CN116511963A - 一种具有防撞刀机构的数控机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防撞刀机构的数控机床，属于数控机床技术领域，包括支撑架，支撑架顶部通过直线模组固定安装有主轴机构，且支撑架远离主轴机构的一侧传动连接有夹具机构，所述支撑架顶部安装有机床罩，且机床罩内腔一侧传动连接有刀库箱。本发明中，冲击能够通过旋转的防护板以及转轴导向一侧推块，推块能够通过后侧第一伸缩杆溃缩并挤压外部第一弹簧，第一弹簧能够利用弹力吸收外部冲击，并且转轴能够在推块溃缩后向后发生位移，有利于通过防护板的位移以及第一弹簧的吸能，减少偏移主轴对防护板的冲击，提高控制安全性，第一弹簧能够在撞击消除时利用自身弹力带动推块复位，提高装置安全性。
Description
技术领域
本发明属于数控机床技术领域，尤其涉及一种具有防撞刀机构的数控机床。
背景技术
机床运动中的故障会导致撞刀事故。机床运动故障是指机床的操作系统在失控状态，加工轨迹并没有按照设定的加工程序走，此类原因导致的撞刀事件一般来说都比较严重，因此对设备进行有序、专业、及时的维护是非常有必要的，在带有刀库的数控机床中，主轴容易在进入刀库换刀口时因为误差产生碰撞干涉，因此，存在撞刀风险。
中国专利公开号CN113021016A的发明专利公开了一种数控机床，涉及数控技术领域。该数控机床，包括床身，所述床身外壁设置有外壳，所述床身上表面滑动连接有立柱，所述立柱上表面固定连接有横梁，所述横梁外壁滑动连接有机头，所述机头前壁滑动连接有主轴，所述床身上表面固定连接有刀库，本发明，设置的左右平移组件可减少了换刀准备时间，设置的底板及第二气缸，可让刀架通过打开的库门伸出刀库完成换刀动作，通过直线滑轨与滑动块滑动连接，第一气缸进行提升或降下库门，整体运行动作顺畅无阻碍，通过推动装置，可对库门开启进行测试，避免卡死状态直接提门造成损坏，但在实际使用时，库门的抗冲击能力较弱，并且在库门的展开效率较低，存在改进的空间。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决库门的抗冲击能力较弱，并且在库门的展开效率较低的问题，而提出的一种具有防撞刀机构的数控机床。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有防撞刀机构的数控机床，包括支撑架，支撑架顶部通过直线模组固定安装有主轴机构，且支撑架远离主轴机构的一侧传动连接有夹具机构，所述支撑架顶部安装有机床罩，且机床罩内腔一侧传动连接有刀库箱，所述刀库箱内腔设有刀库主体，且刀库箱前侧转动连接有两个相对的防护机构，所述防护机构包括转动连接在刀库箱内腔前侧的防护板，且防护板前侧设有吸能机构，用于通过吸能机构减少主轴机构误碰。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述防护板两侧均固定连接有转轴，且转轴外通过轴套滑动连接在刀库箱内腔开设的槽体内，所述转轴外侧套设有转动套，且转动套内腔固定连接有第一伸缩杆，且第一伸缩杆另一端固定连接有推块，且推块一侧与转轴一侧相贴合，所述第一伸缩杆外侧壁套设有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与推块和伸缩杆外侧对应位置固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述防护板一侧固定安装有转动座，且转动座内腔转动连接有转动块，且转动块一侧固定连接有电动推杆，且电动推杆另一端通过转动块和转动座转动连接在刀库箱内腔一侧。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述防护板内腔两侧均开设有槽体，所述吸能机构包括吸能弧板，且吸能弧板两侧均设有第二伸缩杆，且相邻的两个第二伸缩杆固定装置在槽体内腔一侧的两端。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述第二伸缩杆一端固定连接有推块，且相邻的推块之间固定连接有固定座，所述固定座内腔转动连接有连接部，且连接部与吸能弧板一侧固定连接，且第二伸缩杆外侧壁套设有第二弹簧，且第二弹簧两端分别与连接块和槽体内腔一侧对应位置固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述槽体内腔的宽度等于固定座的宽度，且固定座的横截面形状为U形。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述吸能弧板横截面形状为弧形，且吸能弧板内侧设有吸能垫，用于通过吸能弧板吸收撞刀冲击。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述刀库主体两侧均固定安装有滑套，且滑套内腔滑动连接有滑杆，且滑杆末端固定连接在刀库箱内腔一侧，所述滑杆外侧壁套设有第三弹簧，且第三弹簧两端分别与滑杆和滑套一侧对应位置固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述滑套和滑杆的横截面形状均为圆形。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述刀库箱后侧通过丝杆座传动连接有刀库移动模组，且刀库移动模组固定安装在机床罩内腔一侧，且丝杆座顶部固定安装有导向套，且导向套内腔滑动连接有导向杆，且导向杆两端固定连接在机床罩内腔两侧之间。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过电动推杆工作伸长带动转动块以及转动座旋转的同时推动防护板围绕转轴转动，转轴能够通过一侧推块以及第一弹簧的推力进行限位，当两侧防护板相对打开后，将主轴刀具置入换刀位置并通过刀库主体传动机构进行传动输出，通过抵接的推块能够有效提高对转动的抵接支撑效果，偏移的主轴能够与防护板接触，通过防护板外侧的吸能机构进行充分吸能，避免撞击导致机床主轴发生损毁，提高刀具主体的放置安全性，在防护板受到冲击时，冲击能够通过旋转的防护板以及转轴导向一侧推块，推块能够通过后侧第一伸缩杆溃缩并挤压外部第一弹簧，第一弹簧能够利用弹力吸收外部冲击，并且转轴能够在推块溃缩后向后发生位移，有利于通过防护板的位移以及第一弹簧的吸能，减少偏移主轴对防护板的冲击，提高控制安全性，第一弹簧能够在撞击消除时利用自身弹力带动推块复位，提高装置安全性。
2、本发明中，主轴与吸能机构一侧接触时，吸能弧板能够通过被撞击位置的弧形表面减少与机床主轴机构的接触面，减少主轴机构的撞击强度，被撞击的吸能弧板能够受力向内侧溃缩，吸能弧板向内溃缩能够通过两侧连接部以及固定座向外移动，固定座移动能够挤压第二伸缩杆，第二伸缩杆外部第二弹簧能够吸收吸能弧板以及连接部的冲击势能，减少因冲击反作用力给主轴机构带来的损伤，通过刀库主体前侧的防护板以及吸能机构的设置，对内侧刀库主体的防护效果，有利于提高换刀稳定性。
3、本发明中，刀库主体在于主轴机构接触时，刀库主体能够通过两侧滑套在滑杆外部分滑动溃缩，并且在刀库主体受到冲击时能够通过第三弹簧进行吸能，减少因冲击对刀库主体带来的损伤。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的侧向结构示意图；
图3为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的爆炸拆分结构示意图；
图4为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的刀库主体拆分结构示意图；
图5为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的刀库箱装配结构示意图；
图6为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的防护机构拆分结构示意图；
图7为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的防护机构拆分结构示意图；
图8为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的侧向结构示意图；
图9为本发明提出的图8中A部分放大的结构示意图；
图10为本发明提出的一种具有防撞刀机构的数控机床的防护机构结构示意图。
图例说明：
1、支撑架；2、夹具机构；3、主轴机构；4、刀库箱；5、刀库主体；6、防护机构；601、防护板；602、转轴；603、转动套；604、推块；605、第一弹簧；606、第一伸缩杆；607、转动座；608、转动块；609、电动推杆；7、吸能机构；701、吸能弧板；702、连接部；703、固定座；704、连接块；705、第二弹簧；706、第二伸缩杆；8、滑套；9、第三弹簧；10、滑杆；11、刀库移动模组；12、导向杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种具有防撞刀机构的数控机床，包括支撑架1，支撑架1顶部通过直线模组固定安装有主轴机构3，且支撑架1远离主轴机构3的一侧传动连接有夹具机构2，所述支撑架1顶部安装有机床罩，且机床罩内腔一侧传动连接有刀库箱4，所述刀库箱4内腔设有刀库主体5，且刀库箱4前侧转动连接有两个相对的防护机构6，所述防护机构6包括转动连接在刀库箱4内腔前侧的防护板601，且防护板601前侧设有吸能机构7，用于通过吸能机构7减少主轴机构3误碰，所述防护板601两侧均固定连接有转轴602，且转轴602外通过轴套滑动连接在刀库箱4内腔开设的槽体内，所述转轴602外侧套设有转动套603，且转动套603内腔固定连接有第一伸缩杆606，且第一伸缩杆606另一端固定连接有推块604，且推块604一侧与转轴602一侧相贴合，所述第一伸缩杆606外侧壁套设有第一弹簧605，所述第一弹簧605两端分别与推块604和伸缩杆外侧对应位置固定连接，所述防护板601一侧固定安装有转动座607，且转动座607内腔转动连接有转动块608，且转动块608一侧固定连接有电动推杆609，且电动推杆609另一端通过转动块608和转动座607转动连接在刀库箱4内腔一侧，所述刀库箱4后侧通过丝杆座传动连接有刀库移动模组11，且刀库移动模组11固定安装在机床罩内腔一侧，且丝杆座顶部固定安装有导向套，且导向套内腔滑动连接有导向杆12，且导向杆12两端固定连接在机床罩内腔两侧之间。
实施方式具体为：通过设计的刀库箱4，刀库箱4能够通过后侧刀库移动模组11移动在主轴机构3外侧的相应位置，当需要进行换刀时，能够通过电动推杆609工作伸长带动转动块608以及转动座607旋转的同时推动防护板601围绕转轴602转动，转轴602能够通过一侧推块604以及第一弹簧605的推力进行限位，当两侧防护板601相对打开后，能够将主轴刀具置入换刀位置并通过刀库主体5传动机构进行传动输出，通过抵接的推块604能够有效提高对转动的抵接支撑效果，同时，通过在因逻辑故障或输入误差导致主轴在进入刀库箱4发生偏移时，偏移的主轴能够与防护板601接触，并且通过防护板601外侧的吸能机构7进行充分吸能，从而能够避免撞击导致机床主轴发生损毁，并且能够提高刀具主体的放置安全性，同时，在防护板601受到冲击时，冲击能够通过旋转的防护板601以及转轴602导向一侧推块604，推块604能够通过后侧第一伸缩杆606溃缩并挤压外部第一弹簧605，第一弹簧605能够利用弹力吸收外部冲击，并且转轴602能够在推块604溃缩后向后发生位移，有利于通过防护板601的位移以及第一弹簧605的吸能，减少偏移主轴对防护板601的冲击，提高控制安全性，进一步的，第一弹簧605能够在撞击消除时利用自身弹力带动推块604复位，提高装置安全性。
所述防护板601内腔两侧均开设有槽体，所述吸能机构7包括吸能弧板701，且吸能弧板701两侧均设有第二伸缩杆706，且相邻的两个第二伸缩杆706固定装置在槽体内腔一侧的两端，所述第二伸缩杆706一端固定连接有推块604，且相邻的推块604之间固定连接有固定座703，所述固定座703内腔转动连接有连接部702，且连接部702与吸能弧板701一侧固定连接，且第二伸缩杆706外侧壁套设有第二弹簧705，且第二弹簧705两端分别与连接块704和槽体内腔一侧对应位置固定连接，所述槽体内腔的宽度等于固定座703的宽度，且固定座703的横截面形状为U形，所述吸能弧板701横截面形状为弧形，且吸能弧板701内侧设有吸能垫，用于通过吸能弧板701吸收撞刀冲击。
实施方式具体为：通过设计的的吸能机构7，当主轴与吸能机构7一侧接触时，吸能弧板701能够通过被撞击位置的弧形表面减少与机床主轴机构3的接触面，减少主轴机构3的撞击强度，并且被撞击的吸能弧板701能够受力向内侧溃缩，吸能弧板701向内溃缩能够通过两侧连接部702以及固定座703向外移动，固定座703移动能够挤压第二伸缩杆706，第二伸缩杆706外部第二弹簧705能够吸收吸能弧板701以及连接部702的冲击势能，有利于减少因冲击反作用力给主轴机构3带来的损伤，同时能够通过刀库主体5前侧的防护板601以及吸能机构7的设置，提高对内侧刀库主体5的防护效果，有利于提高换刀稳定性。
所述刀库主体5两侧均固定安装有滑套8，且滑套8内腔滑动连接有滑杆10，且滑杆10末端固定连接在刀库箱4内腔一侧，所述滑杆10外侧壁套设有第三弹簧9，且第三弹簧9两端分别与滑杆10和滑套8一侧对应位置固定连接，所述滑套8和滑杆10的横截面形状均为圆形。
实施方式具体为：通过设计的滑套8和滑杆10，刀库主体5在于主轴机构3接触时，刀库主体5能够通过两侧滑套8在滑杆10外部分滑动溃缩，并且在刀库主体5受到冲击时能够通过第三弹簧9进行吸能，减少因冲击对刀库主体5带来的损伤，提高刀库主体5装置安全性和稳定性。
工作原理：使用时，刀库箱4能够通过后侧刀库移动模组11移动在主轴机构3外侧的相应位置，当需要进行换刀时，能够通过电动推杆609工作伸长带动转动块608以及转动座607旋转的同时推动防护板601围绕转轴602转动，转轴602能够通过一侧推块604以及第一弹簧605的推力进行限位，当两侧防护板601相对打开后，能够将主轴刀具置入换刀位置并通过刀库主体5传动机构进行传动输出，通过抵接的推块604能够有效提高对转动的抵接支撑效果，因逻辑故障或输入误差导致主轴在进入刀库箱4发生偏移时，偏移的主轴能够与防护板601接触，并且通过防护板601外侧的吸能机构7进行充分吸能，从而能够避免撞击导致机床主轴发生损毁，并且能够提高刀具主体的放置安全性，同时，在防护板601受到冲击时，冲击能够通过旋转的防护板601以及转轴602导向一侧推块604，推块604能够通过后侧第一伸缩杆606溃缩并挤压外部第一弹簧605，第一弹簧605能够利用弹力吸收外部冲击，并且转轴602能够在推块604溃缩后向后发生位移，有利于通过防护板601的位移以及第一弹簧605的吸能，减少偏移主轴对防护板601的冲击，第一弹簧605能够在撞击消除时利用自身弹力带动推块604复位，提高装置安全性；
当主轴与吸能机构7一侧接触时，吸能弧板701能够通过被撞击位置的弧形表面减少与机床主轴机构3的接触面，减少主轴机构3的撞击强度，并且被撞击的吸能弧板701能够受力向内侧溃缩，吸能弧板701向内溃缩能够通过两侧连接部702以及固定座703向外移动，固定座703移动能够挤压第二伸缩杆706，第二伸缩杆706外部第二弹簧705能够吸收吸能弧板701以及连接部702的冲击势能，有利于减少因冲击反作用力给主轴机构3带来的损伤；
刀库主体5在于主轴机构3接触时，刀库主体5能够通过两侧滑套8在滑杆10外部分滑动溃缩，并且在刀库主体5受到冲击时能够通过第三弹簧9进行吸能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有防撞刀机构的数控机床，包括支撑架(1)，支撑架(1)顶部通过直线模组固定安装有主轴机构(3)，且支撑架(1)远离主轴机构(3)的一侧传动连接有夹具机构(2)，其特征在于，所述支撑架(1)顶部安装有机床罩，且机床罩内腔一侧传动连接有刀库箱(4)，所述刀库箱(4)内腔设有刀库主体(5)，且刀库箱(4)前侧转动连接有两个相对的防护机构(6)，所述防护机构(6)包括转动连接在刀库箱(4)内腔前侧的防护板(601)，且防护板(601)前侧设有吸能机构(7)，用于通过吸能机构(7)减少主轴机构(3)误碰。
2.根据权利要求1所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述防护板(601)两侧均固定连接有转轴(602)，且转轴(602)外通过轴套滑动连接在刀库箱(4)内腔开设的槽体内，所述转轴(602)外侧套设有转动套(603)，且转动套(603)内腔固定连接有第一伸缩杆(606)，且第一伸缩杆(606)另一端固定连接有推块(604)，且推块(604)一侧与转轴(602)一侧相贴合，所述第一伸缩杆(606)外侧壁套设有第一弹簧(605)，所述第一弹簧(605)两端分别与推块(604)和伸缩杆外侧对应位置固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述防护板(601)一侧固定安装有转动座(607)，且转动座(607)内腔转动连接有转动块(608)，且转动块(608)一侧固定连接有电动推杆(609)，且电动推杆(609)另一端通过转动块(608)和转动座(607)转动连接在刀库箱(4)内腔一侧。
4.根据权利要求1所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述防护板(601)内腔两侧均开设有槽体，所述吸能机构(7)包括吸能弧板(701)，且吸能弧板(701)两侧均设有第二伸缩杆(706)，且相邻的两个第二伸缩杆(706)固定装置在槽体内腔一侧的两端。
5.根据权利要求4所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述第二伸缩杆(706)一端固定连接有推块(604)，且相邻的推块(604)之间固定连接有固定座(703)，所述固定座(703)内腔转动连接有连接部(702)，且连接部(702)与吸能弧板(701)一侧固定连接，且第二伸缩杆(706)外侧壁套设有第二弹簧(705)，且第二弹簧(705)两端分别与连接块(704)和槽体内腔一侧对应位置固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述槽体内腔的宽度等于固定座(703)的宽度，且固定座(703)的横截面形状为U形。
7.根据权利要求5所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述吸能弧板(701)横截面形状为弧形，且吸能弧板(701)内侧设有吸能垫，用于通过吸能弧板(701)吸收撞刀冲击。
8.根据权利要求1所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述刀库主体(5)两侧均固定安装有滑套(8)，且滑套(8)内腔滑动连接有滑杆(10)，且滑杆(10)末端固定连接在刀库箱(4)内腔一侧，所述滑杆(10)外侧壁套设有第三弹簧(9)，且第三弹簧(9)两端分别与滑杆(10)和滑套(8)一侧对应位置固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述滑套(8)和滑杆(10)的横截面形状均为圆形。
10.根据权利要求1所述的一种具有防撞刀机构的数控机床，其特征在于，所述刀库箱(4)后侧通过丝杆座传动连接有刀库移动模组(11)，且刀库移动模组(11)固定安装在机床罩内腔一侧，且丝杆座顶部固定安装有导向套，且导向套内腔滑动连接有导向杆(12)，且导向杆(12)两端固定连接在机床罩内腔两侧之间。
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