一种单刀套式链式刀库

摘要

本发明涉及一种单刀套式链式刀库，由基座、链条机构、链条驱动单元和换刀移动机构组成，换刀移动机构包括固定安装板、移动安装座、刀套安装板、第一驱动单元、第一滑动装置、第二驱动单元、第二滑动装置、松夹刀驱动单元和刀套，固定安装板固定于基座上，移动安装座通过第一滑动装置安装于固定安装板上，可在第一驱动单元作用下沿第一方向往复移动；刀套安装板通过第二滑动装置安装于移动安装座上，可在第二驱动单元作用下沿与第一方向垂直的第二方向往复移动；刀套设置于刀套安装板上，可在松夹刀驱动单元作用下夹紧松开刀柄。本发明结构简单、容错率高、成本低、适用范围广，可有效保证换刀精度和可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及机床刀库领域，特别涉及一种单刀套式链式刀库。

背景技术

链式刀库由于具有容量大的特点而被越来越广泛的应用于数控机床中，配合换刀机械手可实现刀具的自动交换。现有的链式刀库大多是在每个刀位都设置一个用于定位夹紧刀柄的刀套，转动至换刀位时利用推拉机构将刀套推出，实现与换刀机械手之间的刀具交换。这种结构由于每个刀位上都有一个刀套，刀套数量较多，容错率低，成本高，而且每个刀套的夹紧力差异明显，在长期换刀过程中，夹紧力容易受到刀套内部弹簧疲劳寿命的影响，使可靠性降低，影响换刀精度；同时，反复换刀过程中刀套与推拉机构也会产生磨损，使刀套精度降低，影响换刀效果。另外，这种结构在换刀过程中，刀套只进行水平的推出退回动作，刀柄进出刀套需要换刀机械手配合完成，要求换刀机械手需具备上下移动功能，目前只适用于凸轮箱式换刀机械手，适用范围窄。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、容错率高、成本低、适用范围广的单刀套式链式刀库，可有效保证换刀精度和可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种单刀套式链式刀库，由基座、链条机构、链条驱动单元和换刀移动机构组成，链条机构设置于基座上，可在链条驱动单元作用下转动；链条机构上设置有若干刀位，每个刀位上均设置有可卡紧刀柄的卡爪；换刀移动机构设置于换刀位，包括固定安装板、移动安装座、刀套安装板、第一驱动单元、第一滑动装置、第二驱动单元、第二滑动装置、松夹刀驱动单元和刀套，固定安装板固定于基座上，移动安装座通过第一滑动装置安装于固定安装板上，可在第一驱动单元作用下沿第一方向往复移动；刀套安装板通过第二滑动装置安装于移动安装座上，可在第二驱动单元作用下沿与第一方向垂直的第二方向往复移动；刀套设置于刀套安装板上，可在松夹刀驱动单元作用下夹紧松开刀柄，刀套的中心轴线沿第二方向设置。

上述一种单刀套式链式刀库，所述第一驱动单元和第二驱动单元可以是气缸驱动，也可以是电机驱动。

上述一种单刀套式链式刀库，所述第一驱动单元包括第一气缸，第一滑动装置包括第一导轨和第一滑块组；第一气缸的固定部安装于固定安装板上，移动部与移动安装座联接；相互配合的第一导轨和第一滑块组分别设置于移动安装座的底部和固定安装板上；移动安装座在第一气缸的作用下沿第一导轨往复移动。

上述一种单刀套式链式刀库，所述第二驱动单元包括第二气缸和杠杆机构，第二滑动装置包括第二导轨和第二滑块组；第二气缸安装于移动安装座上，可随移动安装座一起沿第一方向移动；杠杆机构的支点设置于移动安装座上，动力端与第二气缸的移动部联接，阻力端与刀套安装板联接；相互配合的第二导轨和第二滑块组分别设置于刀套安装板与移动安装座上；第二气缸推拉杠杆机构绕支点转动时，可带动刀套安装板沿第二导轨往复移动。

上述一种单刀套式链式刀库，所述杠杆机构动力端与第二气缸之间，阻力端与刀套安装板之间均采用长圆孔联接。

上述一种单刀套式链式刀库，所述松夹刀驱动单元包括第三气缸，第三气缸的固定部安装于刀套上，移动部与刀套内部的松夹刀机构联接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用单刀套结构，只在换刀位设置一个刀套，其他各刀位无需再设置刀套，结构简单、重量轻、成本低，也避免了刀套推出退回刀位时的卡滞故障，容错率高；而且刀套固定于移动推拉机构上，避免了因相互磨损而产生的精度损失，刀套夹紧力也由气缸控制，避免了因弹簧疲劳寿命而产生的影响，可靠性高、稳定性强，有效提高了换刀精度。另外，刀套的移动采用多驱动控制，不仅可以将刀套推出退回，还能够使刀套上下移动，上下刀时无需借助换刀机械手等外部设备，不仅能够简化机械手结构，节省成本，而且能够与多种类型的换刀机械手相匹配，适用范围广。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明换刀移动机构结构示意图。

图3是本发明换刀移动结构工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的一种单刀套式链式刀库，由基座1、链条机构2、链条驱动单元3和换刀移动机构4组成，链条机构2、链条驱动单元3以及换刀移动机构4均安装于基座上。链条机构2上设置有刀位，每个刀位上均设置有可卡紧刀柄的卡爪，链条机构2可在链条驱动单元3作用下转动，以将刀具送至换刀位；换刀移动机构4设置于换刀位，可将转动至换刀位的刀具推出以实现与换刀机械手的刀具交换。

结合图1至图3所示，换刀移动机构4包括固定安装板5、第一气缸6、第一导轨7、第一滑块组8、移动安装座9、第二气缸10、杠杆机构11、第二导轨12、第二滑块组13、刀套安装板14、刀套15以及第三气缸16，固定安装板5固定于基座1上，第一气缸6安装于固定安装板5上，移动安装座9一方面通过第一导轨7和第一滑块组8安装于固定安装板5上，一方面与第一气缸6的移动部联接，可在第一气缸6的作用下沿第一导轨7往复移动。第二气缸10安装于移动安装座9上，可随移动安装座9一起沿第一导轨7移动，杠杆机构11的支点设置于移动安装座9上，动力端通过第一长圆孔17与第二气缸10的移动部联接，阻力端通过第二长圆孔18与刀套安装板14联接；刀套安装板14通过第二导轨12和第二滑块组13安装于移动安装座9上，第二气缸10推拉杠杆机构11绕支点转动时，可带动刀套安装板14沿第二导轨12往复移动。刀套15安装于刀套安装板14上，第三气缸16的固定部安装于刀套15的上方，移动部与刀套15内部的松夹刀机构联接，可实现刀套15对刀具松开和夹紧的控制，以及夹紧力大小的控制。

换刀时，链条机构2在链条驱动单元3的驱动下，将待换刀刀位转动至换刀位刀套15的正下方，第二气缸10动作，推动刀套15向下移动，刀套15在第三气缸16作用下将刀具夹紧；然后第一气缸6动作，将刀套15推出至换刀区，与此同时，换刀机械手运动至换刀区并抓取刀套15上的刀具，刀套15在第三气缸16作用下将刀具松开，然后在第二气缸10的作用下向上移动；待换刀机械手交换刀具位置后，刀套15在第二气缸10的作用下向下移动，并在第三气缸16作用下将交换后的刀具夹紧，然后在第一气缸6作用下退回至换刀位，与此同时，用于容置交换后刀具的空刀位运动至刀套15的下方，刀套15在第三气缸16作用下将交换后的刀具松开并放置于空刀位上，然后在第二气缸10作用下上升回零位，从而完成一次刀具交换动作。

本实施例中，刀套15的推出退回动作以及上升下降动作均采用气缸驱动，也可替换为电机丝杠驱动或电机齿轮驱动等驱动形式。

本发明刀具交换过程中，刀具进入或脱离刀套的动作全部由刀库自身实现，换刀机械手只需进行平移旋转动作，无需进行上下运动，不仅可以简化换刀机械手结构，节省成本，而且能够与各类换刀机械手相配合，适用范围广。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。