CN201175841Y - 一种数控雕铣机用的自动换刀装置 - Google Patents
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Abstract
一种数控雕铣机用的自动换刀装置，包括刀库本体，所述刀库本体上设有直线排列的多个弹簧式刀具夹持器，所述弹簧式刀具夹持器配有与之进行刀具交换的气动松、夹刀具功能的电主轴，所述刀库本体的两侧设有直线导轨，所述直线导轨上设有由采用运动方向相反的由气缸驱动的左气动门和右气动门构成的双开式气动门，所述双开式气动门配有用于检测其开合状态的各种传感器，所述刀库本体的一端还设有用于测量刀具长度的接触式对刀仪；本实用新型具有换刀可靠性高、稳定性好、换刀速度快、结构简单、能够保证加工精度的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及数控机床领域，特别是一种用于数控雕铣机用的简易自动换刀装置。
背景技术
小型精密数控雕铣机床广泛应用于电子、通信、机械产品的批量生产。它的主要特点是主轴高转速、进给高速位移以及小直径刀具。作为其自动换刀装置，因电主轴功率较小，相应的主轴尺寸也小，难以在主轴上设计复杂的刀柄及接口；而在加工精密、多工序复杂零部件时，换不同规格的刀具是必须的，由于主轴的局限性，需要采取人工干预更换刀具，使得换刀可靠性和稳定性较差，随之而产生的加工精度低，产品品质得不到保征；而产品品质得不到保证及人工干预换刀均会降低生产效率，增加成本。因此，迫切需要一种简易自动换刀装置。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种简易自动换刀装置，具有换刀可靠性高、稳定性好，换刀速度快，结构简单，能够保证加工精度的优点。
为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控雕铣机用的自动换刀装置，包括刀库本体，所述刀库本体上设有直线排列的多个弹簧式刀具夹持器，所述弹簧式刀具夹持器配有一气动松、夹刀具功能的电主轴，所述刀库本体的两侧设有直线导轨，所述直线导轨上设有由左气动门和右气动门构成的双开式气动门，所述双开式气动门配有用于检测其开合状态的各种传感器，所述刀库本体的一端还设有用于测量刀具长度的接触式对刀仪，所述接触式对刀仪设有吹气装置。
其中，所述传感器可设计有一个左气动门打开检测传感器和一个右气动门打开检测传感器以及一个左右闭合检测传感器。
本实用新型的有益效果是：所述刀库本体上设有直线排列的多个弹簧式刀具夹持器，刀具夹持器上可以同时安装有所需不同种规格的刀具；在加工精密、多工序复杂零部件的情况下，完成一道工序后，进入下一道工序需要更换刀具时，由于弹簧式刀具夹持器配有气动松、夹刀具功能的电主轴，可以保证刀对刀进行刀具交换，非常简便地实现自动换刀，使得换刀的可靠性高、稳定性好及换刀速度快。另外，由于不存在刀柄式换刀，简化了主轴及其接口的设计。
其中，所述刀库本体的两侧设有直线导轨，所述直线导轨上设有双开式气动门，所述双开式气动门利用直线导轨进行导向，利用气缸进行开闭；气动门的主要作用是防护弹簧式刀具夹持器区域的清洁，以避免各种异物及液体进入弹簧式刀具夹持器附近而影响换刀动作的顺利完成。
其中，所述双开式气动门配有各种传感器，所述传感器可设计有一个左气动门打开检测传感器和一个右气动门打开检测传感器以及一个左右闭合检测传感器，它们可检测左、右气动门的打开位置和关闭位置，防止主轴换刀时与气动门干涉，提供安全保证。
其中，所述刀库本体的右侧设有一用于测量刀具长度的接触式对刀仪，用于主轴换完刀后立即对刀具长度进行标定。
其中，所述接触式对刀仪设有一吹气装置，能保持对刀平面上的清洁。
由上所述，本实用新型在加工精密、多工序复杂零部件时，能实现高精、高速、高效的量产加工，能使机床自动化程度大大提高，减少了人工干预。
附图说明
图1是本实用新型实施例的双开式气动门开启状态的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的双开式气动门闭合状态的结构示意图；
图3是本实用新型实施例的自动换刀状态的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
参照图1、图2和图3，一种数控雕铣机用的自动换刀装置，包括刀库本体4，所述刀库本体4上设有直线排列的5个弹簧式刀具夹持器2，可以装5把刀柄尺寸相同的刀具3，所述弹簧式刀具夹持器2配有一气动松、夹刀具功能的电主轴11，所述刀库本体4的两侧设有直线导轨6，所述直线导轨6上设有由左气动门5和右气动门1构成的双开式气动门，所述双开式气动门配有两个左气动门检测传感器9和一个右气动门检测传感器10。所述刀库本体4的左端还设有用于测量刀具长度的接触式对刀仪8，所述接触式对刀仪设有吹气装置。
这里，先对以上所述的电主轴11工作原理和自动换刀工作原理作些详细说明。
电主轴11工作原理：其一是松刀原理，压缩空气从进、出口气口进入压力气缸，压缩空气推动气缸活塞往下运动，活塞杆推动顶竿往下移动，其中碟形弹簧在顶杆作用下产生压缩，弹簧夹头下移。使其锥面分离，弹簧夹头张开，刀具松开；其二是夹刀原理，压缩空气从进、出口排出压力气缸，气缸压力消失，碟形弹簧复位产生向上拉力，顶竿往上移动，拉动弹簧夹头上移并使锥面结合，弹簧夹头收缩，刀具3被夹紧。
自动换刀工作原理：自动换刀分为三个步骤，即卸刀、装刀和对刀。卸刀过程是：现设电主轴11上已装有1#刀具3，且刀库1#刀具3的弹簧式刀具夹持器2为空位，现需更换2#刀具3。电主轴11运动到刀库本体4的上方，停止转动。双开式气动门利用气缸的作用下而使左气动门5和右气动门1打开，这时，左气动门检测传感器9和右气动门检测传感器10对气动门的开合状态进行检测，如气动门的位置准确，电主轴11将1#刀具3向下插入1#弹簧式刀具夹持器2中，当到达设定的深度后，电主轴11完成松刀，刀具3与电主轴11分离，卸刀完成。装刀过程是：1#刀具与电主轴11分离后，电主轴11将运动到2#弹簧式刀具夹持器2上方，并向2#刀具3深度方向靠近，使2#刀具3插入电主轴11内，当达到设定的深度后，电主轴11夹紧2#刀具3且夹紧力远远大于弹簧式刀具夹持器2对2#刀具3的作用力，从而使2#刀具3与2#弹簧式刀具夹持器2分离，电主轴11继续往上移直到一安全高度，这时，双开式气动门在气缸的作用下而关闭，刀库本体4上的关闭检测传感器12对双开式气动门进行位置检测，装刀完成。对刀过程是：电主轴11移动到刀库本体4的左端，往接触式对刀仪8靠近，在接触式对刀仪8旁边有一吹气口，用于清除接触式对刀仪8表面上的异物。当刀具3接触到接触式对刀仪8的表面，即可通过CNC系统计算出刀具3的长度，刀具3自动对刀完成，电主轴11离开刀库本体4，产生转动，开始下一个程序的工作。
由此，所述刀库本体4上的弹簧式刀具夹持器2配有气动松、夹刀具功能的电主轴11，它在加工精密、多工序复杂零部件的情况下，完成一道工序后，进入下一道工序需要更换刀具3时，能保证刀对刀进行刀具交换，非常简便地实现自动换刀，使得换刀的可靠性高、稳定性好及换刀速度快。另外，由于不存在刀柄式换刀的刀柄及接口，简化了电主轴及其接口的设计
所述刀库本体4的两侧设有直线导轨6，所述直线导轨6上设有双开式气动门，所述双开式气动门利用直线导轨6进行导向，利用气缸进行开闭；气动门的主要作用是防护弹簧式刀具夹持器2区域的清洁，以避免各种异物及液体进入弹簧式刀具夹持器2附近而影响换刀动作的顺利完成。
所述双开式气动门配有各种传感器，所述传感器可设计有一个左气动门打开检测传感器和一个右气动门打开检测传感器以及一个左右闭合检测传感器，它们可检测左、右气动门的打开位置和关闭位置，防止主轴换刀时与气动门干涉，提供安全保证。
所述刀库本体4的左端设有一用于测量刀具长度的接触式对刀仪8，用于电主轴11换完刀后立即对刀具3长度进行标定。
所述接触式对刀仪8设有一吹气装置，能保持对刀平面上的清洁。
由上所述，本实用新型在加工精密、多工序复杂零部件时，能实现高精、高速、高效的量产加工，能使机床自动化程度大大提高，减少了人工干预。
上述只是本实用新型优选的实施方式，但不应构成对本实用新型的限制，只要是采用与本实用新型等同的技术方案，也应当在本发明创造的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种数控雕铣机用的自动换刀装置，包括刀库本体，所述刀库本体上设有直线排列的多个弹簧式刀具夹持器，所述弹簧式刀具夹持器配有与之进行刀具交换的气动松、夹刀具功能的电主轴，其特征在于，所述刀库本体的两侧设有直线导轨，所述直线导轨上设有由采用运动方向相反的由气缸驱动的左气动门和右气动门构成的双开式气动门，所述双开式气动门配有用于检测其开合状态的各种传感器，所述刀库本体的一端还设有用于测量刀具长度的接触式对刀仪。
2.根据权利要求1所述的自动换刀装置，其特征在于，所述接触式对刀仪设有吹气装置。
3.根据权利要求1所述的自动换刀装置，其特征在于，所述传感器可设计有一个左气动门打开检测传感器和一个右气动门打开检测传感器以及一个左右闭合检测传感器。
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