【技術實現步驟摘要】
本申請涉及數控機床的領域，尤其是涉及一種適用于加工中心的自動換刀機構。
技術介紹
1、加工中心（cnc）又稱數控機床，即電子計算機數字化信號控制的機床；數控銑床是最常見的數控機床類型之一。數控銑床是在一般銑床的基礎上發展起來的一種自動加工設備，兩者的加工工藝基本相同，結構也有些相似。數控銑床有分為不帶刀庫和帶刀庫兩大類。
2、相關技術中，帶刀庫的數控銑床具有自動換刀功能，根據產品加工的不同需求，對應更換所需的不同型號的銑刀。機床內腔上方，主軸旁設置有刀庫輪、機械手、旋轉臂，刀庫輪，刀庫輪與機床轉動連接，其上設置有多個放置銑刀刀頭的放置槽，旋轉臂同樣與機床轉動連接，旋轉臂上設置有兩個夾具，機械手負責將刀庫輪上所需的銑刀刀頭抽出并移動至旋轉臂旁，此時旋轉臂位于機械手和主軸之間，兩個夾具分別夾持機械手上的刀頭和主軸上的刀頭，隨后旋轉臂轉動，使兩個刀具換位，而后機械手將從主軸上卸下的刀頭夾取并放入刀庫輪上對應的放置槽內，同時旋轉臂將新的刀頭送入主軸下方，完成刀頭更換動作。
3、主軸的軸向為向下，旋轉臂的轉動軸線為豎直方向，而通常為了刀頭的放置穩定性，刀庫輪上放置槽的槽口朝向為水平方向，刀庫輪的轉動軸線也為水平方向，刀庫輪的轉動旨在將被需要的刀頭移至便于被機械手夾取的方位，且在機械手的夾取過程中，機械手應當使刀頭旋轉90°以調整呈豎直姿態，便于旋轉臂對刀頭的夾取；由此可知，機械手必須至少能夠做出將刀具從放置槽內抽出的移動動作、將刀具翻轉90°的轉動動作，這無疑加大了設備的結構復雜度。
技
1、為了改善上述問題，本申請提供一種適用于加工中心的自動換刀機構。
2、本申請提供的一種適用于加工中心的自動換刀機構采用如下的技術方案：
3、一種適用于加工中心的自動換刀機構，包括機架，所述機架上轉動設置有刀庫輪、主軸和旋轉臂，所述主軸和旋轉臂的轉動軸線均為豎直方向，所述刀庫輪的轉動軸線為水平方向，所述刀庫輪供多個刀頭放置，各刀頭放置在刀庫輪上時，所述刀頭的長度方向和刀庫輪的軸線平行，所述旋轉臂上設有用于夾持刀頭的夾具，所述刀庫輪上轉動設置有多個存刀塊，所述刀頭位于存刀塊上，所述存刀塊相對刀庫輪的轉動軸線和刀庫輪的軸線垂直，所述機架上設有用于控制存刀塊轉動的控制機構，所述控制機構控制存刀塊轉動后，轉動的所述存刀塊上的刀頭的長度方向和旋轉臂的轉動軸線平行。
4、通過采用上述技術方案，需要進行刀具更換時，先使帶有需要被換刀頭的存刀塊轉動至刀庫輪的下方，而后存刀塊翻轉90°，使其上的刀頭朝下，即達到了能夠被旋轉臂上的夾具夾取的姿態，降低了相關換刀裝置的結構要求，簡化了結構復雜度。
5、優選的，所述控制機構包括驅動滑塊，所述驅動滑塊相對刀庫輪滑動連接，所述驅動滑塊和存刀塊背離刀庫輪軸線的一側抵接，所述控制機構還包括用于控制驅動滑塊滑動的驅動組件。
6、通過采用上述技術方案，驅動滑塊對存刀塊施加推力，使存刀塊能夠緊靠刀庫輪，當驅動滑塊移動，其對存刀塊的推力不存在時，存刀塊便可在重力作用下自然翻轉下垂，其上的刀頭朝向即可改變。
7、優選的，所述驅動滑塊相對刀庫輪滑動的方向與刀庫輪的軸線平行，所述驅動滑塊包括抵接部和驅動部，所述抵接部位于存刀塊背離刀庫輪軸線的一側，所述驅動部位于存刀塊背離抵接部的一側，所述驅動組件包括推進桿，所述推進桿和機架滑動連接，滑動方向和驅動滑塊的滑動方向一致，所述推進桿的端部和驅動部的端部抵接，所述刀庫輪上固定連接有復位彈簧，所述復位彈簧抵接于驅動滑塊背離推進桿的一側。
8、優選的，所述刀頭包括相互固定連接的刀尖和刀座，所述存刀塊上開設有供刀座放入的放置槽，所述刀座上開設有定位環槽，所述存刀塊上且于放置槽內設置有定位彈簧和定位球，所述定位彈簧的一端和存刀塊連接，另一端連接定位球，所述定位球和定位環槽的槽底抵接，所述定位彈簧的伸縮方向和放置槽的深度方向垂直。
9、通過采用上述技術方案，定位彈簧腿定位球施加推力使其緊靠定位環槽槽壁時，定位球對刀座形成移動限位，刀座相對存刀塊的相對位置保持穩定。
10、優選的，所述刀庫輪上固定連接有保險銷，所述存刀塊上開設有保險孔，所述保險孔和放置槽連通，所述放置槽內的刀頭的刀尖朝向和刀庫輪的軸線平行時，所述保險銷穿入保險孔，所述保險銷和定位球背離刀座的一側抵接。
11、通過采用上述技術方案，在存刀塊緊靠刀庫輪的狀態下，沿刀頭的刀尖長度方向拖拽刀頭幾乎無法將刀頭取下，從而提高了刀頭在刀庫輪周圍放置時的狀態穩定性。
12、優選的，所述推進桿和驅動滑塊之間設有助力結構，所述助力結構用于在推進桿遠離驅動滑塊移動時使推進桿對驅動滑塊產生拉力。
13、通過采用上述技術方案，推進桿回程移動時，復位彈簧需通過施加給驅動滑塊的推力使存刀塊獲得回轉的扭矩，在此基礎上，助力結構也能夠將推進桿移動產生的拉力傳向驅動滑塊，驅動滑塊的移動動力提高。
14、優選的，所述助力結構包括牽引拉塊和受力拉塊，所述推進桿的端部轉動連接有調節旋鈕，所述牽引拉塊固定連接在調節旋鈕朝向驅動滑塊的一側，所述受力拉塊固定連接在驅動部上，所述助力結構還包括使調節旋鈕轉動的調整結構，所述調節旋鈕轉動時，所述牽引拉塊和受力拉塊卡接。
15、優選的，所述刀庫輪上開設有驅動槽，所述驅動槽供驅動部滑動，所述驅動槽和驅動部的截面均為圓形，所述調整結構為導向槽，所述導向槽位于驅動槽的槽壁上，所述調節旋鈕的側壁上固定連接有導向塊，所述推進桿進入驅動槽后，所述導向塊進入導向槽，所述導向槽具有螺旋段，所述導向塊經過螺旋段時，所述調節旋鈕轉動使牽引拉塊進入或離開受力拉塊。
16、通過采用上述技術方案，推進桿進入驅動槽后，導向塊進入導向槽，導向槽具有螺旋段，推進桿朝向驅動部推進的過程中導向塊經過螺旋段時，調節旋鈕轉動使牽引拉塊進入受力拉塊，推進桿剛開始回程移動時，可通過牽引拉塊對受力拉塊的配合狀態對驅動滑塊施加拉力，使得抵接部能夠順利推動存刀塊翻轉；而當此過程中導向塊經過螺旋段時，調節旋鈕轉動使牽引拉塊脫離受力拉塊，隨后調節旋鈕從驅動槽中移出時，助力結構不影響推進桿和驅動滑塊的分離。
17、優選的，所述推進桿和調節旋鈕之間設有卷簧。
18、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術效果：
19、1.通過存刀塊的設置，需要進行刀具更換時，先使帶有需要被換刀頭的存刀塊轉動至刀庫輪的下方，而后存刀塊翻轉90°，使其上的刀頭朝下，即達到了能夠被旋轉臂上的夾具夾取的姿態，降低了相關換刀裝置的結構要求，簡化了結構復雜度；
20、2.通過助力結構的設置，推進桿回程移動時，助力結構能夠將推進桿的移動趨勢帶來的拉力作用于驅動滑塊上，減輕了復位彈簧的負擔，提高了驅動滑塊復位轉動的流暢度。
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1.一種適用于加工中心的自動換刀機構，包括機架(1)，所述機架(1)上轉動設置有刀庫輪(2)、主軸(11)和旋轉臂(12)，所述主軸(11)和旋轉臂(12)的轉動軸線均為豎直方向，所述刀庫輪(2)的轉動軸線為水平方向，所述刀庫輪(2)供多個刀頭(3)放置，各刀頭(3)放置在刀庫輪(2)上時，所述刀頭(3)的長度方向和刀庫輪(2)的軸線平行，所述旋轉臂(12)上設有用于夾持刀頭(3)的夾具(121)，其特征在于：所述刀庫輪(2)上轉動設置有多個存刀塊(23)，所述刀頭(3)位于存刀塊(23)上，所述存刀塊(23)相對刀庫輪(2)的轉動軸線和刀庫輪(2)的軸線垂直，所述機架(1)上設有用于控制存刀塊(23)轉動的控制機構(4)，所述控制機構(4)控制存刀塊(23)轉動后，轉動的所述存刀塊(23)上的刀頭(3)的長度方向和旋轉臂(12)的轉動軸線平行。
2.根據權利要求1所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述控制機構(4)包括驅動滑塊(41)，所述驅動滑塊(41)相對刀庫輪(2)滑動連接，所述驅動滑塊(41)和存刀塊(23)背離刀庫輪(2)軸線的一側抵接，
3.根據權利要求2所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述驅動滑塊(41)相對刀庫輪(2)滑動的方向與刀庫輪(2)的軸線平行，所述驅動滑塊(41)包括抵接部(411)和驅動部(412)，所述抵接部(411)位于存刀塊(23)背離刀庫輪(2)軸線的一側，所述驅動部(412)位于存刀塊(23)背離抵接部(411)的一側，所述驅動組件(42)包括推進桿(422)，所述推進桿(422)和機架(1)滑動連接，滑動方向和驅動滑塊(41)的滑動方向一致，所述推進桿(422)的端部和驅動部(412)的端部抵接，所述刀庫輪(2)上固定連接有復位彈簧(421)，所述復位彈簧(421)抵接于驅動滑塊(41)背離推進桿(422)的一側。
4.根據權利要求2或3所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述刀頭(3)包括相互固定連接的刀尖(31)和刀座(32)，所述存刀塊(23)上開設有供刀座(32)放入的放置槽(231)，所述刀座(32)上開設有定位環槽(321)，所述存刀塊(23)上且于放置槽(231)內設置有定位彈簧(25)和定位球(251)，所述定位彈簧(25)的一端和存刀塊(23)連接，另一端連接定位球(251)，所述定位球(251)和定位環槽(321)的槽底抵接，所述定位彈簧(25)的伸縮方向和放置槽(231)的深度方向垂直。
5.根據權利要求4所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述刀庫輪(2)上固定連接有保險銷(22)，所述存刀塊(23)上開設有保險孔(232)，所述保險孔(232)和放置槽(231)連通，所述放置槽(231)內的刀頭(3)的刀尖(31)朝向和刀庫輪(2)的軸線平行時，所述保險銷(22)穿入保險孔(232)，所述保險銷(22)和定位球(251)背離刀座(32)的一側抵接。
6.根據權利要求3所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述推進桿(422)和驅動滑塊(41)之間設有助力結構(43)，所述助力結構(43)用于在推進桿(422)遠離驅動滑塊(41)移動時使推進桿(422)對驅動滑塊(41)產生拉力。
7.根據權利要求6所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述助力結構(43)包括牽引拉塊(431)和受力拉塊(432)，所述推進桿(422)的端部轉動連接有調節旋鈕(423)，所述牽引拉塊(431)固定連接在調節旋鈕(423)朝向驅動滑塊(41)的一側，所述受力拉塊(432)固定連接在驅動部(412)上，所述助力結構(43)還包括使調節旋鈕(423)轉動的調整結構，所述調節旋鈕(423)轉動時，所述牽引拉塊(431)和受力拉塊(432)卡接。
8.根據權利要求7所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述刀庫輪(2)上開設有驅動槽(24)(21)，所述驅動槽(24)(21)供驅動部(412)滑動，所述驅動槽(24)(21)和驅動部(412)的截面均為圓形，所述調整結構為導向槽(241)，所述導向槽(241)位于驅動槽(24)(21)的槽壁上，所述調節旋鈕(423)的側壁上固定連接有導向塊(4231)，所述推進桿(422)進入驅動槽(24)(21)后，所述導向塊(4231)進入導向槽(241)，所述導向槽(241)具有螺旋段(242)，所述導向塊(4231)經過螺旋段(242)時，所述調節旋鈕(423)轉動使牽引拉塊(...
【技術特征摘要】
1.一種適用于加工中心的自動換刀機構，包括機架(1)，所述機架(1)上轉動設置有刀庫輪(2)、主軸(11)和旋轉臂(12)，所述主軸(11)和旋轉臂(12)的轉動軸線均為豎直方向，所述刀庫輪(2)的轉動軸線為水平方向，所述刀庫輪(2)供多個刀頭(3)放置，各刀頭(3)放置在刀庫輪(2)上時，所述刀頭(3)的長度方向和刀庫輪(2)的軸線平行，所述旋轉臂(12)上設有用于夾持刀頭(3)的夾具(121)，其特征在于：所述刀庫輪(2)上轉動設置有多個存刀塊(23)，所述刀頭(3)位于存刀塊(23)上，所述存刀塊(23)相對刀庫輪(2)的轉動軸線和刀庫輪(2)的軸線垂直，所述機架(1)上設有用于控制存刀塊(23)轉動的控制機構(4)，所述控制機構(4)控制存刀塊(23)轉動后，轉動的所述存刀塊(23)上的刀頭(3)的長度方向和旋轉臂(12)的轉動軸線平行。
2.根據權利要求1所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述控制機構(4)包括驅動滑塊(41)，所述驅動滑塊(41)相對刀庫輪(2)滑動連接，所述驅動滑塊(41)和存刀塊(23)背離刀庫輪(2)軸線的一側抵接，所述控制機構(4)還包括用于控制驅動滑塊(41)滑動的驅動組件(42)。
3.根據權利要求2所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述驅動滑塊(41)相對刀庫輪(2)滑動的方向與刀庫輪(2)的軸線平行，所述驅動滑塊(41)包括抵接部(411)和驅動部(412)，所述抵接部(411)位于存刀塊(23)背離刀庫輪(2)軸線的一側，所述驅動部(412)位于存刀塊(23)背離抵接部(411)的一側，所述驅動組件(42)包括推進桿(422)，所述推進桿(422)和機架(1)滑動連接，滑動方向和驅動滑塊(41)的滑動方向一致，所述推進桿(422)的端部和驅動部(412)的端部抵接，所述刀庫輪(2)上固定連接有復位彈簧(421)，所述復位彈簧(421)抵接于驅動滑塊(41)背離推進桿(422)的一側。
4.根據權利要求2或3所述的一種適用于加工中心的自動換刀機構，其特征在于：所述刀頭(3)包括相互固定連接的刀尖(31)和刀座(32)，所述存刀塊(23)上開設有供刀座(32)放入的放置槽(231)，所述刀座(32)上開設有定位環槽(321)，所述存刀塊(23)上且于放置槽(231)內設置有定位彈簧(25)和定位球(251)，所述定位彈簧(25)的一端和存...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋錚，宋娜，楊梓，張寅，王建華，
申請(專利權)人：常州市瑞昱通信設備制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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