[实用新型]加工机换刀机构的刀库固定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及加工机的换刀机构，特别是指一种绕着浮动式轴心回转的刀库固定装置。

背景技术

已知加工机是由数值控制器控制如CNC钻头等刀具的自动替换装置，在替换刀具期间，缩短替换刀具所需的时间并减轻替换刀具所产生的冲击。

如图1所示，是中国台湾申请案号第096110092号自动刀具替换装置，其机构主要是将一背后安装有曲柄25的转动器20，设置在臂元件2的端部，此转动器20的周边具有多个夹具21，各夹具21持有一刀具保持器24，用以保持刀具；此转动器20配备有减速设备22，通过啮合主轴齿轮11的转动器齿轮23来带动转动器20慢速旋转，并执行分配运动用以选择所需的刀具。

此类加工机的主轴头10设计为能够沿着支撑柱1垂直往复运动(沿Z轴)，并在主轴头10上设有围绕着回转轴14的摆动凸轮13，此摆动凸轮13包括直部15、曲部16和另一直部17。前述曲柄25的一端旋转地连接在和摆动凸轮13协同工作的摆辊18上，另端可回转地支持在回转轴14上，此回转轴14是安装于一固定在臂元件2的支架12上，并在曲柄25中央连接一拉动装置26，推动曲柄25绕着回转轴14旋转摆动；换言之，拉动装置26将摆辊18压向摆动凸轮13的表面。

如图1所示的自动替换装置，采取了控制驱动主轴头10的Z轴速度，执行下列刀具交换步骤而不会产生撞击：

a)通常是主轴头10下降至较低的加工区域，让保持器24的刀具进入加工状态；此时的摆辊18位于摆动凸轮13直部15的较高处。

b)当发布刀具交换指令时，主轴头10开始上升，直到摆辊(凸轮辊)18位于摆动凸轮13曲部16既定的开始点，用于转动器20执行摆动运动的开始。

c)主轴头10停顿并进入主轴定位的时间点，然后再次升起；此刻的转动器20以回转轴14为轴心开始旋转摆动，夹具21的尖端会挟持刀具保持器24的V槽。

d)持续升起主轴头10，使刀具保持器24从主轴上卸除。

另一加工机的自动替换装置，是为中国台湾申请案号第092120631号“可更换工具的工作机械”，如图2所示，同样是经由主轴头10向上移动来进行刀具的更换作业。刀具更换时，除了拉动装置26连接转动器20背后所安装的曲柄25，以回转轴14为轴心，压制曲柄25另端的滚子31运动于滚子接触构件30边缘以外；此主轴头10上方枢接的L形收纳杆32一端的固定滚子33，亦会随着主轴头10升降动作而进出于轨道34中。尤其是，固定于轴35的螺帽36会抵住构件37，防止构件连同转动器20作预料外的移动，而由图面及说明书中可发现，其为改善换刀撞击的问题，而将该锁固有整组转动器20的曲柄25，在主轴头10上移换刀过程，会有一段时间随着主头头10上移而随同上移并旋动换刀，故其结构因而相当的复杂，相对的其加工成本及组装的技术将随之提升，不利于制造业者。

在以往的刀具更换的叙述中，不难发现到撞击的原因在于：整组转动器20及其曲柄25，是以回转轴14为固定的中心点做摆动，进而使转动器20上的夹具21宛如钟摆般，斜插入刀具保持器24(同业称其为刀杆)中呈水平状态的V槽中，进而达到扣刀的动作。由于夹具21是固定于转动器20上，是以其运动轨迹亦同于以回转轴14为中心，呈弧线运动，是以在进行扣刀过程，由于刀具保持器24的V槽等同于水平状态，是以其两者在刀具进行换刀的扣刀过程，夹具21的弧线运动轨迹，在进入水平状态刀具保持器24的V槽时，将无法顺利的进入，是以在换刀期间，自然无法避开地会产生撞击的弊端。针对此项缺点，先前技术则是有多种改善方式；如利用Z轴速度的控制，或转动器及曲柄适度的同步上升并旋动等等，以降低更换刀具期间的撞击；但是，这些先前技术的构造都相当复杂，反而增加日后故障排除与维修的困难度，也增加制造上的成本及加工技术上的难度。

实用新型内容

因此，本实用新型针对加工机换刀机构，希望能改善上述机构上的复杂度，降低其制造成本，期望能以最简单的机构，获得相同的换刀效果，经过不断的改进及完善，终能提供一种浮动式旋动轴心的刀库固定装置，得以安装固定在持有刀具的转动器上，让转动器绕着浮动式轴心回转而扣住刀具，能够改善更换刀具期间的撞击问题，且结构比先前技术更简单。