本實用新型屬于機床制造領(lǐng)域，涉及龍門式數(shù)控鏜銑床推拉式頭庫裝置。即龍門式數(shù)控鏜銑床中的銑頭自動更換的頭庫。

背景技術(shù)：

目前，機床行業(yè)中的滑枕及自動更換類銑頭的結(jié)構(gòu)中，滑枕抓取銑頭，滑枕與銑頭之間的拉緊機構(gòu)通常采用多個拉頭油缸或碟形彈簧帶動拉爪夾緊銑頭的形式；滑枕與銑頭之間的定位則依靠滑枕的主軸錐孔和銑頭錐柄配合。當滑枕不安裝銑頭，而是用自己的主軸錐孔裝夾刀具進行加工時，需要在滑枕前端安裝保護蓋，將拉緊機構(gòu)罩住，防止切削過程中鐵屑迸濺，損壞拉緊機構(gòu)。

國內(nèi)傳統(tǒng)的自動銑頭更換方式主要有三種：第一種是將銑頭放置在簡易支架上，需要更換銑頭時用吊車將銑頭連同簡易支架移動至工作臺上，再由人工進行找正后將滑枕與銑頭對正，滑枕抓取銑頭，至此完成銑頭與滑枕的連接。然后將銑頭支架移走，換頭過程結(jié)束。此換頭方式耗時長，人工參與多，步驟繁瑣，且精度難以保證。第二種是將銑頭支架做成一個搖臂機構(gòu)安裝在機床立柱的側(cè)面，需要更換銑頭時人工將銑頭支架擺動至機床的立柱前方，立柱前方設有固定機構(gòu)可以將銑頭支架固定在指定位置，再移動滑枕至指定位置后，滑枕伸出自動抓取銑頭。待銑頭被滑枕抓走之后，再人工將銑頭支架擺動回到立柱側(cè)面。這種方式較第一種方便，但是仍然需要人工參與。第三種是在立柱側(cè)面沿床身長度方向放置由伺服電機驅(qū)動的換頭小車及軌道，當需要更換銑頭時，換頭小車移動至指定位置(即換頭點)，然后滑枕移動移動至換頭點自動抓取換頭。此種方式為全自動更換，但是由于換頭小車外置且配置伺服電機，需要增加高昂的成本，且占地面積大，防護間不容易布置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種龍門式數(shù)控鏜銑床自動推拉式頭庫裝置，實現(xiàn)自動換頭，解決換頭時間長，換頭精度差，占用機床空間過多的問題。

這種龍門式數(shù)控鏜銑床自動推拉式頭庫裝置，包括電氣控制系統(tǒng)，氣缸控制閥組，限位裝置以及兩組直線導軌，其特征在于上支座和下支座豎直方向上下排列，通過高強度螺栓固定在機床立柱前側(cè)面上；保護蓋支架氣缸和銑頭支架氣缸分別固定在上支座和下支座上，兩支氣缸的活塞桿末端分別與保護蓋支架和銑頭支架相連；保護蓋支架直線導軌和銑頭支架直線導軌分別通過螺釘安裝在上、下支座的上端面和前端面上，保護蓋支架和銑頭支架分別與兩組直線導軌的滑塊固定；氣缸內(nèi)部設有磁性開關(guān)，作為位置反饋裝置。

本實用新型的特點是：

1、本實用新型采用氣缸作為銑頭頭庫移動時的動力源，它與目前廣泛應用的銑頭頭庫結(jié)構(gòu)相比具有更高效、準確的工作性能，其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，空間要求更小，更有利于節(jié)省機床的行程,在龍門式數(shù)控鏜銑床上具有獨特的優(yōu)勢。

2、由于保護蓋和自動銑頭與滑枕的接口相同，本設計將保護蓋當作另一個自動銑頭處理，將保護蓋支架與銑頭支架上、下豎直排列，節(jié)省機床空間。

3、本實用新型在氣缸兩端具有位置檢測用的磁性開關(guān)，當活塞桿運行到位時會發(fā)出信號。不需額外的觸點開關(guān)。

本實用新型經(jīng)過中捷機床有限公司的龍門式數(shù)控鏜銑床GMC2040RL實用證明，是一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，性能可靠，安裝靈活的自動換頭頭庫機構(gòu)。為提高該機床的自動化程度起到重大作用。

附圖說明

圖1是龍門式數(shù)控鏜銑床自動推拉式頭庫主視圖；

圖2是龍門式數(shù)控鏜銑床自動推拉式頭庫左視圖。

圖中，1保護蓋；2直角銑頭；3保護蓋支架；4銑頭支架；5上支座；6下支座；7保護蓋支架直線導軌；8銑頭支架直線導軌；9保護蓋支架氣缸；10銑頭支架氣缸；11進程限位塊；12回程限位塊；13壓塊；14擠塊。

具體實施方式

本實用新型的結(jié)構(gòu)和實施方案如圖1和圖2所示，圖2是圖1左視圖順時針旋轉(zhuǎn)90°；龍門式數(shù)控鏜銑床自動推拉式頭庫裝置中，包括電氣控制系統(tǒng)，氣缸控制閥組，限位裝置以及兩組直線導軌，其特征在于上支座5和下支座6豎直方向上下排列，通過高強度螺栓固定在機床立柱前側(cè)面上；保護蓋支架氣缸9固定在上支座5、銑頭支架氣缸10固定在下支座6上，兩支氣缸的活塞桿末端分別與保護蓋支架3和銑頭支架4相連；保護蓋支架直線導軌7和銑頭支架直線導軌8分別通過螺釘安裝在上、下支座5、6的上端面和前端面上，再分別加壓塊13和擠塊14將保護蓋支架直線導軌7和銑頭支架直線導軌8側(cè)面進行定位和壓緊；保護蓋支架3和銑頭支架4分別通過螺釘與保護蓋支架直線導軌7和銑頭支架直線導軌8的滑塊固定連接，使保護蓋支架3和銑頭支架4在保護蓋支架氣缸9和銑頭支架氣缸10的推動下，能夠沿保護蓋支架直線導軌7和銑頭支架直線導軌8運動。兩組導軌的長度大于相應支架寬度的兩倍，保證支架退回待機位時，不占用機床加工區(qū)域。保護蓋支架氣缸9和銑頭支架氣缸10內(nèi)部設有磁環(huán)(即磁性開關(guān))，當氣缸的活塞桿運動到磁環(huán)位置時，磁性開關(guān)向數(shù)控系統(tǒng)反饋到位信號，告知保護蓋支架3或銑頭支架4已經(jīng)運動到位。為了保證運動平穩(wěn)性和安全性，除了氣缸內(nèi)部的磁性開關(guān)外，推拉式頭庫裝置中還在上、下支座上5、6上設置了進程限位塊11和回程限位塊12，限位塊采用液壓緩沖裝置。

頭庫裝置的工作過程如下：

換頭時，機床數(shù)控系統(tǒng)通過控制氣動閥組，使頭庫中的氣缸完成換頭程序中設計的換頭動作，依次推動保護蓋支架和銑頭支架到程序中制定的換頭坐標位置；到位后，氣缸上的磁性開關(guān)向系統(tǒng)反饋到位信號，數(shù)控系統(tǒng)再控制滑枕完成其余換頭動作；換頭動作完成后，數(shù)控系統(tǒng)控制氣缸將支架退回到待機位置，完成整套換頭程序。

操作者發(fā)出換頭指令后，機床數(shù)控系統(tǒng)通過氣動閥組控制保護蓋支架氣缸9，推動保護蓋支架3從待機位置沿保護蓋支架直線導軌7向換頭位置運動；當保護蓋支架氣缸9的活塞桿帶動保護蓋支架3運動到進程磁性開關(guān)附近時，保護蓋支架3首先撞到進程限位塊11，進程限位塊11的液壓緩沖器使保護蓋支架3平穩(wěn)減速，直到保護蓋支架3到達換頭位置，觸發(fā)磁性開關(guān)反饋進程到位信號，系統(tǒng)控制保護蓋支架氣缸9停止運動；接下來系統(tǒng)控制機床滑枕運動至保護蓋換頭點坐標位置，控制拉頭油缸松開，將保護蓋1還回保護蓋支架3上；保護蓋1與滑枕脫開后，會觸發(fā)滑枕內(nèi)部壓力開關(guān)，向系統(tǒng)反饋保護蓋1脫開信號。系統(tǒng)接到脫開信號后，控制保護蓋支架氣缸9帶動保護蓋1及保護蓋支架3返回待機位置，當保護蓋支架3到達待機位置附近時，首先撞到回程限位塊12，回程限位塊12上的液壓緩沖器起作用，原理與進程限位塊相同；當保護蓋支架3回程到位后，保護蓋支架氣缸9的磁性開關(guān)反饋回程保護蓋支架回程到位信號。

系統(tǒng)接到保護蓋支架3的回程到位信號后，控制銑頭支架氣缸10推動銑頭支架4及支架內(nèi)部的銑頭2，向換頭位置運動，原理與之前相同；銑頭支架4到達換頭位置后，數(shù)控系統(tǒng)控制滑枕運動到銑頭的換頭點位置坐標，并控制拉頭油缸夾緊，使銑頭2與滑枕結(jié)合；換頭動作完成后，滑枕內(nèi)部壓力開關(guān)向系統(tǒng)反饋夾緊到位信號，之后系統(tǒng)控制滑枕向上運動，將銑頭2從銑頭支架4中拔出來，保證銑頭2與銑頭支架4不存在運動干涉；之后，系統(tǒng)控制銑頭支架氣缸10帶動銑頭支架4回到頭庫裝置內(nèi)待機位置，整套銑頭更換程序自動完成。整個過程通過程序設定自動控制實現(xiàn)，不需人工參與。