桌面式加工中心筒狀刀庫及自動換刀裝置制造方法
【專利摘要】本桌面式加工中心筒狀刀庫及自動換刀裝置發(fā)明涉及桌面式加工中心的自動刀換刀裝置，包括刀庫和對刀器。本裝置針對桌面式數(shù)控銑床受限于空間位置的局限無法固定在主軸箱上方或側(cè)面而設(shè)計成圓筒狀，固定在加工中心桌面的右側(cè)。為了節(jié)約空間和成本每次換刀時只換刀具，不換刀柄，節(jié)約了成本。在需要換刀時筒狀蓋子旋轉(zhuǎn)180度開啟，刀具取出并在對刀器上對刀并進行實時刀具補償，刀具離開刀庫后蓋子自動閉合。此結(jié)構(gòu)不需要占用額外的位置，不需要額外的支撐，通過蓋子的閉合有效的解決了位于側(cè)面的刀庫在加工期間被鐵屑和冷卻液污染的問題。本發(fā)明易于制造，安全可靠。
【專利說明】桌面式加工中心筒狀刀庫及自動換刀裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及桌面式加工中心的自動刀換刀裝置，包括刀庫和對刀器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的加工中心的刀庫方式分為直線式，圓盤式，鏈式或者箱式。采用這些方式的自動換刀裝置通常擁有單獨的電機，電機轉(zhuǎn)動刀庫找到正確的刀具，在換刀時連同刀柄一起換，造成使用了大量的刀柄增加了成本?，F(xiàn)有刀庫一般固定在主軸箱的上方或者側(cè)面，因此機器的主軸箱必須設(shè)計成可以承受足夠重量及抗抖動的結(jié)構(gòu)或者采用龍門式，在此情況下增加了機器的重量和成本。由于刀庫沒有保護裝置裸露在空氣中，容易受到加工過程中的飛濺的鐵屑或其他雜物的侵襲，影響換刀時的裝夾精度甚至損壞機器。刀具的長度和直徑在程序中一旦輸入就不再檢測，造成刀具磨損時無法進行實時的刀具補償，影響加工精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本桌面式加工中心筒狀刀庫及自動換刀裝置針對桌面式加工中心受限于空間位置的局限無法固定在主軸箱上方或側(cè)面而設(shè)計成圓筒狀，固定在加工中心桌面的右側(cè)。為了節(jié)約空間和成本每次換刀時只換刀具，不換刀柄。在需要換刀時筒狀蓋子開啟，刀具取出并在對刀器上對刀并進行實時刀具補償，刀具離開刀庫后蓋子自動閉合。此結(jié)構(gòu)不需要占用額外的位置，不需要額外的支撐，通過蓋子的閉合有效的解決了位于側(cè)面的刀庫在加工期間被鐵屑和冷卻液污染的問題。
[0004]本筒狀刀庫式自動換刀裝置的技術(shù)方案是:裝置由安放刀具的底座和可旋轉(zhuǎn)的蓋子構(gòu)成，皆為黑色，底座通過支架和加工中心桌面的T型槽固定?？尚D(zhuǎn)蓋子安裝在底座的中間，由一個步進電機控制合攏或打開，每次打開時蓋子旋轉(zhuǎn)180度露出里面的刀庫。刀庫可以存放8把刀，刀柄直徑從Imm到6mm，刀具編號從上至下從左到右變?yōu)镮到8號。刀柄直徑也可以根據(jù)工件需要自行選擇，此時只需在上位機數(shù)控軟件的程序里注明相應(yīng)編號的刀柄直徑及名稱即可。刀具的數(shù)目也可根據(jù)需要適量增加，此時圓筒的直徑需要相應(yīng)增大，以便所有刀具可以有序的排列在刀庫里。在初次取刀具時銑床頭根據(jù)程序設(shè)定移動到指定刀具上方，再向下移動到刀柄完全進入套筒，然后銑床頭上的氣動裝置收緊將刀具緊緊夾住，完成換刀過程。在換刀具時必須先將已使用刀具放回指定位置后銑頭才可以去取下一刀具。對刀器位于刀庫中間，便于刀具取出后就近對刀。對刀器由一個數(shù)字位移測量傳感器構(gòu)成。該傳感器非常靈敏可以測量到0.0Olmm范圍內(nèi)的高度變化。當(dāng)?shù)毒叩诌_傳感器時傳感器受力后退，后退的距離被傳輸?shù)缴衔粰C的主控制單元，從而計算出該刀具的長度進行實時刀具補償。
[0005]本發(fā)明設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，解決了桌面式加工中心的刀庫受到空間位置影響無法安裝在主軸箱上方的問題，其獨特的筒狀刀庫由于可以受控開啟和閉合保護了在加工中心右側(cè)的刀庫不受鐵屑和冷卻液的污染，并由于換刀時不需更換刀柄節(jié)約了生產(chǎn)成本。同時刀庫帶有的對刀功能可以在短時間內(nèi)迅速測量刀具的長度反饋到上位機的主處理單元進行實時刀具補償。本發(fā)明無需額外的機械部件，易于制造，安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是刀庫及換刀裝置的CAD三視圖
[0007]圖2是刀庫蓋子開啟和關(guān)閉時的效果圖
[0008]圖3是本筒狀刀庫自動換刀裝置的連線圖

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0010]本裝置的【具體實施方式】:刀庫由安放刀具的底座2和可旋轉(zhuǎn)的蓋子I構(gòu)成，刀庫利用加工中心桌面自帶的寬為12_的T型槽通過螺母固定在加工中心桌面8的右側(cè)。刀庫內(nèi)的步進電機3和數(shù)字位移傳感器5和上位機即電腦9連接并受到電腦里數(shù)控軟件程序的控制。步進電機3采用56式，該電機的法蘭盤為56x56mm，高度77mm，輸入電流為3A，步進角為1.8度，轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分鐘，提供INm的扭矩來控制筒狀蓋子I的開啟6和閉合7。步進電機3通過軸上的4x10mm的鍵槽和蓋子I的相連，保證在電機旋轉(zhuǎn)時蓋子I同步運動。8刀具刀庫4分兩列并排安裝在底座2。數(shù)字位移傳感器5由差動變壓器和電測儀器組成。差動變壓器是把被測位移量變換成電信號的傳感器，可直接用于測量物體間的相對變位，物體的長度變化。測量時把差動變壓器殼體夾固在刀庫中間，把和鐵芯連接的測桿緊固在作為被測點的圓片上，當(dāng)圓片受到刀具的擠壓位移時就帶動鐵芯相對于線圈移動，從而線性地改變差動變壓器的輸出電壓。這樣通過電測儀器測量差動變壓器輸出電壓的大小，即可測量出刀具的的位移量即刀具的長度傳回數(shù)字信號給上位機9。數(shù)字位移傳感器5通過RS232接口與上位機9相連。
【權(quán)利要求】
1.一種加工中心筒狀換刀裝置，包括刀庫2和對刀器5。該裝置固定在加工中心桌面8的一側(cè)。其特征在于:在需要換刀時筒狀蓋子I開啟，刀具取出并在對刀器5上對刀并進行實時刀具補償，刀具離開刀庫2后蓋子I自動閉合。每次換刀時只換刀具，不換刀柄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1說述的換刀裝置，其特征在于刀庫蓋子I和刀庫2的形狀為筒狀，刀庫蓋子I可以通過旋轉(zhuǎn)開啟和閉合刀庫，保護刀具不受鐵屑和冷卻液的污染。
3.根據(jù)權(quán)利要求1說述的換刀裝置，其特征在于對刀器5在每次換刀時實時對刀進行刀具補償。
【文檔編號】B23Q3/155GK104369042SQ201310346855
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】馬峻 申請人:馬峻