双链式刀库的制作方法

专利2023-10-31  102



1.本发明涉及机床技术领域,具体为一种双链式刀库。


背景技术:

2.链式刀库是加工中心的重要组成单元,可为加工中心提供多种刀具选择。随着不断增多的加工中心加工需求,链式刀库所能提供的刀具数量已逐渐难以满足加工作业需求,作为中小型加工中心的一种需求解决方案,双链式刀库由此产生。
3.现有双链式刀库中,链条在做回转运动的过程中,较易受床身震颤或在换刀工作情形下被外力抵推而产生晃动,从而产生较大的噪音,增大了链条的损坏几率。而若承载链条的支撑结构不够稳固,则可能产生进一步的晃动,加剧了链条毁损几率及噪声的产生。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的在于提供一种能够减少刀库中链条晃动的双链式刀库。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
6.本发明提供一种双链式刀库,包括:
7.一体成型的双链式刀库支架,所述双链式刀库支架包括垂直设置的两块支撑板,所述支撑板用于承载链式刀库组件;所述支撑板包括设置于所述支撑板顶部上的水平滚动面,以及设置于所述支撑板板周上的垂直滚动面;
8.两个链式刀库组件,两个所述链式刀库组件分别设置在各自的所述支撑板上,所述链式刀库组件包括链条,所述链条包括转动轴线相互垂直的垂直面滚动件和水平面滚动件,所述垂直面滚动件用于在所述垂直滚动面上滚动,所述水平面滚动件用于在所述水平滚动面上滚动。
9.根据上述的双链式刀库,所述链条包括链销,所述垂直面滚动件设置在所述链销上且同轴;在所述链销的顶端上设置有轴座,所述水平面滚动件设置在所述轴座上。
10.根据上述的双链式刀库,在所述链销上设置有两个垂直面滚动件,所述两个垂直面滚动件包括一上球轴承和一下球轴承,所述上球轴承位于所述链销的顶端所在一侧,所述下球轴承位于所述链销的底端所在一侧。
11.根据上述的双链式刀库,所述链式刀库组件还包括导向盘及链轮组件,所述导向盘设置在所述支撑板一板边位置处;所述链轮组件包括链轮安装座及安装在所述链轮安装座上的链轮,所述链轮安装座设置在所述支撑板另一板边位置处;所述链条套设于所述链轮及所述导向盘上,所述链轮与所述链条啮合。
12.根据上述的双链式刀库,在所述支撑板的一板边位置处开设有安装避位;所述导向盘设置在所述安装避位中。
13.根据上述的双链式刀库,所述导向盘具有弧形本体,所述弧形本体上设置有两个分别用于供两个所述垂直面滚动件滚动的滚动轨,所述滚动轨沿所述弧形本体的周向延伸设置;两个所述滚动轨分别位于所述弧形本体周向上的弧形边位置处。
14.根据上述的双链式刀库,所述链条包括第一链节和第二链节,所述链销设置在所述第一链节与所述第二链节之间;
15.所述第一链节包括一第一链节板体,所述链销位于所述第一链节板体的两端侧;所述第一链节板体位于两个所述垂直面滚动件之间,所述第一链节板体的两端侧开设有供所述第二链节相对所述第一链节在预设角度内摆动的链节连接避空;
16.所述第二链节包括一第二链节板体,所述第二链节板体包括具有销孔的链节连接部,所述链节连接部位于所述链节连接避空中,所述链销穿接于所述销孔中。
17.根据上述的双链式刀库,在所述弧形本体的外弧面上开设有用于为所述第一链节提供导向的浅弧形导向槽,所述浅弧形导向槽位于两个所述滚动轨之间;
18.在所述浅弧形导向槽中开设有用于为所述第二链节提供导向的深弧形导向槽;
19.所述浅弧形导向槽、所述深弧形导向槽的槽体均沿所述弧形本体的周向延伸设置。
20.根据上述的双链式刀库,所述链轮安装座包括直角板,所述直角板的一直角边板面固定设置在所述支撑板的侧边上,另一直角边板的板面与所述水平滚动面平行,所述链轮设置在所述另一直角边板上。
21.根据上述的双链式刀库,所述水平滚动面上还设有安装台阶,所述安装台阶上设置有导向板,所述导向板位于所述链轮安装座与所述导向盘之间;
22.所述导向板包括朝向所述链条设置方向的导向面,在所述导向面上开设有直线型导向槽,所述直线型导向槽的槽体自靠近所述链轮安装座所在的一侧向靠近所述导向盘所在的一侧延伸设置,所述直线型导向槽的槽宽大于所述轴座及所述水平面滚动件在轴向上的最大横截长度。
23.本发明的工作原理:
24.本发明提供的双链式刀库利用一体成型的双链式刀库支架为链式刀库组件提供相对稳定的安装结构,减小链条因所安装结构产生晃动的几率。同时,链式刀库组件中的链条链销上设置有垂直面滚动件和水平面滚动件,且所述垂直面滚动件的转动轴线与所述水平面滚动件的转动轴线垂直,在换刀工作情形下,所述链条遭受横向力,由设置的垂直面滚动件进行缓冲,减轻链条产生的晃动。由此,降低了刀库部件损坏的几率,且减少了因碰撞产生的噪音。
25.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
26.相对传统的双链式刀库,本发明提供的双链式刀库中的链条使用寿命更长,产生的噪音小,安装及后期的维护相对简单。
附图说明
27.图1为本发明提供的双链式刀库在一实施方式下的立体结构示意图;
28.图2为本发明提供一体成型的链式刀库支架在一实施方式下立体结构示意图;
29.图3为本发明提供的双链式刀库在一实施方式下卸除一支撑板上链条后的立体结构示意图;
30.图4为本发明提供的链式刀库组件中的链条与链式刀库支架的装配关系结构示意图;
31.图5为本发明提供的链式刀库组件中的链条与导向盘的装配关系结构示意图。
32.附图标记说明:
33.双链式刀库1;
34.双链式刀库支架11;支撑板111;水平滚动面1111;垂直滚动面1112;安装台阶1113;横梁托顶板112;底板113;安装避位114;
35.链式刀库组件12;链条121;链销1211;第一链节1212;第二链节1213;垂直面滚动件1214;轴座1215;水平面滚动件1216;刀具卡爪1217;刀杆1218;导向盘122;弧形本体1221;滚动轨1222;浅弧形导向槽1223;深弧形导向槽1224;链轮组件123;链轮1231;链轮安装座1232;导向板124;直线型导向槽1241。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
37.需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件时,其可以是直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,其可以是直接连接到另一个元件或者也可以存在居中元件。当元件被称为“安装于”另一个元件时,其可以是直接安装在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。
38.此外,还需要理解的是,实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、中间......)仅用于解释在某一特定姿态(如图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应的随之改变;“第一”、“第二”等术语,是为了区分不同的结构不见。这些术语仅为了便于描述本发明的简化描述,不能理解为对本发明的限制。
39.本发明提供的双链式刀库主要应用于加工中心光机中,通过对双链式刀库支架及链式刀库组件的改进,提高链条在做回转运动过程中的稳定性,利于降低刀库部件如链条、支架等的损坏几率,减少噪音的产生。
40.参见图1至图5,展示了本发明提供的双链式刀库在一实施方式下的示例性具体结构。所述双链式刀库1主要包括双链式刀库支架11和两个链式刀库组件12,两个链式刀库组件12分别设置在所述双链式刀库支架11的相应位置处。
41.如图2所示,所述双链式刀库支架11为一体成型支架,包括两个支撑板111以对所述链式刀库组件12进行支撑,也即所述支撑板111用于承载所述链式刀库组件12。所述支撑板111包括设置于顶部上的水平滚动面1111以及设置于板周上的垂直滚动面1112,所述水平滚动面1111与所述垂直滚动面1112相互垂直。此处,在所述支撑板111的顶边依次设置有安装避位114及水平滚动面1111。可以理解的是,所述水平滚动面1111主要用于承载所述链式刀库组件12中的链条121,以支持所述链条121在所述支撑板111的一高度上做回转运动。
42.所述双链式刀库支架11具体可包括底板113及垂直设置在所述底板113上的两个支撑板111,在所述两个支撑板111之间设置有一横梁托顶板112,所述横梁托顶板112的顶边用于与加工中心光机横梁托板的板面安装连接,从而与之形成固定装配。所述两个支撑
板111与所述横梁托顶板112二者的板面优选为平行设置,以支持所述两个支撑板111上的链式刀库组件12能够在空间上形成相对平行的关系,而所述横梁托顶板112与所述支撑板111之间平行则可保证所述链式刀库组件12做回转运动的工作空间。
43.所述水平滚动面1111水平设置,而所述安装避位114呈直角缺口结构。在所述水平滚动面1111的中部还可设置一用于安装其他部件如导向板等的安装台阶1113。
44.所述底板113、所述横梁托顶板112及两个支撑板111一体成型,使得整个支架具备较好的抗变形及抗断裂特性,使得双链式支架结构更具稳定性,且利于支架所支撑的两个链式刀库组件12的一致性设置。
45.所述链式刀库组件12包括链条121,所述链条121包括转动轴线相互垂直的垂直面滚动件1214和水平面滚动件1216,所述垂直面滚动件1214用于在所述垂直滚动面1112上滚动,所述水平面滚动件1216用于在所述水平滚动面1111上滚动。
46.具体地,所述链式刀库组件12还可包括链条121、导向盘122及链轮组件123,三者均安装设置在所述支撑板111的顶边上。
47.所述链条121可包括链销1211及由链销1211实现连接的第一链节1212及第二链节1213,也即链销1211设置在所述第一链节1212与所述第二链节1213之间,且所述第一链节1212和所述第二链节1213交替设置。在所述链销1211上设置有垂直面滚动件1214,所述垂直面滚动件1214与所述链销1211同轴,主要用于在所述支撑板111板体周向的垂直面上滚动,也即所述垂直滚动面1112上滚动。在所述链销1211的顶端上设置有轴座1215,而在所述轴座1215上设置有水平面滚动件1216,所述水平面滚动件1216与所述垂直面滚动件1214二者的转动轴线垂直。所述水平面滚动件1216主要用于在所述水平滚动面1111上滚动,所述水平面滚动件1216的转动轴线设置为与所述水平滚动面1111平行。在所述链条121做回转运动时,所述链条121沿所述水平滚动面1111的水平周缘绕所述安装台阶1113滚动。
48.如图4和图5所示,在所述链销1211上设置有两个垂直面滚动件1214,而两个垂直面滚动件1214具体分别为上球轴承(图4、图5中位于高处的垂直面滚动件1214)和下球轴承(图4、图5中位于低处的垂直面滚动件1214),上球轴承位于所述链销1211的顶端所在一侧,所述下球轴承位于所述链销1211的底端所在一侧。
49.所述第一链节1212和所述第二链节1213的链节均呈板体,二者的板面均与所述链销1211的轴线平行设置,该板体结构的设置有利于降低链条121在做回转运动过程中产生晃动的几率。在所述第一链节1212和所述第二链节1213上均设有刀具卡爪1217,以利用所述刀具卡爪1217夹持固定刀杆1218。可以理解的是,所述刀具卡爪1217设置在链节板体背向所述支撑板111的一侧。
50.所述第一链节1212包括一第一链节板体,所述链销1211位于所述第一链节板体的两端侧。所述第一链节板体位于所述上球轴承与所述下球轴承之间,同时,所述第一链节板体的两端侧开设有供所述第二链节相对所述第一链节在预设角度内摆动的链节连接避空。同理,所述第二链节1213包括一第二链节板体,所述第二链节板体包括具有销孔的链节连接部,所述链节连接部位于所述链节连接避空中,所述链销1211穿接于所述销孔中。
51.所述导向盘122用于对所述链条121进行转向导向,其安装固定在所述安装避位114上。所述导向盘122具有弧形本体1221,所述弧形本体1221的外弧面上设有用于供垂直面滚动件1214滚动的滚动轨1222,所述滚动轨1222沿所述弧形本体1221的周向延伸设置,
也即所述滚动轨1222的滚动接触面同样呈弧形,相应地,所述垂直面滚动件1214沿所述滚动轨1222滚动上所形成的轨迹呈弧线。如图5所示,在所述弧形本体1221的外弧面上开设有用于为第一链节1212提供导向的浅弧形导向槽1223,所述浅弧形导向槽1223位于两个所述滚动轨1222之间。在所述浅弧形导向槽1223中开设有用于为所述第二链节1213提供导向的深弧形导向槽1223,所述浅弧形导向槽1222、所述深弧形导向槽1223的槽体均沿所述弧形本体1221的周向延伸设置。利用设置的所述浅弧形导向槽1222、所述深弧形导向槽1223,可避免所述第一链节1212和所述第二链节1213在换向转动过程中,链节本体与所述导向盘122发生碰撞的情形。可以理解的是,所述浅弧形导向槽1222、所述深弧形导向槽1223的深浅设置,可视回转半径的大小设置。
52.所述链轮组件123与所述链条121啮合,用于带动所述链条121做回转运动,安装固定在所述支撑板111的一侧板上,且位于所述导向盘122设置位置的板体对侧。具体地,所述链轮组件123可包括链轮1231及链轮安装座1232,所述链轮1231转动安装在所述链轮安装座1232上。
53.所述链轮1231包括上链齿轮盘、下链齿轮盘及连接盘,所述连接盘设置在所述上链齿轮盘与下链齿轮盘之间,三者同轴设置。所述连接盘具有与所述导向盘122的弧形本体结构类似的盘体结构,也即所述连接盘的圆周盘体上开设有浅环形导向槽,并在浅环形导向槽的槽体中进一步开设有深环形导向槽,所述浅环形导向槽的作用对应所述浅弧形导向槽1222,所述深环形导向槽的作用对应所述深弧形导向槽1223。此处,所述链轮1231的链齿齿槽与所述垂直面滚动件1214形成啮合,以带动与所述垂直面滚动件1214同轴的链销1211,从而带动相应的链节移动,进而带动整个链条121做回转运动。
54.所述链轮安装座1232可包括一直角板,所述直角板的一直角边的板面,而与之垂直的另一直角边板面与所述水平滚动面1111平行,且所述链轮1231设置在该直角边板面上。可以理解的是,在所述直角板上还可设置一肋板,以形成对两个直角边的板面的支撑,增加了所述链轮安装座1232的结构强度,降低所述链轮1231在转动过程中给链条12、双链式刀库支架11带来的震动,从而有助于提升链条12的使用寿命。
55.可以理解的是,在所述链轮组件123中还可包括多个轴承及转动连接件、连接轴杆及螺母等,在此便不再展开叙述。
56.在本发明中,所述双链式刀库1还可包括导向板124,所述导向板124设置在链轮组件123与所述导向盘122之间。所述导向板124可包括朝向所述链条121设置方向的导向面,在所述导向面上开设有直线型导向槽1241,所述直线型导向槽1241的槽体自靠近所述链轮安装座1232所在的一侧向靠近所述导向盘122所在的一侧延伸设置,所述直线型导向槽1241的槽宽大于所述轴座1215及所述水平面滚动件1216在轴向上的最大横截长度,也即如图4所展示的,在平行于所述水平面滚动件1216的轴向方向上,所述轴座1215及所述水平面滚动件1216在所述直线型导向槽1241的槽底上的投影长度小于所述直线型导向槽1241的槽体宽度,从而保证所述轴座1215及所述水平面滚动件1216能够在所述链条121做回转运动的过程中,顺畅地经过导向板124设置段。同时,所述直线型导向槽1241的槽体还可对所述链销1211进行导向,以保证所述链条121的各个链节位置相对稳定。
57.本发明提供的双链式刀库利用一体成型的双链式刀库支架为链式刀库组件提供相对稳定的安装结构,减小链条因所安装结构产生晃动的几率。同时,链式刀库组件中的链
条链销上设置有垂直面滚动件和水平面滚动件,且所述垂直面滚动件的转动轴线与所述水平面滚动件的转动轴线垂直,在换刀工作情形下,所述链条遭受横向力,由设置的垂直面滚动件进行缓冲,减轻链条产生的晃动。由此,降低了刀库部件损坏的几率,减少了噪音的产生,且延长了链条的使用寿命。
58.相对传统的双链式刀库,本发明提供的双链式刀库中的链条使用寿命更长,产生的噪音小,且安装简单。而在垂直滚动件和/或水平面滚动件遭受磨损时,直接更换链销即可,维护及维修均十分简单。
59.此外,相对于链条在竖向平面内做回转运动的链式刀库存在占用空间较大且换刀速度较慢的困境而言,本发明提供在水平面内做回转运动的链条更适合满足中小型化加工中心的空间要求及快速换刀的需求。
60.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
61.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种双链式刀库,其特征在于,包括:一体成型的双链式刀库支架,所述双链式刀库支架包括垂直设置的两块支撑板,所述支撑板用于承载链式刀库组件;所述支撑板包括设置于所述支撑板顶部上的水平滚动面,以及设置于所述支撑板板周上的垂直滚动面;两个链式刀库组件,两个所述链式刀库组件分别设置在各自的所述支撑板上,所述链式刀库组件包括链条,所述链条包括转动轴线相互垂直的垂直面滚动件和水平面滚动件,所述垂直面滚动件用于在所述垂直滚动面上滚动,所述水平面滚动件用于在所述水平滚动面上滚动。2.根据权利要求1所述的双链式刀库,其特征在于,所述链条包括链销,所述垂直面滚动件设置在所述链销上且同轴;在所述链销的顶端上设置有轴座,所述水平面滚动件设置在所述轴座上。3.根据权利要求2所述的双链式刀库,其特征在于,在所述链销上设置有两个垂直面滚动件,所述两个垂直面滚动件包括一上球轴承和一下球轴承,所述上球轴承位于所述链销的顶端所在一侧,所述下球轴承位于所述链销的底端所在一侧。4.根据权利要求1所述的双链式刀库,其特征在于,所述链式刀库组件还包括导向盘及链轮组件,所述导向盘设置在所述支撑板一板边位置处;所述链轮组件包括链轮安装座及安装在所述链轮安装座上的链轮,所述链轮安装座设置在所述支撑板另一板边位置处;所述链条套设于所述链轮及所述导向盘上,所述链轮与所述链条啮合。5.根据权利要求4所述的双链式刀库,其特征在于,在所述支撑板的一板边位置处开设有安装避位;所述导向盘设置在所述安装避位中。6.根据权利要求4所述的双链式刀库,其特征在于,所述导向盘具有弧形本体,所述弧形本体上设置有两个分别用于供两个所述垂直面滚动件滚动的滚动轨,所述滚动轨沿所述弧形本体的周向延伸设置;两个所述滚动轨分别位于所述弧形本体周向上的弧形边位置处。7.根据权利要求6所述的双链式刀库,其特征在于,所述链条包括第一链节和第二链节,所述链销设置在所述第一链节与所述第二链节之间;所述第一链节包括一第一链节板体,所述链销位于所述第一链节板体的两端侧;所述第一链节板体位于两个所述垂直面滚动件之间,所述第一链节板体的两端侧开设有供所述第二链节相对所述第一链节在预设角度内摆动的链节连接避空;所述第二链节包括一第二链节板体,所述第二链节板体包括具有销孔的链节连接部,所述链节连接部位于所述链节连接避空中,所述链销穿接于所述销孔中。8.根据权利要求7所述的双链式刀库,其特征在于,在所述弧形本体的外弧面上开设有用于为所述第一链节提供导向的浅弧形导向槽,所述浅弧形导向槽位于两个所述滚动轨之间;在所述浅弧形导向槽中开设有用于为所述第二链节提供导向的深弧形导向槽;所述浅弧形导向槽、所述深弧形导向槽的槽体均沿所述弧形本体的周向延伸设置。9.根据权利要求4所述的双链式刀库,其特征在于,所述链轮安装座包括直角板,所述直角板的一直角边板面固定设置在所述支撑板的侧边上,另一直角边板的板面与所述水平滚动面平行,所述链轮设置在所述另一直角边板上。
10.根据权利要求4所述的双链式刀库,其特征在于,所述水平滚动面上还设有安装台阶,所述安装台阶上设置有导向板,所述导向板位于所述链轮安装座与所述导向盘之间;所述导向板包括朝向所述链条设置方向的导向面,在所述导向面上开设有直线型导向槽,所述直线型导向槽的槽体自靠近所述链轮安装座所在的一侧向靠近所述导向盘所在的一侧延伸设置,所述直线型导向槽的槽宽大于所述轴座及所述水平面滚动件在轴向上的最大横截长度。

技术总结
本发明公开一种双链式刀库,涉及机床技术领域。所述双链式刀库包括:一体成型的双链式刀库支架及两个链式刀库组件,双链式刀库支架包括垂直设置的两块支撑板,支撑板包括设置于所述支撑板顶部上的水平滚动面,以及设置于所述支撑板板周上的垂直滚动面;两个所述链式刀库组件分别设置在各自的所述支撑板上,所述链式刀库组件包括链条,所述链条包括转动轴线相互垂直的垂直面滚动件和水平面滚动件,所述垂直面滚动件用于在所述垂直滚动面上滚动,所述水平面滚动件用于在所述水平滚动面上滚动。本发明提供的双链式刀库能够减少刀库中链条晃动,降低链条损坏的几率。降低链条损坏的几率。


技术研发人员:皮金峰 周波 段周波 黄嘉颖 熊东亮
受保护的技术使用者:深圳市创世纪机械有限公司
技术研发日:2022.07.19
技术公布日:2022/11/1
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