多主轴同步换刀机构及配置该换刀机构的加工中心的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动换刀机构，尤其是一种多主轴加工中心的自动换刀机构；本实用新型还涉及配置该换刀机构的多主轴加工中心。
【背景技术】
[0002]随着国家装备制造业的振兴与发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备。随着个性化、模块式及快速变化的市场要求，其对高效、高可靠性、通用性强的数控机床的需求也越来越大。目前市面上的加工中心基本都是单主轴结构，其虽然能够适应多种零件的加工，但其对于一些中小零件的大批量加工而言，效率相对较低，因为同一时间内仅一把刀参于加工，为了解决这个问题，客户就需要采购多台设备来弥补产能的不足，这就无形中增加了场地、人员等，经济效益比较低。
[0003]然而组合机床，虽然可以多主轴同时参于切削，提高效率，但其通用性差，换型成本高，周期长，并且调整与维护也麻烦。
[0004]然而制约多主轴加工中心轴数及速度的最大障碍是其自动换刀机构，因此发明一种高效、允许主轴数多的自动换刀机构迫在眉前。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种高效、刀库容量大的可进行多主轴自动换刀的机构；另外本实用新型的目的还提供三种配置该换刀机构的加工中心。
[0006]为了达到上述的发明目的，本实用新型所采用的技术方案为:它主要由套筒式刀具链库、滑台、夹爪组成；其特征在于:在加工中心的机体上安装有一个Y向滑台和Z向滑台组成的二维滑台或X向滑台、Y向滑台、Z向滑台组成的三维滑台，当加工中心的主轴单元可X向移动时装二维滑台，当加工中心的主轴单元无X向移动时装三维滑台；X向滑台、Y向滑台、Z向滑台的其中一个滑台的滑板上安装有与主轴单元排平行的刀具夹爪排，刀具夹爪排的夹爪总数量等于多主轴加工中心主轴单元数的两倍；加工中心的机体上安装有一个套筒式刀具链库，该刀库主要由套筒和链条组成；刀具夹爪排与主轴单元轴线垂直，套筒式刀具链库的套筒轴线与主轴单元轴线相平行，X向、Y向、Z向滑台可由汽缸、油缸或电机驱动，也可混合驱动。
[0007]为方便描述，本实用新型中以面对人的左右方向为X向，面对人前后的方向为Y向，面对人上下的方向为Z向；并且为方便区分，换刀机构的三维滑台定义为X向滑台、Y向滑台、Z向滑台，加工中心的三维滑台定义为X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述的三维滑台中的X向、Y向、Z向滑台可一维、二维或三维用加工中心的X轴、Y轴、Z轴滑台代替，该结构可有效降低换刀装置的成本，但换刀时间会增长，其特别适合于加工时间较长，对换刀时间要求不高或对性价比要求高的场合。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述的刀具夹爪排可由多排组成，其适用具有多排主轴的加工中心换刀，从而提高效率。
[0010]第一种配置上述换刀机构的加工中心的特征在于:机体采用龙门结构，龙门的开口宽度大于换刀机构宽度，能保证换刀机构在龙门中Y向顺利移动；主轴模块固定安装在机体的上方，主轴模块在Y向上安装有一排或一排以上主轴单元，每排各装有两个或两个以上主轴单元，每排主轴单元间的间距相等；每个主轴单元的安装刀具相同；X轴、Y轴、Z轴滑台安装在主轴模块的下方，并均采用数控伺服驱动。
[0011]第二种配置上述换刀机构的加工中心的特征在于:机体采用龙门结构，龙门的开口宽度大于换刀机构宽度，能保证换刀机构在龙门中Y向顺利移动；主轴模块安装在Z轴滑台，主轴模块在Y向上安装有一排或一排以上主轴单元，每排各装有两个或两个以上主轴单元，每排主轴单元间的间距相等；每个主轴单元的安装刀具相同；X轴、Y轴滑台安装在主轴模块的下方，并均采用数控伺服驱动。
[0012]第三种配置上述换刀机构的加工中心的特征在于:机体采用龙门结构，龙门的开口宽度大于换刀机构宽度，能保证换刀机构在龙门中Y向顺利移动；主轴模块安装在Z轴滑台，主轴模块在Y向上安装有一排或一排以上主轴单元，每排各装有两个或两个以上主轴单元，每排主轴单元间的间距相等；每个主轴单元的安装刀具相同；z轴滑台按在X轴滑台上，X轴滑台安装在龙门的横梁上，Y轴滑台安装在主轴模块的下方，X轴、Y轴、Z轴滑台均采用数控伺服驱动。
[0013]本实用新型的有益效果是:1.它可同时对多个主轴单元进行同步换刀，从而使加工中心的效率成倍增长；2.由于成排刀具夹爪总数量等于多主轴加工中心主轴数的两倍，这样换刀机构换刀时就不用先将主轴上的刀取完后回去刀库换好刀后，再来主轴单元装刀；它可由换刀机先取好下一把刀，再X向错个位直接进行主轴单元取刀，取完刀后，再直接进行换新刀，从而缩短换刀时间，提高效率；3.成排刀具夹爪可由多排组成，它可适用具有多排主轴的加工中心换刀，从而使效率较传统一排式多主轴加工中心成倍提高；4.刀库采用套筒式刀具链库，其装刀容量特别大，可方便弯曲多排排列，占用空间小。5.配置该换刀机构的三种加工中心制造方便、加工效率高，是批量产品加工的利器。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型第一实施例的侧面结构示意图。
[0015]图2是本实用新型第一实施例的正面结构示意图。
[0016]图3是套筒式刀具链库的其本结构示意图。
[0017]图4是套筒式刀具链库的结构示意图。
[0018]图5是刀具夹爪排的结构示意图。
[0019]图6是本实用新型第二实施例的侧面结构示意图。
[0020]图7是双排刀具夹爪排的结构示意图。
[0021]图8是本实用新型第三实施例的侧面结构示意图。
[0022]图9是本实用新型第三实施例的正面结构示意图。
[0023]图中:I为机体，2为龙门，3为主轴单元，4为X向滑台，5为Y向滑台，6为Z向滑台，7为X轴滑台，8为Y轴滑台，9为Z轴滑台，10为套筒式刀具链库，11为套筒，12为钢珠，
13为弹簧，14为链条，15为刀柄，16为夹爪，17为直线轴承，18为无杆汽缸，19为刀具夹爪排，20为横梁，21为主轴模块。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:参照图1、2所示，本实施例机体采用龙门结构，龙门2的开口宽度大于换刀机构宽度，能保证换刀机构在龙门2中Y向顺利移动；主轴模块21安装在Z轴滑台9，
主轴模块21在Y向上安装有一排共10个主轴单元3，每排主轴单元3间的间距相等；每个主轴单元3的安装刀具相同；Z轴滑台9按在X轴滑台7上，X轴滑台7安装在龙门2的