[实用新型]龙门加工中心自动换头头库机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及龙门加工中心技术领域，具体涉及一种龙门加工中心自动换头头库机构。

背景技术

我国许多重要行业，如发电设备(水电、风电、核电)、航空、航天、船舶、汽车制造业都需要高精、大型数控龙门装备。大型龙门加工中心是现代装备制造业的急需设备，随着我国经济的不断成长，国家越来越重视重型龙门加工中心项目相关行业的发展。目前机械制造业广泛应用的龙门式五面体加工中心。自动换头头库机构，为龙门五面体加工中心的关键部件，该结构的合理与否，直接影响整个机床的加工范围、加工效率和零件的加工精度，而加工精度正是影响机床的应用范围的主要因素。

随着制造业的高速发展，风电船舶叶片、大型柴油机体等大型复杂零件的加工通常需要很多自动分度附件头，因此对自动附件头头库的容量的要求也越来越高。龙门五面体加工中心的头库必需具有合理的布局、较高的自动化程度、高精度以及良好的可靠性。

自动头库是与机床相对独立的的部件，是机床的重要部件之一。它在很大程度上决定了机床的加工效率、加工范围、精度和精度保持性，同时还能够减轻工人劳动强度，提高机床自动化程度，也是保证机床加工精度的最重要因素之一。

而现代龙门五面体加工中心设计使用的自动头库主要有：安装在工作台后面、安装在立柱正面或者侧面的伺服头库。

固定在工作台后部：此种结构由于受自动头库安装在工作台面的，受台面及两立柱之间宽度的的影响，头库容量有一定的限制，而且影响机床的X轴方向的加工范围。头库跟着工作台面移动，长时间的定位精度会受到影响，故头库需要定期调整。此外，对于一些有高压冷却的加工中心，由于在加工范围内切削液飞溅，因此头库的密封要求比较高，这样就降低了自动头库的可靠性。

安装在立柱正面：自动头库安装在立柱面上，一般分给上下两层，上面一层为附件头罩，下面一层为直角洗头或者万能铣头。通过驱动Y轴拖板和Z轴方滑枕定位到头库位置进行自动换头。头库通过气缸或者液压驱动头罩支架移动或者翻转来实现头罩和附件头的交替转换。由于受立柱面大小的影响，故头库只能容纳头罩和一个附件头，这样就大大缩小了加工中心的加工范围，再者立柱面安装了头库加大了加工中心全防护的安装难度，对机床Y轴方向加工范围有所影响。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种龙门加工中心自动换头头库机构，其独立于机床主体之外、相对独立的伺服电机驱动，头库的容量大大的加大，能够满足复杂工件的加工需要，提高了加工效率、减轻工人劳动强度、提高了机床自动化程度、提升了设备的档次。

实现本实用新型的技术方案如下：

龙门加工中心自动换头头库机构，包括与机床独立设置的头库库身、设置在头库库身上端面左侧并能够纵向运动的多个头库支架，以及推动头库支架运动的推动机构，在所述头库支架一侧的头库库身上设置有能够横向运动的小车，以及驱动小车运动的驱动装置。

所述头库库身上端面左侧设有多个纵向导轨，在每个头库支架的底部均设置有与纵向导轨相配合的滑块，所述小车上纵向设置有与纵向导轨相同的导轨，所述导轨与纵向导轨处于同一水平面且导轨安装开档宽度相同。通过推动机构能够将头库支架从纵向导轨上推到小车的导轨上，同时也能够将头库支架从小车的导轨上拉回到纵向导轨上。

所述驱动装置包括横向设置在头库库身上端面右侧的滚珠丝杠、设置在小车底部与滚珠丝杠配合的螺母，以及设置在滚珠丝杠一端驱动滚珠丝杠转动的驱动电机；驱动电机驱动滚珠丝杠转动，从而带动固定在小车底部的螺母以及小车一起往复运动。同时采用滚珠丝杠、螺母的传动，大大提高了定位精度。

为了使小车能够平稳的往复运动，在所述头库库身上端面右侧设置有横向导轨，在小车的底部设置有与横向导轨配合的横向滑块，小车横向滑块能够在横向导轨上往复运动，保证小车的运行精度和平稳性。

所述推动机构为气缸，气缸的活塞杆顶端固定连接有连接块，连接块上设置有卡槽，在所述的小车一侧固定设置有挡块，所述挡块上设置有与所述卡槽相配合的卡持部，所述卡持部能够在卡槽内横向运动。当头库支架在纵向导轨上时，连接块上的卡槽是与挡块上的卡持部是配合在一起的，从而气缸活塞杆能够推动头库支架运动到小车上并到位，驱动电机驱动滚珠丝杠转动将小车以及小车上的头库支架一起运走，此时连接块上的卡槽与挡块上的卡持部分开；而在需要收回头库支架时，小车以及小车上的头库支架，在驱动电机驱动滚珠丝杠转动的作用下往回运动到连接块位置，并使连接块上的卡槽是与挡块上的卡持部配合在一起，气缸活塞杆收回将头库支架收回。