專利名稱：綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)，特別是指一種綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的 松夾刀裝置。
背景技術(shù)：
一般綜合加工機(jī)的換刀系統(tǒng)是利用一可旋轉(zhuǎn)位移的刀臂來(lái)做為刀庫(kù)與加工軸 之間的刀具對(duì)換，并利用一組松、夾刀機(jī)構(gòu)在刀臂移動(dòng)至加工軸的刀具下方時(shí)， 配合打刀軸上、下位移的動(dòng)作來(lái)夾制或釋放刀具，以達(dá)成換刀的目的。--般常見(jiàn)現(xiàn)有的換刀系統(tǒng)如圖1 圖3所示，在刀臂IO旋轉(zhuǎn)的部分是利用一 馬達(dá)11來(lái)驅(qū)動(dòng)，而松、夾刀機(jī)構(gòu)則是利用空壓或液壓缸(未顯示)來(lái)驅(qū)動(dòng)打刀軸 12上、下位移后，令?yuàn)A具組件13對(duì)刀具14進(jìn)行松刀與扣刀的動(dòng)作，進(jìn)而達(dá)成更 換刀具的目的。由于上述現(xiàn)有的換刀系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)刀臂IO旋轉(zhuǎn)與驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)組件， 分別是馬達(dá)11以及空壓或液壓缸來(lái)完成，因此在實(shí)施時(shí)，還必須包括有如圖1 所示的訊號(hào)輪組15、以及如第二、三圖所示的位置開(kāi)關(guān)組16等控制組件。當(dāng)?shù)侗?0旋轉(zhuǎn)時(shí)，訊號(hào)輪組15必須能感知刀臂10的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且令馬達(dá) ll做煞車動(dòng)作，方能讓刀臂IO旋轉(zhuǎn)至定位后，通知空壓或液壓缸驅(qū)動(dòng)打刀軸12 與夾具組件13對(duì)刀具14進(jìn)行松刀與扣刀的動(dòng)作；而位置開(kāi)關(guān)組16在感知松刀與 扣刀上下位移動(dòng)作完成后，再通知馬達(dá)ll驅(qū)動(dòng)刀臂IO旋轉(zhuǎn)，以完成整個(gè)換刀動(dòng) 作。上述現(xiàn)有換刀系統(tǒng)的缺點(diǎn)是無(wú)法達(dá)到快速換刀的目的。其原因是當(dāng)訊號(hào)輪組 15通知空壓或液壓缸驅(qū)動(dòng)打刀軸12與夾具組件13松刀訊號(hào)時(shí)，馬達(dá)11需煞車 一次等待松刀位置無(wú)誤后進(jìn)行交換刀；而在通知夾刀訊號(hào)時(shí)，馬達(dá)11也需煞車一 次等待夾刀位置無(wú)誤后再回到待機(jī)點(diǎn)，顯然具有停頓滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。此外，利用空壓或液壓缸驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的方式在壓力不足時(shí)，會(huì)有松刀 速度快慢不一進(jìn)而影響到換刀時(shí)間的缺點(diǎn)，再加上油壓泵浦成本過(guò)高、無(wú)法減速
造成打刀噪音等缺失，顯然有再改進(jìn)的必要。另一種現(xiàn)有的換刀系統(tǒng)如圖4 圖6所示，驅(qū)動(dòng)刀臂IO旋轉(zhuǎn)的部分仍然是用 一馬達(dá)ll來(lái)驅(qū)動(dòng)，而松、夾刀機(jī)構(gòu)則是以利用杠桿原理作動(dòng)的機(jī)械連桿組17來(lái) 同步作動(dòng)。所述的機(jī)械連桿組17是由若干搖臂、杠桿所連結(jié)而成；此外，松、夾 刀機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)的部分還進(jìn)一步包括有一鏈條18、 一凸輪19。當(dāng)馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)刀臂IO旋轉(zhuǎn)時(shí)，可同步經(jīng)由鏈條18帶動(dòng)凸輪19同時(shí)旋轉(zhuǎn)， 所述的凸輪19在運(yùn)行一周的行程中，可帶動(dòng)機(jī)械連桿組17令前述的打刀軸12 上、下位移后，再回復(fù)待機(jī)位置；也即，當(dāng)馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)刀臂10旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，可 憑借凸輪19運(yùn)行一周的行程中，經(jīng)由機(jī)械連桿組17連動(dòng)來(lái)同步帶動(dòng)松、夾刀機(jī) 構(gòu)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)令打刀軸12與夾具組件13進(jìn)行松刀與夾刀的動(dòng)作。上述利用凸輪19運(yùn)行一周的行程中，同步帶動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn) 行松刀與夾刀動(dòng)作的方式，理論上經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)凝X輪比、凸輪行程以及機(jī)械連桿組 位移行程的精密計(jì)算，可以克服前述利用空壓或液壓缸驅(qū)動(dòng)方式的缺點(diǎn)，比較不 會(huì)有停滯時(shí)間造成換刀速度緩慢的情形。但在實(shí)際實(shí)施時(shí)，由于整組機(jī)械連桿組 17、鏈條18與凸輪19的機(jī)械連結(jié)構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，造成整組換刀系統(tǒng)所占的空間 比較大，而且因?yàn)榭臻g限制而會(huì)有組立與維修不便的缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種綜合加工機(jī)換刀系 統(tǒng)的松夾刀裝置，利用刀臂伺服馬達(dá)與松夾刀伺服馬達(dá)之間的同步作動(dòng)，來(lái)提升 整體換刀系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高綜合加工機(jī)在換刀時(shí)的工作效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型釆用的技術(shù)方案是一種綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，包括有-用來(lái)驅(qū)動(dòng)刀臂旋轉(zhuǎn)換刀的刀臂伺服馬達(dá)、以及一驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的松夾刀伺服馬達(dá)，其特征在于松、夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括有--被松夾刀伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組、 一與傳動(dòng)輪組同步作動(dòng)旋轉(zhuǎn)的凸輪、 一與凸輪連動(dòng)而上下位移的打刀桿組、以及一組夾具組；其中 凸輪外周緣具有一與其中心點(diǎn)距離較短而讓打刀桿組與夾具組保持在夾刀位置的 夾刀段、以及一'與中心點(diǎn)距離較長(zhǎng)讓刀桿組與夾具組移動(dòng)到松刀位置的松刀段u與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于由于 本實(shí)用新型松刀與夾刀的過(guò)程中，其松夾刀伺服馬達(dá)與刀臂伺服馬達(dá)為同步作動(dòng),
因此可以在刀臂旋轉(zhuǎn)到定位時(shí)，精準(zhǔn)的讓驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)立即進(jìn)行私、刀或夾刀 動(dòng)作，有別在-般利用煞車馬達(dá)或氣液壓缸的方式，可以提升整體換刀系統(tǒng)的準(zhǔn) 確性，進(jìn)而提高綜合加工機(jī)在換刀時(shí)的工作效率。除此之外，由于刀臂與松、夾刀機(jī)構(gòu)是利用在運(yùn)行過(guò)程中可以控制加速或減速的伺服馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此可以讓整體換刀系統(tǒng)的運(yùn)作順暢，并能減少噪音。

圖1:現(xiàn)有換刀系統(tǒng)利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀臂的示意圖；圖2:現(xiàn)有換刀系統(tǒng)利用空壓或液壓缸驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)示意圖(一) ；圖3:現(xiàn)有換刀系統(tǒng)利用空壓或液壓缸驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)示意圖(二) ；圖4:另一種現(xiàn)有換刀系統(tǒng)利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀臂的示意圖；圖5:現(xiàn)有換刀系統(tǒng)利用機(jī)械連桿驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)示意圖(一) 圖6:現(xiàn)有換刀系統(tǒng)利用機(jī)械連桿驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)示意圖(二) 圖7:本實(shí)用新型換刀系統(tǒng)利用刀臂伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀臂的示意圖； 圖8:本實(shí)用新型換刀系統(tǒng)利用松夾刀伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)松夾刀機(jī)構(gòu)的示意圖(—);圖9:本實(shí)用新型換刀系統(tǒng)利用松夾刀伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)松夾刀機(jī)構(gòu)的示意圖(二)；圖10:本實(shí)用新型換刀系統(tǒng)中松夾刀機(jī)構(gòu)的松刀動(dòng)作示意圖； 圖ll:本實(shí)用新型換刀系統(tǒng)中松夾刀機(jī)構(gòu)的夾刀動(dòng)作示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明10-刀臂；ll-刀臂伺服馬達(dá)；12-松夾刀伺服馬達(dá)20-傳動(dòng)輪 組；21-蝸桿；22-蝸輪；30-凸輪；31-夾刀段；32-松刀段；40-打刀桿組； 組件；42-升降桿;43-滾輪;50-夾具組;51-壓桿;52-夾爪;53-彈簧;60-刀具,,具體實(shí)施方式
為能使貴審査委員清楚本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成，以及整體運(yùn)作方式，茲配合圖式說(shuō)明如下如圖7 圖9所示，本實(shí)用新型綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，是包括
有一用來(lái)驅(qū)動(dòng)刀臂IO旋轉(zhuǎn)換刀的刀臂伺服馬達(dá)11、以及一驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的 松夾刀伺服馬達(dá)12，利用刀臂伺服馬達(dá)11與松夾刀伺服馬達(dá)12之間的同步作動(dòng)， 來(lái)提升整體換刀系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高綜合加工機(jī)在換刀時(shí)的工作效率。前述的松、夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括有一被松夾刀伺服馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組 20、 一與傳動(dòng)輪組20同步作動(dòng)的凸輪30、 一打刀桿組40、以及一組夾具組50; 其中傳動(dòng)輪組20進(jìn)一步包括有一受松夾刀伺服馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)的蝸桿21以及一受蝸 桿21傳動(dòng)的蝸輪22，所述的蝸輪22與前述的凸輪30連結(jié)，當(dāng)松夾刀伺服馬達(dá) 12驅(qū)動(dòng)蝸桿21與蝸輪22旋轉(zhuǎn)，可使凸輪30同步旋轉(zhuǎn)。所述的凸輪30的外周緣具有與其中心點(diǎn)距離較短的夾刀段31、以及與中心 點(diǎn)距離較長(zhǎng)的松刀段32。在凸輪30旋轉(zhuǎn)一周的行程中，夾刀段31與松刀段32 交替運(yùn)行。所述的打刀桿組40進(jìn)一步包括有一彈性組件41 、以及一受彈性組件41頂持 而保持在夾刀位置升降桿42，其中升降桿42下方頂?shù)衷趭A具組50，中間段連接 在一與凸輪30外周緣頂?shù)纸佑|的滾輪43。當(dāng)凸輪30旋轉(zhuǎn)到夾刀段31時(shí)，由于夾刀段31距離凸輪30中心點(diǎn)較短，此 時(shí)升降桿42因彈性組件41頂持而保持在較高位置，形成夾刀狀態(tài)；當(dāng)凸輪30 旋轉(zhuǎn)到松刀段32時(shí)，由于松刀段32距離凸輪30中心點(diǎn)較遠(yuǎn)，因此通過(guò)松刀段頂 持在滾輪43，可將升降桿42下壓，同時(shí)讓彈性組件41形成相反方向的彈性恢復(fù) 力。所述的夾具組50進(jìn)一步包括有一設(shè)置在升降桿42下方的壓桿51、 一可挾持 或松開(kāi)刀具60的夾爪52、以及一設(shè)置在夾爪52與壓桿51之間的彈簧53。當(dāng)壓 桿51受升降桿42頂?shù)侄聣簳r(shí)，可令?yuàn)A爪52將刀具60松開(kāi)；而當(dāng)升降桿42 上升時(shí)，憑借彈簧53的彈性復(fù)位，可令?yuàn)A爪52緊密挾持刀具60。憑借上述構(gòu)造，整體松、夾刀機(jī)構(gòu)的動(dòng)作如圖7、圖8所示，當(dāng)凸輪30旋轉(zhuǎn) 到松刀段32與打刀桿組40的滾輪43頂?shù)謺r(shí)，可將打刀桿組40的升降桿42下壓， 令?yuàn)A具組50的壓桿51被升降桿42下壓，進(jìn)而使夾爪52將刀具60松開(kāi)，以形成 松刀狀態(tài)；此時(shí)，由于彈性組件41與升降桿42連結(jié)，因此升降桿42向下位移時(shí)， 可讓彈性組件41產(chǎn)生一彈性恢復(fù)力作用在升降桿42上。故當(dāng)凸輪30旋轉(zhuǎn)到夾刀段31時(shí)，由于夾刀段31與其中心點(diǎn)距離較短，因此
可憑借彈性組件41的彈性恢復(fù)力將打刀桿組40的升降桿42向上拉，則夾具組 50失去升降桿42的壓制，即可憑借其彈簧53的彈性復(fù)位，讓夾爪52夾收而形 成夾刀狀態(tài)，直到凸輪30持續(xù)旋轉(zhuǎn)到松刀段32與打刀桿組40的滾輪43頂?shù)謺r(shí) 再回復(fù)松刀狀態(tài)，以完成松刀與夾刀的動(dòng)作。請(qǐng)?jiān)偃鐖DIO與圖ll所示，上述松刀與夾刀的過(guò)程中，由于松夾刀伺服馬達(dá) 12與刀臂伺服馬達(dá)11為同步作動(dòng)，且松、夾刀機(jī)構(gòu)無(wú)需經(jīng)過(guò)鏈條、搖臂與機(jī)械 連桿傳動(dòng)，因此可以在刀臂IO旋轉(zhuǎn)到定位時(shí)，精準(zhǔn)的讓驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)立即進(jìn) 行松刀或夾刀動(dòng)作，有別在一般利用煞車馬達(dá)或氣液壓缸的方式，可以提升整體 換刀系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高綜合加工機(jī)在換刀時(shí)的工作效率除此，松、夾刀 機(jī)構(gòu)無(wú)需經(jīng)過(guò)鏈條、搖臂與機(jī)械連桿傳動(dòng)，因此整體松、夾刀機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，可 大幅縮小體積，方便維修與組立，進(jìn)而降低成本。以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、 變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求可限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，包括有一用來(lái)驅(qū)動(dòng)刀臂旋轉(zhuǎn)換刀的刀臂伺服馬達(dá)、以及一驅(qū)動(dòng)松、夾刀機(jī)構(gòu)的松夾刀伺服馬達(dá)，其特征在于松、夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括有一被松夾刀伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組、一與傳動(dòng)輪組同步作動(dòng)旋轉(zhuǎn)的凸輪、一與凸輪連動(dòng)而上下位移的打刀桿組、以及一組夾具組；其中凸輪外周緣具有一與其中心點(diǎn)距離較短而讓打刀桿組與夾具組保持在夾刀位置的夾刀段、以及一與中心點(diǎn)距離較長(zhǎng)讓刀桿組與夾具組移動(dòng)到松刀位置的松刀段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，其特征在于傳 動(dòng)輪組進(jìn)一步包括有一受松夾刀伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸桿以及一受蝸桿傳動(dòng)的而同步 帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)的蝸輪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，其特征在于打 刀桿組進(jìn)一步包括有一彈性組件、以及一受彈性組件頂持而保持在夾刀位置升降 桿，所述的升降桿中間段設(shè)置一滾輪，所述的滾輪與凸輪外周緣頂?shù)纸佑|。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，其特征在于夾 具組進(jìn)一步包括有一受升降桿頂?shù)侄聣旱膲簵U、 一被壓桿下壓而松開(kāi)刀具的夾 爪、以及一設(shè)置在夾爪與壓桿之間讓夾爪緊密挾持刀具的彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型是一種綜合加工機(jī)換刀系統(tǒng)的松夾刀裝置，所述的換刀系統(tǒng)包括有一用來(lái)驅(qū)動(dòng)刀臂旋轉(zhuǎn)換刀的刀臂伺服馬達(dá)、以及一驅(qū)動(dòng)松夾刀機(jī)構(gòu)的松夾刀伺服馬達(dá)，松、夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括有一被松夾刀伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組、一與傳動(dòng)輪組同步作動(dòng)旋轉(zhuǎn)的凸輪、一與凸輪連動(dòng)而上下位移的打刀桿組、以及一組夾具組；其中凸輪外周緣具有一與其中心點(diǎn)距離較短而讓打刀桿組與夾具組保持在夾刀位置的夾刀段、以及與中心點(diǎn)距離較長(zhǎng)讓刀桿組與夾具組移動(dòng)到松刀位置的松刀段。利用刀臂伺服馬達(dá)與松夾刀伺服馬達(dá)之間的同步作動(dòng)，來(lái)提升整體換刀系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高綜合加工機(jī)在換刀時(shí)的工作效率。
文檔編號(hào)B23Q3/157GK201033403SQ20072014827
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者蔡宛諺 申請(qǐng)人:蔡宛諺