本發(fā)明涉及一種全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，屬于數(shù)控機(jī)床刀庫。

背景技術(shù)：

1、刀庫是數(shù)控機(jī)床換刀系統(tǒng)中最重要的部件之一，其用于儲存加工刀具及輔助工具。目前國內(nèi)大多數(shù)用戶使用的數(shù)控機(jī)床刀庫，為三相異步電動機(jī)+液壓機(jī)械手+鏈條結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的刀庫在換刀時，通過三相異步電動機(jī)驅(qū)動鏈條，將待更換的刀具移動至換刀機(jī)構(gòu)附近，由換刀機(jī)構(gòu)取下刀具，再移動至機(jī)床主軸附近，將主軸上的刀具取下，再裝上新的刀具；此種結(jié)構(gòu)的刀庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，精度低，且換刀動作繁瑣，換刀效率低，受溫度影響較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，采用伺服電機(jī)驅(qū)動刀庫進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，依靠主軸自身的運(yùn)動精度配合機(jī)械結(jié)構(gòu)完成換刀，結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，換刀效率及運(yùn)行精度高，穩(wěn)定性好。

2、本發(fā)明所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，包括刀庫架體，刀庫架體上安裝有翻轉(zhuǎn)刀庫組件，翻轉(zhuǎn)刀庫組件通過軸承與刀庫架體轉(zhuǎn)動連接；翻轉(zhuǎn)刀庫組件一端連接伺服電機(jī)，由伺服電機(jī)驅(qū)動進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；

3、所述的翻轉(zhuǎn)刀庫組件包括翻轉(zhuǎn)架，翻轉(zhuǎn)架上安裝有若干套刀爪組件，刀爪組件分兩行排布于翻轉(zhuǎn)架上，刀爪組件用于夾持刀具；翻轉(zhuǎn)架上還固定有刀庫封板，翻轉(zhuǎn)刀庫組件翻轉(zhuǎn)后，由刀庫封板對整個刀庫進(jìn)行密封，防止加工時的鐵屑或切削液飛濺至刀具上；

4、所述的刀爪組件包括安裝底板、支撐塊、刀夾彈片、刀柄托板、旋轉(zhuǎn)塊；安裝底板、支撐塊、刀柄托板自下而上依次連接，刀夾彈片位于刀柄托板下方，刀夾彈片和刀柄托板前端均設(shè)有開口；刀夾彈片用于限定刀柄在水平方向的移動，刀柄托板用于限定刀柄在豎直方向的移動；支撐塊通過銷軸與旋轉(zhuǎn)塊鉸接，旋轉(zhuǎn)塊上方連接刀夾彈片，旋轉(zhuǎn)塊上安裝有彈簧，彈簧貫穿刀夾彈片，在彈簧的作用下，刀夾彈片與刀柄托板緊貼；刀夾彈片上安裝有壓柱；

5、換刀時，主軸帶動刀柄對準(zhǔn)刀夾彈片的開口沿水平方向移動，刀柄邊緣接觸刀夾彈片，隨著刀柄的移動，刀夾彈片被不斷下壓，直至刀柄與刀柄托板貼合，刀柄托板對刀柄的豎直方向限位，此時主軸上移，與刀柄分離，同時刀夾彈片上抬，對刀柄的水平方向進(jìn)行限位，刀具被鎖緊在刀爪組件上；然后主軸移動至待更換刀具的刀爪組件上方并下移，下壓壓柱，旋轉(zhuǎn)塊帶動刀夾彈片與刀柄托板分離，使刀柄在水平方向上解鎖，此時主軸沿刀柄托板開口方向后撤，將刀具取下。

6、優(yōu)選的，所述的刀柄托板下方安裝有定位塊，以定位刀柄的方向，防止刀具偏移。

7、進(jìn)一步的，所述的刀柄托板后側(cè)上方安裝有開關(guān)安裝板，開關(guān)安裝板上安裝有檢測開關(guān)，檢測開關(guān)用于檢測刀夾彈片是否運(yùn)動到位。

8、進(jìn)一步的，所述的刀柄托板上與刀柄接觸的一端設(shè)有凸臺，凸臺與刀柄上的凹槽適配；刀柄托板上還設(shè)有壓柱避讓孔。

9、優(yōu)選的，所述刀夾彈片的前端兩側(cè)設(shè)有向下傾斜的卡爪，兩卡爪的相對側(cè)設(shè)有傾斜面，以便于換刀時刀柄邊緣與刀夾彈片平滑接觸，避免運(yùn)動卡滯；卡爪后側(cè)設(shè)有凸起的卡臺，以卡住刀柄；刀夾彈片的后側(cè)還設(shè)有彈簧避讓孔。

10、優(yōu)選的，所述的旋轉(zhuǎn)塊后側(cè)設(shè)有彈簧安裝孔，彈簧位于彈簧安裝孔中，旋轉(zhuǎn)塊側(cè)面貫穿設(shè)置銷軸安裝孔。

11、優(yōu)選的，所述的刀庫架體兩側(cè)安裝有支撐板，一側(cè)的支撐板上安裝有電機(jī)安裝座，伺服電機(jī)固定于電機(jī)安裝座上；翻轉(zhuǎn)架包括端板和連接梁，端板位于連接梁的兩側(cè)，伺服電機(jī)的輸出軸與端板傳動連接；伺服電機(jī)可驅(qū)動翻轉(zhuǎn)架正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以便于主軸更換不同位置的刀具，減小伺服電機(jī)行程及翻轉(zhuǎn)架的動作幅度，從而提高換刀效率。

12、優(yōu)選的，所述的刀庫架體設(shè)有頂護(hù)板、側(cè)護(hù)板和底座，底座上設(shè)有便于移動的叉車裝卸口。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是：

14、1、本發(fā)明采用伺服電機(jī)驅(qū)動翻轉(zhuǎn)刀庫組件正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使待更換刀具就近快速呈現(xiàn)出來，提高了換刀效率及運(yùn)行精度；

15、2、本發(fā)明將傳統(tǒng)的液壓結(jié)構(gòu)更改為伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性更強(qiáng)，故障率更低，無污染且不受溫差影響，壽命更長；

16、3、本發(fā)明依靠主軸自身的運(yùn)動精度配合刀爪組件完成換刀，刀具的鎖定與解鎖通過純機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，不設(shè)任何電動、氣動元件，不易掉刀，穩(wěn)定性更高，制造成本及后續(xù)維護(hù)成本更低。

技術(shù)特征：

1.一種全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，包括刀庫架體(1)，刀庫架體(1)上安裝有翻轉(zhuǎn)刀庫組件(2)，翻轉(zhuǎn)刀庫組件(2)通過軸承與刀庫架體(1)轉(zhuǎn)動連接；翻轉(zhuǎn)刀庫組件(2)一端連接伺服電機(jī)(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述的刀柄托板(221)下方安裝有用于定位刀柄方向的定位塊(228)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述的刀柄托板(221)后側(cè)上方安裝有開關(guān)安裝板(223)，開關(guān)安裝板(223)上安裝有檢測開關(guān)(224)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述的刀柄托板(221)上與刀柄(4)接觸的一端設(shè)有凸臺(221a)，凸臺(221a)與刀柄上的凹槽(41)適配；刀柄托板(221)上還設(shè)有壓柱避讓孔(221b)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述刀夾彈片(227)的前端兩側(cè)設(shè)有向下傾斜的卡爪，兩卡爪的相對側(cè)設(shè)有傾斜面(227c)；卡爪后側(cè)設(shè)有凸起的卡臺(227b)；刀夾彈片(227)的后側(cè)還設(shè)有彈簧避讓孔(227a)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)塊(2210)后側(cè)設(shè)有彈簧安裝孔(2210a)，彈簧(2211)位于彈簧安裝孔(2210a)中，旋轉(zhuǎn)塊(2210)側(cè)面貫穿設(shè)置銷軸安裝孔(2210b)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述的刀庫架體(1)兩側(cè)安裝有支撐板(14)，一側(cè)的支撐板上安裝有電機(jī)安裝座(214)，伺服電機(jī)(3)固定于電機(jī)安裝座(214)上；翻轉(zhuǎn)架(21)包括端板(213)和連接梁(212)，端板(213)位于連接梁(212)的兩側(cè)，伺服電機(jī)(3)的輸出軸與端板(213)傳動連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，其特征在于，所述的刀庫架體(1)設(shè)有頂護(hù)板(11)、側(cè)護(hù)板(12)和底座(13)，底座(13)上設(shè)有便于移動的叉車裝卸口。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種全封閉高精度伺服翻轉(zhuǎn)式刀庫，屬于數(shù)控機(jī)床刀庫技術(shù)領(lǐng)域，包括刀庫架體，刀庫架體上安裝有翻轉(zhuǎn)刀庫組件，翻轉(zhuǎn)刀庫組件與刀庫架體轉(zhuǎn)動連接；翻轉(zhuǎn)刀庫組件一端連接伺服電機(jī)；翻轉(zhuǎn)刀庫組件包括翻轉(zhuǎn)架，翻轉(zhuǎn)架上安裝有刀爪組件；翻轉(zhuǎn)架上還固定有刀庫封板；刀爪組件包括安裝底板、支撐塊、刀夾彈片、刀柄托板、旋轉(zhuǎn)塊；刀夾彈片位于刀柄托板下方，刀夾彈片和刀柄托板前端均設(shè)有開口；支撐塊與旋轉(zhuǎn)塊鉸接，旋轉(zhuǎn)塊上方連接刀夾彈片，旋轉(zhuǎn)塊上安裝有彈簧，刀夾彈片上安裝有壓柱；本發(fā)明提高了換刀效率及運(yùn)行精度，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性更強(qiáng)，故障率更低，無污染且不受溫差影響，壽命更長，不易掉刀，制造成本及后續(xù)維護(hù)成本更低。

技術(shù)研發(fā)人員：史軍,孫華寧,張霄龍,朱福龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島盛瑞捷機(jī)電設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30