一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法技术

本发明专利技术公开了一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法，包括刀库、取刀机构和换刀机构，刀库包括至少两个第一刀夹，以及用于驱动第一刀夹移动至备刀工位的第一刀夹驱动机构；换刀机构包括换刀臂和第一移载机构，第一移载机构与换刀臂相连，用于驱动换刀臂在取刀等待工位与换刀等待工位之间往复移动，换刀臂包括至少两个第二刀夹，以及用于驱动第二刀夹旋转至正对取刀工位或换刀工位的第二刀夹驱动机构；取刀机构包括取刀套和第二移载机构，第二移载机构与取刀套相连，用于驱动取刀套在备刀工位与取刀工位之间往复移动，使取刀套抓取或卸载位于第一刀夹、第二刀夹上的刀柄。本发明专利技术换刀耗时短，换刀效率高。换刀效率高。换刀效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法


[0001]本专利技术涉及数控机床
，尤其涉及一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法。

技术介绍

[0002]数控机床加工中心已广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车以及一些民用领域中工件的加工。
[0003]数控机床加工中心一般采用平置式刀库，包括平置圆盘刀库及平置链式刀库。现有平置式刀库的换刀过程较为复杂，首先将加工过程中需要使用的刀具随夹持其的刀柄按一定方式放入刀库，换刀时当主轴存在刀柄及其夹持的刀具时，主轴先移动到换刀工位，将刀柄及其夹持的刀具还回刀库，再移出换刀工位，接着刀库选刀，主轴再移动到换刀工位取刀。这种换刀方式消耗的换刀时间较长，影响加工节拍，不利于生产效率的提升。
[0004]因此，如何提升数控机床加工中心的换刀效率，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法，换刀耗时短，换刀效率高。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种平置式刀库快速换刀结构，包括刀库、取刀机构和换刀机构，
[0007]所述刀库包括至少两个第一刀夹，以及用于驱动所述第一刀夹移动至备刀工位的第一刀夹驱动机构；
[0008]所述换刀机构包括换刀臂和第一移载机构，所述第一移载机构与换刀臂相连，用于驱动所述换刀臂在取刀等待工位与换刀等待工位之间往复移动，所述换刀臂包括至少两个第二刀夹，以及用于驱动所述第二刀夹旋转至正对取刀工位或换刀工位的第二刀夹驱动机构；
[0009]所述取刀机构包括取刀套和第二移载机构，所述第二移载机构与取刀套相连，用于驱动取刀套在备刀工位与取刀工位之间往复移动，使所述取刀套抓取或卸载位于所述第一刀夹、第二刀夹上的刀柄。
[0010]作为上述方案的改进，所述取刀套包括缸体、滚珠和拉杆，所述拉杆设于所述缸体内，且能够沿所述缸体的轴向滑动，所述缸体侧壁设有滚珠孔，所述拉杆设有与滚珠孔对应的外滚珠槽；
[0011]所述刀柄设有与所述缸体连接的接头，所述接头套设在所述缸体外，且所述接头的内壁开设有内滚珠槽，所述内滚珠槽与所述接头端部设有预设距离，所述滚珠设于所述滚珠孔内，且当所述拉杆在缸体内轴向移动时，所述滚珠能够在内滚珠槽与外滚珠槽之间滑动。
[0012]作为上述方案的改进，所述拉杆的一端设有与所述缸体内壁滑动配合的活塞，所述拉杆外套设有弹性复位件，所述弹性复位件张抵于所述活塞与缸体之间，所述缸体在所述活塞远离所述弹性复位件的一侧设有缸盖，所述活塞、缸盖及缸体形成压力腔，所述缸盖上设有与所述压力腔连通的进气口或进液口。
[0013]作为上述方案的改进，当所述压力腔通入气压或液压，驱动所述活塞向背离所述缸盖一侧移动，所述滚珠滑入所述外滚珠槽内，所述滚珠与所述接头的内壁脱离；
[0014]当所述压力腔停止通入气压或液压，所述弹性复位件驱动所述活塞向靠近所述缸盖一侧移动，所述滚珠与所述拉杆外壁抵接，且滑入所述接头的内滚珠槽内。
[0015]作为上述方案的改进，所述缸体上设有定位座，所述定位座设有与所述接头相适配的容纳腔，所述定位座上设有弹性定位珠，当所述接头伸入所述容纳腔时，所述弹性定位珠与所述接头外壁抵接。
[0016]作为上述方案的改进，所述第二移载机构包括推刀机构，所述推刀机构包括第一驱动缸和安装板，所述安装板与所述取刀套相连，且与所述第一驱动缸的驱动端连接，所述第一驱动缸用于驱动所述取刀套在备刀工位与取刀工位之间往复移动，使所述第一刀夹或第二刀夹夹取所述取刀套上的刀柄。
[0017]作为上述方案的改进，所述安装板包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板与所述第一驱动缸的驱动端连接，所述第二安装板与所述取刀套的缸体固定，所述第一安装板与所述第二安装板滑动连接，所述第二安装板能够相对所述第一安装板沿所述取刀套的轴向滑动；
[0018]所述第二移载机构还包括轴向驱动机构，所述轴向驱动机构包括第二驱动缸，所述第二驱动缸与所述第一安装板固定，所述第一安装板上设有与之铰接的驱动臂，所述驱动臂的一端与所述第二驱动缸的驱动端连接，另一端与所述第二安装板相连，所述第二驱动缸的驱动端伸缩驱动所述第二安装板沿所述取刀套的轴向滑动。
[0019]作为上述方案的改进，所述第一驱动缸与基板固定，所述第一安装板与所述基板滑动连接，所述基板上设有限位块，当所述第一驱动缸驱动所述取刀套移动至备刀工位时，所述第一安装板与所述限位块抵接。
[0020]此外，本专利技术还提供了一种基于上述平置式刀库快速换刀结构的换刀方法，包括
[0021]第一刀夹驱动机构将夹持有目标刀柄的第一刀夹移动至备刀工位，第一移载机构驱动换刀臂移动至取刀等待工位，且第二刀夹驱动机构驱动第二刀夹旋转至正对取刀工位；
[0022]第二移载机构驱动取刀套在备刀工位抓取第一刀夹上的目标刀柄，并移动至取刀工位，使第二刀夹夹持目标刀柄，取刀套卸载第二刀夹上的目标刀柄；
[0023]第一移载机构驱动换刀臂移动至换刀等待工位，第二刀夹驱动机构驱动空载的第二刀夹旋转至正对换刀工位；
[0024]主轴移动至换刀工位，使空载的第二刀夹夹持待还刀柄，第二刀夹驱动机构驱动夹持有目标刀柄的第二刀夹旋转至换刀工位，使主轴完成换刀。
[0025]作为上述方案的改进，还包括
[0026]第一移载机构驱动换刀臂移动至取刀等待工位，且第二刀夹驱动机构驱动第二刀夹旋转至正对取刀工位；
[0027]第二移载机构驱动取刀套在取刀工位抓取第二刀夹上的待还刀柄，并移动至备刀工位，使第一刀夹夹持待还刀柄，取刀套卸载第一刀夹上的待还刀柄。
[0028]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0029]本专利技术提供了一种平置式刀库快速换刀结构，通过改变换刀工位的位置，在刀库与主轴之间设置取刀机构和换刀机构，在主轴移动至换刀工位前，就完成了备刀、取刀及换刀等待工作，主轴移动至换刀工位时换刀臂上空载的第二刀夹可以直接夹持待还刀柄，并将目标刀柄转动至换刀工位，使主轴完成换刀；
[0030]整个换刀过程主轴不必等待还刀、备刀过程，且换刀过程主轴产生的位移少，大大减少了换刀消耗时长，帮助提升生产效率。
附图说明
[0031]图1是本专利技术一种平置式刀库快速换刀结构一实施例的结构示意图；
[0032]图2是图1的立体结构示意图；
[0033]图3是图2的换刀机构的结构示意图；
[0034]图4是图2的取刀套抓取刀柄时的纵截面结构示意图；
[0035]图5是图2的第二移载机构的结构示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0037]如图1和图2所示，本专利技术提供了一种平置式刀库1快速换刀结构的一实施例，包括刀库1、取刀机构2和换刀机构3。所述刀库1包括至少两个第一刀夹11，以及用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平置式刀库快速换刀结构，其特征在于，包括刀库、取刀机构和换刀机构，所述刀库包括至少两个第一刀夹，以及用于驱动所述第一刀夹移动至备刀工位的第一刀夹驱动机构；所述换刀机构包括换刀臂和第一移载机构，所述第一移载机构与换刀臂相连，用于驱动所述换刀臂在取刀等待工位与换刀等待工位之间往复移动，所述换刀臂包括至少两个第二刀夹，以及用于驱动所述第二刀夹旋转至正对取刀工位或换刀工位的第二刀夹驱动机构；所述取刀机构包括取刀套和第二移载机构，所述第二移载机构与取刀套相连，用于驱动取刀套在备刀工位与取刀工位之间往复移动，使所述取刀套抓取或卸载位于所述第一刀夹、第二刀夹上的刀柄。2.根据权利要求1所述的平置式刀库快速换刀结构，其特征在于，所述取刀套包括缸体、滚珠和拉杆，所述拉杆设于所述缸体内，且能够沿所述缸体的轴向滑动，所述缸体侧壁设有滚珠孔，所述拉杆设有与滚珠孔对应的外滚珠槽；所述刀柄设有与所述缸体连接的接头，所述接头套设在所述缸体外，且所述接头的内壁开设有内滚珠槽，所述内滚珠槽与所述接头端部设有预设距离，所述滚珠设于所述滚珠孔内，且当所述拉杆在缸体内轴向移动时，所述滚珠能够在内滚珠槽与外滚珠槽之间滑动。3.根据权利要求2所述的平置式刀库快速换刀结构，其特征在于，所述拉杆的一端设有与所述缸体内壁滑动配合的活塞，所述拉杆外套设有弹性复位件，所述弹性复位件张抵于所述活塞与缸体之间，所述缸体在所述活塞远离所述弹性复位件的一侧设有缸盖，所述活塞、缸盖及缸体形成压力腔，所述缸盖上设有与所述压力腔连通的进气口或进液口。4.根据权利要求3所述的平置式刀库快速换刀结构，其特征在于，当所述压力腔通入气压或液压，驱动所述活塞向背离所述缸盖一侧移动，所述滚珠滑入所述外滚珠槽内，所述滚珠与所述接头的内壁脱离；当所述压力腔停止通入气压或液压，所述弹性复位件驱动所述活塞向靠近所述缸盖一侧移动，所述滚珠与所述拉杆外壁抵接，且滑入所述接头的内滚珠槽内。5.根据权利要求2所述的平置式刀库快速换刀结构，其特征在于，所述缸体上设有定位座，所述定位座设有与所述接头相适配的容纳腔，所述定位座上设有弹性定位珠，当所述接头伸入所述容纳腔时，所述弹性定位珠与所述接头外壁抵接。6.根据权利要求1所述的平置式刀库快速换刀结构，其特征在于，所述第二移...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧贵源，梁智棠，范源超，冼永峰，包智成，
申请(专利权)人：广东普拉迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：