CN201033403Y

CN201033403Y - 综合加工机换刀系统的松夹刀装置

Info

Publication number: CN201033403Y
Application number: CNU2007201482717U
Authority: CN
Inventors: 蔡宛谚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2017-05-15

Abstract

本实用新型是一种综合加工机换刀系统的松夹刀装置，所述的换刀系统包括有一用来驱动刀臂旋转换刀的刀臂伺服马达、以及一驱动松夹刀机构的松夹刀伺服马达，松、夹刀机构进一步包括有一被松夹刀伺服马达驱动的传动轮组、一与传动轮组同步作动旋转的凸轮、一与凸轮连动而上下位移的打刀杆组、以及一组夹具组；其中凸轮外周缘具有一与其中心点距离较短而让打刀杆组与夹具组保持在夹刀位置的夹刀段、以及与中心点距离较长让刀杆组与夹具组移动到松刀位置的松刀段。利用刀臂伺服马达与松夹刀伺服马达之间的同步作动，来提升整体换刀系统的准确性，进而提高综合加工机在换刀时的工作效率。

Description

综合加工机换刀系统的松夹刀装置

技术领域

本实用新型涉及综合加工机换刀系统，特别是指一种综合加工机换刀系统的松夹刀装置。

背景技术

一般综合加工机的换刀系统是利用一可旋转位移的刀臂来做为刀库与加工轴之间的刀具对换，并利用一组松、夹刀机构在刀臂移动至加工轴的刀具下方时，配合打刀轴上、下位移的动作来夹制或释放刀具，以达成换刀的目的。

一般常见现有的换刀系统如图1～图3所示，在刀臂10旋转的部分是利用一马达11来驱动，而松、夹刀机构则是利用空压或液压缸(未显示)来驱动打刀轴12上、下位移后，令夹具组件13对刀具14进行松刀与扣刀的动作，进而达成更换刀具的目的。

由于上述现有的换刀系统驱动刀臂10旋转与驱动松、夹刀机构的驱动组件，分别是马达11以及空压或液压缸来完成，因此在实施时，还必须包括有如图1所示的讯号轮组15、以及如第二、三图所示的位置开关组16等控制组件。

当刀臂10旋转时，讯号轮组15必须能感知刀臂10的旋转状态，并且令马达11做煞车动作，方能让刀臂10旋转至定位后，通知空压或液压缸驱动打刀轴12与夹具组件13对刀具14进行松刀与扣刀的动作；而位置开关组16在感知松刀与扣刀上下位移动作完成后，再通知马达11驱动刀臂10旋转，以完成整个换刀动作。

上述现有换刀系统的缺点是无法达到快速换刀的目的。其原因是当讯号轮组15通知空压或液压缸驱动打刀轴12与夹具组件13松刀讯号时，马达11需煞车一次等待松刀位置无误后进行交换刀；而在通知夹刀讯号时，马达11也需煞车一次等待夹刀位置无误后再回到待机点，显然具有停顿滞留时间过长的问题。

此外，利用空压或液压缸驱动松、夹刀机构的方式在压力不足时，会有松刀速度快慢不一进而影响到换刀时间的缺点，再加上油压泵浦成本过高、无法减速造成打刀噪音等缺失，显然有再改进的必要。

另一种现有的换刀系统如图4～图6所示，驱动刀臂10旋转的部分仍然是用一马达11来驱动，而松、夹刀机构则是以利用杠杆原理作动的机械连杆组17来同步作动。所述的机械连杆组17是由若干摇臂、杠杆所连结而成；此外，松、夹刀机构在传动的部分还进一步包括有一链条18、一凸轮19。

当马达11驱动刀臂10旋转时，可同步经由链条18带动凸轮19同时旋转，所述的凸轮19在运行一周的行程中，可带动机械连杆组17令前述的打刀轴12上、下位移后，再回复待机位置；也即，当马达11驱动刀臂10旋转的同时，可凭借凸轮19运行一周的行程中，经由机械连杆组17连动来同步带动松、夹刀机构在适当的时机令打刀轴12与夹具组件13进行松刀与夹刀的动作。

上述利用凸轮19运行一周的行程中，同步带动松、夹刀机构在适当的时机进行松刀与夹刀动作的方式，理论上经过适当的齿轮比、凸轮行程以及机械连杆组位移行程的精密计算，可以克服前述利用空压或液压缸驱动方式的缺点，比较不会有停滞时间造成换刀速度缓慢的情形。但在实际实施时，由于整组机械连杆组17、链条18与凸轮19的机械连结构造相当复杂，造成整组换刀系统所占的空间比较大，而且因为空间限制而会有组立与维修不便的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于：提供一种综合加工机换刀系统的松夹刀装置，利用刀臂伺服马达与松夹刀伺服马达之间的同步作动，来提升整体换刀系统的准确性，进而提高综合加工机在换刀时的工作效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种综合加工机换刀系统的松夹刀装置，包括有一用来驱动刀臂旋转换刀的刀臂伺服马达、以及一驱动松、夹刀机构的松夹刀伺服马达，其特征在于：松、夹刀机构进一步包括有一被松夹刀伺服马达驱动的传动轮组、一与传动轮组同步作动旋转的凸轮、一与凸轮连动而上下位移的打刀杆组、以及一组夹具组；其中凸轮外周缘具有一与其中心点距离较短而让打刀杆组与夹具组保持在夹刀位置的夹刀段、以及一与中心点距离较长让刀杆组与夹具组移动到松刀位置的松刀段。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：由于本实用新型松刀与夹刀的过程中，其松夹刀伺服马达与刀臂伺服马达为同步作动，因此可以在刀臂旋转到定位时，精准的让驱动松、夹刀机构立即进行松刀或夹刀动作，有别在一般利用煞车马达或气液压缸的方式，可以提升整体换刀系统的准确性，进而提高综合加工机在换刀时的工作效率。

除此之外，由于刀臂与松、夹刀机构是利用在运行过程中可以控制加速或减速的伺服马达来驱动，因此可以让整体换刀系统的运作顺畅，并能减少噪音。

附图说明

图1：现有换刀系统利用马达驱动刀臂的示意图；

图2：现有换刀系统利用空压或液压缸驱动松、夹刀机构的动作状态示意图(一)；

图3：现有换刀系统利用空压或液压缸驱动松、夹刀机构的动作状态示意图(二)；

图4：另一种现有换刀系统利用马达驱动刀臂的示意图；

图5：现有换刀系统利用机械连杆驱动松、夹刀机构的动作状态示意图(一)；

图6：现有换刀系统利用机械连杆驱动松、夹刀机构的动作状态示意图(二)；

图7：本实用新型换刀系统利用刀臂伺服马达驱动刀臂的示意图；

图8：本实用新型换刀系统利用松夹刀伺服马达驱动松夹刀机构的示意图(一)；

图9：本实用新型换刀系统利用松夹刀伺服马达驱动松夹刀机构的示意图(二)；

图10：本实用新型换刀系统中松夹刀机构的松刀动作示意图；

图11：本实用新型换刀系统中松夹刀机构的夹刀动作示意图。

附图标记说明：10-刀臂；11-刀臂伺服马达；12-松夹刀伺服马达；20-传动轮组；21-蜗杆；22-蜗轮；30-凸轮；31-夹刀段；32-松刀段；40-打刀杆组；41-弹性组件；42-升降杆；43-滚轮；50-夹具组；51-压杆；52-夹爪；53-弹簧；60-刀具。

具体实施方式

为能使贵审查委员清楚本实用新型的结构组成，以及整体运作方式，兹配合图式说明如下：

如图7～图9所示，本实用新型综合加工机换刀系统的松夹刀装置，是包括有一用来驱动刀臂10旋转换刀的刀臂伺服马达11、以及一驱动松、夹刀机构的松夹刀伺服马达12，利用刀臂伺服马达11与松夹刀伺服马达12之间的同步作动，来提升整体换刀系统的准确性，进而提高综合加工机在换刀时的工作效率。

前述的松、夹刀机构进一步包括有一被松夹刀伺服马达12驱动的传动轮组20、一与传动轮组20同步作动的凸轮30、一打刀杆组40、以及一组夹具组50；其中：

传动轮组20进一步包括有一受松夹刀伺服马达12驱动的蜗杆21以及一受蜗杆21传动的蜗轮22，所述的蜗轮22与前述的凸轮30连结，当松夹刀伺服马达12驱动蜗杆21与蜗轮22旋转，可使凸轮30同步旋转。

所述的凸轮30的外周缘具有与其中心点距离较短的夹刀段31、以及与中心点距离较长的松刀段32。在凸轮30旋转一周的行程中，夹刀段31与松刀段32交替运行。

所述的打刀杆组40进一步包括有一弹性组件41、以及一受弹性组件41顶持而保持在夹刀位置升降杆42，其中升降杆42下方顶抵在夹具组50，中间段连接在一与凸轮30外周缘顶抵接触的滚轮43。

当凸轮30旋转到夹刀段31时，由于夹刀段31距离凸轮30中心点较短，此时升降杆42因弹性组件41顶持而保持在较高位置，形成夹刀状态；当凸轮30旋转到松刀段32时，由于松刀段32距离凸轮30中心点较远，因此通过松刀段顶持在滚轮43，可将升降杆42下压，同时让弹性组件41形成相反方向的弹性恢复力。

所述的夹具组50进一步包括有一设置在升降杆42下方的压杆51、一可挟持或松开刀具60的夹爪52、以及一设置在夹爪52与压杆51之间的弹簧53。当压杆51受升降杆42顶抵而下压时，可令夹爪52将刀具60松开；而当升降杆42上升时，凭借弹簧53的弹性复位，可令夹爪52紧密挟持刀具60。

凭借上述构造，整体松、夹刀机构的动作如图7、图8所示，当凸轮30旋转到松刀段32与打刀杆组40的滚轮43顶抵时，可将打刀杆组40的升降杆42下压，令夹具组50的压杆51被升降杆42下压，进而使夹爪52将刀具60松开，以形成松刀状态；此时，由于弹性组件41与升降杆42连结，因此升降杆42向下位移时，可让弹性组件41产生一弹性恢复力作用在升降杆42上。

故当凸轮30旋转到夹刀段31时，由于夹刀段31与其中心点距离较短，因此可凭借弹性组件41的弹性恢复力将打刀杆组40的升降杆42向上拉，则夹具组50失去升降杆42的压制，即可凭借其弹簧53的弹性复位，让夹爪52夹收而形成夹刀状态，直到凸轮30持续旋转到松刀段32与打刀杆组40的滚轮43顶抵时再回复松刀状态，以完成松刀与夹刀的动作。

请再如图10与图11所示，上述松刀与夹刀的过程中，由于松夹刀伺服马达12与刀臂伺服马达11为同步作动，且松、夹刀机构无需经过链条、摇臂与机械连杆传动，因此可以在刀臂10旋转到定位时，精准的让驱动松、夹刀机构立即进行松刀或夹刀动作，有别在一般利用煞车马达或气液压缸的方式，可以提升整体换刀系统的准确性，进而提高综合加工机在换刀时的工作效率；除此，松、夹刀机构无需经过链条、摇臂与机械连杆传动，因此整体松、夹刀机构结构精简，可大幅缩小体积，方便维修与组立，进而降低成本。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求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，但都将落入本实用新型的权利要求可限定的范围之内。

Claims

1.一种综合加工机换刀系统的松夹刀装置，包括有一用来驱动刀臂旋转换刀的刀臂伺服马达、以及一驱动松、夹刀机构的松夹刀伺服马达，其特征在于：

松、夹刀机构进一步包括有一被松夹刀伺服马达驱动的传动轮组、一与传动轮组同步作动旋转的凸轮、一与凸轮连动而上下位移的打刀杆组、以及一组夹具组；其中凸轮外周缘具有一与其中心点距离较短而让打刀杆组与夹具组保持在夹刀位置的夹刀段、以及一与中心点距离较长让刀杆组与夹具组移动到松刀位置的松刀段。

2.根据权利要求1所述综合加工机换刀系统的松夹刀装置，其特征在于：传动轮组进一步包括有一受松夹刀伺服马达驱动的蜗杆以及一受蜗杆传动的而同步带动凸轮旋转的蜗轮。

3.根据权利要求1所述综合加工机换刀系统的松夹刀装置，其特征在于：打刀杆组进一步包括有一弹性组件、以及一受弹性组件顶持而保持在夹刀位置升降杆，所述的升降杆中间段设置一滚轮，所述的滚轮与凸轮外周缘顶抵接触。

4.根据权利要求1所述综合加工机换刀系统的松夹刀装置，其特征在于：夹具组进一步包括有一受升降杆顶抵而下压的压杆、一被压杆下压而松开刀具的夹爪、以及一设置在夹爪与压杆之间让夹爪紧密挟持刀具的弹簧。