一种快速交换刀具的数控机床制造技术

本实用新型专利技术涉及一种快速交换刀具的数控机床，包括数字控制器、输入输出模块、刀库装置以及伺服组件；伺服组件包括伺服驱动器及伺服电机，伺服驱动器根据数字控制器来控制伺服电机动作，伺服电机在伺服驱动器的控制下带动刀库装置旋转；伺服组件还包括编码器，编码器将刀库装置的位置信息反馈至数字控制器。本实用新型专利技术通过设置伺服驱动器和伺服电机，伺服驱动器控制伺服电机启停和加减速；编码器准确记录刀库装置位置并将位置信息反馈给数字控制器。本实用新型专利技术实现全伺服快速自动换刀，极大的提升了刀库换刀时间，换刀时间从相邻刀2.8秒降至1.1秒，最远刀5.5秒降至1.8秒；同时，提高了刀库装置的稳定性和使用寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种快速交换刀具的数控机床，包括数字控制器、输入输出模块、刀库装置以及伺服组件；伺服组件包括伺服驱动器及伺服电机，伺服驱动器根据数字控制器来控制伺服电机动作，伺服电机在伺服驱动器的控制下带动刀库装置旋转；伺服组件还包括编码器，编码器将刀库装置的位置信息反馈至数字控制器。本技术通过设置伺服驱动器和伺服电机，伺服驱动器控制伺服电机启停和加减速；编码器准确记录刀库装置位置并将位置信息反馈给数字控制器。本技术实现全伺服快速自动换刀，极大的提升了刀库换刀时间，换刀时间从相邻刀2.8秒降至1.1秒，最远刀5.5秒降至1.8秒；同时，提高了刀库装置的稳定性和使用寿命。【专利说明】一种快速交换刀具的数控机床
本技术涉及机加工领域，尤其涉及一种快速交换刀具的数控机床。
技术介绍
伴随国家3C、电子、汽车、航天科技等产业的迅猛发展，对数控加工中心的需求也与日俱增，比如智能手机的外壳、按键等外设部件均由CNC数控铣床一次性加工成型。CNC数控设备加工工艺集中铣削外形、钻孔攻牙，每台数控设备均需要若干把刀具，行业内将这类CNC数控机型统称钻孔攻牙机，简称数控机床。数控机床的加工工艺对加工时间要求很高，要求在尽量短的时间完成一道工序，因此每道工序换若干把刀的换刀时间成为瓶颈。现有技术中，通行的数控机床的刀库装置均通过数控系统内部PLC控制外围电气元件，按照刀库装置既定逻辑完成换刀动作。如图1所示，为现有技术中数控机床100的换刀控制原理，其控制过程如下:数控系统101接收选刀指令，经过系统输入输出102发出控制刀库装置的正、反转的指令以及转动的步数，驱动电气元件103输出电压控制刀库装置106，刀库装置106接收到外界电压的同时打开机械刹车器104 ;刀库装置106旋转的同时触发计数器107，当计数器107符合数控系统101的运算的时候，数控系统101发出指令停止驱动电气元件103，刀库装置106断电后由机械刹车器104和电机105制动，完成整个换刀动作。现有技术中，数控机床100只能使用普通电机105和机械制动器104来实现刀库装置106的动力旋转，由于机械制动器104机理是使用摩擦力来制动，导致电机105无法高速旋转，从而造成整个换刀时间延迟和延长，换刀时间很长，影响加工效率。同时，机械制动器104是通过电磁线圈的吸合压迫电机旋转轴来实现制动，存在制动的提前或延后，导致刀库装置106不能准确定位，影响换刀的准确性而造成换刀错误。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中数控机床的刀库装置的换刀时间较长且换刀准确性较差的缺陷，提供一种快速交换刀具的数控机床，能够很好解决上述问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种快速交换刀具的数控机床，包括数字控制器、输入输出模块、刀库装置以及驱动所述刀库装置旋转的伺服组件；伺服组件包括伺服驱动器及伺服电机，所述伺服驱动器根据所述数字控制器来控制所述伺服电机动作，所述伺服电机在所述伺服驱动器的控制下带动所述刀库装置旋转；伺服组件还包括编码器，所述编码器将所述刀库装置的位置信息反馈至所述数字控制器。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，具体地，所述刀库装置包括刀具、用于夹住所述刀具的刀爪、用于固定所述刀爪的刀爪固定架以及驱动所述刀爪固定架的传动组件。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，作为优选，所述传动组件包括蜗轮蜗杆。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，进一步地，所述传动组件还包括减速机，所述伺服电机经过所述减速机减速后通过皮带传动驱动所述蜗轮蜗杆。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，进一步地，所述刀库装置还包括套设在所述刀爪外围的刀盘前盖。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，进一步地，所述刀库装置还包括与所述传动组件固接的外罩。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，作为优选，所述外罩为圆环形，所述外罩上设置有用于标识刀具的数字。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，作为优选，所述外罩上的数字均布环形排列。本技术提供一种快速交换刀具的数控机床，作为优选，所述刀具的数量为十四把。本技术可达到以下有益效果:通过设置伺服驱动器和伺服电机，伺服驱动器自动调整速度环增益，按外围条件控制伺服电机启停和加减速；编码器准确记录刀库装置位置，并将刀库装置的位置信息反馈给数字控制器。本技术实现全伺服快速自动换刀，极大的提升了刀库换刀时间，换刀时间从相邻刀2.8秒降至1.1秒，最远刀5.5秒降至1.8秒；同时，提闻了刀库装置的稳定性和使用寿命，有效提闻工作效率。【专利附图】【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1是现有技术中数控机床的结构示意图；图2是本技术提供的快速交换刀具的数控机床的结构示意图图3是本技术提供的快速交换刀具的数控机床的爆炸示意图；附图标号说明:100、数控机床101、数控系统102、系统输入输出 103、电气元件104、机械刹车器 105、电机106、刀库装置107、计数器200、数控机床201、数字控制器202、输入输出模块 203、伺服驱动器204、伺服电机205、刀库装置206、编码器1、外罩2、刀盘前盖3、刀爪固定架4、蜗轮蜗杆5、刀爪6、减速机【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的【具体实施方式】。如图2、图3所示，本技术提供的快速交换刀具的数控机床的实施例，该数控机床200包括数字控制器201、输入输出模块202、刀库装置205以及驱动刀库装置205旋转的伺服组件。为了实现对刀库装置205的精准控制，如图2所示，伺服组件包括伺服驱动器203及伺服电机204。伺服驱动器203根据数字控制器201来控制伺服电机204动作，伺服电机204在伺服驱动器203的控制下带动刀库装置205旋转。伺服驱动器203能够自动调整速度环增益和速度环增益，可按外围条件调节伺服电机204的加减速时间及启停。为了时时记录刀库装置205的准确物理位置，进一步的，伺服组件还包括编码器206，编码器206将刀库装置205的位置信息反馈至数字控制器201。伺服驱动器203能够接收不同脉冲自动旋转到相对应物理位置，同时具有旋转超差报警和过负载报警功能。在上述技术方案的基础上，具体地，如图3所示，刀库装置205包括刀具(图未示)、用于夹住刀具的刀爪5、用于固定刀爪5的刀爪固定架3以及驱动刀爪固定架3的传动组件。可以理解，此处刀具的数量为若干个。为了将伺服电机204的动力传递给刀库装置205，作为优选，如图2所示，传动组件包括蜗轮蜗杆4。此处蜗轮蜗杆4为封装结构，结构分布合理且精度较高。为了实现伺服电机204与蜗轮蜗杆4的连接，如图3所示，传动组件还包括减速机6，伺服电机204经过减速机6减速后通过皮带传动驱动蜗轮蜗杆4。作为优选，减速机6为行星减速机。进一步的，为了防尘，有效保护刀爪5，如图3所示，刀库装置205还包括套设在刀爪5外围的刀盘前盖2。 再进一步的，刀库装置205还包括与传动组件固接的外罩1，外罩I与蜗轮蜗杆4的轴部固定，因此蜗轮蜗杆4转动一定角度可带动外罩I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速交换刀具的数控机床，其特征在于：包括数字控制器（201）、输入输出模块（202）、刀库装置（205）以及驱动所述刀库装置（205）旋转的伺服组件；伺服组件包括伺服驱动器（203）及伺服电机（204），所述伺服驱动器（203）根据所述数字控制器（201）来控制所述伺服电机（204）动作，所述伺服电机（204）在所述伺服驱动器（203）的控制下带动所述刀库装置（205）旋转；伺服组件还包括编码器（206），所述编码器（206）将所述刀库装置（205）的位置信息反馈至所述数字控制器（201）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高银华，刘海生，夏军，
申请(专利权)人：深圳市创世纪机械有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44