TWI652421B - Automatic processing machine tool change mechanism - Google Patents

Abstract

一種自動加工機換刀機構，包括有一轉動裝置、一直線位移裝置及一旋擺裝置。轉動裝置設有一第一致動器，且可驅動一換刀臂產生轉動之動作；直線位移裝置設有一第二致動器，且可驅動一移動件於一第一位置與一第二位置之間產生直線位移；旋擺裝置以一樞設部樞設於一固定位置，且以一連接端連接於移動件，當移動件移至第一位置，移動件藉由連接端帶動旋擺裝置擺動至一第一旋擺位置，且使旋擺裝置與刀庫交換刀具；當移動件移至第二位置，移動件藉由連接端帶動旋擺裝置擺動至一第二旋擺位置，且使旋擺裝置與換刀臂交換刀具。

Description

自動加工機換刀機構

本發明與自動加工機有關，尤指一種自動加工機之換刀機構。

按，自動加工機須搭配一換刀機構以達到更換所使用刀具之作用。習知的換刀機構，如我國發明專利公告I563196號所揭露者，包括有一旋轉臂，其兩端分別可用以固定加工機與刀庫之刀具，而該旋轉臂之旋轉軸連接一凸輪機構，其中凸輪機構包括有一凸輪及一受該凸輪驅動之連桿，此連桿又連接旋轉軸。當凸輪轉動時，可驅動連桿帶動旋轉軸產生向下位移，使旋轉臂向下移動，藉此將刀具分別自加工機及刀庫中拔出，接著轉動旋轉臂以交換刀具，再利用凸輪的轉動驅動連桿，帶動旋轉軸及旋轉臂向上移動，進而將刀具組入加工機及刀庫中，並完成換刀動作。

據上述，習知的換刀機構係藉由旋轉軸的上、下移動及轉動執行拔刀、裝刀及旋轉換刀的動作，惟如此的設計造成該旋轉軸因必須執行複雜的動作，而使其作動精度校準的技術難度過高，若在某個環節上出現偏差，則容易導致整個換刀流程停擺，甚至造成設備損壞的問題。

有鑑於此，如何改進上述問題即為本發明所欲解決之首要課題。

本發明之主要目的在於提供一種自動加工機換刀機構，其用以取刀、裝刀之致動器與用以旋轉換刀之致動器係分開獨立設置，藉此提升各部構件的作動精度，以及簡化校正各部構件的技術難度。

為達前述之目的，本發明提供一種自動加工機換刀機構，其包括有： 　　一轉動裝置，其具有一第一致動器，該第一致動器連接一兩端可夾持刀具之換刀臂，其中該換刀臂受該第一致動器驅動而僅得產生轉動之動作； 　　一直線位移裝置，其具有一第二致動器，該第二致動器連接一移動件，其中該移動件受該第二致動器驅動而僅得於一第一位置與一第二位置之間產生直線位移； 　　一旋擺裝置，其以一樞設部樞設於一固定位置，且以一連接端連接於該移動件，當該移動件移至該第一位置，該移動件藉由該連接端帶動該旋擺裝置擺動至一第一旋擺位置，且使該旋擺裝置與刀庫交換刀具；當該移動件移至該第二位置，該移動件藉由該連接端帶動該旋擺裝置擺動至一第二旋擺位置，且使該旋擺裝置與該換刀臂交換刀具。

於一實施例中，該旋擺裝置設有一可操作張合之夾爪，用以夾持刀具。

於一實施例中，該移動件於該第一位置與該第二位置之間的位移行程可使該旋擺裝置擺動90度。

於一實施例中，該移動件設有一長滑槽，而該旋擺裝置之連接端以一滾輪滑設於該長滑槽中。

而本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。

請參閱第１圖，所示者為本發明提供之自動加工機換刀機構，其包括有一轉動裝置１、一直線位移裝置２及一旋擺裝置３。該轉動裝置１設有一第一致動器１１，於本實施例中係為一馬達，其向下伸出一驅動轉軸１２，並連接一水平設置之換刀臂１３。該換刀臂１３係由該第一致動器１１透過該驅動轉軸１２驅動而沿水平面轉動，且僅具有轉動之自由度；其中該換刀臂１３之兩端分別設有一夾持部１４Ａ、１４Ｂ，用以夾持刀具。

該直線位移裝置２直立地設於該轉動裝置１附近，其設有一第二致動器２１，於本實施例中係為一氣動活塞桿，其連接一移動件２２，且可驅動該移動件２２上、下移動。更進一步地界定，該移動件２２受該第二致動器２１驅動時可於一第一位置（如第１圖所示的狀態）與一第二位置（如第２圖所示的狀態）之間產生直線位移。

該旋擺裝置３具有一樞設部３１，並藉此樞設於一固定支架３２上，令該旋擺裝置３可以該樞設部３１為中心樞擺。該旋擺裝置３伸出一連接端３３並連接於該移動件２２上；於本實施例中，該移動件２２設有一長滑槽２２１，而該旋擺裝置３之連接端３３設有一滾輪３３１，並可滑動地設於該長滑槽２２１中。該旋擺裝置３之另一端設有一夾爪３４，其可經操作而產生張合的動作，俾用以夾持刀具。

藉由上述結構，當該移動件２２被該第二致動器２１驅動移至該第一位置時，如第１圖所示，該移動件２２將推動該連接端３３，使該旋擺裝置３以該樞設部３１為中心擺動至一第一旋擺位置。另一方面，當該移動件２２被該第二致動器２１驅動移至該第二位置時，如第２圖所示，該移動件２２將拉動該連接端３３，使該旋擺裝置３以該樞設部３１為中心擺動至一第二旋擺位置，此位置恰可使該夾爪３４與該換刀臂１３之夾持部１４Ａ、１４Ｂ的位置相對應。於本實施例中，界定該旋擺裝置３於該第一旋擺位置與該第二旋擺位置之間的擺動角度為90度。

本發明在實際應用上係設置於自動加工機（圖中未示）與刀庫４之間，用以交換加工機與刀庫上的刀具。首先如第１圖所示，該第二致動器２１驅動該移動件２２移至該第一位置，使該旋擺裝置３以該樞設部３１為中心擺動至該第一旋擺位置時，該旋擺裝置３之夾爪３４可於刀庫４上取得刀具５１並穩固夾持之。接著如第２圖所示，該第二致動器２１驅動該移動件２２移至該第二位置，使該旋擺裝置３以該樞設部３１為中心擺動至該第二旋擺位置時，該旋擺裝置３即可將刀具５１自刀庫４取出，並帶到該換刀臂１３之夾持部１４Ａ處，交由該夾持部１４Ａ將刀具５１夾持固定。另一方面，此時該換刀臂１３另一端之夾持部１４Ｂ亦將加工機之刀具５２夾持固定。

如第３圖所示，由該第一致動器１１轉動該換刀臂１３180度後，其兩端之刀具５１、５２則交換位置，亦即刀庫之刀具５１移至加工機處而被加工機取用，加工機之刀具５２則移至該旋擺裝置３之夾爪３４下方，接著如第４圖所示地被該夾爪３４穩固夾持。

承上，最後如第５圖所示，該第二致動器２１再度驅動該移動件２２移至該第一位置，使該旋擺裝置３以該樞設部３１為中心擺動至該第一旋擺位置，該旋擺裝置３即可將刀具５２歸回刀庫４，而完成整個換刀作業。

經由前述說明，可瞭解本發明之特點在於將用以旋轉換刀之第一致動器１１與用以取刀、裝刀之第二致動器２１分開獨立設置，其中該第一致動器１１僅執行轉動該換刀臂１３的動作，該第二致動器２１僅執行直線帶動該移動件２２的動作，藉此簡化各構件的動作模式，而可提升各構件的作動精度。另一方面，同時可降低日常檢測維修、校準作業的技術難度，節省時間及維修成本。

惟，以上實施例之揭示僅用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。

綜上所述，可使熟知本項技藝者明瞭本發明確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出申請。

１‧‧‧轉動裝置

１１‧‧‧第一致動器

１２‧‧‧驅動轉軸

１３‧‧‧換刀臂

１４Ａ、１４Ｂ‧‧‧夾持部

２‧‧‧直線位移裝置

２１‧‧‧第二致動器

２２‧‧‧移動件

２２１‧‧‧長滑槽

３‧‧‧旋擺裝置

３１‧‧‧樞設部

３２‧‧‧固定支架

３３‧‧‧連接端

３３１‧‧‧滾輪

３４‧‧‧夾爪

４‧‧‧刀庫

５１、５２‧‧‧刀具

第１圖為本發明之平面示意圖； 第２、３、４、５圖為本發明使用狀態之平面示意圖。

Claims (4)

1. 一種自動加工機換刀機構，其包括有： 　　一轉動裝置，其具有一第一致動器，該第一致動器連接一兩端可夾持刀具之換刀臂，其中該換刀臂受該第一致動器驅動而僅得產生轉動之動作； 　　一直線位移裝置，其具有一第二致動器，該第二致動器連接一移動件，其中該移動件受該第二致動器驅動而僅得於一第一位置與一第二位置之間產生直線位移； 　　一旋擺裝置，其以一樞設部樞設於一固定位置，且以一連接端連接於該移動件，當該移動件移至該第一位置，該移動件藉由該連接端帶動該旋擺裝置擺動至一第一旋擺位置，且使該旋擺裝置與刀庫交換刀具；當該移動件移至該第二位置，該移動件藉由該連接端帶動該旋擺裝置擺動至一第二旋擺位置，且使該旋擺裝置與該換刀臂交換刀具。
2. 如請求項１所述之自動加工機換刀機構，其中，該旋擺裝置設有一可操作張合之夾爪，用以夾持刀具。
3. 如請求項１所述之自動加工機換刀機構，其中，該移動件於該第一位置與該第二位置之間的位移行程可使該旋擺裝置擺動90度。
4. 如請求項１所述之自動加工機換刀機構，其中，該移動件設有一長滑槽，而該旋擺裝置之連接端以一滾輪滑設於該長滑槽中。