所述轴通过第二联轴器（43）连接第三旋转电机（42），所述轴通过轴承连接第二轴承座（44），所述第二轴承座（44）螺纹固定于机床床身（1），所述第三旋转电机（42）通过电机支架（45）固定连接机床床身（1）。

6.根据权利要求1所述的数控机床自动换刀装置，其特征在于：所述机械手（33）呈“一”型，中心设有圆环，两端为呈中心对称的夹爪，所述机械手（33）通过中心的圆环套装于旋转轴上，通过销钉固定。

7.根据权利要求1所述的数控机床自动换刀装置，其特征在于：所述多层同轴心刀盘（41）的层数为2层。

技术总结
本实用新型公开了一种数控机床自动换刀装置，包括机床床身、固定连接机床床身的换刀组件和刀盘组件，所述换刀组件包含平移组件、旋转组件和机械手，所述平移组件通过导轨固定于机床床身，所述旋转组件固定连接于导轨上的滑块，所述机械手固定于旋转组件的伸缩轴一端，所述刀盘组件包含多层同轴心刀盘和第二旋转组件，所述第二旋转组件固定连接于机床床身，所述刀盘固定于第二旋转组件的轴一端，所述机械手和刀盘的中心与机床主轴的中心位于同一水平高度。本实用新型所述的数控机床自动换刀装置，结构简单，通过将刀盘设置为同轴心的多层，增加刀盘容量的同时不增加刀盘直径，保持了原本的设备空间，便于对老机床进行改造，节约成本。

技术研发人员：陈茂隆
受保护的技术使用者：豪丰茂五金制品(太仓)有限公司
技术研发日：2020.04.14
技术公布日：2020.12.01