一种立式加工设备换刀机构及其换刀方法技术

本发明专利技术公开了一种立式加工设备换刀机构及其换刀方法，包括立式加工中心本体，所述立式加工中心本体顶部的后端固定连接有支撑板，所述支撑板的正面设置有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有防护盒，所述防护盒的下方设置有刀具盒，所述刀具盒内腔的上端设置有刀具盘，所述支撑板正面的左侧固定连接有防护箱。本发明专利技术通过设置刀具盒和刀具盘，起到了能够对刀具本体进行存储的效果，从而能够方便更换不同的刀具本体，通过设置刀具筒、第二电机、第二螺纹杆、第二螺纹套、定位孔、定位杆和气缸，起到了能够对刀具本体进行固定的效果，有效的缩减了刀具的更换步骤，进而能够有效的提高了刀具的更换效率。具的更换效率。具的更换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种立式加工设备换刀机构及其换刀方法


[0001]本专利技术涉及立式加工设备换刀
，具体为一种立式加工设备换刀机构及其换刀方法。

技术介绍

[0002]立式加工设备是一种自动化多功能的数控机床，能够完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等加工工序，换刀机构是立式加工设备的一个辅助装置，用于在加工时更换不动的刀具，从而能够使立式加工设备实现不同的加工作业；
[0003]根据中国专利申请号为：202222215436.5，公开了一种用于立式加工中心的自动换刀装置，涉及数控机床设备加工领域，包括立式加工中心本体，立式加工中心本体包括加工室，加工室的一侧壁上设置有多级电动缸，多级电动缸连接有安装台，安装台设置有刀架，安装台内开设有移动腔，移动腔的内壁上滑动配合有接刀台，接刀台的底面与设置在安装台上的气缸相连，接刀台内开设有放置腔，放置腔内设置有橡胶套；对比案例在刀具发生掉落后及时进行收集并有效缓冲，避免刀具的刀头发生损坏，保证立式加工中心的自动换刀流程顺利开展；
[0004]对比案例有效的解决了现有的立式加工中心的换刀架一般安装后存在机械间隙，一般需要多次使用磨合才能完全适配，所以在自动化换刀过程中会存在刀具掉落的现象，刀具掉落后容易将刀具的刀头损坏的问题，具有能够在刀具发生掉落后及时进行收集并有效缓冲，避免刀具的刀头发生损坏，保证立式加工中心的自动换刀流程顺利开展的优点，然而在实际使用中，由于换刀机构的结构较为复杂，使得在换刀操作时的步骤较为繁琐，从而增加了一定的操作时间，进而降低了加工效率。
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技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种立式加工设备换刀机构及其换刀方法，具备了能够提高刀具更换速度的优点，解决了由于换刀机构的结构较为复杂，使得在换刀操作时的步骤较为繁琐，从而增加了一定的操作时间，进而降低了加工效率的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种立式加工设备换刀机构，包括立式加工中心本体，所述立式加工中心本体顶部的后端固定连接有支撑板，所述支撑板的正面设置有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有防护盒，所述防护盒的下方设置有刀具盒，所述刀具盒内腔的上端设置有刀具盘，所述支撑板正面的左侧固定连接有防护箱，所述防护箱的左侧固定连接有第一电机，所述第一电机的内腔通过轴承活动连接有第一螺纹杆，所述第一电机的输出轴贯穿至防护箱的内腔并与第一螺纹杆传动连接，所述第一螺纹杆的表面螺纹连接有第一螺纹套，所述第一螺纹套的正面固定连接有连接杆，所述连接杆远离第一螺纹套的一端贯穿至防护箱的外部并与刀具盒固定连接，所述刀具盘的内腔活动连接有刀具本体，所述防护盒的内腔设置有刀具筒，所述刀具本体远离刀具盘内腔的一端延伸至刀具筒的内腔且与刀具筒的内腔活动连接，所述刀具筒的右侧固定连接有第二电机，所
述刀具筒内腔的上端通过轴承活动连接有第二螺纹杆，所述第二电机的输出轴贯穿至刀具筒的内腔并与第二螺纹杆传动连接，所述第二螺纹杆表面两端的螺纹为相反设置，所述第二螺纹杆表面的两侧均螺纹连接有第二螺纹套，所述刀具本体位于刀具筒内腔一端的两侧均开设有定位孔，所述第二螺纹套的底部固定连接有定位杆，所述定位杆远离第二螺纹套的一端延伸至定位孔的内腔且与定位孔的内腔活动连接，所述防护盒的顶部固定连接有气缸，所述气缸的输出端贯穿至防护盒的内腔并与刀具筒固定连接。
[0007]优选的，所述防护箱的正面开设有通槽，所述连接杆延伸至通槽的内腔且与通槽的内腔活动连接。
[0008]优选的，所述刀具盒内腔的底部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出轴传动连接有第一齿轮，所述第一齿轮的表面啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的顶部固定连接有传动杆，所述传动杆远离第二齿轮的一端与刀具盘固定连接。
[0009]优选的，所述第二齿轮的底部固定连接有支撑杆，所述支撑杆远离第二齿轮的一端通过轴承与刀具盒的内壁活动连接。
[0010]优选的，所述立式加工中心本体的正面固定连接有PLC控制器，所述PLC控制器的输出端分别与第一电机、第二电机、气缸和第三电机的输入端电性连接。
[0011]优选的，所述防护箱内腔的底部开设有第一限位槽，所述第一限位槽的内腔滑动连接有第一限位块，所述第一限位块远离第一限位槽内腔的一端与第一螺纹套固定连接。
[0012]优选的，所述刀具筒内腔的顶部开设有第二限位槽，所述第二限位槽的内腔滑动连接有第二限位块，所述第二限位块远离第二限位槽内腔的一端与第二螺纹套固定连接。
[0013]优选的，其使用方法包括如下步骤：
[0014]A.首先通过PLC控制器输入换刀指令，PLC控制器控制第一电机启动，第一电机的输出轴正转带动第一螺纹杆进行转动，第一螺纹杆转动时带动第一螺纹套向右侧运动，第一螺纹套运动时通过连接杆带动刀具盒向立式加工中心本体的下方运动；
[0015]B.然后PLC控制器控制第三电机启动，第三电机的输出轴转动带动第一齿轮进行转动，第一齿轮转动时带动第二齿轮进行转动，第二齿轮转动时带动传动杆进行转动，传动杆转动时带动刀具盘进行转动，刀具盘转动时带动刀具进行转动，使需要更换的刀具转动至刀具筒的下方；
[0016]C.接着PLC控制器控制气缸启动，气缸的输出端向下运动推动刀具筒向下运动，使刀具本体延伸至刀具筒的内腔，然后PLC控制器控制第二电机启动，第二电机的输出轴正转带动第二螺纹杆进行转动，第二螺纹杆转动时带动两个第二螺纹套向中间运动，第二螺纹套运动时带动定位杆向中间运动，使定位杆延伸至定位孔的内腔与定位孔的内腔卡接，此时即可完成对刀具的安装，需要对刀具进行拆卸时，反向上述步骤即可完成，从而能够完成对刀具的更换作业，有效的缩减了刀具的更换步骤，进而能够有效的提高了刀具的更换效率。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0018]1、本专利技术通过设置刀具盒和刀具盘，起到了能够对刀具本体进行存储的效果，从而能够方便更换不同的刀具本体，通过设置防护箱、第一电机、第一螺纹杆、第一螺纹套、连接杆，起到了能够带动刀具盒进行运动的效果，第一电机的输出轴正转带动第一螺纹杆进行转动，第一螺纹杆转动时带动第一螺纹套向右侧运动，第一螺纹套运动时通过连接杆带
动刀具盒向立式加工中心本体的下方运动，从而能够方便选取不同的刀具本体，进而给后续的换刀作业带来了便捷。
[0019]2、本专利技术通过设置刀具筒、第二电机、第二螺纹杆、第二螺纹套、定位孔、定位杆和气缸，起到了能够对刀具本体进行固定的效果，气缸的输出端推动刀具筒向下运动，使刀具本体延伸至刀具筒的内腔，第二电机的输出轴正转带动第二螺纹杆进行转动，第二螺纹杆转动时带动两个第二螺纹套向中间运动，第二螺纹套运动时带动定位杆向中间运动，使定位杆延伸至定位孔的内腔与定位孔的内腔卡接，从而能够对刀具本体进行固定，有效的缩减了刀具的更换步骤，进而能够有效的提高了刀具的更换效率，解决了由于换刀机构的结构较为复杂，使得在换刀操作时的步骤较为繁琐，从而增加了一定的操作时间，进而降低了加工效率的问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立式加工设备换刀机构，包括立式加工中心本体(1)，其特征在于：所述立式加工中心本体(1)顶部的后端固定连接有支撑板(2)，所述支撑板(2)的正面设置有支撑架(3)，所述支撑架(3)的顶部固定连接有防护盒(4)，所述防护盒(4)的下方设置有刀具盒(5)，所述刀具盒(5)内腔的上端设置有刀具盘(6)，所述支撑板(2)正面的左侧固定连接有防护箱(7)，所述防护箱(7)的左侧固定连接有第一电机(8)，所述第一电机(8)的内腔通过轴承活动连接有第一螺纹杆(9)，所述第一电机(8)的输出轴贯穿至防护箱(7)的内腔并与第一螺纹杆(9)传动连接，所述第一螺纹杆(9)的表面螺纹连接有第一螺纹套(10)，所述第一螺纹套(10)的正面固定连接有连接杆(11)，所述连接杆(11)远离第一螺纹套(10)的一端贯穿至防护箱(7)的外部并与刀具盒(5)固定连接，所述刀具盘(6)的内腔活动连接有刀具本体(12)，所述防护盒(4)的内腔设置有刀具筒(13)，所述刀具本体(12)远离刀具盘(6)内腔的一端延伸至刀具筒(13)的内腔且与刀具筒(13)的内腔活动连接，所述刀具筒(13)的右侧固定连接有第二电机(14)，所述刀具筒(13)内腔的上端通过轴承活动连接有第二螺纹杆(15)，所述第二电机(14)的输出轴贯穿至刀具筒(13)的内腔并与第二螺纹杆(15)传动连接，所述第二螺纹杆(15)表面两端的螺纹为相反设置，所述第二螺纹杆(15)表面的两侧均螺纹连接有第二螺纹套(16)，所述刀具本体(12)位于刀具筒(13)内腔一端的两侧均开设有定位孔(17)，所述第二螺纹套(16)的底部固定连接有定位杆(18)，所述定位杆(18)远离第二螺纹套(16)的一端延伸至定位孔(17)的内腔且与定位孔(17)的内腔活动连接，所述防护盒(4)的顶部固定连接有气缸(19)，所述气缸(19)的输出端贯穿至防护盒(4)的内腔并与刀具筒(13)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种立式加工设备换刀机构，其特征在于：所述防护箱(7)的正面开设有通槽(20)，所述连接杆(11)延伸至通槽(20)的内腔且与通槽(20)的内腔活动连接。3.根据权利要求1所述的一种立式加工设备换刀机构，其特征在于：所述刀具盒(5)内腔的底部固定连接有第三电机(21)，所述第三电机(21)的输出轴传动连接有第一齿轮(22)，所述第一齿轮(22)的表面啮合有第二齿轮(23)，所述第二齿轮(23)的顶部固定连接有传动杆(24)，所述传动杆(24)远离第二齿轮(23)的一端与刀具盘(6)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种立式加工设备换刀机构，其特征在于：所述第二齿轮(23)的底部固定连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡，
申请(专利权)人：南京颖瑞数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：