雙層圓盤式刀庫裝置

《雙層圓盤式刀庫裝置》是巨輪股份有限公司於2015年1月3日申請的專利，該專利的公布號為CN104526431A，授權公布日為2015年4月22日，發明人是蔡桂陽、周英俊、盧海裕、李德華。

《雙層圓盤式刀庫裝置》涉及一種配套於數控工具機上的雙層圓盤式刀庫裝置，包括刀庫底座、刀庫支架、刀套夾盤、刀盤基座、刀套、對刀儀；刀庫底座連結安裝在工具機上，刀庫支架連結在刀庫底座的一端，刀盤基座通過螺栓連結在支架上；刀庫底座另一端安裝對刀儀；兩件刀套夾盤安放在刀盤基座上，中間用刀盤隔套隔開；兩層刀套夾盤夾住刀套座夾，並用螺栓固定；刀盤壓環壓在上層刀套夾盤上面。該發明，整體重量輕，結構緊湊、合理，具有結構剛性好、裝刀量大、存換刀速度快、準確度高、運行噪音小、安裝維護方便等優點。

2017年12月11日，《雙層圓盤式刀庫裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《雙層圓盤式刀庫裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：雙層圓盤式刀庫裝置
• 申請人：巨輪股份有限公司
• 申請日：2015年1月3日
• 申請號：2015100049455
• 公布號：CN104526431A
• 公布日：2015年4月22日
• 發明人：蔡桂陽、周英俊、盧海裕、李德華
• 地址：廣東省揭陽市揭東經濟開發區5號路中段
• Int.Cl.：B23Q3/155(2006.01)I、B23Q15/22(2006.01)I
• 代理機構：揭陽市博佳專利代理事務所
• 代理人：黃鏡芝
• 類別：發明專利

專利背景

數控工具機是20世紀50年代發展起來的新型自動化工具機，較好解決了形狀複雜、精密、小批量零件的加工問題，具有適應性強、加工精度和生產效率高的優點。由於數控工具機綜合了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密測量和新型機械結構等諸方面的先進技術，使得數控工具機的發展日新月異，數控工具機的功能越來越強大。數控工具機的發展趨勢體現在數控功能、數控伺服系統、編程方法、數控工具機的檢測和監控功能、自動調整和控制技術等方面的發展。

刀庫裝置是提供數控工具機自動化加工過程中所需的儲刀及換刀需求的一種裝置，其自動換刀機構及可以儲放多把刀具的刀庫，改變了傳統以人為主的生產方式。藉由電腦程式的控制，可以完成如銑削、鑽孔、鏜孔、攻牙等各種不同的加工需求；大幅度縮短加工工時，降低生產成本。

2015年前刀庫的發展已超越其為工具機配件的角色，在其特有的技術領域中發展出符合工具機高精度、高效能、高可靠度及多工複合等概念之產品。

2015年1月之前普通的圓盤式刀庫裝置，大多採用單頭雙導程蝸輪蝸桿傳動，該方式結構複雜，傳動存在間隙，準確度不高，並且裝刀數量不大，一般在8至20支。

發明內容

專利目的

《雙層圓盤式刀庫裝置》的目的在於針對2015年1月之前普通圓盤式刀庫裝置的缺點，提供一種改進的圓盤式刀庫裝置。

技術方案

《雙層圓盤式刀庫裝置》包括刀庫底座、刀庫支架、刀套夾盤、刀盤基座和刀套，刀套用於套裝各式刀具，所述刀庫底座通過螺栓連結安裝在工具機上，刀庫底座的一端（工具機外側）挖空成U字型，一對刀庫支架通過螺栓連結在U字型兩側，在刀庫支架上方之間，設有橫板；兩件刀套夾盤安放在刀盤基座上，在刀套夾盤中間用刀盤隔套隔開；兩層刀套夾盤夾住上層刀套座及下層刀套座，並用螺栓固定，在上層刀套座及下層刀套座上分別裝設有刀套夾爪，每個刀套夾爪可夾裝一個刀套；刀盤壓環壓在上層刀套夾盤上面，並通過長螺栓穿過上層夾盤、刀盤隔套、下層夾盤與刀盤基座連結，刀盤基座的下方與減速器及伺服電機傳動連線，刀盤基座通過減速器架設在所述橫板上。

該發明，所述刀套夾盤外型可為雪花形，外圍為28道分叉，分叉為長短兩組，每組14道，並且長短分叉相間、圓周均布，分叉處刻上編號，從1至28；上層刀套座安裝在夾盤的單號分叉處，下層刀套座安裝在夾盤的雙號分叉處；刀套夾爪通過螺栓分別連結在上下層刀套座上，刀套夾裝在刀套夾爪上。

該發明，在刀庫底座上設定對刀儀，對刀儀通過對刀儀壓環及對刀儀基座裝設在刀庫底座上，對刀儀基座中間有沉頭通孔，通過螺栓固定在刀庫底座上；對刀儀安放在對刀儀基座上，對刀儀壓環穿過對刀儀與對刀儀基座連結，並壓緊對刀儀。

改善效果

《雙層圓盤式刀庫裝置》具有如下積極效果：

1）採用伺服電機連線減速器，直接驅動刀庫運動，存刀、換刀速度快，準確度高；

2）兩層裝刀夾具（爪）錯開設定，體積小、裝刀數量多，將裝刀量增至28支；

3）增加對刀儀，具有對刀和刀具補償的功能，並能對刀具進行折斷檢測；

4）刀套夾盤採用航空鋁材，質量輕、強度高；並且夾盤厚度只有3毫米，彈性好，使存刀、換刀動作平穩，刀庫不易損傷；

5）刀套夾具採用MC尼龍，質量輕、彈性好、耐磨損，採用一次注塑成型，與刀具配合緊密，裝夾牢固。

該發明，整體重量輕，結構緊湊、合理，整體精度高，具有結構剛性好、裝刀量大、存換刀速度快、準確度高、運行噪音小、維護方便等特點。

附圖說明

圖1-圖5為《雙層圓盤式刀庫裝置》實施例的結構示意圖；其中，圖1為主視圖，圖2為俯視圖；圖3為左視圖；圖4為立體圖；圖5為部件分解圖。

圖中，01、刀盤壓環；02、刀套夾盤；03、刀盤隔套；04、上層刀套座；05、下層刀套座；06、刀盤基座；07、刀套；08、刀套夾爪；09、刀庫支架；10、減速器；11、伺服電機；12、對刀儀；13、對刀儀壓環；14、對刀儀基座；15、刀庫底座；16、橫板。

技術領域

《雙層圓盤式刀庫裝置》涉及一種數控工具機的零配件，具體是一種配套於數控工具機上的雙層圓盤式刀庫裝置。

權利要求

1.一種雙層圓盤式刀庫裝置，其特徵在於：包括刀庫底座（15）、刀庫支架（09）、刀套夾盤（02）、刀盤基座（06）和刀套（07），刀套（07）用於套裝各式刀具，所述刀庫底座（15）通過螺栓連結安裝在工具機上，刀庫底座（15）的一端挖空成U字型，一對刀庫支架（09）通過螺栓連結在U字型兩側，在刀庫支架（09）上方之間，設有橫板（16）；兩件刀套夾盤（02）安放在刀盤基座（06）上，在刀套夾盤（02）中間用刀盤隔套（03）隔開；兩層刀套夾盤（02）夾住上層刀套座（04）及下層刀套座（05），並用螺栓固定，在上層刀套座（04）及下層刀套座（05）分別裝設有刀套夾爪（08），每個刀套夾爪（08）可夾裝一個刀套（07）；刀盤壓環（01）壓在上層刀套夾盤（02）上面，並通過長螺栓穿過上層夾盤（02）、刀盤隔套（03）、下層夾盤（02）與刀盤基座（06）連結，刀盤基座（06）的下方與減速器（10）及伺服電機（11）傳動連線，刀盤基座（06）通過減速器（10）架設在所述橫板（16）上。

2.根據權利要求1所述的雙層圓盤式刀庫裝置，其特徵在於：所述刀套夾盤（02）外型為雪花形，外圍為28道分叉，分叉為長短兩組，每組14道，並且長短分叉相間、圓周均布，分叉處刻上編號，從1至28；上層刀套座（04）安裝在夾盤的單號分叉處，下層刀套座（05）安裝在夾盤的雙號分叉處；刀套夾爪（08）通過螺栓分別連結在上下層刀套座上，刀套（07）夾裝在刀套夾爪（08）上。

3.根據權利要求1或2所述的雙層圓盤式刀庫裝置，其特徵在於：在刀庫底座（15）上設定對刀儀（12），對刀儀（12）通過對刀儀壓環（13）及對刀儀基座（14）裝設在刀庫底座（15）上，對刀儀基座（14）中間有沉頭通孔，通過螺栓固定在刀庫底座（15）上；對刀儀（12）安放在對刀儀基座（14）上，對刀儀壓環（13）穿過對刀儀（12）與對刀儀基座（14）連結，並壓緊對刀儀（12）。

實施方式

參照圖1-圖5，一種配套於數控工具機上的雙層圓盤式刀庫裝置，包括刀庫底座15、刀庫支架09、刀套夾盤02、刀盤基座06和刀套07，刀套07用於套裝各式刀具，所述刀庫底座15通過螺栓連結安裝在工具機（圖中未畫出）上，刀庫底座15的一端（工具機外側）挖空成U字型，一對刀庫支架09通過螺栓連結在U字型兩側，在刀庫支架09上方之間，設有橫板16；兩件刀套夾盤02安放在刀盤基座06上，在刀套夾盤02中間用刀盤隔套03隔開；兩層刀套夾盤02夾住上層刀套座04及下層刀套座05，並用螺栓固定，在上層刀套座04及下層刀套座05分別裝設有刀套夾爪08，每個刀套夾爪08可夾裝一個刀套07；刀盤壓環01壓在上層刀套夾盤02上面，並通過長螺栓穿過上層夾盤02、刀盤隔套03、下層夾盤02與刀盤基座06連結，刀盤基座06的下方與減速器10及伺服電機11傳動連線，刀盤基座06通過減速器10架設在所述橫板16上。

該實施例，所述刀套夾盤02外型為雪花形，外圍為28道分叉，分叉為長短兩組，每組14道，並且長短分叉相間、圓周均布，分叉處刻上編號，從1至28；上層刀套座04安裝在夾盤的單號分叉處，下層刀套座05安裝在夾盤的雙號分叉處；刀套夾爪08通過螺栓分別連結在上下層刀套座上，刀套07夾裝在刀套夾爪08上。

該實施例，在刀庫底座15上設定對刀儀12，對刀儀12通過對刀儀壓環13及對刀儀基座14裝設在刀庫底座15上，對刀儀基座14中間有沉頭通孔，通過螺栓固定在刀庫底座15上；對刀儀12安放在對刀儀基座14上，對刀儀壓環13穿過對刀儀12與對刀儀基座14連結，並壓緊對刀儀12。

該發明，其工作原理如下：刀庫的存刀、換刀動作由數控程式設定，伺服電機驅動，刀庫及工具機電主軸聯動執行完成。存刀：按設定的存刀程式，刀庫根據存刀編碼旋轉至相應位置，電主軸攜帶刀套（含刀具）進入刀庫區域，下降並將刀套平移，送進刀套夾爪夾緊，電主軸的拉刀油缸制動鬆開刀套，然後電主軸上行並返回，存刀動作完成。換刀：按設定的換刀程式，先將電主軸攜帶的刀套（含刀具）送入刀庫，動作跟存刀相同；然後刀庫旋轉至所需刀具位置，電主軸再次進入刀庫區域，運行至刀套上方，下降並啟動拉刀油缸，將刀套吸附在主軸頭上，電主軸上行並返回，換刀動作完成。最後，電主軸將攜帶的刀具移至對刀儀處進行對刀後，就可以開始加工作業了。

榮譽表彰

2017年12月11日，《雙層圓盤式刀庫裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。