本发明专利技术涉及刀库换刀技术领域，尤其涉及一种联动式刀库换刀装置及其换刀方法，包括圆盘刀库和换刀臂机构；圆盘刀库包括刀库驱动组件，用于驱动刀盘旋转选刀；换刀臂机构包括刀臂驱动组件，用于驱动交换臂旋转扣刀；圆盘刀库和换刀臂机构设置在主轴两侧，且圆盘刀库的转动轴平行于交换臂的旋转轴；换刀臂机构沿主轴的轴线方向滑动设置，用于圆盘刀库与主轴之间进行往复移动供刀。本发明专利技术中换刀臂机构与圆盘刀库的设置在主轴两侧，改变了换刀装置在机床内的安装位置，避免了对主轴支撑梁刚性的影响，且换刀臂机构在圆盘刀库与主轴之间往复移动供刀，简化了刀库与主轴之间刀具更换的控制程序，有效避免了交换臂撞击刀库的现象发生。有效避免了交换臂撞击刀库的现象发生。有效避免了交换臂撞击刀库的现象发生。
A tool changing device of linkage tool magazine and its tool changing method
【技术实现步骤摘要】
一种联动式刀库换刀装置及其换刀方法
[0001]本专利技术涉及刀库换刀
，尤其涉及一种联动式刀库换刀装置及其换刀方法。
技术介绍
[0002]刀库及其换刀系统是提供自动化加工过程中所需储刀及换刀需求的一种装置，是数控加工中心的核心部件。其自动换刀机构及刀具存储功能，改变了传统以人为主的生产方式，减少了非切削时间，提高了加工效率，降低了生产成本。刀库其有电脑程序控制，可以完成各种不同的加工需求，如钻孔、铣削、攻牙、镗孔等，刀库和机械手执行的动作多、速度快、对定位精度要求高。在复杂零件加工的过程中，需要频繁的更换刀具，这就使得刀库及其自动换刀系统成为影响加工中心可靠性的薄弱环节。
[0003]刀库及自动化换刀系统主要包括刀库、机械手换刀装置和驱动装置等。刀库的作用是存储各种刀具，并在数控系统的控制下，实现选刀功能，把待换刀具送到指定刀位。国内外比较常用的刀库有圆盘式刀库、斗笠式刀库、链式刀库和转塔式刀库等。圆盘式刀库结构简单、紧凑、易控制，应用比较广泛。机械手使自动换刀装置的主要执行部件，主要作用是实现刀具在主轴与刀库之间的自动交换，驱动装置则是驱动刀库和机械手动作、实现其功能的机构，有液压、电机、气缸三种方式。
[0004]但是现有的机械手换刀组件和刀库安装固定在主轴的支撑梁同侧的位置，对主轴支撑梁的刚性造成损坏，影响主轴加工精度，且由于换刀臂的旋转换刀平面垂直于刀盘面，刀盘内刀套需要转动90度实现换刀臂顺利扣刀，导致控制系统较为繁琐，一旦换刀多段动作中途出现异常停止，容易发生机械手的换刀臂撞击刀库的现象，造成巨大损失。
[0005]鉴于上述问题的存在，本专利技术人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种联动式刀库换刀装置及其换刀方法，使其更具有实用性。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种联动式刀库换刀装置及其换刀方法，解决现有的换刀机构在机床内安装对主轴支撑梁的影响，以及控制系统较复杂，导致换刀臂易出现撞击刀库现象的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种联动式刀库换刀装置，包括圆盘刀库和换刀臂机构；所述圆盘刀库包括刀库驱动组件，用于驱动刀盘旋转选刀；所述换刀臂机构包括刀臂驱动组件，用于驱动交换臂旋转扣刀；所述圆盘刀库和所述换刀臂机构设置在主轴两侧，且所述圆盘刀库旋转选刀的转动轴平行于所述交换臂旋转扣刀的旋转轴；所述换刀臂机构沿主轴的轴线方向滑动设置，用于圆盘刀库与主轴之间进行往复
移动供刀。
[0008]进一步地，所述圆盘刀库沿所述换刀臂机构滑动运动方向同轴设置多个。
[0009]进一步地，所述圆盘刀库还包括支撑立柱，所述刀盘竖直设置在所述支撑立柱的一侧；所述刀盘沿外边缘的圆周方向设有若干刀套。
[0010]进一步地，所述刀盘靠近所述支撑立柱的一侧面上同轴设有定位盘，位于所述定位盘的圆周方向设有若干定位筒；所述定位筒与对应的所述刀套沿径向对齐。
[0011]进一步地，位于所述支撑立柱上方设有与所述定位盘的一所述定位筒对应的定位油缸；当所述刀盘选刀结束后，所述定位油缸的驱动杆伸入所述定位筒的通孔内，用以限制所述刀盘的转动。
[0012]进一步地，所述换刀臂机构还包括滑动座，包括呈夹角设置的固定部和安装部，其夹角为钝角；所述固定部垂直于滑轨的方向设置，所述安装部设置在所述固定部的端部，且所述安装部呈垂直设置；所述交换臂设置在所述安装部的顶部，其转动平面平行于所述刀盘。
[0013]进一步地，所述交换臂上设有用于换刀点锁刀和松刀的顶推机构。
[0014]本专利技术还提供一种联动式刀库换刀装置的换刀方法，所述换刀方法包括以下步骤：刀盘选刀：圆盘刀库获取换刀信号开始逆时针旋转选刀，同时换刀臂机构向前平移至所需换刀的刀盘待换刀位置；交换臂扣刀：待圆盘刀库选刀结束后，定位油缸伸入定位盘的定位筒内，交换臂的换刀点通过顶推组件松刀，其第一换刀点从初始原点位置逆时针旋转至第一扣刀位置实现扣刀；刀盘拔刀：交换臂的第一换刀点锁刀，刀盘上刀套松刀，换刀臂机构带动交换臂在滑轨上向后平移至空处；交换臂由初始原点位置至第二原点位置转换：交换臂在刀臂驱动组件的驱动作用下顺时针旋转回到初始原点位置，接着继续逆时针旋转180
°
使交换臂至第二原点位置；主轴扣刀：交换臂平移至主轴前侧，处于交换臂下方的第二换刀点通过顶推组件松刀，并逆时针旋转90
°
至第二扣刀位置，与主轴实现扣刀；主轴拔刀：交换臂的第二换刀点锁刀，主轴松刀，换刀臂机构带动交换臂在滑轨上远离主轴方向平移至空处；主轴拉刀：主轴拔刀后的交换臂逆时针旋转180
°
，使第一换刀点位于主轴的延长线上，交换臂朝向主轴方向平移，第一换刀点的刀具刀柄插入主轴，交换臂松刀，主轴拉刀，交换臂顺时针旋转90
°
回到初始原点位置，换刀臂机构平移至空处；刀盘还刀：交换臂逆时针旋转180
°
使交换臂处于第二原点位置，交换臂逆时针旋转至第一扣刀位置，刀盘上空刀套松刀，交换臂平移至刀盘的第一扣刀位置，交换臂插刀，刀套锁刀，交换臂通过顶推组件松刀，交换臂顺时针旋转回到第二原点位置，换刀臂机构平
移至空处；交换臂由第二原点位置至初始原点位置转换：交换臂在刀臂驱动组件的驱动作用下逆时针旋转180
°
回到初始原点位置，完成刀库与主轴之间的刀具交换。
[0015]进一步地，交换臂在初始原点位置和第二原点位置时呈竖直状态；初始原点位置时，交换臂的第一换刀点位于下方，第二换刀点位于上方；第二原点位置时，交换臂的第一换刀点位于上方，第二换刀点位于下方。
[0016]进一步地，在刀盘选刀之前，调整换刀臂机构与圆盘刀库和主轴的扣刀点之间相关位置，具体包括以下步骤：步骤一、校正换刀臂机构的换刀点与主轴扣刀点的位置：1.1、将百分表固定在主轴上，百分表的检测头检测旋转状态下交换臂两端的平直度（平直度在0.10mm以内）；1.2、采用三段式校刀器调整换刀臂机构的换刀点相对主轴扣刀点的位置：将A件和B件分别安装在主轴和交换臂上，用C件的插入A件和B件的中心孔中，通过松紧度判断换刀点和扣刀点的中心重合度，从而调节换刀臂机构的位置，直至C件的松紧度适中；步骤二、校正换刀臂机构的换刀点与圆盘刀库扣刀点的位置：2.1、换刀臂移动至圆盘刀库换刀位置，将百分表固定在换刀臂机构上，百分表的检测头检测旋转状态下刀盘的平面度（平面度在0.15mm以内）；2.2、采用三段式校刀器调整刀盘扣刀点相对换刀臂机构的换刀点的位置：在交换臂的锁刀口安装B件，刀盘的刀套内安装A件，交换臂和刀盘均旋转至扣刀位置，平移刀盘使刀套内孔与交换臂锁刀口中心对齐，将C件通过B件进入到A件，通过松紧度判断换刀臂锁刀口和刀套的中心重合度，从而调节刀盘的位置，直至C件的松紧度适中。
[0017]本专利技术的有益效果为：本专利技术中换刀臂机构与圆盘刀库的设置在主轴两侧，改变了换刀臂机构与圆盘刀库在机床本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种联动式刀库换刀装置，包括圆盘刀库和换刀臂机构，其特征在于；所述圆盘刀库包括刀库驱动组件，用于驱动刀盘旋转选刀；所述换刀臂机构包括刀臂驱动组件，用于驱动交换臂旋转扣刀；所述圆盘刀库和所述换刀臂机构设置在主轴两侧，且所述圆盘刀库旋转选刀的转动轴平行于所述交换臂旋转扣刀的旋转轴；所述换刀臂机构沿主轴的轴线方向滑动设置，用于圆盘刀库与主轴之间进行往复移动供刀。2.根据权利要求1所述的联动式刀库换刀装置，其特征在于，所述圆盘刀库沿所述换刀臂机构滑动运动方向同轴设置多个。3.根据权利要求1所述的联动式刀库换刀装置，其特征在于，所述圆盘刀库还包括支撑立柱，所述刀盘竖直设置在所述支撑立柱的一侧；所述刀盘沿外边缘的圆周方向设有若干刀套。4.根据权利要求3所述的联动式刀库换刀装置，其特征在于，所述刀盘靠近所述支撑立柱的一侧面上同轴设有定位盘，位于所述定位盘的圆周方向设有若干定位筒；所述定位筒与对应的所述刀套沿径向对齐。5.根据权利要求4所述的联动式刀库换刀装置，其特征在于，位于所述支撑立柱上方设有与所述定位盘的一所述定位筒对应的定位油缸；当所述刀盘选刀结束后，所述定位油缸的驱动杆伸入所述定位筒的通孔内，用以限制所述刀盘的转动。6.根据权利要求1所述的联动式刀库换刀装置，其特征在于，所述换刀臂机构还包括滑动座，包括呈夹角设置的固定部和安装部，其夹角为钝角；所述固定部垂直于滑轨的方向设置，所述安装部设置在所述固定部的端部，且所述安装部呈垂直设置；所述交换臂设置在所述安装部的顶部，其转动平面平行于所述刀盘。7.根据权利要求6所述的联动式刀库换刀装置，其特征在于，所述交换臂上设有用于换刀点锁刀和松刀的顶推机构。8.应用如权利要求1
‑
7任一项所述的联动式刀库换刀装置的换刀方法，其特征在于，所述换刀方法包括以下步骤：刀盘选刀：圆盘刀库获取换刀信号开始逆时针旋转选刀，同时换刀臂机构向前平移至所需换刀的刀盘待换刀位置；交换臂扣刀：待圆盘刀库选刀结束后，定位油缸伸入定位盘的定位筒内，交换臂的换刀点通过顶推组件松刀，其第一换刀点从初始原点位置逆时针旋转至第一扣刀位置实现扣刀；刀盘拔刀：交换臂的第一换刀点锁刀，刀盘上刀套松刀，换刀臂机构带动交换臂在滑轨上向后平移至空处；交换臂由初始原点位置至第二原点位置转换：交换臂在刀臂驱动组件的驱动作用下顺时针旋转回到初始原点位置，接着继续逆时针旋转180
°
使交换臂至第二原点位置；主轴扣刀：交换臂平移至主轴前侧，处于交换臂下方的第二换刀点通过顶推组件松刀，并逆时针旋转90<...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，朱建国，刘涛，张海见，
申请(专利权)人：冈田精机丹阳有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。