[實(shí)用新型]一種基于快速自動換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220591810.5
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202943465U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周曉麗
• 申請（專利權(quán)）人: 西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: B23Q3/157
• 分類號: B23Q3/157;B23Q3/16
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控加工中心，尤其是涉及一種基于快速自動換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心。

背景技術(shù)

數(shù)控加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。典型的機(jī)床有鏜銑加工中心和車削加工中心。在數(shù)控加工中心，零件一次裝夾定位后，可進(jìn)行多種工藝、多道工序的集中連續(xù)加工，這就大大減少了機(jī)床的臺數(shù)。由于減少了裝卸工件、更換和調(diào)整刀具的輔助時間并大大減少了工裝，因此進(jìn)一步縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。同時，由于減少了多次安裝造成的定位誤差，從而大幅提高了各加工面間的位置精度。其中，自動換刀裝置是數(shù)控機(jī)床的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的形式多種多樣，目前常見的有回轉(zhuǎn)刀架換刀、排式刀架換刀、更換主軸頭換刀和帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。實(shí)際加工過程中，自動換刀裝置可幫助數(shù)控機(jī)床節(jié)省輔助時間，并滿足在一次安裝中完成多工序、多工步加工要求。上述帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)包括帶安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的自動換刀裝置和無安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的自動換刀裝置，其中，帶安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的自動換刀裝置采用安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手進(jìn)行換刀。現(xiàn)如今所采用的安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手主要包括鉤式、抱手、叉手、伸縮手等。實(shí)際使用過程中，采用現(xiàn)有安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手進(jìn)行換刀時，由于自刀庫內(nèi)提出刀具時，需將安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手同步向上移動；而將刀具放回刀庫時，需將安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手同步向下移動，因而將刀具放回刀庫時不能同步完成將刀具插入主軸的刀具安裝過程，且自刀庫內(nèi)提出刀具時不能同步完成自機(jī)床主軸上卸下刀具的過程，因而所需的換刀時間相對較長，較大程度上影響了數(shù)控機(jī)床的加工效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于快速自動換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心，其設(shè)計合理、使用操作簡便且智能化程度高、使用效果好，所需的換刀時間相對較短，機(jī)械手的安裝高度可調(diào)且控制方式簡便，實(shí)現(xiàn)方便。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于快速自動換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心，包括機(jī)床本體、安裝在所述機(jī)床本體上的自動換刀系統(tǒng)、對機(jī)床主軸進(jìn)行驅(qū)動的伺服驅(qū)動裝置以及布設(shè)在所述機(jī)床本體上的控制系統(tǒng)，所述機(jī)床主軸與伺服驅(qū)動裝置之間通過傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接，所述伺服驅(qū)動裝置由控制系統(tǒng)進(jìn)行控制且其與控制系統(tǒng)相接，其特征在于：所述自動換刀系統(tǒng)包括自動換刀控制裝置、電動升降臺、通過軸承安裝在電動升降臺上的水平旋轉(zhuǎn)底座、安裝在水平旋轉(zhuǎn)底座上的盤式刀庫和用于更換刀具的安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手，所述安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的中部下方設(shè)置有一根旋轉(zhuǎn)軸；所述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有對安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的安裝高度進(jìn)行調(diào)節(jié)的安裝高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手與旋轉(zhuǎn)軸之間以螺紋方式進(jìn)行連接，所述旋轉(zhuǎn)軸的上部為螺紋桿，且安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的中部設(shè)置有供旋轉(zhuǎn)軸安裝的螺紋安裝孔，所述安裝高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為安裝在所述螺紋桿上且分別從上下兩側(cè)對安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的安裝高度進(jìn)行限位的兩個限位螺母，兩個所述限位螺母分別位于安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的上下兩側(cè)；所述旋轉(zhuǎn)軸由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動；所述盤式刀庫上沿圓周方向設(shè)置有多個刀具安裝位，且多個所述刀具安裝位呈均勻布設(shè)；所述自動換刀控制裝置包括自動換刀控制器、對水平旋轉(zhuǎn)底座的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行實(shí)時檢測的旋轉(zhuǎn)角度檢測單元一、對電動升降臺的升降高度進(jìn)行實(shí)時檢測的升降高度檢測單元、對旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行實(shí)時檢測的旋轉(zhuǎn)角度檢測單元二、用于輸入多個所述刀具安裝位上所安裝刀具型號的刀具型號輸入單元、對安裝高度可調(diào)節(jié)式機(jī)械手的安裝高度進(jìn)行檢測的安裝高度檢測單元和內(nèi)部存儲有多個所述刀具安裝位與水平旋轉(zhuǎn)底座相應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度之間一一對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲單元，所述旋轉(zhuǎn)角度檢測單元一、升降高度檢測單元、旋轉(zhuǎn)角度檢測單元二、刀具型號輸入單元和數(shù)據(jù)存儲單元均與自動換刀控制器相接；所述電動升降臺和水平旋轉(zhuǎn)底座均由自動換刀控制器進(jìn)行控制且二者均與自動換刀控制器相接，所述自動換刀控制器與控制系統(tǒng)相接。

上述一種基于快速自動換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心，其特征是：所述自動換刀控制裝置還包括對總換刀次數(shù)與各次換刀所換的刀具類型進(jìn)行設(shè)定的換刀次數(shù)及換刀型號設(shè)定單元、用于輸入各次換刀時間的換刀時間輸入單元、當(dāng)前狀態(tài)下已完成換刀次數(shù)進(jìn)行自動統(tǒng)計的計數(shù)器和與自動換刀控制器相接的計時電路，所述換刀時間輸入單元、換刀次數(shù)及換刀型號設(shè)定單元和計數(shù)器均與自動換刀控制器相接。

上述一種基于快速自動換刀系統(tǒng)的數(shù)控加工中心，其特征是：所述自動換刀控制裝置還包括對電動升降臺的升降速度進(jìn)行檢測的升降速度檢測單元和對水平旋轉(zhuǎn)底座的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)速度檢測單元，所述升降速度檢測單元和旋轉(zhuǎn)速度檢測單元均與自動換刀控制器相接。