CN204430909U - 刀库 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刀库，包括座板、支架、刀具及至少二个供夹紧刀具用的刀夹。刀具包含柱形的刀柄及位于刀柄上的刀刃，支架的底端安装在座板上，刀夹安装在支架的顶端上。刀夹包含安装在支架之顶端上的本体及由本体沿座板的前后方向同向延伸出的悬空且可弹性变形的第一夹指及第二夹指，第一夹指及第二夹指之间形成供夹紧刀具用的夹紧区；在刀具沿第一夹指延伸的相反方向进入夹紧区时，刀具的刀柄先顶推第一夹指及第二夹指沿扩大夹紧区的方向产生弹性变形而允许该刀柄进入夹紧区内，则第一夹指及第二夹指在弹性复位下夹紧进入夹紧区内的刀柄，允许刀刃直径大于刀柄直径，还使刀具的轴向定位精确，同时，还使主轴的精准、刚性及转速更高。

Description

刀库

技术领域

本实用新型涉及数控加工领域，尤其涉及一种应用于手机零部件加工场合中所使用的小型精密刀库。

背景技术

随着经济的不断发展及社会的不断进步，为人们的生活提供各种各样的物质消费品，以满足人们的个性化追求，而电子设备就是诸多物质消费品中的一种。

其中，对于电子设备来说，例如手机、平板电脑、车载导航仪、MP4或电子书等，其上一般都带有如玻璃面板、玻璃衬板或者其它金属材质的零部件，为了使玻璃面板、玻璃衬板或其它金属材质的零部件更好地整合于电子设备中，故常常借助数控机床对这类零部件进行自动化加工，以满足玻璃面板、玻璃衬板或其它金属材质的零部件的各种复杂外形的工艺需求，因此，数控机床在对玻璃面板、玻璃衬板或其它金属材质的零部件进行加工场合中越来越受到企业的青睐。

众所周知，在数控机床中离不开刀具的使用，通过选择不同刀具与主轴上的夹头的配合以达到加工各种形状的零件的目的，因此，在数控机床上设置有用于存放刀具的刀具库却变得十分必要。

目前，在现有的刀具库，刀具存放方式是：刀具先装入标准刀把式刀柄内(如ISO、BT、HSK或KM等标准)，然后将带有刀具的标准刀把式刀柄放置在刀具库中；当主轴需要更换刀具时，主轴运动至刀具库，换取带有所需刀具的标准刀把式刀柄，完成各种加工。由于刀具放置于刀具库是需借助标准刀把式刀柄才能实现，且主轴也是通过与标准刀把式刀柄的配合才能实现刀具的更换目的，因此存在的不足有：1、带有标准刀把式刀柄的刀具的体积和重量很大，影响到刀具库对刀具的存放及主轴的旋转精度和旋转转速；2、刀具先装入标准刀把式刀柄，再由标准刀把式刀柄装入主轴，因而需要二次机械耦合，故连接刚度大大下降，对于小型零件的高精度的加工，加工性能达不到要求；3、刀具与标准刀把式刀柄叠加在一起，刀具到主轴的轴承位置的悬伸长度较长，刀具的加工刚性较低，不利于高速加工；4、标准刀把式刀柄装入主轴的配合，多采用单面锥度配合，机床的切削环境下，切削等微粒物容易落入到标准刀把式刀柄或主轴的锥面上，影响到标准刀把式刀柄与主轴的配合精度。

因此，急需要一种刀库来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能直接地对刀具进行夹持且能使夹持后的刀具能直接地装入主轴上的刀库。

为实现上述的目的，本实用新型提供了一种刀库，包括座板、支架、刀具及至少二个供夹紧所述刀具用的刀夹。所述刀具包含柱形的刀柄及位于所述刀柄上的刀刃，所述支架的底端安装在所述座板上，所述刀夹安装在所述支架的顶端上。所述刀夹包含安装在所述支架之顶端上的本体及由所述本体沿所述座板的前后方向同向延伸出的悬空且可弹性变形的第一夹指及第二夹指，所述第一夹指及第二夹指之间形成供夹紧所述刀具用的夹紧区；在所述刀具沿所述第一夹指延伸的相反方向进入所述夹紧区时，所述刀具的刀柄先顶推所述第一夹指及第二夹指沿扩大所述夹紧区的方向产生弹性变形而允许该刀柄进入所述夹紧区内，则所述第一夹指及第二夹指在弹性复位下夹紧进入所述夹紧区内的刀柄。

较佳地，所述第一夹指及第二夹指中至少一者朝靠近对方的方向延伸出伸入所述夹紧区内的凸出部。

较佳地，所述本体、第一夹指及第二夹指三者共同形成一体式结构。

较佳地，所述刀具至少有两个，且所述刀具的数量不超过所述刀夹的数量。

较佳地，所有刀具中至少一者的刀柄外径呈不相同的设置。

较佳地，本实用新型的刀库还包括变径套，所述变径套的外径与所有刀具中的刀柄外径最大的相同，且所述变径套呈过盈配合地套设于外径与该变径套的外径不同的刀柄上；在所述变径套沿所述第一夹指延伸的相反方向进入所述夹紧区内时，所述变径套先顶推所述第一夹指及第二夹指沿扩大所述夹紧区的方向产生弹性变形而允许该变径套进入所述夹紧区内，则所述第一夹指及第二夹指在弹性复位下夹紧进入所述夹紧区内的变径套。

较佳地，本实用新型的刀库还包括驱动器、气嘴及隔离罩，所述气嘴安装在所述支架与所述刀夹上的刀具相对应的位置处，或者所述气嘴安装在所述刀夹与该刀夹上的刀具相对应的位置处，所述驱动器安装在所述座板上，且所述驱动器驱使所述隔离罩盖合于所述座板上，盖合于所述座板上的隔离罩使所述刀夹上的刀具与外界相隔离，且所述支架位于所述隔离罩内。

较佳地，所述驱动器与所述隔离罩之间连接有隔离箱体，所述隔离箱体安装在所述座板上，所述驱动器安装在所述隔离箱体上，所述隔离罩通过一联接轴与所述隔离箱体枢接，所述驱动器通过所述联接轴驱使所述隔离罩呈转动地盖合于所述座板上。

较佳地，所述隔离箱体内置有齿条及齿轮，所述驱动器为直线驱动器，所述直线驱动器的输出端沿所述座板的前后方向做直线运动，且所述直线驱动器的输出端伸入所述隔离箱体内并与所述齿条连接，所述齿轮安装在所述联接轴上并与所述齿条啮合传动。

较佳地，所述座板的前侧及后侧均安装有供所述隔离罩碰撞定位的缓冲气帘。

与现有技术相比，在本实用新型的刀具沿第一夹指延伸的相反方向进入夹紧区时，此时的刀具的刀柄先顶推第一夹指及第二夹指沿扩大夹紧区的方向产生弹性变形，从而允许该刀柄进入夹紧区内，则第一夹指及第二夹指在弹性复位下夹紧进入夹紧区内的刀柄，实现“刀具的刀柄以侧推的方式进出夹紧区，并由第一夹指及第二夹指借助弹性变形力夹紧进入夹紧区内的刀具的刀柄”之目的，故使得刀具的刀刃直径允许大于刀柄直径，且刀具的轴向定位准确。同时，本实用新型的刀库对刀具的夹紧不需要借助额外的标准刀把式刀柄就能直接将刀具装入主轴和刀夹，故取消了沉重的标准刀把式刀柄及复杂的标准刀把式刀柄接口，从而使主轴的精度、刚性及转速更高。

附图说明

图1是本实用新型的刀库在隔离罩处于打开时的立体分解结构示意图。

图2是图1中A部分的放大图。

图3是本实用新型的刀库在隔离罩处于盖合时的立体结构示意图。

图4是图3所示的刀库的另一角度的立体结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1及图2，本实用新型的刀库100包含座板10、支架20、刀具30及至少二个供夹紧刀具30用的刀夹40。具体地，在本实施例中，刀夹40的数量如图1所示的6个，由刀夹40能同时夹紧不同直径规格和不同刀刃规格的刀具40，或者去夹紧直径规格和刀刃规格相同的刀具40，当然，在其它实施例中，刀夹40的数量还可以为2个、3个、4个、5个或7个等，但这都是本领域普通技术人员根据实际使用情况所熟知，故不以上述的举例为限。为了使得本实用新型的刀库100的刀具30数量与刀夹40相匹配，故刀具30至少有两个，且刀具30的数量不超过刀夹40的数量。

其中，刀具30包含柱形的刀柄31及位于刀柄31上的刀刃32，较优的是，刀柄31呈圆柱形以便于刀柄31的形成加工及刀柄31在主轴及刀夹40上的装夹。支架20的底端安装在座板10上，具体地，支架20是沿垂直于座板10的方向安装在座板10的顶部处，更具体地，支架20沿座板10的左右方向布置，较优地使支架20的四周位于座板10内，目的是确保支架20在下面描述到的隔离罩63盖合于座板10上时位于隔离罩63内，更便于隔离罩63将刀具30与外界中隔离起来，以防止加工中粉尘及切削液等杂质贴附于刀具30上，从而确保刀具30的洁净度，相应地提高了玻璃面板、玻璃衬板或其它金属材质的零部件的加工精度。

同时，刀夹40装配在支架20的顶端上，该刀夹40包含安装在支架20之顶端上的本体41及由本体41沿座板10的前后方向同向延伸出的悬空且可弹性变形的第一夹指42及第二夹指43；具体地，如图1所示，第一夹指42及第二夹指43是由座板10的后方往前后所延伸出的，且第一夹指位于本体41的右侧处，第二夹指43位于本体41的左侧处。同时，第一夹指42及第二夹指43之间形成供夹紧刀具30用的夹紧区44；当刀具30沿第一夹指42延伸的相反方向进入夹紧区44时，此时的刀具30的刀柄31先顶推第一夹指42及第二夹指43沿扩大夹紧区44的方向产生弹性变形而允许该刀柄31进入夹紧区44内，则此时的第一夹指42及第二夹指43在弹性复位下夹紧进入夹紧区44内的刀柄31，从而实现刀具30的快速且可靠的夹紧的目的。由于刀具30的刀柄31以侧推的方式(即沿刀柄31的径向)进出夹紧区44内的，故刀具30的刀刃32直径允许大于刀柄31直径，且刀具30的轴向定位准确。为使得刀具30的刀柄31能更可靠地被刀夹40所夹紧，故第一夹指42及第二夹指43中至少一者朝靠近对方的方向延伸出伸入夹紧区44内的凸出部45，凸出部沿第一夹指42延伸的相反方向与进入夹紧区44内的刀柄31之侧壁相抵触，防止被第一夹指42及第二夹指43所夹紧后的刀柄31沿第一夹指42延伸的相反方向窜动；为使得刀夹40的夹紧力更强，故本体41、第一夹指42及第二夹指43三者共同形成一体式结构，并简化刀夹40的结构，且刀夹40是由金属材质制造成的。更具体地，如下：

请参阅图图1至图4，本实用新型的刀库100还包括驱动器61、气嘴62及隔离罩63。气嘴62安装在刀夹40与该刀夹40上的刀具30相对应的位置处；具体地，在本实施例中，气嘴62较优呈杆形结构，且气嘴62安装在刀夹40的本体41上，更具体地，气嘴62还位于夹紧区44内，与夹紧区44内的刀具30相正对，进一步地提高对刀具30清洁的力度。当然，在其它实施例中，气嘴62还可以安装在支架20与刀夹40上的刀具40相对应的位置处。

同时，驱动器61安装在座板10上，且驱动器61驱使隔离罩63盖合于座板10上，而盖合于座板10上的隔离罩63使刀夹40上的刀具30与外界相隔离，状态如图3或图4所示，有效地防止加工中的粉尘及切削液等杂质贴附于刀具30上而影响到刀具30的洁净度；具体地，驱动器61与隔离罩63之间连接有隔离箱体70，隔离箱体70安装在座板10上，较优的是，隔离箱体70安装在座板10的左侧或右侧处；驱动器61安装在隔离箱体70上，以使驱动器61通过隔离箱体70安装在座板10上，此时的隔离罩63通过一联接轴80与隔离箱体70枢接，具体地，联接轴80是沿座板10的左右方向布置，以使隔离罩63绕联接轴80做向前或向后的枢摆运动，从而使驱动器61通过联接轴80驱使隔离罩63呈转动地盖合于座板10上；更具体地，在本实施例中，隔离箱体70内置有齿条71及齿轮72，驱动器61为直线驱动器，例如为直线电机或气缸等，以简化直线驱动器的结构，直线驱动器的输出端沿座板10的前后方向做直线运动，且直线驱动器的输出端伸入隔离箱体70内并与齿条71连接，齿轮72安装在联接轴80上并与齿条71啮合传动，以实现快速地使隔离罩63盖合于座板10或打开座板10的目的。为防止隔离罩63打开过度，故座板10的前侧及后侧均安装有供隔离罩63碰撞定位的缓冲气帘90。

再者，请参阅图1及图2，本实用新型的刀库100还包括变径套50，该变径套50的外径与所有刀具30中刀柄31外径最大的相同，且变径套50呈过盈配合地套设于外径与该变径套50的外径不同的刀柄31上；在变径套50沿第一夹指42延伸的相反方向进入夹紧区44内时，变径套50先顶推第一夹指42及第二夹指43沿扩大夹紧区44的方向产生弹性变形，从而允许该变径套50进入夹紧区44内，则第一夹指42及第二夹指43在弹性复位下夹紧进入夹紧区44内的变径套50。其中，由于变径套50的外径与刀具30中刀柄31外径最大的相同，即，变径套50的外径符合装入主轴的夹头及刀夹40规格的固定尺寸，而变径套50的内径是和外径与该变径套50的外径不同的刀柄31之外径相匹配，故不同内径的变径套50可装入不同外径刀柄31的刀具30，因此借助变径套50去适应刀具30的刀柄31的规格尺寸的变化，以满足刀具30直接装入主轴及刀夹40的要求；较优的是，变径套50和外径与该变径套50的外径不同的刀柄31之外径呈过盈配合，且刀柄31的装入与卸下采用变径套50的加温热膨胀法，即，在刀柄31装入或卸下前，先对变径套50进行加温而使变径套50受热膨胀，从而使得变径套50的内径大于刀柄31的外径，从而便于刀柄31装入或卸下；当刀柄31装入变径套50内后，此时的变径套50因冷却而使变径轴50的内径小于刀柄31的外径，由此产生过盈量而达到地对刀柄31产生较大的过盈夹持力，同时，也保证了两者之间的夹持精度。

结合附图，对主轴如何更换本实用新型的刀库中的刀具过程进行说明：当主轴加工完毕且主轴停止转动时，此时刀库100中的驱动器61工作，推动齿条71直线移动，由直线移动的齿条71带动与其啮合传动的齿轮72绕联接轴80转动，从而通过联接轴80带动如图3或图4所示的与联接轴80连接的隔离罩63旋转180度打开；当隔离罩63运动到极限位置后，因碰撞缓冲气帘90而定位停止，而此时的气嘴62喷射出高压空气，对刀具30及刀夹40进行清洁，且在隔离罩63关闭前，气嘴62一直喷射高压空气。

接着，主轴及主轴上的刀具30运动到刀库100卸刀目标的空刀夹40之前端，由主轴沿该主轴的径向将刀具30推入空刀夹40内，由空刀夹40对主轴推入的刀具30进行夹紧；当空刀夹40夹紧主轴推入的刀具30后，主轴的夹头松开卸刀，并沿轴向向上移动脱离刀具40，实现刀具30与主轴分离而完成换刀的目的。

然后，主轴使该主轴的夹头保持松动，并运动到装刀目标的刀夹40的上方，紧接着，主轴沿轴向向下移，从而使目标刀夹40上的目标刀具30装入主轴的夹头内，由主轴的夹头对刀具30夹紧，实现将目标刀夹40上的目标刀具30转移到主轴的夹头上的目的。

最后，主轴将其夹紧的刀具30沿主轴的径向推出刀夹40，使主轴及其装入的刀具30移出刀库100范围，此时，驱动器61驱使隔离罩63，使隔离罩63碰到前面缓冲气帘90而定位关闭，同时，气嘴62停止吹气，从而实现主轴更换刀具30的目的。

当刀库100里所存放的所有刀具30中至少一者的刀柄31的外径呈不相同的布置，即所有刀具30中的刀柄31存在不同规格尺寸，此时借助变径套50即可以实现外径与该变径套50的外径不同的刀柄31装入于刀夹40及主轴的夹头上的目的。

与现有技术相比，在本实用新型的刀具40沿第一夹指42延伸的相反方向进入夹紧区44时，此时的刀具40的刀柄31先顶推第一夹指42及第二夹指43沿扩大夹紧区44的方向产生弹性变形，从而允许该刀柄31进入夹紧区44内，则第一夹指42及第二夹指43在弹性复位下夹紧进入夹紧区44内的刀柄31，实现“刀具40的刀柄31以侧推的方式进出夹紧区44，并由第一夹指42及第二夹指43借助弹性变形力夹紧进入夹紧区44内的刀具40的刀柄31”之目的，故使得刀具30的刀刃32直径允许大于刀柄31直径，且刀具30的轴向定位准确。同时，本实用新型的刀库100对刀具30的夹紧不需要借助额外的标准刀把式刀柄就能直接将刀具30装入主轴和刀夹40，故取消了沉重的标准刀把式刀柄及复杂的标准刀把式刀柄接口，从而使主轴的精度、刚性及转速更高。

值得注意者，上述提到的左右方向、前后方向、左侧、右侧、顶端及底端的基准是以图1为基准的。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种刀库，包括座板、支架、刀具及至少二个供夹紧所述刀具用的刀夹，所述刀具包含柱形的刀柄及位于所述刀柄上的刀刃，所述支架的底端安装在所述座板上，所述刀夹安装在所述支架的顶端上，其特征在于，所述刀夹包含安装在所述支架之顶端上的本体及由所述本体沿所述座板的前后方向同向延伸出的悬空且可弹性变形的第一夹指及第二夹指，所述第一夹指及第二夹指之间形成供夹紧所述刀具用的夹紧区；在所述刀具沿所述第一夹指延伸的相反方向进入所述夹紧区时，所述刀具的刀柄先顶推所述第一夹指及第二夹指沿扩大所述夹紧区的方向产生弹性变形而允许该刀柄进入所述夹紧区内，则所述第一夹指及第二夹指在弹性复位下夹紧进入所述夹紧区内的刀柄。

2.如权利要求1所述的刀库，其特征在于，所述第一夹指及第二夹指中至少一者朝靠近对方的方向延伸出伸入所述夹紧区内的凸出部。

3.如权利要求1所述的刀库，其特征在于，所述本体、第一夹指及第二夹指三者共同形成一体式结构。

4.如权利要求1所述的刀库，其特征在于，所述刀具至少有两个，且所述刀具的数量不超过所述刀夹的数量。

5.如权利要求4所述的刀库，其特征在于，所有刀具中至少一者的刀柄外径呈不相同的设置。

6.如权利要求5所述的刀库，其特征在于，还包括变径套，所述变径套的外径与所有刀具中的刀柄外径最大的相同，且所述变径套呈过盈配合地套设于外径与该变径套的外径不同的刀柄上；在所述变径套沿所述第一夹指延伸的相反方向进入所述夹紧区内时，所述变径套先顶推所述第一夹指及第二夹指沿扩大所述夹紧区的方向产生弹性变形而允许该变径套进入所述夹紧区内，则所述第一夹指及第二夹指在弹性复位下夹紧进入所述夹紧区内的变径套。

7.如权利要求1所述的刀库，其特征在于，还包括驱动器、气嘴及隔离罩，所述气嘴安装在所述支架与所述刀夹上的刀具相对应的位置处，或者所述气嘴安装在所述刀夹与该刀夹上的刀具相对应的位置处，所述驱动器安装在所述座板上，且所述驱动器驱使所述隔离罩盖合于所述座板上，盖合于所述座板上的隔离罩使所述刀夹上的刀具与外界相隔离，且所述支架位于所述隔离罩内。

8.如权利要求7所述的刀库，其特征在于，所述驱动器与所述隔离罩之间连接有隔离箱体，所述隔离箱体安装在所述座板上，所述驱动器安装在所述隔离箱体上，所述隔离罩通过一联接轴与所述隔离箱体枢接，所述驱动器通过所述联接轴驱使所述隔离罩呈转动地盖合于所述座板上。

9.如权利要求8所述的刀库，其特征在于，所述隔离箱体内置有齿条及齿轮，所述驱动器为直线驱动器，所述直线驱动器的输出端沿所述座板的前后方向做直线运动，且所述直线驱动器的输出端伸入所述隔离箱体内并与所述齿条连接，所述齿轮安装在所述联接轴上并与所述齿条啮合传动。

10.如权利要求1所述的刀库，其特征在于，所述座板的前侧及后侧均安装有供所述隔离罩碰撞定位的缓冲气帘。