CN109352397B - 龙门铣床的仓式刀库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种龙门铣床的仓式刀库，应用在龙门铣床领域，其技术方案要点是：包括设置于龙门铣床工作台边沿的机架、设置在机架内的若干用于装载刀头的刀套以及设置在机架上的换刀机构；换刀机构包括回转气缸和连接在回转气缸输出端上的换刀旋转台，换刀旋转台两端也连接有刀套；机架上还设有将机架内刀套上刀头抓取至换刀旋转台的刀套上的抓取机构；具有的技术效果是：龙门铣床的刀头夹具只需移动至仓式刀库的换刀旋转台的一端即可同时完成旧刀头的卸载和新刀头的装载，大大提高了龙门铣床的换刀速度和换刀精度。

Description

龙门铣床的仓式刀库

技术领域

本发明涉及铣床刀库领域，特别涉及一种龙门铣床的仓式刀库。

背景技术

龙门铣床简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。龙门铣床上通常会设有刀库，以便于快速换刀，提高加工效率。

公告号为CN204893050U的中国专利公开了一种龙门铣床，包括床体，床体的两侧均设有支架，两支架设置于床体的端部，且两支架之间设有横梁，横梁上沿Y轴滑动安装有由第一动力装置驱动的滑台，滑台上沿Z轴滑动安装有由第二动力装置驱动的滑座，滑座上设有由第三动力装置驱动的主轴；两支架之间的床体上沿X轴滑动安装有由第四动力装置驱动的工作台，工作台上设有用于支撑各种加工刀具的直排刀库。

但是这种龙门铣床在换刀时，龙门铣床的抓刀套需要先将旧刀头装载在直排刀库内，然后再移动至新刀头处抓取新刀头，这样每次换刀抓刀套都需要定位两个位置，换刀精度和速度都不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种龙门铣床的仓式刀库，其优点是：龙门铣床的刀头夹具只需移动至仓式刀库的换刀旋转台的一端即可同时完成旧刀头的卸载和新刀头的装载，大大提高了龙门铣床的换刀速度和换刀精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：包括设置于龙门铣床工作台边沿的机架、设置在机架内的若干用于装载刀头的刀套以及设置在机架上的换刀机构；换刀机构：包括回转气缸和连接在回转气缸输出端上的换刀旋转台，所述换刀旋转台两端也连接有刀套；所述机架上还设有将机架内刀套上刀头抓取至换刀旋转台的刀套上的抓取机构。

通过上述技术方案，龙门铣床需要换刀时，抓取机构可以将刀头从机架内的刀套上取下，然后移动至换刀旋转台处将刀头装载在换刀旋转台的刀套上，此时龙门铣床的刀头夹具移动至换刀旋转台处将旧的刀具装载在换刀旋转台的另一个刀套上，然后换刀旋转台在回转气缸的作用下转动，直至将装载有刚取出刀头的刀套转动至龙门铣床的刀头夹具处，然后龙门铣床的刀头夹具将取出的刀头取走即可；在此过程中，龙门铣床的刀头夹具只需移动至仓式刀库的换刀旋转台的一端即可同时完成旧刀头的卸载和新刀头的装载，大大提高了龙门铣床的换刀速度和换刀精度。

本发明进一步设置为：所述换刀机构还包括一端伸出机架的滑轨，所述回转气缸通过滑板滑移连接在滑轨上，所述机架上设有驱动换刀旋转台移动的驱动件。

通过上述技术方案，驱动件可以驱动滑板以及换刀旋转台上其中一个刀套顺着滑轨滑入或滑出机架，当这个换刀旋转台上的刀套滑入机架内时，可以便于换刀机构将所需刀头装载在这个刀套上，然后驱动件驱动这个刀套装载着所需刀头滑出机架至原位；这样设置使得换刀旋转台上的刀套可以在机架内进行装载刀头，然后在机架外供龙门铣床的刀头夹具定点换刀，从而减少龙门铣床的刀头夹具抬升、下降的过程，大大提高龙门铣床的刀头夹具的换刀速度。

本发明进一步设置为：所述驱动件包括第一电机和第一丝杆，所述第一丝杆连接在第一电机的输出端上，所述滑板上设有与第一丝杆螺纹连接的连接滑块。

通过上述技术方案，第一电机工作时，可以通过第一丝杆驱动滑板沿着第一丝杆的长度方向移动，并且根据第一电机的启动或关闭可以使得滑板在第一丝杆的任意位置停顿以装夹刀头，并且此种方式的驱动精度较气缸而言更高。

本发明进一步设置为：所述机架内的若干刀套沿线性分布。

通过上述技术方案，沿线性分布的刀套，相比于市场上常见的圆盘式刀库和伞状刀库，其占用空间大大减少。

本发明进一步设置为：所述抓取机构包括第二电机、第二丝杆、第三电机、第三丝杆、横梁板、垂直气缸以及连接在垂直气缸输出端上的抓套，所述第二丝杆连接在第二电机的输出端上，所述第三丝杆连接在第三电机的输出端上，所述横梁板螺纹连接在第二丝杆上，所述第三电机设置于横梁板上，所述垂直气缸螺纹连接在第三丝杆上，所述抓套连接在垂直气缸的输出端上，所述抓套上开设有供刀头根部插入的配合槽，所述抓套内设有夹紧刀头根部的夹紧件。

通过上述技术方案，第二电机以及第二丝杆可以驱动横梁板沿机架的长度方向移动，第三电机和第三丝杆可以驱动垂直气缸沿机架的宽度方向移动，垂直气缸则又可以驱动抓套沿着竖直方向移动，从而快速便捷的实现了抓套的全方位移动；并且这种设置结构简单，制造成本低。

本发明进一步设置为：所述夹紧件包括开设在配合槽槽壁上的滑孔、卡头以及压缩弹簧，所述卡头滑移连接在滑孔内，所述压缩弹簧的两端分别连接在卡头和滑孔孔底上；当所述压缩弹簧被压缩时，所述卡头卡接在刀头根部的凹槽内。

通过上述技术方案，垂直气缸驱动抓套向着刀头移动时，刀头根部插入配合槽内，此时卡头抵触着刀头根部缩回，压缩弹簧被压缩而具有弹性恢复力，直至卡头移动至刀头根部的凹槽处，此时卡头在压缩弹簧的弹性恢复力作用下弹出并卡接在刀头根部的凹槽内，从而自动迅速的将刀头限制在配合槽内。

本发明进一步设置为：所述刀套包括连接部、软夹持部和刚夹持部，所述软夹持部和刚夹持部的一端均可拆卸连接在连接部上，所述连接部连接在机架上，所述软夹持部由硬橡胶制成，所述刚夹持部由刚性金属制成，刀头被夹持在所述软夹持部和刚夹持部之间。

通过上述技术方案，抓取机构将刀头卡入刀套内时，可以首先顶开软夹持部，然后刀头进入软夹持部和刚夹持部之间，此时软夹持部在自身的弹性作用力下向着刀头弯曲并将刀头抵在刚夹持部上，此时刚夹持部对刀头起主要支撑作用，软夹持部对刀头起辅助推紧作用，从而稳定的将刀头挂设起来，相比于普通刀套，这样的设置可以减少刀套长时间使用后开口扩大而导致刀头与刀套之间松动的可能，延长了刀套的使用寿命，并且假使软夹持部或刚夹持部其中一个损坏了也可以迅速单独更换，节约维修成本。

本发明进一步设置为：所述软夹持部朝向刀头的一侧开设有内槽，所述内槽内铰接有压板，所述压板与内槽槽底之间设有抵紧弹簧，所述压板抵紧在刀头外壁上。

通过上述技术方案，刀头被夹持在刀套内时，压板在抵紧弹簧的弹性作用力下抵紧在刀头外壁上，这样的设置，即使软夹持部略微变形松动，也可以在压板的作用下继续抵紧在刚夹持部上，减少刀头松动掉落的可能。

本发明进一步设置为：所述刚夹持部外套设有耐磨套。

通过上述技术方案，耐磨套可以减少刀头与刚夹持部之间的磨损，延长刚夹持部的使用寿命。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、龙门铣床的刀头夹具只需移动至仓式刀库的换刀旋转台的一端即可同时完成旧刀头的卸载和新刀头的装载，同时该刀库具有备刀功能（在机床工作的同时预读下面程序提前备好拟换的刀具），大大提高了龙门铣床的换刀速度和换刀精度；

2、沿线性分布的刀套，相比于市场上常见的圆盘式刀库和伞状刀库，其占用空间大大减少；

3、压板可以始终将刀头抵紧在刚夹持部上，从而减少刀头松动掉落的可能。

4、由于刀套抓取的是刀头根部，因此对刀头直径大小没有限制，并且对刀具数量也没有限制。

5、可以实现多台龙门铣床并用一个刀库。

6、立式龙门铣床和卧式龙门铣床均可使用此刀库。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例用于体现抓套的结构示意图。

图3是图2中A部的放大图。

图4是本实施例用于体现驱动件的结构示意图。

图5是图4中B部的放大图。

图6是本实施例用于体现刀套的结构示意图。

图7是本实施例用于体现耐磨套的结构示意图。

附图标记：2、机架；3、刀头；4、刀套；41、连接部；42、软夹持部；421、内槽；422、压板；423、抵紧弹簧；43、刚夹持部；44、耐磨套；5、换刀机构；51、回转气缸；52、换刀旋转台；53、滑轨；54、滑板；55、驱动件；551、第一电机；552、第一丝杆；553、连接滑块；6、抓取机构；61、第二电机；62、第二丝杆；63、第三电机；64、第三丝杆；65、横梁板；66、垂直气缸；67、抓套；671、配合槽；7、夹紧件；71、滑孔；72、卡头；73、压缩弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种龙门铣床的仓式刀库，如图1，包括设置于龙门铣床工作台边沿的机架2，机架2内固设有若干刀套4，刀套4沿机架2的长度方向设有两排，各个刀头3装载上刀套4上，这样的设置相比于圆盘式刀库和伞状刀库，可以大大减少刀库的占用空间。

如图1，机架2上设有将机架2内刀套4上刀头3抓取并拿出的抓取机构6。抓取机构6包括第二电机61、第二丝杆62、第三电机63、第三丝杆64、横梁板65、垂直气缸66以及连接在垂直气缸66输出端上的抓套67，第二丝杆62固定连接在第二电机61的输出端上，第三丝杆64固定连接在第三电机63的输出端上，横梁板65螺纹连接在第二丝杆62上，第三电机63设置于横梁板65上，垂直气缸66螺纹连接在第三丝杆64上，抓套67连接在垂直气缸66的输出端上。

如图2和图3，抓套67上开设有供刀头3根部插入的配合槽671，抓套67内设有夹紧刀头3根部的夹紧件7，夹紧件7包括开设在配合槽671槽壁上的滑孔71、卡头72以及压缩弹簧73，卡头72滑移连接在滑孔71内，压缩弹簧73的两端分别固定连接在卡头72和滑孔71孔底上。

如图1和图2，需要抓取刀套4上的刀头3时，第二电机61以及第二丝杆62可以驱动横梁板65沿机架2的长度方向移动，第三电机63和第三丝杆64可以驱动垂直气缸66沿机架2的宽度方向移动，垂直气缸66则又可以驱动抓套67沿着竖直方向移动，从而快速便捷的实现抓套67的全方位移动。

如图2和图3，抓套67向着刀头3移动时，刀头3根部可以插入配合槽671内，此时卡头72抵触着刀头3根部缩回，压缩弹簧73被压缩而具有弹性恢复力，直至卡头72移动至刀头3根部的凹槽处，此时卡头72在压缩弹簧73的弹性恢复力作用下弹出并卡接在刀头3根部的凹槽内，从而自动迅速的将刀头3限制在配合槽671内，以便于抓套67将刀头3移出刀套4并输送至指定位置。

如图4和图5，机架2内设有换刀机构5，换刀机构5包括回转气缸51和连接在回转气缸51输出端上的换刀旋转台52，机架2上设有一端伸出机架2的滑轨53，回转气缸51通过滑板54滑移连接在滑轨53上，机架2上设有驱动换刀旋转台52移动的驱动件55。换刀旋转台52两端也连接有刀套4，旧的刀头3被放置在换刀旋转台52上远离机架2一侧的刀套4内后，抓取机构6可以将刀头3抓取至换刀旋转台52上靠近机架2一侧的刀套4内，此时驱动件55驱动换刀旋转台52移出机架2，然后回转气缸51转动180°，装载有新刀头3的刀套4转动至龙门铣床的刀头3夹具处，然后龙门铣床的刀头3夹具将取出的刀头3取走即可；在此过程中，龙门铣床的刀头3夹具只需移动至仓式刀库的换刀旋转台52的一端即可同时完成旧刀头3的卸载和新刀头3的装载，大大提高了龙门铣床的换刀速度和换刀精度。

如图4和图5，驱动件55包括第一电机551和第一丝杆552，第一丝杆552连接在第一电机551的输出端上，滑板54上设有与第一丝杆552螺纹连接的连接滑块553。第一电机551工作时，可以通过第一丝杆552驱动滑板54沿着第一丝杆552的长度方向移动，从而快速的将换刀旋转台52移动至指定位置。

如图6，刀套4包括连接部41、软夹持部42和刚夹持部43，软夹持部42和刚夹持部43的一端均通过螺栓可拆卸连接在连接部41上，连接部41固定连接在机架2上，软夹持部42由硬橡胶制成，刚夹持部43由刚性金属制成，软夹持部42和刚夹持部43共同形成一个优弧形。软夹持部42朝向刀头3的一侧开设有内槽421，软夹持部42在内槽421内铰接有弧形的压板422，压板422与内槽421槽底之间设有抵紧弹簧423，刀头3被移动至软夹持部42和刚夹持部43之间时，抵紧弹簧423被压缩而具有弹性回复力，此时刀头3便被压板422压紧在软夹持部42和刚夹持部43之间，从而快速稳定的将刀头3固定在刀套4上。相比于普通刀套4，这样的设置可以减少刀套4长时间使用后，刀套4的开口扩大而导致刀头3与刀套4之间松动的可能，延长了刀套4的使用寿命，并且假使软夹持部42或刚夹持部43其中一个损坏了也可以迅速单独更换，节约维修成本。

如图7，刚夹持部43外套设有耐磨套44，从而可以减少刀头3与刚夹持部43之间磨损的可能。

动作过程：龙门铣床需要换刀时，抓取机构6将机架2内所需的刀头3从刀套4上抓出，此时第一电机551驱动换刀旋转台52移入机架2内，然后抓取机构6将新的刀头3装载在换刀旋转台52的刀套4上，第一电机551驱动换刀旋转台52移出机架2至预定位置，此时龙门铣床将旧的刀头3装载在换刀旋转台52的另一个刀套4上，回转气缸51工作使得换刀旋转台52转动180°，从而变换了新刀头3和旧刀头3的位置，此时龙门铣床便可以在原位置将新的刀头3装夹住，从而快速精准的完成换刀步骤，大大提高了龙门铣床的换刀速度和换刀精度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：包括设置于龙门铣床工作台边沿的机架(2)、设置在机架(2)内的若干用于装载刀头(3)的刀套(4)以及设置在机架(2)上的换刀机构(5)；

换刀机构(5)：包括回转气缸(51)和连接在回转气缸(51)输出端上的换刀旋转台(52)，所述换刀旋转台(52)两端也连接有刀套(4)；

所述机架(2)上还设有将机架(2)内刀套(4)上刀头(3)抓取至换刀旋转台(52)的刀套(4)上的抓取机构(6)；

所述刀套(4)包括连接部(41)、软夹持部(42)和刚夹持部(43)，所述软夹持部(42)和刚夹持部(43)的一端均可拆卸连接在连接部(41)上，所述连接部(41)连接在机架(2)上，所述软夹持部(42)由硬橡胶制成，所述刚夹持部(43)由刚性金属制成，刀头(3)被夹持在所述软夹持部(42)和刚夹持部(43)之间；

抓取机构将刀头(3)卡入刀套(4)内时，顶开软夹持部(42)，刀头(3)进入软夹持部(42)和刚夹持部(43)之间，软夹持部(42)向着刀头(3)弯曲并将刀头(3)抵在刚夹持部(43)上，刚夹持部(43)支撑刀头(3)，软夹持部(42)推紧刀头(3)；

所述软夹持部(42)朝向刀头(3)的一侧开设有内槽(421)，所述内槽(421)内铰接有压板(422)，所述压板(422)与内槽(421)槽底之间设有抵紧弹簧(423)，所述压板(422)抵紧在刀头(3)外壁上。

2.根据权利要求1所述的龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：所述换刀机构(5)还包括一端伸出机架(2)的滑轨(53)，所述回转气缸(51)通过滑板(54)滑移连接在滑轨(53)上，所述机架(2)上设有驱动换刀旋转台(52)移动的驱动件(55)。

3.根据权利要求2所述的龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：所述驱动件(55)包括第一电机(551)和第一丝杆(552)，所述第一丝杆(552)连接在第一电机(551)的输出端上，所述滑板(54)上设有与第一丝杆(552)螺纹连接的连接滑块(553)。

4.根据权利要求3所述的龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：所述机架(2)内的若干刀套(4)沿线性分布。

5.根据权利要求4所述的龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：所述抓取机构(6)包括第二电机(61)、第二丝杆(62)、第三电机(63)、第三丝杆(64)、横梁板(65)、垂直气缸(66)以及连接在垂直气缸(66)输出端上的抓套(67)，所述第二丝杆(62)连接在第二电机(61)的输出端上，所述第三丝杆(64)连接在第三电机(63)的输出端上，所述横梁板(65)螺纹连接在第二丝杆(62)上，所述第三电机(63)设置于横梁板(65)上，所述垂直气缸(66)螺纹连接在第三丝杆(64)上，所述抓套(67)连接在垂直气缸(66)的输出端上，所述抓套(67)上开设有供刀头(3)根部插入的配合槽(671)，所述抓套(67)内设有夹紧刀头(3)根部的夹紧件(7)。

6.根据权利要求5所述的龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：所述夹紧件(7)包括开设在配合槽(671)槽壁上的滑孔(71)、卡头(72)以及压缩弹簧(73)，所述卡头(72)滑移连接在滑孔(71)内，所述压缩弹簧(73)的两端分别连接在卡头(72)和滑孔(71)孔底上；

当所述压缩弹簧(73)被压缩时，所述卡头(72)卡接在刀头(3)根部的凹槽内。

7.根据权利要求1所述的龙门铣床的仓式刀库，其特征在于：所述刚夹持部(43)外套设有耐磨套(44)。