CN213258331U - 一种机床的快速换刀系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机床的快速换刀系统，包括加工仓、连接于加工仓一侧的容置仓，所述容置仓与加工仓之间通过隔板隔开，其特征在于：还包括设置于容置仓内且用于储存刀具的刀架机构，所述容置仓内还设置有转运机构，所述隔板开设有连通加工仓和容置仓的开口，所述转运机构可移动至开口并将刀具送出，所述加工仓转动设置有用于承接开口处刀具的换刀机构。本申请具有可适应复杂加工的效果，且换刀方便精准，提高了加工效率。

Description

一种机床的快速换刀系统

技术领域

本申请涉及数控机床的领域，尤其是涉及一种机床的快速换刀系统。

背景技术

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。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

针对上述中的相关技术，实用新型人认为当加工复杂工件时，需要的刀具种类和数量较多，容易造成换刀不方便的问题。

实用新型内容

为了改善换到不方便的问题，本申请提供一种机床的快速换刀系统。

本申请提供的一种机床的快速换刀系统采用如下的技术方案：

一种机床的快速换刀系统，包括加工仓、连接于加工仓一侧的容置仓，所述容置仓与加工仓之间通过隔板隔开，还包括设置于容置仓内且用于储存刀具的刀架机构，所述容置仓内还设置有转运机构，所述隔板开设有连通加工仓和容置仓的开口，所述转运机构可移动至开口并将刀具送出，所述加工仓转动设置有用于承接开口处刀具的换刀机构。

通过采用上述技术方案，在刀架上储存若干数量的刀具，并且刀具呈多层分布，取刀时通过转运机构实现取刀并转运至开口处，同时换刀机构移动至开口处并将转运机构上的刀具转夹，完成对刀架机构上特定刀具的换刀。

可选的，所述刀架机构包括转动连接于容置仓底面的支撑杆，所述支撑杆沿轴向连接有至少两个旋转盘，所述旋转盘的边沿设置有夹持爪，所述夹持爪包括相对设置的两夹持杆，两夹持杆之间形成用于夹持刀具的夹持槽。

通过采用上述技术方案，刀具的刀柄卡接于夹持槽内，且此时刀柄由两夹持杆夹紧，实现刀具的夹持，采用多层旋转盘可以实现刀具数量的扩容，刀具通过安装组件夹持在旋转盘上，且沿旋转盘的边沿分布，从而当旋转盘转动时，可带动刀具转动，实现不同刀具的转送。

可选的，所述转运机构包括连接于容置仓的横向移动组件、连接于横向移动组件的纵向移动组件，所述纵向移动组件连接有取刀组件。

通过采用上述技术方案，通过横向移动组价和纵向移动组件带动取刀组件沿横向和纵向移动，进而带动刀具移动，实现刀具的转送。

可选的，所述取刀组件包括连接于升降台的取刀夹爪，所述取刀夹爪包括固定于升降台的本体，所述本体固定连接有取刀爪体，所述取刀爪体呈环形且开设有供刀柄伸入的夹持口，所述取刀爪体夹持口的侧壁滑移穿设有用于将夹持口封闭并固定刀柄的封口杆，所述取刀爪体内设置有用于驱动封口杆伸出或收回的驱动气缸。

通过采用上述技术方案，夹持刀具时，刀具的刀柄伸入取刀爪体内，之后驱动气缸驱动封口杆伸出并将夹持口封闭，实现对刀具的夹持，当需要释放刀具时，驱动气缸带动封口杆收回，便于刀具的换夹。

可选的，所述换刀机构包括连接于加工仓内的换刀架，所述换刀架固定于加工仓内靠近开口的位置，所述换刀架下端连接有旋转气缸，旋转气缸的输出轴连接有安装台，所述安装台平行于隔板方向的两端分别连接有换刀夹爪。

通过采用上述技术方案，旋转气缸可以带动安装台转动，进而带动换刀夹爪实现转动，使得换刀夹爪能够由开口位置转动至装刀一侧。

可选的，所述安装台朝向隔板的一侧连接有挡板，所述挡板与开口闭合。

通过采用上述技术方案，当安装台处于与隔板平行状态时，挡板位于开口处并将开口闭合，从而在加工仓内加工时，可以避免加工仓内的切削液、油雾等杂质进入到容置仓，以免污染容置仓内的刀具。

可选的，所述加工仓内滑移连接有加工组件，所述加工组件包括滑移连接于加工仓的滑座、连接于滑座的加工刀头，所述加工刀头下端设置有装刀孔。

通过采用上述技术方案，当夹持有刀具的换刀夹爪转动至背离开口的一侧时，滑座移动至换刀夹爪处并转夹刀具，通过换刀夹爪将刀具的刀柄装入装刀孔，实现换刀。

可选的，所述装刀孔、安装台与开口位于同一直线。

通过采用上述技术方案，这样当安装台带动两换刀夹爪转动至与隔板垂直状态时，使得一端的换刀夹爪与装刀孔对齐，另一端的换刀夹爪与开口处的取刀夹爪对齐并交接，可同时实现装夹和换夹，提高效率。

可选的，所述换刀夹爪包括固定于安装台的主体，所述主体固定连接有换刀爪体，所述换刀爪体呈环形且开设有供刀柄伸入的开槽，所述换刀爪体开槽的侧壁滑移穿设有用于将开口封闭并固定刀柄的卡接杆，所述换刀爪体内设置有用于驱动卡接杆伸出或收回的换刀气缸。

通过采用上述技术方案，夹持刀具时，刀具的刀柄伸入换刀爪体内，之后换刀气缸驱动卡接杆伸出并将开槽封闭，实现对刀具的夹持，当需要释放刀具时，换刀气缸带动卡接杆收回，便于刀具的换夹。

可选的，所述换刀爪体呈钩状设置，所述换刀爪体内壁开设有卡槽，所述卡槽内壁设置有接近开关，所述接近开关电连接于控制器，控制器电连接于换刀气缸。

通过采用上述技术方案，当刀柄卡入换刀爪体内时，刀柄与卡槽卡接，使得刀柄卡接更牢固，并且刀柄触发接近开关，控制换刀气缸启动并将卡接杆推出，实现卡接杆的联动卡接。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图。

图2是本申请的实施例的刀架机构结构示意图。

图3是本申请的夹持件的结构示意图。

图4是本申请的换刀机构的结构示意图。

图5是本申请的取刀组件的结构示意图。

图6是本申请的换刀夹爪的结构示意图。

附图标记说明：1、加工仓；2、容置仓；3、隔板；4、刀架机构；5、转运机构；6、开口；7、换刀机构；8、支撑杆；9、旋转盘；10、安装组件；11、驱动件；12、安装座；13、夹持组件；14、夹持件；15、夹持爪；16、夹持杆；17、夹持槽；18、导向部；19、抵接杆；20、定型杆；21、横向移动组件；22、纵向移动组件；23、取刀组件；24、横向底座；25、多级气缸；26、联轴器；27、推杆；28、横移板；29、纵向电机；30、丝杆；31、升降台；32、导向组件；33、导轨；34、滑槽；35、取刀夹爪；36、本体；37、取刀爪体；38、夹持口；39、封口杆；41、钩槽；42、换刀架；43、旋转气缸；44、安装台；45、换刀夹爪；46、挡板；47、加工组件；48、滑座；49、加工刀头；50、装刀孔；51、主体；52、换刀爪体；53、开槽；54、卡接杆；56、卡槽；57、接近开关。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种机床的快速换刀系统。参照图1，该系统包括加工仓1和连接在加工仓1一侧的容置仓2，加工仓1和容置仓2之间通过设置隔板3隔开，加工仓1内为加工中心，容置仓2内用于存放道具，在容置仓2内设置有用于储存刀具的刀架机构4，在容置仓2内还设置有转运机构5，在隔板3上开设有连通加工仓1和容置仓2的开口6，刀架机构4为多层结构，转运机构5可移动并将刀具送至开口6处并将刀具送入加工仓1，在加工仓1内转动设置有用于承接开口6处的刀具的换刀机构7。

参照图1和图2，刀架机构4包括通过轴承转动连接于容置仓2底面的支撑杆8，在支撑杆8上沿其轴向等距固定连接有至少两个旋转盘9，旋转盘9呈圆盘形设置，且若干旋转盘9呈相互平行设置，在容置仓2的底面设置有用于驱动支撑杆8转动的驱动件11，此处的驱动件11可以选用伺服电机，伺服电机的输出轴连接于支撑杆8并带动支撑杆8转动，进而带动旋转盘9转动；在旋转盘9的边沿处设置有用于安装刀具的安装组件10，安装组件10沿旋转盘9的圆周均等分布有若干个，刀具卡接在安装组件10内并由旋转盘9带动转动，实现刀具的储存以及转送；在旋转盘9的上表面设置有若干加强筋，加强筋沿旋转盘9的径向设置，提高了旋转盘9的强度。

参照图2和图3，安装组件10包括固定在旋转盘9边沿的安装座12，在安装座12上连接有夹持组件13，其中夹持组件13包括连接在安装座12上的夹持件14，夹持件14包括夹持爪15，夹持爪15包括相对设置的两个夹持杆16，夹持杆16的一端连接于安装座12，两夹持杆16之间留有一定间距从而在两夹持杆16之间形成夹持槽17，刀具的刀柄可夹持在夹持槽17内。在夹持杆16背离安装座12的端部朝向夹持槽17设置有导向部18，导向部18与夹持杆16一体形成且由夹持杆16向夹持槽17方向弯曲，导向部18呈弯折的环形设置，从而使得夹具进入夹持槽17时，导向部18对刀柄起到导向作用。

如图3所示，在夹持槽17的内壁还连接有抵接杆19，抵接杆19的一端连接于夹持杆16靠近安装座12的一端，抵接杆19的另一端延伸至导向部18的末端，并且抵接杆19与夹持杆16呈平行设置，从而当刀具的刀柄卡入卡接槽时，通过抵接杆19的侧壁对刀柄实现夹紧，使得刀具夹持更稳定。

如图2所示，由于夹持杆16通常由塑料制成，在长期使用后容易发生轻微的变形，导致使用精度下降，因此在两个夹持杆16之间还连接有定型杆20，定型杆20位于靠近安装座12的一端，且定型杆20两端分别穿设于两个夹持杆16，此时定型杆20垂直于夹持杆16，从而对两夹持杆16起到支撑定型作用，降低两夹持杆16的形变。

参照图1和图4，转运机构5包括连接于容置仓2内壁的横向移动组件21，在横向移动组件21上连接有纵向移动组件22，纵向移动组件22上连接有取刀组件23。取刀组件23可由纵向移动组件22带动移动至某一层的旋转盘9处，之后由横向移动组件21带动移动至旋转盘9的刀具上方，便于取刀，取刀后带动刀具移动至出刀位置，实现交接。

如图4所示，横向移动组件21包括通过螺栓固定连接在容置仓2内壁的横向底座24，在横向底座24上固定有多级气缸25，在多级气缸25的活塞杆上连接有联轴器26，联轴器26上连接有推杆27，纵向移动组件22通过螺栓固定连接于推杆27的末端。纵向移动组件22包括通过螺栓固定连接于推杆27末端的横移板28，横移板28为长度沿纵向设置的长方形板状，在横移板28的顶端固定有纵向电机29，纵向电机29的输出轴朝下设置且连接有丝杆30，在横移板28上固定有用于转动连接丝杆30的底座，在丝杆30上通过丝杠螺母或螺纹连接有升降台31，取刀组件23固定连接于升降台31并随升降台31移动，在容置仓2内壁设置有用于对横移板28导向的导向组件32，导向组件32沿横向设置。

如图4所示，导向组件32包括水平固定在容置仓2内壁的导轨33，在横移板28朝向导轨33的侧壁开设有与导轨33滑移配合的滑槽34；横移板28通过滑槽34滑移连接于导轨33上，从而对横移板28的移动起到导向作用。

如图4和图5所示，取刀组件23包括连接于升降台31的取刀夹爪35，取刀夹爪35包括固定于升降台31的本体36，本体36呈块状设置，在本体36背离旋转台的一侧固定连接有取刀爪体37，取刀爪体37呈环形且开设有供刀柄伸入的夹持口38，且该夹持口38开设于背离刀架机构4的一侧，取刀爪体37夹持口38的侧壁端面开设有通孔，通孔内滑移穿设有用于将夹持口38封闭并固定刀柄的封口杆39，取刀爪体37内设置有用于驱动封口杆39伸出或收回的驱动气缸。且在取刀爪体37内壁开设有钩槽41，当刀柄伸入取刀爪体37内时，刀柄能够与钩槽41嵌合，从而使得刀柄嵌合更牢固。

参照图1和图4，换刀机构7包括连接在加工仓1内的换刀架42，换刀架42固定在隔板3上并且位于靠近开口6的位置，在换刀架42的下端还连接有旋转气缸43，旋转气缸43的输出轴连接有安装台44，在安装台44平行于隔板3方向的两端分别连接有换刀夹爪45。从而当旋转气缸43带动安装台44转动时，可以带动换刀夹爪45转动至开口6处，便于承接转运机构5夹持的刀具。在安装台44朝向隔板3的一侧连接有挡板46，挡板46呈L形设置，且挡板46可将开口6闭合。

参照图1，在加工仓1的内壁上滑移连接有加工组件47，加工组件47包括通过丝杠滑移连接于加工仓1的滑座48、连接于滑座48的加工刀头49，加工刀头49下端设置有呈空心圆柱状的安装筒，在安装筒下端开设有装刀孔50，在装刀孔50内可装入刀具的刀柄，并且安装筒可由电机带动转动。装刀孔50、安装台44与隔板3上的开口6位于同一直线上，从而当安装台44转动时，使得安装台44两端的换刀夹爪45分别与开口6和装刀孔50对接，实现同时接刀和换刀。

参照图4和图6，换刀夹爪45包括固定于安装台44的主体51，主体51呈块状设置，在主体51背离安装台44的一侧固定连接有换刀爪体52，换刀爪体52呈环形且开设有供刀柄伸入的开槽53，取换刀爪体52夹持口38的侧壁端面开设有通孔，通孔内滑移穿设有用于将夹持口38封闭并固定刀柄的夹持杆16，换刀爪体52内设置有用于驱动夹持杆16伸出或收回的换刀气缸。且换刀爪体52呈钩状设置，在换刀爪体52内壁开设有卡槽56，当刀柄伸入换刀爪体52内时，刀柄能够与卡槽56嵌合，从而使得刀柄嵌合更牢固，在卡槽56的内壁固定有接近开关57，接近开关57电连接于控制器，控制器电连接于换刀气缸，从而当刀柄卡入卡槽56时，触发接近开关57并控制换刀气缸伸出，使得卡接杆54伸出实现刀柄的卡接，达到联动卡接的效果。

本申请实施例一种机床的快速换刀系统的实施原理为：在旋转盘9的夹持件14上可以夹持不同型号的刀具，由于夹持件14沿旋转盘9圆周设置有若干个，因此不同型号的刀具可以卡接在旋转盘9的圆周边缘，并且由于旋转盘9呈多层设置，可大大增加容置刀具的数量和种类，通过伺服电机带动旋转盘9转动，实现刀具的转送；当需要选取某个型号的刀具时，首先转动旋转盘9使得所选型号的刀具转动至靠近转运机构5的位置，之后纵向电机29带动丝杆30转动，驱动升降台31移动至靠近目标刀具所在旋转盘9的位置，之后横移组件带动升降台31上的取刀夹爪35移动至目标刀具的上方，之后升降台31带动取刀夹爪35下降至与刀具的刀柄卡接，之后横移组件带动刀具并向外移动，从而将刀具从旋转盘9取下，完成取刀；之后旋转气缸43带动安装台44转动，使得某一个换刀夹爪45甚至开口6处，此时挡板46转至开口6一侧并将开口6打开，之后多级气缸25继续推动横移板28朝向开口6方向移动，使得取刀夹爪35伸出开口6并与换刀夹爪45对应，换刀夹爪45承接取刀夹爪35上的刀具，之后多级气缸25带动取刀夹爪35收回，旋转气缸43带动夹持有刀具的换刀夹爪45转动180°，使得刀具转动至加工组件47的装刀孔50处，完成装刀。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机床的快速换刀系统，包括加工仓(1)、连接于加工仓(1)一侧的容置仓(2)，所述容置仓(2)与加工仓(1)之间通过隔板(3)隔开，其特征在于：还包括设置于容置仓(2)内且用于储存刀具的刀架机构(4)，所述容置仓(2)内还设置有转运机构(5)，所述隔板(3)开设有连通加工仓(1)和容置仓(2)的开口(6)，所述转运机构(5)可移动至开口(6)并将刀具送出，所述加工仓(1)转动设置有用于承接开口(6)处刀具的换刀机构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述刀架机构(4)包括转动连接于容置仓(2)底面的支撑杆(8)，所述支撑杆(8)沿轴向连接有至少两个旋转盘(9)，所述旋转盘(9)的边沿设置有夹持爪(15)，所述夹持爪(15)包括相对设置的两夹持杆(16)，两夹持杆(16)之间形成用于夹持刀具的夹持槽(17)。

3.根据权利要求1所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述转运机构(5)包括连接于容置仓(2)的横向移动组件(21)、连接于横向移动组件(21)的纵向移动组件(22)，所述纵向移动组件(22)连接有取刀组件(23)。

4.根据权利要求3所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述取刀组件(23)包括连接于升降台(31)的取刀夹爪(35)，所述取刀夹爪(35)包括固定于升降台(31)的本体(36)，所述本体(36)固定连接有取刀爪体(37)，所述取刀爪体(37)呈环形且开设有供刀柄伸入的夹持口(38)，所述取刀爪体(37)夹持口(38)的侧壁滑移穿设有用于将夹持口(38)封闭并固定刀柄的封口杆(39)，所述取刀爪体(37)内设置有用于驱动封口杆(39)伸出或收回的驱动气缸。

5.根据权利要求1所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述换刀机构(7)包括连接于加工仓(1)内的换刀架(42)，所述换刀架(42)固定于加工仓(1)内靠近开口(6)的位置，所述换刀架(42)下端连接有旋转气缸(43)，旋转气缸(43)的输出轴连接有安装台(44)，所述安装台(44)平行于隔板(3)方向的两端分别连接有换刀夹爪(45)。

6.根据权利要求5所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述安装台(44)朝向隔板(3)的一侧连接有挡板(46)，所述挡板(46)与开口(6)闭合。

7.根据权利要求5所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述加工仓(1)内滑移连接有加工组件(47)，所述加工组件(47)包括滑移连接于加工仓(1)的滑座(48)、连接于滑座(48)的加工刀头(49)，所述加工刀头(49)下端设置有装刀孔(50)。

8.根据权利要求7所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述装刀孔(50)、安装台(44)与开口(6)位于同一直线。

9.根据权利要求5所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述换刀夹爪(45)包括固定于安装台(44)的主体(51)，所述主体(51)固定连接有换刀爪体(52)，所述换刀爪体(52)呈环形且开设有供刀柄伸入的开槽(53)，所述换刀爪体(52)开槽(53)的侧壁滑移穿设有用于将开口(6)封闭并固定刀柄的卡接杆(54)，所述换刀爪体(52)内设置有用于驱动卡接杆(54)伸出或收回的换刀气缸。

10.根据权利要求9所述的一种机床的快速换刀系统，其特征在于：所述换刀爪体(52)呈钩状设置，所述换刀爪体(52)内壁开设有卡槽(56)，所述卡槽(56)内壁设置有接近开关(57)，所述接近开关(57)电连接于控制器，控制器电连接于换刀气缸。

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