本實(shí)用新型屬于加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置。

背景技術(shù)：

在加工中心技術(shù)向高速化、小型化、精密化的發(fā)展過(guò)程中，其中自動(dòng)換刀裝置也必須實(shí)現(xiàn)換刀動(dòng)作的高速化和小型化。目前加工設(shè)備中常用刀庫(kù)一般采用圓盤(pán)式、鏈條式、斗笠式等形式，這些刀庫(kù)尺寸較大也比較重，占用設(shè)備較大的空間，從而增大了設(shè)備整體尺寸。特別是鏈條式需要占用較大空間。圓盤(pán)式、斗笠式刀庫(kù)大都裸露在加工區(qū)域，存在油霧直接污染腐蝕，影響刀庫(kù)精度和壽命的問(wèn)題。現(xiàn)有其他刀庫(kù)成本較高，主要針對(duì)大型的設(shè)備，很少有針對(duì)小型加工中心的輕小、造價(jià)低、精度較高的刀庫(kù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)換刀裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速化和小型化的缺陷，提供了一種直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置，其實(shí)現(xiàn)了高速化、小型化和密封性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：提供了一種直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置，包括防護(hù)主體、滑動(dòng)蓋設(shè)在所述防護(hù)主體上的上蓋板門(mén)、設(shè)置在所述防護(hù)主體一側(cè)的側(cè)邊小門(mén)、安裝在所述防護(hù)主體遠(yuǎn)離所述上蓋板門(mén)的一側(cè)的內(nèi)側(cè)的后蓋板，以及設(shè)置在所述防護(hù)主體內(nèi)且用于將待換刀具或空位刀柄座送至送刀位的電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)、安裝在所述電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)上的導(dǎo)軌平移刀柄座模組及安裝在所述電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)的下方、位于所述電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)靠近所述側(cè)邊小門(mén)的一側(cè)且用于帶動(dòng)所述刀具或空位刀柄座伸出至換刀位進(jìn)行換刀的導(dǎo)軌送刀模組。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌平移刀柄座模組包括安裝在所述電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)上的導(dǎo)軌安裝板、安裝在所述導(dǎo)軌安裝板上的多個(gè)小導(dǎo)軌模組，以及安裝在每一所述小導(dǎo)軌模組上的刀柄座、刀柄和刀具。

進(jìn)一步地，每一所述小導(dǎo)軌模組包括一端固定安裝在所述導(dǎo)軌安裝板上的刀柄座導(dǎo)軌、穿過(guò)所述導(dǎo)軌安裝板并固定在所述刀柄座上的定位柱及定位柱塞，所述導(dǎo)軌安裝板上開(kāi)設(shè)有與所述定位柱塞對(duì)應(yīng)的定位孔。

進(jìn)一步地，所述電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)包括安裝在所述防護(hù)主體底部的支撐柱、安裝在所述支撐柱上的精密絲桿、安裝在所述精密絲桿一端的伺服電機(jī)，以及安裝在所述導(dǎo)軌安裝板下方的滑臺(tái)支撐導(dǎo)軌。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌送刀模組包括安裝在所述防護(hù)主體底部的支撐體、安裝在所述支撐體上的送刀氣缸、與所述送刀氣缸驅(qū)動(dòng)連接的支撐導(dǎo)向?qū)к墸约鞍惭b在所述支撐導(dǎo)向?qū)к壞┒说牡侗鶌A具，所述送刀氣缸的位置與所述送刀位對(duì)應(yīng)，所述支撐導(dǎo)向?qū)к壣斐龅奈恢门c所述換刀位對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述換刀裝置還包括安裝在所述防護(hù)主體側(cè)面的線(xiàn)性滑軌，以及安裝在所述上蓋板門(mén)內(nèi)側(cè)的推門(mén)氣缸，所述上蓋板門(mén)滑動(dòng)連接在所述線(xiàn)性滑軌上且用于在所述推門(mén)氣缸的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)門(mén)。

進(jìn)一步地，所述上蓋板門(mén)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)骨位。

進(jìn)一步地，所述換刀裝置還包括安裝在所述防護(hù)主體的一側(cè)且用于驅(qū)動(dòng)所述側(cè)邊小門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉的小門(mén)氣缸。

進(jìn)一步地，所述側(cè)邊小門(mén)的四周尺寸均比所述防護(hù)主體的開(kāi)口的相應(yīng)尺寸大3mm至5mm，且所述側(cè)邊小門(mén)的四周均設(shè)置有折邊。

實(shí)施本實(shí)用新型的一種直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置，具有以下有益效果：通過(guò)在防護(hù)主體上設(shè)置上蓋板門(mén)、側(cè)邊小門(mén)和后蓋板，使得換刀裝置處于密封的狀態(tài)，可防止切削液濺入刀庫(kù)內(nèi)部；另外，采用電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)、導(dǎo)軌平移刀柄座模組和導(dǎo)軌送刀模組的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以及其緊密配合，使得換刀裝置整體尺寸較小、重量輕，全套密封、定位精度高且換刀效率高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖(一)；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖(二)；

圖4是圖3中A區(qū)域的放大圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖(三)；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖(四)。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接或間接在另一個(gè)元件上。當(dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)為是“連接于”另一個(gè)元件，它可以是直接或間接連接到另一個(gè)元件。

還需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語(yǔ)，僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置，其主要應(yīng)用于銑床、鉆床等加工中心的刀具自動(dòng)更換，也適用需要更換刀具的自動(dòng)化加工設(shè)備。同時(shí)也是主要針對(duì)小型加工中心的輕小、造價(jià)低、精度較高的刀庫(kù)。

具體地，如圖1所示，該直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的整體外觀(guān)大致呈狹長(zhǎng)型的長(zhǎng)方體型，這種狹長(zhǎng)型的長(zhǎng)方體型外觀(guān)非常適合在加工中心內(nèi)部狹小的空間限制的要求。該換刀裝置的外部包括防護(hù)主體1、上蓋板門(mén)2、側(cè)邊小門(mén)3和后蓋板4。其中，上蓋板門(mén)2滑動(dòng)蓋設(shè)在防護(hù)主體1上，需要換刀時(shí)可打開(kāi)上蓋板門(mén)2；側(cè)邊小門(mén)3設(shè)置在防護(hù)主體1的一側(cè)，需要換刀時(shí)才打開(kāi)側(cè)邊小門(mén)3；后蓋板4安裝在防護(hù)主體1遠(yuǎn)離上蓋板門(mén)2的一側(cè)，并位于防護(hù)主體1的內(nèi)側(cè)，使得從刀庫(kù)鈑金上表面流下的切削液不會(huì)流進(jìn)換刀裝置內(nèi)部，而是直接流到床身水槽里。優(yōu)選地，如圖2所示，把后蓋板4嵌入防護(hù)主體1的一端做成倒角，使得油污隨著倒角傾斜流走，防止油污進(jìn)入換刀裝置內(nèi)部。

另外，該換刀裝置的內(nèi)部包括電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5、導(dǎo)軌平移刀柄座模組6和導(dǎo)軌送刀模組7。其中，電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5、導(dǎo)軌平移刀柄座模組6和導(dǎo)軌送刀模組7均安裝在防護(hù)主體1內(nèi)，且導(dǎo)軌平移刀柄座模組6和導(dǎo)軌送刀模組7都為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式。導(dǎo)軌平移刀柄座模組6安裝在電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5上，導(dǎo)軌送刀模組7安裝在電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5下方且位于電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5靠近側(cè)邊小門(mén)3的一側(cè)，該電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5用于將導(dǎo)軌平移刀柄座模組6上的待換刀柄及刀具送至導(dǎo)軌送刀模組7的送刀位，該送刀位與導(dǎo)軌送刀模組7的零位(即導(dǎo)軌送刀模組7未伸出時(shí)的位置)對(duì)應(yīng)；該導(dǎo)軌送刀模組7用于帶動(dòng)待換刀柄及刀具伸出至與加工設(shè)備的主軸對(duì)應(yīng)的換刀位進(jìn)行換刀。此外，該電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5還用于將導(dǎo)軌平移刀柄座模組6最前端的空位刀柄座送至送刀位，該導(dǎo)軌送刀模組7還用于換下加工設(shè)備的主軸上的刀柄及刀具。

本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)在防護(hù)主體1上設(shè)置上蓋板門(mén)2、側(cè)邊小門(mén)3和后蓋板4，使得換刀裝置處于密封的狀態(tài)，可防止切削液濺入刀庫(kù)內(nèi)部；另外，采用電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5、導(dǎo)軌平移刀柄座模組6和導(dǎo)軌送刀模組7的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以及其緊密配合，使得換刀裝置整體尺寸較小、重量輕，全套密封、定位精度高且換刀效率高。

進(jìn)一步地，如圖3和圖4和圖5所示，上述導(dǎo)軌平移刀柄座模組6包括導(dǎo)軌安裝板61、多個(gè)小導(dǎo)軌模組62、刀柄座63、刀柄64和刀具65。其中，導(dǎo)軌安裝板61安裝在電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5上，多個(gè)小導(dǎo)軌模組62分別安裝在導(dǎo)軌安裝板61的多個(gè)工位上，每個(gè)小導(dǎo)軌模組62上裝有刀柄座63、刀柄64和刀具65等部件。具體地，每個(gè)小導(dǎo)軌模組62包括刀柄座導(dǎo)軌621、定位柱623和定位柱塞622。其中，刀柄座導(dǎo)軌621的一端固定安裝在導(dǎo)軌安裝板61上，定位柱623和定位柱塞622的一端均穿過(guò)導(dǎo)軌安裝板61并固定在刀柄座63上。另外，為確保每個(gè)小導(dǎo)軌模組62定位準(zhǔn)確、位置一致，使得整排刀柄64在一條直線(xiàn)上來(lái)回運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)軌安裝板61上的每個(gè)工位做了定位孔611，該定位孔611對(duì)應(yīng)于定位柱塞622，定位柱塞622與定位孔611配合，通過(guò)調(diào)節(jié)定位柱塞622松緊度控制刀柄座導(dǎo)軌621移動(dòng)的松緊度。

進(jìn)一步地，上述電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5包括支撐柱51、精密絲桿52、伺服電機(jī)53和滑臺(tái)支撐導(dǎo)軌54。其中，支撐柱51安裝在防護(hù)主體1的底部且用于支撐電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5的主體部分，精密絲桿52安裝在支撐柱51上，伺服電機(jī)53安裝在精密絲桿52的一端，滑臺(tái)支撐導(dǎo)軌54安裝在導(dǎo)軌安裝板61下方。該伺服電機(jī)53為交流伺服電機(jī)53，電機(jī)的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩和慣量比高、能承受高的加減速、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、在很低速時(shí)電機(jī)仍能平滑旋轉(zhuǎn)、電機(jī)的體積小、重量輕；由于采用高頻寬調(diào)制控制，電機(jī)只有很低的噪聲和振動(dòng)；可精密定位控制，正符合小型加工中心刀庫(kù)容量較小的特點(diǎn)，而且精度較高。

進(jìn)一步地，如圖5所示，上述導(dǎo)軌送刀模組7包括支撐體71、送刀氣缸72、支撐導(dǎo)向?qū)к?3和刀柄座夾具74。其中，支撐體71安裝在防護(hù)主體1的底部且用于支撐導(dǎo)軌送刀模組7的主體部分，送刀氣缸72安裝在支撐體71上，支撐導(dǎo)向?qū)к?3與送刀氣缸72驅(qū)動(dòng)連接且用于在送刀氣缸72的驅(qū)動(dòng)下做伸縮運(yùn)動(dòng)，刀柄座夾具74安裝在支撐導(dǎo)向?qū)к?3末端。該送刀氣缸72的位置與送刀位對(duì)應(yīng)，該支撐導(dǎo)向?qū)к?3伸出的位置與換刀位對(duì)應(yīng)。當(dāng)電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5把需要更換的刀柄座63推到送刀位時(shí)，刀柄座63下的定位柱623正好卡在夾持用的刀柄座夾具74內(nèi)，送刀氣缸72就會(huì)通氣伸出把刀柄座63推向主軸換刀處。在送刀氣缸72兩側(cè)裝兩跟支撐導(dǎo)向?qū)к?3，此支撐導(dǎo)向?qū)к?3起到導(dǎo)向和支撐作用，使得刀柄夾具(帶刀柄座等)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確，特別在主軸向下裝刀時(shí)需要支撐導(dǎo)向?qū)к?3支撐住刀柄座63。另外，刀柄座63下面的刀柄座導(dǎo)軌621也起到支撐作用。刀柄座導(dǎo)軌621、支撐導(dǎo)向?qū)к?3和送刀氣缸72通過(guò)調(diào)整達(dá)到平行順暢。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例的換刀裝置還包括裝在防護(hù)主體1側(cè)面的線(xiàn)性滑軌8，以及安裝在上蓋板門(mén)2內(nèi)側(cè)的推門(mén)氣缸9。上蓋板門(mén)2滑動(dòng)連接在防護(hù)主體1上并通過(guò)推門(mén)氣缸9伸縮移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)門(mén)，同時(shí)下端安裝在線(xiàn)性滑軌8上，線(xiàn)性滑軌8起到支撐和順暢滑動(dòng)雙重功能。

進(jìn)一步地，如圖6所示，在上蓋板門(mén)2的內(nèi)側(cè)增加了兩條加強(qiáng)骨位21來(lái)增加其強(qiáng)度，使其不易扭曲變形，可以確保上蓋板門(mén)2和主體鈑金縫隙較小且統(tǒng)一。另外，在上蓋板門(mén)2邊緣處還設(shè)置有加強(qiáng)骨位21，起到密封效果，可防止切削液濺入換刀裝置內(nèi)部。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例的換刀裝置還包括安裝在防護(hù)主體1的一側(cè)且用于驅(qū)動(dòng)側(cè)邊小門(mén)3打開(kāi)或關(guān)閉的小門(mén)氣缸10。當(dāng)側(cè)邊小門(mén)3在小門(mén)氣缸10的驅(qū)動(dòng)下打開(kāi)時(shí)，導(dǎo)軌平移刀柄座模組6即可在電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5上前后自由移動(dòng)。側(cè)邊小門(mén)3在啟用換刀時(shí)才打開(kāi)，其尺寸四周都比防護(hù)主體1開(kāi)口尺寸大3mm至5mm，并且側(cè)邊小門(mén)3的四周都有折邊31來(lái)保證其不易變形。

本實(shí)用新型實(shí)施例的直線(xiàn)型自動(dòng)換刀裝置的工作流程具體如下：

換刀前預(yù)先在導(dǎo)軌平移刀柄座模組6的多個(gè)刀柄64安裝座部位都裝上刀柄64及刀具65；

小門(mén)氣缸10縮回運(yùn)動(dòng)打開(kāi)側(cè)邊小門(mén)3；

采用電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5直線(xiàn)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)推刀，把導(dǎo)軌平移刀柄座模組6靠近送刀氣缸72的空位刀柄座63下的定位柱623推至刀柄座夾具74口內(nèi)，即送到送刀氣缸72處；

推門(mén)氣缸9縮回運(yùn)動(dòng)打開(kāi)上蓋板門(mén)2；

送刀氣缸72把空位刀柄座63推到與加工設(shè)備的主軸對(duì)應(yīng)的換刀位；

帶有刀柄64的主軸平行移動(dòng)到換刀位的正上方，主軸垂直向下移動(dòng)到刀柄座63孔內(nèi)，主軸松刀把刀柄64及刀具65放到刀柄座63孔內(nèi)，主軸垂直上升等待裝新刀；

送刀氣缸72縮回至送刀位；

電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5平移把將要換上的刀柄64移到送刀位；

送刀氣缸72伸出將要換上的刀柄64送到換刀位；

主軸垂直向下移到刀柄座63孔內(nèi)，主軸換刀后夾刀向上垂直運(yùn)動(dòng)；

送刀氣缸72退回至送刀位，電動(dòng)直線(xiàn)滑臺(tái)5移動(dòng)退回到原點(diǎn)，上蓋板門(mén)2下的推門(mén)氣缸9縮回關(guān)閉上蓋板門(mén)2，小門(mén)氣缸10也縮回關(guān)閉側(cè)邊小門(mén)3，全部密封等待下次換刀。

本實(shí)用新型實(shí)施例的直線(xiàn)型自動(dòng)化換刀裝置實(shí)現(xiàn)了快速換刀，能夠按照預(yù)先或臨時(shí)編寫(xiě)好的程序自動(dòng)或手動(dòng)換刀，可以任選一個(gè)位置的刀柄64及刀具65來(lái)更換。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。