CN108857520A - 直线式分割换刀机构 - Google Patents

Abstract

一种直线式分割换刀机构，包括在一主体的两侧分别装设有移动装置与换刀装置，其中移动装置上搭载有刀把，且移动装置是以分段方式直线位移，换刀装置则在移动装置移动定位之后，通过控制换刀臂以抓取所需刀把。直线式分割换刀机构虽然可搭载的刀具数不多，但因结构简易且不占空间又不失换刀机能，故而适用于小众或具有特定加工需求的使用者。

Description

直线式分割换刀机构

技术领域

本发明与自动换刀机构有关；特别是指一种适用于配载刀把数量较少的直线式分割换刀机构。

背景技术

现有的自动换刀机构大致包括有刀库与换刀机构。刀库主要是提供储刀位置，并能依程序的控制，正确选择刀具加以定位，以进行刀具交换；换刀机构则是执行刀具交换的动作。前述机构的组合通过计算机程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、搪孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，大幅改变了传统以人为主的生产方式。

刀库的容量、布局，针对不同的工具机，其形式也有所不同。根据刀库的容量、外型和取刀方式概可分为斗笠式刀库、圆盘式刀库、链条式刀库等，前述各式刀库至少可供容纳超过二十把以上的刀具，甚至还有一种矩阵式刀库更可提供数十把以上的刀具收纳。

上述现有的自动换刀机构的要求在于强调可收纳多刀具，也因此，其刀库与换刀机构的配置占去许多空间，对于只有少量刀具使用需求的小众使用者而言，上述自动换刀机构的购置成本过高而不切实用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种直线式分割换刀机构，其结构简易、成本低廉且不失换刀机能。

为达成上述目的，本发明提供的一种直线式分割换刀机构包括一主体、一移动装置与一换刀装置。其中移动装置包括一移动件、一第一马达与一分割单元；其中该移动件结合于该主体且可沿着该主体直线移动，该移动件供多刀把安装其上，该第一马达通过该分割单元带动该移动件以分段方式移动；换刀装置结合于该主体且包括一第二马达与一换刀臂，该第二马达带动该换刀臂于一第一位置与一第二位置之间变换位置，其中该换刀臂于该第一位置时未能抓取刀把，该换刀臂于该第二位置时抓取刀把。

本发明的效果在于结构简易且不失换刀机能，适用于小众或特定加工需求的使用者。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的直线式分割换刀机构的立体图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的分解立体图；

图4为图1的正视图；

图5至图9分别为正视图，表示移动件位置变化；

图10类同图4，显示换刀臂抓取刀把。

【符号说明】

100直线式分割换刀机构

10主体

12直线滑槽

20移动装置

22移动件 22a导槽 22b稳定槽

22c定位孔 22d刀把安置座 24分割单元

24a驱动轮 24b枢轴 24c拨杆

24d弧形块 26第一马达 26a减速机构

26b转动块 28直线滑轨

30换刀装置

32换刀臂 34第二马达

40锁定装置

42定位件 44驱动器

50检测器

60控制器

200刀把

P1第一位置

P2第二位置

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举一优选实施例并配合图式详细说明如后。请参图1至图4所示，为本发明一优选实施例的直线式分割换刀机构100，其包括一主体10、一移动装置20、一换刀装置30、一锁定装置40、一检测器50与一控制器60。其中该主体10固定不动，且其上部一侧设置有一直线滑槽12，该移动装置20与该换刀装置30分别安装于该主体10相对的上、下侧。

该移动装置20包括有一移动件22、一分割单元24与一第一马达26。该移动件22为一板块状，其背面设置有直线滑轨28与直线滑槽12结合配置，使得该移动件22可沿着该主体10直线移动。该移动件22的上缘具有两道朝向底缘剖切形成的导槽22a，且于相邻各导槽22a处凹设有数个弧形的稳定槽22b，又，移动件22设置有多个定位孔22c，各定位孔22c的下方分别设置有一个刀把安置座22d以供刀把200插置。必须说明的是，刀把200并非本发明的构成之一。

该分割单元24安装于该主体10顶部，其包括有一驱动轮24a、一枢轴24b与一拨杆24c。该驱动轮24a一端为宽边另一端为窄边，该枢轴24b一端连接于该驱动轮24a接近宽边的部位，另一端穿过该主体10，使得该驱动轮24a以枢接部位为转动中心；该拨杆24c为圆柱体且接设在异于枢轴24b的另一侧面并靠近窄边。另外，该驱动轮24a的宽边具有外凸的弧形块24d与凹陷呈弧形的稳定槽22b配合，前述弧形块24d即为本发明定义的稳定部，请配合图1所示，弧形块24d的底面与稳定槽22b的槽底形状配合。

该第一马达26通过一减速机构26a连接该枢轴24b，据以传动该驱动轮24a转动，第一马达26可驱使该驱动轮24a作正反向转动，且在该驱动轮24a转动的过程中，拨杆24c的一部分将进入并离开该移动件22的导槽22a，以推动该移动件22位移，而驱动轮24a的弧形块24d则在适当时机与稳定槽22b配合，使得转动的驱动轮24与平移的移动件22彼此间不生干涉。前述弧形块24d与稳定槽22b的设置具有稳定移动件22的作用，然于实务上，弧形块24d与稳定槽22b的组合并非绝对必要，其等可视需求而设置。

该换刀装置30包括有一换刀臂32与一第二马达34，该换刀臂32设置在与该移动件22相同一侧且位于移动件22的下方，该第二马达34装设在换刀臂32的后方，用以带动该换刀臂32于图4所示的一第一位置P1与图10所示的一第二位置P2之间变换位置，其中该换刀臂32于第一位置P1时是表示未能抓取刀把200，该换刀臂32于第二位置P2时则表示抓取刀把200。

该锁定装置40包括一定位件42与一驱动器44。该定位件42呈一圆杆且后端连接于该驱动器44，该驱动器44是受操控而带动该定位件42前伸或后退，在该定位件42前伸时，其前端是可插入该移动件22的其中一个定位孔22c中；在该定位件42后退时，定位件42前端则离开定位孔22c。

该检测器50装设于接近该减速机构26a处，用以检测连接在减速机构26a外侧且与该驱动轮24a同步同向转动的转动块26b的旋转位置。该检测器50在该驱动轮24a转动一个完整的周期时可产生一第一信号。而该控制器60是电性连接该检测器50、该驱动器44与该换刀装置30的第二马达34。

上述即为本发明优选实施例的直线式分割换刀机构100的组成叙述，以下说明其换刀作业如后。

请参图4所示，表示该第一马达26与该第二马达34未被启动的状态，此时的驱动轮24a的弧形块24d底面与其中一稳定槽22b的槽底配合，拨杆24c位于最上方位置，而换刀臂32保持在水平状态，锁定装置40的定位件42未插入移动件22的定位孔22c中。

在图4所示状态中，编号「02」的刀把200下方正对着换刀臂32的转动中心，当使用者欲使用编号「01」的刀把200来进行加工时，通过计算机程序的控制，启动该第一马达26以带动驱动轮24a作逆时针方向转动，其中，图5显示拨杆24c的一部分即将进入移动件22左侧的导槽22a，图6显示拨杆24c的一部分已进入导槽22a中，且拨杆24c抵接导槽22a的一侧槽壁；随着驱动轮24a继续转动，拨杆24c更将如图7及图8所示顺势地抵推移动件22。由于移动件22受制于背面的直线滑轨28与主体10上的直线滑槽12相结合的影响，使得被抵推的移动件22将往右侧方向沿着主体10直线移动，而当拨杆24c来到图9所示的位置时，即表示拨杆24c的抵推作用已完成，且编号「01」的刀把200随着移动件22的移动而来到原先编号「02」刀把200的位置。图10进一步显示驱动轮24a转回到与图4揭示的相同位置，此时的检测器50在确认驱动轮24a完成周期性转动之后将产生该第一信号，该控制器60即根据接收的第一信号控制该驱动器44以操控定位件42插入编号「01」的刀把200上方的定位孔22c中，以稳定该移动件22。同理，在驱动轮24a以顺时针方向转动时，则移动件22将被往左侧方向推移。

接着，第二马达34被启动并带动该换刀臂32自第一位置P1转换至第二位置P2，且于完成抓取编号「01」的刀把200再转至第一位置P1之后产生该第二信号，该控制器60将根据接收的第二信号控制驱动器44以操控定位件42离开定位孔22c，以使下一次执行换刀作业时，移动件22能在不受阻碍的情况下随着驱动轮24a的转动而被拨杆24c推动。至此即完成换刀作业。另说明的是，前述第二信号的产生时机设定在换刀臂32抓取刀把200且回复至第一位置P1之后，然于实务上只要不妨碍下一次换刀作业时的移动件22移动，则第二信号的产生时机可适度调整，例如设定在驱动轮24a被第一马达26带动之前。

上述直线式分割换刀机构100虽然可乘载的刀具数不多，但因结构简易且不占空间，以及成本低廉又不失换刀机能，故而适用于小众或特定加工需求的使用者。

再说明的是，上述实施例的移动件22所设置的导槽22a数量虽以两道为例，但于实务上可视所搭载刀把200的数量而予增减设置，例如所搭载刀把200仅有两把时，则只需一道导槽22a即可，又如所搭载刀把200为四把时，则导槽22a数量需求为三道。不论导槽22a的数量为何，移动件22均将以等间距的方式分段左右移动。

另外，分割单元24的拨杆24c除了可以是固定于驱动轮24a之外，也可采用拆取式设计，于拨杆24c有磨损，或是导槽22a宽度有变化时，可适时地替换适用的结构。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (7)

1.一种直线式分割换刀机构，包含：

一主体；

一移动装置，包括一移动件、一第一马达与一分割单元；其中该移动件结合于该主体且可沿着该主体直线移动，该移动件供多刀把安装其上，该第一马达通过该分割单元带动该移动件以分段方式移动；以及

一换刀装置，结合于该主体且包括一第二马达与一换刀臂，该第二马达带动该换刀臂于一第一位置与一第二位置之间变换位置，其中该换刀臂于该第一位置时未能抓取刀把，该换刀臂于该第二位置时抓取刀把。

2.如权利要求1所述的直线式分割换刀机构，包括一锁定装置；其中该移动件具有多个定位孔，该锁定装置包括一可移动的定位件，该定位件根据一第一信号而插入其中一该定位孔中，根据一第二信号而离开该定位孔。

3.如权利要求2所述的直线式分割换刀机构，包括一控制器与一检测器，其中该控制器电性连接该检测器与该换刀装置，该检测器用以检测该分割单元的动作而产生该第一信号，该换刀装置于其换刀臂抓取刀把之后产生该第二信号，该控制器根据接收的该第一信号或该第二信号操控该定位件插入或离开该定位孔。

4.如权利要求1、2或3所述的直线式分割换刀机构，其中该分割单元包括一驱动轮与一拨杆，该第一马达驱使该驱动轮转动，该拨杆设置于该驱动轮上且在该驱动轮转动时推动该移动件移动。

5.如权利要求4所述的直线式分割换刀机构，其中该移动件具有至少一导槽，该导槽自该移动件的一侧缘朝相对的另一侧缘剖切形成，该拨杆的一部分在该驱动轮转动过程中进入并离开该导槽，使得该移动件被推动位移。

6.如权利要求5所述的直线式分割换刀机构，其中该移动件具有至少一稳定槽邻设于该导槽，该驱动轮具有一稳定部，该稳定部的轮廓与该稳定槽的槽底形状配合，使得转动的该驱动轮与平移的该移动件彼此间不生干涉。

7.如权利要求1所述的直线式分割换刀机构，其中该主体一侧设置有一直线滑槽，该移动件的一侧面结合有一直线滑轨与该直线滑槽结合配置。