一种数控机床用盘式刀库的制作方法

1.本发明涉及数控机床技术领域，具体涉及一种数控机床用盘式刀库。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，数控机床加工技术也得到了快速的发展，数控机床也是生产加工业常用的工具，通数控机床过一步步的进步，在机床主轴上也由手动换刀演变为自动换刀的方式，而对于自动换刀数控机床来说，通过刀库将不同型号的刀具储存起来，然后通过刀库的自动换刀系统进行换刀，由刀库和刀具交换机构组成，目前使用刀库一般包括直排刀库、圆盘刀库以及链式刀库等，即，盘式刀库的侧壁上设置多绪不同型号的刀具，其刀柄和盘式刀库上的夹紧装置可拆卸式的连接，然后对刀库进行一系列的编程，可根据加工需要，通过换刀构件将刀库上任意一个刀具切换至数控加工中心的主轴上，然后即可进行相应的加工，且为了节省空间，以及避免干扰换刀机构的换刀，一般将圆盘刀库竖直设置，然后将多个刀套水平放置在进行换刀时，通过气缸将处于水平状态的刀套切换至竖直状态，即便于换刀机构的换刀。
3.例如授权公告号为“cn 107107292 b”名称为“一种数控机床用盘式刀库”的中国专利，其通过减速器与伺服电机的配合用于支撑刀盘的转动与定位，通过两个结构取代的旋转支撑单元、旋转单元模块以及旋转计数单元，使得一种数控机床用盘式刀库结构具有形式简单、反应速度快、旋转分度精度高的优点。
4.现有技术的不足之处在于：现有的盘式刀库上的刀套与刀柄需要相应的控制才能将使得夹持装置夹住刀柄，且在进行换刀的时候，刀套由水平位置切换至竖直位置时，需要专用的解锁装置才能将其解锁，结构较多。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种数控机床用盘式刀库，以解决现有技术中的上述不足之处。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种数控机床用盘式刀库，包括一竖直放置的固定盘，所述固定盘的内侧设有转动盘，所述转动盘上均匀设置有呈环状布置的多个刀套，各所述刀套均转动设置在转动盘上，且各所述刀套内均设置有用于锁止刀柄的锁止组件；
8.所述固定盘的正下方开设有一换刀槽，各所述刀套在所述换刀槽内具均有锁止状态的水平位置以及解锁状态的竖直位置；所述刀套从水平位置运动到竖直位置的运动行程驱动所述锁止组件解锁。
9.作为优选，所述锁止组件包括固定设置在刀套上的固定块以及转动设置在固定块上的多个锁扣，各所述锁扣与固定块之间形成锁止槽，所述刀柄的端部设置有一连接杆以及与锁止槽相适配的锁块。
10.作为优选，所述锁止组件还包括数量一一与所述锁扣相对应的限位块，各所述限
位块的一端均转动连接在锁扣上，另一端均穿过所述刀套，并插接至刀套上开设的缓冲槽内。
11.作为优选，还包括用于驱动所述锁止组件解锁的调节组件，所述调节组件包括一沿刀套长边方向上滑动连接的连接盘以及固定连接盘上的限位杆，所述限位杆一一与所述限位块相对应，当所述限位杆插接至所述缓冲槽内时，使得所述限位块抵住相应的固定块，以使得所述固定块锁住锁块。
12.作为优选，所述限位块的外壁上套接有第一弹性件，在所述第一弹性件的弹力下，所述限位块向锁扣的方向相抵触。
13.作为优选，所述连接盘上设置有滚柱，且所述刀套上沿刀套的宽边方向上滑动设置有连接柱，所述连接柱的一端固定设置有楔形块，所述滚柱滚动在所述楔形块的斜面上。
14.作为优选，各所述刀套上均固定安装有导块，且所述连接柱的一端穿过所述刀套并延伸至导块外侧。
15.作为优选，固定盘的侧壁上固定设置有固定板，所述固定板上的侧壁上设有用于驱动刀套的伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩轴上固定安装有支撑导柱，且所述支撑导柱处于换刀槽的槽口处，所述支撑导柱在下移过程中，驱动所述刀套从水平位置运动到竖直位置，且运动过程中，挤压连接柱以及楔形块向刀套内滑动，使得限位杆脱离缓冲，锁止组件解锁。
16.作为优选，所述支撑导柱上转动设置有支撑板，所述支撑板通过挡块与支撑导柱呈一定角度张开，且所述支撑板处于所述导块上开设的限位槽内。
17.作为优选，所述固定盘内部侧壁上固定安装有限位滑轨，所述刀套的侧壁上开设有限位滑槽，且所述限位滑槽内的设置的滚珠滚动在限位滑轨的侧壁上。
18.在上述技术方案中，本发明提供的一种数控机床用盘式刀库具备的有益效果：
19.本发明通过在竖直设置的刀盘上设置刀套，且通过在刀套的内部设置用于锁止刀柄的锁止组件，然后在进行换刀时，刀套由水平位置运动至竖位置的行程中能够使得锁止组件解锁，且能够通过解锁后的锁止组件支撑刀柄以及刀具，从而不需要再设置相应的解锁机构随锁止组件进行解锁，且解锁简单，便于后续维修，且便于换刀机构的换刀。
20.应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。
21.本技术文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的结构示意图；
24.图2为本发明实施例提供的其中一个刀套处于竖直状态时的结构示意图；
25.图3为本发明实施例提供的刀套、导块以及结构示意图；
26.图4为本发明实施例提供的刀套的结构示意图；
27.图5为本发明实施例提供的刀套的内部结构示意图；
28.图6为本发明实施例提供的图5的a处放大结构示意图；
29.图7为本发明实施例提供的楔形块、连接盘以及限位杆的结构示意图；
30.图8为本发明实施例提供的锁扣、以及多个限位块的结构示意图；
31.图9为本发明实施例提供的刀套处于水平位置时的结构示意图；
32.图10为本发明实施例提供的刀套处于竖直位置时的结构示意图；
33.图11为本发明实施例提供的固定盘以及转动盘的结构示意图；
34.图12为本发明实施例提供的支撑导柱以及支撑板的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.1、固定盘；101、换刀槽；11、固定板；111、伸缩杆；2、刀套；21、刀柄；22、导块；2201、限位槽；201、限位滑槽；202、缓冲槽；211、连接杆；2111、锁块；3、连接柱；31、楔形块；4、连接盘；401、第二弹性件；41、限位杆；42、滚柱；5、固定块；51、锁扣；6、限位块；61、第一弹性件；62、抵挡块；7、支撑导柱；71、挡块；72、支撑板；12、转动盘；13、限位滑轨。
具体实施方式
37.为使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
38.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
39.请参阅1
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12，一种数控机床用盘式刀库，包括一竖直放置的固定盘1，固定盘1的内侧设有转动盘12，转动盘12上均匀设置有呈环状布置的多个刀套2，各刀套2均转动设置在转动盘12上，且各刀套2内均设置有用于锁止刀柄21的锁止组件；具体的，本发明中，将固定盘1设置成竖直放置的，然后将各个用于锁紧刀柄21的刀套2设置成垂直于固定放置的固定盘1，即整个刀库处于竖直放置(刀套2处于水平状态)，且换刀机构处于水平状态，以及数控机床的加工主轴处于数字化状态，即在需要更换某一刀套2上的刀具时，需要将处于水平位置的刀套2以及刀柄21转换成竖直状态，即使得便于刀套2上的刀柄21与换刀机构处于垂直状态吗，便于换刀机构将刀柄21夹持住进行切换。固定盘1的正下方开设有一换刀槽101，各刀套2在换刀槽101内具均有锁止状态的水平位置以及解锁状态的竖直位置；刀套2从水平位置运动到竖直位置的运动行程驱动锁止组件解锁，具体的，换刀槽101开设在固定盘1的正下方，当需要对进行换刀时，通过将相应的刀套2转动至换刀槽101内，然后使得刀套2处于水平位置，在处于水平位置的同时，能够调节组件触发，驱动锁止组件解除对刀柄21的锁止，以使得锁止组件不再对刀套2进行锁止，即便于换刀机构对数控车床上主轴的换刀。
40.本实施例中，锁止组件包括固定设置在刀套2上的固定块5以及转动设置在固定块5上的多个锁扣51，各锁扣51与固定块5之间形成锁止槽，刀柄21的端部设置有一连接杆211
以及与锁止槽相适配的锁块2111。具体的，锁块2111的上方为锥形设置，锁扣51的下方开设有圆角，即便于锁块2111克服锁扣51插进至锁止槽内，锁块2111的下方为圆角设置，即便于换刀机构向下拉动时，刀柄21便于与刀套2分离。
41.本发明进一步提供的实施例中，锁止组件还包括数量一一与锁扣51相对应的限位块6，各限位块6的一端均转动连接在锁扣51上，另一端均穿过刀套2，并插接至刀套2上开设的缓冲槽202内。
42.进一步的，还包括用于驱动锁止组件解锁的调节组件，调节组件包括一沿刀套2长边方向上滑动连接的连接盘4以及固定连接盘4上的限位杆41，限位杆41一一与限位块6相对应，当限位杆41插接至缓冲槽202内时，使得限位块6抵住相应的固定块5，以使得固定块5锁住锁块2111。限位杆41插进至缓冲槽202内时，能够抵住限位块6的侧壁，对限位块6具有一个支撑的力度。
43.更进一步的，限位块6的外壁上套接有第一弹性件61，在第一弹性件61的弹力下，限位块6向锁扣51的方向相抵触。具体的，第一弹性件61的一端抵在限位块6的凸块侧壁上，另一端抵在刀套2上的侧壁上，即第二弹性件401的弹力朝向锁扣51，且第二弹性件401的弹力能够用于支撑锁扣51，使得锁扣51能够支撑刀柄21上的锁块2111。
44.本发明进一步提出的方案中，连接盘4上设置有滚柱42，且刀套2上沿刀套2的宽边方向上滑动设置有连接柱3，连接柱3的一端固定设置有楔形块31，滚柱42滚动在楔形块31的斜面上，。滚柱42是滚动设置在连接盘4上的，且滚柱42与楔形块31的斜面相接触，在楔形块31沿着滚珠向远离导块22的方向移动，即挤压滚柱42向上运动，使得滚柱42带动连接盘4向上运动。
45.具体的，各刀套2上均固定安装有导块22，且连接柱3的一端穿过刀套2并延伸至导块22外侧。设置连接柱3的一端延伸至导块22外侧主要能够便于支撑导柱7在运动时能够挤压连接柱3，便于连接柱3触发调节组件解除对锁止组件的限位。
46.本实施例中，固定盘1的侧壁上固定设置有固定板11，固定板11上的侧壁上设有用于驱动刀套2的伸缩杆111，伸缩杆111的伸缩轴上固定安装有支撑导柱7，且支撑导柱7处于换刀槽101的槽口处，支撑导柱7在下移过程中，驱动刀套2从水平位置运动到竖直位置，且挤压连接柱3以及楔形块31向刀套2内滑动，使得限位杆41脱离缓冲，锁止组件解锁。支撑导柱7处于换刀槽101的槽口处，便于在进行换刀时，支撑导柱7直接作用在刀套2上。
47.再者，支撑导柱7上转动设置有支撑板72，支撑板72通过挡块71与支撑导柱7呈一定角度张开，且支撑板72处于导块22上开设的限位槽2201内，具体的，在进行换刀时，支撑导柱7向下运动，向下运动的时候，支撑板72在限位槽2201内运动，且与伸缩柱之间的角度逐渐减小，限位槽2201的宽度长于支撑板72的宽度，以适应在向下运动时，支撑板72以及支撑导柱7的位置变化，支撑板72铰接在转动连接在支撑导柱7上，挡块71固定设置在支撑导柱7上，挡块71的底部抵在支撑板72上，即在不进行切换刀具的时候，支撑板72与支撑导柱7之间的状态如图12所示，即在刀套2转动沿着固定盘1转动经过支撑板72的时候支撑板72处于导块22上开设的限位槽2201内用于支撑刀套2，且支撑板72的长度大于换刀槽101的槽宽，即在刀套2在未脱离限位滑轨13的时候，支撑板72则穿进刀套2上导块22上开设的限位槽2201内，以便于刀套2稳定的转动以及输送，然后在支撑板72未脱离限位槽2201时，刀套2在转动盘12转动的时候已经进入限位滑轨13内，即能够保证刀套2移动时不会同时脱离限
位滑轨13以及支撑板72，保证刀套2的正常输送。
48.本发明进一步提供的方案中，固定盘1内部侧壁上固定安装有限位滑轨13，刀套2的侧壁上开设有限位滑槽201，且限位滑槽201内的设置的滚珠滚动在限位滑轨13的侧壁上，限位滑槽201的开口处于换刀槽101内，且限位滑槽201的槽口处开设呈圆角设置，便于限位滑槽201在转动的过程中进入限位滑轨13。
49.本发明通过在刀套2内设置锁止组件对刀柄21进行锁止，然后通过调节机构对锁止组件进行调节，以使得锁止组件能够对刀柄21进行锁止或者支撑，在刀库进行旋转的时候，锁止组件中的多个锁扣51在限位块6以及限位杆41的作用下卡住锁块2111，即能够对刀柄21进行支撑或者锁止，提高刀柄21在刀套2内的稳定性，保证刀柄21在刀套2内移动时的稳定性，在需要进行换刀的时候，通过伸缩杆111以及支撑导柱7的设置，使得竖直放置的刀套2转换成水平状态的且在转换的过程中，通过支撑导柱7作用在连接柱3上连接的楔形块31上，即触发调节组件整体向上移动，使得锁止组件不受到调节组件的限制，即此时的锁止组件仅对刀柄21具有支撑的作用，从而便于换刀机构对该刀具的切换，且刀库旋转的时候，能够使得刀套2对刀柄21稳定的夹持，不会松散乃至脱落，提高对刀柄21夹持的稳定性，且能够通过支撑导柱7上设置的支撑板72对刀套2进行支撑，然后在通过调节组件驱动锁止组件，使得锁止组件能够对刀柄21进行支撑，但不对刀柄21进行锁止，即大大便于换刀机构的换刀，提高换刀构件换刀的准确性即稳定性，即整个刀套2内的装置均通过锁止组件、调节组件以及用于被动触发的支撑导柱7，即刀套2在固定盘1上旋转的时候，刀套2与固定盘1处于垂直状态，即此时刀套2内的刀柄21通过锁止组件进行锁止，保持稳定的转动，在进行切换相应刀套2上的刀具时，通过伸缩杆111驱动支撑导柱7转动，然后支撑导柱7向下运动带动刀套2上的导块22以及刀套2向下旋转，旋转至垂直状态，且在旋转的过程中，支撑导柱7触发调节机构，使得调节机构解除对锁止组件的限位，即限位杆41脱离缓冲槽202，限位块6仅由第一弹性件61支撑，使得锁扣51支撑锁块2111，即便于换刀机构的切换。
50.在本发明中，换刀构件为现有技术中的换刀拨杆，设置在刀库与数控机床的主轴之间，主要用于将刀库上的待换的刀与数控机床主轴上的刀进行位置调换，换刀机构设置在固定盘1的下方，且换刀机构的夹持口在旋转的过程中经过换刀槽101的下方，且刀库中用于控制转动盘12转动的驱动装置以及相应的转动控制，其使用原理均为本领域技术人员的公知常识以及惯用技术手段，不赘述。
51.本发明通过在刀套2内设置调节组件然后通过支撑导柱7的在下移的过程中进行触发调节组件进行解锁，除此之外，本发明还可在通过设置一拉绳替代调节组件，即拉绳的一端固定设置在转动盘12上，另一端固定设置在连接盘4上，在刀套2由水平位置切换至竖直位置时，能够通过拉绳拉动限位杆41，使得限位杆41脱离缓冲槽202，解除对限位块6的限制，即使得锁止组件解锁。
52.本发明中，当需要进行换刀时，通过控制转动盘12的转动，带动均匀设置的刀套2转动，然后在转动的过程中，每个刀套2上设置的滚珠均沿着限位滑轨13的侧壁进行旋转，然后旋转经过至换刀槽101时，滚珠脱离限位滑轨13，在滚珠脱离限位滑轨13前，支撑导柱7上设置的支撑板72处于刀套2上设置的导块22上的限位槽2201内，即用于支撑刀套2，然后继续旋转的过程中，刀套2经过换刀槽101，滚珠脱离限位滑轨13，然后通过支撑板72穿过导块22上开设的限位槽2201内对刀套2进行支撑，即，能够在刀库旋转的过程中，不影响刀库
上刀套2的水平位置，使得各个刀库稳定的旋转，然后需要进行换刀时，通过控制转动盘12旋转，使得相应位置的刀套2在运动到换刀槽101内时，转动盘12停止转动，此时的支撑导柱7处于导块22开设的限位槽2201内，对刀套2进行支撑，然后伸缩杆111向下运动，带动相连接的支撑导柱7同步向下运动，在向下运动的过程中，支撑导柱7向下运动，即带动相连接的支撑杆向下运动，即刀套2也沿着与转动盘12相铰接的轴旋转，在向下运动的过程中刀套2由水平位置逐渐移动至竖直位置，且在支撑导柱7向下运动的过程中，支撑板72在换刀槽101内运动，当刀套2处于竖直位置时，支撑导柱7与导块22的相平行，且压动连接柱3，使得连接柱3向滚珠的方向移动，即带动楔形块31也向滚珠的方向移动，即滚珠在楔形块31的斜面作用向上运动，即带动连接盘4向上运动，此时相连接的限位杆41脱离缓冲槽202，即此时的限位块6端部设置的抵挡块62不受限位杆41的隔档作用，即限位块6只通过第一弹性件61进行作用，即在多个限位块6上第一弹性件61的弹力下支撑锁扣51，使得多个锁扣51对刀柄21上的锁块2111进行支撑，然后换刀机构开始运作，换刀机构的一端夹在刀套2上的刀柄21上，另一端夹持在主轴上的刀柄21上，然后即可进行换刀，在换刀时，换刀机构的两端分别夹紧相应位置的刀柄21，然后向下运动，带动刀柄21以及相连接的锁块2111克服限位块6上第一弹性件61的弹力，使得连接杆211脱离锁扣51，然后即可将卡在锁扣51上的连接杆211脱离锁扣51，然后即可进行更换刀柄21以及刀柄21上连接的刀具，在将主轴上的刀柄21切换过来时，该刀柄21顶部连接的锁块2111克服第一弹性件61的弹力，插进多个锁扣51形成的槽内，然后再通第一弹性件61的弹力进行支撑锁块2111以及下方连接的刀柄21，然后伸缩杆111回缩至初始位置，通过支撑板72带动刀套2也由竖直位置逐渐形成水平位置，然后连接柱3不受到伸缩杆111的挤压，然后在第二弹性件401的弹力下楔形块31以及连接柱3向导块22的方向移动，此时的滚柱42沿着斜面的逐渐向下运动，即相连接的连接盘4以及限位杆41向下运动，限位杆41插进至缓冲槽202内，即抵触在每个限位块6上一端连接的抵挡块62上，即能够对限位块6进行支撑，即使得与限位块6相连接的锁扣51处于固定位置，不能沿着与固定块5相转动的轴转动，即对锁块2111进行锁止，然后通过伸缩杆111的带动，使得刀套2处于水平位置，然后转动盘12转动，即使带动转动盘12旋转，从而带动整个刀套2旋转，且旋转过程中的刀套2由于支撑板72与限位滑轨13的限位，即在转动盘12转动的时候，能够使得刀套2始终与固定盘1处于的侧壁处于垂直状态，便于每个刀具的换刀。
53.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。