[发明专利]一种自动换刀加工设备

说明书

本发明涉及机械制造加工设备技术领域，公开了一种自动换刀加工设备，其中，包括：工作平台的上侧分别设有刀具库、加工机械手以及加工机构，所述加工机械手设于所述刀具库与所述加工机构之间，所述刀具库、所述加工机械手以及所述加工机构均受控连接于一控制台。通过使用本发明一种自动换刀加工设备，通过有效地对工件进行三维空间内的加工完成生产需求，缩短机械手换刀行程，在定位工件加工机构的位移、升降的条件下增大机械手的加工角度以及空间，刀具库的运行检测以及定点的影像采集避免刀具传送的错误，并且提高刀具提供的速度从而提高设备的利用率，节约生产成本，充分发挥出了机器人的优势，减少时间浪费，提高生产加工效率。

技术领域

本发明涉及机械制造加工设备技术领域，具体涉及一种自动换刀加工设备。

背景技术

众所周知，数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5~10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。

数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。

按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数，联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数，从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。

并且加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。

中国发明专利公开说明书CN103801969A，公开日为2014年05月21日，公开了一种基于快速自动换刀系统的数控加工中心。该发明公开了一种基于快速自动换刀系统的数控加工中心，包括机床本体、自动换刀系统、伺服驱动装置和控制系统，自动换刀系统包括自动换刀控制装置、电动升降台、水平旋转底座、盘式刀库和用于更换刀具的安装高度可调节式机械手，安装高度可调节式机械手中部下方设置有一根旋转轴，旋转轴上设有对安装高度可调节式机械手的安装高度进行调节的安装高度调节机构；自动换刀控制装置包括自动换刀控制器、旋转角度检测单元一、升降高度检测单元、旋转角度检测单元二、刀具型号输入单元、安装高度检测单元和数据存储单元。该发明对于智能化程度高、并且能够像现有技术中那般正常使用，仅仅只能缩短换刀时间，但是在更换刀具时相对位移常此以往会产生累计公差，并且刀具库的结构不佳对于刀具的定位检测环节也较为薄弱，一旦发生刀具更换错误会使加工工件完全报废，进一步的，该加工中心的其机械手的机构不佳，该6轴机器人只能做一些搬运、装配等简单工作，完全没有发挥出机器人的六维空间优势。

结合上述发明以及现有技术中对加工中心还存在如下问题，目前配合机器人的刀具库大都为固定式，需要机器人对每个刀具的原点进行定位拿取刀具，这会增大机器人的磨损、增大机器人的运行行程以及延长工件的加工时间。为了适应新形势下的发展要求，满足柔性生产需求，为此需研发设计一种适应性强、功能多样化、成本低的加工中心。可实现更为复杂的六维空间加工生产需求，促进我国加工行业技术的又一次改革创新。

发明内容

本申请提供一种自动换刀加工设备，用以解决现有技术中固定式的刀具库不能有效地与机器人配合，产生刀具库内换刀错误的缺陷，另一方面对于加工中心整体的结构不佳，导致机器人的磨损以及延长加工工件的时间的问题。