專利名稱：改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，尤其是一種安裝適用于各式切削中心機的換刀系統(tǒng)中，使換刀作業(yè)更為平穩(wěn)頂暢，可有效防止脫刀、掉刀事件發(fā)生的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前切削中心機均設(shè)置有自動換刀系統(tǒng)，以方便各式刀具的更換作業(yè)，請參閱圖1、2所示，該切削中心機10的主軸頭11中央部是設(shè)有一可掣轉(zhuǎn)刀具的主軸111，并于主軸頭11一側(cè)方設(shè)置有一刀庫20，主軸頭11與刀庫20間設(shè)置有一自動換刀系統(tǒng)30，其中該自動換刀系統(tǒng)30設(shè)有一中央具有刀臂主軸311、兩端具有抓刀部312的抓刀臂31，而刀庫20設(shè)有供刀具定位的刀套定位座21，且該刀套定位座21與切削中心機10的主軸111均位于抓刀臂31抓刀部312的旋轉(zhuǎn)行徑上，使換刀時，該抓刀部312得直接透過抓刀臂31的適當(dāng)升降與旋轉(zhuǎn)行程，將刀套定位座21上的刀具與主軸111上的刀具抓取對調(diào)置設(shè)，而達到自動換刀的功效，該刀臂主軸311頂端搭設(shè)有一壓缸32以控制抓刀臂31的升降作業(yè)，并于刀臂主軸311適當(dāng)處搭設(shè)有一呈齒輪狀的被動旋轉(zhuǎn)件311A，刀臂主軸311一側(cè)搭設(shè)一傳動機構(gòu)33，該傳動機構(gòu)33包括二壓缸331，壓缸331分別連設(shè)有一受其推拉掣動呈齒排狀的排齒帶動件332，使該刀臂主軸311的被動旋轉(zhuǎn)件311A升降作動于對應(yīng)兩排齒帶動件332時，恰可分受排齒帶動件332嚙合驅(qū)轉(zhuǎn)，以控制抓刀臂31的升降、旋轉(zhuǎn)換刀作業(yè)。
上述自動換刀系統(tǒng)30刀臂主軸311的被動旋轉(zhuǎn)件311A與兩排齒帶動件332間的相互嚙合驅(qū)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在換刀過程中，刀臂主軸311受壓缸331掣動控制，使其上被動旋轉(zhuǎn)件311A升降嚙合于兩排齒帶動件332之一，再受排齒帶動件332嚙合旋轉(zhuǎn)，該被動旋轉(zhuǎn)件311A的嚙齒與排齒帶動件332的嚙齒在接觸嚙合瞬間，容易產(chǎn)生嚙合不順或碰撞搖晃的現(xiàn)象，影響抓刀臂31抓刀動作的穩(wěn)定性，以致易抓刀不穩(wěn)發(fā)生掉刀。
本設(shè)計人有鑒于此，遂憑恃著長期對于各種切削中心機的研究，設(shè)計出一種改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可有效防止嚙齒在嚙合過程中不順或碰撞搖晃的現(xiàn)象，使換刀更為平穩(wěn)順暢，防止了脫刀、掉刀，確保了嚙齒使用壽命及相關(guān)構(gòu)件的牢固組配。
本實用新型的技術(shù)方案為，一種改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，包括一位于切削中心機主軸頭與刀庫間的換刀系統(tǒng)，該換刀系統(tǒng)由一中央具刀臂主軸、兩端具抓刀部的抓刀臂、一搭設(shè)于抓刀臂中央刀臂主軸頂端的壓缸及一搭設(shè)于刀臂主軸一側(cè)的傳動機構(gòu)組成，其中；上述換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)包括一上壓缸、一下壓缸、一滑座與一排齒帶動件，該上壓缸固定于穿伸有刀臂主軸的機座一側(cè)璧緣處，伸縮壓桿伸入機座內(nèi)部與一滑座相互連結(jié)固定，該伸縮壓桿掣動滑座作左右橫向位移運動，該下壓缸前端固設(shè)有一穿伸滑設(shè)機座一側(cè)壁緣，與滑座相互連結(jié)固定且穿伸滑設(shè)有伸縮壓桿的桿套，該下壓缸的伸縮壓桿末端連結(jié)固定有一單獨受下壓缸伸縮壓桿的伸縮橫向位移連動的齒排帶動件，上壓缸經(jīng)滑座帶動下壓缸整體及其伸縮壓桿作橫向位移的設(shè)置。
所述排齒帶動件與被動旋轉(zhuǎn)件分別設(shè)置為齒排狀與齒輪狀的相互嚙合。
所述滑座相對上壓缸的另側(cè)與相對應(yīng)的機座內(nèi)壁緣間，分別設(shè)置一作為滑座橫向位移時頂定位的定位部。
所述滑座相對排齒帶動件外側(cè)處設(shè)有一供排齒帶動件外推位移時抵頂定位的定位部。
所述機座一側(cè)壁緣供下壓缸的桿套穿伸滑設(shè)處嵌設(shè)有一利桿套平順滑移的滑動件。
所述機座位于刀臂主軸頂端處，形成有一防止刀臂主軸不慎脫落損壞的卡固結(jié)構(gòu)，上述刀臂主軸頂端可卡抵定位于該機座的卡固結(jié)構(gòu)。
所述被動旋轉(zhuǎn)件依排齒帶動件的高度設(shè)成在刀臂主軸升降過程中被動旋轉(zhuǎn)件均能保持與排齒帶動件呈嚙合傳動狀態(tài)的長度。
本實用新型的特點及優(yōu)點如下1、換刀更為平穩(wěn)順暢，可防止脫刀、掉刀，本實用新型的傳動機構(gòu)，可使該傳動機構(gòu)僅需設(shè)置單一排齒傳動件與刀臂主軸的被動旋轉(zhuǎn)件相互嚙合傳動，即可滿足所有換刀作業(yè)所需的升降、旋轉(zhuǎn)行程，其不僅可降低雙排齒的制造成本，同時因為排齒傳動件與被動旋轉(zhuǎn)件在換刀過程中永遠保持在嚙合傳動的狀態(tài)，可確保換刀作業(yè)的平穩(wěn)順暢，而會產(chǎn)生公知的碰撞晃動現(xiàn)象，可防止脫刀、掉刀。
2、確保嚙齒使用壽命及相關(guān)構(gòu)件牢固組配，由于本實用新型刀臂主軸的被動旋轉(zhuǎn)件與傳動機構(gòu)的排齒帶動件在換刀過程中，永遠保持在嚙合傳動的狀態(tài)，不致發(fā)生公知的重覆進行咬合、脫離動作時，容易產(chǎn)生的咬合不順、磨擦碰撞或搖晃震動等，確保該嚙合結(jié)構(gòu)或相關(guān)組配構(gòu)件均具較佳使用壽命。


圖1為公知切削中心機的簡單平面示意圖；圖2為公知切削中心機換刀系統(tǒng)的側(cè)視平面圖；圖3為本實用新型作換刀系統(tǒng)的側(cè)視剖面示意圖；
圖4為本實用新型抓刀臂的換刀動作路徑軌跡示意圖；圖5A至圖5E為本實用新型換刀系統(tǒng)的換刀動作示意圖。
附圖標號說明10、切削中心機11、主軸頭 111、主軸 20、刀庫21、刀套定位座30、換刀系統(tǒng) 31、抓刀臂 311、刀臂主軸 311A、被動旋轉(zhuǎn)件312、抓刀部 32、壓缸33、傳動機構(gòu) 331、壓缸 332、排齒帶動件40、換刀系統(tǒng) 41、抓刀臂 411、換刀主軸 411A、被動旋轉(zhuǎn)件412、抓刀部 42、壓缸43、傳動機構(gòu) 431、上壓缸 431A、伸縮壓桿432、下壓缸 432A、伸縮壓桿 432B、桿套 433、滑座 433A、定位部433B、定位部 434、排齒帶動件 44、機座 441、支撐滑桿442、定位部443、滑動件 444、卡固結(jié)構(gòu)具體實施方式
請參閱圖3所示，為本實用新型切削中心機換刀系統(tǒng)的局部側(cè)視剖面圖，該換刀系統(tǒng)40大致與公知換刀機構(gòu)相同，請配合參閱圖1所示，其為設(shè)置于切削中心機10主軸頭11與刀庫20間，并由一中央具有刀臂主軸411、兩端具有抓刀部412的抓刀臂41、一搭設(shè)于抓刀臂41中央刀臂主軸411頂端的壓缸42及一搭設(shè)于刀臂主軸411一側(cè)的傳動機構(gòu)43所組成，使該抓刀臂41分受壓缸42與傳動機構(gòu)43施以升降與旋轉(zhuǎn)掣動，在切削中心機的主軸111與刀庫20的刀套定位座21間進行換刀。
本實用新型的改進在于，換刀系統(tǒng)40的傳動機構(gòu)43包括一上壓缸431、一下壓缸432、一滑座433與一排齒帶動件434，其中；該上壓缸431固設(shè)連結(jié)于穿伸容設(shè)有刀臂主軸411的機座一側(cè)壁緣處，同時上壓缸431的伸縮壓桿431A伸入機座44內(nèi)部與一滑座433側(cè)邊相互連結(jié)固定，以供掣動滑座433作左右橫向位移，該下壓缸432于前端延伸一供伸縮壓桿432A穿伸滑設(shè)的桿套432B，并令桿套432B與機座44相互穿伸滑設(shè)，再連結(jié)固定于滑座433一側(cè)邊，使該下壓缸432透過桿套432B與滑座433的連結(jié)，而隨滑座433作同步左右橫向位移，令伸縮壓桿432A末端與一呈齒排狀的排齒帶動件434相互連結(jié)固定，該滑座433受一由機座44內(nèi)壁緣橫向凸伸的支撐滑桿441穿伸滑設(shè)，可于支撐滑桿441上作左右橫向支撐滑移動作，該刀臂主軸411適當(dāng)段搭設(shè)有一于換刀過程中永遠保持與排齒帶動件434相互嚙合狀態(tài)的齒輪狀被動旋轉(zhuǎn)件411A，請配合參閱圖4所示。
藉由以上構(gòu)件組成，使刀臂主軸411的被動旋轉(zhuǎn)件411A在換刀升降過程中，永遠保持與單一排齒帶動件434相互嚙合，并受其左右往復(fù)式位移掣動作一適當(dāng)角度的旋轉(zhuǎn)行程，而該排齒帶動件434的往復(fù)式位移，可分別由下壓缸432的伸縮壓桿432A直接連動，或透過上壓缸431經(jīng)滑座433聯(lián)接下壓缸432，并帶動下壓缸432整體位移而連動，使傳動機構(gòu)43與刀臂主軸411間保持平穩(wěn)順暢的嚙合傳動狀態(tài)，以防止嚙合碰撞產(chǎn)生脫刀、掉刀。
上述滑座433相對上壓缸431的另側(cè)與相對應(yīng)的機座44內(nèi)璧緣間，分別設(shè)置一定位部433A、442，以作為滑座433橫向位移時的準確、快速抵頂定位，該滑座433另側(cè)相對排齒帶動件434的內(nèi)壁緣處，可設(shè)置一定位部433B，以供排齒帶動件434作橫向位移時的準確、快速抵頂定位，該機座44一側(cè)壁緣供下壓缸432的桿套432B穿伸滑設(shè)處，嵌設(shè)有一滑動件443，以利桿套432B平順滑移。
上述機座44位于刀臂主軸411頂端處，形成有一卡固結(jié)構(gòu)444，使該刀臂主軸411于原始狀態(tài)時，其頂端恰可卡抵定位于該機座44的卡固結(jié)構(gòu)444中，以防止刀臂主軸4不慎脫落損壞。
籍由傳動機構(gòu)43的結(jié)構(gòu)，將本實用新型換刀系統(tǒng)40的前后兩換刀流程，第一與第二換刀行程分別簡述如下，第一換刀行程，請配合參閱圖4、5A-E所示。
A、傳動機構(gòu)43的上壓缸431伸縮壓桿431A前伸掣動滑座433，并透過滑座433、下壓缸432的桿套432B連動下壓缸432整體及伸縮壓桿432A末端的排齒帶動件434同步橫向位移前進，再透過排齒帶動件434嚙合驅(qū)轉(zhuǎn)刀臂主軸411的被動旋轉(zhuǎn)件411A，使刀臂主軸411產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)行程(S1)，刀臂主軸411旋轉(zhuǎn)后同時與機座44的卡固結(jié)構(gòu)444相互脫勾，以利后續(xù)的升降行程，抓刀臂41兩抓刀部412同時作抓刀動作；B、壓缸42掣動刀臂主軸411下降一升降行程(H1)，使抓刀臂41的兩抓刀部412同時作一取刀動作；C、下壓缸432伸縮壓桿432A前伸掣動排齒帶動件434，并透過排齒帶動件434嚙合驅(qū)轉(zhuǎn)刀臂主軸411的被動旋轉(zhuǎn)件411A，使刀臂主軸411產(chǎn)生一180度的旋轉(zhuǎn)行程(S2)，而使抓刀臂41兩抓刀部412取下的刀具得以相互對調(diào)交換(換刀行程)；D、壓缸42掣動刀臂主軸411上升一升降行程(H2)，使抓刀臂41兩抓刀部412同時作一裝刀動作；E、上壓缸431伸縮壓桿431A縮回掣動滑座433，并透過滑座433、下壓缸432的桿套432B連動下壓缸432整體及伸縮壓桿432A末端的排齒帶動件434同步橫向位移退回，再透過排齒帶動件434嚙合驅(qū)轉(zhuǎn)刀臂主軸411的被動旋轉(zhuǎn)件411A，使刀臂主軸411產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)行程(S3)，刀臂主軸411旋轉(zhuǎn)復(fù)歸后，同時與機座44的卡固結(jié)構(gòu)444卡勾定位，以防止刀臂主軸44掉落，該旋轉(zhuǎn)行程(S3)恰可使抓刀臂41的兩抓刀部412作復(fù)歸動作。
第二換刀行程，該第二換刀行程是延續(xù)第一換刀行程，請配合圖4所示，其大致行程簡述如下。
A、上壓缸431的伸縮壓桿431A前伸作一抓刀行程(S4)；B、壓缸42掣動刀臂主軸411下降作一取刀行程(H3)；C、下壓缸432的伸縮壓桿432A縮回作一180度的換刀行程(S5)，其中該伸縮壓桿432A的縮回動作是延續(xù)上一換刀行程；D、壓缸42掣動刀臂主軸411作一裝刀行程(H4)；E、上壓缸431的伸縮壓桿431A縮回作一復(fù)歸行程(S6)。
由上述第一、二換刀行程可知，本實用新型的傳動機構(gòu)43，可使每一前后換刀行程間，該下壓缸432的伸縮壓桿432A作動行程具有交叉延續(xù)性，并使整體恰可完成每一次的換刀。
本實用新型一種改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，提供適用于安裝各式切削中心機的換刀系統(tǒng)，使換刀作業(yè)更為平穩(wěn)順暢，可有效防止脫刀、掉刀，使整體具產(chǎn)業(yè)實用性及成本效益。
以上所述僅為本實用新型的具體實施例，并非用以限定本實用新型，對本領(lǐng)域普通專業(yè)技術(shù)人員，所做的各種變化，惟此等變化例，都應(yīng)包括在本實用新型的構(gòu)思及保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，包括一位于切削中心機主軸頭與刀庫間的換刀系統(tǒng)，該換刀系統(tǒng)由一中央具刀臂主軸、兩端具抓刀部的抓刀臂、一搭設(shè)于抓刀臂中央刀臂主軸頂端的壓缸及一搭設(shè)于刀臂主軸一側(cè)的傳動機構(gòu)組成，其特征在于上述換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)包括一上壓缸、一下壓缸、一滑座與一排齒帶動件，該上壓缸固定于穿伸有刀臂主軸的機座一側(cè)璧緣處，伸縮壓桿伸入機座內(nèi)部與一滑座相互連結(jié)固定，該伸縮壓桿掣動滑座作左右橫向位移運動，該下壓缸前端固設(shè)有一穿伸滑設(shè)機座一側(cè)壁緣，與滑座相互連結(jié)固定且穿伸滑設(shè)有伸縮壓桿的桿套，該下壓缸的伸縮壓桿末端連結(jié)固定有一單獨受下壓缸伸縮壓桿的伸縮橫向位移連動的齒排帶動件，上壓缸經(jīng)滑座帶動下壓缸整體及其伸縮壓桿作橫向位移的設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于該排齒帶動件與被動旋轉(zhuǎn)件分別設(shè)置為齒排狀與齒輪狀的相互嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于該滑座相對上壓缸的另側(cè)與相對應(yīng)的機座內(nèi)壁緣間，分別設(shè)置一作為滑座橫向位移時頂定位的定位部。
4.如權(quán)利要求1所述的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于該滑座相對排齒帶動件外側(cè)處設(shè)有一供排齒帶動件外推位移時抵頂定位的定位部。
5.如權(quán)利要求1所述的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于該機座一側(cè)壁緣供下壓缸的桿套穿伸滑設(shè)處嵌設(shè)有一利桿套平順滑移的滑動件。
6.如權(quán)利要求1所述的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于該機座位于刀臂主軸頂端處，形成有一防止刀臂主軸不慎脫落損壞的卡固結(jié)構(gòu)，上述刀臂主軸頂端可卡抵定位于該機座的卡固結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于該被動旋轉(zhuǎn)件依排齒帶動件的高度設(shè)成在刀臂主軸升降過程中被動旋轉(zhuǎn)件均能保持與排齒帶動件呈嚙合傳動狀態(tài)的長度。
專利摘要一種改進的切削中心機換刀系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其中，包括一上壓缸、一下壓缸、一滑座與一排齒帶動件，上壓缸固設(shè)于穿伸容設(shè)有刀臂主軸的機座一側(cè)邊，伸縮壓桿末端固設(shè)連動位于機座內(nèi)部的滑座，下壓缸藉前端固設(shè)的桿套穿伸機座后連固于滑座，且伸縮壓桿穿伸桿套后，其末端與排齒帶動件連固，使排齒帶動件分受上、下壓缸伸縮產(chǎn)生橫向位移，進而驅(qū)轉(zhuǎn)與之嚙合的被動旋轉(zhuǎn)件，使刀臂主軸得以進行換刀作業(yè)中的旋轉(zhuǎn)行程。本實用新型適用于各式切削中心機，使刀臂主軸進行換刀作業(yè)時更為平穩(wěn)順暢，可有效防止脫刀、掉刀，使整體具產(chǎn)業(yè)實用性及成本效益。
文檔編號B23Q5/22GK2608214SQ0323672
公開日2004年3月31日 申請日期2003年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月22日
發(fā)明者孫穎, 孫頎 申請人:孫穎