[發明專利]五軸機床刀庫自動換刀防撞預警方法及裝置

有效

• 申請號: 202210308211.6
• 申請日: 2022-03-26
• 公開（公告）號: CN114536070B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 劉士孔;裴俊朋;劉星明;鄭良澤
• 申請（專利權）人: 意特利(滁州)智能數控科技有限公司
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155;B23Q17/22
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 丁濤

1.五軸機床刀庫自動換刀防撞預警方法，其特征在于：包含以下步驟：

當需要換刀時，主軸沿著第五軸旋轉至預設的待換刀角度，刀盤旋轉至預設角度；

當刀盤與主軸之間的距離達到預設范圍內時，刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置均處于彈性活動狀態，與此同時，系統實時檢測刀盤上待換刀刀位是否有刀具以及刀盤相對于主軸的位置；

系統將檢測結果與系統預設的參數進行對比分析；

當對比分析結果處于系統預設誤差范圍內時，執行換刀動作；

當主軸與刀盤之間的相對位置運動至主軸上的刀具卡入至刀盤相應的刀位后，刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置均處于鎖定狀態；

待主軸將刀具卡入至刀盤后，刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置恢復至彈性活動狀態；

待新的刀具插入至主軸之后，刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置再次鎖定；

在主軸完成刀具拉刀后，刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置再次恢復至彈性活動狀態，在移動至待機位置后重新鎖定。

2.根據權利要求1所述的五軸機床刀庫自動換刀防撞預警方法，其特征在于：在刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置均處于彈性活動狀態時，系統實時檢測刀盤負載及主軸負載，當負載超過預設負載時，立即停止換刀動作并發出報警；

所述刀盤負載包括旋轉負載及橫移負載。

3.根據權利要求1所述的五軸機床刀庫自動換刀防撞預警方法，其特征在于：刀具與主軸之間的距離包括水平距離及豎向距離，所述水平距離包括安全距離a、刀套預警距離b，當刀盤上待換刀刀位與主軸之間的距離L1為(a+0.15)+b時，a大于b，刀盤自轉裝置、水平移動裝置及豎向固定裝置均處于彈性活動狀態。

4.五軸機床刀庫自動換刀防撞預警裝置，其特征在于：包括刀庫推桿（3）及旋轉緩沖組件（5），所述刀庫推桿（3）用于驅動刀盤沿著X軸移動；

所述刀庫推桿（3）包括套筒（31）、雙向彈性伸縮于套筒（31）內部的芯軸（32），所述芯軸（32）連接刀盤馬達（4），所述套筒（31）連接于刀盤的X軸驅動裝置；

所述旋轉緩沖組件（5）包括上法蘭（71）、下法蘭（72），所述上法蘭（71）設有扇形孔（711），所述下法蘭通過上延伸件（721）延伸出扇形孔（711），且上延伸件（721）的兩側分別通過拉簧（73）連接上法蘭（71）。

5.根據權利要求4所述的五軸機床刀庫自動換刀防撞預警裝置，其特征在于：所述刀盤馬達（4）通過空心轉軸（7）驅動刀盤（2）旋轉，所述上法蘭（71）設置于空心轉軸（7）的下方，所述下法蘭（72）設置于刀盤（2）的上方；

所述下法蘭（72）還通過刀盤拉桿（61）連接Z軸緩沖氣缸（6）的動力輸出端，所述Z軸緩沖氣缸（6）安裝于刀盤馬達（4）。

6.根據權利要求4所述的五軸機床刀庫自動換刀防撞預警裝置，其特征在于：所述刀庫推桿（3）還包括固定連接于套筒（31）的鎖定卡（33）；

所述芯軸（32）的側部設有定位銷（322），所述定位銷（322）的兩側均設有套接于芯軸（32）的彈簧（321），且彈簧（321）的另一端連接套筒（31）；

所述套筒（31）的側部設有限位孔（311），所述定位銷（322）延伸出限位孔（311）；

當刀庫推桿（3）處于鎖定狀態時，所述鎖定卡（33）卡入至定位銷（322）。

7.根據權利要求6所述的五軸機床刀庫自動換刀防撞預警裝置，其特征在于：所述定位銷（322）的表面設有用于連接定位銷（322）的套環。

8.根據權利要求6或7所述的五軸機床刀庫自動換刀防撞預警裝置，其特征在于：所述鎖定卡（33）通過錐形卡槽（331）連接定位銷（322），且錐形卡槽（331）的底部與定位銷（322）的外徑相匹配。