CN2474274Y - 综合加工机的换刀传动装置 - Google Patents

Abstract

一种综合加工机的换刀传动装置,包括一头部本体、一换刀装置及一主轴松刀装置;其将换刀传动装置整合在头部本体内部以使外部空间节省;并让该换刀传动装置的夹爪由一马达及一凸轮带动,在产生升降回转抓取备用刀具动作的同时,利用传动装置马达带动另一凸轮产生同步转动,使一压杆在适当时机按下头部本体的主轴夹头松脱欲换掉的刀具,使该夹爪可进行回转同步取刀、换刀动作,达到了结构简单,换刀快速且换刀失败率低的效果。

Description

综合加工机的换刀传动装置

本实用新型涉及一种综合加工机的换刀传动装置，尤指一种使用在自动换刀的综合加工机上，使该加工机头部本体外空间结构精简的换刀传动装置，其主轴夹头松刀及夹爪换刀的动作同步由一马达带动，达到快速换刀效果。

现有的综合加工机换刀传动装置，通常必须进行的动作包括：一主轴夹头松脱刀具、一夹爪的升降及回转取换刀具，也即该主轴夹头必须将要换掉的刀具松开，再让夹爪取下刀具，在刀库中另取一新刀更换，以实现自动换刀功能。

传统技术知识控制两个动作的传动装置是各自独立的，也即分别由一油压控制方式进行打刀动作使主轴夹头松脱刀具，再由另外一独立装置的一马达、凸轮等控制刀爪从刀库取出刀具进行更换，两者无同步联动关系；由于两个装置各自动作，因此控制刀爪的马达必须利用电子控制等方式，使其运转动作有停歇等待、配合主轴夹头松刀的时间，以顺利换刀；因该马达必须一再停止、等待主轴夹头的动作，故现有换刀动作所耗用时间约在3秒一4秒间，在生产量大且需经常换刀的加工中，将影响产量。

其后相关业界所设计的综合加工机换刀装置，即将油压控制打刀动作和刀爪取刀的结构功能组成联动，以在油压控制打刀使主轴夹头松脱刀具时，刀爪同步在刀库取新刀具并回转预备换取，由此缩短其换刀时间为1秒一1.5秒间，使其综合加工机的生产量提高。此项设计主要是使油压打刀装置与刀爪换刀装置同步运转，因此结构设计仍为在主轴夹头的头部本体外侧另设一刀爪及联动装置，或在头部本体上侧另设一刀爪及联动装置，因此结构比较繁琐，且打刀方式仍维持油压控制，其增加的油压组件(包括储油设备、油压缸、控制阀等)将会增加成本，且时常有漏油而影响环境的情况。

本实用新型的主要目的在于提供一种综合加工机的换刀传动装置，其换刀时间短、结构简单。

本实用新型的目的是这样实现的：一种综合加工机的换刀传动装置，包括一头部本体、一换刀装置及一主轴松刀装置；其中：头部本体为中空矩形壳体，其内部垂直设有一主轴夹头，其轴身设有一可借下压力使端部锥孔松脱刀具的松刀装置；换刀装置包括马达、横轴、伞齿轮组、滚子齿凸轮组、夹爪轴及拨动连杆；其中：马达倒设在头部本体，在输出轴端设一小伞齿轮，在头部本体内设有由小伞齿轮带动的横轴及大伞齿轮，横轴轴身设有一使夹爪轴定速定向回转的滚子齿凸轮组，大伞齿轮背面设有带动枢设在头部本体内的拨动连杆的凸轮沟槽；主轴松刀装置包括一凸轮及一压杆，该凸轮的曲线形状与夹爪轴转动时间相配合；压杆为Y形，在压杆后端枢设一供抵压凸轮轮面的转轮，其前侧两杆端内部分别设一圆凸柱；凸轮套固在横轴轴身，压杆的中间枢设在头部本体内侧壁，其前端圆凸柱夹设在主轴夹头轴身的松刀装置上。

所述的滚子齿轮凸轮组包括一凸轮及一滚子齿轮，该凸轮固设在横轴轴身，滚子齿轮套固在传动轴轴身，传动轴竖设在头部本体内，其上端轴延伸至头部本体外，并在轴端设一外齿轮，该外齿轮与延伸至头部本体外的夹爪轴端外齿轮相啮合。

所述的拨动连杆为一矩形长杆，其后端侧由一枢轴枢设在头部本体内部侧壁，其杆身一侧设有一伸入大伞齿轮背面凸轮沟槽中的凸柱，其前端一侧另设有一契入夹爪轴的凸柱。

所述的夹爪轴的下端轴身装设一夹爪进行回转取换刀具的轴杆，该夹爪轴竖设在传动轴的一侧，轴身上段为栓槽轴结构的轴杆，在栓槽轴轴身另设一延伸出头部本体上部的筒状栓槽壳，在栓槽壳上端设一与传动轴的齿轮相啮合的外齿轮，该夹爪轴的轴身选定处另外固设有一供拨动连杆前端凸柱契入带动伸缩的H形环套

由于本实用新型整合换刀传动装置在主轴夹头的头部本体内，使整体空间缩小，同时该传动装置可由一马达带动，产生主轴夹头打刀及刀爪换取同步动作，借此同步进行打刀及刀爪换取，可维持换刀时间在1秒余，同时可节省油压控制零件，达到简化结构、快速换刀的效果。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型应用在综合加工机的侧视图。

图2为本实用新型应用在综合加工机的主视图。

图3为本实用新型应用在综合加工机的俯视图。

图4为本实用新型组合状态的透视示意图。

图5为本实用新型组合状态的俯视剖面图。

图6为本实用新型组合状态的侧视剖面图。

图7为本实用新型组合状态的另一侧视剖面图。

图8为本实用新型组合状态又另一侧视剖面图。

图9为本实用新型组合状态的另一俯视剖面图。

图10为本实用新型组合状态的俯视图。

如图1-3所示，本实用新型为综合加工机的换刀传动装置，其用在类似传统铣床的数字控制综合加工机100上，综合加工机100的机座10前侧的头部本体1内，除了保持头部本体1现有的切削功能外，还有本实用新型换刀传动装置，达到由刀库20取出刀具快速换装刀具的目的。

如图4所示，本实用新型至少包括一头部本体1、一换刀装置2及一主轴松刀装置3，其中：

一头部本体1，如图5及图6所示，为一种装设在综合加工机机座10前上侧的中空矩形壳体，在头部本体1内部前侧垂直设有一主轴夹头11供在端部锥形孔中夹设加工刀具，以进行切削，该主轴夹头11为现有结构，其轴身设有一松刀装置111可借下压力量使端部锥孔松脱刀具，而主轴夹头11上端又连接在一主轴马达12上；由此，将头部本体1装设在综合加工机100的机座10前侧，由另一马达控制升降动作，即可利用主轴马达12转动和主轴夹头11端所设刀具进行切削加工。

一换刀装置2，如图4、5、7所示，其包括一马达21、一横轴22、一伞齿轮组23、一滚子齿凸轮组24、一传动轴25、一夹爪轴26及一拨动连杆27，其中：

马达21，其为一种由输出轴212经减速齿轮箱211减速转动的马达，其倒置固设在头部本体1的上侧后方，使输出轴212延伸至头部本体1内，在输出轴212端固设有伞齿轮组23的其中之一小伞齿轮231；

横轴22，其为一横向跨设在头部本体1内部的转轴，其利用轴身供装设伞齿轮组23及滚子齿凸轮组24，以产生同步回转功能；

伞齿轮组23，如图4、5、7所示，其由一小伞齿轮231及一大伞齿轮232组成，该小伞齿轮231固设在上述马达21的输出轴212端部，而大伞齿轮232乃套固在横轴22的轴身处，借此可将马达21动力传至横轴22以产生转动，该大伞齿轮232的后侧面设有一凸轮沟槽233；

滚子齿凸轮组24(Roller Gear Cam)，如图5所示，其为一种包括凸轮241及滚子齿轮242配合应用的现有装置，在该凸轮241周围轮面设有两道特制曲线及形状的沟槽，而在滚子齿轮242周围固设有六个滚柱243，其利用凸轮241的转动使沟槽带动滚子齿轮242产生回转；该凸轮241套设在横轴22轴身处，而滚子齿轮242设在传动轴25轴身，因此可由滚子齿凸轮组24让传动轴25产生回转；

传动轴25，如图4及图8所示，其为一种将回转动力传递给夹爪轴26的中间传动轴，其垂直设置在头部本体1的内部，并恰位于横轴22的一侧，在其轴身套设一滚子齿轮242，在其延伸凸出头部本体1上侧的轴端，另外设有一外齿轮251；

夹爪轴26，如图4及图7所示，其为一种在下端轴身可装设一支现有技术中的夹爪264以进行回转取换刀具的轴杆，其竖设在传动轴25的头部本体1内部一侧，是在轴身上段形成一栓槽轴结构的轴杆，在栓槽轴轴身另设一筒状栓槽壳261延伸凸出头部本体1上部，并在栓槽壳261上端设一外齿轮262与传动轴25的齿轮251相啮合(如图10所示)，另在该夹爪轴26的轴身选定处另外固设有一H形环套263；

拨动连杆27，如图4及图7所示，呈一矩形长杆状，其在其后端侧借一枢轴271枢设在头部本体1内部侧壁，而其杆身另一侧设有一凸柱272伸入大伞齿轮232后侧的凸轮沟槽233中，又其前端一侧另设有一凸柱273伸入夹爪轴26的H形环套263间；由大伞齿轮232的凸轮沟槽233在回转时带动拨动连杆27摆动，以推动夹爪轴26产生伸缩升降；

由上述各构件所组成的换刀装置2，当马达21动力由伞齿轮组23带动横轴22同步回转时，滚子齿凸轮组24也同时让传动轴25回转，外齿轮251、262使夹爪轴26也同步转动；另一方面，拨动连杆27的凸柱272同步受大伞齿轮232背面凸轮沟槽233带动，使拨动连杆27适时摆动压下夹爪轴26，使夹爪轴26向下伸出；因此，夹爪264即可具有同步回转及升降动作，在综合加工机100的刀库20中取出备用刀具，并更换刀具。

一主轴松刀装置3，如图6及图9所示，其包括一凸轮31及一压杆32，该凸轮31配合换刀装置2的夹爪轴26的转动时间设计成凸轮曲线形状；而压杆32为略Y型，在压杆32后端中央枢设一转轮321供抵压在凸轮31曲线周围，而前侧两杆端的内部分别设一圆凸柱322。

由此，将凸轮31套固在上述换刀装置2的横轴22轴身，使凸轮31与该换刀装置2同步回转，而压杆32的中间部枢设在头部本体1的内部侧壁，并使其前端圆凸柱322夹设在主轴夹头11轴身的一松刀装置111上，当凸轮31回转撑起压杆32摆动时，该压杆32即可下压主轴夹头11的松刀装置111，使主轴夹头11的端部刀具产生松脱，同时由换刀装置2的夹爪264承接，进行换刀。

由本实用新型上述各构件组成，如图1及图4所示，当作业者用数字控制综合加工机100进行自动换刀时，该换刀装置2的马达21即可开始转动，由伞齿轮组23、横轴22、滚子齿凸轮组24、传动轴25的动力传递，使夹爪轴26及其夹爪264进行定速定点回转，同时由大伞齿轮232带动拨动连杆27使夹爪轴26及其夹爪264下降，夹爪264即可在综合加工机100的一侧刀库20抓取备用刀具。

而当夹爪264回转、升降取出备用刀具的同时，因横轴22同步控制该主轴松刀装置3的凸轮31产生回转，因此本实用新型也可在夹爪264回转过程中，同步由凸轮31撑起压杆32，使压杆32打击主轴夹头11的松刀装置111，让主轴夹头11松脱欲换掉的刀具，因此夹爪264即可以一连串动作瞬间进行取刀及换刀，而节省现有夹爪需停顿等待主轴夹头松刀的时间；因此，本实用新型换刀时间仅在1秒余，达到迅速换刀的效果，同时使用综合加工机的能获得产能的增加。

又因本实用新型将换刀装置及主轴松刀装置3等装设在头部本体1内部，同时避免使用现有油压打刀装置的油压零件，因此本实用新型不仅在结构空间上比现有的更为精简，且节省油压打刀装置，亦可降低换刀装置的成本。

Claims (4)

1、一种综合加工机的换刀传动装置，包括一头部本体、一换刀装置及一主轴松刀装置；其中：头部本体为中空矩形壳体，其内部垂直设有一主轴夹头，其轴身设有一可借下压力使端部锥孔松脱刀具的松刀装置；换刀装置包括马达、横轴、伞齿轮组、滚子齿凸轮组、夹爪轴及拨动连杆；其中：马达倒设在头部本体，在输出轴端设一小伞齿轮，在头部本体内设有由小伞齿轮带动的横轴及大伞齿轮，横轴轴身设有一使夹爪轴定速定向回转的滚子齿凸轮组，大伞齿轮背面设有带动枢设在头部本体内的拨动连杆的凸轮沟槽；其特征在于：主轴松刀装置包括一凸轮及一压杆，该凸轮的曲线形状与夹爪轴转动时间相配合；压杆为Y形，在压杆后端枢设一供抵压凸轮轮面的转轮，其前侧两杆端内部分别设一圆凸柱；凸轮套固在横轴轴身，压杆的中间枢设在头部本体内侧壁，其前端圆凸柱夹设在主轴夹头轴身的松刀装置上。

2、如权利要求1所述的综合加工机的换刀传动装置，其特征在于：所述的滚子齿轮凸轮组包括一凸轮及一滚子齿轮，该凸轮固设在横轴轴身，滚子齿轮套固在传动轴轴身，传动轴竖设在头部本体内，其上端轴延伸至头部本体外，并在轴端设一外齿轮，该外齿轮与延伸至头部本体外的夹爪轴端外齿轮相啮合。

3、如权利要求1所述的综合加工机的换刀传动装置，其特征在于：所述的拨动连杆为一矩形长杆，其后端侧由一枢轴枢设在头部本体内部侧壁，其杆身一侧设有一伸入大伞齿轮背面凸轮沟槽中的凸柱，其前端一侧另设有一契入夹爪轴的凸柱。

4、如权利要求1或2或3所述的综合加工机的换刀传动装置，其特征在于：所述的夹爪轴的下端轴身装设一夹爪进行回转取换刀具的轴杆，该夹爪轴竖设在传动轴的一侧，轴身上段为栓槽轴结构的轴杆，在栓槽轴轴身另设一延伸出头部本体上部的筒状栓槽壳，在栓槽壳上端设一与传动轴的齿轮相啮合的外齿轮，该夹爪轴的轴身选定处另外固设有一供拨动连杆前端凸柱契入带动伸缩的H形环套。

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