[发明专利]一种移动刀臂式刀具交换装置

说明书

本发明公开了一种移动刀臂式刀具交换装置，包括：安装基架，安装于机床上，且安装基架的两端分别与机床的刀仓和主轴对应设置；支撑导向机构，沿安装基架的长度方向安装于安装基架上；传动系统，安装于支撑导向机构上并能够沿着支撑导向机构运行；过渡刀套，安装于传动系统上，用于暂时储存即将更换的刀具以及从主轴上取下的刀具；以及自动换刀臂，安装于传动系统上，用于执行换刀动作的插刀、拔刀以及刀具交换动作。本发明大大缩短加工状态下主轴与换刀点的距离，有利于缩短换刀时间，并减少主轴频繁进行长行程快速移动对机床传动和支撑部件磨损和损坏，提高机床传动以及支撑部件可靠性和延长机床精度寿命。

技术领域

本发明属于机床用换刀技术领域，具体涉及一种移动刀臂式刀具交换装置。

背景技术

现有数控机床，通常配备有刀库：包含一个可容纳一定数量刀具的刀仓，以及一个自动刀具交换装置，在数控系统的控制下，实现刀仓中的刀具和主轴上的刀具的交换。

一种最常用典型的刀库形式包含一个具备一定容量的刀仓，一套固定于刀仓侧面的刀臂式自动刀具交换装置。刀库位置固定，通过主轴移动到指定位置完成换刀。这种形式的刀库广泛应用于中小型机床且运行良好，但一旦用于大型机床就有诸多不利。

大型机床由于行程大，加工区域广，刀库又通常必须布置在加工区域外，在换刀时主轴需要移动较大行程才能到达换刀区域。执行换刀动作时，要求为机床主轴快速移动到换刀点；由于大型机床移动部件通常质量较大，对于需要频繁换刀的加工，高频率大行程的快速移动极易造成机床传动和支撑部件磨损和损坏；同时由于行程较大，主轴移动到换刀点完成换刀后再转移回到加工位置需要耗费大量时间，降低了加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动刀臂式刀具交换装置，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种移动刀臂式刀具交换装置，包括：

安装基架，安装于机床上，且安装基架的两端分别与机床的刀仓和主轴对应设置；

支撑导向机构，沿安装基架的长度方向安装于安装基架上；

传动系统，安装于支撑导向机构上并能够沿着支撑导向机构运行；

过渡刀套，安装于传动系统上，用于暂时储存即将更换的刀具以及从主轴上取下的刀具；以及

自动换刀臂，安装于传动系统上，用于执行换刀动作的插刀、拔刀以及刀具交换动作。

作为本发明中一种具体的技术方案，所述支撑导向机构为直线导轨、滑动导轨或直线轴承。

作为本发明中一种具体的技术方案，所述传动系统为滚珠丝杆机构、齿轮齿条机构、气缸传动机构或油缸传动机构。

有益效果：本发明的自动换刀臂置与刀仓彻底分离，将自动换刀臂置于可移动的传动系统上，并在传动系统上设置过渡刀套；对下道工序使用刀具在刀仓附近进行预选和预交换，将刀具事先交换至过渡刀套上，再在支撑导向机构与传动系统的配合下，移动到距离主轴最近的换刀点与主轴进行刀具交换。由于预选和刀具预交换到过渡刀套上可以在上道加工程序执行时同步进行，需要换刀时再直接将过渡刀套与自动换刀臂置移动至距离主轴最近的换刀点，同时主轴也同步移动至换刀点，这样就会大大缩短加工状态下主轴与换刀点的距离，有利于缩短换刀时间，并减少主轴频繁进行长行程快速移动对机床传动和支撑部件磨损和损坏，提高机床传动以及支撑部件可靠性和延长机床精度寿命。在大中型机床，且加工需要频繁换刀的零件时，优势表现尤为明显，对机床寿命和加工节拍带来显著的积极影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-安装基架；2-支撑导向机构；3-传动系统；4-过渡刀套；5-自动换刀臂；6-刀仓；7-主轴。