一种直驱伺服圆缺式刀库的制作方法

1.本实用新型涉及数控机床设计特别是刀库设计技术领域，尤其涉及一种直驱伺服圆缺式刀库。


背景技术：

2.现有的刀库，驱动主体通常选用为由普通电机带动的蜗轮蜗杆结构，响应速度和定位精度有待进一步加强。同时当刀库水平设计在数控机床上时，普通的圆形、矩形设计的刀库，需占据一定位置，刀库的刀爪随链条沿圆形、矩形进行环绕运动，这一环绕运动形成的刀爪的运动轨迹，对于升降的机头会造成干涉，即机头需对应设置在刀库上方或者下方，并不能直接贯通刀爪运动轨迹并上下进行垂直升降，需移动避开轨迹，使得机头不能使用直线轨道，或者需要设计带动刀库进行平移的平移机构，设计复杂，成本较高。针对这一情况，有必要对现有的刀库进行进一步的改进设计。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本实用新型提供一种结构布局合理，响应速度快，定位精度高，不会对机头升降造成干涉，有效提高适用范围的一种直驱伺服圆缺式刀库。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直驱伺服圆缺式刀库，安装在数控机床的机架上，包括刀库界面座支架、驱动主体、刀盘和若干刀爪刀柄组，所述的刀盘的平面呈圆缺形结构，刀爪刀柄组则间隔排列在圆缺形结构的弧形边上，所述的圆缺形结构的圆心位置固定有芯轴座，所述的芯轴座内设有芯轴，所述的芯轴与驱动主体传动连接，所述的驱动主体固定在刀库截面座支架上，驱动主体包括伺服电机和行星减速机，所述的伺服电机的输出端与行星减速机的输入端传动连接，所述行星减速的输出端则与芯轴传动连接。
5.在上述方案中，巧妙地设计了圆缺形结构的刀盘，刀爪刀柄组列在圆缺形结构的弧形边上。相对于原有的圆形、矩形的刀盘设计，圆缺形的设计，可在刀盘回位时，为机头上下升降提供让位，不会对机头升降造成干涉。同时通过伺服电机和行星减速机的驱动刀盘转动，进行换刀操作，响应速度快，定位精度更高。
6.进一步的，为了在选刀过程中对刀爪刀柄组进行清理，所述的机架上对应刀盘的圆缺端面固定有活动门，所述的活动门外周固定有毛刷。
7.优选的，所述的圆缺形结构为半圆形。
8.优选的，所述的圆缺形结构的弧形边为优弧。
9.本实用新型的有益效果是，本实用新型提供的一种直驱伺服圆缺式刀库，刀爪运行轨迹为圆形，刀盘则为圆缺形，刀库安装在数控机床上时不会对机头升降造成干涉，适用范围广且响应速度快，定位精度更高。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
11.图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。
12.图2是图1的俯视图。
13.图3是图1的侧视图。
14.图4是本实用新型最优实施例的立体图。
15.图5是图1的仰视图。
16.图中 1、伺服电机 2、行星减速机 3、刀库界面座支架 4、芯轴及芯轴座 5、刀爪刀柄组 6、刀盘 7、毛刷 8、活动门。
具体实施方式
17.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
18.如图1至图5所示的一种直驱伺服圆缺式刀库，是本实用新型最优实施例。该刀库安装在数控机床的机架上，包括刀库界面座支架3、驱动主体、刀盘6和若干刀爪刀柄组5。刀库界面座支架3与机架固定连接，将该刀库位置进行固定。
19.刀盘6的平面呈圆缺形结构，在本实施例中，该圆缺形可优选为半圆形。或者圆缺形的弧形边可优选为优弧。刀爪刀柄组5则间隔排列在圆缺形结构的弧形边上。所述的圆缺形结构的圆心位置固定有芯轴座，所述的芯轴座内设有芯轴，所述的芯轴与驱动主体传动连接，所述的驱动主体固定在刀库截面座支架上。
20.驱动主体包括伺服电机1和行星减速机2，所述的伺服电机1的输出端与行星减速机2的输入端传动连接，所述行星减速的输出端则与芯轴传动连接。伺服电机1与行星减速机2的配合传动，相对于普通普通电机带动的蜗轮蜗杆结构，响应速度更快，定位精度更高。
21.同时为了在换刀过程中对刀爪刀柄组5进行清理，所述的机架上对应刀盘6 的圆缺端面固定有活动门8，所述的活动门8外周固定有毛刷7。刀爪刀柄组5 在随刀盘6转动时，与毛刷7发生接触、摩擦，被毛刷7刷过表面，起到了有效的清理作用。
22.工作时，伺服电机1输出动力，进行星减速机2减速后传动至芯轴，芯轴带动与其配合的芯轴座同步转动，刀盘6则在芯轴座的带动下转动。位于刀盘6 的弧形边的刀爪刀柄组5随即以芯轴为圆心转动，形成了以芯轴为圆心的圆形换刀轨迹。换刀中，活动门8位置通过机架固定，活动门8一侧为换刀区域，另一侧为刀库初始位置。在需要换刀时，刀盘6转动，刀爪刀柄组5通过活动门8后进入换刀区域被换刀机构夹持换刀。换刀结束后，刀盘6转动回初始位置，刀盘6的圆缺形结构的端面与活动门8位置相对，弧形边转动回刀库初始位置，不会对数控机床的机头升降造成影响。
23.如此设计的一种直驱伺服圆缺式刀库，巧妙地设计了圆缺形结构的刀盘6，刀爪刀柄组5列在圆缺形结构的弧形边上。刀爪运行轨迹为圆形，刀盘6则为圆缺形，相对于原有的圆形、矩形的刀盘6设计，圆缺形的设计，可在刀盘6 回位时，为机头上下升降提供让位，不会对机头升降造成干涉，适用范围广。同时通过伺服电机1和行星减速机2的驱动刀盘6转动，进行换刀操作，响应速度快，定位精度更高。
24.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人
员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


技术特征：
1.一种直驱伺服圆缺式刀库，安装在数控机床的机架上，其特征在于：包括刀库界面座支架(3)、驱动主体、刀盘(6)和若干刀爪刀柄组(5)，所述的刀盘(6)的平面呈圆缺形结构，刀爪刀柄组(5)则间隔排列在圆缺形结构的弧形边上，所述的圆缺形结构的圆心位置固定有芯轴座，所述的芯轴座内设有芯轴，所述的芯轴与驱动主体传动连接，所述的驱动主体固定在刀库截面座支架上，驱动主体包括伺服电机(1)和行星减速机(2)，所述的伺服电机(1)的输出端与行星减速机(2)的输入端传动连接，所述行星减速的输出端则与芯轴传动连接。2.如权利要求1所述的一种直驱伺服圆缺式刀库，其特征在于：所述的机架上对应刀盘(6)的圆缺端面固定有活动门(8)，所述的活动门(8)外周固定有毛刷(7)。3.如权利要求1所述的一种直驱伺服圆缺式刀库，其特征在于：所述的圆缺形结构为半圆形。4.如权利要求1所述的一种直驱伺服圆缺式刀库，其特征在于：所述的圆缺形结构的弧形边为优弧。

技术总结
本实用新型提供了一种直驱伺服圆缺式刀库，安装在数控机床的机架上，包括刀库界面座支架、驱动主体、刀盘和若干刀爪刀柄组，刀盘的平面呈圆缺形结构，刀爪刀柄组则间隔排列在圆缺形结构的弧形边上，圆缺形结构的圆形位置固定有芯轴座，芯轴座内设有芯轴，芯轴与驱动主体传动连接，驱动主体固定在刀库截面座支架上，驱动主体包括伺服电机和行星减速机，伺服电机的输出端与行星减速机的输入端传动连接，所述行星减速的输出端则与芯轴传动连接。本实用新型刀爪运行轨迹为圆形，刀盘为圆缺形，刀库安装在数控机床上时不会对机头升降造成干涉，适用范围广且响应速度快，定位精度更高。定位精度更高。定位精度更高。


技术研发人员：彭子平 陈超 王方
受保护的技术使用者：江苏德速智能机械股份有限公司
技术研发日：2020.12.11
技术公布日：2022/4/6