[發明專利]一種圓盤式自動化刀庫

有效

• 申請號: 202210585237.5
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114799986B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李春春;范超毅;冉亮;李文杰;陶琳
• 申請（專利權）人: 武漢生物工程學院
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

本發明公開了一種圓盤式自動化刀庫，包括傳動箱和用于存放刀具的刀盤，刀盤的邊緣周向均勻設有若干用于夾持固定刀具的卡爪，傳動箱的箱體內設有傳動機構，所述傳動機構包括轉動安裝在所述箱體上的第一套筒、用于驅動所述第一套筒旋轉的回轉機構、同軸設置在所述第一套筒內的伸縮機構、同軸套設在所述第一套筒上并與所述伸縮機構的伸縮端相連的第二套筒，所述刀盤固定安裝在所述第二套筒上，使所述刀盤既能夠在所述回轉機構的驅動下進行旋轉選刀，又能在所述伸縮裝置的驅動下軸向位移進行裝刀和卸刀。本發明不僅結構緊湊，占地面積小，安裝方便，而且換刀過程安全平穩，換刀精度高，不容易出現重大換刀誤差和甩刀的安全事故。

技術領域

本發明屬于數控機床刀庫自動換刀技術領域，具體涉及一種圓盤式自動化刀庫。

背景技術

刀庫是用來儲放加工工序所需多種刀具的裝置，簡言之刀庫就是用來存放待換工具的裝置，可以按照程序指令，把即將使用的刀具迅速、準確地送到換刀位置，并接受程序指令，將使用過的刀具放回原來的位置。刀庫由機械和控制兩個部分組成，根據程序控制，使數控機床能夠通過一次裝夾，完成多種不同工藝的加工需求，如加工中心是一種備有刀庫并能自動換刀對工件進行多工序加工的數控機床。具有省力、省時和節能的特點，刀庫是加工中心的重要組成部分。

現有的主流換刀方式為圓盤式刀庫并配合機械手進行換刀，這種換刀方式雖然換刀速度較快，但卻體積龐大，造價昂貴，結構復雜，故障率較高，當氣壓不足松刀不到位時，松刀爪還沒有完全漲開時候就拔刀，很容易導致主軸和機械臂損壞，并且由于機械臂的轉動速度過快，刀庫的卡爪對刀具的重量限制極其嚴格，裝載的刀具一旦超過刀庫的承受范圍，刀具就會很容易從刀庫甩出，造成安全事故。

公開號為CN108436557A的臥式加工中心及圓盤式刀庫，將刀庫和傳動機構整合到一起的方式，通過驅動刀盤旋轉和軸向位移來進行換刀，雖然換刀過程安全平穩，但由于其采用的是液壓缸驅動的滑軌來帶動刀盤軸向位移，其轉動機構和刀盤均安裝在滑軌末端，使整個裝置呈懸臂梁結構，導致其滑軌在彎曲應力作用下很容易變形磨損，嚴重影響換刀精度，使用壽命短。

因此，非常有必要提供一種結構簡單緊湊，兼容性好，安裝調試方便，換刀精度高的自動化刀庫，來解決上述現有技術存在的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種圓盤式自動化刀庫，通過將圓盤式刀庫與自動換刀機構一體化集成到一起，來解決現有刀庫體積龐大，工作環境要求高和容易甩刀的技術問題。

本發明是這樣實現的：

一種圓盤式自動化刀庫，包括傳動箱和用于存放刀具的刀盤，所述刀盤的邊緣周向均勻設有若干用于夾持固定刀具的卡爪，所述傳動箱包括箱體和傳動機構，所述傳動機構至少包括轉動安裝在所述箱體上的第一套筒、用于驅動所述第一套筒旋轉的回轉機構、同軸安裝在所述第一套筒內的伸縮機構、同軸套設在所述第一套筒上并與所述伸縮機構的伸縮端相連的第二套筒，所述刀盤固定安裝在所述第二套筒上，使所述刀盤既能夠在所述回轉機構的驅動下進行旋轉選刀，又能在所述伸縮裝置的驅動下軸向位移進行裝刀和卸刀。

優選的，所述回轉機構包括固定在箱體上的伺服電機、通過聯軸器與所述伺服電機的輸出軸相連的蝸桿，同軸設置在所述第一套筒上并與所述蝸桿相嚙合的蝸輪。

優選的，所述伸縮機構為固定在箱體內的液壓缸，所述液壓缸內的活塞桿通過軸承與所述第二套筒轉動相連。

優選的，所述第二套筒與所述第一套筒通過平鍵滑動相連，使所述第二套筒既能隨著所述第一套筒同步轉動，又能沿著所述第一套筒軸向滑動。

優選的，所述刀盤上周向均勻開有與所述卡爪數量相同的定位孔，對應的，所述傳動箱的外壁上設有一根與所述定位孔相配合的定位銷。

優選的，所述定位孔上還同軸設有具有一定厚度的定位套，所述定位套的內徑小于等于所述定位孔的孔徑。