[实用新型]综合加工机自动换刀传动装置

说明书

本实用新型涉及一种综合加工机自动换刀传动装置，且具体地涉及一种除增加换刀效率、降低噪音外，还简化油压动力传输设备而颇具经济效益的综合加工机自动换刀传动装置。

传统工具机仅由电动机、机架、主轴等机械零部件组成，其产业价值低而随着工业在自动化上的需求，配合微处理器的发展，传统工具机可以电脑数字地自动控制工具机的加工行程，除取代人工操作的不便，使加工精度及速度也相对提升，工具机的零部件精度亦相对提高，设计的困难度亦相对增大，其中包括高速加工主轴、自动换刀机构等。而自动换刀机构ATC目前已广泛地应用于各种综合加工机中，用以交换新旧刀具以适应不同的加工状况，其中，以油、空压动作方式作为自动换刀机构ATC的动力装置，乃因其取得方便，已俨然成为业界的标准配备，但其缺点是整体换刀机构复杂，需另购置油压或空压泵，体积庞大用电量高且噪音大。

如图1所示，为目前综合加工机的自动换刀机构ATC，基本上包括刀盘10、换刀机构20及打刀机构30，如图2所示，该换刀机构20通过蜗杆21传动蜗轮22，使滚齿凸轮23的环边凸轮槽231带动六栓槽轴24上的滚珠齿头241，使六栓槽轴24旋动下端的抓刀臂25进行换刀的动作，而取刀的的动作则通过滚齿凸轮23上的凸轮槽沟232所牵动的连杆26控制六栓槽轴24的上、下位移，使当换刀时，通过凸轮槽沟232的弧曲行程设计，滚齿凸轮23即通过六栓槽轴24控制抓刀臂25两端分别位于刀盘10及主轴32固刀位置(请参见图3所示)，此时连杆26即受凸轮槽沟232的控制，而配合打刀机构30的动作同时向下拉取刀具并旋转180度再上行，一并完成置刀、换刀动作后即复原待机状态。由此可知，换刀机构20控制六栓槽轴24的抓刀臂25所需上、下行移的距离L，请参见图9A所示，其必与滚齿凸轮23的凸轮槽沟232的上、下顶点距R1、R2成正比，此就是连杆26控制的栓槽轴24的行程，故欲得较大工作行程距离L，滚齿凸轮23必须呈较大直径尺寸，方足以设计凸轮槽沟232以提供六栓槽轴24行移所需的范围，此不仅耗材、体积大，且以单一连杆26传动，支点荷重大所形成的压力角θ1愈大，连杆愈长，力距愈大，就易造成传动力不必要的损耗，所产生的磨擦阻力及高温会损害自动换力机构的寿命，又为避免因此而造成滚子262不良抖动的情形，故传统设计只能以蜗杆21与蜗轮22的较大减速比来带动滚齿凸轮23的动作；另因连杆26一端以支轴261固定在盖体上，中端以滚子262位在滚齿凸轮23的凸轮槽沟232以牵动连杆前端控制六栓槽轴24动作，此设计使支轴261干涉连杆26上方的空间，而致传动空间受限；基于以上结构分析可知，此就是使抓刀臂25换刀时间也相对地受限，而无法有效地提升其作业时间的原因，其动作约需4、5秒时间。

而位于打刀机构30工作头31上的动力装置33，在配合换刀机构20抓刀臂25换刀时，瞬间撞击工作头31的主轴32令其松弛对刀具的固位情形，使抓刀臂25顺利执行取刀、换刀的动作，因工作头31内设有强力盘形弹簧311，荷重1～2吨，如图10所示，当主轴32受动力装置33撞击下行时，刀爪321即自会松刀供抓刀臂25取刀，其同时也产生1～2吨的回复弹力，而该动力装置33即为前述传统油、空压缸的结构，其皆利用外来电力作功，故必需要有较大的力量源，方足以应付打刀的作业，故不仅噪音大，且需另设置输出功率较高的泵外，还使占用空间颇大，维修单元增加，作业耗电，此就是目前油压气缸的缺点。

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种综合加工机自动换刀传动装置，其具有利用三摇臂使以短距离连动，获得长距离行程传动效果的换刀机构，可提供较大传动空间，且另设一连杆来控制一送油机构，使可自动输油于动力装置。

本实用新型的进一目的在于提供一种综合加工机自动换刀传动装置，其具有利用换刀机构的连杆运动配合抓刀臂的动作，且自动输送油压于动力装置执行打刀动作，而免除另置油压设备的打刀机构。

本实用新型的再一目的在于提供一种综合加工机自动换刀传动装置，其在送油机构及动力装置内分设有重负荷及轻负荷弹簧，以配合主轴复位的弹力，使在一往一复的压缩及弹力的作用下，减少动力的损耗，达到省电的经济功效。