一种改进伞式刀库结构的数控机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库，伞式刀库的刀盘外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪，所述伞式刀库还包括：固定座，刀盘通过中心转轴和轴承可转动安装在固定座上；伺服电机，伺服电机的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘或者中心转轴。结构简单紧凑，具有快速响应能力，并且缩短了换刀的时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带伞式刀库的数控机床。
技术介绍
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，包括有各类型数控加工中心，如雕铣加工中心、龙门加工中心等。随着驱动技术和控制系统的长足进步，推动了加工中心结构的不断创新和性能的不断提高，数控机床在当今机械加工设备中具有举足轻重的作用，其中刀库是不可或缺的组成部分。刀库是提供自动化加工过程中储刀及换刀需求的一种装置，具有可以储放多把刀具的刀盘及自动换刀机构，由电脑程式进行控制，可以完成各种不同的加工需求，大幅缩短加工时程，降低生产成本。刀库一般分为伞式刀库、转盘式刀库和链条式刀库等几种形式。伞式刀库一般包括底座、转轴，轴承、感应器、动力装置、传动装置和刀盘，刀盘上设置有若干个放置刀具的刀爪，用于摆放不同的刀具以供抓取使用。当需要换刀时，通过动力装置提供动力，传感装置进行感应，刀盘转到相应位置时，相应刀爪上的刀具就被取走，以往的伞式刀库往往采用普通的动力装置，通过凸轮或槽轮来减速和定位，这样做的缺点是定位性差，需要感应器、动力装置等互相配合，所以需要时间长，还容易出现判断失误，造成取刀失败，同时结构复杂，不容易维护修理，增加了成本。有时候由于刀盘装夹的刀具数量多，体积大，现有的技术更显得捉襟见肘，不能较好的完成换刀工作。
技术实现思路
为了克服现有技术的伞式刀库定位速度慢、精度不够、结构复杂、故障率高等不足，本技术提供一种结构简单紧凑，具有快速响应能力，并且缩短了换刀时间的改进伞式刀库结构的数控机床。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库，伞式刀库的刀盘外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪，所述伞式刀库还包括固定座，刀盘通过中心转轴和轴承可转动安装在固定座上；伺服电机，伺服电机的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘或者中心转轴。进一步，所述齿轮传动机构包括连接伺服电机输出端的小齿轮，以及设置在刀盘底部与刀盘同轴联动的大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合连接。进一步，所述固定座包括底座和直立固定在底座上的主轴套筒，中心转轴可转动安装在主轴套筒中。为了使中心转轴的转动更加顺畅，所述的中心转轴通过上下两个轴承可转动安装在主轴套筒中，所述中心转轴伸出主轴套筒的部分连接刀盘。进一步，所述伺服电机固定在主轴套筒上。进一步，还设置有对大齿轮转动情况进行检测的刀号归零传感器。进一步，还设置有对刀爪处刀具的在位情况进行检测的刀具感应传感器。本技术的有益效果是，没有沿用以往的凸轮或槽轮来进行减速与定位，而是采用了伺服电机进行驱动，采用齿轮传动的方式来进行快速定位，具有如下优点1、定位迅速，最远刀选取仅用O. 5秒，大大提1 选刀换刀的速度，提1 了生广效.、Mo2、数控角度补偿，当机械分度不精确时，可以利用数控系统对刀库进行各个刀号的角度补偿，从而达到刀库定位准确，重复定位精度高的要求。3、结构简单，故障率低，成本低，适合广大客户需求。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术数控机床的结构示意图；图2是本技术数控机床内部结构示意图；图3是本技术中伞式刀库的结构示意图；图4是本技术中伞式刀库另一个角度的结构示意图；图5是本技术中伞式刀库的剖视图。具体实施方式参照图1至图5，本技术的一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库I，伞式刀库I的刀盘11外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪111，所述伞式刀库I还包括固定座12，刀盘11通过中心转轴13和轴承14可转动安装在固定座12上；伺服电机，伺服电机15的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘11或者中心转轴13。进一步，所述齿轮传动机构包括连接伺服电机15输出端的小齿轮16，以及设置在刀盘11底部与刀盘11同轴联动的大齿轮17，所述大齿轮17与小齿轮16啮合连接。进一步，所述固定座12包括底座121和直立固定在底座121上的主轴套筒122，中心转轴13可转动安装在主轴套筒122中。为了使中心转轴13的转动更加顺畅，所述的中心转轴13通过上下两个轴承14可转动安装在主轴套筒122中，所述中心转轴13伸出主轴套筒122的部分连接刀盘11。进一步，所述伺服电机15固定在主轴套筒122上。进一步，还设置有对大齿轮17转动情况进行检测的刀号归零传感器18。进一步，还设置有对刀爪111处刀具的在位情况进行检测的刀具感应传感器19。在本具体实施方式中，底座121下端设置有用于连接固定的连接孔，主轴套筒122和底座121通过螺纹配合锁紧在一起，可转动安装在主轴套筒122中的中心转轴13顶部与刀盘11通过螺纹连接锁紧，刀盘11为12位刀盘，12个刀爪111周向固定在刀盘11的外缘部，刀爪111结构与HSK50A刀柄相适配，中心转轴13上还固定有大齿轮17，大齿轮17设置在刀盘11的下方，两者随同中心转轴13 —起同轴并且同步转动。伺服电机15通过固定座12固定在主轴套筒122上，其输出端装有小齿轮16，小齿轮16与刀盘11下方的大齿轮17啮合连接，伺服电机15的转动通过小齿轮16和大齿轮17传动，带动刀盘11转动，从而达到将对应刀具送至相应输出位置的目的。通过控制器对伺服电机15的控制，控制其正转反转及其转动圈数，可以方便的控制刀具的输送，并且进行准确定位。主轴套筒122周向的其他位置还固定有支架，一个支架安装有伸至大齿轮17下方检测记录大齿轮17转动情况的刀号归零传感器18，另外一个支架上安装有伸至刀盘11下方刀爪111处对刀具在位情况进行检测记录的刀具感应传感器19，刀号归零传感器18和刀具感应传感器19将信号发回控制器，通过控制器处理后发出信号进行响应。与现有技术相比，本技术的伞式刀库具有以下优点采用伺服电机作为动力，可以提高快速响应能力并且缩短换刀的时间；整个过程只有一个旋转动作，可以使换刀动作更加简单方便；改进后的刀盘可以在旋转过程中有效利用其自身特性，让换刀过程和加工过程互不干扰；通过将伺服电机和改装后的刀盘相结合，可以实现较少数量的刀具装夹，符合中小型机床的特点，具有结构紧凑和换刀过程简洁快速的优点。当然，本技术除了上述实施方式之外，还可以有其它结构上的变形，这些等同技术方案也应当在其保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库（1），伞式刀库（1）的刀盘（11）外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪（111），其特征在于：所述伞式刀库（1）还包括固定座（12），刀盘（11）通过中心转轴（13）和轴承（14）可转动安装在固定座（12）上；伺服电机（15），伺服电机（15）的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘（11）或者中心转轴（13）。

【技术特征摘要】
1.一种改进伞式刀库结构的数控机床，包括伞式刀库(I )，伞式刀库(I)的刀盘(11)外缘周向设置有用于固定刀具的刀爪(111)，其特征在于所述伞式刀库(I)还包括固定座(12 )，刀盘(11)通过中心转轴(13 )和轴承(14 )可转动安装在固定座(12 )上；伺服电机(15),伺服电机(15)的输出端通过齿轮传动机构连接刀盘(11)或者中心转轴(13)。2.根据权利要求1所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于所述齿轮传动机构包括连接伺服电机(15)输出端的小齿轮(16)，以及设置在刀盘(11)底部与刀盘 (11)同轴联动的大齿轮(17)，所述大齿轮(17)与小齿轮(16)啮合连接。3.根据权利要求1所述的一种改进伞式刀库结构的数控机床，其特征在于所述固定座(12)包括底座(121)和直...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝锦富，
申请(专利权)人：邝锦富，
类型：实用新型
国别省市：