CN1111113C - 专用加工机的刀具储置、更换装置 - Google Patents
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Abstract
一种专用加工机的刀具储置、更换装置，由刀具储置及刀具更换两部分组成，主要是刀具储置部分设有刀库、驱动机构及倒刀机构；而刀具更换部分则设有凸轮驱动机构、工作夹头机构及旋转夹持机构，藉由本装置使常用的加工刀具具有储置功能外，同时利用自动的倒刀、快速更换功能，使更换刀具的时间大幅的缩短，而勿需人工来实施操作，可有效减低人工成本及时间，进而增加产量以符合产业的经济效益。
Description
技术领域
本发明主要是提供一种专用加工机的刀具储置、更换装置，尤指使用于专用加工机械的多种刀具自动储置、更换装置而言。
背景技术
传统所使用的钻、铣、搪专用加工机械或复合机，由于刀具数量多且复杂又无适当的储置空间，因此可能散置于各处，常令使用者遍寻不着，若以盒、箱另外整理储置，在取用上相当的不便，再者，现有机械的刀具多半需以人工来操作更换，此不但浪费时间及人工成本，亦常造成生产进度落后的缺点，实不符合产业的经济效益。
发明内容
有鉴于此，本发明人乃经过长时间精心设计、开发，并针对上述现有加工机具所产生的缺点作一彻底解决、改善，而有了本发明的专用加工机的刀具储置、更换装置的产生。
本发明的目的，在于提供一种专用加工机的刀具储置、更换装置，以克服现有技术存在的刀具取用不便，生产效率低及成本高等缺点。
本发明的目的是这样实现的：
一种专用加工机的刀具储置、更换装置，由刀具储置部分及刀具更换部分所组成，其特征是：
1)刀具储置部分包括刀库、驱动机构及倒刀机构，其中：
刀库1于中央处轴接有套轴11，在套轴11周缘并设有可弯折移动的刀头套筒12，刀头套筒12于后端设置一拉轴121，而套轴11于内面设有相对刀头套筒12数目的凸缘轴承13，另在刀库1的底部形成有缺口14；
驱动机构2，是设于刀库1的套轴11前方，其具有一驱动马达21，驱动马达21前端轴设有齿轮座22，位于齿轮座22一侧啮合有驱动齿轮23，而在驱动齿轮23底部设置随之从动的柱形槽凸轮24，柱形槽凸轮24则以螺旋槽241驱动凸缘轴承13带动套轴11作旋转位移；
倒刀机构3，是于刀库1边侧设有一气压缸31，而刀库1的背侧另设置支架32，在气压缸31的缸臂311前端轴接有双臂曲柄33，双臂曲柄33以中央轴设于支架32上，另端则连接一拉杆34，拉杆34于底端设有倒刀块35，而倒刀块35则以倒刀槽351置于刀库1底部的刀头套筒12后方；
2)刀具更换部分包括凸轮驱动机构、工作夹头机构及旋转夹持机构，其中：
凸轮驱动机构4，是于上端具有一柱形多槽凸轮41，柱形多槽凸轮41在柱身周缘环设若干道预设轴线的导槽40，而凸轮41的下方轴接有驱动滚轴42，在驱动滚轴42一侧配合有日内瓦轮43，并于日内瓦轮43下端设置一齿轮44；
工作夹头机械5，是于主轴51的底端设有具夹持的能力的夹头52，主轴51于上端受动力源驱动旋转，而位于主轴51上方设有一开关摇臂53，摇臂53于中央轴设成为轴支点，另一端则以凸轴531容嵌于凸轮41的中央导槽40内，凸轮41由动力源的驱动旋转，凸轴531随着凸轮41导槽40的轴线变化，使夹头52作夹持或开启动作；
旋转夹持机构6，是于主轴61的底端设有具夹持能力的换刀夹头62，换刀夹头62于主轴61适当高度设一从动齿轮63并与齿轮44啮合，另在主轴61上端轴接有夹头开关摇臂64，摇臂64于中央轴设成轴支点，另一端则以凸轴641容嵌于凸轮41上方的导槽40内，并由凸轮41驱动旋转，凸轴641随着凸轮41导槽40的预设轴线变化，使换刀夹头62作夹持或开启动作。
此外，驱动滚轴42在底腹处凸设有环棱421，另于周缘一侧延伸有滚子422，而日内瓦轮43在底部设有一齿轮44，位于日内瓦轮43的周缘等距位置形成有凹弧431，并在轮面的每两凹弧431间隔处往周缘设开放式的驱动槽432，驱动滚轴42由动力源的驱动旋转，并驱动滚轴42的环棱421及滚子422配合日内瓦轮43的凹弧431及驱动槽432作间歇啮合动作，以此而提供单向连续360度的间歇性动力传递。
旋转夹持机构6是于主轴61内部容设有内杆611，内杆611的底端设有具夹持能力的换刀夹头62，而主轴61于适当高度轴接有夹头升降摇臂65，而摇臂65于中央以凸轴651容嵌于凸轮41下端导槽40内，另一端则轴设为支点，并由凸轮41驱动旋转，凸轴651随凸轮41的导槽40轴线变化，令内杆611将换刀夹头62作下降或上升的动作。
本发明的优点是：由于采用本发明的刀具储置、更换结构使常用的加工刀具具有储置功能外，同时利用自动的倒刀、快速更换功能，使更换刀具的时间大幅的缩短，而勿需人工来实施操作，可有效减少人工成本及时间，进而增加产量，以符合产业的经济效益。
下面结合说明书附图及实施例，对本发明的结构作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的外观立体示意图；
图2是本发明刀具储置部分的立体示意图；
图3是本发明刀具储置部分的正面示意图；
图4是本发明刀具储置部分的侧视剖面示意图；
图5是本发明刀具储置部分的背面示意图；
图6是本发明刀具更换部分的俯视示意图；
图7是本发明刀具更换部分的左侧示意图；
图8是本发明刀具更换部分的右侧示意图；
图9是本发明的日内瓦轮驱动实施动作示意图。
具体技术方案
如图1、2、8所示，本发明是于一机台本体上设有包括一刀具储置部分以及刀具更换部分所构成。其中，该刀具储置部分包括有：刀库1、驱动机构2及倒刀机构3所组合而成(如图2至图5所示)；而刀库1于中央处轴接具旋转动作的套轴11，在套轴11周缘并设有多个可弯折移动的刀头套筒12，刀头套筒12于后端设置一拉轴121(如图4所示)，而套轴11于内面适当位置设有相对刀头套筒12数目的凸缘轴承13，另在储置刀库1的底部形成有缺口14。
如图3、4所示，驱动机构2设于刀库1的套轴11前方，其具有一驱动马达21，驱动马达21前端轴设有齿轮座22，位于齿轮座22一侧啮合有驱动齿轮23，而在驱动齿轮23底部设置随之从动的柱形槽凸轮24，柱形槽凸轮24则以螺旋槽241驱动凸缘轴承13带动套轴11作旋转位移。
如图3、4、5所示，倒刀机构3是于刀库1边侧上具有一气压缸31，另于储置刀库1的背侧适当位置设置支架32，在气压缸31的缸臂311前端轴接有双臂曲槽33，双臂曲槽33以中央轴设于支架32上，另端则连接一拉杆34，拉杆34于底端设有倒刀块35，而倒刀块35则以倒刀槽351置于刀库1底部的刀头套筒12后方。
如图2至图5所示，藉由上述的组合，本发明的刀具储置部分实施倒刀及储置刀具时，主要是利用驱动马达21传递动力源，该动力源经由齿轮座22及驱动齿轮23的传输即使柱形槽凸轮24随之旋转，并且促使凸缘轴承13受驱动带动套轴11位移转动，待所需的刀头套筒12位移至刀库1底部缺口14后，此刀头套筒12的拉轴121则正处于倒刀块35的倒刀槽351中，在倒刀机构3的气压缸31受指令内缩时，双臂曲柄33则以中央为支点向上位移，并同时带动拉杆34使倒刀块35将刀头套筒12上拉呈90度向下倒刀，以此而等待刀具更换部分实施刀具的置换；反之，若欲实施刀具的储置时，则以气压缸31受指令凸伸，并同时带动双臂曲柄33以中央为支点向下位移，而拉杆34随之向下使倒刀块35将刀头套筒12下压呈90度向上回覆至原位，以此而完成刀具的储置或进行另一刀具的更换作业。
如图6、7、8所示，本发明的的发具更换部分是包括有：凸轮驱动机构4、工作夹头机构5及旋转夹持机构6所组合而成；其中，凸轮驱动机构4是于上端具有一柱形多槽凸轮41，凸轮41在柱身周缘环设若干道预设轴线的导槽40，而凸轮41的下方轴接有驱动滚轴42，在驱动滚轴42一侧配合有日内瓦轮43，并且于日内瓦轮43下端设置一齿轮44。再者如图9所示，驱动滚轴42在底腹处凸设有环棱421，另于周缘一侧延伸有滚子422，而日内瓦轮43在底部设有一齿轮44，位于日内瓦轮43的周缘等距位置形成有凹弧431，并在轮面的每两凹弧431间隔处往周缘设开放式的驱动槽432。本发明利用驱动滚轴42受动力源的驱动旋转，并以驱动滚轴42的环棱421及滚子422配合日内瓦轮轮43的凹弧431及驱动槽432的间歇啮合动作，以此而提供具有单向连续360度的间歇性动力传递。
如图6、7所示，本发明的工作夹头机构5，主要是于主轴51的底端设有具夹持能力的夹头52，主轴51于上端受动力源驱动旋转，而位于主轴51上方设有开关摇臂53，开关摇臂53于中央轴设成为轴支点，另一端则以凸轴531容嵌于凸轮41的中央导槽40内，而藉由凸轮41受动力源的驱动旋转以令凸轴531随着凸轮41导槽40的轴线变化，而实施夹头52的夹持或开启动作。
另外，如图6、8所示，本发明的旋转夹持机构6是于主轴61的底端设有具夹持能力的换刀夹头62，换刀夹头62于主轴61的适当高度设一从动齿轮63，并与齿轮44啮合，另在主轴61上端轴接有夹头开关摇臂64，摇臂64于中央轴设成轴支点，另一端则以凸轮641容嵌于凸轮41上方的导槽40内，而藉由凸轮41的驱动旋转，以令凸轮641随着凸轮41导槽40的预设轴线变化，以实施换刀夹头62的夹持或开启动作。
再者，旋转夹持机构6是于主轴61内部容设有内杆611，内杆611的底端设有具夹持能力的换刀夹头62，而主轴61于适当高度轴接有夹头升降摇臂65，而摇臂65于中央以凸轴651容嵌于凸轮41下端导槽40内，另一端则轴设为支点，而藉由凸轮41的驱动旋转，使凸轴651随着凸轮41的导槽40轴线变化，以令内杆611将换刀夹头62作下降或上升的动作。
藉由上述结构的设置，当本发明实施刀具的更换时，主要是先以倒刀机构3将刀库1内任意一刀头套筒12驱动呈倒刀状态，再以凸轮驱动机构4接受指令驱动柱形多槽凸轮41旋转，而凸轮41下端的驱动滚轴42则以环棱421于日内瓦轮43的凹弧431处呈未啮合的空转状态，于此同时工作夹头机构5则以开关摇臂53的凸轴531随着凸轮41导槽40的轴线变化先呈夹持状，夹头62两侧的夹爪621分别夹持刀头套筒12上的刀具以及工作夹头52下端的刀具，而柱形多槽凸轮41持续旋转，并且使工作夹头机构5的开关摇臂53以凸轮531随着导槽40的轴线变化开启夹头52，尔后旋转夹持机构6以升降摇臂65的凸轴651随着下端导槽40的轴线变化驱动动作，使换刀夹头62降下，而上方凸轮驱动机构4的驱动滚轴42在此同时则以滚子422啮合日内瓦轮43的驱动槽432实施旋转，而此旋转动力则经由齿轮44与从动齿轮63的传递，即使得换刀夹头62旋转约1 80度，之后，旋转夹持机构6再以升降摇臂65的凸轴65 1随着导槽40轴线驱动向上升，同时带动换刀夹头62随之向上，并使刀具分别容嵌于工作夹头52及刀库1的刀头套筒12上，而工作夹头52再利用开关摇臂53受驱动而呈夹持状态，换刀夹头62则以开关摇臂64的动作使之呈开启状态，以此而完成刀具的更换作业，并等待下一刀具置换程序的进行，另一侧更换卸下的刀具则由刀具储置部分实施储置作业。
Claims (3)
1、一种专用加工机的刀具储置、更换装置，由刀具储置部分及刀具更换部分所组成，其特征是：
1)刀具储置部分包括刀库、驱动机构及倒刀机构，其中：
刀库(1)于中央处轴接有套轴(11)，在套轴(11)周缘并设有可弯折移动的刀头套筒(12)，刀头套筒(12)于后端设置一拉轴(121)，而套轴(11)于内面设有相对刀头套筒(12)数目的凸缘轴承(13)，另在刀库(1)的底部形成有缺口(14)；
驱动机构(2)，是设于刀库(1)的套轴(11)前方，其具有一驱动马达(21)，驱动马达(21)前端轴设有齿轮座(22)，位于齿轮座(22)一侧啮合有驱动齿轮(23)，而在驱动齿轮(23)底部设置随之从动的柱形槽凸轮(24)，柱形槽凸轮(24)则以螺旋槽(241)驱动凸缘轴承(13)带动套轴(11)作旋转位移；
倒刀机构(3)，是于刀库(1)边侧设有一气压缸(31)，而刀库(1)的背侧另设置支架(32)，在气压缸(31)的缸臂(311)前端轴接有双臂曲柄(33)，双臂曲柄(33)以中央轴设于支架(32)上，另端则连接一拉杆(34)，拉杆(34)于底端设有倒刀块(35)，而倒刀块(35)则以倒刀槽(351)置于刀库(1)底部的刀头套筒(12)后方；
2)刀具更换部分包括凸轮驱动机构、工作夹头机构及旋转夹持机构，其中：
凸轮驱动机构(4)，是于上端具有一柱形多槽凸轮(41)，柱形多槽凸轮(41)在柱身周缘环设若干道预设轴线的导槽(40)，而凸轮(41)的下方轴接有驱动滚轴(42)，在驱动滚轴(42)一侧配合有日内瓦轮(43)，并于日内瓦轮(43)下端设置一齿轮(44)；
工作夹头机械(5)，是于主轴(51)的底端设有具夹持的能力的夹头(52)，主轴(51)于上端受动力源驱动旋转，而位于主轴(51)上方设有一开关摇臂(53)，摇臂(53)于中央轴设成为轴支点，另一端则以凸轴(531)容嵌于凸轮(41)的中央导槽(40)内，凸轮(41)由动力源的驱动旋转，凸轴(531)随着凸轮(41)导槽(40)的轴线变化，使夹头(52)作夹持或开启动作；
旋转夹持机构(6)，是于主轴(61)的底端设有具夹持能力的换刀夹头(62)，换刀夹头(62)于主轴(61)适当高度设一从动齿轮(63)并与齿轮(44)啮合，另在主轴(61)上端轴接有夹头开关摇臂(64)，摇臂(64)于中央轴设成轴支点，另一端则以凸轴(641)容嵌于凸轮(41)上方的导槽(40)内，并由凸轮(41)驱动旋转，凸轴(641)随着凸轮(41)导槽(40)的预设轴线变化，使换刀夹头(62)作夹持或开启动作。
2、如权利要求1所述的专用加工机构的刀具储置、更换装置，其特征是：驱动滚轴(42)在底腹处凸设有环棱(421)，另于周缘一侧延伸有滚子(422)，而日内瓦轮(43)在底部设有一齿轮(44)，位于日内瓦轮(43)的周缘等距位置形成有凹弧(431)，并在轮面的每两凹弧(431)间隔处往周缘设开放式的驱动槽(432)，驱动滚轴(42)由动力源的驱动旋转，并驱动滚轴(42)的环棱(421)及滚子(422)配合日内瓦轮(43)的凹弧(431)及驱动槽(432)作间歇啮合动作，以此而提供单向连续360度的间歇性动力传递。
3、如权利要求1所述的专用加工机制刀具储置更换装置，其特征是：旋转夹持机构(6)是于主轴(61)内部容设有内杆(611)，内杆(611)的底端设有具夹持能力的换刀夹头(62)，而主轴(61)于适当高度轴接有夹头升降摇臂(65)，而摇臂(65)于中央以凸轴(651)容嵌于凸轮(41)下端导槽(40)内，另一端则轴设为支点，并由凸轮(41)驱动旋转，凸轴(651)随凸轮(41)的导槽(40)轴线变化，令内杆(611)将换刀夹头(62)作下降或上升的动作。
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