CN2882892Y

CN2882892Y - 刀库换刀机构的夹刀松刀结构

Info

Publication number: CN2882892Y
Application number: CN 200620004102
Authority: CN
Inventors: 黄耀德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2016-02-21

Abstract

本实用新型是一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构，在换刀臂的两侧分别设有可弹性伸缩推移的夹掣件，各夹掣件一端对应在换刀臂两侧的扣刀部，另一端则利用可弹性伸缩的顶掣件抵顶推移，该顶掣件的顶杆是穿伸出换刀臂并对应顶压在换刀机构的机座底板上；其中，该机座底板对应顶杆旋转扣刀的位置是开设有长孔槽及凹孔，并在槽内设有轴孔，旋转封盖则以枢轴及弹性件枢设在长孔槽及凹孔外侧，在换刀臂旋转扣刀时，可先利用顶杆推移旋转封盖摆动，以开启凹孔，并使顶杆伸出插入凹孔内，以控制闭锁夹掣件而稳固夹掣换刀臂两侧扣刀部上的刀具；由此，在换刀臂接续进行拔刀动作时，可确保刀具不会脱出换刀臂的扣刀位置，进而稳定进行换刀作业。

Description

刀库换刀机构的夹刀松刀结构

技术领域

本实用新型涉及的是一种加工机换刀机构，尤其是指一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构。

背景技术

综合加工机是可对加工件执行多种不同加工作业，因此除了配置有加工主轴外，另外还配置有架置多种不同加工型态刀具的刀库，以供加工主轴选取并执行各种加工作业，为了达到换刀自动化的目的，则另外设置有换刀机构(ATC)，而依据预先设定的程序由换刀机构执行自动换刀作业。请参阅图1-1及图1-2，其是为换刀机构(ATC)的俯视图及部分前视图，其主要在机座10内设有传动机构，并以一旋转轴11延伸出机座10外部，再在旋转轴11上装设换刀臂12，而由换刀臂12分别抓取刀库及加工主轴上的加工刀具13，并执行刀具交换的作业；换刀机构执行刀具交换的作业时序，一般分为旋转扣刀、直进拔刀、旋转180度换刀、后退插刀及旋转复位，由在换刀臂12在执行刀具交换的作业时序中，其必须依据作业时序对加工刀具13进行夹刀及松刀的动作，因此换刀臂12本身又具有夹刀及松刀结构，其是在换刀臂12两端分别设有扣刀部121，在相对两扣刀部121的侧方则设有可弹性伸缩推移的夹掣件122，各夹掣件122一端的夹掣头1221对应在扣刀部121，另一端则以一斜面1222对应在顶掣件123，该顶掣件123具有一顶掣头1231及顶杆1232，顶杆1232是穿伸出换刀臂12并对应顶压在机座10的底板101上，而顶掣头1231外部则具有斜面以及在内部设有可顶推顶掣件123滑移的弹性件1233，进而可利用顶掣件123弹性伸出时，以顶掣头1231外部的斜面抵顶夹掣件122一端的斜面1222，而使夹掣件122形成闭锁的夹刀状态，此即可使加工刀具13稳固的夹掣在扣刀部121内，以利进行换刀作业，当进行后退插刀时，由在顶掣件123的顶杆1232会先顶压在机座10的底板101上，而使顶掣件123缩回，顶掣头1231外部的斜面则脱离抵顶夹掣件122的斜面1222，使得夹掣件122形成开锁的松刀状态，加工刀具13即可在换刀臂12旋转复位时，便在脱离换刀臂12的扣刀部121；然而，该换刀臂12的夹刀松刀结构在旋转扣刀到直进拔刀的一小段过程中，却仍会有出现加工刀具13脱出扣刀部121的潜在危险；请再参阅图1-1，即当换刀臂12在旋转扣刀后，其顶掣件123的顶杆1232是保持顶压在机座10的底板101上，而使夹掣件122仍保持在开锁的松刀状态，请参阅图2，当接续进行直进拔刀时，才能使顶杆1232逐步脱离顶压机座10的底板101，以使夹掣件122进入闭锁的夹刀状态，亦即在该直进拔刀的前一小段过程中，夹掣件122是由开锁的松刀状态逐步转换进入闭锁的夹刀状态，而此一小段的转换过程却造成刀具夹掣上的空窗期，此即容易因拔刀所产生的震动或加工刀具本身的重力因素，导致加工刀具稍微脱离扣刀部121的定位夹掣位置，而无法再作有效的定位夹掣，进而可能在180度旋转换刀时加工刀具脱出换刀臂12，或在后退插刀时无法准确将加工刀具插入加工主轴内。

为了改善前述刀具夹掣上的空窗期，即有业者研发出一种“改善刀库换刀臂夹刀秒差的结构改良”，请参阅图3、图4，其是为中国台湾新型专利申请第92222143号专利案，其主要是在一换刀臂上座20的底板21上开设具有阶级槽211的滑槽212，一滑块22顶面具有突部223，而底部设有突阶221，并以突阶221卡设在滑槽212的阶级槽211内，一螺杆23穿经底板21的通孔213再组设一弹性组件24后，锁组在滑块22的螺孔222上，使得滑块22可在滑槽212内压缩弹性组件24而滑移；请参阅图5，一换刀臂25设有卡掣件26，卡掣件26的杆体261延伸至顶掣件27，并可由顶掣件27的斜锥面271控制闭锁卡掣件26，该顶掣件27一端为顶杆272，并以一弹性件273顶持，另一拨动块28及弹性件29则装设在顶掣件27的前方；请参阅图6，当换刀臂25旋转扣刀时，其拨动块28将会先推抵滑块22的顶面突部223，而使滑块22滑移后退，并使滑槽212露出孔室，顶掣件27的顶杆272随即弹伸插入滑槽212的孔室内，而使卡掣件26形成闭锁的夹刀状态，进而稳固夹持刀具以利在后续的换刀作业。该专利案虽然可有效改善换刀作业时刀具夹掣上的空窗期，但仍有如下的缺陷：

1.底板21内装设滑块22过在繁琐复杂：

其不仅需在底板21内成型出滑槽212及阶级槽211，且滑块22亦需成型有突部223及突阶221，使得底板21及滑块22在制作上过在复杂，且在组装上必须先将滑块22装设在底板21的滑槽212内，再将底板21锁固在上座20上，才能使滑块22完成限位，导致组装上较为繁琐。

2.换刀臂25必须增设拨动块28及弹性件29，而改变原设计：

其必须增设拨动块28及弹性件29，而由拨动块28推抵滑块22滑移后退，以使滑槽212露出孔室，供顶掣件27的顶杆272弹伸插入滑槽212的孔室内，不仅需更动换刀臂的原设计结构，且增加组件的制作成本。

3.滑块22的水平直线滑移较不顺畅：

滑块22在换刀臂25旋转扣刀时，是受到拨动块28的推抵而作直线的水平滑移后退，但拨动块28的运动路径为圆周运动，因此在拨动块28推抵滑块22时，会产生垂直方向的向量分力，而此垂直方向的向量分力即会导致滑块22作水平直线滑移时较不顺畅。

有鉴在此，本发明人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种更简易且有效改善换刀作业时刀具夹掣上的空窗期的夹刀松刀结构，此即为本实用新型的设计宗旨。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其是在不变更换刀臂的原设计下，在机座底板对应换刀臂顶杆旋转扣刀的位置开设长孔槽及凹孔，并在槽内开设轴孔，旋转封盖则以枢轴及弹性件枢设在长孔槽及凹孔外侧，在换刀臂旋转扣刀时，可先利用顶杆推移旋转封盖摆动，以开启凹孔，并使顶杆伸出插入凹孔内，以控制闭锁夹掣件而稳固夹掣换刀臂两侧扣刀部上的刀具；由此，在换刀臂接续进行拔刀动作时，即可确保刀具不会脱出换刀臂的扣刀位置，进而稳定进行换刀作业。

本实用新型的次一目的在于提供一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其机座底板上是以枢轴及弹性件枢设旋转封盖，而在换刀臂旋转扣刀时，以作圆周运动的顶杆推移旋转封盖沿着枢轴作圆周的摆动，以开启凹孔；藉此，顶杆即可以圆周运动的方式，顺畅的推移旋转封盖摆动开启凹孔，而使旋转封盖摆的作动更加顺遂。

本实用新型的另一目的在于提供一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其是在不变更换刀臂的原设计下，在机座底板对应换刀臂顶杆旋转扣刀的位置，装设可以换刀臂顶杆推移开启的旋转封盖，以控制闭锁夹掣件而稳固夹掣换刀臂两侧扣刀部上的刀具，进而以较简易的结构设计，确保刀具不会脱出换刀臂的扣刀位置，以达到大幅降低制作及组装上的成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其是在换刀臂的两侧分别设有可弹性伸缩推移的夹掣件，各夹掣件一端对应在换刀臂两侧的扣刀部，另一端则以可伸缩的顶掣件抵顶，该顶掣件的顶杆是穿伸出换刀臂并可对应顶压在换刀机构的机座底板上；该机座底板对应顶杆旋转扣刀的位置开设有凹孔，以及在凹孔上方以枢轴枢设一具有弹性件顶持的旋转封盖，并使该旋转封盖可由顶掣件推移开启或封闭凹孔；藉此，在换刀臂旋转扣刀时，即可推移旋转封盖摆动，以开启凹孔，并使顶杆伸出插入凹孔内，以控制闭锁夹掣件稳固夹掣刀具。

所述的夹掣件一端是以夹掣头对应在扣刀部，另一端则以斜面对应在顶掣件。

所述的顶掣件具有顶掣头以抵顶夹掣件，及在顶掣头内部设有可顶推顶掣件伸缩滑移的弹性件。

所述的机座底板上是开设有长孔槽，并在槽内设有扣孔及轴孔，而旋转封盖则以枢轴枢设在该长孔槽的轴孔上。

所述的机座底板上是设有挡销，以在旋转封盖旋转封闭凹孔时定位使用。

所述的旋转封盖是枢设在凹孔外侧上方位置，而凸出在机座底板。

所述的旋转封盖设有枢孔，以供枢轴穿设而将旋转封盖枢设在机座底板上。

所述的旋转封盖的枢轴套设的弹性件，其一端是插伸在底板，另一端则插伸在旋转封盖。

附图说明

图1-1是习式换刀机构的俯视图；

图1-2是习式换刀机构的部分前视图；

图2是习式换刀机构在直进拔刀的作动示意图；

图3是中国台湾申请第92222143号专利案的上座示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是中国台湾申请第92222143号专利案的换刀臂示意图；

图6是中国台湾申请第92222143号专利案的作动示意图；

图7是本实用新型换刀机构的换刀臂的俯视图；

图8是本实用新型换刀机构的换刀臂的部分前视图；

图9是本实用新型换刀机构的底板的零件分解图；

图10是本实用新型换刀机构的底板的组装示意图；

图11是本实用新型换刀机构的底板的组装剖视图；

图12是本实用新型换刀机构在原点时，换刀臂与底板的相对位置图；

图13是本实用新型换刀机构在旋转扣刀后，换刀臂与底板的相对位置(一)图；

图14是本实用新型换刀机构在旋转扣刀后，换刀臂与底板的相对位置(二)图；

图15是本实用新型换刀机构在直进拔刀后，换刀臂与底板的相对位置图；

图16是本实用新型换刀机构在旋转换刀后，换刀臂与底板的相对位置(一)图；

图17是本实用新型换刀机构在旋转换刀后，换刀臂与底板的相对位置(二)图；

图18是本实用新型换刀机构在后退插刀后，换刀臂与底板的相对位置图；

图19是本实用新型换刀机构在旋转复位后，换刀臂与底板的相对位置图。

附图标记说明：10机座；101底板；11旋转轴；12换刀臂；121扣刀部；122夹掣件；1221夹掣头；1222斜面；123顶掣件；1231顶掣头；1232顶杆；1233弹性件；13加工刀具；20上座；21底板；211阶级槽；212滑槽；213通孔；22滑块；221突阶；222螺孔；223突部；23螺杆；24弹性组件；25换刀臂；26卡掣件；261杆体；27顶掣件；271斜锥面；272顶杆；273弹性件；28拨动块；29弹性件；30换刀臂；31扣刀部；32夹掣件；321夹掣头；322斜面；33顶掣件；331顶掣头；332顶杆；333弹性件；40底板；401长孔槽；402凹孔；403轴孔；404扣孔；405挡销；41旋转封盖；411枢孔；412扣孔；42枢轴；43扭转弹簧；50机座。

具体实施方式

请参阅图7、图8，本实用新型换刀机构是不变更换刀臂的原设计，因此相同在换刀臂30两端分别设有扣刀部31，在相对两扣刀部31的侧方则设有可弹性伸缩推移的夹掣件32，各夹掣件32一端的夹掣头321对应在扣刀部31，另一端则以一斜面322对应在顶掣件33，该顶掣件33具有一顶掣头331及顶杆332，顶杆332是穿伸出换刀臂30并对应顶压在机座50的底板40上，而顶掣头331外部具有斜面以及在内部设有可顶推顶掣件33滑移的弹性件333，进而可利用顶掣件33弹性伸出时，以顶掣头331外部的斜面抵顶夹掣件32一端的斜面322，而使夹掣件32形成闭锁的夹刀状态。

请参阅图7、图9、图10、图11，本实用新型换刀机构的底板40是在对应顶杆332旋转扣刀的位置开设有长孔槽401及凹孔402，并在槽内设有轴孔403及扣孔404，一旋转封盖41其上开设有枢孔411及扣孔412，并以枢轴42穿经枢孔411及扭转弹簧43的弹性件，扭转弹簧43一端插伸长孔槽401内的扣孔404，另一端插伸旋转封盖41的扣孔412，而将旋转封盖41枢设在长孔槽401及凹孔402外侧上方位置，并保持封闭下方的凹孔402，为了便在使旋转封盖41定位，另在底板40的长孔槽401侧边设有挡销405，以在旋转封盖41旋转封闭凹孔402时定位使用。

请参阅图12，本实用新型换刀机构的换刀臂30位在原点时，其顶掣件的顶杆332是抵顶在底板40的板面上，而呈受压收缩的状态，则夹掣件32保持在开锁的松刀状态。

请参阅图13、图14，当旋转扣刀时，由在顶掣件33会随着换刀臂30旋转，且旋转封盖41枢设在长孔槽401及凹孔402外侧上方位置而凸出在机座底板40的板面，因此顶杆332将会旋转顶推到旋转封盖41的侧边，而使旋转封盖41沿着枢轴42摆动并压缩扭转弹簧43，当换刀臂30到达完全扣刀位置时，旋转封盖41将会开启并显露出凹孔402，此时顶杆332将会以弹性件333的弹力而伸出插入凹孔402内，而使顶掣头331抵顶夹掣件32，以令夹掣件32转换进入闭锁的夹刀状态，亦即换刀臂30在扣刀完成时，夹掣件32即同时完成进入闭锁的夹刀状态，而不会造成刀具夹掣上的空窗期。

请参阅图15，当接续作直进拔刀时，由在夹掣件32已进入闭锁的夹刀状态，因此加工刀具可稳固定位在换刀臂30的扣刀部31内，此外，在直进拔刀的同时，顶杆332将会退出凹孔402，而使旋转封盖41摆动归位并再度封闭凹孔402，惟此时顶杆332因远离底板40，而仍为弹力伸出的状态，因此夹掣件32仍为闭锁的夹刀状态。

请参阅图16、图17，接着换刀臂30进行180度旋转换刀，在该旋转换刀的过程中，顶杆332仍远离底板40，而保持在弹力伸出的状态，即夹掣件32仍为闭锁的夹刀状态，惟此时另一侧的顶杆332也已完成交换并对应在相对的旋转封盖41外侧位置。

请参阅图18，接着换刀臂30进行后退插刀，当后退插刀时，将使得顶杆332直接后退抵顶到旋转封盖41的板面，而使顶掣件33呈受压收缩的状态，其顶掣头331将脱离抵顶夹掣件32，则夹掣件32转换呈开锁的松刀状态。

请参阅图19，接着换刀臂30进行旋转复位，由在夹掣件32已呈开锁的松刀状态，因此换刀臂30在旋转复位时，可使扣刀部31易于脱离已完成插刀定位的刀具，进而顺利完成自动换刀作业。

综上所述，本实用新型不仅可使夹掣件顺畅的转换开、闭锁状态，以在换刀的过程中确保刀具不会脱出扣刀位置，进而稳定进行换刀作业，且简易的结构设计，更可降低制作及组装上的成本，从而大幅提高使用效益，而深具实用性及进步性，然未见有相同的产品及刊物公开，从而允符实用新型专利申请要件。

Claims

1.一种刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其是在换刀臂的两侧分别设有可弹性伸缩推移的夹掣件，各夹掣件一端对应在换刀臂两侧的扣刀部，另一端则以可伸缩的顶掣件抵顶，该顶掣件的顶杆是穿伸出换刀臂并可对应顶压在换刀机构的机座底板上；其特征在于：该机座底板对应顶杆旋转扣刀的位置开设有凹孔，以及在凹孔上方以枢轴枢设一具有弹性件顶持的旋转封盖，并使该旋转封盖可由顶掣件推移开启或封闭凹孔；藉此，在换刀臂旋转扣刀时，即可推移旋转封盖摆动，以开启凹孔，并使顶杆伸出插入凹孔内，以控制闭锁夹掣件稳固夹掣刀具。

2.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的夹掣件一端是以夹掣头对应在扣刀部，另一端则以斜面对应在顶掣件。

3.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的顶掣件具有顶掣头以抵顶夹掣件，及在顶掣头内部设有可顶推顶掣件伸缩滑移的弹性件。

4.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的机座底板上是开设有长孔槽，并在槽内设有扣孔及轴孔，而旋转封盖则以枢轴枢设在该长孔槽的轴孔上。

5.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的机座底板上是设有挡销，以在旋转封盖旋转封闭凹孔时定位使用。

6.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的旋转封盖是枢设在凹孔外侧上方位置，而凸出在机座底板。

7.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的旋转封盖设有枢孔，以供枢轴穿设而将旋转封盖枢设在机座底板上。

8.根据权利要求1所述的刀库换刀机构的夹刀松刀结构，其特征在于：所述的旋转封盖的枢轴套设的弹性件，其一端是插伸在底板，另一端则插伸在旋转封盖。