CN110900275A - 圆盘式刀库改良结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆盘式刀库改良结构，包含：一刀库本体；一刀套固定环，刀套固定环具有一环体及若干的平行、等间距、具有倾斜角度的枢接凸部，环体呈圆环状，枢接凸部自环体的外周面上凸伸而成，且每两两枢接凸部间形成有一刀套转槽；多数刀套，分别枢设于各刀套转槽中；一转盘，供刀套固定环锁的环体锁接于其上；一换刀驱动装置，用以提供一旋转动力及一直线运动往复作用力，旋转动力用以带动转盘、刀套固定环及刀套旋转，使被选定的其中一刀套能旋转至一换刀位置，并使换刀位置位于刀套固定环的平面坐标上的第四象限的范围内而非位于其圆心正下方，直线运动往复作用力将位于换刀位置的刀套于一收刀位置至一伸刀位置间进行往复的枢转。

Description

圆盘式刀库改良结构

技术领域

本发明涉及自动化加工机的刀库的技术领域，更详而言是指一种圆盘式刀库改良结构。

背景技术

目前自动化的加工机，大部分会设置有刀库及自动换刀机构，由刀库收纳多数不同切削效果、造型与尺寸的刀具，再由自动换刀机构于刀库与加工机的主轴间进行刀具的转换。

刀库的型式众多，常见有圆盘式刀库、链条式刀库、斗笠式刀库等。其中，圆盘式刀库主要具有一呈圆盘状的刀套固定环1（如图1及图2所示）及多数用以夹持刀具的刀套2（如图3所示），该刀套固定环1的外周面上凸伸有若干的等间距的凸部3，每两两凸部3间形成有一转槽4，各转槽4的中心位于以刀套固定环1的圆心向圆周延伸放射的等分割线6上，两等分割线6之间则构成一等分割角θ1，各刀套2则位于各转槽4中并与相邻凸部3上的枢接槽5枢接，使该刀套2在受外力作用时能于该转槽4内进行枢转。此外，由于每一刀库的刀套2等间距设置，图3所示的习知圆盘式刀库的刀套2总数量有32个，所以，每一刀套2乃可平均分配到的等分割角θ1为11.25度。

然而，由于自动换刀机构同时地对该圆盘式刀库上的刀具及主轴上的刀具进行拔刀与置刀等换刀作业，因此仅有与地面垂直线呈平行或重叠的刀套才能进行换刀作业，以上述习知的刀套固定环1型式而言，只有位在该刀套固定环1圆心正下方的刀套2才能进行换刀作业，使得能进行换刀作业的刀套2至刀套固定环1最前方间的距离X1与能进行换刀作业的刀套2至刀套固定环1最后方间的距离X2为相等。但使用圆盘式刀库的加工机一般较为小型，因此，主轴及自动换刀机构通常位于加工机内靠近前方的位置，导致圆盘式刀库势必要随着设在加工机内靠近前方的位置处。但如此一来，圆盘式刀库与加工机内前方间的空间便会相当狭小，不仅会导致组装时的困难度。且，随着加工机的加工精度要求提升与加工方式更多样化的需求，刀库便需要增加所能收纳的刀套及其刀具的数量，但受限于圆盘式刀库与加工机内前方间的空间已相当的狭小，因此便无法借由增大圆盘式刀库的外径来扩增刀套及其刀具的数量。

有鉴于此，为改善先前技术中，习知圆盘式刀库在装设于加工机内时，该圆盘式刀库前方与加工机间的空隙过于狭小，而有组装上的困难，及无法借由增大圆盘式刀库的外径来扩增刀套及其刀具数量等问题，致有本发明产生。

发明内容

本发明的其一目的在于提供一种圆盘式刀库改良结构，能改变进行换刀作业的刀套的位置，进而调整圆盘式刀库改良结构装设在加工机内的位置，以避免圆盘式刀库改良结构前方与加工机间有着空隙过于狭小的问题，而达到容易组装的功效。

本发明的另一目的在于提供一种圆盘式刀库改良结构，能在不增加原有加工机的体积下，而增加圆盘式刀库改良结构所能收纳的刀套与刀具的数量。

基于此，本发明主要采用下列技术手段，来实现上述目的。

一种圆盘式刀库改良结构，包含：一刀库本体，具有一本体环圈；一刀套固定环，该刀套固定环具有一环体及若干的平行、等间距、具有倾斜角度的枢接凸部，该环体呈圆环状，所述枢接凸部自该环体的外周面上所凸伸而成，且每两两枢接凸部间形成有一刀套转槽；多数刀套，分别枢设于该刀套固定环的各刀套转槽中，各刀套的枢接处与供其枢接的相邻两枢接凸部间呈垂直关系，各刀套的一端具有一夹持槽；一转盘，具有一环形本体、若干的第一轴承及若干的第二轴承，所述第一轴承环状地依等间距设置于该环形本体的一侧面上，所述第二轴承环状地依等间距设置于该环形本体的另一侧面上，该转盘供刀套固定环的环体锁接于其一侧面上，使所述第一轴承位于该刀套固定环的环体内周，而所述第二轴承则环绕抵靠于该刀库本体的本体环圈上；一换刀驱动装置，提供一旋转动力及一直线运动往复作用力，该旋转动力通过与该第一轴承的接触而带动该转盘、刀套固定环及刀套进行旋转，使被选定的其中一刀套能旋转至一换刀位置，并使换刀位置位于刀套固定环的平面坐标上的第四象限的范围内而非位于其圆心正下方，该直线运动往复作用力，将位于换刀位置的刀套于一收刀位置至一伸刀位置间进行往复的枢转。

进一步，该刀套固定环的环体为一体制成。

进一步，该刀套固定环的环体是由多数呈弧形的弧形块所连接而成，所述枢接凸部是自各弧形块的外周面上所凸伸而成。

进一步，各枢接凸部于相邻每一刀套转槽的侧边上形成有一枢接槽；各刀套的二侧分别凸伸有一枢接柱，由各枢接柱枢接于各枢接槽中，该供同一刀套枢接的相邻两枢接凸部的枢接槽之间与该两枢接凸部呈垂直的关系。

进一步，所述的圆盘式刀库改良结构还包含有多数限制片，各限制片分别锁设于该刀套固定环的枢接凸部上，并将该枢接槽的外侧予以覆盖，以将该刀套的枢接柱限制于该枢接槽内。

进一步，各枢接凸部与刀套固定环的圆心向圆周延伸放射的等分割线所夹的角度为各枢接凸部的倾斜角度。

进一步，各枢接凸部的倾斜角度为一或数个等分割角。

进一步，该换刀驱动装置具有一基座、若干的滚动件、一马达、一螺杆及一直线驱动器；所述滚动件是以可原地转动地设置于该基座上，并与该转盘抵接，该马达设置于该基座上，用以输出该旋转动力，该螺杆枢设于该基座上，并与该转盘的第一轴承接触，该螺杆受该马达的旋转动力作用而旋转，该螺杆旋转时，持续地推动该转盘上的第一轴承而带动该转盘、刀套固定环及刀套同时旋转，该直线驱动器设置于该基座上，用以产生该直线运动往复作用力。

进一步，该换刀驱动装置还具有一皮带，该皮带连接于该马达与该螺杆间，由该皮带将该马达所输出的旋转动力传递至该螺杆上。

进一步，该直线驱动器为一气压缸。

采用上述技术手段后，本发明通过刀库本体、刀套固定环、刀套、转盘及换刀驱动装置的结构设计，当本发明设置于自动化加工机的内部，并位于一自动换刀机构的一侧。借此，当欲进行换刀作业，会先由该换刀驱动装置输出旋转动力，该旋转动力通过与该第一轴承的接触而带动该转盘、刀套固定环及刀套进行旋转，使被选定的其中一刀套能旋转至一换刀位置，并使换刀位置位于刀套固定环的平面坐标上的第四象限的范围内而非位于其圆心正下方，该直线运动往复作用力，将位于换刀位置的刀套于一收刀位置至一伸刀位置间进行往复的枢转，以达到换刀的功效，由于换刀位置位于刀套固定环的平面坐标的第四象限的范围内，即使得位于换刀位置的刀套至刀套固定环最前方间的距离与位于换刀位置的刀套至刀套固定环最后方间的距离X2不相等，因此，在无须变动加工机其余零组件位置及设计的情形下，可单由本发明将刀套的换刀位置调整至非位在刀套固定环圆心正下方的设计，而使本发明能以较为偏向后方地设置于加工机内，而加工机的偏向后方处通常并不会安排有须活动位移的构件，所以，装设在加工机偏向后方的圆盘式刀库改良结构乃不会影响加工机的正常操作，如此一来，本发明在装配于加工机内时，便会因施工空间增大而较为容易组装，况且，由于圆盘式刀库改良结构与加工机前门间的空隙加大后，便能采用更大直径的刀套固定环，以装设更多的刀套与刀具，而增进加工机的功能性，以符合复杂加工的要求，借此以达到容易组装与增加可收纳的刀套与刀具的数量。

附图说明

图1为习知一种刀套固定环的立体图。

图2为习知一种刀套固定环的平面图。

图3为习知刀套设置于刀套固定环上进行换刀位置时的示意图。

图4为本发明所提供一较佳实施例的立体分解图。

图5为图4所示实施例的立体组合图。

图6为图5的左侧端视平面组合图。

图7为图4所示实施例中的局部构件分解图。

图8为图4所示实施例中的局部构件平面图。

图9为图4所示实施例中的局部构件立体分解图。

图10为仅呈现刀套与刀盘的平面组合图。

图11为仅呈现单一刀套的动作示意图。

图12为仅呈现单一刀套的动作示意图。

图13为习知圆盘式刀库的装配位置的俯视示意图。

图14为本发明圆盘式刀库的装配位置的俯视示意图。

图15为本发明中刀套固定环的另一实施态样立体图。

【符号说明】

「习知」

刀套固定环1 刀套2

凸部3 转槽4

枢接槽5 等分割线6

距离X1 距离X2

等分割角θ1

「本发明」

圆盘式刀库改良结构100

刀库本体10

本体环圈11

刀套固定环20

环体21 弧形块211

枢接凸部22 刀套转槽221

枢接槽222

刀套30

夹持槽31 枢接柱32

刀具33

限制片40

转盘50

环形本体51 第一轴承52

第二轴承53

限尘罩60

换刀驱动装置70

基座71 滚动件72

马达73 螺杆74

皮带75 直线驱动器76

自动换刀机构80

倾斜角θ2

距离X1 距离X2

空隙L1 空隙L2

等分割线90。

具体实施方式

为能对本发明的特征与其特点有更进一步的了解与认同，兹列举以下的实施例并配合图式说明如下：

请参阅图4至图15，为本发明一较佳实施例所提供的一种圆盘式刀库改良结构100，其主要包含有一刀库本体10、一刀套固定环20、多数的刀套30、多数的限制片40、一转盘50、一防尘罩60及一换刀驱动装置70，其中：

请参阅图4至图10，该刀库本体10，固定于加工机的内部，该刀库本体10的一侧面上具有一本体环圈11。

请参阅图4至图10，该刀套固定环20，具有一环体21及若干的平行、等间距、具有倾斜角度的枢接凸部22，于本实施例中，各枢接凸部22的倾斜角度是每一刀套30所分配到的等分割角的二倍；即，本实施例的刀套30数量为32个，则每一刀套30所分配到的等分割角为11.25度，所以，各枢接凸部22与刀套固定环20的圆心向圆周延伸放射的等分割线90所夹的角度，即为各枢接凸部22的倾斜角θ2，即θ2为22.5度 (如图8、图10所示)。该环体21是由多数呈弧形的弧形块211所连接而呈圆环状；所述枢接凸部22是自该环体21的弧形块211外周面上所一体凸伸而成，且每两两枢接凸部22间形成有一刀套转槽221。各枢接凸部22于相邻每一刀套转槽221的侧边上并形成有一枢接槽222，即每一枢接凸部22的各侧边上各具有一枢接槽222，且呈上下的位置关系。

请参阅图4至图10，各刀套30，一端具有一夹持槽31，二侧分别凸伸有一枢接柱32。各刀套30的夹持槽31可供一刀具33置入夹持(如图11、图12所示)，各刀套30分别置位于该刀套固定环20的刀套转槽221中，并由该枢接柱32枢接于该枢接槽222中，该供同一刀套30枢接的相邻两枢接凸部22的枢接槽222之间与该两枢接凸部22呈垂直的关系。

请参阅图4至图10，各限制片40分别锁设于该刀套固定环20的枢接凸部22上，并将枢接槽222予以覆盖，以将该刀套30的枢接柱32限制于该枢接槽222内，用以防止该刀套30自行与该刀套固定环20脱离。

请参阅图4至图10，该转盘50，具有一环形本体51、若干的第一轴承52及若干的第二轴承53。所述第一轴承52环状地依等间距设置于该环形本体51的一侧面上，所述第二轴承53环状地依等间距设置于该环形本体51的另一侧面上。该转盘50供刀套固定环20的环体21锁接于其一侧面上，使所述第一轴承52位于该刀套固定环20的环体21内周，而所述第二轴承53可环绕抵靠于该刀库本体10的本体环圈11上，使当该转盘50受外力作用时，该转盘50可相对该刀库本体10进行旋转，并带动该刀套固定环20及刀套30同步转动。

请参阅图4至图10，该防尘罩60，设置于该刀库本体10与该转盘50间，以防止异物进入于该转盘50与该刀套固定环20内。

请参阅图4至图10，该换刀驱动装置70，具有一基座71、若干的滚动件72、一马达73、一螺杆74、一皮带75及一直线驱动器76。所述滚动件72以可原地转动地设置于该基座71上，并与该转盘50抵接，使转盘50无法脱离刀库本体10；该马达73设置于该基座71上，用以输出一旋转动力；该螺杆74枢设于该基座71上，并与该转盘50的第一轴承52接触；该皮带75连接于该马达73与该螺杆74间，使由该皮带75将该马达73所输出的旋转动力传递至该螺杆74上，以使该螺杆74旋转时，持续地推动该转盘50上的第一轴承52，而带动该转盘50、刀套固定环20及刀套30同步旋转；该直线驱动器76设置于该基座71上，用以产生一直线运动的往复作用力，于本实施例中该直线驱动器76为一气压缸，用以对位于换刀位置的刀套30施予作用力，以带动该刀套30于一收刀状态至一伸刀位置间进行往复的枢转。

所以，上述即为本发明一较佳实施例所提供圆盘式刀库改良结构100的各部构件及其组装方式的介绍，接着再将其使用特点介绍如下：

首先，本发明设置于自动化加工机的内部，并位于一自动换刀机构80的一侧。借此，当欲进行换刀作业，会先由该换刀驱动装置70的马达73输出旋转动力以带动该螺杆74旋转，并由该螺杆74持续地推动该转盘50上的第一轴承52，而带动该转盘50、刀套固定环20及刀套30同时旋转，使预设的刀套30及其所夹持的刀具33旋转至一换刀位置处，此时该马达73停止输出，并由该直线驱动器76对位于换刀位置的刀套30施予作用力，以带动此一刀套30由收刀状态（如图11所示）枢转至伸刀状态（如图12所示）。此时，便由该自动换刀机构80同时将一主轴上的刀具(图未示)与位于换刀位置并枢转至伸刀状态的刀具33进行交换作业（其交换作业为习知技术，容不多加赘述），以达到换刀的功效。

请参阅图8、图10所示，由于在本发明具有32个刀套33的实施例中，在该刀套固定环20上的每一枢接凸部22向顺时针方向倾斜22.5度，也就是倾斜了两个等分割角的角度，当各刀套30转动至刀套固定环20的圆心正下方再向逆时针方向移动两个等分割角的位置时，转至该位置的刀套30的两枢接凸部22乃会与地面成垂直关系，而枢接于两枢接凸部22的刀套30则可不受干涉的以直线驱动器76驱动该刀套30于一收刀状态至一伸刀位置间进行往复的枢转，即，本实施例的换刀位置不会位于刀套固定环20的圆心正下方位置（如图10所示），而位于圆心正下方的位置再朝逆时针方向位移两个等分割角的位置，也就是换刀位置位于刀套固定环20的平面坐标的第四象限的范围内，即使得位于换刀位置的刀套30至刀套固定环20最前方间的距离X1与位于换刀位置的刀套30至刀套固定环20最后方间的距离X2不相等，且是X1小于X2（如图10所示）。其中，各枢接凸部22的倾斜角θ2可依所选定的换刀位置，及以刀套30数量的条件予以换算各枢接凸部22应倾斜一或数个等分割角的角度。

因此，在无须变动加工机其余零组件位置及设计的情形下，可单由本发明将刀套30的换刀位置调整至非位在刀套固定环20圆心正下方的设计，而使本发明能以较为偏向后方地设置于加工机内，而加工机的偏向后方处通常并不会安排有须活动位移的构件，所以，装设在加工机偏向后方的圆盘式刀库改良结构100乃不会影响加工机的正常操作。请参阅图13所示，习知的圆盘式刀库与加工机前门间的空隙L1相当的短，请参阅图14所示，但本发明的圆盘式刀库改良结构100与加工机前门间的空隙L2则可加大。如此一来，本发明在装配于加工机内时，便会因施工空间增大而较为容易组装。况且，由于圆盘式刀库改良结构100与加工机前门间的空隙加大后，便能采用更大直径的刀套固定环20，以装设更多的刀套与刀具，而增进加工机的功能性，以符合复杂加工的要求。

另外，虽然上述实施例中，该刀套固定环20的环体21由多数的弧形块211所组成。但实际上，刀套固定环20的环体21亦可为一体成形（如图15所示），其不仅可同达到相同的功效，一体成形的环体21更能增加强度与刚性。

以上所揭，仅为本发明所提供的较佳实施例而已，并非用以限制本发明的实施范围，凡本领域的技术人员根据本发明所为的均等变化，皆应属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种圆盘式刀库改良结构，其特征在于，包含：

一刀库本体，具有一本体环圈；

一刀套固定环，该刀套固定环具有一环体及若干的平行、等间距、具有倾斜角度的枢接凸部，该环体呈圆环状，所述枢接凸部自该环体的外周面上所凸伸而成，且每两两枢接凸部间形成有一刀套转槽；

多数刀套，分别枢设于该刀套固定环的各刀套转槽中，各刀套的枢接处与供其枢接的相邻两枢接凸部间呈垂直关系，各刀套的一端具有一夹持槽；

一转盘，具有一环形本体、若干的第一轴承及若干的第二轴承，所述第一轴承环状地依等间距设置于该环形本体的一侧面上，所述第二轴承环状地依等间距设置于该环形本体的另一侧面上，该转盘供刀套固定环的环体锁接于其一侧面上，使所述第一轴承位于该刀套固定环的环体内周，而所述第二轴承则环绕抵靠于该刀库本体的本体环圈上；

一换刀驱动装置，提供一旋转动力及一直线运动往复作用力，该旋转动力通过与该第一轴承的接触而带动该转盘、刀套固定环及刀套进行旋转，使被选定的其中一刀套能旋转至一换刀位置，并使换刀位置位于刀套固定环的平面坐标上的第四象限的范围内而非位于其圆心正下方，该直线运动往复作用力，将位于换刀位置的刀套于一收刀位置至一伸刀位置间进行往复的枢转。

2.依据权利要求1所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：该刀套固定环的环体为一体制成。

3.依据权利要求1所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：该刀套固定环的环体是由多数呈弧形的弧形块所连接而成，所述枢接凸部是自各弧形块的外周面上所凸伸而成。

4.依据权利要求1所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：各枢接凸部于相邻每一刀套转槽的侧边上形成有一枢接槽；各刀套的二侧分别凸伸有一枢接柱，由各枢接柱枢接于各枢接槽中，该供同一刀套枢接的相邻两枢接凸部的枢接槽之间与该两枢接凸部呈垂直的关系。

5.依据权利要求4所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：还包含有多数限制片，各限制片分别锁设于该刀套固定环的枢接凸部上，并将该枢接槽的外侧予以覆盖，以将该刀套的枢接柱限制于该枢接槽内。

6.依据权利要求1所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：各枢接凸部与刀套固定环的圆心向圆周延伸放射的等分割线所夹的角度为各枢接凸部的倾斜角度。

7.依据权利要求6所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：各枢接凸部的倾斜角度为一或数个等分割角。

8.依据权利要求1所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：该换刀驱动装置具有一基座、若干的滚动件、一马达、一螺杆及一直线驱动器；所述滚动件是以可原地转动地设置于该基座上，并与该转盘抵接，该马达设置于该基座上，用以输出该旋转动力，该螺杆枢设于该基座上，并与该转盘的第一轴承接触，该螺杆受该马达的旋转动力作用而旋转，该螺杆旋转时，持续地推动该转盘上的第一轴承而带动该转盘、刀套固定环及刀套同时旋转，该直线驱动器设置于该基座上，用以产生该直线运动往复作用力。

9.依据权利要求8所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：该换刀驱动装置还具有一皮带，该皮带连接于该马达与该螺杆间，由该皮带将该马达所输出的旋转动力传递至该螺杆上。

10.依据权利要求8所述的圆盘式刀库改良结构，其特征在于：该直线驱动器为一气压缸。

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