CN108237423A - 工具机的刀库装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工具机的刀库装置，其是在机座上架设有驱动旋转的刀盘，该刀盘的周缘则设有复数个分别以弹性件抵掣的刀套，一连动组是在该刀盘的换刀位置处装设一由驱动源驱动往复位移的连动件，并在该连动件设有钩动块，使该钩动块可带动回转至该换刀位置的刀套直进位移，并以刀套上的弹性件拉引反向直退复位，使该换刀位置的刀套执行换刀作业；如此，利用连动件的钩动块及该各刀套的弹性件带动该预设换刀的刀套直进、直退的往复位移，以取代换刀机构的直进、直退运动，进而可有效简化换刀机构的凸轮传动组的机构设计，使换刀机构有效降低整体体积，并减少换刀机构的移动负荷。

Description

工具机的刀库装置
技术领域
本发明涉及一种可有效简化换刀机构的凸轮传动组的机构设计，使换刀机构有效降低整体体积，并减少换刀机构移动负荷的工具机的刀库装置。
背景技术
按，一般工具机为了对加工件执行多种不同加工作业，其系配置有架置多种不同型态加工刀具的刀库，并以换刀机构(ATC)执行换刀作业；请参阅图1所示，现有工具机是在加工主轴10侧方位置设有刀库11及换刀机构12，其中，该刀库11设有驱动旋转的刀盘111，并在该刀盘111的周缘固设有复数个刀套112，以供分别插入套置加工刀具，该换刀机构12可驱动于该刀库11的刀盘111侧方位置与该加工主轴10的换刀位置间往复位移，并在该换刀机构12的机体121外部装设有驱动马达122及换刀臂123，内部则设有连结于该驱动马达122及换刀臂123的凸轮传动组(图式中未显示)，而于驱动该换刀机构12位移至刀库11的刀盘111侧方位置时，该换刀机构12的驱动马达122即经由该凸轮传动组连结带动换刀臂123作旋转扣刀、直进拔刀、旋转180度换刀、直退插刀及旋转复位的时序动作，而于该刀盘111的刀套112上执行换刀作业，于驱动该换刀机构12位移至加工主轴10的换刀位置时，则相同驱动该换刀臂123作旋转扣刀、直进拔刀、旋转180度换刀、直退插刀及旋转复位的时序动作，以于加工主轴10执行换刀作业；然而，由于该换刀机构12不论是在刀库11或是加工主轴10执行换刀作业时，该换刀机构12的换刀臂123都必须作旋转运动及直进、直退运动，因此该换刀机构12的凸轮传动组都包含有滚齿凸轮及槽凸轮的设计，滚齿凸轮系带动换刀臂轴上的滚子，使该换刀臂轴带动换刀臂123作旋转运动，而槽凸轮则又以连杆机构连结带动换刀臂轴，使该换刀臂轴带动换刀臂123作直进、直退运动，进而换刀机构12的凸轮传动组的机构设计不仅较为复杂，且使换刀机构12的整体体积相当庞大，而增加换刀机构12移动时的负荷。
发明内容
有鉴于此，本发明人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种工具机的刀库装置，以有效改善背景技术的缺点，此即为本发明的设计宗旨。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种工具机的刀库装置，其特征在于，包含有：
机座；
刀盘：架设于该机座上，该刀盘并以旋转驱动组驱动作分度旋转；
复数个刀套：分别以杆件及弹性件架设于该刀盘的周缘上，以供插入套置加工刀具，该复数个刀套并由该刀盘带动回转，使预设执行换刀的刀套及该加工刀具回转至换刀位置；
连动组：对应架设于该刀盘的换刀位置处，该连动组设有一驱动源以及由该驱动源驱动作往复位移的连动件，该连动件则凸设有至少一同动位移的钩动块，该钩动块并对应设置于该复数个刀套的回转路径上，而以该钩动块带动该预设执行换刀的刀套的杆件于该换刀位置处作直进位移。
所述的工具机的刀库装置，其中，该机座上固设一轴杆，并在该轴杆上以轴承架设该刀盘。
所述的工具机的刀库装置，其中，该连动组是在该轴杆上固设一朝向该刀盘的换刀位置处延伸的承架，以供装设该驱动源及该连动件。
所述的工具机的刀库装置，其中，该复数个刀套分别设有插槽，以供插入套置该加工刀具。
所述的工具机的刀库装置，其中，该复数个刀套分别设有凸伸于该刀盘周缘的第一表面上的延伸部，该杆件则由该延伸部穿伸出该刀盘的周缘的第二表面。
所述的工具机的刀库装置，其中，该复数个刀套上的杆件的第一端端部设有钩合块，而穿伸出该刀盘周缘的第二表面的第二端端部则设有挡缘，在该刀盘的周缘的第二表面与该挡缘间则设有该弹性件。
所述的工具机的刀库装置，其中，该连动组的钩动块系钩合带动该预设执行换刀的刀套杆件的钩合块，使该预设执行换刀的刀套于该换刀位置处作直进位移。
所述的工具机的刀库装置，其中，该预设执行换刀的刀套的杆件以该弹性件的弹性回复力拉引反向直退复位。
所述的工具机的刀库装置，其中，该连动组的连动件凸设有二相对间隔设置且呈L形的钩动块，并在该二钩动块间形成一呈T形的穿伸通道，该穿伸通道则供该复数个刀套的杆件的钩合块穿伸通过。
所述的工具机的刀库装置，其中，该连动组的驱动源是一具有伸缩杆的压缸，并以该压缸的伸缩杆连结该连动件，使该压缸带动该连动件作往复位移。
本发明的优点之一，是提供一种工具机的刀库装置，其是在机座上架设有驱动旋转的刀盘，该刀盘的周缘则设有复数个分别以弹性件抵掣的刀套，一连动组是在该刀盘的换刀位置处装设一由驱动源驱动往复位移的连动件，并在该连动件设有钩动块，使该钩动块可带动回转至该换刀位置的刀套直进位移，并以刀套上的弹性件拉引反向直退复位，使该换刀位置的刀套执行换刀作业；如此，利用连动件的钩动块及该各刀套的弹性件带动该预设换刀的刀套直进、直退的往复位移，即可取代换刀机构的直进、直退运动，进而可有效简化换刀机构的凸轮传动组的机构设计。
本发明的优点之二，是提供一种工具机的刀库装置，由于该刀库系利用连动件的钩动块及该各刀套的弹性件带动该预设换刀的刀套直进、直退的往复位移，而取代换刀机构的直进、直退运动，除了使换刀机构可有效降低整体体积外，同时并可减少换刀机构的移动负荷。
附图说明
图1是现有工具机刀库及换刀机构的配置示意图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的侧视图。
图4是系图3的部分放大示意图。
图5是本发明于刀库进行拔刀作业的动作示意图(一)。
图6是本发明于刀库进行拔刀作业的动作示意图(二)。
图7是本发明于刀库进行拔刀作业的动作示意图(三)。
图8是本发明于加工主轴进行换刀作业的动作示意图(一)。
图9是本发明于加工主轴进行换刀作业的动作示意图(二)。
图10是本发明于刀库进行置刀作业的动作示意图(一)。
图11是本发明于刀库进行置刀作业的动作示意图(二)。
图12是本发明于刀库进行置刀作业的动作示意图(三)。
附图标记说明：[现有部份]10-加工主轴；11-刀库；111-刀盘；112-刀套；12-换刀机构；121-机体；122-驱动马达；123-换刀臂；[本发明部份]20-刀库；21-机座；22-轴杆；23-旋转驱动组；24-刀盘；241-周缘；25-刀套；25＇-刀套；251-插槽；251＇-插槽；252-延伸部；253-杆件；2531-挡缘；2532-钩合块；2532＇-钩合块；254-弹性件；254＇-弹性件；30-连动组；31-承架；32-连动件；321-钩动块；33-压缸；331-伸缩杆；40-加工主轴；50-换刀机构；51-机体；52-换刀臂；521-夹刀爪；53-动力源；54-平移驱动组；A-加工刀具；A＇-加工刀具。
具体实施方式
为使贵审查委员对本发明作更进一步的了解，兹举较佳实施例并配合图式，详述如后：
请参阅图2、图3、图4所示，本发明是在刀库20的机座21上固设一轴杆22，并在该轴杆22上以轴承架设一由旋转驱动组23驱动作分度旋转的刀盘24，另于该刀盘24的周缘241环设有复数个刀套25，并在该各刀套25分别设有插槽251，以供插入套置加工刀具，由于加工刀具插置定位于刀套25的插槽251的设计是现有技术，且非本发明设计的重点，因此不予赘述；另该刀盘24的周缘241上分别以弹性件抵掣该各刀套25，使该各刀套25可分别于该刀盘24的周缘241作直进、直退的往复位移；于本实施例中，该各刀套25上分别设有凸伸于该刀盘24的周缘241第一表面的延伸部252，该延伸部252并设有至少一穿伸出该刀盘24的周缘241第二表面的杆件253，该杆件253的第一端端部设有概呈T形的钩合块2532，而穿伸出该刀盘24的周缘241第二表面的第二端端部则设有挡缘2531，在该刀盘24的周缘241的第二表面与该挡缘2531间则设有弹性件254，并以该弹性件254分别抵掣该刀盘24的周缘241及杆件253的挡缘2531，使该各刀套25的延伸部252弹性压抵于该刀盘24的周缘241的第一表面上，并使得该各刀套25可分别以该杆件253带动作直进、直退的往复位移；一连动组30对应架设于该刀盘24的换刀位置处，使预设执行换刀的刀套25于换刀位置处作直进、直退的位移，于本实施例中，该连动组30是在该刀库20的轴杆22上固设有一朝向该刀盘24的换刀位置处延伸的承架31，以供装设一驱动源以及由该驱动源驱动作往复位移的连动件32；于本实施例中，该驱动源是一具有伸缩杆331的压缸33，并以该压缸33的伸缩杆331连结该连动件32，使该压缸33可带动该连动件32作往复位移；该连动件32是在该刀盘24的换刀位置凸设有至少一同动位移的钩动块，并使该钩动块对应设置于各刀套25的回转路径上；于本实施例中，该连动件32设有二相对间隔设置且概呈L形的钩动块321，并在该二钩动块321间形成一概呈T形的穿伸通道，该穿伸通道则对应于各刀套25的回转路径；当驱动该刀库20的刀盘24带动该各刀套25回转时，各刀套25的杆件253第一端端部的钩合块2532将可回转穿伸通过该二钩动块321间所形成的穿伸通道，另当预设供换刀的刀套25回转至换刀位置时，该刀套25第一端端部的钩合块2532将位于该二钩动块321间，进而可由该压缸33的伸缩杆331驱动该连动件32直进位移，使该二钩动块321钩合带动该刀套25第一端端部的钩合块2532，使预设执行换刀的刀套25于换刀位置处作直进位移，而当该压缸33的伸缩杆331驱动该连动件32反向直退位移时，该连动件32的二钩动块321将脱离该钩合块34，该刀套25则以该弹性件254的弹性回复力拉引反向直退复位；另该刀库20与工具机的加工主轴40间配置有换刀机构50，该换刀机构50是在机体51上设有换刀臂52，该换刀臂52的二端分别设有夹刀爪521，并以一为马达的动力源53驱动该换刀臂52作180度的旋转换刀动作，另于该换刀机构50的机体51连结设有一平移驱动组54，以驱动该换刀机构50由预备位置位移至刀库20的刀盘24换刀位置侧方，而利用该连动组30的连动件32的二钩动块321及各刀套25的弹性件254带动该预设换刀的刀套25作直进、直退的往复位移，并搭配换刀机构50的换刀臂52的旋转动作，以执行换刀作业，或该换刀机构50由该预备位置位移至加工主轴40的换刀位置，以执行加工主轴40的换刀作业。
请参阅图5所示，本发明于加工主轴40进行加工作业的过程中，其系先驱动刀库20的刀盘24作分度旋转，使预设换刀的刀套25及加工刀具A回转至换刀位置，使该预设换刀的刀套25上的钩合块2532对应于该连动件32的二钩动块321间形成的穿伸通道，另驱动换刀机构50则由预备位置位移至刀盘24的换刀位置侧方，并以该换刀臂52一端的夹刀爪521夹掣该加工刀具A。
请参阅图6所示，当该换刀机构50的换刀臂52一端的夹刀爪521夹掣该加工刀具A后，接着以该连动组30的压缸33驱动该连动件32位移，并以该连动件32的二钩动块321钩合带动该预设换刀的刀套25上的钩合块34，使预设的刀套25直进位移，由于该预设换刀的刀套25上的加工刀具A系受到换刀臂52一端的夹刀爪521夹掣，因此，当带动该预设换刀的刀套25直进位移时，即可使该预设的刀套25的插槽251脱离套置该加工刀具A，同时，并使得该杆件253的挡缘2531压缩该弹性件254；请参阅图7所示，接着驱动该换刀机构50反向位移至预备位置待命，即可使加工刀具A脱离刀套25，另外，当换刀机构50的换刀臂52将该加工刀具A取出后，该连动组30的压缸33将驱动该连动件32反向位移，使该连动件32的二钩动块321脱离该预设换刀的刀套25上的钩合块34，而该预设换刀的刀套25即以该弹性件254的弹性回复力拉引反向直退复位，进而利用该连动组30的连动件32的二钩动块321及弹性件254带动该预设换刀的刀套25作直进、直退的往复位移，并搭配换刀机构50平移动作，即可于该刀库20执行换刀作业。
请参阅图8所示，当加工主轴40进行换刀作业时，其系使加工主轴40下降至换刀位置，另驱动该换刀机构50由预备位置位移至加工主轴40的换刀位置，而以该换刀机构50的换刀臂52另一端的夹刀爪521夹掣该加工主轴40上的加工刀具A＇，即可驱动加工主轴40上升位移，使该加工主轴40松刀脱离该加工刀具A＇；请参阅图9所示，当加工主轴40脱离该加工刀具A＇后，接着驱动该换刀机构50的换刀臂52作180度的旋转换刀动作，即可再驱动加工主轴40下降位移，而将该预设的加工刀具A夹刀于加工主轴40上，而完成加工主轴40的换刀作业。
请参阅图10所示，加工主轴40于完成换刀作业后，接着驱动换刀机构50往该刀库20的刀盘24换刀位置侧方反向位移，另驱动刀库20的刀盘24作分度旋转，而带动预设置刀的空刀套25＇回转至换刀位置；请参阅图11所示，接着以该连动组30的压缸33驱动该连动件32位移，并以该连动件32的二钩动块321钩合带动该预设置刀的空刀套25＇上的钩合块2532＇，使该预设置刀的空刀套25＇直进位移，接着该换刀臂52则持续反向位移，而将该加工刀具A＇位移至于该刀库20的刀盘24的换刀位置；请参阅图12所示，接着以该连动组30的压缸33驱动该连动件32反向位移，使该连动件32的二钩动块321脱离该预设置刀的空刀套25＇上的钩合块2532＇，而以该弹性件254＇的弹性回复力拉引空刀套25＇反向直退复位，即可将该加工刀具A＇插入套置于该空刀套25＇的插槽251＇内，进而完成置刀作业。
如此，本发明的刀库装置系利用连动组的连动件的钩动块及各刀套上的弹性件带动预设换刀的刀套作直进、直退的往复位移，以取代换刀机构的直进、直退运动，并搭配换刀机构的旋转运动，即可执行换刀作业，如此该换刀机构即无须装设连动换刀臂作直进、直退运动的槽凸轮及连杆机构，进而有效简化换刀机构的凸轮传动组的机构设计，且使换刀机构有效降低整体体积，并减少换刀机构移动时的负荷。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离本申请所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工具机的刀库装置，其特征在于，包含有：
机座；
刀盘：架设于该机座上，该刀盘并以旋转驱动组驱动作分度旋转；
复数个刀套：分别以杆件及弹性件架设于该刀盘的周缘上，以供插入套置加工刀具，该复数个刀套并由该刀盘带动回转，使预设执行换刀的刀套及该加工刀具回转至换刀位置；
连动组：对应架设于该刀盘的换刀位置处，该连动组设有一驱动源以及由该驱动源驱动作往复位移的连动件，该连动件则凸设有至少一同动位移的钩动块，该钩动块并对应设置于该复数个刀套的回转路径上，而以该钩动块带动该预设执行换刀的刀套的杆件于该换刀位置处作直进位移。
2.根据权利要求1所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该机座上固设一轴杆，并在该轴杆上以轴承架设该刀盘。
3.根据权利要求2所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该连动组是在该轴杆上固设一朝向该刀盘的换刀位置处延伸的承架，以供装设该驱动源及该连动件。
4.根据权利要求1所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该复数个刀套分别设有插槽，以供插入套置该加工刀具。
5.根据权利要求1所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该复数个刀套分别设有凸伸于该刀盘周缘的第一表面上的延伸部，该杆件则由该延伸部穿伸出该刀盘的周缘的第二表面。
6.根据权利要求5所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该复数个刀套上的杆件的第一端端部设有钩合块，而穿伸出该刀盘周缘的第二表面的第二端端部则设有挡缘，在该刀盘的周缘的第二表面与该挡缘间则设有该弹性件。
7.根据权利要求6所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该连动组的钩动块系钩合带动该预设执行换刀的刀套杆件的钩合块，使该预设执行换刀的刀套于该换刀位置处作直进位移。
8.根据权利要求6所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该预设执行换刀的刀套的杆件以该弹性件的弹性回复力拉引反向直退复位。
9.根据权利要求6所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该连动组的连动件凸设有二相对间隔设置且呈L形的钩动块，并在该二钩动块间形成一呈T形的穿伸通道，该穿伸通道则供该复数个刀套的杆件的钩合块穿伸通过。
10.根据权利要求1所述的工具机的刀库装置，其特征在于，该连动组的驱动源是一具有伸缩杆的压缸，并以该压缸的伸缩杆连结该连动件，使该压缸带动该连动件作往复位移。
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