CN203459973U - 立卧式cnc综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置 - Google Patents

Abstract

一种立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，包含有一履带式刀库、一凸轮换刀单元及一动力离合单元，履带式刀库包括一刀库本体、一带状回转链及复数个刀具组，凸轮换刀单元包括一换刀座体、一凸轮机构及一换刀机构，动力离合单元包括一可带动履带式刀库运转的第一出力轴、一可带动凸轮换刀单元运转的第二出力轴、以及一动力机构，该动力机构可选择对第一出力轴或第二出力轴进行传动，借此本实用新型使用单一动力驱动源就能够完成选刀及换刀两种不同作业，以达到节省设备成本的优点。

Description

立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置

技术领域

本实用新型是涉及一种CNC综合加工机，特别是涉及一种使用单一动力驱动源可分别进行选刀及换刀两种不同作业的立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置。

背景技术

参见图1，一般CNC综合加工机10通常设置有一加工主轴头11、一刀库单元12及一换刀单元13，加工主轴头11下端处可供一刀具100装入固定，该刀库单元12包括有一刀库本体121、一套设在刀库本体121上可作回转移动的回转盘122、数个套设在回转盘122上可供各种刀具100安装的刀套123、以及一设置在刀库本体121上可带动回转盘122旋转的第一马达124，该换刀单元13包括有一换刀座体131、一设置在换刀座体131内部的凸轮机构(图未示)、一轴设在换刀座体131上可接受凸轮机构驱动的换刀臂132、以及一设置在换刀座体131上可带动凸轮机构运转的第二马达133，当用户想要进行选刀作业时，首先启动第一马达124对刀库单元12的回转盘122进行驱转，回转盘122可让用户想要使用的刀具100转移至下方的换刀位置进行待机，当用户想要进行换刀作业时，启动第二马达133对换刀单元13的凸轮机构进行驱转，凸轮机构利用本身设定的凸轮路径，并且配合换刀程序的运作，就可让换刀臂132两端分别旋摆至刀库单元12及加工主轴头11的换刀位置，接着对两边刀具100同时抓持固定，再将两边刀具100同时拔出后，接着让换刀臂132作180度回转，如此两边刀具100的位置就可互相对调，最后，换刀臂132将二边刀具100同时组入刀套123及加工主轴头11上，如此就完成整个换刀作业。

上述刀库单元12及换刀单元13虽然可达到一般选刀及换刀作业，然而此种构造仍有其缺点存在，一般CNC综合加工机10都是在刀库单元12设置一专门用来启动回转盘122运转的第一马达124，以及在换刀单元13设置一专门用来启动凸轮机构运转的第二马达133，第一马达124及第二马达133分别对应设置在刀库单元12及换刀单元13上，彼此不具有任何关联性，因此整套换刀系统需要使用到二组伺服马达，而且二组伺服马达需要各自安装与其配合的伺服控制电路等设施，伺服马达设置数量愈多，就会造成整体机械设备成本的增加。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种使用单一动力可完成选刀及换刀两种不同作业的立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置。

本实用新型提供一种立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，包含有一个履带式刀库、一个凸轮换刀单元及一个动力离合单元，其中：履带式刀库包括一个刀库本体、一个设置在刀库本体内的带状回转链、以及复数个装设在带状回转链上的刀具组，带状回转链包括二个转轮、以及一条环绕设置在二转轮上供刀具组装设的履带，其中一个转轮上设置有一个第一转动件，对第一转动件驱转能带动整个履带回转移动以进行选刀动作；凸轮换刀单元包括一个邻设在刀库本体旁侧处的换刀座体、一个设置在换刀座体内的凸轮机构、以及一个设置在换刀座体上接受凸轮机构驱动的换刀机构，凸轮机构上设置有一个第二转动件，换刀机构上设置有一个换刀臂，对第二转动件驱转能使凸轮机构带动换刀机构的换刀臂以进行换刀动作；动力离合单元包括一个固定座、一个滑设在固定座上的活动座、一个能带动该活动座作移动的推动件、一个设置在固定座上驱动第一转动件运转的第一出力轴、一个设置在固定座上驱动第二转动件运转的第二出力轴、以及一个动力机构，该动力机构包括一个马达及一个设置在活动座上且与马达相接连动的动力输出轴，动力输出轴借由活动座的移动，能选择与第一出力轴或第二出力轴啮合进行动力传输。

本实用新型所述的立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，动力离合单元包括一条环绕设置在第一转动件与第一出力轴中间的第一链条。

本实用新型所述的立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，动力离合单元包括一条环绕设置在第二转动件与第二出力轴中间的第二链条。

本实用新型的有益效果在于：利用动力离合单元设置一动力机构，该动力机构可选择对履带式刀库或凸轮换刀单元传动运转，让本实用新型使用单一动力驱动源就可完成选刀及换刀两种不同作业，达到节省设备成本的优点。

附图说明

图1是一般工具机刀库换刀装置的组合图；

图2是本实用新型立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置第一较佳实施例的组合图，说明本实用新型包含一履带式刀库、一凸轮换刀单元及一动力离合单元；

图3是上述较佳实施例的前视图，说明本实施例是运用在一立式综合加工机上；

图4是上述较佳实施例的俯视图；

图5是上述较佳实施例的组合图，说明该动力离合单元包含有一固定座、一活动座、一第一出力轴、一第二出力轴及一动力机构；

图6是上述较佳实施例的俯视图，说明动力离合单元的活动座借由一推动件可带动该动力机构位移的情形；

图7是上述较佳实施例的动作图，说明该动力离合单元选择带动履带式刀库运转的情形；

图8是上述较佳实施例的动作图，说明该动力离合单元选择带动凸轮换刀单元运转的情形；

图9是本发明第二较佳实施例的前视图，说明本实施例是运用在一卧式综合加工机上；

图10是上述较佳实施例的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参见图2～4，本实用新型立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置在第一较佳实施例中，主要是运用在一立式综合加工机200上，立式综合加工机200包括一加工主轴头201，加工主轴头201下端处沿上下方向(Z轴)设置有一可作转动状的主轴202，该主轴202可供安装一刀具232，本实用新型是设置在加工主轴头201侧边位置处，主要包含有一履带式刀库20、一凸轮换刀单元30及一动力离合单元40，接着，再将本实用新型上述各单元的组成构件及空间组合型态详述于后。

履带式刀库20包括一刀库本体21、一设置在刀库本体21内可作环绕回转的带状回转链22、复数个装设在带状回转链22上的刀具组23、以及一设置在刀库本体21下方处的导刀机构24，带状回转链22包括有二转轮221、以及一环绕设置在二转轮221中间供刀具组23装设的履带222，其中一转轮221设置有一第一转动件223，在本实施例中，第一转动件223是一种链轮，对第一转动件223驱转可带动该转轮221旋转，借此可传动整个履带222回转移动以进行选刀动作，每一刀具组23包括一刀套231及一装设在刀套231上的刀具232，数个刀具组23装设在带状回转链22上，使用者在选择想要使用的刀具232后，可让带状回转链22带动刀具组23转移至下方处，最后借由该导刀机构24将选中的刀具组23推出至下方换刀位置处进行待机。

凸轮换刀单元30包括一邻设在刀库本体21旁侧处的换刀座体31、一设置在换刀座体31内的凸轮机构32(见于图8)、以及一设置在换刀座体31上可接受凸轮机构32驱动的换刀机构33，该换刀座体31内部中空可供凸轮机构32及换刀机构33装设，凸轮机构32与换刀机构33由于已是一般加工机常见的机构，在此就不再详述其构造及动作，该凸轮机构32设置有一伸出换刀座体31外部的第二转动件321(见于图5、图8)，本实施例的第二转动件321也是一种链轮，该换刀机构33位于换刀座体31下端处设置有一可作回转移动的换刀臂331，对第二转动件321驱转可带动凸轮机构32运转，该换刀臂331受到凸轮机构32的带动下，两端可各自抓取履带式刀库20及主轴202上的刀具232进行换刀动作。

参见图5～7，动力离合单元40是设置在刀库本体21的外侧位置处，包括一固定座41、一滑设在固定座41上的活动座42、一可对该活动座42进行推动的推动件43、一轴设在固定座41上的第一出力轴44、一轴设在固定座41上的第二出力轴45、一接设在活动座42一端处且伸至固定座41内部的第一刹车件46、一接设在活动座42另一端处且伸至固定座41内部的第二刹车件47、以及一装设在活动座42上的动力机构48，该固定座41装设在刀库本体21上方处，该固定座41上方处横设有二滑轨411，活动座42设置在二滑轨411上可作滑动状，该推动件43可以采用气压、液压组件或电磁阀等构造，在本实施例中，该推动件43包括一缸体431及一心轴432，当心轴432伸缩移动时，可带动整个活动座42沿着滑轨411作线性移动，第一出力轴44包括一设置在固定座41内部的第一传动齿轮441、一设置在固定座41外部的第一链轮442、以及一环绕设置在第一转动件223与第一链轮442中间的第一链条443，第一链轮442借由第一链条443传动第一转动件223，借此第一出力轴44可带动履带式刀库20进行运转，第二出力轴45包括一设置在固定座41内部的第二传动齿轮451、一设置在固定座41外部的第二链轮452、以及一环绕设置在第二转动件321与第二链轮452中间的第二链条453，第二链轮452借由第二链条453传动第二转动件321，借此第二出力轴45可带动凸轮换刀单元30进行运转，第一刹车件46及第二刹车件47都是固接在活动座42上，可随着活动座42与动力机构48呈一体连动状，第一刹车件46设有一可离合地与第一传动齿轮441啮合的第一闭锁齿轮461，第二刹车件47设有一可离合地与第二传动齿轮451啮合的第二闭锁齿轮471，在本实施例中，上述传动齿轮441(451)与闭锁齿轮461(471)是采用蜗杆蜗轮的组合，当然业者也可采用其他啮合型式的组合，该动力机构48包括一固定设置在活动座42上的马达481、一轴设在活动座42上且与马达481相接连动的动力输出轴482、以及一接设在动力输出轴482末端处的主动齿轮483，在本实施例中，该马达481指的是伺服马达，该动力输出轴482的位置刚好是位在第一出力轴44与第二出力轴45的中间，借由活动座42的移动，使主动齿轮483可选择与第一传动齿轮441或第二传动齿轮451进行啮合传动。

以上为本实用新型立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置结构及形状的概述；接着，再将本实用新型的使用动作以及预期能达成的功效陈述如后：

参见图2及图7，当用户选择要让履带式刀库20运转时，动力离合单元40的活动座42向右移动让主动齿轮483与第一传动齿轮441相互啮合传动，再借由第一链条443带动第一转动件223运转，由于第一转动件223与带状回转链22的转轮221是同轴连动，因此可带动整个带状回转链22及所有刀具组23回转以进行选刀作业，然后，在动力离合单元40内部的第一闭锁齿轮461会从第一传动齿轮441移开形成脱离，使第一出力轴44呈自由旋转状态，而第二闭锁齿轮471会靠向第二传动齿轮451啮合形成闭锁，使第二出力轴45呈锁定状态。

参见图3及图8，当用户选择要让凸轮换刀单元30运转时，动力离合单元40的活动座42向左移动让主动齿轮483与第二传动齿轮451相互啮合传动，再借由第二链条453带动第二转动件321运转，由于第二转动件321会对凸轮换刀单元30内部的凸轮机构32进行驱转，使换刀机构33开始动作，如此换刀臂331会对位于换刀位置的刀具组23进行抓取，并且让主轴202与履带式刀库20上的刀具232进行互换，借此完成换刀作业，然后，在动力离合单元40内部的第二闭锁齿轮471会从第二传动齿轮451移开形成脱离，使第二出力轴45呈自由旋转状态，而第一闭锁齿轮461会靠向第一传动齿轮441啮合形成闭锁，使第一出力轴44呈锁定状态，第一出力轴44要作锁定的原因，主要是因为带状回转链22承载刀具组23时，一旦失去驱转力量，带状回转链22会因为刀具组23的重量而瞬间往下掉落，因此本实用新型借由将第一出力轴44锁定，就可避免产生带状回转链22突然掉落的危险。

综上所述，本实用新型立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置主要是为了改良一般换刀装置使用上的问题，本实用新型主要的技术手段是在履带式刀库20上设置有一可驱使带状回转链22转动进行选刀动作的第一转动件223，在凸轮换刀单元30上设置有一可驱使换刀机构33进行换刀动作的第二转动件321，在动力离合单元40上设置有一固定座41、一活动座42、一第一出力轴44、一第二出力轴45及一动力机构48，第一出力轴44可带动第一转动件223，第二出力轴45可带动第二转动件321，借由控制该活动座42的移动，可让动力机构48分别与第一出力轴44或第二出力轴45啮合传动，借此本实用新型使用单一动力机构48，就可同时做为履带式刀库20及凸轮换刀单元30运作的动力传输来源，如此可避免伺服马达重复设置，大幅降低整套换刀系统的机械设备成本。

本实用新型除了上述实施例，还可作出不同实施例的变化，参见图9、图10，本实用新型第二较佳实施例同样包含有一履带式刀库20、一凸轮换刀单元30及一动力离合单元40，与第一实施例不同的是，本实施例是运用在一卧式综合加工机300上，卧式综合加工机300包括一加工主轴头301，加工主轴头301前方处沿水平方向(Z轴)设置有一可作转动状的主轴302，凸轮换刀单元30设置有一可作回转的换刀臂331，换刀臂331两端可对履带式刀库20及主轴302上的刀具232进行换刀动作，如此本实用新型沿用相同的机械构造，可完全适用在卧式综合加工机300上。

Claims (3)

1.一种立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，其特征在于立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置包括：

一个履带式刀库，包括一个刀库本体、一个设置在刀库本体内的带状回转链、以及复数个装设在带状回转链上的刀具组，带状回转链包括二个转轮、以及一条环绕设置在二转轮上供刀具组装设的履带，其中一个转轮上设置有一个第一转动件，对第一转动件驱转能带动整个履带回转移动以进行选刀动作；

一个凸轮换刀单元，包括一个邻设在刀库本体旁侧处的换刀座体、一个设置在换刀座体内的凸轮机构、以及一个设置在换刀座体上接受凸轮机构驱动的换刀机构，凸轮机构上设置有一个第二转动件，换刀机构上设置有一个换刀臂，对第二转动件驱转能使凸轮机构带动换刀机构的换刀臂以进行换刀动作；及

一个动力离合单元，包括一个固定座、一个滑设在固定座上的活动座、一个能带动该活动座作移动的推动件、一个设置在固定座上驱动第一转动件运转的第一出力轴、一个设置在固定座上驱动第二转动件运转的第二出力轴、以及一个动力机构，该动力机构包括一个马达及一个设置在活动座上且与马达相接连动的动力输出轴，动力输出轴借由活动座的移动，能选择与第一出力轴或第二出力轴啮合进行动力传输。

2.如权利要求1所述的立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，其特征在于：动力离合单元包括一条环绕设置在第一转动件与第一出力轴中间的第一链条。

3.如权利要求1所述的立卧式CNC综合加工机履带式刀库单一动力换刀装置，其特征在于：动力离合单元包括一条环绕设置在第二转动件与第二出力轴中间的第二链条。

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