[发明专利]一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置

说明书

本发明涉及一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，属于数控机床技术领域，包括：立柱、主轴组件、刀库组件、换刀机械手及刀具拉紧机构，立柱滑动连接在床身上；主轴组件滑动连接在立柱上且可放置两种直径不同的刀具；刀库组件位于主轴组件的一侧且固定在床身上，刀库组件可拆卸连接有两种直径不同的刀具；换刀机械手固定在刀库组件靠近主轴组件的一侧上且两端均为两个夹持端。本发明通过换刀机械手的两个夹持端同时夹持刀库组件上的刀具和主轴组件上的刀具，可以将主轴组件上的刀具和刀库组件上的刀具相互交换，从而完成数控机床的自动换刀工作，并在刀具交换过程中实现防错识别，提高双直径刀柄交换的可靠性。

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，特别涉及一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置。

背景技术

数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工的零件进行加工，主要的做法为把零件的加工工艺路程、工艺参数、刀具的运行轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。

目前，数控机床常需要加工复杂型面的零件，为了避免加工停机，常需要在线更换加工刀具，常用的刀具更换方法为：将刀库内的刀具进行数字编号，利用换刀机械手抓取加工主轴上的刀具，并将刀库中相应编号的刀具安装到主轴内，从而自动完成刀具切换，例如专利号为：YN114749972Z，名称为：一种具有自动换刀功能的数控机床；但是上述换刀方式需要具有六轴移动的机械手才能自主完成换刀，造成机械手制造成本较高；而且现有数控机床并未设置防错识别组件，导致机械手换刀后，机床无法判断换刀是否正确；此外，随着重点领域硬脆材料及复合材料的广泛使用，高档数控加工中心配置超声加工刀具用于多工序复杂零件的加工已成为发展趋势，常规刀具(常规直径)与超声刀具(超大直径)的高度集成实现不同类刀具的自动交换是机床智能化水平提高的关键技术方向。

因此，如何设计一种具有低成本且具备防错识别能力的数控机床自动换刀装置，以实现不同直径刀具的可靠性自动交换是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，解决现有数控机床换刀设备制作成本高且不具备换刀防错识别能力的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下，一种具有双位检测功能的数控机床自动换刀装置，数控机床包括床身，所述床身的冠状轴为X轴、垂直轴为Y轴、矢状轴为Z轴，包括：立柱、主轴组件、刀库组件、换刀机械手及刀具拉紧机构，

所述立柱沿所述Z轴方向滑动连接在所述床身上；所述主轴组件沿所述Y轴方向滑动连接在所述立柱上且沿所述Z轴方向延伸的一端端部具有主轴锥孔，所述主轴锥孔和所述主轴组件对应所述主轴锥孔外周侧的端部可放置直径不同的刀具；所述刀库组件位于所述主轴组件的一侧且固定在所述床身上，所述刀库组件内沿所述Y轴方向移动有可拆卸的两种直径不同的所述刀具；

所述换刀机械手固定在所述刀库组件靠近所述主轴组件的一侧上且沿所述X轴方向延伸的两端均为两个夹持端，所述换刀机械手的两个夹持端可分别夹持所述刀库组件上的所述刀具和所述主轴组件上的所述刀具并交换所述刀库组件上的所述刀具和所述主轴组件上的所述刀具；所述刀具拉紧机构固定在所述主轴锥孔内且其拉紧端可夹紧或者松开所述主轴组件上的所述刀具。

本发明的有益效果是：通过换刀机械手的两个夹持端同时夹持刀库组件上的刀具和主轴组件上的刀具，由于主轴组件可沿Y轴方向移动，当主轴组件与换刀机械手在X轴方向对齐后，立柱沿Z方向移动、刀具拉紧机构松开主轴组件上的刀具，此时，换刀机械手可夹持并交换刀库组件上的刀具和主轴组件上的刀具，随后拉紧机构夹持更换后的刀具，可完成数控机床的自动换刀工作，避免使用制作成本高、运维成本高的六轴机械手更换刀具，降低数控机床自动换刀装置的制作成本和后期的维护成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。