[實(shí)用新型]一種自動換刀系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020656387.3
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN201900492U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林國勇;余道挺
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波海天精工機(jī)械有限公司
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，特別是涉及一種自動換刀系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在加工中心使用的機(jī)械手刀庫中因結(jié)構(gòu)和使用限制分為隨機(jī)換刀方式和任選換刀方式。隨機(jī)換刀就是每把刀在刀庫中的位置不固定，刀套和刀具的對應(yīng)關(guān)系在換刀過程中隨時發(fā)生變化。數(shù)控系統(tǒng)靠記憶功能來完成每次換刀。因為是雙臂機(jī)械手在主軸側(cè)和刀庫側(cè)同時動作，所以換刀速度很快，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)一圈即完成一次換刀過程。但同時也有一個致命的弱點(diǎn)，就是不能使用一些大于最大標(biāo)準(zhǔn)相鄰刀徑的大刀(諸如鏜刀、大盤銑刀等)，因為此種刀具的直徑大于刀庫的最大允許直徑。由于當(dāng)?shù)毒叩南鄬ξ恢冒l(fā)生變化時，此刀具就有可能遇到相鄰有刀具的情況而產(chǎn)生刀具干涉撞刀，除非在每把刀具的相鄰兩側(cè)均不放置刀具，但這必然造成刀庫使用的極大浪費(fèi)。

任選換刀區(qū)別于隨機(jī)換刀，它的刀具和刀套號碼始終保持一致，機(jī)械手在換刀時在刀庫側(cè)和主軸側(cè)分別動作，換刀時先把需要換下的刀具放回對應(yīng)的刀套，然后再去抓取要換上的刀具，所以對于大刀而言只要在它相鄰兩側(cè)不放置刀具即可實(shí)現(xiàn)。此刀庫雖然可以解決大刀的問題，但因結(jié)構(gòu)所限在中小型機(jī)床上不能使用，同時任選換刀刀庫也有結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，成本高、換刀速度慢等缺點(diǎn)，一般局限于一些高端的大型機(jī)床高精度機(jī)床上。

而在產(chǎn)品加工中，隨機(jī)換刀的中小機(jī)床占有著主導(dǎo)地位，而大刀應(yīng)用也非常廣泛和頻繁。因為不能使用，用戶一般把此類刀具用人工手動換刀的方式裝到主軸上，或者把產(chǎn)品的某幾個工序放到專用機(jī)床上去加工，由此帶來的低效率和安全隱患不言而喻。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動換刀系統(tǒng)，能夠在隨機(jī)換刀刀庫上自動使用大刀。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種自動換刀系統(tǒng)，包括接收單元、判斷單元、換刀單元和隨機(jī)刀庫，所述的隨機(jī)刀庫的標(biāo)準(zhǔn)刀套內(nèi)以隨機(jī)方式放置標(biāo)準(zhǔn)刀具，所述的隨機(jī)刀庫中還設(shè)有用于放置大刀并與所述的大刀刀號一一對應(yīng)的大刀刀套；所述的大刀刀套相鄰兩側(cè)不放置刀具；所述的接收單元、判斷單元、換刀單元和隨機(jī)刀庫依次相連；所述的接收單元用于接收數(shù)控系統(tǒng)的換刀信號；所述的判斷單元用于判斷交換刀具的類型并向換刀單元發(fā)送控制信號；所述的換刀單元根據(jù)接收到的控制信號進(jìn)行換刀。

所述的判斷單元為可編程邏輯控制器。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型通過數(shù)控系統(tǒng)的宏程序、可編程控制器與硬件結(jié)合的辦法，把隨機(jī)刀庫和任選刀庫方式原理進(jìn)行有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)了在隨機(jī)刀庫上任選換刀和隨機(jī)換刀兩種方式同時進(jìn)行，從而能夠在隨機(jī)刀庫上自動使用大刀，提高了機(jī)床的效率和安全性。由于改進(jìn)以軟件設(shè)計為主，因此改進(jìn)后的系統(tǒng)所需成本不高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本實(shí)用新型涉及一種自動換刀系統(tǒng)，如圖1所示，包括接收單元、判斷單元、換刀單元和隨機(jī)刀庫，所述的隨機(jī)刀庫的標(biāo)準(zhǔn)刀套內(nèi)以隨機(jī)方式放置標(biāo)準(zhǔn)刀具，所述的隨機(jī)刀庫中還設(shè)有用于放置大刀并與所述的大刀刀號一一對應(yīng)的大刀刀套；所述的大刀刀套相鄰兩側(cè)不放置刀具；所述的接收單元、判斷單元、換刀單元和隨機(jī)刀庫依次相連；所述的接收單元用于接收數(shù)控系統(tǒng)的換刀信號；所述的判斷單元用于判斷交換刀具的類型并向換刀單元發(fā)送控制信號；所述的換刀單元根據(jù)接收到的控制信號進(jìn)行換刀。其中，判斷單元為可編程邏輯控制器。

本實(shí)用新型應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)的宏程序、可編程邏輯控制器與硬件結(jié)合的辦法，把隨機(jī)刀庫和任選刀庫方式原理進(jìn)行有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)在隨機(jī)刀庫上任選換刀和隨機(jī)換刀兩種方式同時進(jìn)行。使用大刀時按照任選換刀方式，把大刀裝入與之刀號相對應(yīng)的刀套內(nèi)，相鄰兩側(cè)不要安裝刀具，然后對大刀用可記憶的宏變量進(jìn)行標(biāo)記。而普通刀具依然按原始的隨機(jī)方式進(jìn)行放置。數(shù)控系統(tǒng)向換刀系統(tǒng)發(fā)送換刀信號后，由換刀系統(tǒng)的接收單元接收，并由判斷單元對交換刀具進(jìn)行判斷，其中，判斷單元為可編程邏輯控制器。當(dāng)交換的刀具為普通的標(biāo)準(zhǔn)刀具時，則向換刀單元發(fā)送按隨機(jī)換刀方式的控制信號進(jìn)行快速交換；當(dāng)需要交換的刀具為大刀時，則向換刀單元發(fā)送按任選換刀方式的控制信號進(jìn)行交換，即當(dāng)大刀用完需要換下時，先把大刀放回隨機(jī)刀庫中與其刀號相對應(yīng)的刀套內(nèi)，然后再去交換下一把需要的刀具。由此始終保證此大刀和刀套號碼的統(tǒng)一，保證了大刀的使用。而對于操作者而言不存在任何使用上的區(qū)別，依然按照以前的方式進(jìn)行操作編程。本實(shí)用新型大大提高了機(jī)床的效率和安全性，操作者對機(jī)床的整體自動化程度也有了一定的提高。