TWI379731B - Automatic tool change device for a processing machine - Google Patents

Description

、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種刀具自動交換裝置，特別是指一 種加工機之刀具自動交換裝置。 【先前技術】 —般具有多種加工功能的加工機是機械製造業界常運用 的工具機之一，例如可進行鑽孔、攻牙、搪孔等工作。而此種 多功能加工機主要係於機台上設置有可進行旋轉的刀庫以及 可於機0上進行縱向往復運動的主軸所構成，藉由該主軸不斷 交替搭配使用刀庫内的刀具，即可對加工件進行鑽孔、攻牙、 搪孔等加工處理。 然而，目前主軸與刀庫之間主要係藉由一交換機構，使得 主轴可交替炎持刀庫内不同型態的刀具，而主軸在進行交換刀 /、的過程巾，其父換速度是影_加王機效率重要的因素之 亦疋加工機製造業者極欲突破的研發重點，據此，如何能 開發出-種加工機之刀具自動交縣置，其可縮短換刀所需 的時間，即為本案發明的動機。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種加工機之刀具自動交換裝 =其藉由複數配合件、縱向頂掣組、橫向卿組以及複 卡擎組搭配刀庫搖臂機構，以提升刀具交換的速度。 緣是，為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種 /379731 加工機之刀具自動錢裝置，該加工贿有—縱向往復運動 的主軸以及-進行旋轉分度動作的刀庫，該刀庫内 數可擺動喊f，各㈣具有第—端部與第二端部 -端部夾持有-可脫離的刀把，該刀具自動交換裝置包含 有··複數配合件，其分別組配於該夹臂的第二端部，各配 合件具有-上抵面與一側抵面，且該上抵面具有一凸部. -縱向頂軸，其係組配於該刀庫上，該縱向了且且有 -縱向活動的凸輪’該凸輪係抵頂於所對應的配合件上抵 面；一橫向頂掣組，其係組配於該絲的側面，該橫向頂 響組具有-橫向活動的頂銷’該頂銷係抵頂於所對應的配 合件側抵面；複數卡掣組’其組配於該刀庫上且對該配合 件，該卡掣組具有-可復位的卡掣件，該卡擎件與所_ 的配合件凸部相互卡抵或脫離；據此，當該第一端部位於 该主㈣行進路徑，該刀把受向下移動的主減持而脫離 该第-端部，同時該第—端部受主轴推抵而使夾臂擺動， 使卡掣件與所對應的配合件凸部相互脫離；當主轴向上移 后動’使橫向頂掣組推抵該配合件，該夹臂產生擺動，該夾 臂第-端部則對該刀把進行夾持，同時該卡掣件與所對應 的配口件凸σ[5相互卡抵’以及該縱向頂掌組抵頂於該配合 件，防止該失臂任意擺動。 有關本發明為達成上述目的，所_之技術、手段及其他 之功效，轉—較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如后。 【實施方式】 首先請配合參閱第1、2、3圖所示，本發明實施例所 提供的一種加工機之刀具自動交換裝置，該刀具自動交換裝 置主要係裝設於加工機的主軸2〇、刀庫3〇以及複數夹臂 40上，而該刀具自動交換裝主要係由複數配合件5〇、一縱 向卿組60、-橫向頂掣組7Q以及複數卡掣組80所組合 而成，其中： «亥主轴20’其縱向往復運動的組設於機台1〇,且該主 幸由20底端具有—可夾持刀把91的主軸頭2卜 5亥刀庫30，其係呈傾斜狀的組設於該機台10，且可於 機台10上進行旋轉分度動作。 v 3複數央臂4G，其係枢設於該刀庫3Q，而得以於刀庫 内k動’且各夾臂4〇組設後概呈一放射狀型態 臂40且古& 八 八一端部與第二端部42，本實施例中該第一端 F係為又叉邹41 ’而具有—開口 411，從上視觀看恰呈〔 ，另夕卜+女慨 ^ μ又又部41相對内側具有二凸部412，該二凸部 持有—可脫離的刀把91，該刀把91周側具有環 侧具有二滚凸部412失持’而該雙叉部41相料 ,、 &件5〇，其數量與夾臂40相同，該配合件q 係組配於錢f 4Q的第二端部42，該配合件5〇具有 抵面51匈抵面52以及一位於該上抵面51的凸部53 ; 本實施例中，該上抵面51從側面觀看係呈一曲線狀，該上 抵面51鄰近該側抵面52處具有一凹陷面，由該凹陷面界 定出一槽口朝上的凹槽511，該上抵面51遠離該側抵面52 處具有一突起面，由該突起面界定出該凸部53，另外該側 抵面52從側面觀看係呈一曲線狀，且係由下往上朝主轴 20方向傾斜。 該縱向頂掣組60主要係由一固定件61、一活動件62、 一凸輪63以及一彈簧64所組成，其中該固定件61具有一 槽口向下的第一凹槽611，該固定件61係固設於該刀庫 30 ;該活動件62具有一槽口向上的第二凹槽621，該活動 件62係樞設於該固定件61，且該第二凹槽621相對於該 第一凹槽611 ;該凸輪63係固設於該活動件62的底面， 且縱向抵頂於所對應的配合件50上抵面51，同時該凸輪 63的抵頂範圍介於該上抵面51的凹槽511以及凸部53之 間，而當該凸輪63位於該上抵面51的凹槽511時，該凹 槽511與凸輪63互不接觸；該彈簧64係容置於該第一凹 槽611與第二凹槽621之間，使該凸輪63得以縱向活動同 時抵頂於該配合件50的上抵面51。 該橫向頂掣組70主要係由一固定座71、一頂銷72、 一内組件73、以及一彈簧74所組成，其中該固定座71具 有一槽口朝向刀庫30的第一凹槽711，該固定座71係固 設於該主軸20的側面，該頂銷72係可活動的組設於該固 1379731 疋座71的帛B槽711 ’且其前端係抵頂於所對應的配合 件50側抵面52;該頂鎖72具有―槽口朝向該第—凹槽川 的第二凹槽72卜且該第二凹槽721槽口處向外 抵緣722 ;該内組件73係、組設於該第一凹槽71^且對^ 該環抵緣722，避免頂銷72滑脫於該固定座7ι ;該彈菩 74係容置於該第—凹槽711與第二凹槽721之間，使該頂 銷7 2得以橫向活動。 該複數卡掣組80，其數量與複數配合件50相同，各 卡掣組8〇皆係由一卡掣件81以及一彈簧82所組成，該卡 擎件81具有第一端811與第二端812，該第-端811係樞 °又於刀庫3〇 ’該第二端812則具有卡掣部813，該卡掌部 :，適所對應的配合件5。的凸部53相互卡抵或脫 .亥彈育82 一端係固接於該刀庫洲而另端係固接於 ^擎件81的第二端812 ’俾使該卡掣件81得以於該刀 庫30上產生復位的動作。 刀把4雙插部41位於該主軸20的行進路徑，該 °移動的主軸20夾持而脫離該雙插部41，同 時该雙插端41部受主 件81的卡擎部⑽ 推抵而使夾臂4〇擺動，使卡掣 ^ . . 3與所對應的配合件50凸部53相互脫 ，當主幸由2 Π a» ,-λ _ ^ °上移動’使横向頂掣組70推抵該配合件 50,該夾臂40產生> + 91進行夾持=動，该失臂40雙又部41則對該刀把 "同時该卡掣件81與所對應的配合件50凸部 8 53相互卡抵，以及該縱向頂掣組6〇抵頂於該配合件5〇 , 防止該失臂40任意擺動。 以上所述即為本發明實關各主要構狀結構及其組態 說明。 〜 至於本發明實施_操作方式及其功效，請參閱第4圖所 示。當該鑽頭92對加工件93鑽孔加工完畢後，需對該加工件 93進行另外的加工處理時，該主轴2〇即需更換不同的刀具， 而其更換的勤作說明如下。 i先，請參閱第4、5圖所示，控制該主軸20向上移動， 由於該夹臂40的雙又部41具有一開口 4ΐι，且從上視觀看 恰呈形因此著主轴20向上移動的橫向頂掣組70 麵夾臂4G。請參嘱、7騎示，該主轴 20持 '、月向上移動’直到今忐 2!下端面川位於同一;面二：的滾輪413 21的外滚輪413則順著主軸頭 央臂仙上的雙又部41二凸部4|方向擺動一角度，直到該 謂内，且同時該横向购：該刀把91的綠 於該配合件50的側抵面52。.的闕72則横向的抵頂 緊接著，請參閲第7、8 … 上位移，該横向頂掣組7〇 °不’该主軸20持續往 配合件50的側抵面52人72則持續橫向的抵頂於該 魏合件50則受了頁銷72的推抵 1379731 而漸漸偏離該主轴20，使擺臂40再次的朝向逆時針方向 擺動-角度，直_夾臂4〇上的雙叉部41完全夹持住該 刀把9卜同時該縱向頂掣、组6〇的凸輪63則順著該配合: 的上抵面51路輕而位於該上抵面51的凹槽川，且哕 凹槽511與凸輪63互不接觸，另外，該配合件5()的凸; 卡掣件δ1的卡_13，且_卡㈣ 813的輪雜針科81向上減—麟，最賴由彈簧 犯使該卡擎件81復位，而讓卡掣部813與配合件5〇的凸 部53相互卡抵，俾使夾臂4〇不再搖擺，此時即可控制該 主轴頭21鬆開該刀把91， 環主轴20向上位移而脫離該刀 把91。值得說明的是，各 田。亥卡掣件81與所對應的配合件5〇 凸部53相互卡抵時，雖妙 雖然该頂銷72仍橫向抵頂於該配合 件5 0的側抵面5 2，j：i-性—η 匕時，可限制該配合件50朝向該卡掣 •组80樞擺的位置，因此兮 此該杈向頂掣組70隨著主軸20向上 位移時，該側抵面52則伯 ⑺迫使頂銷72橫向内縮於該固定座 71内。 最後，請參閱第1 〇、〕Ί ^ 1 1、1 2控制該刀庫轉動， ^進灯另外加工處理的夾臂4〇連同刀㈣與刀具94 位於该主軸20的行進路徑 絲壬 值得5兒明的疋，由於該刀庫在 轉動的過程中，組設於夾 犀隹 係與縱向頂掣組60的凸衿 價 m · 祝b3相距有一距離而互不接觸， 因此，該刀庫可進行旋轅 轉刀度動作。緊接著，控制主軸20 10 1379731 向下位移，讓主軸頭21下端面2ιι 部^的滚輪413,靠抵後控制該主==亥夹臂40雙叉 央持住該刀減’而再控制主轴；1二了主抽頭 4Π S,l rj # 4. ⑶向下位移，該夾臂 而”臂、:轴心而朝向順時針方向擺動-角度， 而该夹ho在擺動的同時，該雙又部41的凸部则慢 忮脫離該刀把91的環形溝槽 Ω1 ^ 亏茨又又部41的凸部412 脫7刀把91的環形溝槽9η時，即可控制該主袖卻 對该加工件93進行另外的加工處理。另外，該夹臂40受主轴 20推抵而脫離該刀把9〗的 盆#上杂丨 了 4配σ件50的凸部53順 者針掌㈣3的輪廓將該卡擎件幻向上推抵-距離，最 後使卡掣部813與配合件50的凸部53相互脫離。 必須說明的是，當該橫向頂掣組7〇隨著主轴2〇向下位 移時，由於該横向頂擎組70頂銷72的前端會碰觸該配合 1 50的上抵面51與側抵面52交界冑，此使，可控制該卡 掣件81與配合件5〇相互卡抵的卡合力大於受横向的抵頂 力’因此該撗向頂掣組70隨著主軸2〇向下位移時，該侧 抵面52則迫使頂銷72橫向内縮於該固定座71内。 藉由以上說明可以輕易得知，本發明藉由夾臂4 0上組配 有配合件50，加上該縱向頂掣組6〇、橫向頂掣組7〇以及 卡擎纟且80之間的關係即可提升刀具交換的速度。 值得注意的是，由於該刀庫30上組配有縱向頂掣組 以及卡掣組8〇 ’其中該縱向頂掣組6〇的凸輪63係縱向抵 1379731 頂於該配合件50上抵面51的凸部53與凹槽5Π之間，而 該卡掣組80的卡掣件81卡掣部813得以適時的卡抵於所 對應的配合件50凸部53，又該配合件50係固設於該夾臂 40的第二端42，因此可使該夾臂40不輕易的搖擺，特別 是該雙叉部41脫離該刀把91後的狀態。 綜上所述，此實施例及圖示僅為本發明之較佳實施例而 已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請 專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範 圍内。 12 1379731 【圖式簡單說明】 第1圖 係本發明的側視示意圖。 第2圖 係第2圖的局部放大圖。 第3圖 係本發明另一側的側視示意圖。 第4至1 2圖 係本發明的作動示意圖，顯示自動進行換刀的分 解動作狀態。

【主要元件符號說明】 10機台 20主軸 21主軸頭 211下端面 30刀庫 40夾臂 41雙叉部 411 開口 412凸部 413滾輪 42第二端部 50配合件 51上抵面 511凹槽 53凸部 52側抵面 60縱向頂掣組 61固定件 611第一凹槽 62活動件 621第二凹槽 63凸輪 64彈簧 70橫向頂掣組 71固定座 711第一凹槽 72頂銷 721第二凹槽 722環抵緣 73内組件 74彈簧 80卡掣組 81卡掣件 811第一端 812第二端 813卡掣部 82彈簧 91刀把 911環形溝槽 92鑽頭 93加工件 94刀具 A柩接處 13

Claims (1)

1. 七、申請專利範圍： [^=^3日修正替換頁 向往具= 置：，有-縱 庫_複數可 端部’該第1部夹持有—可脫離的 自^ 換裝置包含有： "1、自動父 合件面ί分別組配於該夾臂的第二端部，各配 八 坻面與一側抵面，該上抵面係呈一曲線狀， 面處具有—凹陷面，由該凹陷面界定 出一槽口朝上的凹槽，該上抵面遠離該側抵面處具有一突 起面，由該突起面界定出一凸部； 縱向頂掣組，其係組配於該刀庫上該縱向頂掣組 ^係由—固定件、—活動件、—凸輪以及—彈簧所組成， 二該固定件具有一槽口向下的第一凹槽該固定件係固 設於該刀庫；該活動件具有-槽口向上的第二凹槽，該活 動件係樞設於_定件，且該第二㈣相對於該第-凹 槽/亥凸輪係固没於該活動件的底面，且抵頂於所對應的 配合件上抵面’而與該凹槽互不接觸；該彈簧係容置於該 第凹槽與第一凹槽之間，使該凸輪得以縱向活動； 杈向頂掣組，其係組配於該主軸的側面，該橫向頂 掣組具有一橫向活動的頂銷，該頂銷係抵頂於所對應的配 合件側抵面； 複數卡掣組，其組配於該刀庫上且對該配合件，該卡 掣組具有一可復位的卡掣件，該卡掣件與所對應的配合件 凸部相互卡抵或脫離； 據此’虽該第一端部位於該主轴的行進路徑該刀把 14 Γ379731

   2署依=請專赚㈣1項所述之加工機之刀具自動交換裝 組主要係由—卡料以及—彈簧所組成， j挲件具有第-端與第二端，該第—端係樞設於刀庫， ^第二具有卡_部’該卡掣部適時與該配合件的凸部 卡抵或脫離’ 5亥彈簧一端係固接於該刀庫而另端係固 接於該卡掣件的第二端。 ^依據中Μ專她圍第2項所叙加工機之刀具自動交換裝 置’其中該橫向頂掣組主要係由一固定座、一頂銷、一内 、且件以及-彈簧所組成，其中該固定座具有—槽口朝向 刀庫的第H翻定座_設於該主轴的側面，該頂 麵係可活動的組設於該固定座的第1槽，制銷具有一 槽口朝向=第-凹槽的第二哺，且該第二凹槽槽口處向 ^有―％抵緣；該内_係組設於該第—凹槽，且對應 °亥％抵緣’避免賴滑脫於朗；該彈簧係容置於該 第-凹槽與第二凹槽之間，使該頂銷得以橫向活動。 .依據申1專利範圍第1項所述之加卫機之刀具自動交換襄 置，其中該炎臂第-端部係為雙又部，而具有一開口，該 15 1379731 ,_ Ί V 100年6月13日修正替換頁 開口可供橫向頂掣組通過。 - ,· 5.依據申請專利範圍第4項所述之加工機之刀具自動交換裝 置，其中該夾臂的雙叉部相對内側具有二凸部，該二凸部得 以夾持該刀把，該雙叉部相對外側具有二滾輪，該二滾輪 得受該主轴推抵。