一种数控机床圆盘式刀库的制作方法

1.本发明涉及机床刀库技术领域，尤其涉及一种数控机床圆盘式刀库。


背景技术：

2.刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点。
3.刀库主要是提供储刀位置，并能依程式的控制，正确选择刀具加以定位，以进行刀具交换。刀库的容量、布局，针对不同的工具机，其形式也有所不同，根据刀库的容量、外型和取刀方式可概分为以下几种：斗笠式刀库、圆盘式刀库、链条式刀库。
4.现有的圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上，但由于圆盘式刀库占用空间小，因此刀具的存储容量不大，无法及时根据需求选取合适的刀具，需要不断调整刀库上刀具的类型，在操作上较为繁琐，同时目前圆盘式刀库上的换刀机构在翻转刀具时容易导致刀具损坏，且在运输刀具的过程中易于其他刀具发生碰撞，从而进一步导致刀具受损。


技术实现要素：

5.基于现有的上述技术问题，本发明提出了一种数控机床圆盘式刀库。
6.本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库，包括支撑架以及安装在所述支撑架一侧的刀库盘，所述刀库盘的内表面呈环形阵列分布有储刀壳体，所述支撑架的上表面一侧设置有旋转机构，所述支撑架的上表面另一侧设置有l型支架，所述l型支架的内壁设置有移动机构，所述移动机构的下方设置有液压夹爪。
7.其中，所述旋转机构用于驱动所述刀库盘内的多个所述储刀壳体进行同步移动。
8.其中，所述移动机构用于带动所述液压夹爪对相对应的所述储刀壳体上的刀具进行夹持。
9.优选地，所述旋转机构包括伺服电机，所述伺服电机的表面固定安装在所述支撑架的内壁，所述支撑架的上表面一侧通过轴承安装有主动齿轮，所述伺服电机的输出轴一端与所述主动齿轮的轴心处固定套接。
10.通过上述技术方案，伺服电机输出轴的转动带动主动齿轮在支撑架上转动。
11.优选地，所述刀库盘的内壁通过轴承安装有从动齿轮，所述刀库盘的一侧开设有穿孔，所述从动齿轮的表面与所述主动齿轮的表面啮合，多个所述储刀壳体的下表面通过销轴与所述从动齿轮的上表面铰接，所述从动齿轮的上表面固定安装有多个定位环，所述储刀壳体的表面与所述定位环的表面接触。
12.通过上述技术方案，主动齿轮的转动带动与其啮合的从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动通过销轴与其铰接的储刀壳体移动，同时定位环对储刀壳体进行限位，防止储刀壳体在移动过程中发生偏移。
13.优选地，所述刀库盘的一侧表面固定连通有凹形板，所述凹形板的下表面固定安装有安装块，所述安装块的一侧与所述刀库盘的一侧固定连接，所述安装块的内壁固定安装有推动气缸，所述推动气缸的活塞杆一端延伸出所述安装块的外表面并固定连接有支撑板。
14.通过上述技术方案，安装壳体对推动气缸进行支撑保护，推动气缸活塞杆的伸缩带动支撑板上下移动，支撑板对翻转的储刀壳体进行支撑，防止储刀壳体受到较大的冲击力，凹形板对翻转下的储刀壳体进行限位支撑。
15.优选地，所述凹形板的内底壁固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫的表面开设有凹槽，所述支撑板的表面与所述凹槽的内壁滑动连接。
16.通过上述技术方案，缓冲垫对翻转下的储刀壳体进行缓冲，防止储刀壳体直接与支撑板接触造成损坏。
17.优选地，所述支撑架的上表面另一侧开设有定位滑槽，所述l型支架的表面与所述定位滑槽的内壁滑动卡接，所述支撑架的内壁固定安装有推动式液压缸，所述推动式液压缸的活塞杆一端与所述l型支架的一侧固定连接。
18.通过上述技术方案，推动式液压缸活塞杆的伸缩带动l型支架沿着定位滑槽的内壁移动，从而便于带动液压夹爪将刀具连同储刀壳体一起进行翻转。
19.优选地，所述移动机构包括限位滑槽，所述限位滑槽开设在所述l型支架的表面，所述限位滑槽的内壁滑动卡接有移动座。
20.通过上述技术方案，限位滑槽对移动座的移动进行限位。
21.优选地，所述移动座的一侧表面固定安装有驱动电机，所述移动座的下表面开设有安装槽，所述安装槽的内壁通过轴承安装有螺杆，所述驱动电机的输出轴一端通过联轴器与所述螺杆的一端固定套接，所述螺杆的表面螺纹连接有滑块，所述滑块的表面与所述安装槽的内壁滑动卡接，所述滑块的下表面与所述液压夹爪的上表面固定连接。
22.通过上述技术方案，驱动电机输出轴的转动带动螺杆转动，螺杆的转动带动滑块沿着安装槽的内壁在螺杆上移动，滑块的移动带动液压夹爪移动。
23.优选地，所述液压夹爪的下表面设置有红外传感器，所述红外传感器与所述驱动电机电性连接。
24.通过上述技术方案，红外传感器在移动过程中检测到所需刀具的位置，并将信号传递给驱动电机，从而控制驱动电机停止移动。
25.优选地，所述l型支架的一侧固定安装有伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的活塞杆一端与所述移动座的一端固定连接。
26.通过上述技术方案，伸缩式液压缸活塞杆的伸缩带动移动座沿着限位滑槽的内壁移动。
27.本发明中的有益效果为：
28.1、通过设置储刀壳体，并将多个储刀壳体在刀库盘的内表面呈环形阵列分布，且这些储刀壳体保持同一轴向分布，使得储刀壳体在从动齿轮上均匀分布，从而便于提升存刀数量，并便于通过标准的出刀位置出刀，不仅达到能够存储许多刀具的效果，还达到便于使用的效果。
29.2、通过设置移动机构，防止液压夹爪在夹持刀具的过程中阻碍到刀库盘的正常使
用，同时便于将所需储刀壳体上的刀具翻转到凹形板上，进而便于取刀，伸缩式液压缸活塞杆的伸出带动移动座沿着限位滑槽的内壁移出，驱动电机输出轴的转动带动螺杆转动，螺杆的转动带动滑块沿着安装槽的内壁在螺杆上移动，滑块的移动带动液压夹爪移动，直到红外传感器感应到所需刀具时，红外传感器控制驱动电机停止移动，从而达到伸缩移动的效果。
30.3、通过在支撑架的上表面一侧开设有定位滑槽，l型支架的表面与定位滑槽的内壁滑动卡接，支撑架的内壁固定安装有推动式液压缸，推动式液压缸的活塞杆一端与l型支架的一侧固定连接，通过推动式液压缸活塞杆的伸缩带动l型支架沿着定位滑槽的内壁移动，从而便于对不同轴向上的刀具都可进行夹持翻转，从而达到便于使用的效果。
附图说明
31.图1为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的示意图；
32.图2为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的推动气缸结构立体图；
33.图3为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的主动齿轮结构立体图；
34.图4为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的定位滑槽结构立体图；
35.图5为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的凹槽结构立体图；
36.图6为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的l型支架结构立体图；
37.图7为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的推动式液压缸结构立体图；
38.图8为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的伸缩式液压缸结构立体图；
39.图9为本发明提出的一种数控机床圆盘式刀库的限位滑槽结构立体图。
40.图中：1、支撑架；2、刀库盘；3、储刀壳体；4、l型支架；401、限位滑槽；402、移动座；403、驱动电机；404、安装槽；405、螺杆；406、滑块；407、红外传感器；408、伸缩式液压缸；5、液压夹爪；6、伺服电机；601、主动齿轮；602、从动齿轮；603、穿孔；604、定位环；7、凹形板；8、安装块；9、推动气缸；10、支撑板；11、缓冲垫；12、凹槽；13、定位滑槽；14、推动式液压缸。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.参照图1-9，一种数控机床圆盘式刀库，包括支撑架1以及安装在支撑架1一侧的刀库盘2，刀库盘2的内表面呈环形阵列分布有储刀壳体3，支撑架1的上表面一侧设置有旋转机构，支撑架1的上表面另一侧设置有l型支架4，l型支架4的内壁设置有移动机构，移动机构的下方设置有液压夹爪5。
43.通过设置储刀壳体3，并将多个储刀壳体3在刀库盘2的内表面呈环形阵列分布，且这些储刀壳体3保持同一轴向分布，使得储刀壳体3在从动齿轮602上均匀分布，从而便于提升存刀数量，并便于通过标准的出刀位置出刀，不仅达到能够存储许多刀具的效果，还达到便于使用的效果。
44.其中，为了驱动储刀壳体3转动，旋转机构包括伺服电机6，通过伺服电机6输出轴的转动带动刀库盘2内的多个储刀壳体3进行同步移动。
45.为了支撑保护伺服电机6，将伺服电机6的表面固定安装在支撑架1的内壁，为了驱
动储刀壳体3转动，在支撑架1的上表面一侧通过轴承安装有主动齿轮601，伺服电机6的输出轴一端与主动齿轮601的轴心处固定套接，为了控制储刀壳体3转动到合适位置，提高储刀壳体3转动的精确性，在刀库盘2的内壁通过轴承安装有从动齿轮602，刀库盘2的一侧开设有穿孔603，穿孔603的开设便于从动齿轮602与主动齿轮601接触，使得从动齿轮602的表面与主动齿轮601的表面啮合，通过伺服电机6输出轴的转动带动主动齿轮601转动，主动齿轮601的转动通过与从动齿轮602的啮合带动从动齿轮602转动。
46.为了便于翻转储刀壳体3，多个储刀壳体3的下表面通过销轴与从动齿轮602的上表面铰接，为了对储刀可以进行支撑定位，从动齿轮602的上表面固定安装有多个定位环604，储刀壳体3的表面与定位环604的表面接触，定位环604与定位环604之间形成的空隙便于储刀壳体3。
47.为了对翻转过程中的储刀壳体3进行限位，在刀库盘2的一侧表面固定连通有凹形板7，为了对翻转中的储刀壳体3进行支撑，在凹形板7的下表面固定安装有安装块8，安装块8的一侧与刀库盘2的一侧固定连接，并在安装块8的内壁固定安装有推动气缸9，通过安装块8对推动气缸9进行支撑保护，为了对储刀壳体3的翻转进行缓冲，在推动气缸9的活塞杆一端延伸出安装块8的外表面并固定连接有支撑板10，通过推动气缸9活塞杆的伸出带动支撑板10上移，支撑板10对翻转的储刀壳体3进行支撑，从而防止储刀壳体3直接掉落到凹形板7上。
48.为了防止储刀壳体3与凹形板7发生碰撞，在凹形板7的内底壁固定连接有缓冲垫11，为了便于支撑板10移动，在缓冲垫11的表面开设有凹槽12，支撑板10的表面与凹槽12的内壁滑动连接，凹槽12的开设减少支撑板10移动的阻挡，便于支撑板10上下移动。
49.其中，为了对所需刀具进行夹持并便于其翻转，移动机构用于带动液压夹爪5对相对应的储刀壳体3上的刀具进行夹持。
50.为了便于伸缩从而对所需储刀壳体3上的刀具进行夹取，移动机构包括限位滑槽401，限位滑槽401开设在l型支架4的表面，限位滑槽401的内壁滑动卡接有移动座402，为了驱动移动座402移动，l型支架4的一侧固定安装有伸缩式液压缸408，伸缩式液压缸408的活塞杆一端与移动座402的一端固定连接，通过伸缩式液压缸408活塞杆一端的伸缩带动移动座402沿着限位滑槽401的内壁移动。
51.为了便于液压夹爪5移动，在移动座402的下表面开设有安装槽404，安装槽404的内壁通过轴承安装有螺杆405，为了驱动螺杆405转动，在移动座402的一侧表面固定安装有驱动电机403，驱动电机403的输出轴一端通过联轴器与螺杆405的一端固定套接，为了通过螺杆405的转动带动液压夹爪5移动，在螺杆405的表面螺纹连接有滑块406，滑块406的表面与安装槽404的内壁滑动卡接，并在滑块406的下表面与液压夹爪5的上表面固定连接。
52.为了对液压夹爪5的移动进行限位，在液压夹爪5的下表面设置有红外传感器407，红外传感器407与驱动电机403电性连接，红外传感器407在移动过程中检测到所需刀具的位置，并将信号传递给驱动电机403，从而控制驱动电机403停止移动。
53.通过设置移动机构，防止液压夹爪5在夹持刀具的过程中阻碍到刀库盘2的正常使用，同时便于将所需储刀壳体3上的刀具翻转到凹形板7上，进而便于取刀，伸缩式液压缸408活塞杆的伸出带动移动座402沿着限位滑槽401的内壁移出，驱动电机403输出轴的转动带动螺杆405转动，螺杆405的转动带动滑块406沿着安装槽404的内壁在螺杆405上移动，滑
块406的移动带动液压夹爪5移动，直到红外传感器407感应到所需刀具时，红外传感器407控制驱动电机403停止移动，从而达到伸缩移动的效果。
54.为了便于液压夹爪5对刀库盘2上分布的储刀壳体3上的刀具进行夹取，在支撑架1的上表面另一侧开设有定位滑槽13，l型支架4的表面与定位滑槽13的内壁滑动卡接，支撑架1的内壁固定安装有推动式液压缸14，推动式液压缸14的活塞杆一端与l型支架4的一侧固定连接，通过推动式液压缸14活塞杆一端的伸缩带动l型支架4沿着支撑架1上的定位滑槽13内壁移动。
55.通过在支撑架1的上表面一侧开设有定位滑槽13，l型支架4的表面与定位滑槽13的内壁滑动卡接，支撑架1的内壁固定安装有推动式液压缸14，推动式液压缸14的活塞杆一端与l型支架4的一侧固定连接，通过推动式液压缸14活塞杆的伸缩带动l型支架4沿着定位滑槽13的内壁移动，从而便于对不同轴向上的刀具都可进行夹持翻转，从而达到便于使用的效果。
56.工作原理：使用前，在刀库盘2的储刀壳体3内装上不同的刀具，增大储刀量，提高使用效率；
57.使用时，根据所需刀具的位置启动伺服电机6，伺服电机6输出轴的转动带动主动齿轮601转动，主动齿轮601的转动带动与其啮合的从动齿轮602转动，从动齿轮602的转动带动通过销轴与其铰接的储刀壳体3移动，且从动齿轮602的转动带动定位环604移动，定位环604对储刀壳体3限位，直到所需的刀具与凹形板7处于同一水平面，伺服电机6停止运行；
58.与此同时，当所需的刀具在最外一层的储刀壳体3上时，推动式液压缸14活塞杆一端的伸出带动l型支架4沿着定位滑槽13的内壁移动到定位滑槽13的一侧，伸缩式液压缸408活塞杆的伸出带动移动座402沿着限位滑槽401的内壁移动，启动驱动电机403，驱动电机403输出轴的转动带动螺杆405转动，螺杆405的转动带动滑块406沿着安装槽404的内壁在螺杆405上移动，滑块406的移动带动液压夹爪5移动，红外传感器407检测到储刀壳体3上的刀具时控制驱动电机403停止运行，液压夹爪5对该储刀壳体3上的刀具进行夹持并翻转，使得储刀壳体3沿着铰接轴翻转到凹形板7上，推动气缸9活塞杆的伸出带动支撑板10上移，便于支撑板10对翻转下的储刀壳体3进行支撑，之后推动气缸9活塞杆的收缩通过支撑板10带动储刀壳体3翻转到凹形板7上的缓冲垫11上；
59.当所需的刀具不在最外一层的储刀壳体3上时，推动式液压缸14活塞杆一端的收缩带动l型支架4沿着定位滑槽13的内壁移动到液压夹爪5与对应储刀壳体3上的刀具处于同一水平方向上，伸缩式液压缸408活塞杆的伸出带动移动座402沿着限位滑槽401的内壁移动，启动驱动电机403，驱动电机403输出轴的转动带动螺杆405转动，螺杆405的转动带动滑块406沿着安装槽404的内壁在螺杆405上移动，滑块406的移动带动液压夹爪5移动，红外传感器407检测到储刀壳体3上的刀具时控制驱动电机403停止运行，液压夹爪5对该储刀壳体3上的刀具进行夹持，并带动该刀具脱离储刀壳体3，然后推动式液压缸14的活塞杆伸出带动液压夹爪5以及液压夹爪5上的刀具移动到凹形板7上。
60.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。