通过机械臂摆动换刀的数控机床制造技术

本实用新型专利技术属于数控机床领域，具体提供一种通过机械臂摆动换刀的数控机床。本实用新型专利技术旨在解决现有斗笠式刀库换刀系统在工作过程中换刀时间慢、换刀步骤多等问题，本实用新型专利技术的通过机械臂摆动换刀的数控机床包括机械臂与所述机械臂转动连接的刀盘，机械臂的固定端设置有第一电机，自由端设置有第二电机，第一电机驱动机械臂摆动，第二电机驱动刀盘转动。第一电机通过齿轮箱体控制机械臂摆动，机械臂具有弧度，因此旋转角度很小，机床主轴不左右移动，换刀后可直接工作，因而大幅度减少了换刀时间，优化了换刀步骤，使机床可以更高效地工作。

Numerically controlled machine tool for oscillating tool change by mechanical arm

The utility model belongs to the field of numerical control machine tools, in particular to a numerical control machine tool for swinging and changing tools through a mechanical arm. The utility model aims to solve the toolchange system in the working process of the tool change time is slow, change the knife step problems such as prior art type knife of the utility model through the arm swing of CNC machine tool change including the mechanical arm and the mechanical arm rotating cutter connection, mechanical arm fixed end is provided with a the first motor, the free end is provided with a motor second, a first motor driven mechanical arm swing, second motor drive cutter rotation. The first motor to control the mechanical arm to swing through the gear box, the manipulator has radian, so the rotation angle is small, the spindle does not move around, change the knife directly after work, thus greatly reduce the tool change time, optimize the tool change steps, so that the machine can work more efficiently.

【技术实现步骤摘要】
通过机械臂摆动换刀的数控机床
本技术属于数控机床领域，具体提供一种通过机械臂摆动换刀的数控机床。
技术介绍
随着加工技术的不断发展，数控机床成为最普遍的加工设备。数控机床通过刀库系统更换不同的刀具可以很好地解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。自动换刀装置已经成为数控机床不可忽视的重要部件。随着切削速度的提高，切削时间的减少，换刀速度大大影响着数控机床的工作效率。目前，应用较广泛的是斗笠式刀库系统，斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；接着主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。斗笠式刀库系统的不足之处是斗笠式刀库一般在主轴头附近，换刀时需要主轴方向的上下动作，占用工作时间，降低了工作效率，也影响主轴方向的工作行程范围。另外，换刀步骤繁多也大大影响了工作效率。相应地，本领域需要一种新的数控机床来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决换刀时主轴的平移及上下动作造成换刀步骤繁多的问题，本技术提供了一种通过机械臂摆动换刀的数控机床，其特征在于，所述数控机床包括以可转动方式设置在机床立柱上的机械臂和连接到所述机械臂的自由端的刀盘，所述刀盘上设置有刀具并且能够相对于所述机械臂的自由端旋转，所述机械臂的固定端设置有第一电机，所述机械臂的自由端设置有第二电机，所述第一电机驱动所述机械臂摆动，所述第二电机驱动所述刀盘旋转，所述机械臂为弧形结构，机床主轴位于所述弧形的圆心所在的一侧。在上述通过机械臂摆动换刀的数控机床的优选实施方式中，所述数控机床还包括齿轮箱体，所述机械臂借助所述齿轮箱体连接到所述机床立柱上，在工作过程中所述第一电机驱动所述齿轮箱体，所述齿轮箱体带动所述机械臂摆动。在上述通过机械臂摆动换刀的数控机床的优选实施方式中，所述数控机床还包括设置在所述第一电机上并且用于控制所述第一电机的第一高精度编码器，在工作过程中，所述第一电机在所述第一高精度编码器的控制下经由所述齿轮箱体驱动所述机械臂摆动。在上述通过机械臂摆动换刀的数控机床的优选实施方式中，所述数控机床还包括设置在所述第二电机上并且用于控制所述第二电机的第二高精度编码器，在工作过程中，所述第二电机在所述第二高精度编码器的控制下驱动所述刀盘旋转。本领域技术人员能够理解的是，在本技术的优选技术方案中，第一电机通过齿轮箱体控制机械臂摆动，且机械臂带有弧度，水平旋转角度小。另外，主轴在换刀过程中不进行左右移动，换刀后可直接进行工作，因而大大减少了刀库换刀时间，优化了换刀步骤且不影响机床主轴的工作行程，使机床工作可以高效进行。换句话说，本专利技术通过机械臂向机床主轴运动改变了现有技术中主轴向刀库运动，换刀效率大幅度提升，且不影响机床主轴接下来的加工任务。附图说明图1是本技术的通过机械臂摆动换刀的数控机床的仰视图。具体实施方式下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1所示，本技术的通过机械臂摆动换刀的数控机床包括连接到机床立柱8上的机械臂3和与所述机械臂3的自由端可转动地连接的刀盘5，机械臂3的固定端设置有第一电机1，机械臂3的自由端上设置有第二电机4，所述第一电机5控制机械臂3摆动，所述第二电机4驱动刀盘5转动。继续参阅图1，所述数控机床还包括齿轮箱体2，所述齿轮箱体2与所述机械臂3啮合，在工作过程中，所述第一电机1提供动力，驱动所述齿轮箱体2，所述齿轮箱体2带动所述机械臂3摆动。继续参阅图1，所述数控机床还包括设置在所述第一电机1上并且用于控制所述第一电机1的第一高精度编码器(图中未示出)，在工作过程中，所述第一电机1在所述第一高精度编码器的控制下，驱动所述机械臂3，使机械臂3能够摆动到机床主轴7下方，并握住机床主轴7上的待更换刀具(图中未示出)，整个过程无需机床主轴7水平移动，加快了换刀速度。继续参阅图1，所述机械臂3还包括设置在所述第二电机4上并且用于控制所述第二电机4的第二高精度编码器，在工作过程中，所述第二电机4在所述第二高精度编码器的控制下，驱动刀盘5旋转到指定位置。换刀时，机床主轴7先到达换刀位置，电机4通过编码器定位到机床主轴7上刀柄所在刀盘的位置，然后电机1通过齿轮箱体2驱动机械臂3转动到机床主轴7下方，握住机床主轴7上的刀柄，机床主轴7向上移动(图1中垂直纸面向内的方向)，离开刀柄，电机4带动刀盘5旋转到所需要的刀号，机床主轴7下移(图1中垂直纸面向外的方向)，装入刀柄，电机1使机械臂离开，完成换刀。继续参阅图1，所述机械臂3优选地为弧形结构且偏向机床主轴7的方向，即机床主轴7位于该弧形的圆心所在一侧，这使得机械臂3的旋转角度变小，加快了换刀时间。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过机械臂摆动换刀的数控机床，其特征在于，所述数控机床包括以可转动方式设置在机床立柱上的机械臂和连接到所述机械臂的自由端的刀盘，所述刀盘上设置有刀具并且能够相对于所述机械臂的自由端旋转，所述机械臂的固定端设置有第一电机，所述机械臂的自由端设置有第二电机，所述第一电机驱动所述机械臂摆动，所述第二电机驱动所述刀盘旋转，所述机械臂为弧形结构，机床主轴位于所述弧形的圆心所在的一侧。

【技术特征摘要】
1.一种通过机械臂摆动换刀的数控机床，其特征在于，所述数控机床包括以可转动方式设置在机床立柱上的机械臂和连接到所述机械臂的自由端的刀盘，所述刀盘上设置有刀具并且能够相对于所述机械臂的自由端旋转，所述机械臂的固定端设置有第一电机，所述机械臂的自由端设置有第二电机，所述第一电机驱动所述机械臂摆动，所述第二电机驱动所述刀盘旋转，所述机械臂为弧形结构，机床主轴位于所述弧形的圆心所在的一侧。2.根据权利要求1所述的通过机械臂摆动换刀的数控机床，其特征在于，所述数控机床还包括齿轮箱体，所述机械臂借助所述齿轮箱体连接到所述机床立柱上，在工...

【专利技术属性】
技术研发人员：项久鹏，郭志，
申请(专利权)人：北京超同步伺服股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11