本发明专利技术涉及一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，属于数控机床技术领域，包括：立柱、主轴组件、刀库组件、换刀机械手及刀具拉紧机构，立柱滑动连接在床身上；主轴组件滑动连接在立柱上且可放置两种直径不同的刀具；刀库组件位于主轴组件的一侧且固定在床身上，刀库组件可拆卸连接有两种直径不同的刀具；换刀机械手固定在刀库组件靠近主轴组件的一侧上且两端均为两个夹持端。本发明专利技术通过换刀机械手的两个夹持端同时夹持刀库组件上的刀具和主轴组件上的刀具，可以将主轴组件上的刀具和刀库组件上的刀具相互交换，从而完成数控机床的自动换刀工作，并在刀具交换过程中实现防错识别，提高双直径刀柄交换的可靠性。提高双直径刀柄交换的可靠性。提高双直径刀柄交换的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置
[0001]本专利技术涉及数控机床
，特别涉及一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置。
技术介绍
[0002]数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工的零件进行加工，主要的做法为把零件的加工工艺路程、工艺参数、刀具的运行轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。
[0003]目前，数控机床常需要加工复杂型面的零件，为了避免加工停机，常需要在线更换加工刀具，常用的刀具更换方法为：将刀库内的刀具进行数字编号，利用换刀机械手抓取加工主轴上的刀具，并将刀库中相应编号的刀具安装到主轴内，从而自动完成刀具切换，例如专利号为：YN114749972Z，名称为：一种具有自动换刀功能的数控机床；但是上述换刀方式需要具有六轴移动的机械手才能自主完成换刀，造成机械手制造成本较高；而且现有数控机床并未设置防错识别组件，导致机械手换刀后，机床无法判断换刀是否正确；此外，随着重点领域硬脆材料及复合材料的广泛使用，高档数控加工中心配置超声加工刀具用于多工序复杂零件的加工已成为发展趋势，常规刀具(常规直径)与超声刀具(超大直径)的高度集成实现不同类刀具的自动交换是机床智能化水平提高的关键技术方向。
[0004]因此，如何设计一种具有低成本且具备防错识别能力的数控机床自动换刀装置，以实现不同直径刀具的可靠性自动交换是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，解决现有数控机床换刀设备制作成本高且不具备换刀防错识别能力的技术问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下，一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，数控机床包括床身，所述床身的冠状轴为X轴、垂直轴为Y轴、矢状轴为Z轴，包括：立柱、主轴组件、刀库组件、换刀机械手及刀具拉紧机构，
[0007]所述立柱沿所述Z轴方向滑动连接在所述床身上；所述主轴组件沿所述Y轴方向滑动连接在所述立柱上且沿所述Z轴方向延伸的一端端部具有主轴锥孔，所述主轴锥孔和所述主轴组件对应所述主轴锥孔外周侧的端部可放置直径不同的刀具；所述刀库组件位于所述主轴组件的一侧且固定在所述床身上，所述刀库组件内沿所述Y轴方向移动有可拆卸的两种直径不同的所述刀具；
[0008]所述换刀机械手固定在所述刀库组件靠近所述主轴组件的一侧上且沿所述X轴方向延伸的两端均为两个夹持端，所述换刀机械手的两个夹持端可分别夹持所述刀库组件上的所述刀具和所述主轴组件上的所述刀具并交换所述刀库组件上的所述刀具和所述主轴组件上的所述刀具；所述刀具拉紧机构固定在所述主轴锥孔内且其拉紧端可夹紧或者松开
所述主轴组件上的所述刀具。
[0009]本专利技术的有益效果是：通过换刀机械手的两个夹持端同时夹持刀库组件上的刀具和主轴组件上的刀具，由于主轴组件可沿Y轴方向移动，当主轴组件与换刀机械手在X轴方向对齐后，立柱沿Z方向移动、刀具拉紧机构松开主轴组件上的刀具，此时，换刀机械手可夹持并交换刀库组件上的刀具和主轴组件上的刀具，随后拉紧机构夹持更换后的刀具，可完成数控机床的自动换刀工作，避免使用制作成本高、运维成本高的六轴机械手更换刀具，降低数控机床自动换刀装置的制作成本和后期的维护成本。
[0010]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0011]进一步，还包括第一接近开关，所述第一接近开关对应所述主轴锥孔的外侧固定在所述主轴组件沿所述Z轴方向延伸的一端端部。
[0012]采用上述进一步的有益效果是:通过将第一接近开关置于主轴锥孔的外侧且固定在主轴组件沿Z轴方向延伸的一端端部，当安装较大直径的刀具时，第一接近开关可检测到相应信号，并提示操作人员换刀正确，反之第一接近开关未检测到相应信号则提醒操作人员换刀错误。
[0013]进一步，所述主轴组件包括滑动座和主轴，所述滑动座沿所述Y轴方向滑动连接在所述立柱上；所述主轴沿所述Z轴方向转动连接在所述滑动座上且其一端伸出所述滑动座；所述主轴锥孔设置在所述主轴伸出所述滑动座的伸出端的端部，所述第一接近开关固定在所述主轴伸出所述滑动座的伸出端的端部。
[0014]采用上述进一步的有益效果是:通过将主轴沿Z轴方向转动连接在滑动座上，由于滑动座沿Y轴方向滑动连接在立柱上，可以带动主轴沿Y轴方向移动，进而将主轴与换刀机械手在X轴方向对齐。
[0015]进一步，所述刀库组件包括刀库盒体、转轮、环形传送链及两种内孔直径不同的刀套，所述刀库盒体位于主轴伸出所述滑动座的伸出端的一侧且沿所述Y轴方向固定在所述床身上；所述刀库盒体靠近所述主轴伸出端的一侧设有刀具进出口；所述转轮为两个且两个所述转轮沿所述Y轴方向相隔转动连接在所述刀库盒体内；所述环形传送链转动连接在两个所述转轮上；两种所述刀套远离所述滑动座的一端均为刀具进口且靠近所述主轴的一侧均具有贯穿所述刀具进口端的刀具出孔；两种直径不同的所述刀具分别适配可拆卸插接在两种直径不同的所述刀套内；所述换刀机械手固定在所述刀库盒体靠近所述主轴的一侧且其两个夹持端均可依次伸入或者穿出所述刀具进出口和所述刀具出孔。
[0016]采用上述进一步的有益效果是:利用环形传送链带动两种刀套沿Y轴方向移动，可以在Y轴方向对应刀具进出口处更换不同直径的刀具，以便换刀机械手伸入或穿出刀具进出口和刀具出孔，更换需要的刀具。
[0017]进一步，所述换刀机械手包括固定板、旋转臂、两个油缸和两个夹爪，所述固定板固定在所述刀库盒体靠近所述主轴的一侧；所述旋转臂通过转轴以所述Z轴为旋转轴线转动连接在所述固定板远离所述滑动座的一端面；两个所述油缸分别固定在所述旋转臂的两端且其输出端均沿所述X轴方向往复移动；两个所述夹爪为所述换刀机械手的两个夹持端，两个所述夹爪分别固定在两个所述油缸的输出端且可沿所述X轴方向往复移动并依次伸入或者穿出所述刀具进出口和所述刀具出孔。
[0018]采用上述进一步的有益效果是：待主轴组件与换刀机械手在X轴方向对齐后，固定
在旋转臂两端的两个油缸可同时沿X轴方向伸长，并带动两个夹爪沿X轴方向移动，以分别夹持夹持刀套内的刀具和主轴锥孔上的刀具，随后油缸沿X轴方向收缩、旋转臂以Z轴为旋转轴线转动，可交换刀套内的刀具和主轴锥孔上的刀具，最后油缸沿X轴方向伸长、刀具拉紧机构的拉紧端沿Z轴方向拉紧并夹持主轴锥孔上的刀具，可将交换后的刀具分别固定至刀套内和主轴锥孔相应位置。
[0019]进一步，两种所述刀套的换刀基准面相同，所述换刀机械手还包括安装板和第二接近开关，所述安装板固定在所述固定板靠近所述滑动座的另一端面；所述第二接近开关固定在所述安装板靠近所述夹爪的一端面且与靠近所述刀库盒体的所述夹爪之间具有预定距离。
[0020]采用上述进一步的有益效果是:当需要更换的刀具长度不一致时，由于刀套的换刀基准面相同，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，数控机床包括床身(1)，所述床身(1)的冠状轴为X轴、垂直轴为Y轴、矢状轴为Z轴，其特征在于，包括：立柱(2)、主轴组件(3)、刀库组件(5)、换刀机械手(6)及刀具拉紧机构(7)，所述立柱(2)沿所述Z轴方向滑动连接在所述床身上(1)；所述主轴组件(3)沿所述Y轴方向滑动连接在所述立柱(2)上且沿所述Z轴方向延伸的一端端部具有主轴锥孔(321)，所述主轴锥孔(321)和所述主轴组件(3)对应所述主轴锥孔(321)外周侧的端部可放置直径不同的刀具(8)；所述刀库组件(5)位于所述主轴组件(3)的一侧且固定在所述床身(1)上，所述刀库组件(5)内沿所述Y轴方向移动有可拆卸的两种直径不同的所述刀具(8)；所述换刀机械手(6)固定在所述刀库组件(5)靠近所述主轴组件(3)的一侧上且沿所述X轴方向延伸的两端均为两个夹持端，所述换刀机械手(6)的两个夹持端可分别夹持所述刀库组件(5)上的所述刀具(8)和所述主轴组件(3)上的所述刀具(8)并交换所述刀库组件(5)上的所述刀具(8)和所述主轴组件(3)上的所述刀具(8)；所述刀具拉紧机构(7)固定在所述主轴锥孔(321)内且其拉紧端可夹紧或者松开所述主轴组件(3)上的所述刀具。2.根据权利要求1所述的一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，其特征在于，还包括第一接近开关(4)，所述第一接近开关(4)对应所述主轴锥孔(321)的外侧固定在所述主轴组件(3)沿所述Z轴方向延伸的一端端部。3.根据权利要求2所述的一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，其特征在于，所述主轴组件(3)包括滑动座(31)和主轴(32)，所述滑动座(31)沿所述Y轴方向滑动连接在所述立柱(2)上；所述主轴(32)沿所述Z轴方向转动连接在所述滑动座(31)上且其一端伸出所述滑动座(31)；所述主轴锥孔(321)设置在所述主轴(32)伸出所述滑动座(31)的伸出端的端部，所述第一接近开关(4)固定在所述主轴(32)伸出所述滑动座(31)的伸出端的端部。4.根据权利要求3所述的一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，其特征在于，所述刀库组...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世珍，于光旭，郭力鹏，刘贺强，邢俊岩，孙凡，王锐，侯亚茹，
申请(专利权)人：北京工研精机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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