專利名稱：綜合加工機的換刀傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種綜合加工機的換刀傳動裝置，尤指一種使用在自動換刀的綜合加工機上，使該加工機頭部本體外空間結構精簡的換刀傳動裝置，其主軸夾頭松刀及夾爪換刀的動作同步由一馬達帶動，達到快速換刀效果。
現(xiàn)有的綜合加工機換刀傳動裝置，通常必須進行的動作包括一主軸夾頭松脫刀具、一夾爪的升降及回轉取換刀具，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，以實現(xiàn)自動換刀功能。
傳統(tǒng)技術知識控制兩個動作的傳動裝置是各自獨立的，也即分別由一油壓控制方式進行打刀動作使主軸夾頭松脫刀具，再由另外一獨立裝置的一馬達、凸輪等控制刀爪從刀庫取出刀具進行更換，兩者無同步聯(lián)動關系；由于兩個裝置各自動作，因此控制刀爪的馬達必須利用電子控制等方式，使其運轉動作有停歇等待、配合主軸夾頭松刀的時間，以順利換刀；因該馬達必須一再停止、等待主軸夾頭的動作，故現(xiàn)有換刀動作所耗用時間約在3秒一4秒間，在生產量大且需經常換刀的加工中，將影響產量。
其后相關業(yè)界所設計的綜合加工機換刀裝置，即將油壓控制打刀動作和刀爪取刀的結構功能組成聯(lián)動，以在油壓控制打刀使主軸夾頭松脫刀具時，刀爪同步在刀庫取新刀具并回轉預備換取，由此縮短其換刀時間為1秒一1.5秒間，使其綜合加工機的生產量提高。此項設計主要是使油壓打刀裝置與刀爪換刀裝置同步運轉，因此結構設計仍為在主軸夾頭的頭部本體外側另設一刀爪及聯(lián)動裝置，或在頭部本體上側另設一刀爪及聯(lián)動裝置，因此結構比較繁瑣，且打刀方式仍維持油壓控制，其增加的油壓組件(包括儲油設備、油壓缸、控制閥等)將會增加成本，且時常有漏油而影響環(huán)境的情況。
本實用新型的主要目的在于提供一種綜合加工機的換刀傳動裝置，其換刀時間短、結構簡單。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種綜合加工機的換刀傳動裝置，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，其內部垂直設有一主軸夾頭，其軸身設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、橫軸、傘齒輪組、滾子齒凸輪組、夾爪軸及撥動連桿；其中馬達倒設在頭部本體，在輸出軸端設一小傘齒輪，在頭部本體內設有由小傘齒輪帶動的橫軸及大傘齒輪，橫軸軸身設有一使夾爪軸定速定向回轉的滾子齒凸輪組，大傘齒輪背面設有帶動樞設在頭部本體內的撥動連桿的凸輪溝槽；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動時間相配合；壓桿為Y形，在壓桿后端樞設一供抵壓凸輪輪面的轉輪，其前側兩桿端內部分別設一圓凸柱；凸輪套固在橫軸軸身，壓桿的中間樞設在頭部本體內側壁，其前端圓凸柱夾設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，該凸輪固設在橫軸軸身，滾子齒輪套固在傳動軸軸身，傳動軸豎設在頭部本體內，其上端軸延伸至頭部本體外，并在軸端設一外齒輪，該外齒輪與延伸至頭部本體外的夾爪軸端外齒輪相嚙合。
所述的撥動連桿為一矩形長桿，其后端側由一樞軸樞設在頭部本體內部側壁，其桿身一側設有一伸入大傘齒輪背面凸輪溝槽中的凸柱，其前端一側另設有一契入夾爪軸的凸柱。
所述的夾爪軸的下端軸身裝設一夾爪進行回轉取換刀具的軸桿，該夾爪軸豎設在傳動軸的一側，軸身上段為栓槽軸結構的軸桿，在栓槽軸軸身另設一延伸出頭部本體上部的筒狀栓槽殼，在栓槽殼上端設一與傳動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有一供撥動連桿前端凸柱契入帶動伸縮的H形環(huán)套由于本實用新型整合換刀傳動裝置在主軸夾頭的頭部本體內，使整體空間縮小，同時該傳動裝置可由一馬達帶動，產生主軸夾頭打刀及刀爪換取同步動作，借此同步進行打刀及刀爪換取，可維持換刀時間在1秒余，同時可節(jié)省油壓控制零件，達到簡化結構、快速換刀的效果。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。


圖1為本實用新型應用在綜合加工機的側視圖。
圖2為本實用新型應用在綜合加工機的主視圖。
圖3為本實用新型應用在綜合加工機的俯視圖。
圖4為本實用新型組合狀態(tài)的透視示意圖。
圖5為本實用新型組合狀態(tài)的俯視剖面圖。
圖6為本實用新型組合狀態(tài)的側視剖面圖。
圖7為本實用新型組合狀態(tài)的另一側視剖面圖。
圖8為本實用新型組合狀態(tài)又另一側視剖面圖。
圖9為本實用新型組合狀態(tài)的另一俯視剖面圖。
圖10為本實用新型組合狀態(tài)的俯視圖。
如
圖1-3所示，本實用新型為綜合加工機的換刀傳動裝置，其用在類似傳統(tǒng)銑床的數(shù)字控制綜合加工機100上，綜合加工機100的機座10前側的頭部本體1內，除了保持頭部本體1現(xiàn)有的切削功能外，還有本實用新型換刀傳動裝置，達到由刀庫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，為一種裝設在綜合加工機機座10前上側的中空矩形殼體，在頭部本體1內部前側垂直設有一主軸夾頭11供在端部錐形孔中夾設加工刀具，以進行切削，該主軸夾頭11為現(xiàn)有結構，其軸身設有一松刀裝置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12上；由此，將頭部本體1裝設在綜合加工機100的機座10前側，由另一馬達控制升降動作，即可利用主軸馬達12轉動和主軸夾頭11端所設刀具進行切削加工。
一換刀裝置2，如圖4、5、7所示，其包括一馬達21、一橫軸22、一傘齒輪組23、一滾子齒凸輪組24、一傳動軸25、一夾爪軸26及一撥動連桿27，其中馬達21，其為一種由輸出軸212經減速齒輪箱211減速轉動的馬達，其倒置固設在頭部本體1的上側后方，使輸出軸212延伸至頭部本體1內，在輸出軸212端固設有傘齒輪組23的其中之一小傘齒輪231；橫軸22，其為一橫向跨設在頭部本體1內部的轉軸，其利用軸身供裝設傘齒輪組23及滾子齒凸輪組24，以產生同步回轉功能；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固設在上述馬達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21動力傳至橫軸22以產生轉動，該大傘齒輪232的后側面設有一凸輪溝槽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配合應用的現(xiàn)有裝置，在該凸輪241周圍輪面設有兩道特制曲線及形狀的溝槽，而在滾子齒輪242周圍固設有六個滾柱243，其利用凸輪241的轉動使溝槽帶動滾子齒輪242產生回轉；該凸輪241套設在橫軸22軸身處，而滾子齒輪242設在傳動軸25軸身，因此可由滾子齒凸輪組24讓傳動軸25產生回轉；傳動軸25，如圖4及圖8所示，其為一種將回轉動力傳遞給夾爪軸26的中間傳動軸，其垂直設置在頭部本體1的內部，并恰位于橫軸22的一側，在其軸身套設一滾子齒輪242，在其延伸凸出頭部本體1上側的軸端，另外設有一外齒輪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一支現(xiàn)有技術中的夾爪264以進行回轉取換刀具的軸桿，其豎設在傳動軸25的頭部本體1內部一側，是在軸身上段形成一栓槽軸結構的軸桿，在栓槽軸軸身另設一筒狀栓槽殼261延伸凸出頭部本體1上部，并在栓槽殼261上端設一外齒輪262與傳動軸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有一H形環(huán)套263；撥動連桿27，如圖4及圖7所示，呈一矩形長桿狀，其在其后端側借一樞軸271樞設在頭部本體1內部側壁，而其桿身另一側設有一凸柱272伸入大傘齒輪232后側的凸輪溝槽233中，又其前端一側另設有一凸柱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在回轉時帶動撥動連桿27擺動，以推動夾爪軸26產生伸縮升降；由上述各構件所組成的換刀裝置2，當馬達21動力由傘齒輪組23帶動橫軸22同步回轉時，滾子齒凸輪組24也同時讓傳動軸25回轉，外齒輪251、262使夾爪軸26也同步轉動；另一方面，撥動連桿27的凸柱272同步受大傘齒輪232背面凸輪溝槽233帶動，使撥動連桿27適時擺動壓下夾爪軸26，使夾爪軸26向下伸出；因此，夾爪264即可具有同步回轉及升降動作，在綜合加工機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的轉動時間設計成凸輪曲線形狀；而壓桿32為略Y型，在壓桿32后端中央樞設一轉輪321供抵壓在凸輪31曲線周圍，而前側兩桿端的內部分別設一圓凸柱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，而壓桿32的中間部樞設在頭部本體1的內部側壁，并使其前端圓凸柱322夾設在主軸夾頭11軸身的一松刀裝置111上，當凸輪31回轉撐起壓桿32擺動時，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的端部刀具產生松脫，同時由換刀裝置2的夾爪264承接，進行換刀。
由本實用新型上述各構件組成，如
圖1及圖4所示，當作業(yè)者用數(shù)字控制綜合加工機100進行自動換刀時，該換刀裝置2的馬達21即可開始轉動，由傘齒輪組23、橫軸22、滾子齒凸輪組24、傳動軸25的動力傳遞，使夾爪軸26及其夾爪264進行定速定點回轉，同時由大傘齒輪232帶動撥動連桿27使夾爪軸26及其夾爪264下降，夾爪264即可在綜合加工機100的一側刀庫20抓取備用刀具。
而當夾爪264回轉、升降取出備用刀具的同時，因橫軸22同步控制該主軸松刀裝置3的凸輪31產生回轉，因此本實用新型也可在夾爪264回轉過程中，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即可以一連串動作瞬間進行取刀及換刀，而節(jié)省現(xiàn)有夾爪需停頓等待主軸夾頭松刀的時間；因此，本實用新型換刀時間僅在1秒余，達到迅速換刀的效果，同時使用綜合加工機的能獲得產能的增加。
又因本實用新型將換刀裝置及主軸松刀裝置3等裝設在頭部本體1內部，同時避免使用現(xiàn)有油壓打刀裝置的油壓零件，因此本實用新型不僅在結構空間上比現(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。
權利要求1.一種綜合加工機的換刀傳動裝置，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，其內部垂直設有一主軸夾頭，其軸身設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、橫軸、傘齒輪組、滾子齒凸輪組、夾爪軸及撥動連桿；其中馬達倒設在頭部本體，在輸出軸端設一小傘齒輪，在頭部本體內設有由小傘齒輪帶動的橫軸及大傘齒輪，橫軸軸身設有一使夾爪軸定速定向回轉的滾子齒凸輪組，大傘齒輪背面設有帶動樞設在頭部本體內的撥動連桿的凸輪溝槽；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動時間相配合；壓桿為Y形，在壓桿后端樞設一供抵壓凸輪輪面的轉輪，其前側兩桿端內部分別設一圓凸柱；凸輪套固在橫軸軸身，壓桿的中間樞設在頭部本體內側壁，其前端圓凸柱夾設在主軸夾頭軸身的松刀裝置上。
2.如權利要求1所述的綜合加工機的換刀傳動裝置，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，該凸輪固設在橫軸軸身，滾子齒輪套固在傳動軸軸身，傳動軸豎設在頭部本體內，其上端軸延伸至頭部本體外，并在軸端設一外齒輪，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.如權利要求1所述的綜合加工機的換刀傳動裝置，其特征在于所述的撥動連桿為一矩形長桿，其后端側由一樞軸樞設在頭部本體內部側壁，其桿身一側設有一伸入大傘齒輪背面凸輪溝槽中的凸柱，其前端一側另設有一契入夾爪軸的凸柱。
4.如權利要求1或2或3所述的綜合加工機的換刀傳動裝置，其特征在于所述的夾爪軸的下端軸身裝設一夾爪進行回轉取換刀具的軸桿，該夾爪軸豎設在傳動軸的一側，軸身上段為栓槽軸結構的軸桿，在栓槽軸軸身另設一延伸出頭部本體上部的筒狀栓槽殼，在栓槽殼上端設一與傳動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有一供撥動連桿前端凸柱契入帶動伸縮的H形環(huán)套。
專利摘要一種綜合加工機的換刀傳動裝置,包括一頭部本體、一換刀裝置及一主軸松刀裝置;其將換刀傳動裝置整合在頭部本體內部以使外部空間節(jié)省;并讓該換刀傳動裝置的夾爪由一馬達及一凸輪帶動,在產生升降回轉抓取備用刀具動作的同時,利用傳動裝置馬達帶動另一凸輪產生同步轉動,使一壓桿在適當時機按下頭部本體的主軸夾頭松脫欲換掉的刀具,使該夾爪可進行回轉同步取刀、換刀動作,達到了結構簡單,換刀快速且換刀失敗率低的效果。
文檔編號B23Q3/157GK2474274SQ0120478
公開日2002年1月30日 申請日期2001年3月14日 優(yōu)先權日2001年3月14日
發(fā)明者陳伯勛 申請人:陳伯勛