一种加工中心的智能刀库系统和智能刀库系统运行方法技术方案

本发明专利技术属于数控加工中心刀库技术领域，具体涉及一种加工中心的智能刀库系统和智能刀库系统运行方法，该智能刀库系统设置有198个刀具，能够丰富刀具的供应种类和数量，同时，刀具上设置有存储刀具信息的码块，能够实现对损坏刀具的识别，且能够根据码块传递的刀具信息自动更换损坏刀具，实现更换刀具的智能化、自动化，满足不同零件同时加工的需求，并有效缩短换刀时间，提高生产效率；采用本发明专利技术的运行方法控制控制装置、驱动装置、感应装置和换刀装置协调运作，能够精简运行时间，合理使用刀具，避免刀具碰撞，提高刀具的使用寿命和精度，且可通过控制装置统一控制，带动加工中心内置刀库与外置塔式刀库实现动作功能。

An intelligent tool library system and its operation method for machining center

The invention belongs to the technical field of tool library of CNC machining center, in particular to an intelligent tool library system and an operation method of the intelligent tool library system of machining center. The intelligent tool library system is provided with 198 tools, which can enrich the supply types and quantities of tools. At the same time, the tool is provided with a code block for storing tool information, which can realize the identification of damaged tools, and can be based on the code block The transmitted tool information can automatically replace the damaged tool, realize the intelligentization and automation of tool replacement, meet the requirements of simultaneous processing of different parts, effectively shorten the tool change time and improve the production efficiency; the operation method of the invention can be used to control the coordinated operation of the control device, the drive device, the sensing device and the tool change device, which can simplify the operation time, reasonably use the tool and avoid The tool collision can improve the service life and accuracy of the tool, and it can be controlled by the control device to drive the built-in tool magazine and the external tower tool magazine in the machining center to realize the action function.

【技术实现步骤摘要】
一种加工中心的智能刀库系统和智能刀库系统运行方法
本专利技术属于数控加工中心刀库
，具体涉及一种加工中心的智能刀库系统和智能刀库系统运行方法。
技术介绍
现有加工中心的刀库系统均为内置刀库，其中，刀库系统在自动化加工过程中存储刀具和更换刀具，且加工中心都具备自动刀具交换装置(ATC)，当加工中心加工不同工件时，通过ATC对安装于主轴的刀具与刀库系统内存储的刀具自动地进行换刀，并对工件连续地实施各种加工。在刀具交换时，加工中心的刀库系统自动旋转，使刀库系统和主轴中的任一方或双方移动而直接进行刀具的交接，或经由ATC臂进行刀具的交接。但是，现有的加工中心的刀库系统只能存储30把刀具，对于加工零件多的生产线来说无法满足刀具的供应，且由于功能单一，无法识别损坏刀具，影响了工件加工的效率、延长了工件加工的时间。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种加工中心的智能刀库系统和智能刀库系统运行方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种加工中心的智能刀库系统，所述智能刀库系统用于为加工中心加工不同零件提供所需的刀具，所述智能刀库系统包括塔式刀库、驱动装置、感应装置、换刀装置和控制装置；所述塔式刀库包括设置在下端的刀库座和设置在上端的刀盘架，所述刀盘架与所述刀库座活动连接；所述刀盘架设有多层刀盘，且多层刀盘沿上下方向排列，每层所述刀盘的周缘位置均设置有多个刀套单元，所述刀套单元设有零件加工所需刀具；所述驱动装置安装在所述塔式刀库上，用于驱动所述塔式刀库绕自身中心轴旋转；所述感应装置用于感应所述刀具的信息；所述换刀装置用于抓取并更换不同加工零件所需的刀具；所述控制装置与所述驱动装置、所述感应装置和所述换刀装置均可通信地连接。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述刀盘设置有7层，7层所述刀盘共设置有198个所述刀套单元；7层所述刀盘的直径由下至上逐渐减小，每个所述刀套单元均编有单元序号；每个所述刀盘上所述单元序号顺时针增加，7层所述刀盘的所述单元序号由下至上逐层增加。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述塔式刀库上设置有回转支承轴承，所述回转支承轴承包括滑动配合的内圈和外圈；所述内圈与所述刀库座相连，所述外圈与所述刀盘架相连；所述驱动装置包括安装在所述刀库座上的伺服电机和安装在所述伺服电机上的齿轮；所述伺服电机通过所述齿轮与所述外圈啮合，带动所述刀盘架转动。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述感应装置包括码块和传感器；码块设置在所述刀具上，存储有所述刀具的信息，多个所述码块与多个所述刀具一一对应；所述传感器安装在设置在所述塔式刀库的一侧的支架上，用于感应、识别、记忆所述码块存储的所述刀具信息；如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述传感器为多个，多个所述传感器与多层所述刀盘一一对应。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述刀套单元包括有刀套和刀具；所述刀套安装在所述刀盘上，用于为所述刀具提供放置位置，所述刀具与所述刀套活动连接；所述码块安装在所述刀具的刀头和刀柄之间。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述码块镶嵌在所述刀具上，所述刀具信息包括刀具编码、刀具名称、使用时间和刀具健康状态。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述换刀装置包括地轨和沿所述地轨运动的机械手，所述机械手用于夹取或松开所述刀具。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述机械手为六关节机械手。如上所述的加工中心的智能刀库系统，优选地，所述控制装置设置为可编程控制器。本专利技术还提供了一种加工中心的智能刀库系统的运行方法，所述运行方法采用所述的加工中心的智能刀库系统实现，包括：加工中心向控制装置发出换刀请求；控制装置接收换刀请求后对目标刀具进行判断，判断所述目标刀具位于加工中心刀库还是位于外置的塔式刀库；当判断所述目标刀具位于加工中心刀库时，所述控制装置控制加工中心的自动刀具交换装置换刀；当判断所述目标刀具位于所述塔式刀库时，所述控制装置向驱动装置发送指令，所述驱动装置带动所述塔式刀库转动，将所述目标刀具旋转到感应装置前方，并停止旋转，所述感应装置对所述目标刀具进行快速识别、定位；所述感应装置识别到所述目标刀具后向所述控制装置发送反馈信号，所述控制装置控制换刀装置抓取所述目标刀具并送给所述加工中心，同时将换下的刀具放置在所述塔式刀库上。如上所述的加工中心的智能刀库系统的运行方法，优选地，所述控制装置存储有所有刀具的位置信息，所述控制装置向所述驱动装置发送指令前对所述目标刀具的位置信息进行判断，判断后控制所述驱动装置驱动所述塔式刀库正转或反转；每次换刀时，所述塔式刀库的旋转角度不大于180度。如上所述的加工中心的智能刀库系统的运行方法，优选地，所述控制装置控制换刀装置抓取所述目标刀具并送给所述加工中心后，所述控制装置开始计算所述目标刀具的使用时间，并控制所述目标刀具的使用状态。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下优异效果：本专利技术的智能刀库系统能够丰富刀具的供应种类和数量，确保每台加工中心备用198个刀具，并实现对损坏刀具的识别。采用本专利技术的运行方法控制控制装置、驱动装置、感应装置和换刀装置协调运作，能够精简运行时间，合理使用刀具，避免刀具碰撞，提高刀具的使用寿命和精度，且可通过控制装置统一控制，带动加工中心内置刀库与外置塔式刀库实现动作功能。实现更换刀具的智能化、自动化，满足不同零件同时加工的需求，并有效缩短换刀时间，提高生产效率。附图说明图1为本专利技术实施例中加工中心智能刀库系统的塔式刀库结构示意图；图2为本专利技术实施例中驱动装置示意图；图3为本专利技术实施例中换刀装置示意图；图4为本专利技术实施例中刀套单元结构示意图；图5为本专利技术实施例中刀库座和刀盘架的连接示意图；图6为本专利技术智能刀库系统的运行方法的控制流程图。图中：1-塔式刀库，2-刀库座，3-刀盘架，4-刀盘，5-刀套单元，6-驱动装置，7-回转支撑轴承，8-内圈，9-外圈，10-伺服电机，11-齿轮，12-码块，13-刀套，14-刀具，15-刀柄，16-地轨，17-机械手，18-安装孔。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。下面将参考图1至图6并结合实施例来详细说明本专利技术的方案。其中，图1为本专利技术实施例中加工中心智能刀库系统的塔式刀库结构示意图；图2为本专利技术实施例中驱动装置示意图；图3为本专利技术实施例中换刀装置示意图；图4为本专利技术实施例中刀套单元结构示意图；图5为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工中心的智能刀库系统，其特征在于，所述智能刀库系统用于为加工中心加工不同零件提供所需的刀具，所述智能刀库系统包括：/n塔式刀库，所述塔式刀库包括设置在下端的刀库座和设置在上端的刀盘架，所述刀盘架与所述刀库座活动连接；所述刀盘架设有多层刀盘，且多层刀盘沿上下方向排列，每层所述刀盘的周缘位置均设置有多个刀套单元，所述刀套单元设有零件加工所需刀具；/n驱动装置，所述驱动装置安装在所述塔式刀库上，用于驱动所述塔式刀库绕自身中心轴旋转；/n感应装置，所述感应装置用于感应所述刀具的信息；/n换刀装置，所述换刀装置用于抓取并更换不同加工零件所需的刀具；/n控制装置，所述控制装置与所述驱动装置、所述感应装置和所述换刀装置均可通信地连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种加工中心的智能刀库系统，其特征在于，所述智能刀库系统用于为加工中心加工不同零件提供所需的刀具，所述智能刀库系统包括：
塔式刀库，所述塔式刀库包括设置在下端的刀库座和设置在上端的刀盘架，所述刀盘架与所述刀库座活动连接；所述刀盘架设有多层刀盘，且多层刀盘沿上下方向排列，每层所述刀盘的周缘位置均设置有多个刀套单元，所述刀套单元设有零件加工所需刀具；
驱动装置，所述驱动装置安装在所述塔式刀库上，用于驱动所述塔式刀库绕自身中心轴旋转；
感应装置，所述感应装置用于感应所述刀具的信息；
换刀装置，所述换刀装置用于抓取并更换不同加工零件所需的刀具；
控制装置，所述控制装置与所述驱动装置、所述感应装置和所述换刀装置均可通信地连接。


2.根据权利要求1所述的加工中心的智能刀库系统，其特征在于：
所述刀盘设置有7层，7层所述刀盘共设置有198个所述刀套单元；7层所述刀盘的直径由下至上逐渐减小，每个所述刀套单元均编有单元序号；每个所述刀盘上所述单元序号顺时针增加，7层所述刀盘的所述单元序号由下至上逐层增加。


3.根据权利要求1所述的加工中心的智能刀库系统，其特征在于：
所述塔式刀库上设置有回转支承轴承，所述回转支承轴承包括滑动配合的内圈和外圈；所述内圈与所述刀库座相连，所述外圈与所述刀盘架相连；
所述驱动装置包括安装在所述刀库座上的伺服电机和安装在所述伺服电机上的齿轮；所述伺服电机通过所述齿轮与所述外圈啮合，带动所述刀盘架转动。


4.根据权利要求1所述的加工中心的智能刀库系统，其特征在于，所述感应装置包括：
码块，设置在所述刀具上，存储有所述刀具的信息，多个所述码块与多个所述刀具一一对应；
传感器，所述传感器安装在设置在所述塔式刀库的一侧的支架上，用于感应、识别、记忆所述码块存储的所述刀具信息；
优选地，所述传感器为多个，多个所述传感器与多层所述刀盘一一对应。


5.根据权利要求4所述的加工中心的智能刀库系统，其特征在于：
所述刀套单元包括有刀套和刀具；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴晓军，李志叶，刘欢娇，刘佳蓉，
申请(专利权)人：安泰天龙钨钼科技有限公司，安泰天龙天津钨钼科技有限公司，安泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11