專利名稱：綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，尤指一種使用在自動(dòng)換刀的綜合加工機(jī)上，使該加工機(jī)頭部本體外空間結(jié)構(gòu)精簡的換刀傳動(dòng)裝置，其主軸夾頭松刀及夾爪換刀的動(dòng)作同步由一馬達(dá)帶動(dòng)，達(dá)到快速換刀效果。
現(xiàn)有的綜合加工機(jī)換刀傳動(dòng)裝置，通常必須進(jìn)行的動(dòng)作包括一主軸夾頭松脫刀具、一夾爪的升降及回轉(zhuǎn)取換刀具，也即該主軸夾頭必須將要換掉的刀具松開，再讓夾爪取下刀具，在刀庫中另取一新刀更換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀功能。
傳統(tǒng)技術(shù)知識(shí)控制兩個(gè)動(dòng)作的傳動(dòng)裝置是各自獨(dú)立的，也即分別由一油壓控制方式進(jìn)行打刀動(dòng)作使主軸夾頭松脫刀具，再由另外一獨(dú)立裝置的一馬達(dá)、凸輪等控制刀爪從刀庫取出刀具進(jìn)行更換，兩者無同步聯(lián)動(dòng)關(guān)系；由于兩個(gè)裝置各自動(dòng)作，因此控制刀爪的馬達(dá)必須利用電子控制等方式，使其運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作有停歇等待、配合主軸夾頭松刀的時(shí)間，以順利換刀；因該馬達(dá)必須一再停止、等待主軸夾頭的動(dòng)作，故現(xiàn)有換刀動(dòng)作所耗用時(shí)間約在3秒一4秒間，在生產(chǎn)量大且需經(jīng)常換刀的加工中，將影響產(chǎn)量。
其后相關(guān)業(yè)界所設(shè)計(jì)的綜合加工機(jī)換刀裝置，即將油壓控制打刀動(dòng)作和刀爪取刀的結(jié)構(gòu)功能組成聯(lián)動(dòng)，以在油壓控制打刀使主軸夾頭松脫刀具時(shí)，刀爪同步在刀庫取新刀具并回轉(zhuǎn)預(yù)備換取，由此縮短其換刀時(shí)間為1秒一1.5秒間，使其綜合加工機(jī)的生產(chǎn)量提高。此項(xiàng)設(shè)計(jì)主要是使油壓打刀裝置與刀爪換刀裝置同步運(yùn)轉(zhuǎn)，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍為在主軸夾頭的頭部本體外側(cè)另設(shè)一刀爪及聯(lián)動(dòng)裝置，或在頭部本體上側(cè)另設(shè)一刀爪及聯(lián)動(dòng)裝置，因此結(jié)構(gòu)比較繁瑣，且打刀方式仍維持油壓控制，其增加的油壓組件(包括儲(chǔ)油設(shè)備、油壓缸、控制閥等)將會(huì)增加成本，且時(shí)常有漏油而影響環(huán)境的情況。
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，其換刀時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡單。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，包括一頭部本體、一換刀裝置及一主軸松刀裝置；其中頭部本體為中空矩形殼體，其內(nèi)部垂直設(shè)有一主軸夾頭，其軸身設(shè)有一可借下壓力使端部錐孔松脫刀具的松刀裝置；換刀裝置包括馬達(dá)、橫軸、傘齒輪組、滾子齒凸輪組、夾爪軸及撥動(dòng)連桿；其中馬達(dá)倒設(shè)在頭部本體，在輸出軸端設(shè)一小傘齒輪，在頭部本體內(nèi)設(shè)有由小傘齒輪帶動(dòng)的橫軸及大傘齒輪，橫軸軸身設(shè)有一使夾爪軸定速定向回轉(zhuǎn)的滾子齒凸輪組，大傘齒輪背面設(shè)有帶動(dòng)樞設(shè)在頭部本體內(nèi)的撥動(dòng)連桿的凸輪溝槽；主軸松刀裝置包括一凸輪及一壓桿，該凸輪的曲線形狀與夾爪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間相配合；壓桿為Y形，在壓桿后端樞設(shè)一供抵壓凸輪輪面的轉(zhuǎn)輪，其前側(cè)兩桿端內(nèi)部分別設(shè)一圓凸柱；凸輪套固在橫軸軸身，壓桿的中間樞設(shè)在頭部本體內(nèi)側(cè)壁，其前端圓凸柱夾設(shè)在主軸夾頭軸身的松刀裝置上。
所述的滾子齒輪凸輪組包括一凸輪及一滾子齒輪，該凸輪固設(shè)在橫軸軸身，滾子齒輪套固在傳動(dòng)軸軸身，傳動(dòng)軸豎設(shè)在頭部本體內(nèi)，其上端軸延伸至頭部本體外，并在軸端設(shè)一外齒輪，該外齒輪與延伸至頭部本體外的夾爪軸端外齒輪相嚙合。
所述的撥動(dòng)連桿為一矩形長桿，其后端側(cè)由一樞軸樞設(shè)在頭部本體內(nèi)部側(cè)壁，其桿身一側(cè)設(shè)有一伸入大傘齒輪背面凸輪溝槽中的凸柱，其前端一側(cè)另設(shè)有一契入夾爪軸的凸柱。
所述的夾爪軸的下端軸身裝設(shè)一夾爪進(jìn)行回轉(zhuǎn)取換刀具的軸桿，該夾爪軸豎設(shè)在傳動(dòng)軸的一側(cè)，軸身上段為栓槽軸結(jié)構(gòu)的軸桿，在栓槽軸軸身另設(shè)一延伸出頭部本體上部的筒狀栓槽殼，在栓槽殼上端設(shè)一與傳動(dòng)軸的齒輪相嚙合的外齒輪，該夾爪軸的軸身選定處另外固設(shè)有一供撥動(dòng)連桿前端凸柱契入帶動(dòng)伸縮的H形環(huán)套由于本實(shí)用新型整合換刀傳動(dòng)裝置在主軸夾頭的頭部本體內(nèi)，使整體空間縮小，同時(shí)該傳動(dòng)裝置可由一馬達(dá)帶動(dòng)，產(chǎn)生主軸夾頭打刀及刀爪換取同步動(dòng)作，借此同步進(jìn)行打刀及刀爪換取，可維持換刀時(shí)間在1秒余，同時(shí)可節(jié)省油壓控制零件，達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)、快速換刀的效果。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用在綜合加工機(jī)的側(cè)視圖。
圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用在綜合加工機(jī)的主視圖。
圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用在綜合加工機(jī)的俯視圖。
圖4為本實(shí)用新型組合狀態(tài)的透視示意圖。
圖5為本實(shí)用新型組合狀態(tài)的俯視剖面圖。
圖6為本實(shí)用新型組合狀態(tài)的側(cè)視剖面圖。
圖7為本實(shí)用新型組合狀態(tài)的另一側(cè)視剖面圖。
圖8為本實(shí)用新型組合狀態(tài)又另一側(cè)視剖面圖。
圖9為本實(shí)用新型組合狀態(tài)的另一俯視剖面圖。
圖10為本實(shí)用新型組合狀態(tài)的俯視圖。
如
圖1-3所示，本實(shí)用新型為綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，其用在類似傳統(tǒng)銑床的數(shù)字控制綜合加工機(jī)100上，綜合加工機(jī)100的機(jī)座10前側(cè)的頭部本體1內(nèi)，除了保持頭部本體1現(xiàn)有的切削功能外，還有本實(shí)用新型換刀傳動(dòng)裝置，達(dá)到由刀庫20取出刀具快速換裝刀具的目的。
如圖4所示，本實(shí)用新型至少包括一頭部本體1、一換刀裝置2及一主軸松刀裝置3，其中一頭部本體1，如圖5及圖6所示，為一種裝設(shè)在綜合加工機(jī)機(jī)座10前上側(cè)的中空矩形殼體，在頭部本體1內(nèi)部前側(cè)垂直設(shè)有一主軸夾頭11供在端部錐形孔中夾設(shè)加工刀具，以進(jìn)行切削，該主軸夾頭11為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，其軸身設(shè)有一松刀裝置111可借下壓力量使端部錐孔松脫刀具，而主軸夾頭11上端又連接在一主軸馬達(dá)12上；由此，將頭部本體1裝設(shè)在綜合加工機(jī)100的機(jī)座10前側(cè)，由另一馬達(dá)控制升降動(dòng)作，即可利用主軸馬達(dá)12轉(zhuǎn)動(dòng)和主軸夾頭11端所設(shè)刀具進(jìn)行切削加工。
一換刀裝置2，如圖4、5、7所示，其包括一馬達(dá)21、一橫軸22、一傘齒輪組23、一滾子齒凸輪組24、一傳動(dòng)軸25、一夾爪軸26及一撥動(dòng)連桿27，其中馬達(dá)21，其為一種由輸出軸212經(jīng)減速齒輪箱211減速轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)，其倒置固設(shè)在頭部本體1的上側(cè)后方，使輸出軸212延伸至頭部本體1內(nèi)，在輸出軸212端固設(shè)有傘齒輪組23的其中之一小傘齒輪231；橫軸22，其為一橫向跨設(shè)在頭部本體1內(nèi)部的轉(zhuǎn)軸，其利用軸身供裝設(shè)傘齒輪組23及滾子齒凸輪組24，以產(chǎn)生同步回轉(zhuǎn)功能；傘齒輪組23，如圖4、5、7所示，其由一小傘齒輪231及一大傘齒輪232組成，該小傘齒輪231固設(shè)在上述馬達(dá)21的輸出軸212端部，而大傘齒輪232乃套固在橫軸22的軸身處，借此可將馬達(dá)21動(dòng)力傳至橫軸22以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，該大傘齒輪232的后側(cè)面設(shè)有一凸輪溝槽233；滾子齒凸輪組24(Roller Gear Cam)，如圖5所示，其為一種包括凸輪241及滾子齒輪242配合應(yīng)用的現(xiàn)有裝置，在該凸輪241周圍輪面設(shè)有兩道特制曲線及形狀的溝槽，而在滾子齒輪242周圍固設(shè)有六個(gè)滾柱243，其利用凸輪241的轉(zhuǎn)動(dòng)使溝槽帶動(dòng)滾子齒輪242產(chǎn)生回轉(zhuǎn)；該凸輪241套設(shè)在橫軸22軸身處，而滾子齒輪242設(shè)在傳動(dòng)軸25軸身，因此可由滾子齒凸輪組24讓傳動(dòng)軸25產(chǎn)生回轉(zhuǎn)；傳動(dòng)軸25，如圖4及圖8所示，其為一種將回轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給夾爪軸26的中間傳動(dòng)軸，其垂直設(shè)置在頭部本體1的內(nèi)部，并恰位于橫軸22的一側(cè)，在其軸身套設(shè)一滾子齒輪242，在其延伸凸出頭部本體1上側(cè)的軸端，另外設(shè)有一外齒輪251；夾爪軸26，如圖4及圖7所示，其為一種在下端軸身可裝設(shè)一支現(xiàn)有技術(shù)中的夾爪264以進(jìn)行回轉(zhuǎn)取換刀具的軸桿，其豎設(shè)在傳動(dòng)軸25的頭部本體1內(nèi)部一側(cè)，是在軸身上段形成一栓槽軸結(jié)構(gòu)的軸桿，在栓槽軸軸身另設(shè)一筒狀栓槽殼261延伸凸出頭部本體1上部，并在栓槽殼261上端設(shè)一外齒輪262與傳動(dòng)軸25的齒輪251相嚙合(如
圖10所示)，另在該夾爪軸26的軸身選定處另外固設(shè)有一H形環(huán)套263；撥動(dòng)連桿27，如圖4及圖7所示，呈一矩形長桿狀，其在其后端側(cè)借一樞軸271樞設(shè)在頭部本體1內(nèi)部側(cè)壁，而其桿身另一側(cè)設(shè)有一凸柱272伸入大傘齒輪232后側(cè)的凸輪溝槽233中，又其前端一側(cè)另設(shè)有一凸柱273伸入夾爪軸26的H形環(huán)套263間；由大傘齒輪232的凸輪溝槽233在回轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)撥動(dòng)連桿27擺動(dòng)，以推動(dòng)夾爪軸26產(chǎn)生伸縮升降；由上述各構(gòu)件所組成的換刀裝置2，當(dāng)馬達(dá)21動(dòng)力由傘齒輪組23帶動(dòng)橫軸22同步回轉(zhuǎn)時(shí)，滾子齒凸輪組24也同時(shí)讓傳動(dòng)軸25回轉(zhuǎn)，外齒輪251、262使夾爪軸26也同步轉(zhuǎn)動(dòng)；另一方面，撥動(dòng)連桿27的凸柱272同步受大傘齒輪232背面凸輪溝槽233帶動(dòng)，使撥動(dòng)連桿27適時(shí)擺動(dòng)壓下夾爪軸26，使夾爪軸26向下伸出；因此，夾爪264即可具有同步回轉(zhuǎn)及升降動(dòng)作，在綜合加工機(jī)100的刀庫20中取出備用刀具，并更換刀具。
一主軸松刀裝置3，如圖6及圖9所示，其包括一凸輪31及一壓桿32，該凸輪31配合換刀裝置2的夾爪軸26的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間設(shè)計(jì)成凸輪曲線形狀；而壓桿32為略Y型，在壓桿32后端中央樞設(shè)一轉(zhuǎn)輪321供抵壓在凸輪31曲線周圍，而前側(cè)兩桿端的內(nèi)部分別設(shè)一圓凸柱322。
由此，將凸輪31套固在上述換刀裝置2的橫軸22軸身，使凸輪31與該換刀裝置2同步回轉(zhuǎn)，而壓桿32的中間部樞設(shè)在頭部本體1的內(nèi)部側(cè)壁，并使其前端圓凸柱322夾設(shè)在主軸夾頭11軸身的一松刀裝置111上，當(dāng)凸輪31回轉(zhuǎn)撐起壓桿32擺動(dòng)時(shí)，該壓桿32即可下壓主軸夾頭11的松刀裝置111，使主軸夾頭11的端部刀具產(chǎn)生松脫，同時(shí)由換刀裝置2的夾爪264承接，進(jìn)行換刀。
由本實(shí)用新型上述各構(gòu)件組成，如
圖1及圖4所示，當(dāng)作業(yè)者用數(shù)字控制綜合加工機(jī)100進(jìn)行自動(dòng)換刀時(shí)，該換刀裝置2的馬達(dá)21即可開始轉(zhuǎn)動(dòng)，由傘齒輪組23、橫軸22、滾子齒凸輪組24、傳動(dòng)軸25的動(dòng)力傳遞，使夾爪軸26及其夾爪264進(jìn)行定速定點(diǎn)回轉(zhuǎn)，同時(shí)由大傘齒輪232帶動(dòng)撥動(dòng)連桿27使夾爪軸26及其夾爪264下降，夾爪264即可在綜合加工機(jī)100的一側(cè)刀庫20抓取備用刀具。
而當(dāng)夾爪264回轉(zhuǎn)、升降取出備用刀具的同時(shí)，因橫軸22同步控制該主軸松刀裝置3的凸輪31產(chǎn)生回轉(zhuǎn)，因此本實(shí)用新型也可在夾爪264回轉(zhuǎn)過程中，同步由凸輪31撐起壓桿32，使壓桿32打擊主軸夾頭11的松刀裝置111，讓主軸夾頭11松脫欲換掉的刀具，因此夾爪264即可以一連串動(dòng)作瞬間進(jìn)行取刀及換刀，而節(jié)省現(xiàn)有夾爪需停頓等待主軸夾頭松刀的時(shí)間；因此，本實(shí)用新型換刀時(shí)間僅在1秒余，達(dá)到迅速換刀的效果，同時(shí)使用綜合加工機(jī)的能獲得產(chǎn)能的增加。
又因本實(shí)用新型將換刀裝置及主軸松刀裝置3等裝設(shè)在頭部本體1內(nèi)部，同時(shí)避免使用現(xiàn)有油壓打刀裝置的油壓零件，因此本實(shí)用新型不僅在結(jié)構(gòu)空間上比現(xiàn)有的更為精簡，且節(jié)省油壓打刀裝置，亦可降低換刀裝置的成本。
權(quán)利要求1.一種綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，包括一頭部本體、一換刀裝置及一主軸松刀裝置；其中頭部本體為中空矩形殼體，其內(nèi)部垂直設(shè)有一主軸夾頭，其軸身設(shè)有一可借下壓力使端部錐孔松脫刀具的松刀裝置；換刀裝置包括馬達(dá)、橫軸、傘齒輪組、滾子齒凸輪組、夾爪軸及撥動(dòng)連桿；其中馬達(dá)倒設(shè)在頭部本體，在輸出軸端設(shè)一小傘齒輪，在頭部本體內(nèi)設(shè)有由小傘齒輪帶動(dòng)的橫軸及大傘齒輪，橫軸軸身設(shè)有一使夾爪軸定速定向回轉(zhuǎn)的滾子齒凸輪組，大傘齒輪背面設(shè)有帶動(dòng)樞設(shè)在頭部本體內(nèi)的撥動(dòng)連桿的凸輪溝槽；其特征在于主軸松刀裝置包括一凸輪及一壓桿，該凸輪的曲線形狀與夾爪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間相配合；壓桿為Y形，在壓桿后端樞設(shè)一供抵壓凸輪輪面的轉(zhuǎn)輪，其前側(cè)兩桿端內(nèi)部分別設(shè)一圓凸柱；凸輪套固在橫軸軸身，壓桿的中間樞設(shè)在頭部本體內(nèi)側(cè)壁，其前端圓凸柱夾設(shè)在主軸夾頭軸身的松刀裝置上。
2.如權(quán)利要求1所述的綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，其特征在于所述的滾子齒輪凸輪組包括一凸輪及一滾子齒輪，該凸輪固設(shè)在橫軸軸身，滾子齒輪套固在傳動(dòng)軸軸身，傳動(dòng)軸豎設(shè)在頭部本體內(nèi)，其上端軸延伸至頭部本體外，并在軸端設(shè)一外齒輪，該外齒輪與延伸至頭部本體外的夾爪軸端外齒輪相嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，其特征在于所述的撥動(dòng)連桿為一矩形長桿，其后端側(cè)由一樞軸樞設(shè)在頭部本體內(nèi)部側(cè)壁，其桿身一側(cè)設(shè)有一伸入大傘齒輪背面凸輪溝槽中的凸柱，其前端一側(cè)另設(shè)有一契入夾爪軸的凸柱。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置，其特征在于所述的夾爪軸的下端軸身裝設(shè)一夾爪進(jìn)行回轉(zhuǎn)取換刀具的軸桿，該夾爪軸豎設(shè)在傳動(dòng)軸的一側(cè)，軸身上段為栓槽軸結(jié)構(gòu)的軸桿，在栓槽軸軸身另設(shè)一延伸出頭部本體上部的筒狀栓槽殼，在栓槽殼上端設(shè)一與傳動(dòng)軸的齒輪相嚙合的外齒輪，該夾爪軸的軸身選定處另外固設(shè)有一供撥動(dòng)連桿前端凸柱契入帶動(dòng)伸縮的H形環(huán)套。
專利摘要一種綜合加工機(jī)的換刀傳動(dòng)裝置,包括一頭部本體、一換刀裝置及一主軸松刀裝置;其將換刀傳動(dòng)裝置整合在頭部本體內(nèi)部以使外部空間節(jié)省;并讓該換刀傳動(dòng)裝置的夾爪由一馬達(dá)及一凸輪帶動(dòng),在產(chǎn)生升降回轉(zhuǎn)抓取備用刀具動(dòng)作的同時(shí),利用傳動(dòng)裝置馬達(dá)帶動(dòng)另一凸輪產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)動(dòng),使一壓桿在適當(dāng)時(shí)機(jī)按下頭部本體的主軸夾頭松脫欲換掉的刀具,使該夾爪可進(jìn)行回轉(zhuǎn)同步取刀、換刀動(dòng)作,達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡單,換刀快速且換刀失敗率低的效果。
文檔編號(hào)B23Q3/157GK2474274SQ0120478
公開日2002年1月30日 申請(qǐng)日期2001年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月14日
發(fā)明者陳伯勛 申請(qǐng)人:陳伯勛