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CN111113115A - 一种环形多排式刀具库及刀具供给方法 - Google Patents

一种环形多排式刀具库及刀具供给方法 Download PDF

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CN111113115A
CN111113115A CN202010039163.6A CN202010039163A CN111113115A CN 111113115 A CN111113115 A CN 111113115A CN 202010039163 A CN202010039163 A CN 202010039163A CN 111113115 A CN111113115 A CN 111113115A
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CN
China
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clamping
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tool
seat
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CN202010039163.6A
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谭传兵
徐显南
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Shenzhen Huanqiu Tongchuang Machinery Co ltd
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Shenzhen Huanqiu Tongchuang Machinery Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种环形多排式刀具库，其包括有支撑座，所述支撑座上设有旋转座以及用于驱使所述旋转座转动的驱动机构，所述旋转座上设有至少一组夹持机构，所述夹持机构包括有多个用于夹持刀具的夹爪，多个夹爪沿所述旋转座的周向均匀分布，取刀时，所述驱动机构驱使所述旋转座旋转预设角度，进而将所述刀具运送至预设的取刀位置。本发明实现了在小空间内装夹更多数量刀具的应用需求，在实际应用中，本发明可容纳的刀具数量可以是直排式刀具库的数倍，使得本发明的刀具容量成倍增加，此外，所述旋转座在所述驱动机构驱使下实现旋转控制，因此更具自动化性能，并能更好地与智能机床设备匹配使用，较好地满足了应用需求。

Description

一种环形多排式刀具库及刀具供给方法
技术领域
本发明涉及精密加工设备的刀具库，尤其涉及一种环形多排式刀具库及刀具供给方法。
背景技术
目前，在高度自动化的加工行业中，通过刀库实现自动换刀，进而提高加工效率，已成为行业发展的大趋势，但是受到机床设备内部空间的限制，现有刀具库容量较小，其所能容纳的刀具数量往往不能满足加工需要，即使采用直排式刀库也无法满足刀具数量要求，由此可见，现有技术亟需一种体积小巧、容量大的刀具容纳库。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够在较小空间内容纳更多数量的刀具，从而满足小体积、大容量、自动化要求的环形多排式刀具库及刀具供给方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种环形多排式刀具库，其包括有支撑座，所述支撑座上设有旋转座以及用于驱使所述旋转座转动的驱动机构，所述旋转座上设有至少一组夹持机构，所述夹持机构包括有多个用于夹持刀具的夹爪，多个夹爪沿所述旋转座的周向均匀分布，取刀时，所述驱动机构驱使所述旋转座旋转预设角度，进而将所述刀具运送至预设的取刀位置。
优选地，所述旋转座上设有至少多组夹持机构，多组夹持机构沿所述旋转座的长度方向依次分布。
优选地，每组夹持机构所夹持的多个刀具型号相同，多组夹持机构所夹持的刀具型号不同。
优选地，所述旋转座上设有与所述刀具型号一一对应的多个刀具型号标记，所述刀具型号标记与所述夹爪相邻设置。
优选地，所述旋转座是截面呈方形的旋转座，所述夹持机构中的多个夹爪均匀分布于所述旋转座的四个侧壁上。
优选地，所述侧壁的边缘处形成有向外凸出的凸缘，所述夹爪安装于所述凸缘上。
优选地，所述侧壁上固定有多个限位挡片，所述限位挡片向所述旋转座的外侧延伸，且所述限位挡片与所述刀具的端面一一对齐。
优选地，所述旋转座的两端中心处分别形成有转轴，所述转轴穿过所述支撑座，且所述转轴与所述支撑座之间通过中心轴承连接，所述驱动机构包括有固定于所述支撑座侧部的减速电机，所述减速电机的输出轴上固定有主皮带轮，所述转轴上固定有从皮带轮，所述主皮带轮与从皮带轮之间通过皮带连接，当所述减速电机运转时，通过所述主皮带轮、所述从皮带轮和所述皮带的配合驱使所述旋转座转动。
优选地，所述夹爪包括有两个并排设置的夹臂，两个夹臂分别与所述旋转座铰链连接，两个夹臂的第一端向所述旋转座的外侧延伸，且两个夹臂的第一端用于夹持所述刀具，两个夹臂的第二端之间夹设有弹簧，借由所述弹簧施加的弹力驱使两个夹臂的第一端将所述刀具夹紧。
优选地，所述旋转座上设有4组夹持机构，每组夹持机构包括有12个夹爪，12个夹爪均匀分布于所述旋转座的四个侧壁上。
优选地，所述支撑座上固定有横向设置且呈圆筒形的壳体，所述旋转座横向设置于所述壳体内，所述壳体的前侧设有开口，所述取刀位置位于所述开口内。
优选地，所述壳体的外侧设有圆弧形的旋转门，所述旋转门的两端分别形成有端面挡板，所述端面挡板的圆心处形成有旋转环，所述支撑座的两端分别形成有承载轴，所述承载轴与所述壳体同轴心设置，所述承载轴穿过所述旋转环且二者之间通过外侧轴承连接，借由所述旋转环与所述承载轴的配合令所述旋转门能够相对所述壳体翻转，通过翻转所述旋转门而将所述开口关闭或者打开。
优选地，所述支撑座的外侧固定有气缸，所述气缸的驱动端固定有推块，所述推块上开设有竖直设置的槽孔，所述旋转环的外侧固定有从动轴，所述从动轴与所述旋转环的圆心之间设有预设间距，所述从动轴穿过所述槽孔且二者活动连接，当所述气缸驱使所述推块前后活动时，借由所述槽孔与所述从动轴的配合，驱使所述旋转环在预设角度内往复旋转，进而驱使所述旋转门关闭或者打开。
优选地，所述从动轴上套设有从动轴承，所述从动轴承设于所述槽孔内，且所述从动轴承的外环与所述槽孔的内壁滑动连接。
一种环形多排式刀具库的刀具供给方法，所述环形多排式刀具库包括有支撑座，所述支撑座上设有旋转座以及用于驱使所述旋转座转动的驱动机构，所述旋转座上设有至少一组夹持机构，所述夹持机构包括有多个用于夹持刀具的夹爪，多个夹爪沿所述旋转座的周向均匀分布，所述方法包括：利用所述驱动机构驱使所述旋转座旋转预设角度后停止，进而将所述刀具运送至预设的取刀位置，以供主轴从所述取刀位置取下所述刀具。
优选地，所述旋转座是截面呈方形的旋转座，所述夹持机构中的多个夹爪均匀分布于所述旋转座的四个侧壁上，所述方法中：所述驱动机构驱使所述旋转座每次旋转90°，进而将所述刀具运送至预设的取刀位置。
本发明公开的环形多排式刀具库中，将所述旋转座设置为可相对所述支撑座旋转的机构，同时在所述旋转座的周向设置多个夹持有刀具夹爪，使得所述支撑座与多个夹爪形成环形结构，当本发明与主轴配合使用并执行拾取刀具动作时，利用所述驱动机构驱使所述旋转座旋转预设角度后停止，使得所述刀具以旋转方式运送至预设的取刀位置，再由机床设备带动主轴运动，同时配合轴向运动，直至主轴从所述取刀位置取下所述刀具，从而实现了自动拾取刀具的功能。基于上述结构，本发明在所述旋转座的周向设置多个夹爪，通过旋转驱动方式控制所述夹爪将所述刀具运送至取刀位置，相比现有技术而言，本发明实现了在小空间内装夹更多数量刀具的应用需求，在实际应用中，本发明可容纳的刀具数量可以是直排式刀具库的数倍，使得本发明的刀具容量成倍增加，此外，所述旋转座在所述驱动机构驱使下实现旋转控制，因此更具自动化性能，并能更好地与智能机床设备匹配使用，较好地满足了应用需求。
附图说明
图1为本发明环形多排式刀具库的立体图一；
图2为本发明环形多排式刀具库的立体图二；
图3为本发明环形多排式刀具库的内部结构图一；
图4为本发明环形多排式刀具库的内部结构图二；
图5为旋转座和夹爪的端部结构图；
图6为旋转座和夹爪的侧向结构图；
图7为驱动机构的结构图；
图8为本发明环形多排式刀具库的立体图三；
图9为图8的端部结构图；
图10为本发明环形多排式刀具库的立体图四；
图11为图10的端部结构图；
图12为主轴拾取刀具时的立体图；
图13为图2的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种环形多排式刀具库，结合图1至图13所示，其包括有支撑座1，所述支撑座1上设有旋转座2以及用于驱使所述旋转座2转动的驱动机构3，所述旋转座2上设有至少一组夹持机构4，所述夹持机构4包括有多个用于夹持刀具100的夹爪40，多个夹爪40沿所述旋转座2的周向均匀分布，取刀时，所述驱动机构3驱使所述旋转座2旋转预设角度，进而将所述刀具100运送至预设的取刀位置。
上述结构中，将所述旋转座2设置为可相对所述支撑座1旋转的机构，同时在所述旋转座2的周向设置多个夹持有刀具100夹爪40，使得所述支撑座1与多个夹爪40形成环形结构，当本发明与主轴配合使用并执行拾取刀具动作时，利用所述驱动机构3驱使所述旋转座2旋转预设角度后停止，使得所述刀具100以旋转方式运送至预设的取刀位置，再由机床设备带动主轴101运动，同时配合轴向运动，直至主轴101从所述取刀位置取下所述刀具100，从而实现了自动拾取刀具的功能。基于上述结构，本发明在所述旋转座2的周向设置多个夹爪40，通过旋转驱动方式控制所述夹爪40将所述刀具100运送至取刀位置，相比现有技术而言，本发明实现了在小空间内装夹更多数量刀具的应用需求，在实际应用中，本发明可容纳的刀具数量可以是直排式刀具库的数倍，使得本发明的刀具容量成倍增加，此外，所述旋转座2在所述驱动机构3驱使下实现旋转控制，因此更具自动化性能，并能更好地与智能机床设备匹配使用，较好地满足了应用需求。
结合图3至图6所示，本实施例中，所述旋转座2上设有至少多组夹持机构4，多组夹持机构4沿所述旋转座2的长度方向依次分布。
进一步地，每组夹持机构4所夹持的多个刀具100型号相同，多组夹持机构4所夹持的刀具100型号不同。
基于上述结构，可使得所述旋转座2上可以沿横向依次装夹多种型号的刀具100，不仅满足了刀具数量的要求，还满足了多类型刀具的容纳需要。
为了便于对所述刀具100的型号进行辨识，本实施例中，所述旋转座2上设有与所述刀具100型号一一对应的多个刀具型号标记41，所述刀具型号标记41与所述夹爪40相邻设置。
作为一种优选方式，请参见图5，所述旋转座2是截面呈方形的旋转座，所述夹持机构4中的多个夹爪40均匀分布于所述旋转座2的四个侧壁20上。
进一步地，所述旋转座2上设有4组夹持机构4，每组夹持机构4包括有12个夹爪40，12个夹爪40均匀分布于所述旋转座2的四个侧壁20上。
基于上述结构，在每一次旋转时，所述驱动机构3驱使所述旋转座2旋转90°，即可将所述刀具100运送至预设的取刀位置。但是这仅是本发明的一个较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，还可以将所述旋转座2设置为例如截面呈正六方形的结构，此时，所述旋转座2的六个侧壁均可携带刀具，对于每一个侧壁，只需对刀具的头尾部分作相应避空设计即可，但是无论采用哪一种形式的旋转座，均属于在本发明精神指导之下作出的等同替换，因此均属于本发明的保护范围。
为了方便取刀，本实施例优选将所述刀具100夹持于所述旋转座2的外侧，具体是指，所述侧壁20的边缘处形成有向外凸出的凸缘21，所述夹爪40安装于所述凸缘21上。
本实施例中，所述侧壁20上固定有多个限位挡片22，所述限位挡片22向所述旋转座2的外侧延伸，且所述限位挡片22与所述刀具100的端面一一对齐。上述限位挡片22的作用是限制可放置刀具的长度，避免因刀具过长而对换刀动作造成不利影响。
本实施例中，请参见图1至图7，所述旋转座2的两端中心处分别形成有转轴23，所述转轴23穿过所述支撑座1，且所述转轴23与所述支撑座1之间通过中心轴承230连接，所述驱动机构3包括有固定于所述支撑座1侧部的减速电机30，所述减速电机30的输出轴上固定有主皮带轮31，所述转轴23上固定有从皮带轮32，所述主皮带轮31与从皮带轮32之间通过皮带33连接，当所述减速电机30运转时，通过所述主皮带轮31、所述从皮带轮32和所述皮带33的配合驱使所述旋转座2转动。
本实施例优选采用了上述结构的驱动机构3，但是在实际应用中却不限制于皮带传动方式，即所述驱动机构3还可以采用链条传动、齿轮传动等其他方式。
为了更好地夹持所述刀具100，本实施例中，所述夹爪40包括有两个并排设置的夹臂400，两个夹臂400分别与所述旋转座2铰链连接，两个夹臂400的第一端向所述旋转座2的外侧延伸，且两个夹臂400的第一端用于夹持所述刀具100，两个夹臂400的第二端之间夹设有弹簧401，借由所述弹簧401施加的弹力驱使两个夹臂400的第一端将所述刀具100夹紧。
作为一种优选方式，所述支撑座1上固定有横向设置且呈圆筒形的壳体11，所述旋转座2横向设置于所述壳体11内，所述壳体11的前侧设有开口10，所述取刀位置位于所述开口10内。
为了对刀具起到防护作用，本实施例优选设置了旋转门结构，结合图8至图11所示，本实施例中，所述壳体11的外侧设有圆弧形的旋转门5，所述旋转门5的两端分别形成有端面挡板50，所述端面挡板50的圆心处形成有旋转环51，所述支撑座1的两端分别形成有承载轴12，所述承载轴12与所述壳体11同轴心设置，所述承载轴12穿过所述旋转环51且二者之间通过外侧轴承120连接，借由所述旋转环51与所述承载轴12的配合令所述旋转门5能够相对所述壳体11翻转，通过翻转所述旋转门5而将所述开口10关闭或者打开。
为了准确、可靠低驱使所述旋转门5打开或者关闭，本实施例中，所述支撑座1的外侧固定有气缸6，所述气缸6的驱动端固定有推块60，所述推块60上开设有竖直设置的槽孔61，所述旋转环51的外侧固定有从动轴52，所述从动轴52与所述旋转环51的圆心之间设有预设间距，所述从动轴52穿过所述槽孔61且二者活动连接，当所述气缸6驱使所述推块60前后活动时，借由所述槽孔61与所述从动轴52的配合，驱使所述旋转环51在预设角度内往复旋转，进而驱使所述旋转门5关闭或者打开。
为使得所述槽孔61与所述从动轴52更加灵活地匹配，本实施例中，所述从动轴52上套设有从动轴承520，所述从动轴承520设于所述槽孔61内，且所述从动轴承520的外环与所述槽孔61的内壁滑动连接。
基于上述结构，本实施例还涉及一种环形多排式刀具库的刀具供给方法，结合图1至图13所示，所述环形多排式刀具库包括有支撑座1，所述支撑座1上设有旋转座2以及用于驱使所述旋转座2转动的驱动机构3，所述旋转座2上设有至少一组夹持机构4，所述夹持机构4包括有多个用于夹持刀具100的夹爪40，多个夹爪40沿所述旋转座2的周向均匀分布，所述方法包括：
利用所述驱动机构3驱使所述旋转座2旋转预设角度后停止，进而将所述刀具100运送至预设的取刀位置，以供主轴101从所述取刀位置取下所述刀具100。
作为一种优选方式，所述旋转座2是截面呈方形的旋转座，所述夹持机构4中的多个夹爪40均匀分布于所述旋转座2的四个侧壁20上，所述方法中：
所述驱动机构3驱使所述旋转座2每次旋转90°，进而将所述刀具100运送至预设的取刀位置。
本发明公开的环形多排式刀具库及刀具供给方法，其相比现有技术而言的有益效果在于，本发明能够在较小空间内容纳更多数量的刀具，从而满足小体积、大容量、自动化要求，并能够更好地与智能化精密加工机床设备匹配使用。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (16)

1.一种环形多排式刀具库，其特征在于，包括有支撑座(1)，所述支撑座(1)上设有旋转座(2)以及用于驱使所述旋转座(2)转动的驱动机构(3)，所述旋转座(2)上设有至少一组夹持机构(4)，所述夹持机构(4)包括有多个用于夹持刀具(100)的夹爪(40)，多个夹爪(40)沿所述旋转座(2)的周向均匀分布，取刀时，所述驱动机构(3)驱使所述旋转座(2)旋转预设角度，进而将所述刀具(100)运送至预设的取刀位置。
2.如权利要求1所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述旋转座(2)上设有至少多组夹持机构(4)，多组夹持机构(4)沿所述旋转座(2)的长度方向依次分布。
3.如权利要求2所述的环形多排式刀具库，其特征在于，每组夹持机构(4)所夹持的多个刀具(100)型号相同，多组夹持机构(4)所夹持的刀具(100)型号不同。
4.如权利要求3所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述旋转座(2)上设有与所述刀具(100)型号一一对应的多个刀具型号标记(41)，所述刀具型号标记(41)与所述夹爪(40)相邻设置。
5.如权利要求2所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述旋转座(2)是截面呈方形的旋转座，所述夹持机构(4)中的多个夹爪(40)均匀分布于所述旋转座(2)的四个侧壁(20)上。
6.如权利要求5所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述侧壁(20)的边缘处形成有向外凸出的凸缘(21)，所述夹爪(40)安装于所述凸缘(21)上。
7.如权利要求5所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述侧壁(20)上固定有多个限位挡片(22)，所述限位挡片(22)向所述旋转座(2)的外侧延伸，且所述限位挡片(22)与所述刀具(100)的端面一一对齐。
8.如权利要求1所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述旋转座(2)的两端中心处分别形成有转轴(23)，所述转轴(23)穿过所述支撑座(1)，且所述转轴(23)与所述支撑座(1)之间通过中心轴承(230)连接，所述驱动机构(3)包括有固定于所述支撑座(1)侧部的减速电机(30)，所述减速电机(30)的输出轴上固定有主皮带轮(31)，所述转轴(23)上固定有从皮带轮(32)，所述主皮带轮(31)与从皮带轮(32)之间通过皮带(33)连接，当所述减速电机(30)运转时，通过所述主皮带轮(31)、所述从皮带轮(32)和所述皮带(33)的配合驱使所述旋转座(2)转动。
9.如权利要求1所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述夹爪(40)包括有两个并排设置的夹臂(400)，两个夹臂(400)分别与所述旋转座(2)铰链连接，两个夹臂(400)的第一端向所述旋转座(2)的外侧延伸，且两个夹臂(400)的第一端用于夹持所述刀具(100)，两个夹臂(400)的第二端之间夹设有弹簧(401)，借由所述弹簧(401)施加的弹力驱使两个夹臂(400)的第一端将所述刀具(100)夹紧。
10.如权利要求2所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述旋转座(2)上设有4组夹持机构(4)，每组夹持机构(4)包括有12个夹爪(40)，12个夹爪(40)均匀分布于所述旋转座(2)的四个侧壁(20)上。
11.如权利要求1所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述支撑座(1)上固定有横向设置且呈圆筒形的壳体(11)，所述旋转座(2)横向设置于所述壳体(11)内，所述壳体(11)的前侧设有开口(10)，所述取刀位置位于所述开口(10)内。
12.如权利要求11所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述壳体(11)的外侧设有圆弧形的旋转门(5)，所述旋转门(5)的两端分别形成有端面挡板(50)，所述端面挡板(50)的圆心处形成有旋转环(51)，所述支撑座(1)的两端分别形成有承载轴(12)，所述承载轴(12)与所述壳体(11)同轴心设置，所述承载轴(12)穿过所述旋转环(51)且二者之间通过外侧轴承(120)连接，借由所述旋转环(51)与所述承载轴(12)的配合令所述旋转门(5)能够相对所述壳体(11)翻转，通过翻转所述旋转门(5)而将所述开口(10)关闭或者打开。
13.如权利要求12所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述支撑座(1)的外侧固定有气缸(6)，所述气缸(6)的驱动端固定有推块(60)，所述推块(60)上开设有竖直设置的槽孔(61)，所述旋转环(51)的外侧固定有从动轴(52)，所述从动轴(52)与所述旋转环(51)的圆心之间设有预设间距，所述从动轴(52)穿过所述槽孔(61)且二者活动连接，当所述气缸(6)驱使所述推块(60)前后活动时，借由所述槽孔(61)与所述从动轴(52)的配合，驱使所述旋转环(51)在预设角度内往复旋转，进而驱使所述旋转门(5)关闭或者打开。
14.如权利要求13所述的环形多排式刀具库，其特征在于，所述从动轴(52)上套设有从动轴承(520)，所述从动轴承(520)设于所述槽孔(61)内，且所述从动轴承(520)的外环与所述槽孔(61)的内壁滑动连接。
15.一种环形多排式刀具库的刀具供给方法，其特征在于，所述环形多排式刀具库包括有支撑座(1)，所述支撑座(1)上设有旋转座(2)以及用于驱使所述旋转座(2)转动的驱动机构(3)，所述旋转座(2)上设有至少一组夹持机构(4)，所述夹持机构(4)包括有多个用于夹持刀具(100)的夹爪(40)，多个夹爪(40)沿所述旋转座(2)的周向均匀分布，所述方法包括：
利用所述驱动机构(3)驱使所述旋转座(2)旋转预设角度后停止，进而将所述刀具(100)运送至预设的取刀位置，以供主轴(101)从所述取刀位置取下所述刀具(100)。
16.如权利要求15所述的环形多排式刀具库的刀具供给方法，其特征在于，所述旋转座(2)是截面呈方形的旋转座，所述夹持机构(4)中的多个夹爪(40)均匀分布于所述旋转座(2)的四个侧壁(20)上，所述方法中：
所述驱动机构(3)驱使所述旋转座(2)每次旋转90°，进而将所述刀具(100)运送至预设的取刀位置。
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