一种刀库运送刀具机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于加工中心零部件领域，尤其与一种刀库运送刀具机构有关。
【背景技术】
[0002]在现有加工中心中，刀库系统是提供自动化过程中储存刀具的装置，刀库系统通常会设置一输送刀具的机构将刀具从储存刀具的位置运送到更换刀具位置，目前输送刀具的机构通常为链式刀库，不能提前做好换刀准备，且在运送刀具的机构上一般会设置一装置将刀具的刀柄锁紧，但目前的刀柄锁紧装置锁紧力欠佳，在输送过程中刀具装夹不牢固，出现掉刀的现象，使输送不稳定，同时存在换刀时间较长，影响机床的加工效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的旨在克服现有刀库系统的输送刀具的机构换刀时间较长、刀柄锁紧不牢固的缺陷，提供一种换刀时间短、刀柄装夹牢固的刀库运动刀具机构。
[0004]为此，本实用新型采用以下技术方案:一种刀库运送刀具机构，其特征是，所述的刀库运动刀具机构包括支座、丝杆副、导轨副、滑板、送刀机构、刀具装夹机构和伺服电机，导轨副的导轨固定安装于所述的支座上，所述的滑板与所述的导轨副的滑块固定连接，丝杆副的丝杆两端通过轴承支撑安装于所述支座上并与所述导轨平行设置，丝杆副的螺母与所述滑板固定连接，所述伺服电机的输出轴与所述的丝杆一端传动连接，伺服电机驱动带动滑板在导轨上滑移运动，所述的送刀机构包括双联气缸和安装板，双联气缸的缸体固定安装于所述的滑板上，安装板与所述的双联气缸的活塞杆顶端固定连接，所述的刀具装夹机构包括支架、法兰、锁紧机构和感应机构，支架固定安装于所述的安装板上，支架设置中心通孔，所述法兰固定安装于支架一端，法兰一端设置有伸入支架中心通孔内的颈部，支架的中心通孔内壁与法兰的颈部外圆面之间留有空隙，使刀具的刀柄后端可以插入该空隙中，法兰中心设置有轴向通孔法兰颈部设置有径向通孔，所述的锁紧机构包括钢球驱动件、锁紧钢球和锁紧驱动器，钢球驱动件嵌装于所述法兰的轴向通孔内并可以轴向移动，锁紧钢球嵌置于所述法兰颈部的径向通孔内，锁紧钢球与钢球驱动件一端的外周面接触，所述的钢球驱动件另一端与锁紧驱动器连接，通过锁紧驱动器带动钢球驱动件在法兰的轴向通孔内进行轴向运动，进而推动锁紧钢球在径向通孔内径向运动，所述的感应机构安装于支架，感应刀具的刀柄并反馈信息控制锁紧驱动器动作。
[0005]作为对上述技术方案的补充和完善，本实用新型还包括以下技术特征。
[0006]所述的法兰颈部上的径向通孔的外孔口处设置有内斜面，使外孔口直径小于锁紧钢球直径，锁紧钢球能有一部分露出法兰颈部外圆面，用于支撑刀柄后端凸棱的斜面，但又不会从径向通孔掉落到法兰颈部与支架中心通孔内壁之间的空隙中。
[0007]所述的法兰颈部上的径向通孔数量为三个，沿法兰颈部圆周方向均匀设置，使锁紧钢球受到钢球驱动件的推力均匀，且刀柄锁紧牢固。
[0008]所述的钢球驱动件为柱状，前端设置有与所述锁紧钢球位置对应的内凹斜面，斜面与锁紧钢球接触推动锁紧钢球在径向通孔中向法兰颈部与所述支架中心通孔内壁之间的空隙运动。
[0009]所述支架的中心通孔靠近刀柄一端端部安装有塑料导向套，塑料导向套的一端面延伸超出支架中心通孔的端面，塑料导向套与支架的中心通孔内壁通过紧定螺钉固定连接，防止刀具的刀柄在锁紧过程中与所述支架的端面相撞，而使刀具掉落，同时通过塑料导向套对刀柄在装夹过程中起到导向作用。
[0010]所述的支架后端上安装有伸入中心通孔内的定位键，当刀柄安装于支架上时，使刀柄的定位凹槽与定位键配合，防止刀柄转动。
[0011]所述的锁紧驱动器包括气缸、气缸座、推杆、顶撑钢球、导向推杆、第一弹簧和第二弹簧，导向推杆固定于所述的钢球驱动件，气缸座座体内设置有推杆容置孔以及与推杆容置孔连通的钢球容置通孔，气缸座固定安装于所述的法兰，所述钢球容置通孔孔口朝向所述的法兰轴向通孔并与所述导向推杆位置对应，所述顶撑钢球活动安装于所述钢球容置通孔内，第一弹簧套装于导向推杆，端部分别抵靠于钢球驱动件和气缸座，第一弹簧的弹力顶撑钢球驱动件始终抵靠锁紧钢球，所述的推杆中部设置有凹槽用于容纳顶撑钢球，凹槽侧壁为斜面，推杆容设于气缸座的推杆容置孔内，一端与所述气缸的活塞杆连接由气缸驱动推杆在推杆容置孔内滑移，常规位置时推杆上的凹槽口与所述的通孔不对准，顶撑钢球由推杆侧壁顶撑位于顶撑位，推杆另一端与推杆容置孔内壁之间设置所述的第二弹簧提供推杆回复滑移弹力。
[0012]所述的感应机构包括感应开关、感应杆和第三弹簧，所述的支架和法兰设置有同轴心线的感应通孔，支架上的感应通孔内设置有限位靠肩，感应杆上设置挡圈，感应杆穿装于所述感应通孔内且挡圈抵靠于所述限位靠肩上，第三弹簧套装于感应杆上，第三弹簧一端抵靠于挡圈，另一端抵靠于法兰上，使感应杆具有回弹性，感应开关通过一安装支架安装于法兰上并与延伸出法兰的感应通孔的感应杆对应。
[0013]本实用新型工作时，双联气缸的活塞杆伸出运动，带动刀具装夹机构以及刀具同时伸出运动，然后推杆气缸的活塞杆伸出，第二弹簧压缩，顶撑钢球掉进推杆的凹槽中，对钢球驱动件、锁紧钢球和导向推杆失去顶撑力，伺服电机驱动丝杆旋转，带动滑板以及滑板上的送刀机构和刀具装夹机构的刀具一起运动至机床的爪刀位置，刀具的刀柄通过塑料导向套导向，定位键定位后进入支架中，此时刀具刀柄推动感应杆，第三弹簧压缩，感应开关得到信号，推杆气缸的活塞杆缩回，第二弹簧复位，推动推杆，使顶撑钢球顶撑导向推杆，导向推杆带动钢球驱动件顶出锁紧钢球，使刀柄锁死，然后双联气缸活塞杆缩回，伺服电机驱动丝杆旋转，使滑板滑移运动带动刀具运送至换刀位置，双联气缸活塞杆伸出，机床换刀机械手臂抓住刀具的刀柄后，推杆气缸活塞杆伸出，第二弹簧压缩，顶撑钢球掉进推杆的凹槽中，对钢球驱动件、导向推杆和锁紧钢球失去顶撑力，刀具的刀柄松开，机械手臂抓着刀柄进行换刀动作，完成换刀动作后，机械手柄将换下来的刀具的刀柄装夹到刀具夹装机构内，推杆气缸缩回，第二弹簧复位，推动推杆，使顶撑钢球顶撑导向推杆，导向推杆带动钢球驱动件顶出锁紧钢球，刀柄锁死，双联气缸缩回，伺服电机带动送刀机构和刀具装夹机构至下一个换刀的刀盘下方，进行下一循环。
[0014]本实用新型可以达到以下有益效果:通过伺服电机和丝杆副进行对刀具的输送，以及运送机构对刀具的运送，提高了刀具在运送过程中的平稳性和运动精度，通过刀具装夹机构对刀具刀柄的装夹并增力锁紧，使刀具锁紧牢固，在运送过程中不掉落，并且换刀迅速，节省了换刀时间。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型结构示意图。
[0016]图2是图1中I处放大示意图。
[0017]图3是图2中A-A剖面示意图。
[0018]图4是图3中B-B剖面示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述。
[0020]如图1~图4所示，本实用新型包括支座4、丝杆副2、导轨副3、滑板5、送刀机构、刀具装夹机构和伺服电机1，导轨副3的导轨固定安装于所述的支座4上，所述的滑板5与所述的导轨副3的滑块固定连接，丝杆副2的丝杆两端通过轴承支撑安装于所述支座4上并与所述导轨平行设置，丝杆副2的螺母与所述滑板5固定连接，所述伺服电机I的输出轴与所述的丝杆一端传动连接，伺服电机I驱动带动滑板5在导轨上滑移运动，所述的送刀机构包括双联气缸6和安装板15，双联气缸6的缸体固定安装于所述的滑板5上，安装板15与所述的双联气缸6的活塞杆顶端固定连接，所述的刀具装夹机构包括支架14、法兰8、锁紧机构和感应机构，支架14固定安装于所述的安装板15上，支架14设置中心通孔，所述支架14的中心通孔靠近刀具刀柄一端端部安装有塑料导向套10，塑料导向套10的一端面延伸超出支架14中心通孔的端面，塑料导向套10与支架14的中心通孔内壁通过紧定螺钉固定连接，支架14后端上安装有伸入中心通孔内的定位键9，当刀柄安装于支架14上时，使刀柄的定位凹槽与定位键9配合，法兰8固定安装于支架14另一端，法兰8 —端设置有伸入支架14中心通孔内的颈部，支架14的中心通孔内壁与法兰8的颈部外圆面之间留有空隙，使刀具的刀柄后端可以插入该空隙中，法兰8中心设置有轴向通孔，法兰颈部沿圆周方向均匀设置有三个径向通孔21，法兰颈部上的径向通孔21的外孔口处设置有内斜面，使外孔口直径小于锁紧钢球13直径，锁紧钢球13能有一部分露出法兰颈部外圆面，用于支撑刀柄后端凸棱的斜面，但