可自动更换刀具的深孔钻机

537 编辑：中冶有色技术网来源：台新智能装备(东莞)有限公司

2024-01-09 11:17:52

权利要求书： 1.一种可自动更换刀具的深孔钻机，包括一立柱垂直滑台，滑动设置于所述立柱垂直滑台上的一纵向滑台、滑动于所述纵向滑台一端上的一主轴箱组件、滑动于所述纵向滑台另一端上的至少一导套座，所述主轴箱组件包括用于安装刀具的一刀具安装座，其特征在于：还包括设置于所述主轴箱组件外侧的一自动换刀机构，所述自动换刀机构包括设置于所述纵向滑台外侧的一刀库、设置于所述刀库和所述纵向滑台之间且其输出轴朝向刀具安装座内侧的一刀臂驱动电机组、设置于所述刀臂驱动电机的输出轴上的一换刀臂；所述刀库内安装有数个刀具。

2.根据权利要求1所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述换刀臂的两端分别设置有呈半圆状且与所述刀具相匹配的一扣刀部。

3.根据权利要求2所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述扣刀部内侧设置有与刀具相匹配的一刀爪杆，其外侧设置有与所述刀具相匹配的一刀爪定位键。

4.根据权利要求1所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述刀臂驱动电机组包括至少一旋转气缸以及至少一伸缩气缸。

5.根据权利要求1所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述刀库包括设置于所述刀臂驱动电机组上的一刀仓组件以及设置于所述刀仓组件上的一刀盘组件。

6.根据权利要求5所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述刀仓组件包括固定设置于所述刀臂驱动电机组上的一刀仓驱动电机、以及设置于刀仓驱动电机的输出轴上的一刀仓外壳。

7.根据权利要求6所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述刀盘组件包括设置于所述刀仓外壳内且被所述刀仓驱动电机带动进行转动的一刀盘组、固定设置于所述刀仓外壳内的一倒刀气缸、依次转动设置于所述刀盘组上的数个刀具座、以及盖合于所述倒刀气缸上的一前保护罩；所述刀具安装于所述刀具座内。

8.根据权利要求7所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述刀仓外壳朝向所述刀具安装座一侧开设有与所述刀具座相匹配的一刀具伸出口；所述倒刀气缸的输出轴正对于该刀具伸出口。

9.根据权利要求8所述的可自动更换刀具的深孔钻机，其特征在于：所述刀具伸出口外侧还设置有与所述刀具座相匹配的一倒刀定位座。

说明书：一种可自动更换刀具的深孔钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及钻孔设备技术领域，尤其涉及一种可自动更换刀具的深孔钻机。背景技术[0002] 卧式深孔钻，作为卧式加工中心机床设备，常应用于各类金属工件加工。主要以高速钻孔，各类大小的深孔加工起源。配合油路、电路、系统的应用为卧式数控深孔钻，即普遍人群常说的“深孔钻”。[0003] 现有的深孔钻机主要由纵向滑台、立柱垂直滑台、双主轴进给滑台、工作台以及弯板、液压系统、冷却系统、自动润滑系统、电器系统、排屑器等组成。其中并无换刀的设置，如果需要换刀的话则需要人工从刀库内将刀具取出，再安装上，整个换刀的效率低下，非常影响深孔钻机的生产效率。实用新型内容

[0004] 针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种可自动更换刀具的深孔钻机，其能自动对深钻孔机上的刀具进行合适的更换，从而把深孔钻的加工，从单一的钻孔功能，扩展为钻孔、攻牙、铣一体的多功能应用设备，避免人工停机换刀的麻烦，省时省力，有效提高制备工件效率。

[0005] 本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：[0006] 一种可自动更换刀具的深孔钻机，包括一立柱垂直滑台，滑动设置于所述立柱垂直滑台上的一纵向滑台、滑动于所述纵向滑台一端上的一主轴箱组件、滑动于所述纵向滑

台另一端上的至少一导套座，所述主轴箱组件包括用于安装刀具的一刀具安装座，还包括

设置于所述主轴箱组件外侧的一自动换刀机构，所述自动换刀机构包括设置于所述纵向滑

台外侧的一刀库、设置于所述刀库和所述纵向滑台之间且其输出轴朝向刀具安装座内侧的

一刀臂驱动电机组、设置于所述刀臂驱动电机的输出轴上的一换刀臂；所述刀库内安装有

数个刀具。

[0007] 进一步地，所述换刀臂的两端分别设置有呈半圆状且与所述刀具相匹配的一扣刀部。

[0008] 进一步地，所述扣刀部内侧设置有与刀具相匹配的一刀爪杆，其外侧设置有与所述刀具相匹配的一刀爪定位键。

[0009] 进一步地，所述刀臂驱动电机组包括至少一旋转气缸以及至少一伸缩气缸。[0010] 进一步地，所述刀库包括设置于所述刀臂驱动电机组上的一刀仓组件以及设置于所述刀仓组件上的一刀盘组件。

[0011] 进一步地，所述刀仓组件包括固定设置于所述刀臂驱动电机组上的一刀仓驱动电机、以及设置于刀仓驱动电机的输出轴上的一刀仓外壳。

[0012] 进一步地，所述刀盘组件包括设置于所述刀仓外壳内且被所述刀仓驱动电机带动进行转动的一刀盘组、固定设置于所述刀仓外壳内的一倒刀气缸、依次转动设置于所述刀

盘组上的数个刀具座、以及盖合于所述倒刀气缸上的一前保护罩；所述刀具安装于所述刀

具座内。

[0013] 进一步地，所述刀仓外壳朝向所述刀具安装座一侧开设有与所述刀具座相匹配的一刀具伸出口；所述倒刀气缸的输出轴正对于该刀具伸出口。

[0014] 进一步地，所述刀具伸出口外侧还设置有与所述刀具座相匹配的一倒刀定位座。[0015] 本实用新型的有益效果为：[0016] 通过在所述主轴箱组件外侧设置有一自动换刀机构，所述自动换刀机构包括设置于所述纵向滑台外侧的一刀库、设置于所述刀库和所述纵向滑台之间且其输出轴朝向刀具

安装座内侧的一刀臂驱动电机组、设置于所述刀臂驱动电机的输出轴上的一换刀臂；所述

刀库内安装有数个刀具。所述刀库与外部控制机构连接，使用人员通过外部控制机构对应

输入安装在刀库内的刀具的编号，刀库在收到外部控制机构输出的信息后自身转动，并将

对应的所需刀具横向推出刀库，所述刀臂驱动电机组启动，带动所述换刀臂转动至其一端

卡入对应所需刀具处另一端对应卡入在刀具安装座内现有安装的刀具上，所述刀臂电机组

带动换刀臂向外伸出，所述换刀臂将刀库内的所需刀具和在刀具安装座内现有安装的刀具

同时拔出，然后由刀臂驱动电机组带动换刀臂转动，使所需更换的刀具对准刀具安装座，从刀具安装座内拆卸下来的不用刀具对准刀库，接着所述刀臂电机组带动换刀臂回缩，使所

需更换的刀具对应安装于刀具安装座上，从刀具安装座内拆卸下来的不用刀具安装于刀库

内，完成自动换刀的目的，最后所述刀臂电机组带动换刀臂转动至换刀臂垂直向下的状态，等待下一次换刀的指令。整个过程简单流畅，避免人工停机换刀的麻烦，省时省力，有效提高制备工件效率，并且刀库内的配备的刀具类型多样，可根据实际需求进行配备，通过不同的刀具类型，从而实现把深孔钻的加工从单一的钻孔功能，扩展为钻孔、攻牙、铣一体的多功能，刀具较短的情况下可通过所述导套座在纵向滑台上滑动从而调整和工件之间的距

离，进而完成加工，进一步提高了本深孔钻机的实用性，节省了其他机械，有效减少了生产成本。

[0017] 上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明[0018] 图1为本实用新型的结构示意图；[0019] 图2为自动换刀机构背部局部结构图；[0020] 图3为换刀臂的结构图；[0021] 图4为刀盘组件的爆炸图；[0022] 图中：1、立柱垂直滑台；2、纵向滑台；3、主轴箱组件；31、刀具安装座；4、导套座；5、自动换刀机构；51、刀库；511、刀仓组件；5111、刀仓驱动电机；5112、刀仓外壳；5113、刀具伸出口；5114、倒刀定位座；512、刀盘组件；5121、刀盘组；5122、倒刀气缸；5123、刀具座；5124、前保护罩；52、刀臂驱动电机组；521、旋转气缸；522、伸缩气缸；53、换刀臂；531、扣刀部。具体实施方式[0023] 为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

[0024] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本

实用新型的限制。

[0025] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。[0026] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0027] 请参照图1至图4，本实用新型实施例提供一种可自动更换刀具的深孔钻机，包括一立柱垂直滑台1，滑动设置于所述立柱垂直滑台1上的一纵向滑台2、滑动于所述纵向滑台

2一端上的一主轴箱组件3、滑动于所述纵向滑台2另一端上的至少一导套座4，所述主轴箱

组件3包括用于安装刀具的一刀具安装座31，还包括设置于所述主轴箱组件3外侧的一自动

换刀机构5，所述自动换刀机构5包括设置于所述纵向滑台2外侧的一刀库51、设置于所述刀库51和所述纵向滑台2之间且其输出轴朝向刀具安装座31内侧的一刀臂驱动电机组52、设

置于所述刀臂驱动电机的输出轴上的一换刀臂53；所述刀库51内安装有数个刀具。

[0028] 所述刀库51与外部控制机构连接，使用人员通过外部控制机构对应输入安装在刀库51内的刀具的编号，刀库51在收到外部控制机构输出的信息后自身转动，并将对应的所

需刀具横向推出刀库51，所述刀臂驱动电机组52启动，带动所述换刀臂53转动至其一端卡

入对应所需刀具处另一端对应卡入在刀具安装座31内现有安装的刀具上，所述刀臂电机组

带动换刀臂53向外伸出，所述换刀臂53将刀库51内的所需刀具和在刀具安装座31内现有安

装的刀具同时拔出，然后由刀臂驱动电机组52带动换刀臂53转动，使所需更换的刀具对准

刀具安装座31，从刀具安装座31内拆卸下来的不用刀具对准刀库51，接着所述刀臂电机组

带动换刀臂53回缩，使所需更换的刀具对应安装于刀具安装座31上，从刀具安装座31内拆

卸下来的不用刀具安装于刀库51内，完成自动换刀的目的，最后所述刀臂电机组带动换刀

臂53转动至换刀臂53垂直向下的状态，等待下一次换刀的指令。整个过程简单流畅，避免人工停机换刀的麻烦，省时省力，有效提高制备工件效率，并且刀库51内的配备的刀具类型多样，可根据实际需求进行配备，通过不同的刀具类型，从而实现把深孔钻的加工从单一的钻孔功能，扩展为钻孔、攻牙、铣一体的多功能，刀具较短的情况下可通过所述导套座4在纵向滑台2上滑动从而调整和工件之间的距离，进而完成加工，进一步提高了本深孔钻机的实用性，节省了其他机械，有效减少了生产成本。

[0029] 对于所述换刀臂53夹持拆卸刀具的具体方式，如图1和图3所示，所述换刀臂53的两端分别设置有呈半圆状且与所述刀具相匹配的一扣刀部531，半圆状的设计使扣刀部531

更好地卡入刀具上，将刀具安装或者拔出，达到高效夹持或拆卸刀具的目的。

[0030] 优选的，如图3所示，在所述扣刀部531内侧还可以设置有与刀具相匹配的刀爪杆5311，其外侧还可设置有与所述刀具相匹配的刀爪定位键5312，两者结构相配合使所述扣

刀部531更容易夹持刀具。

[0031] 优选的，如图2所示，对于所述刀臂驱动电机组52的具体结构设置，所述刀臂驱动电机组52包括至少一旋转气缸521以及至少一伸缩气缸522。所述旋转气缸521带动所述换

刀臂53带动刀具进行转动。所述伸缩气缸522伸出带动换刀臂53将其上的刀具进行拔出拆

卸，其回缩带动换刀臂53将其上的刀具对应安装在刀具安装座31或者刀库51上。

[0032] 优选的，如图1所示，所述换刀臂53被所述刀臂驱动电机组52转动至径向水平状态时，其一端对准所述刀具安装座31，另一端对准刀库51推出的刀具，从而提高所述刀臂驱动电机组52转动带动换刀臂53的效率，提高换刀的效率，避免人工停机换刀的麻烦，省时省

力。待机时，所述刀臂驱动电机组52带动换刀臂53转动至垂直于地面的状态，径向水平和垂直的两种状态更符合旋转气缸521的活动行程，有效保证旋转气缸521的使用寿命。

[0033] 对于所述刀库51的具体结构设置，如图1、图2、图4所示，所述刀库51包括设置于所述刀臂驱动电机组52上的一刀仓组件511以及设置于所述刀仓组件511上的一刀盘组件512。所述刀仓组件511在接收到外部控制机构传来的指令时，驱动所述刀盘组件512旋转，使在刀盘组件512上的刀具对应转动到靠近换刀臂53径向水平状态下的位置，使换刀臂53

更好将刀具取出。所述刀盘组件512用于容纳刀具，并将指令上的刀具横向推出，使换刀臂

53更好对指令上所需要换上的刀具夹持。

[0034] 对于所述刀仓组件511的具体结构设置，如图2所示，所述刀仓组件511包括固定设置于所述刀臂驱动电机组52上的一刀仓驱动电机5111、以及设置于刀仓驱动电机5111的输

出轴上的一刀仓外壳5112。所述刀盘组件512安装于刀仓外壳5112内。所述刀仓驱动电机

5111用于驱动安装于刀仓外壳5112上的刀盘组件512进行转动，使安装在刀盘组件512内的

刀具对应转动到靠近换刀臂53径向水平状态下的位置，使换刀臂53更好将刀具取出。通过

设置所述刀仓外壳5112，其外边缘包裹刀盘组件512，从而起到保护刀盘组件512的目的。

[0035] 对于所述刀盘组件512的具体结构设置，如图4所示，所述刀盘组件512包括设置于所述刀仓外壳5112内且被所述刀仓驱动电机5111带动进行转动的一刀盘组5121、固定设置

于所述刀仓外壳5112内的一倒刀气缸5122、依次转动设置于所述刀盘组5121上的数个刀具

座5123、以及盖合于所述倒刀气缸5122上的一前保护罩5124；所述刀具安装于所述刀具座

5123内。所述刀盘组5121被所述刀仓驱动电机5111带动进行转动，使设置于刀盘组5121上

的刀具座5123同步转动，将安装在刀具座5123上的刀具转动到靠近换刀臂53径向水平状态

下的位置，使换刀臂53更好将刀具取出。

[0036] 对于所述刀具从刀具座5123上推出的具体方式，如图1、图2、图4所示，所述刀仓外壳5112朝向所述刀具安装座31一侧开设有与所述刀具座5123相匹配的一刀具伸出口5113；所述倒刀气缸5122的输出轴正对于该刀具伸出口5113。优选的，所述刀具伸出口5113的位

置为换刀臂53径向水平状态下其扣刀部531朝向刀库51一端的位置。当所述刀具被所述刀

仓驱动电机5111带动转动至所述刀具伸出口5113位置时，所述倒刀气缸5122的输出轴伸

出，将对应编号刀具的刀具座5123横向推动，使该刀具座5123伸出刀具伸出口5113外，进而被所述换刀臂53夹持进行换刀或者夹持安装上被从刀具安装座3131上拔出拆卸下来的不

需要的刀具。当不需要进行换刀时，所述倒刀气缸5122回缩，将刀具座5123横向复位到刀盘组5121内，等到下次换刀的指令。

[0037] 为了使刀具座5123伸出刀具伸出口5113的时候不会掉落，如图1和图2所示，所述刀具伸出口5113外侧还设置有与所述刀具座5123相匹配的一倒刀定位座5114，从而给伸出

刀具伸出口5113外的刀具和刀具座5123一个支撑力，防止刀具座5123伸出刀具伸出口5113

的时候，刀具或者刀具座5123移位或掉落，进一步保证生产的效率。

[0038] 在此需要说明的是，本实用新型公开的可自动更换刀具的深孔钻机，是对具体结构进行改进，而对于具体的控制方式，并不是本实用新型的创新点。对于本实用新型中涉及到的电机及其他部件，可以为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构、原理及控制方式均为本领域技术人员通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

[0039] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。