一种多层链式刀库及其换刀方法技术

本申请涉及一种多层链式刀库及其换刀方法，多层链式刀库包括第一层链式传送刀盘、第二层链式传送刀盘、换刀臂、换刀轴、换刀电机、第一刀具取放装置和第二刀具取放装置；第一层链式传送刀盘和第二层链式传送刀盘上下叠层布置，均包括传送链、传送电机和多个弹性刀夹，所述弹性刀夹包括基座和两个第一弹性臂，共同夹紧刀具的刀柄。本申请可以储存管理更多数量的刀具，满足数控加工机床对刀具数量和多样化的需求，整体占用空间较小；把换刀臂设置为水平布置，换刀臂不需要升降，换刀结构简单；另外，弹性刀夹不设置气动或电动的夹紧机构，能大幅降低刀库系统的复杂度和控制难度，成本得到明显降低。到明显降低。到明显降低。

【技术实现步骤摘要】
一种多层链式刀库及其换刀方法


[0001]本申请涉及数控加工机床
，尤其是涉及一种多层链式刀库及其换刀方法。

技术介绍

[0002]刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时长，降低生产成本。
[0003]比如公开号为CN111300107A、名称为“一种带自动松紧机械爪的新型链式刀库”的中国专利申请中，就公开了一种链式刀库，但是刀具的库容量稍小，而且整体长度较长，虽然竖直放置能节省不少空间，但是换刀臂竖直放置，传统的数控加工中心的竖直主轴无法直接取放刀具，采用可以自动松紧的机械手成本也高，增加控制难度，有待改进。

技术实现思路

[0004]为了解决现有刀库系统库容量小、传统的数控加工中心的竖直主轴无法直接取放刀具的技术问题，本专利技术提供了一种多层链式刀库及其换刀方法。
[0005]一方面，本申请提供的技术方案如下：一种多层链式刀库，包括第一层链式传送刀盘、第二层链式传送刀盘、换刀臂、换刀轴、换刀电机、第一刀具取放装置和第二刀具取放装置；所述第一层链式传送刀盘和第二层链式传送刀盘上下叠层布置，均包括传送链、传送电机和多个弹性刀夹，所述弹性刀夹均布地设置在传送链上，所述传送电机用于带动传送链旋转，传送链再带动多个弹性刀夹旋转；所述换刀轴竖直设置，换刀臂水平地设置在换刀轴上，所述换刀电机用于带动换刀轴旋转，换刀轴再带动换刀臂旋转；所述第一刀具取放装置用于抓取第二层链式传送刀盘传送过来的刀具，并转运至第一层链式传送刀盘上，所述第二刀具取放装置用于抓取第一层链式传送刀盘传送过来的刀具，并转运至换刀臂上；所述弹性刀夹包括基座和两个第一弹性臂，所述基座固定设置传送链上，两个第一弹性臂设置在基座上，所述基座和两个第一弹性臂的内侧壁均设有与刀柄形状相匹配的弧形段，所述基座和两个第一弹性臂的弧形段共同夹紧刀具的刀柄。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请采用多层刀库的方案，至少包括上下两层链式传送刀盘，可以储存管理更多数量的刀具，满足数控加工机床对刀具数量和多样化的需求，整体占用空间较小；把换刀臂设置为水平布置，换刀臂上的刀具呈竖直放置，数控加工机床的主轴可以直接将换刀臂上的刀具取走，换刀臂不需要升降，换刀结构简单；当所需刀具位于第一层链式传送刀盘时，只需要把所需刀具旋转至第二刀具取放装置下方，第二刀具取放装置夹取所需刀具，并把所需刀具转运至换刀臂上，换刀臂旋转，把所需要刀具从内侧旋转至外侧，这样数控加工机床的主轴就能够取走所需刀具，实现换刀功能；当所需刀具位于第二层链式传送刀盘时，需要先将所需刀具转移到第一层链式传送刀盘上，再转移到换刀臂
上，此过程需要先把所需刀具旋转至第一刀具取放装置下方，第一刀具取放装置夹取所需刀具，并把所需刀具转运至第一层链式传送刀盘上，所以第一层链式传送刀盘平时需要至少有一个空位来接收上层的刀具，当所需刀具转移到第一层链式传送刀盘上后，就可以按照上面所述的步骤把所需刀具转移到换刀臂上，换刀完成后，还需要把第一层链式传送刀盘中的一把刀具转移到第二层链式传送刀盘中，这样就能再次保证第一层链式传送刀盘中至少有一个空位。另外，本申请弹性刀夹包括基座和两个第一弹性臂，共同夹紧刀具的刀柄，纯机械限定，一致性高，不设置气动或电动的夹紧机构，所以完全不需要控制，弹性刀夹的数量非常多，能大幅降低刀库系统的复杂度和控制难度，成本得到明显降低。
[0007]优选地，所述基座和两个第一弹性臂为金属件一体成型，其中一个或两个第一弹性臂的根部外侧还设有贯穿的切口，用于降低第一弹性臂的刚性。
[0008]通过采用上述技术方案，金属材质更加耐磨，耐弯折性也更好，使用寿命长。设置的切口可以使第一弹性臂自身的强度高，又具有较好的弹性。
[0009]优选地，所述换刀臂包括换刀杆和设置在换刀杆两端的第二弹性臂，所述换刀杆和两个第二弹性臂的内侧壁均设有与刀柄形状相匹配的弧形段，所述换刀杆和两个第二弹性臂的弧形段共同夹紧刀具的刀柄。
[0010]优选地，所述第二弹性臂的根部也设有贯穿的切口，用于降低第二弹性臂的刚性。
[0011]通过采用上述技术方案，换刀臂两端的结构及原理均与弹性刀夹的形状保持一致，作用和效果也一致。
[0012]优选地，所述第一刀具取放装置包括第一升降机构、第一平移机构和第一夹刀机构，所述第一升降机构用于带动第一平移机构升降，所述第一平移机构用于带动第一夹刀机构水平移动，所述第一夹刀机构用于夹取第二层链式传送刀盘上的刀具，并在第一升降机构和第一平移机构共同带动下将刀具移送至第一层链式传送刀盘上。
[0013]优选地，所述第一刀具取放装置位于第一层链式传送刀盘和第二层链式传送刀盘的侧面，所述第一升降机构为电机丝杆传动机构，所述第一平移机构为平推气缸驱动机构。
[0014]通过采用上述技术方案，电机丝杆传动机构的传动距离长，可以适应更多层的链式传送刀盘。
[0015]优选地，所述第二刀具取放装置包括第二升降机构、第二平移机构和第二夹刀机构，所述第二升降机构用于带动第二平移机构升降，所述第二平移机构用于带动第二夹刀机构水平移动，所述第二夹刀机构用于夹取第一层链式传送刀盘上的刀具，并在第一升降机构和第一平移机构共同带动下将刀具移送至换刀臂上。
[0016]优选地，所述多层链式刀库还包括自动刀库门和第三平移机构，所述第三平移机构用于驱动换刀电机水平移动，以便在自动刀库门打开时，使换刀臂伸出自动刀库门外。
[0017]通过采用上述技术方案，自动刀库门可以阻挡加工碎屑和切削液进入刀库内，保持刀库内部的清洁，同时避免刀具上沾上加工碎屑，影响换刀精度。
[0018]另一方面，本申请还提供了另一种技术方案：一种上面所述多层链式刀库的换刀方法，包括以下步骤：S1，确认所需刀具在第一层链式传送刀盘上还是在第二层链式传送刀盘上；S2,当所需刀具在第一层链式传送刀盘上时，使第一层链式传送刀盘转动，把所需刀具旋转至第二刀具取放装置下方，第二刀具取放装置夹取所需刀具，并水平移动，使所需
刀具强行脱离弹性刀夹，并强行进入换刀臂上，换刀电机带动换刀轴和换刀臂旋转，将所需刀具从内侧转至外侧，以备数控加工机床取走所需刀具；S3,当所需刀具在第二层链式传送刀盘上时，使第二层链式传送刀盘转动，把所需刀具旋转至第一刀具取放装置下方；使第一层链式传送刀盘转动，把第一层链式传送刀盘中空置的弹性刀夹旋转至第一刀具取放装置下方；第一刀具取放装置夹取所需刀具，并水平移动，使所需刀具强行脱离弹性刀夹，第一刀具取放装置带动所需刀具下降至与第一层链式传送刀盘平齐，并水平移动，使所需刀具强行推入空置的弹性刀夹，然后按照步骤S2将所需刀具转移到换刀臂上，并从内侧转至外侧，以备数控加工机床取走所需刀具。
[0019]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请采用多层刀库的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层链式刀库，其特征在于，包括第一层链式传送刀盘(1)、第二层链式传送刀盘(2)、换刀臂(3)、换刀轴(4)、换刀电机(5)、第一刀具取放装置(6)和第二刀具取放装置(7)；所述第一层链式传送刀盘(1)和第二层链式传送刀盘(2)上下叠层布置，均包括传送链(11)、传送电机(12)和多个弹性刀夹(13)，所述弹性刀夹(13)均布地设置在传送链(11)上，所述传送电机(12)用于带动传送链(11)旋转，传送链(11)再带动多个弹性刀夹(13)旋转；所述换刀轴(4)竖直设置，换刀臂(3)水平地设置在换刀轴(4)上，所述换刀电机(5)用于带动换刀轴(4)旋转，换刀轴(4)再带动换刀臂(3)旋转；所述第一刀具取放装置(6)用于抓取第二层链式传送刀盘(2)传送过来的刀具(200)，并转运至第一层链式传送刀盘(1)上，所述第二刀具取放装置(7)用于抓取第一层链式传送刀盘(1)传送过来的刀具(200)，并转运至换刀臂(3)上；所述弹性刀夹(13)包括基座(131)和两个第一弹性臂(132)，所述基座(131)固定设置传送链(11)上，两个第一弹性臂(132)设置在基座(131)上，所述基座(131)和两个第一弹性臂(132)的内侧壁均设有与刀柄形状相匹配的弧形段，所述基座(131)和两个第一弹性臂(132)的弧形段共同夹紧刀具(200)的刀柄。2.根据权利要求1所述的多层链式刀库，其特征在于，所述基座(131)和两个第一弹性臂(132)为金属件一体成型，其中一个或两个第一弹性臂(132)的根部外侧还设有贯穿的切口(133)，用于降低第一弹性臂(132)的刚性。3.根据权利要求1所述的多层链式刀库，其特征在于，所述换刀臂(3)包括换刀杆(31)和设置在换刀杆(31)两端的第二弹性臂(32)，所述换刀杆(31)和两个第二弹性臂(32)的内侧壁均设有与刀柄形状相匹配的弧形段，所述换刀杆(31)和两个第二弹性臂(32)的弧形段共同夹紧刀具(200)的刀柄。4.根据权利要求3所述的多层链式刀库，其特征在于，所述第二弹性臂(32)的根部也设有贯穿的切口，用于降低第二弹性臂(32)的刚性。5.根据权利要求1所述的多层链式刀库，其特征在于，所述第一刀具取放装置(6)包括第一升降机构(61)、第一平移机构(62)和第一夹刀机构(63)，所述第一升降机构(61)用于带动第一平移机构(62)升降，所述第一平移机构(62)用于带动第一夹刀机构(63)水平移动，所述第一夹刀机构(63)用于夹取第二层链式传送刀盘(2)上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广成，李标汉，江桂聪，李应辉，蒙昌敏，
申请(专利权)人：广东钶锐锶数控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：