機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及刀庫(kù)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)。
【背景技術(shù)】
[0002]刀庫(kù)系統(tǒng)是提供自動(dòng)化加工過程中所需之儲(chǔ)刀及換刀需求的一種裝置。其自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)及可以儲(chǔ)放多把刀具的刀庫(kù)，改變了傳統(tǒng)以人為主的生產(chǎn)方式。借由電腦程序的控制，可以完成各種不同的加工需求，如銑削、鉆孔、鏜孔、攻牙等，大幅縮短加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
[0003]現(xiàn)在的加工中心配置的刀庫(kù)主要有斗笠式刀庫(kù)、圓盤式刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)。
[0004]斗笠式刀庫(kù)在換刀時(shí)整個(gè)刀庫(kù)向主軸移動(dòng)。當(dāng)主軸上的刀具進(jìn)入刀庫(kù)的卡槽時(shí)，主軸向上移動(dòng)脫離刀具，這時(shí)刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)要換的刀具對(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)，夾緊刀具后，刀庫(kù)退回原來(lái)的位置。
[0005]圓盤式刀庫(kù)通常應(yīng)用在小型立式綜合加工機(jī)上，需搭配自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)，進(jìn)行刀具交換。
[0006]鏈條式刀庫(kù)的特點(diǎn)是可儲(chǔ)放較多數(shù)量之刀具，它是藉由鏈條將要換的刀具傳到指定位置，由機(jī)械手將刀具裝到主軸上。換刀動(dòng)作均采用馬達(dá)加機(jī)械凸輪的結(jié)構(gòu)和機(jī)械臂換刀機(jī)構(gòu)，此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)鏈長(zhǎng)、造價(jià)高，通常為定制化產(chǎn)品。
[0007]斗笠式刀庫(kù)和圓盤式刀庫(kù)的刀具環(huán)形排列，空間利用率低，受刀盤尺寸限制，刀庫(kù)容量較小，也有將刀具在刀盤中采用雙環(huán)或多環(huán)排列，以增加空間利用率，存放更多刀具，但這樣做會(huì)使刀庫(kù)的外徑過大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也很大，選刀的時(shí)間也很長(zhǎng)；鏈?zhǔn)降稁?kù)的刀具數(shù)量可以放置很多，但是刀具通常水平放置，在換刀時(shí)，需要增加一套將刀具由水平放置轉(zhuǎn)換為豎直放置的機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)，該刀庫(kù)的占用空間小，且刀庫(kù)容量大，便于擴(kuò)展，刀具豎直放置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)，所述刀庫(kù)包括刀具存儲(chǔ)裝置、導(dǎo)軌裝置、刀具取放裝置和回轉(zhuǎn)換刀裝置；所述刀具存儲(chǔ)裝置、導(dǎo)軌裝置和刀具取放裝置共同設(shè)置于機(jī)床立柱的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)或者共同設(shè)置于機(jī)床立柱前側(cè)前方的一立架上；
[0010]所述刀具存儲(chǔ)裝置包括水平設(shè)置的至少一排刀架，所述至少一排刀架用于豎向并排放置多個(gè)刀具；
[0011]所述導(dǎo)軌裝置與所述刀具存儲(chǔ)裝置的位置對(duì)應(yīng)；
[0012]所述刀具取放裝置安裝于所述導(dǎo)軌裝置上，可沿X、Y、Z方向移動(dòng)，用于自所述刀架上取下新刀具及將更換下的舊刀具放回刀架；
[0013]所述回轉(zhuǎn)換刀裝置設(shè)置于機(jī)床立柱的前側(cè)，用于在機(jī)床主軸與所述刀具取放裝置之間傳遞刀具。
[0014]作為一種改進(jìn)，所述導(dǎo)軌裝置包括:
[0015]一個(gè)固定導(dǎo)軌或者兩個(gè)相互平行的固定導(dǎo)軌，所述固定導(dǎo)軌沿X方向或Z方向延伸；
[0016]一個(gè)移動(dòng)導(dǎo)軌，所述移動(dòng)導(dǎo)軌與所述固定導(dǎo)軌垂直并約束于所述固定導(dǎo)軌上，所述移動(dòng)導(dǎo)軌由第一動(dòng)力裝置通過第一傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿所述固定導(dǎo)軌移動(dòng)；
[0017]第一安裝座，所述第一安裝座設(shè)于所述移動(dòng)導(dǎo)軌上，所述第一安裝座由第二動(dòng)力裝置通過第二傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿所述移動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)；
[0018]第三動(dòng)力裝置，所述第三動(dòng)力裝置固定安裝于所述第一安裝座上，所述第三動(dòng)力裝置用于驅(qū)動(dòng)所述刀具取放裝置沿Y方向移動(dòng)。
[0019]作為一種改進(jìn)，所述刀具取放裝置包括機(jī)械手，所述機(jī)械手與所述第三動(dòng)力裝置的動(dòng)力輸出端連接。
[0020]作為一種改進(jìn)，所述回轉(zhuǎn)換刀裝置包括固定設(shè)置于所述立柱前側(cè)的第二安裝座，所述第二安裝座上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有豎向設(shè)置的由第四動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的上端固定有水平設(shè)置的換刀板，所述換刀板上設(shè)有至少一個(gè)換刀卡槽。
[0021]作為一種改進(jìn)，所述換刀卡槽設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0022]作為一種改進(jìn)，所述立柱的前側(cè)固定設(shè)有水平導(dǎo)軌，所述第二安裝座約束于所述水平導(dǎo)軌上，所述立柱的前側(cè)固定設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述第二安裝座沿所述水平導(dǎo)軌往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的第五動(dòng)力裝置。
[0023]作為一種改進(jìn)，所述刀具存儲(chǔ)裝置包括上下設(shè)置的兩排或兩排以上的刀架。
[0024]作為一種改進(jìn)，所述第一動(dòng)力裝置、所述第二動(dòng)力裝置采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。
[0025]作為一種改進(jìn)，所述第一傳動(dòng)裝置、所述第二傳動(dòng)裝置采用同步帶傳動(dòng)或者絲桿或者齒輪齒條或者伺服缸或者鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0026]作為一種改進(jìn)，所述第三動(dòng)力裝置采用氣缸或者伺服電機(jī)。
[0027]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0028]由于刀具存儲(chǔ)裝置、導(dǎo)軌裝置、刀具取放裝置共同放置于龍門機(jī)床立柱的里側(cè)或者外側(cè)或者共同放置于立柱前側(cè)前方的一立架上；減少了刀庫(kù)占用龍門機(jī)床的空間。由于刀具存儲(chǔ)裝置包括水平設(shè)置的至少一排刀架，至少一排刀架用于豎向并排放置多個(gè)刀具；使得刀庫(kù)含有的刀具數(shù)量大大增加。
[0029]由于導(dǎo)軌裝置包括一個(gè)固定導(dǎo)軌或者兩個(gè)相互平行的固定導(dǎo)軌，固定導(dǎo)軌沿X或Z方向延伸，固定導(dǎo)軌約束有與固定導(dǎo)軌垂直的移動(dòng)導(dǎo)軌，移動(dòng)導(dǎo)軌由第一動(dòng)力裝置通過第一傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿固定導(dǎo)軌移動(dòng)，在移動(dòng)導(dǎo)軌上還設(shè)有第一安裝座，第一安裝座由第二動(dòng)力裝置通過第二傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿移動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)，第一安裝座上固定設(shè)有第三動(dòng)力裝置，第三動(dòng)力裝置的動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)刀具取放裝置沿Y方向移動(dòng)；導(dǎo)軌裝置的設(shè)置，使得刀具取放裝置能夠沿X、Y、Z方向移動(dòng)，在取刀具或者放刀具時(shí)，能夠移動(dòng)到相應(yīng)的刀具的位置，方便的自刀架上取下新刀具及將更換下的舊刀具放回刀架。
[0030]由于回轉(zhuǎn)換刀裝置包括固定設(shè)置于立柱前側(cè)的第二安裝座，第二安裝座上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有豎向設(shè)置的由第四動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上端固定有水平設(shè)置的換刀板，換刀板上設(shè)有至少一個(gè)換刀卡槽?；剞D(zhuǎn)換刀裝置用于主軸更換新刀具，或者，接納來(lái)自主軸的舊刀具，回轉(zhuǎn)換刀裝置回轉(zhuǎn)，以便于刀具取放裝置取刀，放回刀庫(kù)。
[0031]綜上所述，本發(fā)明機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)位于立柱的里側(cè)或者外側(cè)，也可以設(shè)置于立柱的前側(cè)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的龍門機(jī)床用刀庫(kù)的空間利用率低，刀庫(kù)容量少的問題，且刀庫(kù)中所有的刀具豎直放置，刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修和保養(yǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0033]圖1是本發(fā)明機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0034]圖2是圖1的右視圖；
[0035]圖3是本發(fā)明機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4實(shí)施例二中刀庫(kù)的右視圖；
[0037]圖5是本發(fā)明機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)的刀具取放裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6是本發(fā)明機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)的回轉(zhuǎn)換刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖7是圖6中的換刀板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖中:1-主軸；2-立柱；3_導(dǎo)軌裝置；31_固定導(dǎo)軌；32_移動(dòng)導(dǎo)軌；33_第一動(dòng)力裝置；34_第一傳動(dòng)裝置；35_第二動(dòng)力裝置；36_第二傳動(dòng)裝置；37_導(dǎo)軌滑塊；38_第一安裝座；39_第三動(dòng)力裝置；4_刀具存儲(chǔ)裝置；41_刀架；6_刀具取放裝置；61_夾取氣缸；62-夾取爪；7_刀具；8_立架；9_回轉(zhuǎn)換刀裝置；91_換刀板；92_換刀卡槽；93_第二安裝座；94_第四動(dòng)力裝置；95_轉(zhuǎn)軸；96_水平導(dǎo)軌；97_第五動(dòng)力裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面通過實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0042]如圖2所示，定義A所在的一側(cè)為立柱2的外側(cè)，B所在的一側(cè)為立柱2的內(nèi)側(cè)；如圖3所示，定義C所在的一側(cè)為立柱2的前側(cè)；定義XYZ坐標(biāo)系如圖1所示。
[0043]實(shí)施方式一
[0044]實(shí)施方式一；如圖1和圖2共同所不，機(jī)床用坐標(biāo)機(jī)器人刀庫(kù)，刀庫(kù)包括刀具存儲(chǔ)裝置4、導(dǎo)軌裝置3、刀具取放裝置6和回轉(zhuǎn)換刀裝置9 ;刀具存儲(chǔ)裝置4、導(dǎo)軌裝置3和刀具取放裝置6共同設(shè)置于龍門機(jī)床立柱2的外側(cè)。由于刀庫(kù)設(shè)于龍門機(jī)床立柱2的外側(cè)，使得刀庫(kù)減少了占用龍門機(jī)床的空間，提高了機(jī)床的空間利用率。
[0045]刀具存儲(chǔ)裝置4包括水平設(shè)置的至少一排刀架41，至少一排刀架41用于豎向并排放置多個(gè)刀具7，刀架41根據(jù)需要可以延伸到立柱2外側(cè)的外部，以增加刀具7的容量，也可以根據(jù)刀具7的大小，調(diào)整刀架41之間的高度差。
[0046]導(dǎo)軌裝置3與刀具存儲(chǔ)裝置4的位置對(duì)應(yīng)；導(dǎo)軌裝置3的結(jié)構(gòu)形式有兩種:第一種，如圖1和圖5共同所示:導(dǎo)軌裝置3包括兩個(gè)相互平行且水平設(shè)置的固定導(dǎo)軌31，固定導(dǎo)軌31固定安裝于立柱2的外側(cè)，固定導(dǎo)軌31上固定安裝有第一動(dòng)力裝置33和第一傳動(dòng)裝置34，第一動(dòng)力裝置33優(yōu)先選用伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)，第一傳動(dòng)裝置34優(yōu)先選用同步帶傳動(dòng)或者絲桿或者齒輪齒條或者伺服缸或者鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例中第一傳動(dòng)裝置34優(yōu)先選用同步帶傳動(dòng)