專(zhuān)利名稱：電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種綜合加工機(jī)，特別是涉及一種具有節(jié)省機(jī)械設(shè)備成本、 負(fù)載輕及機(jī)械穩(wěn)定性佳的電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置。
背景技術(shù)：
參見(jiàn)圖i所示， 一般的電腦數(shù)控綜合加i工機(jī)專(zhuān)用的自動(dòng)換刀裝置io，主要
包括有一個(gè)主軸單元1、 一個(gè)換刀單元2及一個(gè)刀艙單元3，該主軸單元1設(shè) 有一個(gè)主軸頭ll、 一組設(shè)在主軸頭ll內(nèi)部的夾刀機(jī)構(gòu)12、以及一組設(shè)置在主 軸頭11上方處的打刀機(jī)構(gòu)13，該夾刀機(jī)構(gòu)12具有一組夾爪121、 一根穿設(shè)在 主軸頭11內(nèi)部與夾爪121形成連動(dòng)的拉桿122、以及多數(shù)個(gè)套設(shè)在拉桿122 上的環(huán)形彈片123，拉桿122受到環(huán)形彈片123彈抵，可作用該夾爪121對(duì)一 個(gè)刀具4保持夾持狀態(tài)，同時(shí)參見(jiàn)圖2所示，該換刀單元2具有一個(gè)殼本體21 、 一個(gè)設(shè)在殼本體21上方處的馬達(dá)22、 一個(gè)設(shè)在殼本體21內(nèi)部可接受馬達(dá)22 驅(qū)轉(zhuǎn)的凸輪機(jī)構(gòu)23、三組軸設(shè)在殼本體21上可接受凸輪機(jī)構(gòu)23帶動(dòng)作旋擺狀 的搖臂24、 一組軸設(shè)在殼本體21內(nèi)部可接受搖臂24帶動(dòng)作上下移動(dòng)的滑動(dòng)軸 25、 一個(gè)接設(shè)在滑動(dòng)軸25下端處可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的換刀臂26、以及一組設(shè)置在 殼本體21上方處可接受搖臂26帶動(dòng)作唧壓動(dòng)作的輸油機(jī)構(gòu)27，該輸油機(jī)構(gòu) 27可輸送一動(dòng)力至打刀機(jī)構(gòu)13，使打刀機(jī)構(gòu)13向下對(duì)夾刀機(jī)構(gòu)12進(jìn)行頂擊， 如此該夾刀機(jī)構(gòu)12的夾爪121便會(huì)釋放刀具4進(jìn)行松刀動(dòng)作。
當(dāng)要進(jìn)行換刀作業(yè)時(shí)，首先是啟動(dòng)馬達(dá)22帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)23運(yùn)轉(zhuǎn)，凸輪機(jī) 構(gòu)23驅(qū)轉(zhuǎn)滑動(dòng)軸25帶動(dòng)換刀臂26回轉(zhuǎn)，二端剛好對(duì)主軸頭11及刀艙單元3 內(nèi)的刀具4進(jìn)行夾持，緊接著凸輪機(jī)構(gòu)23帶動(dòng)搖臂24作用該輸油機(jī)構(gòu)27進(jìn) 行松刀動(dòng)作，透過(guò)搖臂24帶動(dòng)滑動(dòng)軸25令換刀臂26向下移動(dòng)，可令二刀具4 自主軸頭11及刀艙單元3向下脫離取出，然后換刀臂26再作180度回轉(zhuǎn)，二 刀具4的位置便互相調(diào)換，接著讓搖臂24帶動(dòng)換刀臂26向上移動(dòng)，使刀具4 進(jìn)入主軸頭11及刀艙單元3內(nèi)，讓夾刀機(jī)構(gòu)12對(duì)刀具4作夾持固定，如此完 成整個(gè)換刀作業(yè)。上述的自動(dòng)換刀裝置10雖然可達(dá)到自動(dòng)換刀的功能，然而在使用上仍有
其缺點(diǎn)需要加以改進(jìn)， 一般自動(dòng)換刀裝置10以凸輪機(jī)構(gòu)23帶動(dòng)三組搖臂24 作運(yùn)轉(zhuǎn)，其中二組搖臂24是作用滑動(dòng)軸25上下移動(dòng)，另一組搖臂24則是驅(qū) 使輸油機(jī)構(gòu)27泵送液壓油至打刀機(jī)構(gòu)13，三組搖臂24同時(shí)受到單一凸輪機(jī)構(gòu) 23驅(qū)動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)23及相關(guān)構(gòu)件的負(fù)荷相當(dāng)大，會(huì)嚴(yán)重降低機(jī)件的使用壽命， 制造及維修成本也較貴，而且機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過(guò)程繁瑣，影響傳動(dòng)效率，機(jī)械的穩(wěn) 定性也較不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有節(jié)省機(jī)械設(shè)備成本、負(fù)載輕及機(jī)纟戒穩(wěn)定性佳 的電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置。
本發(fā)明提供一種電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置，包括有一個(gè)機(jī)體單
元、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元及一個(gè) 空制單元，其中該機(jī)脾元具有一個(gè)殼本體、 一組 軸設(shè)在殼本體內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)、 一組軸設(shè)在殼本體上接受凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)可作上 下旋擺狀的搖臂、 一組穿置于殼本體內(nèi)部接受搖臂驅(qū)動(dòng)可作上下往復(fù)移動(dòng)的滑 動(dòng)軸、以及一個(gè)接設(shè)在滑動(dòng)軸下端處可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的換刀臂；該驅(qū)動(dòng)單元具有
一個(gè)設(shè)置在殼本體上方處的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、以及一個(gè)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上的回轉(zhuǎn)式油 壓泵，該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上下兩端具有二根入力軸，其中一根入力軸伸至殼本體內(nèi)部
驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，另HtA力軸貝喧接帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式油壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)式油壓
泵對(duì)外輸送一動(dòng)力借以達(dá)到松刀動(dòng)作；該控制單元具有一個(gè)油路控制器及一個(gè) 斷電控制器，油路控制器設(shè)有一個(gè)切換閥及一個(gè)同軸設(shè)在凸輪機(jī)構(gòu)上的控制凸 輪，控制凸輪在換刀臂回轉(zhuǎn)至換刀位置時(shí)可作動(dòng)切換閥切換回轉(zhuǎn)式油壓泵的油 路開(kāi)關(guān)，借此達(dá)到同步換刀動(dòng)作，斷電控制器設(shè)有一個(gè)感測(cè)器，該感測(cè)器在換 刀動(dòng)作完畢后，可對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行斷電動(dòng)作。
本發(fā)明的功效是利用在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上設(shè)置一個(gè)回轉(zhuǎn)式油壓泵，直接泵送油壓 以達(dá)成松刀動(dòng)作，并且利用控制凸輪進(jìn)行油路開(kāi)關(guān)切換，以做出同步換刀動(dòng)作， 借此達(dá)到節(jié)省機(jī)械設(shè)備成本、負(fù)載輕及機(jī)械穩(wěn)定性佳為目的。


圖1是一般自動(dòng)換刀裝置的組合圖；圖2是一般自動(dòng)換刀裝置內(nèi)部^J造的組合圖3是本發(fā)明電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置一較佳實(shí)施例的組合立 體圖，說(shuō)明本發(fā)明包括有一個(gè)機(jī)體單元、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元及一個(gè)控制單元；
圖4是上述較佳實(shí)施例的組合偵艦圖，說(shuō)明機(jī)體單元側(cè)邊處設(shè)置有一個(gè) 主軸單元；
圖5是上述較佳實(shí)施例的平面圖6是上述較佳實(shí)施例的剖視圖7是圖5沿W-W線的剖視圖8是圖5沿WI-VI線的剖視圖9是圖5沿IX-IX線的剖視圖10是圖5沿X-X線的剖視圖11是上述較佳實(shí)施例驅(qū)動(dòng)單元的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，下面結(jié)合附圖及數(shù)實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，將可清楚的呈現(xiàn)。
參見(jiàn)圖3至圖5所示，本發(fā)明電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置在一較佳實(shí) 施例中，主要包括有一個(gè)主軸單元30、 一個(gè)機(jī)體單元40、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元50及一 個(gè)控制單元60，接著，再將上述各單元的組成構(gòu)件及組合空間型態(tài)詳述于后。
該主軸單元30具有一個(gè)主軸座31 、 一組設(shè)置在主軸座31內(nèi)部的夾刀機(jī)構(gòu)32 、 一個(gè)套設(shè)在主軸座31下端處可接受夾刀機(jī)構(gòu)32作夾持的刀具33、以及一組設(shè)置 在主軸座31上方處可對(duì)夾刀機(jī)構(gòu)32頂擊借以釋放該刀具33的打刀機(jī)構(gòu)34，該 夾刀機(jī)構(gòu)32與打刀機(jī)構(gòu)34與習(xí)知大同小異，在此不再贅述其詳細(xì)構(gòu)造。
參見(jiàn)圖6至圖10所示，該機(jī)體單元40具有一個(gè)殼本體41、 一組軸設(shè)在殼本 體41內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)42、 一組軸設(shè)在殼本體41上接受凸輪機(jī)構(gòu)42驅(qū)動(dòng)可作上 下旋擺狀的搖臂43、 一組穿置于殼本體41內(nèi)部接受搖臂43驅(qū)動(dòng)可作上下往復(fù)移 動(dòng)的滑動(dòng)軸44、以及一個(gè)接設(shè)在滑動(dòng)軸44下端處可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的換刀臂45，該 殼本體41內(nèi)部裝容有液壓油，此種液壓油是做為殼本體41內(nèi)部相關(guān)構(gòu)件的潤(rùn)滑 用油，同時(shí)也做為下述回轉(zhuǎn)式油壓泵52的油路用油，也就是說(shuō)，該殼本體41具 有油箱的功能，該凸輪機(jī)構(gòu)42的前側(cè)面具有一平板凸輪421，該平板凸輪421的
5端面處凹設(shè)有一道具有預(yù)定路徑的滑槽422，該滑槽422可帶動(dòng)搖臂43作上下旋 擺狀，借此帶動(dòng)滑動(dòng)軸44及換刀臂45進(jìn)行上下移動(dòng)，平板凸輪421的背面處環(huán) 列設(shè)置有一個(gè)冠狀齒輪423，凸輪機(jī)構(gòu)42的后側(cè)面具有一個(gè)滾齒凸輪424，該滾 齒凸輪424的夕卜周處凹設(shè)有一道具有預(yù)定路徑的齒槽425，滑動(dòng)軸44上設(shè)置有數(shù) 個(gè)軸承441，令軸承441套入該齒槽425內(nèi)，使滑動(dòng)軸44接受滾齒凸輪424驅(qū)動(dòng) 而旋轉(zhuǎn)，如此滑動(dòng)軸44下端的換刀臂45也會(huì)隨著作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
同時(shí)參見(jiàn)圖11所示，該驅(qū)動(dòng)單元50具有一個(gè)設(shè)置在殼本體41上方處的驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)51、以及一個(gè)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51上的回轉(zhuǎn)式油壓泵52，參見(jiàn)圖5所示，該 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51上下兩端具有二^A力軸511、 512，其中一根入力軸511伸至殼本 體41內(nèi)部，并且設(shè)有一個(gè)蝸桿513，該蝸桿513與凸輪機(jī)構(gòu)42的冠狀齒輪423 相嚯合，借此驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51能減速地帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)42作運(yùn)轉(zhuǎn)，另一根入力軸512 向上直接帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式油壓泵52作運(yùn)轉(zhuǎn)，在本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)式油壓泵52是一般 習(xí)見(jiàn)的旋轉(zhuǎn)齒輪泵(Rotatygearpump)，其構(gòu)造及大小型式都己規(guī)IM七，回轉(zhuǎn)式油 壓泵52的進(jìn)出油口與殼本體41相接，對(duì)外可泵壓輸送一液壓動(dòng)力到達(dá)打刀機(jī)構(gòu) 34，使打刀機(jī)構(gòu)34對(duì)夾刀機(jī)構(gòu)32頂端進(jìn)行頂擊，借此夾刀機(jī)構(gòu)32便可完成松刀 動(dòng)作。
參見(jiàn)圖5所示，該控制單元60具有一個(gè)油路控制器61及一個(gè)斷電控制器62， 油路控制器61設(shè)有一個(gè)固定設(shè)置在殼本體41上的切換閥611、 一個(gè)滑設(shè)在殼本 體41上的滑塊612、以及一個(gè)同軸地設(shè)在凸輪機(jī)構(gòu)42上的控制凸輪613，控制凸 輪613是略呈圓形狀的板塊，其外周與滑±央612作沿抵接觸，控制凸輪613外周 一處凹設(shè)有一具有預(yù)定弧長(zhǎng)度的凹陷部6131，該凹陷部6131令滑塊612陷落而 作動(dòng)切換閥611達(dá)成切換油路動(dòng)作，也就是讓切換閥611切換回轉(zhuǎn)式油壓泵52的 油路開(kāi)關(guān)，令打刀機(jī)構(gòu)34停lM夾刀機(jī)構(gòu)32頂擊，如此夾刀機(jī)構(gòu)32便會(huì)自動(dòng)夾 持刀具33而完成換刀動(dòng)作，另外，控制凸輪613上開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)弧形槽 L 6132， 借由數(shù)調(diào)整螺絲6133穿過(guò)弧形槽孔6132并且鎖接固定在凸輪機(jī)構(gòu)42上，使用者 借由改變弧形槽 L 6132與凸輪機(jī)構(gòu)42的固定點(diǎn)位置，讓控制凸輪613與凸輪機(jī) 構(gòu)42間的角度產(chǎn)生變化，借此可對(duì)換刀動(dòng)作的時(shí)序作一微調(diào)，斷電控制器62具 有一個(gè)設(shè)在滑塊612上的感測(cè)器621、以及一根固設(shè)在控制凸輪613上的感測(cè)棒 622，該感測(cè)棒622固定地伸設(shè)在凹陷部6131的后半部，也就是換刀動(dòng)作完畢后， 感觀擴(kuò)622接近感測(cè)器621產(chǎn)生感應(yīng)，感測(cè)器621可對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51下達(dá)斷電動(dòng)作。以上為本發(fā)明電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置各構(gòu)件形狀及組合空間型態(tài)
的概述，接著，再說(shuō)明本發(fā)明的換刀動(dòng)作以及預(yù)期所能達(dá)成的功效陳述如后
參見(jiàn)圖4至圖6，當(dāng)本發(fā)明要進(jìn)行換刀作業(yè)時(shí)，主要是按照下述步驟進(jìn)行時(shí) 序動(dòng)作。
(1) .開(kāi)始啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51運(yùn)轉(zhuǎn)，滾齒凸輪424帶動(dòng)換刀臂45由一原點(diǎn)位置回 轉(zhuǎn)至刀具33位置進(jìn)行抓刀動(dòng)作。
(2) .控制凸輪613打開(kāi)切換閥611，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)式油壓泵52的油路開(kāi)關(guān)，回轉(zhuǎn) 式油壓泵52會(huì)作動(dòng)打刀機(jī)構(gòu)34頂擊夾刀機(jī)構(gòu)32，令?yuàn)A刀機(jī)構(gòu)32進(jìn)行松刀動(dòng)作。
(3) .平板凸輪421帶動(dòng)換刀臂45向下移動(dòng)，令換刀臂45夾取刀具33離開(kāi)主 軸單元30。
(4) .滾齒凸輪424帶動(dòng)換刀臂45回轉(zhuǎn)180°，進(jìn)行換刀動(dòng)作。
(5) .平板凸輪421帶動(dòng)換刀臂45向上移動(dòng)，令換刀臂45夾取刀具33 入 主軸單元30內(nèi)。
(6) .控制凸輪613關(guān)閉切換閥611，停止回轉(zhuǎn)式油壓泵52的油路開(kāi)關(guān)，使打 刀機(jī)構(gòu)34對(duì)夾刀機(jī)構(gòu)32不產(chǎn)生任何動(dòng)作，夾刀機(jī)構(gòu)32便可自動(dòng)地對(duì)刀具33進(jìn) 行夾刀動(dòng)作。
(7) 厲齒凸輪424帶動(dòng)換刀臂45回轉(zhuǎn)至原點(diǎn)位置，不會(huì)對(duì)刀具33產(chǎn)生干涉。
(8) .斷電控制器62作出感應(yīng)，對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51的電源進(jìn)行斷電。 綜上所述，本發(fā)明電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置主要是為解決一般自動(dòng)換
刀裝置10使用上的問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)手段是在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51上增設(shè)一回轉(zhuǎn)式油壓 泵52，該回轉(zhuǎn)式油壓泵52直接泵送輸出一動(dòng)力進(jìn)行松刀動(dòng)作，負(fù)荷量輕，傳動(dòng)效 率相當(dāng)良好，約在1.2秒就可以完成換刀作業(yè)，工作效率佳，另外，本發(fā)明設(shè)置回 轉(zhuǎn)式油壓泵52取代習(xí)知的輸油機(jī)構(gòu)27及搖臂24等相關(guān)構(gòu)件，大幅^!>機(jī)件的設(shè)置， 可有效節(jié)省機(jī)件制造成本，維修上也相當(dāng)方便，而且負(fù)荷量變輕后，能有效延長(zhǎng)機(jī) 件的使用壽命，增加機(jī)械運(yùn)作的穩(wěn)定性，再來(lái)，本發(fā)明的控制單元60具有一個(gè)油路 控制器61及一個(gè)斷電控制器62，該油路控制器61可用來(lái)控制換刀動(dòng)作的時(shí)序，該 斷電控制器62可用來(lái)控制關(guān)閉驅(qū)動(dòng)馬達(dá)51電源的時(shí)序，借此可精準(zhǔn)地控制齡換 刀過(guò)程的時(shí)間點(diǎn)，使本發(fā)明能達(dá)到最具效率的換刀動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置，包括有一個(gè)機(jī)體單元，該機(jī)體單元具有一個(gè)殼本體、一組軸設(shè)在殼本體內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)、一組軸設(shè)在殼本體上接受凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作上下旋擺狀的搖臂、一組穿置于殼本體內(nèi)部接受搖臂驅(qū)動(dòng)作上下往復(fù)移動(dòng)的滑動(dòng)軸、以及一個(gè)接設(shè)在滑動(dòng)軸下端處作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的換刀臂，其特征在于一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，具有一個(gè)設(shè)置在殼本體上方處的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、以及一個(gè)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上的回轉(zhuǎn)式油壓泵，該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上下兩端具有二根入力軸，其中一根入力軸伸至殼本體內(nèi)部驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，另一根入力軸則直接帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式油壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)；及一個(gè)控制單元，具有一個(gè)油路控制器及一個(gè)斷電控制器，油路控制器設(shè)有一個(gè)切換閥及一個(gè)同軸設(shè)在凸輪機(jī)構(gòu)上作動(dòng)切換閥切換回轉(zhuǎn)式油壓泵油路開(kāi)關(guān)的控制凸輪，斷電控制器設(shè)有一個(gè)對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行斷電動(dòng)作的感測(cè)器。
2. 如權(quán)利要求1所述的電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置，其特征在于油路控 制器包括有一個(gè)滑設(shè)在殼本體上接受控制凸輪凸頂?shù)幕瑝K。
3. 如權(quán)禾腰求1所述的電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置，其特征在于控制凸 輪上開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)弧形槽 L，數(shù)個(gè)調(diào)整螺絲穿過(guò)弧形槽孔后鎖接固定在凸輪機(jī)構(gòu) 上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電腦數(shù)控綜合加工機(jī)同動(dòng)換刀裝置，包括有一個(gè)機(jī)體單元、一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元及一個(gè)控制單元，該機(jī)體單元具有一個(gè)利用凸輪機(jī)構(gòu)作動(dòng)的換刀臂，其特征在于該驅(qū)動(dòng)單元具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及一個(gè)回轉(zhuǎn)式油壓泵，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具有二根入力軸，其中一根入力軸可帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，另一入力軸直接帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式油壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，控制單元具有一個(gè)油路控制器及一個(gè)斷電控制器，依時(shí)序可控制相關(guān)機(jī)械動(dòng)作達(dá)到同步換刀作業(yè)，借此具有節(jié)省機(jī)械設(shè)備成本、負(fù)載輕及機(jī)械穩(wěn)定性佳的效果。
文檔編號(hào)B23Q3/157GK101585148SQ200810097668
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者陳豐田 申請(qǐng)人:陳豐田