【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及备刀式圆盘刀库设备，属于自动化加工。
技术介绍
1、数控加工设备在一台机床上集成多种加工工艺，可大大缩短加工时间并提高加工精度。而数控加工设备在切换不同加工工序时，需要更换不同的刀具，因此刀库成为加工设备的重要组成部分，换刀速度也成为衡量设备性能的重要指标。对于龙门式加工设备，圆盘刀库为其标准刀库形式。
2、现有的传统圆盘刀库，其刀库布局和换刀操作形式都比较固定，一般情况下最多可设置15个刀位，刀具围绕刀盘中心均匀分布，虽然具有结构简单紧凑、成本较低的优点，但因受主轴直径的限制，两个刀具之间需要间隔较大距离，从而导致其刀具容量小，换刀速度较慢。因此对于刀具数量要求较多的加工设备一般会采用链式刀库，链式刀库的刀具容量大，并具有备刀功能，换刀速度比圆盘刀库快，但链式刀库结构复杂且成本高，占用空间大，适用范围较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种备刀式圆盘刀库设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出备刀式圆盘刀库设备，设置有备刀刀爪和换刀刀爪，并配套切换刀具放置位置的备刀机械手，从而实现备刀刀爪的紧密排布，有利于提高换刀速度。
2、本专利技术的技术方案一方面涉及备刀式圆盘刀库设备，包括：
3、圆盘刀库，所述圆盘刀库包括具有备刀区和换刀区的可转动的刀盘、设置在所述刀盘备刀区边缘的多个备刀刀爪以及设置在所述刀盘换刀区边缘的至少两个的换刀刀爪，所述换刀刀爪和/或所述备刀刀爪用于存放主轴加工用刀具，其中，相邻的所
4、备刀机械手，用于在所述备刀刀爪和所述换刀刀爪上切换刀具放置位置。
5、进一步，所述换刀区设置有取刀位和换刀位，至少一个所述备刀刀爪设置于取刀位；至少一个所述换刀刀爪设置于换刀位。
6、进一步，所述换刀刀爪的数量为两个。
7、进一步，所述备刀刀爪和所述换刀刀爪均包括扣环，所述扣环设置有进刀口，所述扣环的内壁设置有卡位凸边；所述刀具的外周设置有与所述卡位凸边相匹配的刀库凹槽。
8、进一步，所述刀盘水平设置；所述扣环背离所述进刀口的一侧通过螺丝连接于刀盘上。
9、进一步，所述圆盘刀库还包括基座和用于使所述换刀刀爪远离或者靠近所述主轴的移位组件，所述移位组件设置于所述基座上。
10、进一步，所述移位组件包括有刀库滑轨和底块，所述刀库滑轨设置于所述基座上，所述底块可滑动地设置于所述刀库滑轨上；所述刀盘通过刀库电机可转动地设置于所述底块上。
11、进一步，所述移位组件还包括推拉气缸和推拉浮动接头；所述推拉浮动接头的主动轴与所述推拉气缸连接，所述推拉浮动接头的从动轴与所述底块连接。
12、进一步，所述备刀机械手包括用于取放刀库刀具的取刀组件和用于清洁刀库刀具的清洁组件。
13、进一步，所述清洁组件包括吹气管，所述吹气管的气口朝向所述刀具。
14、进一步，所述取刀组件包括安装块和取刀套，所述取刀套设置于所述安装块内；所述清洁组件设置于所述安装块的侧壁。
15、进一步，所述取刀套设置有用于嵌入所述刀具的取刀凹槽和用于顶紧刀具的钢珠，所述钢珠穿设于所述取刀凹槽的内壁中；当所述钢珠处于第一状态时，所述钢珠与所述刀具抵接；当所述钢珠处于第二状态时，所述钢珠松开所述刀具。
16、进一步，所述安装块设置有内通道，所述安装块的内壁设置有限位凸边；所述取刀套还包括夹紧外套、夹紧内套和伸缩弹簧；所述夹紧外套设置于所述安装块的内通道中且设置于所述限位凸边的下方；所述夹紧内套的上侧外周设置有凸缘，所述夹紧内套部分设置于所述夹紧外套内以形成所述取刀凹槽，所述凸缘的下侧与所述限位凸边的上侧抵接；所述伸缩弹簧设置于所述内通道内，并且所述伸缩弹簧的下侧与所述凸缘的上侧抵接。
17、进一步，所述取刀组件还包括夹紧驱动器，所述取刀套还包括顶紧滑柱，所述顶紧滑柱可上下移动地设置于所述内通道内，所述顶紧滑柱的下侧设置有顶紧凸块；所述夹紧驱动器与所述顶紧滑柱的上侧连接以使所述顶紧滑柱顶紧或者松开所述钢珠。
18、进一步，所述顶紧凸块背离所述顶紧滑柱的一侧设置有斜面，所述斜面自上而下朝远离所述顶紧滑柱的方向延伸。
19、进一步，所述备刀机械手还包括移动组件，所述移动组件包括底座、竖直滑轨和水平滑轨，所述竖直滑轨安装于所述底座上，所述水平滑轨可上下移动地设置于竖直滑轨上，所述安装块可水平移动地设置于所述水平滑轨上。
20、进一步，所述移动组件包括竖直气缸、竖直浮动接头、水平气缸和水平浮动接头；所述竖直浮动接头的主动轴与所述竖直气缸连接，所述竖直浮动接头的从动轴与所述水平滑轨连接；所述水平浮动接头的主动轴与所述水平气缸连接，所述水平浮动接头的从动轴与所述安装块连接。
21、本专利技术的技术方案另一方面涉及备刀式圆盘刀库设备的控制方法，应用于上述实施例的备刀式圆盘刀库设备，根据本专利技术的方法包括以下步骤：
22、s100、获取下一个工序对应刀具的位置信息，驱动所述刀盘转动以使下一个刀具到达预设的中转位置；所述备刀机械手通过所述取刀套拿取所述下一个刀具并将所述下一个刀具移出备刀刀爪；
23、s200、获取用于放置所述下一个刀具的下一个换刀刀爪的位置信息，所述刀盘转动以使下一个所述换刀刀爪到达所述中转位置，所述备刀机械手将所述下一个刀具放置于下一个所述换刀刀爪上；所述刀盘转动以使所述下一个刀具移动到换刀位置，并完成所述主轴的换刀指令。
24、进一步，其中所述备刀机械手设置有取刀组件和清洁组件，所述方法还包括以下步骤：
25、s300、获取到所述主轴完成将当前刀具更换为所述下一个刀具的指令后，转动所述刀盘以使所述当前刀具移动到中转位置；所述备刀机械手通过清洁气管对所述当前刀具进行喷气清洁后，通过所述取刀组件将所述当前刀具移出当前换刀刀爪；
26、s400、获取用于存放所述当前刀具的备刀刀爪的位置信息，转动刀盘以使当前所述备刀刀爪移动到中转位置；所述备刀机械手将所述当前刀具放置于当前所述备刀刀爪上；
27、s500、重复步骤s100至步骤s400直至完成设备的加工指令。
28、进一步，所述步骤s200包括：
29、s210、获取取刀位上的换刀刀爪的位置信息，所述刀盘转动以使所述备刀机械手将所述下一个刀具放置于取刀位上的所述换刀刀爪上；
30、s220、获取还刀位上的换刀刀爪的位置信息，所述刀盘转动以使还刀位上的所述换刀刀爪到达换刀位置；
31、s230、当所述主轴获取到换刀指令后，所述主轴将当前刀具放置于还刀位上的所述换刀刀爪上后，所述主轴取走取刀位上的所述下一个刀具。
32、本专利技术的有益效果如下。
33、本专利技术的备刀式圆盘刀库设备，设置有备刀刀爪和换刀刀爪，并通过备刀机械本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述换刀区设置有取刀位和换刀位，至少一个所述备刀刀爪(121)设置于取刀位；至少一个所述换刀刀爪(122)设置于换刀位。
3.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述换刀刀爪(122)的数量为两个。
4.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀刀爪(121)和所述换刀刀爪(122)均包括扣环(123)，所述扣环(123)设置有进刀口，所述扣环(123)的内壁设置有卡位凸边(124)；所述刀具(110)的外周设置有与所述卡位凸边(124)相匹配的刀库凹槽(111)。
5.根据权利要求4所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述刀盘(120)水平设置；所述扣环(123)背离所述进刀口的一侧通过螺丝连接于刀盘(120)上。
6.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述圆盘刀库(100)还包括基座(130)和用于使所述换刀刀爪(122)远离或者靠近所述主轴(300)的移位组件
7.根据权利要求6所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述移位组件(140)包括有刀库滑轨(141)和底块(142)，所述刀库滑轨(141)设置于所述基座(130)上，所述底块(142)可滑动地设置于所述刀库滑轨(141)上；所述刀盘(120)通过刀库电机(125)可转动地设置于所述底块(142)上。
8.根据权利要求7所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述移位组件(140)还包括推拉气缸(143)和推拉浮动接头；所述推拉浮动接头的主动轴与所述推拉气缸(143)连接，所述推拉浮动接头的从动轴与所述底块(142)连接。
9.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀机械手(200)包括用于取放刀库(100)刀具(110)的取刀组件(220)和用于清洁刀库(100)刀具(110)的清洁组件。
10.根据权利要求9所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述清洁组件包括吹气管(240)，所述吹气管(240)的气口朝向所述刀具(110)。
11.根据权利要求9所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀组件(220)包括安装块(210)和取刀套(221)，所述取刀套(221)设置于所述安装块(210)内；所述清洁组件设置于所述安装块(210)的侧壁。
12.根据权利要求11所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀套(221)设置有用于嵌入所述刀具(110)的取刀凹槽(229)和用于顶紧刀具(110)的钢珠(228)，所述钢珠(228)穿设于所述取刀凹槽(229)的内壁中；当所述钢珠(228)处于第一状态时，所述钢珠(228)与所述刀具(110)抵接；当所述钢珠(228)处于第二状态时，所述钢珠(228)松开所述刀具(110)。
13.根据权利要求12所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述安装块(210)设置有内通道，所述安装块(210)的内壁设置有限位凸边；所述取刀套(221)还包括夹紧外套(223)、夹紧内套(224)和伸缩弹簧(225)；所述夹紧外套(223)设置于所述安装块(210)的内通道中且设置于所述限位凸边的下方；所述夹紧内套(224)的上侧外周设置有凸缘，所述夹紧内套(224)部分设置于所述夹紧外套(223)内以形成所述取刀凹槽(229)，所述凸缘的下侧与所述限位凸边的上侧抵接；所述伸缩弹簧(225)设置于所述内通道内，并且所述伸缩弹簧(225)的下侧与所述凸缘的上侧抵接。
14.根据权利要求13所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀组件(220)还包括夹紧驱动器，所述取刀套(221)还包括顶紧滑柱(226)，所述顶紧滑柱(226)可上下移动地设置于所述内通道内，所述顶紧滑柱(226)的下侧设置有顶紧凸块(227)；所述夹紧驱动器与所述顶紧滑柱(226)的上侧连接以使所述顶紧滑柱(226)顶紧或者松开所述钢珠(228)。
15.根据权利要求14所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述顶紧凸块(227)背离所述顶紧滑柱(226)的一侧设置有斜面，所述斜面自上而下朝远离所述顶紧滑柱(226)的方向延伸。
16.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀机械手(200)还包括移动组件(230)，所述移动组件(230)包括底座(231)、竖直滑轨(232)和水平滑轨(233)，所述竖直滑轨(232)安装于所...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述换刀区设置有取刀位和换刀位，至少一个所述备刀刀爪(121)设置于取刀位；至少一个所述换刀刀爪(122)设置于换刀位。
3.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述换刀刀爪(122)的数量为两个。
4.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀刀爪(121)和所述换刀刀爪(122)均包括扣环(123)，所述扣环(123)设置有进刀口，所述扣环(123)的内壁设置有卡位凸边(124)；所述刀具(110)的外周设置有与所述卡位凸边(124)相匹配的刀库凹槽(111)。
5.根据权利要求4所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述刀盘(120)水平设置；所述扣环(123)背离所述进刀口的一侧通过螺丝连接于刀盘(120)上。
6.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述圆盘刀库(100)还包括基座(130)和用于使所述换刀刀爪(122)远离或者靠近所述主轴(300)的移位组件(140)，所述移位组件(140)设置于所述基座(130)上。
7.根据权利要求6所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述移位组件(140)包括有刀库滑轨(141)和底块(142)，所述刀库滑轨(141)设置于所述基座(130)上，所述底块(142)可滑动地设置于所述刀库滑轨(141)上；所述刀盘(120)通过刀库电机(125)可转动地设置于所述底块(142)上。
8.根据权利要求7所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述移位组件(140)还包括推拉气缸(143)和推拉浮动接头；所述推拉浮动接头的主动轴与所述推拉气缸(143)连接，所述推拉浮动接头的从动轴与所述底块(142)连接。
9.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀机械手(200)包括用于取放刀库(100)刀具(110)的取刀组件(220)和用于清洁刀库(100)刀具(110)的清洁组件。
10.根据权利要求9所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述清洁组件包括吹气管(240)，所述吹气管(240)的气口朝向所述刀具(110)。
11.根据权利要求9所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀组件(220)包括安装块(210)和取刀套(221)，所述取刀套(221)设置于所述安装块(210)内；所述清洁组件设置于所述安装块(210)的侧壁。
12.根据权利要求11所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀套(221)设置有用于嵌入所述刀具(110)的取刀凹槽(229)和用于顶紧刀具(110)的钢珠(228)，所述钢珠(228)穿设于所述取刀凹槽(229)的内壁中；当所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：周振财，彭嘉伟，赵挺，李碧良，梁锡钊，陈敬麟，曾国权，刘海文，
申请(专利权)人：广东科杰技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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