本發明涉及加工中心技術領域，尤其是涉及一種刀庫。本發明還涉及一種具有上述刀庫的加工中心。

背景技術：

加工中心的全稱為數控加工中心(cnc)，是在數控銑床的基礎上做出的進一步的改進，具體而言，加工中心是在數控銑床的基礎上加裝有刀庫和自動換刀系統。加工中心能夠實現工件在一次裝夾后，機床的控制系統控制機床在不同工序間自動選擇和交換刀具，變換主軸轉速、進給速度及其他輔助功能。上述過程是通過機床的控制系統按照事先編制好的數控程序自動進行的。加工中心能夠實現的工藝包括完成工件上銑、鎖、鉆、攻絲等。且上述的工藝只需要一次裝夾，故省去了工件的多次定位裝夾、工裝調整等其他的輔助工作時間。同時也省去了工件在每個工序之間的周轉時間。因此加工中心具有生產效率高的優勢。

加工中心自動換刀裝置有兩種形式：有機械手換刀和無機械手換刀。其中，有機械手換刀是指，由機械手把刀庫上的刀具送到主軸上，再把主軸上已用過的刀具還送到刀庫上。換刀時間短，但其機械結構比較復雜。無機械手換刀是指，直接在刀庫和主軸之間換刀。通過刀庫與主軸之間一者或者兩者的移動，先將用過的到送到刀庫中，隨后刀庫旋轉，再從刀庫中取出新刀。綜上，在有機械手換刀方式的加工中心上，在送舊刀換新刀之間的選刀過程，是通過移動刀庫或者移動機械手；在無機械手換刀方式的加工中心上，選刀過程中刀庫需要移動。現有技術中本領域內的小型加工中心(刀具的數量小于10把)采用無機械手換刀方式，中到大型的加工中心(中型加工中心刀具的數量在10－64把，大型加工中心刀具的數量可以達到100－200把)采用有機械手換刀方式。這是由于中大型的加工中心的刀具數量也相應增加，從而刀庫的尺寸較大，此時通過移動刀庫的位置來切換刀具會出現多種問題，如運行不平穩。所以中大型加工中心使用機械手換刀以避免上述問題。但是，機械手本身的價格昂貴，使用中的保養費用也高。

現有的刀庫主要是兩種形式：盤形刀庫和鏈式刀庫。盤形刀庫內存儲的刀具數量為32把以下，因為如果刀具進一步增加，圓盤的直徑會太大，此時不僅換刀的時間長，刀庫的轉動慣量也大。如果需要存放刀具的數量多，則使用鏈式刀庫。圖1示出了目前較為先進的一種大型加工中心所使用的鏈式刀庫。

但是，以圖1中的鏈式刀庫為例，刀具直接放置的部分，即刀架部分通常為爪形，這種結構不適合放置體積、重量較大的刀具，如多孔鉆。因為此時容易出現轉動不平穩的現象。

鑒于上述情況，本申請的目的在于提供一種適用于中大型加工中心的、主要采用無機械手換刀方式的刀庫，使其能夠存放數量較多的刀具，同時還能夠存放單個重量較大的刀具。

基于此，本發明提供了一種刀庫及具備該刀庫的加工中心以解決上述的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種刀庫，以緩解現有技術中的刀庫運行不平穩的技術問題，鑒于此，以解決現有的刀庫中不能放置重量大的刀具，不能實現重量大的刀具在加工中心上自動換刀，尤其是不能在加工中心上自動更換多軸器。本發明的另一目的在于提供一種加工中心。

本發明提供的刀庫，包括保持刀具的刀架和傳送線，所述刀架位于所述傳送線上，所述傳送線圍成閉環；所述刀架放置在所述傳送線上方，在所述傳送線的帶動下實現刀具的位置交換。

進一步的，所述傳送線包括第一軌道和第二軌道，所述第一軌道和所述第二軌道交叉設置，所述第一軌道和所述第二軌道的高度不同；在所述第一軌道和所述第二軌道的交叉點處設置有換向機構，所述換向機構將所述刀架在所述第一軌道和所述第二軌道之間切換位置。

進一步的，所述換向機構包括托板、滾輪和托板驅動裝置，所述托板驅動裝置驅動所述托板升降；所述滾輪設置在所述托板上側，所述滾輪的轉軸的兩端和所述托板連接；所述刀架放置在所述滾輪時，能夠與所述滾輪之間產生摩擦力，所述滾輪的轉軸方向與所述第一軌道一致，所述滾輪的傳動方向與所述第二軌道一致。

進一步的，所述托板驅動裝置為氣缸，所述氣缸的伸縮端和所述托板連接。

進一步的，所述刀架包括支座，所述支座與所述傳送線之間設置有傳動鏈。

進一步的，所述傳動鏈為倍速鏈。

進一步的，還包括止動機構，所述止動機構設置在所述刀架的下方，所述止動機構包括止動氣缸，所述止動氣缸的伸出端的端部設置有止動滾輪。

進一步的，還包括機架，所述傳送線設置在所述機架上，所述機架設置有高度調整機構，所述高度調整機構用于調整所述傳送線與地面之間的距離。

進一步的，所述傳送線上設置有位置監測裝置。

本發明提供的所述刀庫具有如下的效果：刀庫的刀架用于保持刀具，即平時刀具穩固的放置在刀架上，換刀時刀具能夠被主軸取下。刀庫的傳送線用于傳遞刀架及刀具，刀具沿著傳送線所圍成的形狀穩定運行。刀架放置在傳送線上方，刀架受到垂直與傳送線支持力，傳送線相對于地面水平設置，刀架的重心處所受的重力和支持力的作用線重合。傳送線在正常工作時近似勻速運動，因此刀架不容易出現振動，刀架的運行平穩，此時可以裝載質量大的刀具。而現有技術中使用卡爪夾持刀具，卡爪和刀具均為外伸部分，在轉動時刀具容易出現振動，尤其是刀具重量較大的時候，振動現象將更加明顯。

進一步的效果，傳送線包括第一軌道和第二軌道，第一軌道和第二軌道交叉設置。通過第一軌道和第二軌道將傳送線圍成閉環。第一軌道和第二軌道的高度不同。在第一軌道和第二軌道的交叉點處設置有換向機構，換向機構將刀架在第一軌道和第二軌道之間切換位置?，F有技術中，刀具的傳送線圍成閉環，這一閉環包括轉彎處。在封閉軌道的轉彎處，刀具將受到向心力的作用，導致刀具不平穩。尤其是重量大的刀具，這一現象將更加明顯。本申請的刀庫，為了在轉彎處使刀具平穩，不是讓刀具自身作旋轉運動，而是在轉彎處將刀具拖舉起或者下放，移動到另一軌道上。將旋轉的運動轉化為平移。

進一步的效果，傳送線使用鏈傳動，即使刀具的重量過大也幾乎不會出現打滑的問題。

進一步的效果，刀庫還包括止動機構，止動機構用于使傳送線在任一時刻停下或者暫停。在取舊刀、換新刀的過程中，在出現故障或者檢修時均可能需要使傳送線暫停。

進一步的效果，刀庫的機架設置有高度調整機構，高度調整機構用于調整傳送線與地面之間的距離，以適應多種換刀主軸。

進一步的效果，傳送線上設置有位置監測裝置，在能夠實現自動運行的刀庫上，刀架的位置是需要檢測的數據。因此，本申請的刀庫能自動完成在整個換刀過程。

本發明提供的加工中心，包括主軸和上述的刀庫，所述主軸為立式主軸，所述傳送線水平設置。

由于刀庫具有上述技術效果，具有刀庫的加工中心也應具有相應的技術效果。

基于此，本發明較之原有技術，具有能夠放置重量大的刀具，并能夠使上述刀具自動換刀的優點，進而能夠在加工中心上自動更換多軸器，并且在整個換刀過程中不容易出現振動的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的刀庫整體示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1中的換向機構的局部放大示意圖；

圖4為圖1的仰視角度的立體示意圖；

圖5為倍速鏈的的結構示意圖；

圖6為倍速鏈的其中一節的結構示意圖；

圖7刀架的結構示意圖；

圖8為加工中心的示意圖。

標記：10－刀架；11－架體；12－支座；13－刀具；20－傳送線；21－第一軌道；22－第二軌道；23－倍速鏈鏈輪；30－換向機構；31－托板；32－滾輪；40－止動氣缸；41－止動滾輪；50－機架；51－高度調整機構；60－刀庫；61－立式主軸。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，如出現術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等，其所指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，如出現術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，如出現術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例

本發明的核心是提供一種刀庫，適用于中大型加工中心的、主要采用無機械手換刀方式的刀庫，使其能夠存放數量較多的刀具，同時還能夠存放單個重量較大的刀具，尤其是能夠在加工中心上使用多軸器。借助加工中心中的換刀結構，使重量大的刀具也能夠自動換刀。并且在上述換刀過程中不容易出現振動的問題。

圖1為本發明實施例提供的刀庫整體示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1中的換向機構30的局部放大示意圖；圖4為圖1的仰視角度的立體示意圖；圖7刀架10的結構示意圖。

如圖1－圖3、圖7所示，在本實施例中提供了一種刀庫，所述刀庫包括保持刀具的刀架10和傳送線20，所述刀架10位于所述傳送線20上，所述傳送線20圍成閉環；所述刀架10放置在所述傳送線20上方，在所述傳送線20的帶動下實現刀具13的位置交換。

在上述實施例的基礎上，進一步的，所述傳送線20包括第一軌道21和第二軌道22，所述第一軌道21和所述第二軌道22交叉設置，所述第一軌道21和所述第二軌道22的高度不同；在所述第一軌道21和所述第二軌道22的交叉點處設置有換向機構30，所述換向機構30將所述刀架10在所述第一軌道21和所述第二軌道22之間切換位置。

在上述實施例的基礎上，進一步的，所述換向機構30包括托板31、滾輪32和托板31驅動裝置，所述托板31驅動裝置驅動所述托板31升降；所述滾輪32設置在所述托板31上側，所述滾輪32的轉軸的兩端和所述托板31連接；所述刀架10放置在所述滾輪32時，能夠與所述滾輪32之間產生摩擦力，所述滾輪32的轉軸方向與所述第一軌道21一致，所述滾輪32的傳動方向與所述第二軌道22一致。

在上述實施例的基礎上，進一步的，所述托板31驅動裝置為氣缸，所述氣缸的伸縮端和所述托板31連接。

在上述實施例的基礎上，進一步的，所述刀架10包括支座12，所述支座12與所述傳送線20之間設置有傳動鏈。

本申請的刀庫的一種實施例為：在主軸為立式主軸的立式加工中心上，刀庫的傳送線20水平設置。

刀架10包括架體11和支座12，架體11設置在支座12上，架體11上有刀具13放置孔或者槽。架體11與支座12固接，可以是可拆卸，也可以是一體成型的結構。支座12的一側用于連接放刀的架體11，另一側用于與傳送線20連接，需要傳送線20帶動其平移。

傳送線20為一閉環系統，刀架10在其上循環往復的平移。一種較佳的方式是：第一軌道21和第二軌道22分別為兩條，兩條第一軌道21平行設置，第二軌道22與第一軌道21垂直布置，或者接近垂直設置。

第一軌道21比第二軌道22長，第一軌道21的位置低于第二軌道22。

換向機構30包括托板31、滾輪32和托板31驅動裝置，托板31驅動裝置為氣缸。

托板31驅動裝置驅動托板31升降；滾輪32設置在托板31上側，滾輪32的轉軸的兩端和托板31連接；刀架10放置在滾輪32時，能夠與滾輪32之間產生摩擦力。滾輪32為條形滾輪32，其的長度方向與所述第一軌道21一致，所述滾輪32的傳動方向與所述第二軌道22一致。

當需要將刀架10從第一軌道21移動到第二軌道22時托板31被頂起，此時刀架10的支座12被拖在滾輪32上側，直接與滾輪32接觸。通過滾輪32轉動，帶動刀架10向第二軌道22上運行，由于滾輪32的傳動方向與第二軌道22一致，刀架10便移動到第二軌道22上。

圖5為倍速鏈的的結構示意圖；圖6為倍速鏈的其中一節的結構示意圖。如圖5－圖6所示，倍速鏈是現有的一種用于物料輸送的傳動鏈，目前常用在流水線上，其主要特點為以鏈條作為牽引和承載體輸送物料，倍速鏈鏈輪23可以采用普通的套筒滾子輸送鏈，也可采用其它特種形狀。倍速鏈可承載較大的載荷；輸送速度準確穩定，能保證精確的同步輸送。

如圖6所示，傳送線20上設置有凹槽，倍速鏈的一部分置于凹槽內。

在上述實施例的基礎上，進一步的，還包括止動機構，所述止動機構設置在所述刀架10的下方，所述止動機構包括止動氣缸40，所述止動氣缸40的伸出端的端部設置有止動滾輪41。

止動機構的工作過程是，當刀架10需要暫停時，為與其行進方向的止動氣缸40線處于伸出狀態，擋在刀架10的支座12前側。當刀架10碰上止動氣缸40的伸出端的止動滾輪41時，刀架10停止移動。

在上述實施例的基礎上，進一步的，還包括機架50，所述傳送線20設置在所述機架50上，所述機架50設置有高度調整機構51，所述高度調整機構51用于調整所述傳送線20與地面之間的距離。

本實施例還提供了一種加工中心，包括主軸和上述的刀庫60，所述主軸為立式主軸61，所述傳送線20水平設置。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。