CN204124906U - 工具机的自动换刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工具机的自动换刀机构。该工具机的自动换刀机构包含一刀盘、一第一马达、一换刀臂、一第二马达、一电路板与一变频器。其中该刀盘可转动地连接于一基座上，该刀盘上结合多个刀套；该第一马达受控制驱使该刀盘旋转；该换刀臂设置于该刀盘外侧且受该第二马达驱使而转动；该电路板包括有一控制电路与一线路切换电路，其中该线路切换电路电性连接该第一马达与该第二马达。该变频器受该控制电路控制而输出一电能给该线路切换电路，且该控制电路控制该线路切换电路将该电能传输给该第一马达或该第二马达。借此，本实用新型工具机的自动换刀机构能精准执行换刀作业，且降低故障发生率。

Description

工具机的自动换刀机构

技术领域

本实用新型与自动控制系统有关；特别是指一种工具机的自动换刀机构。

背景技术

已知具有自动换刀机构的工具机是采用两组感应马达分别驱使其刀盘或换刀臂转动。然而，感应马达通过所配置的刹车器来执行刹车动作，易因磨损而使得转动后的刀盘或换刀臂定位不确实，徒增困扰。

为解决上述缺陷，有中国台湾公告第M470720号新型专利技术的产生。该专利技术揭示使用一个变频器搭配两个继电器来分别驱使一刀仓(或称刀盘)马达或一自动换刀机构马达的作动，进而控制刀仓或换刀臂的转动。该专利技术虽然免除了使用刹车器所衍生的缺陷，但是继电器的切换结构仍属机械作动原理。因此，当以继电器作为切换变频器与刀仓马达，或变频器与自动换刀机构马达之间的连通与否时，仍容易因各个继电器在长期执行切换动作后而有损坏或感应不良之虞。因此，该专利技术仍属未臻完善。

另外，该专利技术所提供的一个变频器搭配两个继电器的模式，对于继电器的切换时机等设定问题，并非在工具机出厂之前即已设定完成。实际上却是由购买该工具机的人于购买后，依需求自行写入控制程序而进行。因此，该专利技术的实际应用不甚便利。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种工具机的自动换刀机构，具有精准执行控制的效果，且可降低故障发生率，并提高使用便利性。

为了达成上述目的，本实用新型所提供工具机的自动换刀机构包括一基座、一刀盘、一第一马达、一换刀臂、一第二马达、一电路板与一变频器。其中该刀盘可转动地连接于该基座上，该刀盘上结合多个刀套；该第一马达受控制驱使该刀盘旋转；该换刀臂设置于该刀盘外侧；该第二马达受控制驱使该换刀臂转动；该电路板包括有一控制电路与一线路切换电路，该控制电路电性连接该线路切换电路；该线路切换电路电性连接该第一马达与该第二马达；该变频器电性连接该电路板，该变频器受该控制电路控制而输出一电能给该线路切换电路，该控制电路控制该线路切换电路将该电能传输给该第一马达或该第二马达。

其中该控制电路用以接收一第一检知信号以驱使该线路切换电路连通该变频器与该第一马达，或接收一第二检知信号以驱使该线路切换电路连通该变频器与该第二马达。

其中包括有设置于该基座上的一拉刀结构、一第一检知器与一第二检知器，其中该拉刀结构用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置间枢摆；该第一检知器在该刀套位于该第一位置时，产生该第一检知信号；该第二检知器在该刀套位于该第二位置时，产生该第二检知信号。

其中该拉刀结构包括有一活动杆，该活动杆随着该刀套于该第一位置与该第二位置之间枢摆而相对于一第三位置与一第四位置间往复位移；该第一检知器与该第二检知器为光传感器，该第一检知器侦测位于该第三位置的该活动杆并产生该第一检知信号，该第二检知器侦测位于该第四位置的该活动杆并产生该第二检知信号。

其中该控制电路接收该第一检知信号后，所控制该线路切换电路传输给该第一马达的电能为具有一第一频率者；该控制电路接收该第二检知信号后，所控制该线路切换电路传输给该第二马达的电能为具有一第二频率者；其中该第一频率与该第二频率高于市电电能所具备的频率。其中该第一频率低于该第二频率。

其中该控制电路用以接收一第三检知信号以控制该变频器输出低于市电具备频率的电能，该低于市电频率的电能经由该线路切换电路而传输给该第二马达。

包括有一信号凸轮与一近接开关，该信号凸轮随着该换刀臂的转动而改变转动角度，该近接开关侦测该信号凸轮的转动角度并产生第三检知信号。

本实用新型的效果在于将控制程序内建于该电路板中，以使购买者不须自定义程序。且以电路板搭配变频器的模式，解决现有结构易损坏的问题。

附图说明

图1与图2为一立体图，揭示本实用新型一优选实施例的工具机。

图3为一前视图，揭示本优选实施例的第一检知器侦测到活动杆。

图4为一前视图，揭示本优选实施例的第二检知器侦测到活动杆。

图5为一示意图，揭示本优选实施例的第一检知器产生第一检知信号。

图6为一示意图，揭示本优选实施例的第二检知器产生第二检知信号。

图7为一示意图，揭示本优选实施例的凸轮箱内的近接开关产生第三检知信号。

【符号说明】

100 工具机；

    10 基座；         12 刀盘；

    12a 刀套；        14 第一马达；

    16 传动结构；     18 拉刀结构；

    18a 活动杆；      20 换刀臂；

    22 第二马达；     24 电路板；

    24a 线路切换电路；24b 控制电路；

    25 机盒；         26 变频器

    27 控制箱；       28 第一检知器；

    30 第二检知器；   32 凸轮箱；

    32a 信号凸轮；    32b 近接开关；

    E 市电；

    P1 第一位置；     P2 第二位置；

    P3 第三位置；     P4 第四位置；

    S1 第一检知信号； S2 第二检知信号；

    S3 第三检知信号。

具体实施方式

为能更清楚地说明本实用新型，现举优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图1至图3所示，为本实用新型一优选实施例的工具机100。其中该工具机100的主要组成包括有一基座10、一刀盘12、一第一马达14、一传动结构16、一拉刀结构18、一换刀臂20与一第二马达22。至于在自动控制结构方面则包括有一电路板24、一变频器26、一第一检知器28、一第二检知器30与一凸轮箱32。

该基座10组装于一机架(图未示)上而呈架高设置；该刀盘12可转动地连接于该基座10上，且受设置于该基座10背面的该第一马达14驱使该传动结构16而转动。该刀盘12周缘设置有多个刀套12a，各该刀套12a中供结合一刀具(图未示)，其中，位于该刀盘12最底缘位置的刀套12a，受设置于该基座10下半部的该拉刀结构18的带动，而于水平状态的一第一位置P1与倒立状态(假想线所表示者)的一第二位置P2间枢摆。又，该拉刀结构18包括有一活动杆18a，该活动杆18a随着刀套12a于该第一位置P1与该第二位置P2之间枢摆，而于图3所示的一第三位置P3与图4所示的一第四位置P4之间上下往复位移。该换刀臂20连同该第二马达22一起设置于该机架且位于该基座10背面。该换刀臂20连接于该第二马达22下方而位于该刀盘12外侧，且受该第二马达22驱使转动以进行换刀作业。前述为一般工具机的基本组成，属一般技艺，因此不为赘述。以下叙述该工具机100的自动控制结构及其控制动作。

在本实施例中，该电路板24装设于一机盒25中，且该机盒25结合于该第一马达14上方；该变频器26装设于一控制箱27内，该控制箱27位于该基座10背面。请配合图5所示，该电路板24电性连接该变频器26，且该电路板24包括有电性连接的一线路切换电路24a与一控制电路24b。其中，该线路切换电路24a更电性连接该第一马达14与该第二马达22；该控制电路24b具有接收一检知信号以控制该变频器26输出一电能给该线路切换电路24a，以及控制该线路切换电路24a将该电能传输给该第一马达14或该第二马达22的效果。

该第一检知器28与该第二检知器30设置于该基座10前侧，且邻近该活动杆18a。在本实施例中，该第一检知器28与该第二检知器30皆为一种光传感器，但实际上并不以此为限。如图3及图5所示，该第一检知器28在一该刀套12a位于该第一位置P1，即该拉刀结构18的该活动杆18a位于第三位置P3时，因侦测到前方的活动杆18a而产生一第一检知信号S1，该控制电路24b接收该第一检知信号S1后，驱使该线路切换电路24a连通该变频器26与该第一马达14，并控制该变频器26输出高于市电E频率(一般约为60Hz)的电能至该第一马达14，以使该第一马达14能以设定的速度稳定地驱使该刀盘12旋转，进而达到改变刀套12a位置的目的。在本实施例中，该控制电路24b控制该变频器26输出具有一第一频率(约为70Hz)的电能至该第一马达14。

请续参图4及图6所示，在所选定的刀套12a受该拉刀结构18带动而枢摆至倒立状的第二位置P2时，该第二检知器30侦测到上移至该第四位置P4的活动杆18a并产生一第二检知信号S2。该控制电路24b在接收到该第二检知信号S2后，改为驱使该线路切换电路24a连通该变频器26与该第二马达22，该控制电路24b并同时控制该变频器26输出高于市电频率的电能至该第二马达22，以使该第二马达22能稳定地驱使该换刀臂20转动并完成换刀作业。在本实施例中，由于需以较高速的方式控制该换刀臂20转动，因此，该控制电路24b控制该变频器26输出具有一第二频率(约为80Hz)的电能至该第二马达22。

请再配合图7所示，本实施例更在该第二马达22与该换刀臂20之间加装该凸轮箱32，该凸轮箱32包括有一信号凸轮32a与一近接开关32b。其中，该信号凸轮32a随着该换刀臂20的转动而改变转动角度；该近接开关32b用以侦测该信号凸轮32a的转动角度，并产生一第三检知信号S3。

在该线路切换电路24a维持连通该变频器26与该第二马达22的状态下，当该控制电路24b接收该第三检知信号S3后，该控制电路24b旋即控制该变频器26改为输出具有一第三频率(约为30Hz)的电能至该第二马达22，该第三频率低于市电所具备频率(约为60Hz)。在本实施例中，该具有第三频率的电能经由该线路切换电路24a传输至该第二马达22时，可降低该换刀臂20的转动速度。换句话说，本实施例的换刀臂20为两段式移动，即先以高速转动至接近刀套12a位置以节省换刀时间，接着利用减速方式以避免该换刀臂20不当碰撞刀套12a。如此即确保了换刀作业的高效率，并顾及使用安全性。同理，通过改变该凸轮箱32可产生的检知信号次数或是间隔时间，即能控制该换刀臂20的转动方式。

综上所述，本实用新型的工具机的自动换刀机构，不仅无使用刹车器所衍生磨损的缺陷，亦无使用继电器而潜藏长期切换造成损坏或感应不良的问题，故能精准执行换刀作业，并降低故障发生率。其次，本实用新型将控制程序内建于电路板中，使得购买该工具机100的人于购买后，不须自定义程序，而提高使用便利性。

以上所述仅为本实用新型优选可行实施例而已，举凡应用本实用新型说明书及权利要求所为的等效变化，理应包含在本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1.一种工具机的自动换刀机构，其特征在于，包含：

一基座；

一刀盘，可转动地连接于该基座上，该刀盘上结合多个刀套；

一第一马达，受控制驱使该刀盘旋转；

一换刀臂，设置于该刀盘外侧；

一第二马达，受控制驱使该换刀臂转动；

一电路板，包括有一控制电路与一线路切换电路，其中，该控制电路电性连接该线路切换电路；该线路切换电路电性连接该第一马达与该第二马达；以及

一变频器，电性连接该电路板，该变频器受该控制电路控制而输出一电能给该线路切换电路，该控制电路控制该线路切换电路将该电能传输给该第一马达或该第二马达。

2.根据权利要求1所述的工具机的自动换刀机构，其中该控制电路用以接收一第一检知信号以驱使该线路切换电路连通该变频器与该第一马达，或接收一第二检知信号以驱使该线路切换电路连通该变频器与该第二马达。

3.根据权利要求2所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，包括有设置于该基座上的一拉刀结构、一第一检知器与一第二检知器，其中该拉刀结构用以带动其中一该刀套于一第一位置与一第二位置间枢摆；该第一检知器在该刀套位于该第一位置时，产生该第一检知信号；该第二检知器在该刀套位于该第二位置时，产生该第二检知信号。

4.根据权利要求3所述的工具机的自动换刀机构，其中该拉刀结构包括有一活动杆，该活动杆随着该刀套于该第一位置与该第二位置之间枢摆而相对于一第三位置与一第四位置间往复位移；该第一检知器与该第二检知器为光传感器，该第一检知器侦测位于该第三位置的该活动杆并产生该第一检知信号，该第二检知器侦测位于该第四位置的该活动杆并产生该第二检知信号。

5.根据权利要求2所述的工具机的自动换刀机构，其中该控制电路接收该第一检知信号后，所控制该线路切换电路传输给该第一马达的电能为具有一第一频率；该控制电路接收该第二检知信号后，所控制该线路切换电路传输给该第二马达的电能为具有一第二频率；其中该第一频率与该第二频率高于市电电能所具备的频率。

6.根据权利要求5所述的工具机的自动换刀机构，其中该第一频率低于该第二频率。

7.根据权利要求2所述的工具机的自动换刀机构，其中该控制电路用以接收一第三检知信号以控制该变频器输出低于市电具备频率的电能，该低于市电频率的电能经由该线路切换电路而传输给该第二马达。

8.根据权利要求7所述的工具机的自动换刀机构，其特征在于，包括有一信号凸轮与一近接开关，该信号凸轮随着该换刀臂的转动而改变转动角度，该近接开关侦测该信号凸轮的转动角度并产生第三检知信号。