用于加工设备的刀库组件和加工设备

技术领域

本发明涉及加工设备领域，具体而言，涉及一种用于加工设备的刀库组件和加工设备。

背景技术

现有技术中，刀盒安装支座与工作台为一体式结构，因此导致在加工设备生产加工过程中，无法对刀盒内的刀具进行管理，而在需要对刀盒内的刀具进行管理时，加工设备需要停止工作，占用了设备的大量加工时间，降低了加工效率，影响生产稼动率，并且，刀盒安装支座增大了工作台的负载，增加了电机的功耗，导致工作台的运行速度下降，运行稳定性下降，从而降低了加工效率，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种用于加工设备的刀库组件，该刀库组件能够减小工作台的负载以及电机的功耗，以使得工作台的运行速度得到了提高，运行稳定性更好，并且能够提高加工设备的生产效率和生产稼动率。

本发明还提出了一种具有上述用于加工设备的刀库组件的加工设备。

根据本发明的实施例的一种用于加工设备的刀库组件，加工设备包括：机台和工作台，所述工作台可运动的设置在所述机台上，刀库组件包括：刀盒安装支座，所述刀盒安装支座可运动的设置在所述机台上，所述刀盒安装支座具有第一状态和第二状态，在所述刀盒安装支座处于所述第一状态时，所述刀盒安装支座与所述工作台连接且能够随所述工作台的运动而运动，在所述刀盒安装支座处于所述第二状态时，所述刀盒安装支座与所述工作台分离，且所述工作台能够相对于所述刀盒安装支座自由运动。

根据本发明的实施例的用于加工设备的刀库组件，该刀库组件能够实现与工作台的结合和分离，以能够在需要执行换刀等操作时与工作台结合而便于换刀，而在换刀结束后与工作台分离，从而减小了工作台的负载以及电机的功耗，使得工作台的运行速度得到了提高，运行稳定性更好，并且提高了加工设备的生产效率和生产稼动率。

另外，根据发明实施例的用于加工设备的刀库组件，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述刀库组件还包括：连接结构，在所述刀盒安装支座处于所述第一状态时，所述连接结构将所述刀盒安装支座固定连接在所述工作台上。

根据本发明的一些实施例，所述连接结构设置在所述刀盒安装支座上，且所述连接结构构造为电磁吸件，所述电磁吸件能够与所述工作台磁吸配合；或者，所述连接结构包括：伸缩销和定位套，所述伸缩销和所述定位套分别设置于所述刀盒安装支座和所述工作台上。

根据本发明的一些实施例，所述刀库组件还包括：推进机构，所述推进机构设置在所述机台上且能够推动所述刀盒安装支座向靠近所述工作台的方向移动，以助力所述刀盒安装支座从所述第二状态转变为所述第一状态。

根据本发明的一些实施例，所述推进机构包括：第一驱动器和推进块，所述第一驱动器设置于所述机台，所述推进块设置于所述第一驱动器的输出端，在所述第一驱动器驱动所述推进块伸出时，所述推进块推动所述刀盒安装支座向靠近所述工作台的方向运动。

根据本发明的一些实施例，所述刀库组件还包括：推出机构，所述推出机构设置在所述刀盒安装支座上且能够与所述工作台止抵以推动所述刀盒安装支座向远离所述工作台的方向移动，以助力所述刀盒安装支座从所述第一状态转变回所述第二状态。

根据本发明的一些实施例，所述推出机构包括：第二驱动器和推出块，所述第二驱动器设置于所述刀盒安装支座上，所述推出块设置于所述第二驱动器的输出端，在所述第二驱动器驱动所述推出块伸出时，所述推出块适于推抵所述工作台以使所述刀盒安装支座能够向远离所述工作台的方向运动。

根据本发明的一些实施例，所述刀库组件还包括：限位座，所述限位座固定在所述机台的外侧壁上，所述推进机构设置在所述限位座上，所述限位座上设置有锁止机构，在所述刀盒安装支座处于所述第二状态时，所述刀盒安装支座被所述锁止机构限位在所述限位座上。

根据本发明的一些实施例，所述锁止机构包括：驱动件和锁止件，所述驱动件设置于所述限位座上，所述锁止件设置于所述驱动件上且能够由所述驱动件驱动而做伸缩运动，所述刀盒安装支座上设置有限位孔。

根据本发明的一些实施例，所述刀盒安装支座包括：第一支撑体、第二支撑体和第三支撑体，所述第一支撑体、所述第二支撑体和所述第三支撑体均沿横向延伸，所述第二支撑体与所述第三支撑体分别设置于所述第一支撑体的两侧，所述推出机构设置于所述第一支撑体上，所述第二支撑体和所述第三支撑体上用于安装刀盒座。

根据本发明的一些实施例，所述机台上设有与所述刀盒安装支座滑动配合的滑轨，所述滑轨延伸到所述限位座上，所述第二支撑体和所述第三支撑体的下端分别安装有滑块。

根据本发明另一方面的加工设备，包括上述的用于加工设备的刀库组件。

附图说明

图1是根据本发明实施例的加工设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的加工设备的局部结构示意图；

图3是根据本发明实施例的加工设备的局部结构示意图；

图4是根据本发明实施例的刀库组件的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的刀库组件的局部结构示意图；

图6是根据本发明实施例的刀库组件的局部结构示意图；

图7是根据本发明实施例的刀库组件的局部结构示意图。

附图标记：

加工设备1000，刀库组件100，刀盒安装支座1，第一支撑体11，第二支撑体12，第三支撑体13，刀盒座14，刀盒141，滑块15，挡块16，安装板17，刀检组件18，刀座组件19，连接结构2，推进机构3，第一驱动器31，推进块32，推出机构4，第二驱动器41，推出块42，限位座5，安装槽51，锁止机构6，驱动件61，锁止件62，滑轨7，机台200，工作台300，主轴模块400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的用于加工设备1000的刀库组件100。

根据本发明实施例的用于加工设备1000的刀库组件100可以包括：刀盒安装支座1。

如图1所示，加工设备1000包括：主轴模块400、机台200和工作台300。其中，工作台300可运动的设置在机台200上，例如，在纵向上向后运动以靠近主轴模块400以及在纵向上向前运动以远离主轴模块400，主轴模块400设置在机台200上且能够对放置在工作台300上的待加工件（例如，电路板）进行加工，而且主轴模块400还包括用于夹持刀具的机械手。在待加工件的加工过程中，机械手可根据需求为主轴模块400更换不同的刀具。为此，加工设备1000上设置有刀盒安装支座1，刀盒安装支座1位于工作台300的一侧，且刀盒安装支座1上设置有刀盒座14，刀盒座14用于安装刀盒141，而刀盒141内放置有用于更换的刀具，机械手适于从刀盒141中抓取刀具并辅助主轴模块400在加工运行中自动换刀。

由于传统的加工设备中的刀盒安装支座与工作台为一体式结构，因此导致在加工设备生产加工过程中，无法对刀盒内的刀具进行管理，而在需要对刀盒内的刀具进行管理时，加工设备需要停止工作，占用了设备的大量加工时间，降低了加工效率，影响生产稼动率，并且，刀盒安装支座增大了工作台的负载，增加了电机的功耗，导致工作台的运行速度下降，运行稳定性下降，从而降低了加工效率。

为此，本发明实施例设计了一种能够在工作台300运行过程中与工作台300可选择的连接和分离的刀库组件100，以在工作台300无需换刀时降低工作台300的负载，以降低电机的功耗，并且能够允许在工作台300工作的同时对刀盒141内的刀具进行管理，避免管理过程中停机导致的加工效率降低，进而能够提高生产稼动率。

其中，刀盒安装支座1可运动的设置在机台200上，以便于通过运动来完成刀盒安装支座1与工作台300之间的连接和分离。具体的，刀盒安装支座1具有第一状态和第二状态，在刀盒安装支座1处于第一状态时，刀盒安装支座1与工作台300连接且能够随工作台300的运动而运动，即在需要换刀时，刀盒安装支座1能够从第二状态切换到第一状态，以实现与工作台300的连接，此时，刀盒安装支座1能够随工作台300运动至主轴模块400处，以便于机械手执行换刀操作。而在刀盒安装支座1处于第二状态时，刀盒安装支座1与工作台300分离，且工作台300能够相对于刀盒安装支座1自由运动，即在换刀完成之后，刀盒安装支座1能够从第一状态切换回第二状态，以实现与工作台300的分离，此时，刀盒安装支座1与工作台300相互独立，工作台300和主轴模块400能够继续对待加工件进行加工，由于在加工过程中刀盒安装支座1不与工作台300连接，因此工作台300的负载得到了有效的降低，进而使生产效率得到了有效的增加，而刀盒安装支座1则停靠在不干扰工作台300正常工作的一侧，以便于工作人员能够对刀盒141内的刀具进行排刀、换刀等操作，且无需使加工设备1000停止工作。

也就是说，在加工设备1000需要执行换刀程序时，刀盒安装支座1由第二状态切换到第一状态，并且在换刀程序执行结束后刀盒安装支座1由第一状态切换回第二状态。由此，避免了刀具管理占用加工时间，因此提高了生产效率，并且避免了加工设备1000中途停止工作，进而提高了生产稼动率。

根据本发明实施例的用于加工设备的刀库组件100，该刀库组件100能够实现与工作台300的结合和分离，以能够在需要执行换刀等操作时与工作台300结合而便于换刀，而在换刀结束后与工作台300分离，从而减小了工作台300的负载以及电机的功耗，使得工作台300的运行速度得到了提高，运行稳定性更好，并且提高了加工设备1000的生产效率和生产稼动率。

结合图1、图2、图4和图5所示实施例，刀库组件100还包括：连接结构2，连接结构2适用于连接或断开刀盒安装支座1和工作台300，其中，在刀盒安装支座1处于第一状态时，连接结构2将刀盒安装支座1固定连接在工作台300上，而在刀盒安装支座1处于第二状态时，连接结构2不连接刀盒安装支座1和工作台300。换言之，连接结构2具有锁止状态以及解锁状态，在锁止状态下，连接结构2能够稳定的将刀盒安装支座1与工作台300固定连接在一起，而在解锁状态下，能够确保刀盒安装支座1与工作台300之间完全分离。

根据本发明的一些实施例，参照图4和图5，连接结构2设置在刀盒安装支座1上，且连接结构2构造为电磁吸件，电磁吸件能够与工作台300磁吸配合。其中，电磁吸件可以为一个或者多个，且电磁吸件适于固定在刀盒安装支座1的朝向工作台300的一侧面上，当工作台300从第二状态切换到第一状态以靠近刀盒安装支座1并且需要执行换刀程序时，可对电磁吸件进行通电，以使其具有磁吸作用，此时，电磁吸件吸引工作台300的侧面使得刀盒安装支座1与工作台300吸附连接在一起，并且使得刀盒安装支座1能够伴随工作台300一起运动，以便于机械手能够执行换刀操作。而在换刀操作执行完毕后，刀盒安装支座1在到达指定位置后，电磁吸件适于断开电源，以使其消磁，从而使得刀盒安装支座1与工作台300能够分离，刀盒安装支座1能够与工作台300各自独立运行。

根据本发明的另一些实施例，连接结构2包括：伸缩销和定位套。其中，伸缩销设置连接在刀盒安装支座1的朝向工作台300的一侧面上，定位套设置在工作台300的朝向刀盒安装支座1的侧面上，伸缩销和定位套可以为一组或多组，且伸缩销与定位套一一对应，在需要执行换刀操作时，伸缩销适于沿竖直方向插入到定位套中，以实现刀盒安装支座1与工作台300之间的连接，从而使刀盒安装支座1和工作台300能够同步运动。

如图3、图6和图7所示，刀库组件100还包括：推进机构3，推进机构3设置在机台200上且能够推动刀盒安装支座1沿纵向由前至后向靠近工作台300的方向移动，以使刀盒安装支座1能够靠近工作台300，进而使连接结构2能够在刀盒安装支座1与工作台300之间缩小到一定距离或贴合后连接刀盒安装支座1与工作台300，以助力刀盒安装支座1从第二状态转变为第一状态。

如图2、图4和图5所示，刀库组件100还包括：推出机构4，推出机构4设置在刀盒安装支座1上且能够与工作台300止抵以推动刀盒安装支座1沿纵向由后至前向远离工作台300的方向移动，以使刀盒安装支座1能够远离工作台300，即在连接结构2断开刀盒安装支座1和工作台300后推动刀盒安装支座1以分离刀盒安装支座1与工作台300，从而助力刀盒安装支座1从第一状态转变回第二状态。

如图6和图7所示，刀库组件100还包括：限位座5，限位座5固定在机台200的外侧壁上，且推进机构3设置在限位座5上，即限位座5和推进机构3均设置在工作台300的活动范围之外，以避免限位座5和推进机构3的设置影响工作台300在机台200上的运行。其中，在刀盒安装支座1处于第二状态时，刀盒安装支座1限位在限位座5上，以避免刀盒安装支座1在机台200上发生运动而影响工作台300的正常运行，而在刀盒安装支座1欲从第二状态切换到第一状态时，限位座5适于解锁刀盒安装支座1，以使刀盒安装支座1能够被推进机构3推离运动。

结合图2-图5所示实施例，机台200上具有与刀盒安装支座1滑动配合的滑轨7，刀盒安装支座1适于通过滑块15可活动的安装在滑轨7上，同时，工作台300也通过其底部设置的滑块与滑轨7滑动配合，以使刀盒安装支座1和工作台300能够同步或分别在滑轨7上移动。进一步，滑轨7延伸到限位座5上，以使刀盒安装支座1能够在限位座5与机台200之间稳定的运动，从而使刀盒安装支座1能够稳定的在第一状态和第二状态之间切换，并且可使切换过程更简单。

如图6和图7所示，限位座5上设置有锁止机构6，其中，锁止机构6能够将刀盒安装支座1稳定的限位在限位座5上。具体的，锁止机构6包括：驱动件61和锁止件62，其中，限位座5上设置有用于容纳安装驱动件61的安装槽51，驱动件61固定在安装槽51内，锁止件62设置在驱动件61上且能够由驱动件61驱动而做伸缩运动，而刀盒安装支座1上设置有限位孔。具体地，在刀盒安装支座1由第一状态切换回第二状态的过程中，且刀盒安装支座1与工作台300分离后，刀盒安装支座1在推出机构4的作用下沿着滑轨7运动到限位座5上，为了防止刀盒安装支座1继续运动，驱动件61适于驱动锁止件62向刀盒安装支座1伸出，并插入限位孔中以形成限位。其中，驱动件61可采用升降气缸，而锁止件62可采用定位销，升降气缸适于驱动定位销向上运动以与延竖向延伸开设的限位孔插接配合，此时刀盒安装支座1被稳定的限位在限位座5上。

如图4和图5所示，刀盒安装支座1包括：第一支撑体11、第二支撑体12和第三支撑体13。其中，第一支撑体11固定连接在第二支撑体12与第三支撑体13之间，即第二支撑体12与第三支撑体13分别固定于第一支撑体11的两侧，且第一支撑体11、第二支撑体12和第三支撑体13均沿横向左右延伸，以更便于布置，并且能够避免影响工作台300的正常运动。限位孔开设在第一支撑体11上，当刀盒安装支座1运动到限位座5上的预设位置时，限位孔可位于锁止件62的正上方，以便于锁止件62与限位孔的配合锁止。推出机构4设置在第一支撑体11上；可选地，推出机构4固定于第一支撑体11靠近中部的位置，以使推出机构4在推动刀盒安装支座1运动时，刀盒安装支座1能够受力更均匀，从而使运动过程更稳定。第二支撑体12和第三支撑体13的上端分别安装有刀盒座14，且第二支撑体12和第三支撑体13的下端分别安装有滑块15。一组或多组连接结构2可选择地固定在第二支撑体12和/或第三支撑体13的朝向工作台300的一侧面上；连接结构2可根据设计需要分布于第二支撑体12或第三支撑体13上，或者多组连接结构2同时分布于第二支撑体12和第三支撑体13上。为了便于安装刀检组件18和刀座组件19，第一支撑体11的上表面低于第二支撑体12和第三支撑体13的上表面，并且第一支撑体11的上方对应设置有用于安装刀检组件18和刀座组件19的安装板17，安装板17的两端可分别固定于第二支撑体12和第三支撑体13上，安装板17与第一支撑体11之间的空间用于容纳推出机构4，刀检组件18用于检测刀具的型号或刀具是否断裂，刀座组件19用于放置换下的旧刀具和新刀具。

根据本发明的一些实施例，推进机构3和推出机构4分别包括：动力缸推动机构，动力缸推动机构可以采用气缸、电磁缸或液压缸为动力源，以保证推动力以及稳定推动效果，其中，推进机构3中的动力缸推动机构与推出机构4中的动力缸推动机构的动力输出方向相同，以分别实现助力刀盒安装支座1的推进和推出，从而能够实现刀盒安装支座1在第一状态与第二状态之间的转换。

具体的，参照图3、图6和图7，推进机构3包括：第一驱动器31（驱动缸）和推进块32，第一驱动器31设置在限位座5上，而推进块32固定在第一驱动器31的输出端，刀盒安装支座1上具有挡块16，挡块16的数量和位置与第一驱动器31相对应。在第一驱动器31驱动推进块32由前向后伸出时，推进块32推抵刀盒安装支座1上的挡块16，使得刀盒安装支座1向靠近工作台300的方向运动。其中，推进机构3可以为两个，两个推进机构3分别固定在限位座5上且位于锁止机构6的两侧，以使刀盒安装支座1向工作台300方向的运动过程更稳定；推进机构3可根据需要设置相应数量，在此不做限制。挡块16可以分别位于第二支撑体12与第三支撑体13上或者同时位于第一支撑体11的两侧，挡块16的形状可为矩形或椭圆或其他几何形状。

进一步，参照图2、图4和图5，推出机构4包括：第二驱动器41（驱动缸）和推出块42，第二驱动器41设置在刀盒安装支座1的第一支撑体11上，而推出块42固定在第二驱动器41的输出端，在第二驱动器41驱动推出块42由前向后伸出时，推出块42适于推抵工作台300的靠近刀盒安装支座1的侧面，以使刀盒安装支座1能够向远离工作台300的方向运动。也就是说，工作台300给予推出块42的反作用力使得刀盒安装支座1远离工作台300。

下面参照图1-图7描述加工设备1000的换刀过程：

在加工设备1000工作过程中且需要换刀时，工作台300首先沿着滑轨7运动到机台200上靠近限位座5的一端处，同时，锁止机构6对刀盒安装支座1解锁，推进机构3适于推动解锁后的刀盒安装支座1向靠近工作台300的方向运动，直至连接结构2将刀盒安装支座1与工作台300连接成一个整体，此时，刀盒安装支座1由第二状态切换为第一状态，工作台300适于带动刀盒安装支座1一起向主轴模块400运动，并且在到达指定位置后由主轴模块400的机械手执行换刀操作。

当换刀结束后，工作台300带动刀盒安装支座1运动到机台200上靠近限位座5的一端处，连接结构2断开工作台300与刀盒安装支座1之间的连接，同时第二驱动器41驱动推出块42推抵工作台300靠近刀盒安装支座1的侧面，以使刀盒安装支座1向远离工作台300的方向运动以与工作台300分离，并最终运动到限位座5上，此时，锁止机构6锁止刀盒安装支座1，工作台300向主轴模块400运动，并继续执行对待加工件的加工操作。

根据本发明另一方面实施例的加工设备1000，包括上述实施例中描述的用于加工设备1000的刀库组件100，加工设备1000可为钻孔机或锣机或钻锣一体机等。对于加工设备1000的其它构造均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于加工设备的其它构造不做详细说明。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。