一种圆盘刀库换刀机构的制作方法

1.本实用新型属于数控机床领域，尤其是一种圆盘刀库换刀机构。


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，大幅缩短加工时程，降低生产成本。其中，圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上其刀库容量不大，，需搭配自动换刀机构进行刀具交换。
3.就现有技术而言，圆盘式刀库设置在主轴的一侧，通常设置在机身内部，这导致配刀和刀具维护时装卸刀具不便；另外，圆盘式刀库组要借助换刀机构进行换刀，故只能将刀具装在圆盘周边，导致圆盘式刀库的容量小，造成圆盘空间的利用率低；还有，现有的凸轮式换刀机构的结构复杂，运行速度慢，导致换刀效率低。


技术实现要素：

4.实用新型目的：提供一种圆盘刀库换刀机构，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种圆盘刀库换刀机构，包括安装边框、刀库电机、换刀传动齿、往复载板、刀盘、换刀齿、支撑件、驱动组件，所述安装边框上安装有驱动组件，所述驱动组件与往复载板连接，所述往复载板活动安装在安装边框上，所述往复载板上安装有刀库电机，所述刀库电机的输出端安装有换刀传动齿，所述换刀传动齿与换刀齿啮合，所述换刀齿内安装有刀盘，所述往复载板上安装有支撑件。
6.进一步的，所述安装边框上开设有齿条槽，所述安装边框上安装有压板块，所述安装边框上设置有安装结构；安装边框用于整体零部件的安装和连接，并通过自身结构与外界机床连接。
7.进一步的，所述往复载板的上端面安装有凸环，所述往复载板的下端面安装有齿条，所述齿条穿过齿条槽，所述往复载板活动设置在安装边框与压板块之间；往复载板上侧承载并固定刀盘，下侧连接驱动组件，起到过渡传动作用。
8.进一步的，所述刀盘的上端面开设有若干个刀槽，若干个所述刀槽呈环形分裂分布，所述刀盘的下端面开设有环槽，所述环槽与凸环配合使用；若干个刀槽的开设形式充分利用了刀盘的装刀空间，能够减小刀盘的体积。
9.进一步的，所述驱动组件通过支架安装在安装边框上，所述驱动组件由驱动电机、传动半齿、传动全齿、驱动齿轮、啮合全齿、啮合半齿、连杆组成，所述连杆的两端分别安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条啮合，一个所述驱动齿轮的外围设置有传动半齿，所述传动半齿的一侧与驱动电机连接，所述传动半齿的另一侧安装有传动全齿，所述传动全齿与啮合全齿啮合，啮合全齿的一侧安装有啮合半齿；驱动组件能控制驱动齿轮做交替正反转运动，从而控制刀盘靠近或原理主轴，实现换刀过程刀库的基础运动。
10.进一步的，所述传动半齿与啮合半齿齿牙的安装方向相反；这能保证传动的连贯
性，提高了刀库的运动速度。
11.进一步的，所述支撑件的末端为滑轮结构，所述支撑件的支撑高度可调；支撑件能够对延伸出安装边框部分的往复载板进行支撑，保证刀库上刀具与机床主轴的垂直度。
12.有益效果：本实用新型将刀盘水平设置，并利用驱动组件控制往复载板进出机床内部，使刀盘在使用时才进入机床，非工作状态处于机床外部，这样既方便了配刀和刀具维护时的卸刀具，又避免了刀库占据机床内部的空间；另外，本实用新型的刀盘与主轴垂直，通过主轴运动即可换刀，从而打破了换刀时对刀具位置的限定，刀盘可在内部安装刀具，从而拓宽了圆盘式刀库的容量，提高了圆盘空间的利用率；还有，本实用新型结构简单，驱动组件的运动连贯且紧凑，可配合主轴同步进给，从而提高了换刀效率。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图。
14.图2是本实用新型的局部剖视图。
15.图3是本实用新型驱动组件的结构示意图。
16.附图标记为：安装边框 1、齿条槽 11、压板块 12、刀库电机 2、换刀传动齿 3、往复载板 4、凸环 41、齿条 42、刀盘 5、刀槽 51、换刀齿 6、支撑件 7、驱动组件 8、驱动电机 81、传动半齿 82、传动全齿 83、驱动齿轮 84、啮合全齿 85、啮合半齿 86、连杆 87。
具体实施方式
17.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
18.如图1-2所示，一种圆盘刀库换刀机构，包括安装边框1、刀库电机2、换刀传动齿3、往复载板4、刀盘5、换刀齿6、支撑件7、驱动组件8；安装边框1上设置有安装结构，安装边框1用于整体零部件的安装和连接，并通过自身结构与外界机床连接，安装边框1上开设有齿条槽11，且安装边框1上安装了压板块12；压板块12与安装边框1之间活动安装了往复载板4，往复载板4的下端面安装了齿条42，齿条42设置在齿条槽11内，往复载板4的上端面安装了凸环41，往复载板4的中部放置了刀盘5；刀盘5下端面开设了与凸环41配合的环槽，上端面开设了若干个呈环形分裂分布的刀槽51，干个刀槽51充分利用了刀盘5的装刀空间，能够减小刀盘5的体积；所述刀盘5外围安装了换刀齿6，换刀齿6与换刀传动齿3啮合，换刀传动齿3与安装在往复载板4上的刀库电机2连接；往复载板4上安装了支撑件7，支撑件7的末端为滑轮结构，且支撑件7的支撑高度可调；安装边框1上通过支架安装了驱动组件8。
19.如图3所示，驱动组件8由驱动电机81、传动半齿82、传动全齿83、驱动齿轮84、啮合全齿85、啮合半齿86、连杆87组成，连杆87的两端分别安装有驱动齿轮84，驱动齿轮84与齿条42啮合，一个驱动齿轮84的外围设置有传动半齿82，传动半齿82的一侧与驱动电机81连接，传动半齿82的另一侧安装有传动全齿83，传动全齿83与啮合全齿85啮合，啮合全齿85的一侧安装有啮合半齿86，其中，传动半齿82与啮合半齿86齿牙的安装方向相反；驱动组件8能控制驱动齿轮84做交替正反转运动，从而控制刀盘5靠近或原理主轴，实现换刀过程刀库
的基础运动。
20.特别的，本实用新型需要机床本体开设通槽，用以配合本实用新型的安装和使用，安装边框1通过自身安装结构将其固定到机床上，当机床主轴需要更换刀具时，主轴向刀库运动的同时，驱动组件8推动往复载板4从机床外部进入机床内部，这种安装位置既方便了配刀和刀具维护时刀具安装，又避免了刀库占据机床内部的空间，此过程中，刀库电机2通过换刀传动齿3拨动换刀齿6转动，令刀盘5以凸环41为约束转动，直至目的刀槽51转至指定位置，与刀库电机2同步工作的驱动组件8由驱动电机81控制，传动半齿82与驱动齿轮84的配合传动，令驱动齿轮84推动齿条42使往复载板4带着刀盘5向机床内部运动，传动半齿82运动之啮合尾部，往复载板4运动到形成末端；然后，主轴将旧刀具旋转拆卸到空闲刀槽51内，并对接新刀具，完成刀具更换；在传动全齿83和啮合全齿85的配合下，传动半齿82与驱动齿轮84脱离的同时，啮合半齿86与驱动齿轮84啮合，并逐步驱动往复载板4退出机身内部；在往复载板4的运动过程中，支撑件7始终为其提供支撑力，保证了往复载板4的运行平稳和刀库上刀具与机床主轴的垂直度。
21.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，包括安装边框、刀库电机、换刀传动齿、往复载板、刀盘、换刀齿、支撑件、驱动组件，所述安装边框上安装有驱动组件，所述驱动组件与往复载板连接，所述往复载板活动安装在安装边框上，所述往复载板上安装有刀库电机，所述刀库电机的输出端安装有换刀传动齿，所述换刀传动齿与换刀齿啮合，所述换刀齿内安装有刀盘，所述往复载板上安装有支撑件。2.根据权利要求1所述的一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，所述安装边框上开设有齿条槽，所述安装边框上安装有压板块，所述安装边框上设置有安装结构。3.根据权利要求1所述的一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，所述往复载板的上端面安装有凸环，所述往复载板的下端面安装有齿条，所述齿条穿过齿条槽，所述往复载板活动设置在安装边框与压板块之间。4.根据权利要求1所述的一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，所述刀盘的上端面开设有若干个刀槽，若干个所述刀槽呈环形分裂分布，所述刀盘的下端面开设有环槽，所述环槽与凸环配合使用。5.根据权利要求1所述的一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，所述驱动组件通过支架安装在安装边框上，所述驱动组件由驱动电机、传动半齿、传动全齿、驱动齿轮、啮合全齿、啮合半齿、连杆组成，所述连杆的两端分别安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条啮合，一个所述驱动齿轮的外围设置有传动半齿，所述传动半齿的一侧与驱动电机连接，所述传动半齿的另一侧安装有传动全齿，所述传动全齿与啮合全齿啮合，啮合全齿的一侧安装有啮合半齿。6.根据权利要求5所述的一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，所述传动半齿与啮合半齿齿牙的安装方向相反。7.根据权利要求1所述的一种圆盘刀库换刀机构，其特征在于，所述支撑件的末端为滑轮结构，所述支撑件的支撑高度可调。

技术总结
本实用新型公开了一种圆盘刀库换刀机构，属于数控机床领域。其中，一种圆盘刀库换刀机构，包括安装边框、刀库电机、换刀传动齿、往复载板、刀盘、换刀齿、驱动组件。本实用新型将刀盘水平设置，并利用驱动组件控制往复载板进出机床内部，使刀盘在使用时进入机床，非工作状态处于机床外部，这样既方便了配刀和刀具维护时的卸刀具，又避免了刀库占据机床内部的空间；另外，本实用新型的刀盘与主轴垂直，通过主轴运动即可换刀，从而打破了换刀时对刀具位置的限定，刀盘可在内部安装刀具，从而拓宽了圆盘式刀库的容量，提高了圆盘空间的利用率；还有，本实用新型结构简单，驱动组件的运动连贯且紧凑，可配合主轴同步进给，从而提高了换刀效率。效率。效率。


技术研发人员：程海燕
受保护的技术使用者：常州市恩吉机械有限公司
技术研发日：2021.09.01
技术公布日：2022/5/25