桌面式加工中心筒狀刀庫及自動換刀裝置
描述本發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。背景現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。現有刀庫一般固定在主軸箱的上方或者側面，因 此機器的主軸箱必須設計成可以承受足夠重量及抗抖動的結構或者采用龍門式，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 的飛溉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。內容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面而設計成圓筒狀，固定在加工中心桌面的右側。為 了節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。此結構不需要占 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面的刀庫在加工 期間被鐵屑和冷卻液污染的問題。本筒狀刀庫式自動換刀裝置的技術方案是：裝置由安放刀具的底座和可旋轉的蓋 子構成，皆為黑色，底座通過支架和加工中心桌面的T型槽固定。可旋轉蓋子安裝在底座的 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180度露出里面的刀庫。刀庫 可以存放8把刀，刀柄直徑從1mm到6mm，刀具編號從上至下從左到右變為1到8號。刀柄 直徑也可以根據工件需要自行選擇，此時只需在上位機精工軟件的程序里注明相應編號的 刀柄直徑及名稱即可。刀具的數目也可根據需要適量增加，此時圓筒的直徑需要相應增大， 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程序設定移動到指定 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。對刀器由一個數字位移測量傳感 器構成。該傳感器非常靈敏可以測量到0.001mm范圍內的高度變化。當刀具抵達傳感器時 傳感器受力后退，后退的距離被傳輸到上位機的主控制單元，從而計算出該刀具的長度進 行實時刀具補償。本發明設計新穎，結構簡單，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約了生產成本。同時刀庫帶有的對刀功能可以在短時間內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。本發明無需額外的機械部件，易于制造，安全可靠。實施下面結合附圖對本發明進一步說明。本裝置的實施：刀庫由安放刀具的底座2和可旋轉的蓋子1構成，刀庫利 用加工中心桌面自帶的寬為12mm的T型槽通過螺母固定在加工中心桌面8的右側。刀庫 內的步進電機3和數字位移傳感器5和上位機即電腦9連接并受到電腦里精工軟件程序的 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，轉速15轉/分鐘，提供INm的扭矩來控制筒狀蓋子1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1的相連，保證在電機旋轉時蓋子1同步運動。 8刀具刀庫4分兩列并排安裝在底座2。數字位移傳感器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字信號給上位機9。數字位移傳感器5通過 RS232接口與上位機9相連。本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！