[发明专利]一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法

说明书

本发明公开了一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法，包括刀库、取刀机构和换刀机构，刀库包括至少两个第一刀夹，以及用于驱动第一刀夹移动至备刀工位的第一刀夹驱动机构；换刀机构包括换刀臂和第一移载机构，第一移载机构与换刀臂相连，用于驱动换刀臂在取刀等待工位与换刀等待工位之间往复移动，换刀臂包括至少两个第二刀夹，以及用于驱动第二刀夹旋转至正对取刀工位或换刀工位的第二刀夹驱动机构；取刀机构包括取刀套和第二移载机构，第二移载机构与取刀套相连，用于驱动取刀套在备刀工位与取刀工位之间往复移动，使取刀套抓取或卸载位于第一刀夹、第二刀夹上的刀柄。本发明换刀耗时短，换刀效率高。

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法。

背景技术

数控机床加工中心已广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车以及一些民用领域中工件的加工。

数控机床加工中心一般采用平置式刀库，包括平置圆盘刀库及平置链式刀库。现有平置式刀库的换刀过程较为复杂，首先将加工过程中需要使用的刀具随夹持其的刀柄按一定方式放入刀库，换刀时当主轴存在刀柄及其夹持的刀具时，主轴先移动到换刀工位，将刀柄及其夹持的刀具还回刀库，再移出换刀工位，接着刀库选刀，主轴再移动到换刀工位取刀。这种换刀方式消耗的换刀时间较长，影响加工节拍，不利于生产效率的提升。

因此，如何提升数控机床加工中心的换刀效率，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种平置式刀库快速换刀结构及其换刀方法，换刀耗时短，换刀效率高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种平置式刀库快速换刀结构，包括刀库、取刀机构和换刀机构，

所述刀库包括至少两个第一刀夹，以及用于驱动所述第一刀夹移动至备刀工位的第一刀夹驱动机构；

所述换刀机构包括换刀臂和第一移载机构，所述第一移载机构与换刀臂相连，用于驱动所述换刀臂在取刀等待工位与换刀等待工位之间往复移动，所述换刀臂包括至少两个第二刀夹，以及用于驱动所述第二刀夹旋转至正对取刀工位或换刀工位的第二刀夹驱动机构；

所述取刀机构包括取刀套和第二移载机构，所述第二移载机构与取刀套相连，用于驱动取刀套在备刀工位与取刀工位之间往复移动，使所述取刀套抓取或卸载位于所述第一刀夹、第二刀夹上的刀柄。

作为上述方案的改进，所述取刀套包括缸体、滚珠和拉杆，所述拉杆设于所述缸体内，且能够沿所述缸体的轴向滑动，所述缸体侧壁设有滚珠孔，所述拉杆设有与滚珠孔对应的外滚珠槽；

所述刀柄设有与所述缸体连接的接头，所述接头套设在所述缸体外，且所述接头的内壁开设有内滚珠槽，所述内滚珠槽与所述接头端部设有预设距离，所述滚珠设于所述滚珠孔内，且当所述拉杆在缸体内轴向移动时，所述滚珠能够在内滚珠槽与外滚珠槽之间滑动。

作为上述方案的改进，所述拉杆的一端设有与所述缸体内壁滑动配合的活塞，所述拉杆外套设有弹性复位件，所述弹性复位件张抵于所述活塞与缸体之间，所述缸体在所述活塞远离所述弹性复位件的一侧设有缸盖，所述活塞、缸盖及缸体形成压力腔，所述缸盖上设有与所述压力腔连通的进气口或进液口。

作为上述方案的改进，当所述压力腔通入气压或液压，驱动所述活塞向背离所述缸盖一侧移动，所述滚珠滑入所述外滚珠槽内，所述滚珠与所述接头的内壁脱离；

当所述压力腔停止通入气压或液压，所述弹性复位件驱动所述活塞向靠近所述缸盖一侧移动，所述滚珠与所述拉杆外壁抵接，且滑入所述接头的内滚珠槽内。

作为上述方案的改进，所述缸体上设有定位座，所述定位座设有与所述接头相适配的容纳腔，所述定位座上设有弹性定位珠，当所述接头伸入所述容纳腔时，所述弹性定位珠与所述接头外壁抵接。