CN1110939A - 刀具快速更换装置 - Google Patents

Abstract

一种刀具快速更换装置，其刀具轴有一传动盘其 上有一刀具。盘上传动楔销咬合在刀具的槽沟中使 刀具能与盘一起转动。设一夹杆将刀具夹紧在盘上， 刀具上形成有空隙，当其相对夹杆转动时空隙与夹杆 对齐，使刀具可从盘上取下。接着将新刀具反向转至 它被夹杆夹住的位置。一弹簧将夹杆固定在夹持位 置上。该装置还包括两个或更多的锁紧钩爪，它们由 离心力促动以保持刀具夹在盘上，即使使夹杆保护在 夹持位置上的弹簧失效也能保持夹在盘上。

Description

本发明总的涉及刀具更换装置，特别是一种使铣刀能够快速更换的装置。

根据常规的作法，操作人员必须松开和除去至少一个或多至六个安装螺钉才能将一个刀头从刀具轴上取下。然后他必须将新的刀头安置就位，再将所有的安装螺钉重新装上，拧紧在位。这需要很多时间，多至三十分钟，并具有可能将其中的一个螺钉掉进冷却液槽的危险，这就可能牵涉到占用更多的时间。在另一个时下通行的装置中，刀具被装接在一个刀架上，构成一个比原来重得多的单元，这种单元通常需要用两只手来操作，并可能占用多至五分钟的时间来进行更换。

根据本发明的刀具更换装置，刀具是由一个夹持器固定在轴上的。当夹持器松开后，操作者只需用一只手抓住刀具，然后将其旋转至一个位置，在这个位置上将其从轴上拉开。操作者于是可以将一个新刀具轻轻放到轴上，将其反向转动使新刀具重新被夹住。这整个过程只需要几秒钟就能完成。

更为具体地说，刀具轴有一个其上安装该刀具的传动盘。传动盘上的传动楔销咬合在刀具的槽沟内使刀具随着传动盘转动。一个夹杆被设置来将刀具夹在传动盘上。刀具上形成有间隙，当刀具相对于夹杆转动时，该间隙与夹杆对齐，因而刀具可以从传动盘上取下。一个新的刀具于是反向地转动到一个它可以被夹杆夹住的位置上。一个弹簧将夹杆固定在其夹持位置上。

快速更换装置包括一对锁紧钩爪，它们由离心力所驱动以便维持刀具被夹紧在传动盘上，即便当通常使夹杆固定在其夹紧位置上的弹簧丧失作用时也能维持这一状态。

本发明的一个目的是提供一种具有上述特征的刀具快速更换装置。

另一个目的是提供一种刀具快速更换装置，它由比较少的简单部件构成，操作时坚固耐用，作用迅速，制造和装配的成本低廉。

本发明的这些和其它的目的，特征和优点通过下面的描述，特别是连同附图一起考虑，将会更易明了。附图中：

图1是本发明的一个端视图，显示一个刀具被夹持在一个轴的端头上的传动盘上;

图2是截自图1中2-2线的截面图;

图3是类似于图2的截面图，显示出处于未被夹持住位置的快速更换装置;

图4是截自图1中4-4线的局部截面图;

图5是类似于图1的端视图，显示刀具从图1中的位置旋转90°。

现在详细地参看附图，一把铣刀10被显示可取下地安装在一个刀具轴14的传动盘12上。

轴14具有一个与其旋转轴线17同心的圆筒形中央通孔16。传动盘12由螺栓18安装在轴14的端头上并具有一个与通孔16对准的中央开口20。传动盘的外表面具有一个垂直于轴的旋转轴线17的圆形凹进部分22从而为刀具体28提供一个基座。凹进部分22以一个与旋转轴线同心的圆形壁26为界。

刀具体在其前表面上有一个中央杯形凹进部分30，该凹进部分带有一个穿过其底部的孔32，当刀具安装在传动盘上时，孔32与旋转轴线17对准。一个耐磨环34以压配方式安放在凹进部份30的底部。径向地排成一直线延伸的槽沟36和38形成在刀具的内表面上。

楔销40和42在其中央开口20的两对侧固定在传动盘凹进部分22的凹口24内，并咬合在槽沟36和38内使刀具与传动盘一起转动。

一个夹杆44将刀具10夹在传动盘的基座22上。夹杆44是扁平的，一般呈T字形，它可枢转地安装在夹柱48外端上的两个侧向隔开的突出体46之间的槽沟内。更加具体地说，夹杆44绕着一个延伸在突出体46之间的销钉50作枢转。该销钉穿过夹杆的柱体52，而夹杆横构件54的端头覆盖在耐磨环34上。

夹柱48沿长度方向在轴的通孔内延伸并由一个导向衬套56所导引在通孔内作往复运动。导向衬套用螺栓连接到固定在夹柱48内端上的锁合环58上，并且还连接固定在夹柱上的一个管状锁壳60上。一个压缩盘簧62包围着夹柱48并按压在传动盘12的内侧和锁壳60上将锁壳从而也将夹柱推向图2中的右方。这样就在刀具转动到一个其楔销40和42和槽沟36和38对准的位置时使夹杆的横构件54紧压在刀具的耐磨环34上从而使刀具坐落在传动盘的支承面22上。

耐磨环34具有一对切自其内周边且在直径上对置的切口70。当刀具旋转到一个位置，其中横构件的端头正好对准切口时，则这切口将为夹杆44的横构件54的端头让路。

夹杆44由一个设置在夹柱48内的定位单元74上的弹簧加压球72相对于夹柱48固定就位，弹簧加压球72咬合在夹杆柱体52端头上的一个凹进部分76内。这一安排使夹杆在夹住刀具时能相对于刀具正确地定向。

夹持装置包括两个或更多个的由锁壳60携带的锁紧钩爪78。锁紧钩爪安装在锁壳内对称设置的槽沟80内。每个锁紧钩爪绕着枢轴销钉82转动并具有一个径向向外延伸的带钩部分84伸入到轴通孔内的环形凹槽86内。钩爪的带钩部份离开枢轴销钉足够地远，因而当轴转动时钩爪受离心力影响被径向推向外，使带钩部分咬合在凹槽86内。为了补充离心力的作用，锁紧钩爪78由一个圆形锁簧88将它们推向这样的位置，在该位置上它们的带钩部分咬合在轴凹槽内，圆形锁簧咬合在锁紧钩爪在枢轴销钉82相对于其带钩部分的一侧的凹入部分内。有了离心力将带钩部份维持咬合在凹槽内，刀具即使在弹簧62和88不作用的情况下也仍能牢固地安置在传动盘上。

图1和2显示刀具被夹住在传动盘的表面上，其中传动楔销40和42咬合在槽沟36和38内而夹杆44的横构件54接合在刀具内耐磨环34上的定位销89上。这些定位销如果需要可以穿过耐磨环进入刀具体内。这就是当刀具用来从一个工件上切削掉金属时各个部件所处的位置。刀具10通过压缩弹簧62的作用牢固地夹在传动盘12上。

如果为了某种理由需要将刀具从传动盘上取下，例如需要磨刃或更换，则夹柱48在图2中的位置被向左移动至图3中的位置，在这个位置刀具被移动得足以使传动楔销从与刀具凹槽的咬合中脱出。夹柱的这一移动由一根锁合释放杆90来完成，锁合释放杆在通孔92内滑入到夹柱的内端内。锁合释放杆由一根推杆94推向左方，推杆由一个常规的动力装置（未显示）所驱动。当锁合释放杆90的端头接触到在夹柱内的通孔92的底部时，锁合释放杆90就将夹柱48向左移动。锁合释放杆的这一端头有一个凸轮部分96，这一部分在其向左移动释放刀具的过程中接触在每个锁紧钩爪78的鼻状突出物98上使其绕枢轴转动至足以将带钩部份84从轴内的凹槽86中退出，从而使夹柱48和夹杆可以被移动到左方足够远以使刀具松开。带钩部分84通过凸轮部分96的作用而从轴凹槽86中退出是发生在锁合释放杆90的端头接触到夹柱48内通孔92底部之前。

当动力装置停止活动时，锁合释放杆由一个压缩盘簧100使其退回。当更换刀具时，动力装置最好能通过由操作人员可以接触到的“夹持”和“松夹”键钮来开动和停止。

当需要或想要更换刀具时，操作人员停止轴的转动并按动操动动力装置（未显示）的松夹键钮使推杆94前进碰到锁合释放杆90，将其推送直到锁紧钩爪78的鼻状突出物98架在锁合释放杆的凸轮部分96上使锁紧钩爪绕枢轴转动而伸展锁簧88将锁紧钩爪的带钩部分84从轴凹槽86中脱出。锁合释放杆90继续向前推进压缩弹簧62并推动夹柱48和夹杆44以及刀具10共同向前，一直等到刀具10完全从传动楔销40和42中脱出为止。于是刀具可以转动90°，使夹杆44的横构件54的端头与刀具的耐磨环34上的切口70对齐，从而使刀具可以从传动盘12上取下。

在刀具快速更换装置仍旧处于松夹位置时，操作人员可以装上一个新的刀具体，而刀具体上的切口70仍与夹杆44的横构件54对齐，然后将它继续推动直等刀具体的背面接触到传动楔销40和42的顶部时为止。于是操作人员将刀具反向转动90°直到定位销89接触到夹杆的横构件防止其继续转动时为止。刀具背面的槽沟36和38现在与传动楔销40和42对齐。操作人员推按夹持键钮使动力装置（未显示）停止活动，促使推杆94退回并容许弹簧62将夹柱48推向图3中的右方，而夹杆44接触到耐磨环34，使刀具压在传动楔销40和42上紧贴于传动盘12的基座22上。

锁合释放杆90在弹簧100的影响下继续回退，直到锁紧钩爪78被锁簧88推出，促使锁紧钩爪的带钩部分84咬合在轴凹槽86内。当轴转动时所产生的离心力可以使锁紧钩爪即使在锁簧88或夹持弹簧62断裂时也仍能保持咬合在轴凹槽内。这可以防止刀具在旋转中意外地从传动盘上脱下。

刀具的取下和更换只在几秒钟之内用一只手就能完成。

Claims (16)

1、一种刀具快速更换装置，其包括一个旋转的传动盘，一个刀具，所述传动盘上具有用以支承所述刀具的基座，一个可释开的传动装置用以使所述刀具在被夹持在所述基座上时能与所述传动盘一起转动，和一个可释开的夹持装置用以将所述刀具夹紧在所述基座上。

2、如权利要求1中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述传动装置包括一个楔销和一个槽沟，其中之一设置在所述刀具上而另一个设置在传动盘上。

3、如权利要求1中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述夹持装置包括一个与所述刀具可释开地咬合的夹杆，和使所述夹杆保持与所述刀具相咬合的装置。

4、如权利要求3中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述保持装置包括一个在所述夹杆上施加屈服压力的弹簧。

5、如权利要求3中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述保持装置包括至少一个由所述传动盘旋转产生的离心力所促动的锁紧钩爪。

6、如权利要求3中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述刀具当被所述夹杆释放时可相对于所述夹杆从一个第一位置转动至一个第二位置，在第一位置中所述刀具相对于所述夹杆定向以便被夹在所述传动板的基座上，而在第二位置上所述刀具脱开所述夹杆并可以从所述传动盘上取下或装于其上。

7、一种刀具快速更换装置，其包括一个旋转的传动盘、一个刀具，所述传动盘上具有用以支承所述刀具的基座，一个可释开的传动装置用以使所述刀具在被夹持在所述基座上时能与所述传动盘一起转动，和一个可释开的夹持装置用以将所述刀具夹紧在所述基座上，所述传动盘和刀具具有对齐的中央开口，所述夹持装置包括一个穿过在所述传动盘上和刀具上的所述中央开口的夹柱，一个装在所述夹柱上可释开地咬合在所述刀具上的夹杆，和一个作用在所述夹柱上用以保持所述夹杆与所述刀具相咬合的装置。

8、如权利要求7中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述保持装置包括一个可操动地与所述夹柱相接合的弹簧，弹簧在所述夹杆上施加可屈服的夹持压力。

9、如权利要求8中所述的刀具快速更换装置，其特征在于它还包括使所述夹柱对抗着所述弹簧的作用移动的装置以便将所述夹杆从所述弹簧的压力中释开从而释出所述刀具。

10、如权利要求7中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述夹杆和夹柱当所述夹杆如前所述与所述刀具接合时与所述传动盘和刀具一起转动，所述保持装置包括至少一个可操动地连接在所述夹柱上的锁紧钩爪，锁紧钩爪由所述转动盘旋转产生的离心力所促动。

11、一种刀具快速更换装置，其包括一个轴向可旋转的轴，一个同轴地装在所述轴上的传动盘，一个刀具，所述传动盘上具有用以支承所述刀具的基座，一个可释开的传动装置用以使所述刀具在被夹持在所述基座上时能与所述传动盘一起转动，一个可释开的夹持装置用以将所述刀具夹紧在所述基座上，所述轴具有一个轴向通孔而所述传动盘和刀具具有与所述通孔对准的中央开口，所述夹持装置包括一根轴向地设置在所述通孔内并穿过所述传动盘和刀具上的所述中央开口的夹柱，所述夹柱具有一个可释开地与所述刀具和保持装置相咬合的夹杆，抗拒着所述夹柱的轴向移动，使其不离开将所述夹杆与所述刀具保持咬合的位置。

12、如权利要求11中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述保持装置包括一个可操动地与所述夹柱接合的弹簧以便对所述夹杆施加可屈服的夹持压力，还包括一个可轴向移动的释放柱用以使所述夹柱对抗着所述弹簧的作用移动从而使所述夹杆从所述弹簧的压力下释开以便释出所述刀具。

13、如权利要求12中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述夹杆和夹柱当所述夹杆如前所述与所述刀具咬合时与所述轴，传动盘和刀具一起转动，所述保持装置还包括一个装在所述轴通孔内所述夹柱上的锁壳，至少一个可枢转地装到所述锁壳上的锁紧钩爪，所述钩爪具有一个锁合突出体，所述轴通孔具有一个相对于所述锁合突出体的圆周凹槽，所述钩爪由于所述轴的转动所产生的离心力作枢轴转动使所述锁合突出体进入所述凹槽从而防止所述夹柱朝着能造成所述刀具被柱夹杆所释开的方向移动。

14、如权利要求13中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述释放杆具有一个凸轮装置用以使所述锁紧钩爪摆动以便当所述释放杆轴向地移动以推动所述夹柱对抗所述弹簧的作用移动时使所述锁合突出体从所述凹槽中退出。

15、如权利要求14中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述刀具当被所述夹杆释放时可相对于所述夹杆从一个第一位置转动至一个第二位置，在第一位置中所述刀具相对于所述夹杆定向以便夹在所述传动盘的基座上，而在第二位置上所述刀具脱开所述夹杆并可以从所述传动盘上取下或装于其上。

16、如权利要求15中所述的刀具快速更换装置，其特征在于其中所述传动装置包括一个楔销和一个槽沟，两者之一设置在所述刀具上而另一个设置在所述传动盘上，当所述刀具处于所述第一位置时所述楔销进入所述槽沟中。

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