專利名稱：刀庫及使用該刀庫的數(shù)控機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種刀庫和使用該刀庫的數(shù)控機(jī)床，特別是涉及一種應(yīng)用在自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床上的刀庫和該數(shù)控機(jī)床。
背景技術(shù)：
自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床多采用刀庫式自動(dòng)換刀系統(tǒng)進(jìn)行刀具更換。目前，刀庫式自動(dòng)換刀系統(tǒng)大多由刀庫和刀具交換機(jī)構(gòu)組成。刀庫包括刀架和容納在刀架中的若干刀具。數(shù)控機(jī)床包括安裝刀具并帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的主軸、臨近主軸的操作臺(tái)和控制主軸及其他元件動(dòng)作的操作系統(tǒng)。換刀時(shí)，由刀具交換機(jī)構(gòu)從刀庫和主軸上分別取出刀具并進(jìn)行交換，然后將從刀庫取出的刀具裝入主軸，同時(shí)將從主軸取出的刀具放至刀庫。采用上述刀庫式自動(dòng)換刀系統(tǒng)更換刀具時(shí)，因刀庫安裝位置較遠(yuǎn)離數(shù)控機(jī)床的加 工區(qū)域，故必須設(shè)置刀具更換機(jī)構(gòu)才能夠更換刀具。因此，換刀工序復(fù)雜、效率較低。為了提高數(shù)控機(jī)床更換刀具的效率，可省略上述刀具交換機(jī)構(gòu)，將刀庫直接安裝在操作臺(tái)的側(cè)邊，通過控制操作系統(tǒng)將主軸直接對(duì)準(zhǔn)刀庫進(jìn)行換刀。如此設(shè)置，可簡化換刀工序，并提高效率。然而，因刀庫靠近操作臺(tái)設(shè)置，數(shù)控機(jī)床加工過程中產(chǎn)生的切削液和碎屑會(huì)飛濺至刀架中容納的刀具上，在切削液和碎屑的沖擊下，刀架中容納的刀具的安裝角度可能會(huì)改變，從而導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床不能正常換刀。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種刀庫和使用該刀庫的數(shù)控機(jī)床，能夠有效阻止加工過程中的切削液/碎屑干擾刀具。本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種刀庫，包括刀架；若干刀具，分別設(shè)置于刀架上；第一防護(hù)罩，與刀架相對(duì)固定；第二防護(hù)罩，與第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于控制第二防護(hù)罩相對(duì)第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)，以使刀庫在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換，其中在打開狀態(tài)下，第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩設(shè)置成允許從刀架取放刀具，在關(guān)閉狀態(tài)下，第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩設(shè)置成將刀具收容于第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩所形成的容置空間內(nèi)。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種應(yīng)用上述刀庫的數(shù)控機(jī)床。本實(shí)用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型的刀庫設(shè)置相對(duì)刀具具有打開和關(guān)閉狀態(tài)的第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩，刀庫的整體結(jié)構(gòu)簡單，并且可直接安裝至數(shù)控機(jī)床操作臺(tái)的側(cè)邊；更換刀具時(shí)只需使刀庫處于打開狀態(tài)即可，且數(shù)控機(jī)床加工過程中刀庫的關(guān)閉狀態(tài)能有效防護(hù)刀具不受加工過程中的切削液/碎屑等因素的影響。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，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I是本實(shí)用新型實(shí)施例刀庫的立體圖；圖2是圖I所示刀庫的第一防護(hù)罩的立體圖；圖3是圖I所示刀庫的主視圖；圖4是圖3所示刀庫的A-A向剖面圖；圖5是圖3所不刀庫的B-B向首I]面圖；圖6是圖4所示轉(zhuǎn)接塊的立體圖；圖7是圖4所示支架的立體圖； 圖8是圖4所示動(dòng)力裝置的立體圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種刀庫，包括刀架；若干刀具，分別設(shè)置于刀架上；第一防護(hù)罩，與刀架相對(duì)固定；第二防護(hù)罩，與第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于控制第二防護(hù)罩相對(duì)第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)，以使刀庫在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換，其中在打開狀態(tài)下，第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩設(shè)置成允許從刀架取放刀具，在關(guān)閉狀態(tài)下，第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩設(shè)置成將刀具收容于第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩所形成的容置空間內(nèi)。本實(shí)施例的刀庫設(shè)置相對(duì)刀具具有打開和關(guān)閉狀態(tài)的第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩，刀庫的整體結(jié)構(gòu)簡單，并且可直接安裝至數(shù)控機(jī)床操作臺(tái)的側(cè)邊；更換刀具時(shí)只需使刀庫處于打開狀態(tài)即可，且數(shù)控機(jī)床加工過程中刀庫的關(guān)閉狀態(tài)能有效保護(hù)刀具不受加工過程中的切削液/碎屑等因素的影響。參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例刀庫100包括刀架I、若干刀具2、第一防護(hù)罩3、第二防護(hù)罩4和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5。刀具2設(shè)置于刀架I上。本實(shí)施例中，刀架I設(shè)置若干用于固定刀具2的容置孔(未圖示)，刀具2通過容置孔設(shè)置于刀架I上且一部分露出刀架I。實(shí)際應(yīng)用中，刀架2固定刀具I的固定方式不應(yīng)受此限制，例如，在刀架I上設(shè)置夾嘴，刀具I通過夾嘴夾持固定至刀架I等等。第一防護(hù)罩3固定至刀架1，第二防護(hù)罩4轉(zhuǎn)動(dòng)連接至第一防護(hù)罩3。本實(shí)施例中，第一防護(hù)罩3通過螺釘311連接至刀架I。實(shí)際應(yīng)用中第一防護(hù)罩3和刀架I之間的固定方式不應(yīng)受此限制，例如，在第一防護(hù)罩3和刀架I上分別設(shè)置互相匹配的卡持機(jī)構(gòu)使二者相對(duì)固定，或二者可通過一體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)相對(duì)固定。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5用于控制第二防護(hù)罩4相對(duì)第一防護(hù)罩3轉(zhuǎn)動(dòng)從而使刀庫100在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間切換。在圖I所示的打開狀態(tài)下，刀具2從刀庫100外露，因此第一防護(hù)罩4和第二防護(hù)罩3被設(shè)置成允許從刀架I取放刀具2。在關(guān)閉狀態(tài)下，第一防護(hù)罩3和第二防護(hù)罩4形成一個(gè)容置空間將刀具2收容在其中。本實(shí)施例的刀庫100設(shè)置相對(duì)刀具2具有打開和關(guān)閉狀態(tài)的第一防護(hù)罩3和第二防護(hù)罩4，刀庫100的整體結(jié)構(gòu)簡單，并且可直接安裝至數(shù)控機(jī)床操作臺(tái)(未圖示)的側(cè)邊；更換刀具時(shí)只需使刀庫100處于打開狀態(tài)即可，且數(shù)控機(jī)床加工過程中刀庫100的關(guān)閉狀態(tài)能有效保護(hù)刀具2不受加工過程中的切削液/碎屑等因素的影響。同時(shí)，刀庫100的打開和關(guān)閉僅需使第二防護(hù)罩4相對(duì)第一防護(hù)罩3轉(zhuǎn)動(dòng)即可，設(shè)計(jì)簡單，第二防護(hù)罩4可采用輕質(zhì)、防腐蝕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的材料制成，從而使得在刀庫100啟閉時(shí)能耗較低。請(qǐng)一并參照?qǐng)D2-5,第一防護(hù)罩3包括相互連接的方形殼體31和第一扇形圓柱面殼體32。刀架I收容于方形殼體31 中且刀具2的一部分露出刀架I和方形殼體31。方形殼體31和刀架I的形狀相互匹配且二者通過螺釘311進(jìn)行固定連接。如此以來，方形殼體31具有的平坦的表面，使刀庫100通過方形殼體31方便連接至使用該刀庫100的數(shù)控機(jī)床(未圖示)。而且，因方形殼體31的形狀和刀架I的外形相互匹配能夠有效控制刀庫100的體積和成本。刀架I大致呈長方體狀，包括間隔設(shè)置的上板11、下板13以及支撐于上板11和下板13之間的墊塊。上板11和下板13分別設(shè)置多個(gè)一一對(duì)應(yīng)的容置孔(未圖示)。刀具2通過上板11和下板12的容置孔設(shè)置于刀架I上且一部分露出刀架I。實(shí)際應(yīng)用中，第一防護(hù)罩3的形狀不應(yīng)受此限制，例如，第一防護(hù)罩3可以設(shè)置為收容刀架I的整體扇形圓柱形或者整體方形等等。第二防護(hù)罩4包括第二扇形圓柱面殼體41。第一扇形圓柱面殼體32和第二扇形圓柱面殼體41同軸心方式轉(zhuǎn)動(dòng)連接，具體請(qǐng)參圖I、圖4和圖5。第一扇形圓柱面殼體32的軸心處設(shè)置有軸承321，第二扇形圓柱面殼體41的軸心處設(shè)置有轉(zhuǎn)軸42，轉(zhuǎn)軸42連接至軸承321，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)軸42和軸承321的配合實(shí)現(xiàn)第一防護(hù)罩3和第二防護(hù)罩4的轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第一扇形圓柱面殼體32和第二扇形圓柱面殼體41均包括兩扇形側(cè)面(未圖不)和連接所述兩扇形側(cè)面的弧面(未圖示)，其中，兩扇形圓柱面殼體的弧面互相匹配，且第二扇形圓柱面殼體41的弧面位于第一扇形圓柱面殼體32的弧面之外。扇形圓柱面殼體的弧面能夠使得加工過程中的切削液/碎屑能夠從第二防護(hù)罩4上滑落，避免切削液/碎屑在第二防護(hù)罩4上堆積，使第二防護(hù)罩4的打開或關(guān)閉困難，導(dǎo)致無法更換刀具，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)造成惡劣影響。為了美觀及節(jié)省成本，本實(shí)用新型實(shí)施例在第一防護(hù)罩3、第二防護(hù)罩4的兩端分別采用一轉(zhuǎn)軸42和一軸承321配合。實(shí)際應(yīng)用中，安裝至第二防護(hù)罩4兩端軸心的轉(zhuǎn)軸42可以為共用一較長的轉(zhuǎn)軸。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5安裝至刀庫100的一端。請(qǐng)一并參照?qǐng)D6-圖8,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括同心固定至轉(zhuǎn)軸42的齒輪51、與齒輪51嚙合的齒條52、動(dòng)力裝置53、連接動(dòng)力裝置53和齒條52的轉(zhuǎn)接塊55、支架56以及擋條54。其中，動(dòng)力裝置53通過支架56固定至第一防護(hù)罩
3。擋條54用于使齒條52與齒輪51保持良好的嚙合狀態(tài)。齒條52豎直設(shè)置，動(dòng)力裝置53通過轉(zhuǎn)接塊55驅(qū)動(dòng)齒條52上/下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)齒輪51沿順時(shí)針/逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以使轉(zhuǎn)軸42相對(duì)軸承321轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制第二防護(hù)罩2相對(duì)第一防護(hù)罩3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在刀庫100在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間進(jìn)行切換。實(shí)際應(yīng)用中，齒條52也可根據(jù)需要橫置或者斜置。其中，第二扇形圓柱面殼體41的弧面結(jié)構(gòu)能夠使得齒輪51在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力臂均衡，受力均勻，齒輪51磨損較小，增加產(chǎn)品的壽命。[0032]本實(shí)施例中,動(dòng)力裝置53為一氣缸。實(shí)際應(yīng)用中,動(dòng)力裝置53可以是任何能驅(qū)動(dòng)齒條52發(fā)生位移的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，同時(shí)采用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力裝置53進(jìn)行控制，在交換刀具2時(shí)控制該動(dòng)力裝置53運(yùn)轉(zhuǎn)，使第二防護(hù)罩4打開，在刀具2交換完畢時(shí)關(guān)閉第二防護(hù)罩4。例如動(dòng)力裝置53為氣缸時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)可通過控制空氣壓縮機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸的控制，以達(dá)到開啟或關(guān)閉第二防護(hù)罩4的目的，從而實(shí)現(xiàn)刀庫防護(hù)罩啟閉的全自動(dòng)化和與數(shù)控機(jī)床的同步化。同時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5也可包括同心固定至轉(zhuǎn)軸42的齒輪51、與齒輪51哨合的鏈條、步進(jìn)電機(jī)；通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)鏈條以驅(qū)動(dòng)齒輪51，達(dá)到開啟或關(guān)閉刀庫100的目的。步進(jìn)電機(jī)能夠達(dá)到更高的控制精度，能夠與數(shù)控系統(tǒng)更好的同步，也可出于成本考慮采用普通電機(jī)。請(qǐng)一并參照?qǐng)DI和圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例刀庫100還包括設(shè)置在第一防護(hù)罩3上用于減小第二防護(hù)罩4相對(duì)第一防護(hù)罩3轉(zhuǎn)動(dòng)至刀庫100的打開狀態(tài)(圖4所示)或關(guān)閉狀態(tài)(未圖示)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力的緩沖機(jī)構(gòu)61、62。圖4所示為減小第二防護(hù)罩4轉(zhuǎn)動(dòng)至刀庫 100的打開狀態(tài)的緩沖力的緩沖機(jī)構(gòu)61。實(shí)際應(yīng)用中，使用者很容易聯(lián)想到將緩沖機(jī)構(gòu)6應(yīng)用至第二防護(hù)罩4轉(zhuǎn)動(dòng)至刀庫100的關(guān)閉狀態(tài)到達(dá)的第一防護(hù)罩3的位置上，如圖I所示的緩沖機(jī)構(gòu)62。緩沖機(jī)構(gòu)61、62的具體結(jié)構(gòu)可以為一整塊彈性緩沖材料，也可以為帶有彈簧元件的機(jī)構(gòu)等等。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)用新型實(shí)施例的刀庫100設(shè)置相對(duì)刀具2具有打開和關(guān)閉狀態(tài)的第一防護(hù)罩3和第二防護(hù)罩4，刀庫100的整體結(jié)構(gòu)簡單，并且可直接安裝至數(shù)控機(jī)床操作臺(tái)(未圖示)的側(cè)邊；更換刀具時(shí)只需使刀庫100處于打開狀態(tài)即可，且數(shù)控機(jī)床加工過程中刀庫100的關(guān)閉狀態(tài)有效保護(hù)刀具2不受加工過程中的切削液/碎屑等因素的影響。本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用上述刀庫100的數(shù)控機(jī)床。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種刀庫，其特征在于，所述刀庫包括 刀架； 刀具，設(shè)置于所述刀架上； 第一防護(hù)罩，與所述刀架相對(duì)固定； 第二防護(hù)罩，與所述第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于控制所述第二防護(hù)罩相對(duì)所述第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)，以使所述刀庫在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換，其中在所述打開狀態(tài)下，所述第一防護(hù)罩和所述第二防護(hù)罩設(shè)置成允許從所述刀架取放所述刀具，在所述關(guān)閉狀態(tài)下，所述第一防護(hù)罩和所述第二防護(hù)罩設(shè)置成將所述刀具收容于所述第一防護(hù)罩和所述第二防護(hù)罩所形成的容置空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的刀庫，其特征在于，所述第一防護(hù)罩包括相互連接的方形殼體和第一扇形圓柱面殼體，所述第二防護(hù)罩包括第二扇形圓柱面殼體，所述方形殼體收容所述刀架，并使得所述刀具從所述方形殼體部分外露，所述第一扇形圓柱面殼體和所述第二扇形圓柱面殼體以同軸心方式轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的刀庫，其特征在于，所述第一、ニ扇形圓柱面殼體均包括兩扇形側(cè)面和連接所述兩扇形側(cè)面的弧面。
4.如權(quán)利要求2所述的刀庫，其特征在于，所述第一扇形圓柱面殼體的軸心處設(shè)置有軸承，所述第二扇形圓柱面殼體的軸心處設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，進(jìn)而通過所述轉(zhuǎn)軸和所述軸承實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的刀庫，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同心固定于所述轉(zhuǎn)軸上的齒輪、與所述齒輪嚙合的齒條以及用于傳動(dòng)所述齒條以使所述轉(zhuǎn)軸相對(duì)所述軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)カ裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的刀庫，其特征在于，所述齒條豎直設(shè)置，所述動(dòng)カ機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述齒條上/下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)齒輪沿順時(shí)針/逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使第二防護(hù)罩相對(duì)第一防護(hù)罩打開/關(guān)閉。
7.如權(quán)利要求5所述的刀庫，其特征在于，所述動(dòng)カ裝置為氣缸。
8.如權(quán)利要求5所述的刀庫，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)一歩包括用于將所述動(dòng)カ裝置固定至所述第一防護(hù)罩的支架。
9.如權(quán)利要求5所述的刀庫，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)一歩包括用于使所述齒條與所述齒輪保持嚙合狀態(tài)的擋條。
10.如權(quán)利要求4所述的刀庫，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同心固定于所述轉(zhuǎn)軸上的齒輪、與所述齒輪嚙合的鏈條以及用于帶動(dòng)所述鏈條以驅(qū)動(dòng)齒輪的電機(jī)。
11.如權(quán)利要求I所述的刀庫，其特征在于，所述刀庫進(jìn)ー步包括設(shè)置在所述第一防護(hù)罩上的用于減小所述第二防護(hù)罩相對(duì)所述第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊カ的緩沖機(jī)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求I所述的刀庫，其特征在于，所述刀架包括間隔設(shè)置的上板和下板以及支撐于所述上板和下板之間的墊塊，所述上板和所述下板分別設(shè)置相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)用于插置所述刀具的容置孔。
13.—種數(shù)控機(jī)床，其特征在于，所述數(shù)控機(jī)床包括如權(quán)利要求1-12任意一項(xiàng)所述的刀庫。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種刀庫及使用該刀庫的數(shù)控機(jī)床。該刀庫包括刀架；若干刀具，分別設(shè)置于刀架上；第一防護(hù)罩，與刀架相對(duì)固定；第二防護(hù)罩，與第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于控制第二防護(hù)罩相對(duì)第一防護(hù)罩轉(zhuǎn)動(dòng)，以使刀庫在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換，其中在打開狀態(tài)下，第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩設(shè)置成允許從刀架取放刀具，在關(guān)閉狀態(tài)下，第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩設(shè)置成將刀具收容于第一防護(hù)罩和第二防護(hù)罩所形成的容置空間內(nèi)。通過上述方式，本實(shí)用新型刀庫在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)能有效防護(hù)刀具不受加工過程中的切削液/碎屑等因素的影響。
文檔編號(hào)B23Q3/155GK202622439SQ20122022695
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者呂戰(zhàn)爭, 陳宗孟, 王細(xì)冬 申請(qǐng)人:深圳市大富科技股份有限公司