本實(shí)用新型屬于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，具體提供一種通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床。

背景技術(shù)：

隨著加工技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床成為最普遍的加工設(shè)備。數(shù)控機(jī)床通過刀庫系統(tǒng)更換不同的刀具可以很好地解決復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題。自動(dòng)換刀裝置已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床不可忽視的重要部件。隨著切削速度的提高，切削時(shí)間的減少，換刀速度大大影響著數(shù)控機(jī)床的工作效率。

目前，應(yīng)用較廣泛的是斗笠式刀庫系統(tǒng)，斗笠式刀庫在換刀時(shí)整個(gè)刀庫向主軸平行移動(dòng)，首先取下主軸上原有刀具，當(dāng)主軸上的刀具進(jìn)入刀庫的卡槽時(shí)，主軸向上移動(dòng)脫離刀具；接著主軸安裝新刀具，這時(shí)刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)目標(biāo)刀具對(duì)正主軸正下方時(shí)，主軸下移，使刀具進(jìn)入主軸錐孔內(nèi)，刀具夾緊后，刀庫退回原來的位置，換刀結(jié)束。斗笠式刀庫系統(tǒng)的不足之處是斗笠式刀庫一般在主軸頭附近，換刀時(shí)需要主軸方向的上下動(dòng)作，占用工作時(shí)間，降低了工作效率，也影響主軸方向的工作行程范圍。另外，換刀步驟繁多也大大影響了工作效率。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的數(shù)控機(jī)床來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決換刀時(shí)主軸的平移及上下動(dòng)作造成換刀步驟繁多的問題，本實(shí)用新型提供了一種通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，其特征在于，所述數(shù)控機(jī)床包括以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式設(shè)置在機(jī)床立柱上的機(jī)械臂和連接到所述機(jī)械臂的自由端的刀盤，所述刀盤上設(shè)置有刀具并且能夠相對(duì)于所述機(jī)械臂的自由端旋轉(zhuǎn)，所述機(jī)械臂的固定端設(shè)置有第一電機(jī)，所述機(jī)械臂的自由端設(shè)置有第二電機(jī)，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂擺動(dòng)，所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述刀盤旋轉(zhuǎn)，所述機(jī)械臂為弧形結(jié)構(gòu)，機(jī)床主軸位于所述弧形的圓心所在的一側(cè)。

在上述通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述數(shù)控機(jī)床還包括齒輪箱體，所述機(jī)械臂借助所述齒輪箱體連接到所述機(jī)床立柱上，在工作過程中所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述齒輪箱體，所述齒輪箱體帶動(dòng)所述機(jī)械臂擺動(dòng)。

在上述通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述數(shù)控機(jī)床還包括設(shè)置在所述第一電機(jī)上并且用于控制所述第一電機(jī)的第一高精度編碼器，在工作過程中，所述第一電機(jī)在所述第一高精度編碼器的控制下經(jīng)由所述齒輪箱體驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂擺動(dòng)。

在上述通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述數(shù)控機(jī)床還包括設(shè)置在所述第二電機(jī)上并且用于控制所述第二電機(jī)的第二高精度編碼器，在工作過程中，所述第二電機(jī)在所述第二高精度編碼器的控制下驅(qū)動(dòng)所述刀盤旋轉(zhuǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案中，第一電機(jī)通過齒輪箱體控制機(jī)械臂擺動(dòng)，且機(jī)械臂帶有弧度，水平旋轉(zhuǎn)角度小。另外，主軸在換刀過程中不進(jìn)行左右移動(dòng)，換刀后可直接進(jìn)行工作，因而大大減少了刀庫換刀時(shí)間，優(yōu)化了換刀步驟且不影響機(jī)床主軸的工作行程，使機(jī)床工作可以高效進(jìn)行。換句話說，本發(fā)明通過機(jī)械臂向機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)改變了現(xiàn)有技術(shù)中主軸向刀庫運(yùn)動(dòng)，換刀效率大幅度提升，且不影響機(jī)床主軸接下來的加工任務(wù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床的仰視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本實(shí)用新型的技術(shù)原理，并非旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，還需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

如圖1所示，本實(shí)用新型的通過機(jī)械臂擺動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床包括連接到機(jī)床立柱8上的機(jī)械臂3和與所述機(jī)械臂3的自由端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的刀盤5，機(jī)械臂3的固定端設(shè)置有第一電機(jī)1，機(jī)械臂3的自由端上設(shè)置有第二電機(jī)4，所述第一電機(jī)5控制機(jī)械臂3擺動(dòng)，所述第二電機(jī)4驅(qū)動(dòng)刀盤5轉(zhuǎn)動(dòng)。

繼續(xù)參閱圖1，所述數(shù)控機(jī)床還包括齒輪箱體2，所述齒輪箱體2與所述機(jī)械臂3嚙合，在工作過程中，所述第一電機(jī)1提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)所述齒輪箱體2，所述齒輪箱體2帶動(dòng)所述機(jī)械臂3擺動(dòng)。

繼續(xù)參閱圖1，所述數(shù)控機(jī)床還包括設(shè)置在所述第一電機(jī)1上并且用于控制所述第一電機(jī)1的第一高精度編碼器(圖中未示出)，在工作過程中，所述第一電機(jī)1在所述第一高精度編碼器的控制下，驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂3，使機(jī)械臂3能夠擺動(dòng)到機(jī)床主軸7下方，并握住機(jī)床主軸7上的待更換刀具(圖中未示出)，整個(gè)過程無需機(jī)床主軸7水平移動(dòng)，加快了換刀速度。

繼續(xù)參閱圖1，所述機(jī)械臂3還包括設(shè)置在所述第二電機(jī)4上并且用于控制所述第二電機(jī)4的第二高精度編碼器，在工作過程中，所述第二電機(jī)4在所述第二高精度編碼器的控制下，驅(qū)動(dòng)刀盤5旋轉(zhuǎn)到指定位置。

換刀時(shí)，機(jī)床主軸7先到達(dá)換刀位置，電機(jī)4通過編碼器定位到機(jī)床主軸7上刀柄所在刀盤的位置，然后電機(jī)1通過齒輪箱體2驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂3轉(zhuǎn)動(dòng)到機(jī)床主軸7下方，握住機(jī)床主軸7上的刀柄，機(jī)床主軸7向上移動(dòng)(圖1中垂直紙面向內(nèi)的方向)，離開刀柄，電機(jī)4帶動(dòng)刀盤5旋轉(zhuǎn)到所需要的刀號(hào)，機(jī)床主軸7下移(圖1中垂直紙面向外的方向)，裝入刀柄，電機(jī)1使機(jī)械臂離開，完成換刀。

繼續(xù)參閱圖1，所述機(jī)械臂3優(yōu)選地為弧形結(jié)構(gòu)且偏向機(jī)床主軸7的方向，即機(jī)床主軸7位于該弧形的圓心所在一側(cè)，這使得機(jī)械臂3的旋轉(zhuǎn)角度變小，加快了換刀時(shí)間。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本實(shí)用新型的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。