一种可自动取送校平刀的刀库的制作方法

1.本发明创造涉及一种可自动取送校平刀的刀库，属于机床换刀设备领域。


背景技术：

2.校平刀是一种用来快速找正工件的工具，其末端为刀柄结构，可像长常规刀具一样连接于主轴鼻端，前端为一字型，两端各有一个用来接触工件的压块，两压块其端面连线与刀柄轴线垂直；中部有弹簧和导向机构，使用时通过压缩弹簧可增大对工件的压力，使工件与校平刀紧密贴合，其接触面即与主轴轴线垂直，进而完成对工件位置的找正。校平刀通常直径和重量较大，常规的刀库难以满足存储校平刀的需求。
3.为解决校平刀这类大型刀具（工具）的存储和使用问题，很多目前常规的解决方案是在机床工作台上合适位置制作一个固定支架，将校平刀通过特定装置（如pickup刀爪）存储在该支架上，需要时主轴移动到该支架位置将校平刀取走，用完后归还原位。该方案虽结构简单，成本低廉，但存在如下几个主要问题：首先，工作台面往往空间有限，很难找到合适的空间用来安装校平刀的支架；其次，工作台面位于加工区内，机床加工工件时该区域会有大量的冷却液和铁屑，铁屑容易挂在校平刀的刀柄上，影响主轴抓刀。


技术实现要素：

4.本发明创造要解决的技术问题是提供一种可自动取送校平刀的刀库，该刀库不仅远离加工区，并配备防护机构，而且能够实现校平刀具的自动取送功能，提高机床的自动化程度。
5.为解决以上问题，本发明创造的具体技术方案如下：一种可自动取送校平刀的刀库，在机床的非加工区域独立设置校平刀库；校平刀库包括刀库底板、换刀臂、气缸、刀爪和校平刀，其中刀库底板定位在机床架体上，刀库底板的外侧表面通过滑块连接直线导轨，直线导轨上连接换刀臂；在刀库底板上连接气缸定位架，气缸定位架上连接气缸，气缸的活塞部分穿过气缸定位架连接刀爪，同时刀爪的侧表面与穿过气缸定位架的换刀臂前端侧表面连接，刀爪的前端部与校平刀连接。
6.所述的刀库底板的下表面前后两端分别设有俯仰调整块，俯仰调整块与机床架体定位，在俯仰调整块的底部螺纹连接两个竖直调整螺钉，其中一个竖直调整螺钉的端面与刀库底板的下表面接触，另一个竖直调整螺钉的端头与刀库底板对应位置的螺纹孔连接。
7.所述的换刀臂的上表面两端部分别设有伸出到位开关挡片和退回到位开关挡片；气缸定位架的两侧分别设有伸出到位开关和退回到位开关，且伸出到位开关的位置与伸出到位开关挡片的位置对应，退回到位开关的位置与退回到位开关挡片的位置对应。
8.所述的刀库底板的前端设有横梁，横梁上设有与校平刀位置对应的有刀检测开关。
9.所述的直线导轨的末尾端连接伸出到位限位块，直线导轨伸出到极限值时，伸出到位的限位块与刀库底板的端面接触。
10.所述的限位块通过限位支架与直线导轨连接，在限位支架上设有长条通孔，长条通孔的长度方向与直线导轨的移动方向一致，锁紧螺钉穿过长条通孔与直线导轨连接；在直线导轨的末端连接调整块，调整块的内表面与限位支架的外端面为非接触结构，在调整块上设有两个水平调整螺钉，其中一个水平调整螺钉的端面与限位支架的外端面接触，另一个水平调整螺钉与限位支架对应位置的螺纹孔连接。
11.所述的校平刀的前端设有自动控制开启的防护门，并设置防护门打开到位检测传感器和关闭到位检测传感器。
12.该可自动取送校平刀的刀库设置在机床的非加工区域，保证了其独立运行，同时设置气缸带动换刀臂动作，实现了刀爪上的校平刀出入刀库，实现了大型刀具与主轴对接的可能性。
13.刀库底板设置仰俯调整块，可以通过竖直调整螺钉的旋紧距离，对刀库底板的俯仰进行控制，保证校平刀的水平度。
14.设置到位开关和开关挡片，保证换刀臂在送刀和取刀时的定位精度。在横梁上设置有刀检测开关，对校平刀是否再刀爪上的一种监测。
15.直线导轨设置限位块，并通过限位支架和锁紧螺钉进行连接，保证送刀过程中，校平刀的水平度。
16.刀库设置防护门（16）与加工区进行隔离，保证校平刀在非使用状态下，具有干净的环境。
附图说明
17.图1为可自动取送校平刀的刀库的结构示意图。
18.图2为底部视角的刀库的结构示意图。
19.图3为换刀臂伸出结构示意图。
20.图4为换刀臂伸出后底部视角轴测图。
21.图5为图2的ⅰ处的剖视图。
22.图6为图4的ⅱ处的剖视图。
23.图7为有防护结构的可自动取送校平刀的刀库示意图。
24.图8为无防护结构的可自动取送校平刀的刀库示意图。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.如图1至图4所示，一种可自动取送校平刀的刀库，在机床的非加工区域独立设置校平刀库；校平刀库包括刀库底板1、换刀臂2、气缸3、刀爪4和校平刀10，其中刀库底板1定位在机床架体上，刀库底板1的外侧表面通过滑块14连接直线导轨13，直线导轨13上连接换刀臂2；在刀库底板1上连接气缸定位架15，气缸定位架15上连接气缸3，气缸3的活塞部分穿过气缸定位架15连接刀爪4，同时刀爪4的侧表面与穿过气缸定位架15的换刀臂2前端侧表
面连接，刀爪4的前端部与校平刀10连接。
27.如图5所示，所述的刀库底板1的下表面前后两端分别设有俯仰调整块12.1，俯仰调整块12.1与机床架体定位，在俯仰调整块12.1的底部螺纹连接两个竖直调整螺钉12.2，其中一个竖直调整螺钉12.2的端面与刀库底板1的下表面接触，另一个竖直调整螺钉12.2的端头与刀库底板1对应位置的螺纹孔连接。通过调整前后竖直调整螺钉12.2的伸出距离，调整刀库底板1底面与俯仰调整块12.1的距离，从而共同完成对刀库俯仰姿态的调整控制。
28.所述的换刀臂2的上表面两端部分别设有伸出到位开关挡片7和退回到位开关挡片8；气缸定位架15的两侧分别设有伸出到位开关5和退回到位开关6，且伸出到位开关5的位置与伸出到位开关挡片7的位置对应，退回到位开关6的位置与退回到位开关挡片8的位置对应。
29.所述的刀库底板1的前端设有横梁，横梁上设有与校平刀10位置对应的有刀检测开关9。
30.所述的直线导轨13的末尾端连接伸出到位限位块11，直线导轨13伸出到极限值时，伸出到位的限位块11与刀库底板1的端面接触。
31.如图6所示，所述的限位块11通过限位支架11.2与直线导轨13连接，在限位支架11.2上设有长条通孔，长条通孔的长度方向与直线导轨13的移动方向一致，锁紧螺钉11.5穿过长条通孔与直线导轨13连接；在直线导轨13的末端连接调整块11.3，调整块11.3的内表面与限位支架11.2的外端面为非接触结构，在调整块11.3上设有两个水平调整螺钉11.4，其中一个水平调整螺钉11.4的端面与限位支架11.2的外端面接触，另一个水平调整螺钉11.4与限位支架11.2对应位置的螺纹孔连接。通过对限位块11位置的调节，从而保证换刀臂的伸出极限位置的精度。
32.如图7所示，所述的校平刀10的前端设有自动控制开启的防护门16，并设置防护门16打开到位检测传感器和关闭到位检测传感器。也可采用如图8所示的无防护门结构。
33.一种对上述可自动取送校平刀的刀库的运行控制方法：
34.1）送刀过程：主轴转到指定角度，并移动到换刀点位；开启防护门16，并检测防护门16是否开启到位，有刀检测开关9检测校平刀10安装到位；启动气缸3带动换刀臂2向外移动，换刀臂2的上表面的伸出到位开关挡片7与伸出到位开关5接触，气缸3活塞停止伸出动作，校平刀10伸出到位，并与主轴17位置对应，并实现主轴准确抓刀的目的；然后换刀臂2退回，退回到位开关6与退回到位开关挡片8接触，气缸3活塞停止回缩动作，防护门16关闭；
35.2）取刀过程：主轴转到指定角度，并移动到换刀点位；开启防护门16，并检测防护门16是否开启到位；启动气缸3带动换刀臂2向外移动，换刀臂2的上表面的伸出到位开关挡片7与伸出到位开关5接触，气缸3活塞停止伸出动作，换刀臂2伸出到位，并与主轴17位置对应，实现主轴与刀爪4的转换接刀动作；然后换刀臂2退回，退回到位开关6与退回到位开关挡片8接触，气缸3活塞停止回缩动作，防护门16关闭，有刀检测开关9检测校平刀10安装到位，检测防护门16是否关闭到位。
36.综上所述，本技术的结构也适合于直径、长度或重量超出限制的特殊刀具，刀具的等效替换也属于本技术的保护范围。