双刀库同步换刀机构

摘要

本发明涉及机械加工设备的领域，提供双刀库同步换刀机构，包括箱体及驱动控制组件，箱体上设有两组夹刀组件，夹刀组件包括主轴、压刀杆和顶刀杆，箱体的两侧设有一组刀库组件，刀库组件包括储刀件、顶杆及换刀臂。更换刀具时，驱动控制组件驱动箱体做升降运动，当运动至换刀位置时，顶刀杆与顶杆相抵，顶刀杆下压压刀杆，压刀杆动作以使主轴松开刀具，此时，换刀臂将主轴上的刀具取下，并从储刀件上取出不同刀具，装入主轴中，实现自动更换刀具操作。由于两组夹刀组件同时升降运动，换刀操作同时进行，且采用两组夹刀组件，可对两个零件同时加工，因此，上述双刀库同步换刀机构实现同步加工两个零件，同步自动更换刀具，生产效率高、成本低。

权利要求

1.双刀库同步换刀机构，用于机床设备上，其特征在于，包括能够升降运动的箱体以及用于驱动所述箱体的驱动控制组件，所述箱体上设有两组夹刀组件，每组所述夹刀组件包括用于夹持刀具的主轴、与所述主轴驱动连接且用于驱使所述主轴松开或夹紧刀具的压刀杆和与所述压刀杆连接且用于驱使所述压刀杆动作的顶刀杆，所述箱体的两侧分别设有一组刀库组件，每组所述刀库组件包括用于储存多种不同刀具的储刀件、固定于所述储刀件上的顶杆以及设于所述顶杆下方且用于将刀具在所述储刀件与所述主轴之间更换的换刀臂，所述顶刀杆能够随所述箱体上升而与所述顶杆相抵，所述压刀杆的一端与所述主轴的上端枢接，所述压刀杆的另一端与所述顶刀杆的下端相抵；所述主轴包括轴芯筒、滑套于所述轴芯筒外的外筒以及两个设于所述轴芯筒的下端且用于夹持刀具的夹块，所述外筒的内壁上开设有两个相对设置且由上往下延伸的内槽，所述内槽的深度由上往下逐渐变深，两所述夹块分别与两所述内槽滑动配合，所述压刀杆与所述轴芯筒的上端枢接。

2.如权利要求1所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述箱体上开设有安装槽，所述安装槽的底部开设有安装孔，所述主轴安装于所述安装孔中，所述主轴的下端露于所述安装孔外，所述主轴的上端伸于所述安装槽中，所述顶刀杆和所述压刀杆设于所述安装槽中，所述压刀杆与所述主轴的上端枢接，所述压刀杆的一端与所述安装槽滑动连接，另一端与所述顶刀杆的下端相抵。

3.如权利要求1～2任一项所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述箱体上设有安装块，所述安装块上枢接有转轴，所述转轴设有沿其周向间隔设置的第一凸轮及第二凸轮，所述顶刀杆能够随着所述箱体的上升而与所述第一凸轮相抵，所述第二凸轮能够随着所述箱体的上升而与所述顶杆相抵。

4.如权利要求3所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述安装块上开设有凹槽，所述转轴一端枢接于所述凹槽的侧壁上，另一端贯穿所述凹槽的侧壁而外露于所述安装块，所述第一凸轮设于所述凹槽中，所述第二凸轮设于所述转轴的外露端上，所述凹槽的底部开设有用于供所述顶刀杆通过的通孔。

5.如权利要求4所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述凹槽的一侧设有用于供所述第一凸轮抵顶以限制所述第一凸轮转动范围的限位块。

6.如权利要求4所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述转轴的外露端套设有用于限定所述转轴转动范围的限位扭簧，所述限位扭簧一端与所述安装块连接，另一端与所述第二凸轮连接。

7.如权利要求1～2任一项所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述换刀臂的两端分别设有用于夹持刀具的夹刀位，所述换刀臂与所述储刀件转动连接，两所述夹刀位关于所述换刀臂与所述储刀件的连接点对称。

8.如权利要求2所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述压刀杆的一端形成两夹持部，两所述夹持部分别通过枢接轴与所述主轴的上端枢接，所述夹持部与所述安装槽滑动连接。

9.如权利要求2所述的双刀库同步换刀机构，其特征在于，所述压刀杆上设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与所述压刀杆连接，另一端与所述箱体连接。

说明书

双刀库同步换刀机构

技术领域

[0001] 本发明属于机械加工设备的技术领域，尤其涉及双刀库同步换刀机构。

背景技术

[0002] 在机械加工机床行业中，大多数的机床，如镗床、车床、钻攻机床等，对零件的加工方式主要有两种，一种是，采用单主轴单刀库结构对零件进行加工，其可实现自动切换刀库中的不同刀具，来对同个零件进行不同的加工工序，但其却不能同时加工多个零件；另一种是，在单主轴单刀库结构的基础上，对主轴箱的结构进行改进，使其能装入多个主轴，这样，采用多个主轴，可实现同时加工多个零件，但其不能实现对各个主轴进行自动换刀操作。因此，现有机床对零件的加工方式仍存在这样的问题：其生产效率低，成本高。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供双刀库同步换刀机构，旨在解决现有机床加工结构所存在的生产效率低及成本高的问题。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了双刀库同步换刀机构，用于机床设备上，其包括能够升降运动的箱体以及用于驱动所述箱体的驱动控制组件，所述箱体上设有两组夹刀组件，每组所述夹刀组件包括用于夹持刀具的主轴、与所述主轴驱动连接且用于驱使所述主轴松开或夹紧刀具的压刀杆和与所述压刀杆连接且用于驱使所述压刀杆动作的顶刀杆，所述箱体的两侧分别设有一组刀库组件，每组所述刀库组件包括用于储存多种不同刀具的储刀件、固定于所述储刀件上的顶杆以及设于所述顶杆下方且用于将刀具在所述储刀件与所述主轴之间更换的换刀臂，所述顶刀杆能够随所述箱体上升而与所述顶杆相抵。

[0005] 进一步地，所述箱体上开设有安装槽，所述安装槽的底部开设有安装孔，所述主轴安装于所述安装孔中，所述主轴的下端露于所述安装孔外，所述主轴的上端伸于所述安装槽中，所述顶刀杆和所述压刀杆设于所述安装槽中，所述压刀杆与所述主轴的上端枢接，所述压刀杆的一端与所述安装槽滑动连接，另一端与所述顶刀杆的下端相抵。

[0006] 进一步地，所述主轴包括轴芯筒、滑套于所述轴芯筒外的外筒以及两个设于所述轴芯筒的下端且用于夹持刀具的夹块，所述外筒的内壁上开设有两个相对设置且由上往下延伸的内槽，所述内槽的深度由上往下逐渐变深，两所述夹块分别与两所述内槽滑动配合，所述压刀杆与所述轴芯筒的上端枢接。

[0007] 进一步地，所述箱体上设有安装块，所述安装块上枢接有转轴，所述转轴设有沿其周向间隔设置的第一凸轮及第二凸轮，所述顶刀杆能够随着所述箱体的上升而与所述第一凸轮相抵，所述第二凸轮能够随着所述箱体的上升而与所述顶杆相抵。

[0008] 进一步地，所述安装块上开设有凹槽，所述转轴一端枢接于所述凹槽的侧壁上，另一端贯穿所述凹槽的侧壁而外露于所述安装块，所述第一凸轮设于所述凹槽中，所述第二凸轮设于所述转轴的外露端上，所述凹槽的底部开设有用于供所述顶刀杆通过的通孔。

[0009] 进一步地，所述凹槽的一侧设有用于供所述第一凸轮抵顶以限制所述第一凸轮转动范围的限位块。

[0010] 进一步地，所述转轴的外露端套设有用于限定所述转轴转动范围的限位扭簧，所述限位扭簧一端与所述安装块连接，另一端与所述第二凸轮连接。

[0011] 进一步地，所述换刀臂的两端分别设有用于夹持刀具的夹刀位，所述换刀臂与所述储刀件转动连接，两所述夹刀位关于所述换刀臂与所述储刀件的连接点对称。

[0012] 进一步地，所述压刀杆的一端形成两夹持部，两所述夹持部分别通过枢接轴与所述主轴的上端枢接，所述夹持部与所述安装槽滑动连接。

[0013] 进一步地，所述压刀杆上设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与所述压刀杆连接，另一端与所述箱体连接。

[0014] 本发明提供的双刀库同步换刀机构的有益效果：

[0015] 采用上述双刀库同步换刀机构对零件进行加工，当需要对主轴上的刀具进行换刀时，在驱动控制组件的驱动下，箱体做升降运动，夹刀组件将随箱体做升降运动，当箱体运动至换刀位置时，顶刀杆将由于上升运动而与固定不动的顶杆相抵，顶刀杆将停止上升运动而下压压刀杆，压刀杆动作以驱使主轴松开刀具，此时，换刀臂将主轴上已松开的刀具取下，而从储刀件上取出不同的刀具，并将该刀具装入主轴中，因此，上述双刀库同步换刀机构实现了自动更换主轴上刀具的操作，且由于两组夹刀组件同时随着箱体升降运动，其换刀操作同时进行；此外，由于上述双刀库同步换刀机构采用了两组夹刀组件，可通过两主轴上的刀具对两个零件进行同时加工。综上所述，由于上述双刀库同步换刀机构采用了两组夹刀组件及两组刀库组件，其能够实现同步加工两个零件，且同步自动更换两个主轴上的刀具，因此，相比较现有技术而言，其克服了现有技术由于不能兼备自动换刀与同时加工多个零件而导致生产效率低、成本高的问题。

附图说明

[0016] 图1是本发明实施例提供的双刀库同步换刀机构的结构示意图；

[0017] 图2是本发明实施例提供的双刀库同步换刀机构的夹刀组件的结构示意图；

[0018] 图3是图1提供的双刀库同步换刀机构在圆圈A处的放大示意图；

[0019] 图4是本发明实施例提供的双刀库同步换刀机构安装于机床上的结构示意图；

[0020] 图5是图4提供的双刀库同步换刀机构在圆圈B处的放大示意图；

[0021] 图6是图1提供的双刀库同步换刀机构在圆圈C处的放大示意图；

[0022] 图7是本发明实施例提供的双刀库同步换刀机构安装于机床上的另一结构示意图。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0024] 如图1～7所示，为本发明提供的较佳实施例。

[0025] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

[0026] 还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

[0027] 如图1至图3所示，本实施例提供的双刀库同步换刀机构10，其可被广泛应用于机床设备上，如镗床、车床、钻攻机床上。

[0028] 该双刀库同步换刀机构10包括能够升降运动的箱体11以及用于驱动箱体11的驱动控制组件，箱体11上设有两组夹刀组件12，每组夹刀组件12包括用于夹持刀具的主轴121、与主轴121驱动连接且用于驱使主轴121松开或夹紧刀具的压刀杆122和与压刀杆122连接且用于驱使压刀杆122动作的顶刀杆123，箱体11的两侧分别设有一组刀库组件13，每组刀库组件13包括用于储存多种不同刀具的储刀件131、固定于储刀件131上的顶杆132以及设于顶杆132下方且用于将刀具在储刀件131与主轴121之间更换的换刀臂133，顶刀杆
123能够随箱体11上升而与顶杆132相抵。

[0029] 如图1至图3所示，采用上述双刀库同步换刀机构10对零件进行加工，当需要对主轴121上的刀具进行换刀时，在驱动控制组件的驱动下，箱体11做升降运动，夹刀组件12将随箱体11做升降运动，当箱体11运动至换刀位置时，顶刀杆123将由于上升运动而与固定不动的顶杆132相抵，顶刀杆123将停止上升运动而下压压刀杆122，压刀杆122动作以驱使主轴121松开刀具，此时，换刀臂133将主轴121上已松开的刀具取下，而从储刀件131上取出不同的刀具，并将该刀具装入主轴121中，因此，上述双刀库同步换刀机构10实现了自动更换主轴121上刀具的操作，且由于两组夹刀组件12同时随着箱体11升降运动，其换刀操作同时进行；此外，由于上述双刀库同步换刀机构10采用了两组夹刀组件12，可通过两主轴121上的刀具对两个零件进行同时加工。综上所述，由于上述双刀库同步换刀机构10采用了两组夹刀组件12及两组刀库组件13，其能够实现同步加工两个零件，且同步自动更换两个主轴121上的刀具，因此，相比较现有技术而言，其克服了现有技术由于不能兼备自动换刀与同时加工多个零件而导致生产效率低、成本高的问题。

[0030] 关于夹刀组件12于箱体11上安装形式的优选实施方式，如图1至图3所示，箱体11上开设有安装槽111，安装槽111的底部开设有安装孔112，主轴121安装于安装孔112中，主轴121的下端露于安装孔112外，主轴121的上端伸于安装槽111中，顶刀杆123和压刀杆122设于安装槽111中，压刀杆122与主轴121的上端枢接，压刀杆122的一端与安装槽111滑动连接，另一端与顶刀杆123的下端相抵。这样，当顶刀杆123上升而与顶杆132相抵时，顶刀杆123的下端将下抵压刀杆122的自由端，此时，压刀杆122的另一端将于安装槽111中向下滑动，同时下压主轴121上端，使得主轴121松开刀具。

[0031] 如图1至图5所示，为了便于主轴121松开或夹紧刀具，主轴121包括轴芯筒1211、滑套于轴芯筒1211外的外筒1212以及两个设于轴芯筒1211的下端且用于夹持刀具的夹块1213，外筒1212的内壁上开设有两个相对设置且由上往下延伸的内槽1214，内槽1214的深度由上往下逐渐变深，两夹块1213分别与两内槽1214滑动配合，压刀杆122与轴芯筒1211的上端枢接。这样，当压刀杆122下压轴芯筒1211上端时，轴芯筒1211将相对于外筒1212向下运动，夹块1213将随着轴芯筒1211一起由上往下运动，即夹块1213将于内槽1214中由上往下滑动，而由于内槽1214的深度由上往下逐渐变深，因此，两夹块1213由上往下运动的过程中，两夹块1213的相对距离逐渐变大，直至两夹块1213将刀具松开。细化地，夹块1213具有弹性。

[0032] 如图1和图2所示，为了更便于顶杆132对顶刀杆123的抵顶作用，箱体11上设有安装块124，安装块124上枢接有转轴125，转轴125设有沿其周向间隔设置的第一凸轮126及第二凸轮127，顶刀杆123能够随着箱体11的上升而与第一凸轮126相抵，第二凸轮127能够随着箱体11的上升而与顶杆132相抵。这样，当顶刀杆123因上升运动而与第一凸轮126相抵时，将驱使第一凸轮126转动，同时带动第二凸轮127转动，直至第二凸轮127与顶杆132相抵时，第一凸轮126、第二凸轮127及转轴125停止转动，而使第一凸轮126下压顶刀杆123，顶刀杆123下抵压刀杆122，压刀杆122下压主轴121的轴芯筒1211。

[0033] 如图1和图2所示，为了便于转轴125于安装块124上的转动自如，安装块124上开设有凹槽1241，转轴125一端枢接于凹槽1241的侧壁上，另一端贯穿凹槽1241的侧壁而外露于安装块124，第一凸轮126设于凹槽1241中，第二凸轮127设于转轴125的外露端上，凹槽1241的底部开设有用于供顶刀杆123通过的通孔1242。

[0034] 如图1和图2所示，为了限制第一凸轮126的转动范围以及避免顶刀杆123过度抵顶第一凸轮126，凹槽1241的一侧设有用于供第一凸轮126抵顶以限制第一凸轮126转动范围的限位块128。细化地，凹槽1241三面开口，限位块128设于凹槽1241的一侧开口处。

[0035] 为了便于顶杆132与第二凸轮127的抵顶配合和便于顶刀杆123与第一凸轮126的抵顶配合，第一凸轮126与第二凸轮127形成夹角。

[0036] 如图1和图2所示，为了进一步地限制第一凸轮126的转动范围以及避免顶刀杆123过度抵顶第一凸轮126，转轴125的外露端套设有用于限定转轴125转动范围的限位扭簧129，限位扭簧129一端与安装块124连接，另一端与第二凸轮127连接。

[0037] 如图1和图2所示，为了更便于换刀臂133进行换刀操作，换刀臂133的两端分别设有用于夹持刀具的夹刀位1331，换刀臂133与储刀件131转动连接，两夹刀位1331关于换刀臂133与储刀件131的连接点对称。即两夹刀位1331间的中点与储刀件131转动连接，这样，通过换刀臂133绕其中点转动，使得两夹刀位1331方便地于储刀件131与主轴121之间切换，从而更便于对刀具进行更换。具体地，换刀臂133由驱动控制组件驱动。

[0038] 如图1和图2所示，为了更便于压刀杆122对主轴121的驱动作用，压刀杆122的一端形成两夹持部1221，两夹持部1221分别通过枢接轴与主轴121的上端枢接，夹持部1221与安装槽111滑动连接。

[0039] 如图1和图2所示，当压刀杆122执行完下抵主轴121后，即压刀杆122完成一次换刀操作后，其需恢复到下次换刀操作前的位置状态，因此，压刀杆122上设有复位弹簧1222，复位弹簧1222一端与压刀杆122连接，另一端与箱体11连接。这样，当压刀杆122驱使主轴121松开刀具的过程中，压刀杆122动作带动复位弹簧1222弹性变形，在主轴121松开刀具后，复位弹簧1222恢复形变，对压刀杆122施以弹性作用力，以使压刀杆122恢复到换刀操作前的位置状态。

[0040] 具体地，储刀件131为刀盘，刀盘的中心轴水平设置，顶杆132设于刀盘的上方，换刀臂133设于刀盘的下方。

[0041] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。