换刀装置及具有其的雕刻机的制作方法

本发明涉及刀库技术领域，具体而言，涉及一种换刀装置及具有其的雕刻机。

背景技术：

目前，在雕刻机的换刀装置进行调试和维修过程中，需要人工凭感觉对刀，常会出现刀柄的中心轴和主轴锥孔的中心线不同轴的情况，此时夹持刀柄的刀架和刀盘都会受到较大的作用力，易导致刀盘和刀夹发生结构损坏，影响换刀装置的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种换刀装置及具有其的雕刻机，以解决现有技术中换刀装置易发生结构损坏而影响使用寿命的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种换刀装置，包括：驱动轴组件，驱动轴组件包括驱动轴及设置在驱动轴上的锁止结构，驱动轴用于带动锁止结构转动；刀盘组件，刀盘组件包括传动轴和套设在传动轴上的配合结构，锁止结构与配合结构相配合，以使驱动轴带动传动轴间歇转动；其中，配合结构包括多个槽轮结构，锁止结构上设置有限位凸起，各槽轮结构上具有用于与限位凸起相配合的限位凹部，限位凸起沿限位凹部可滑动地设置，以使锁止结构通过限位凸起与限位凹部之间的配合从槽轮结构内脱离。

进一步地，锁止结构包括锁止本体，具有用于安装限位凸起的安装凹槽；弹性件，设置在安装凹槽内，弹性件的两端分别与限位凸起和安装凹槽的槽壁抵接，弹性件向限位凸起施加弹性力，以使限位凸起在安装凹槽内可运动地设置。

进一步地，安装凹槽的槽口为圆形，限位凸起为球体。

进一步地，限位凹部为槽状结构，至少部分球体的球面伸入槽状结构内，以使球体在槽状结构内滑动。

进一步地，槽状结构的延伸方向与槽轮结构的转动方向相一致。

进一步地，槽状结构的横截面呈弧形、或矩形、或v形或u形。

进一步地，限位凹部为两段，两段限位凹部沿槽轮结构的转动方向间隔设置，槽轮结构上还具有配合凹部，两段限位凹部通过配合凹部连接，配合凹部为球形槽，当限位凸起进入球形槽内时，换刀装置处于停歇工位。

进一步地，各段限位凹部均延伸至槽轮结构的端面上，两段限位凹部的长度一致。

进一步地，球形槽的最大槽宽大于槽状结构的槽宽。

根据本发明的另一方面，提供了一种雕刻机，雕刻机包括换刀装置；其中，换刀装置为上述的换刀装置。

应用本发明的技术方案，换刀装置包括驱动轴组件和刀盘组件。其中，驱动轴组件包括驱动轴及设置在驱动轴上的锁止结构，驱动轴用于带动锁止结构转动。刀盘组件包括传动轴和套设在传动轴上的配合结构，锁止结构与配合结构相配合，以使驱动轴带动传动轴间歇转动。其中，配合结构包括多个槽轮结构，锁止结构上设置有限位凸起，各槽轮结构上具有用于与限位凸起相配合的限位凹部，限位凸起沿限位凹部可滑动地设置，以使锁止结构通过限位凸起与限位凹部之间的配合从槽轮结构内脱离。这样，在换刀装置进行换刀过程中，当刀轴与被夹设在刀盘组件上的刀柄不对心时，即刀轴的中心轴线与刀柄的中心轴线不同轴时，设置在锁止结构上的限位凸起可沿着槽轮结构上的限位凹部内滑动，以使锁止结构通过限位凸起与限位凹部之间的配合从槽轮结构内脱离，进而使得驱动轴组件与刀盘组件分离，不会出现驱动轴与槽轮结构之间发生结构干涉导致驱动轴无法转动，甚至刀盘组件被损坏的现象，进而解决了现有技术中换刀装置易发生结构损坏而影响使用寿命的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的换刀装置的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1中的换刀装置的a处放大示意图；以及

图3示出了图1中的换刀装置的b处放大示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、驱动轴组件；11、驱动轴；12、锁止结构；121、限位凸起；122、锁止本体；122a、安装凹槽；20、刀盘组件；21、传动轴；22、槽轮结构；221、配合凹部；222、限位凹部；23、刀盘；24、刀架；30、驱动装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中换刀装置易发生结构损坏而影响使用寿命的问题，本申请提供了一种换刀装置及具有其的雕刻机。

如图1所示，换刀装置包括驱动轴组件10及刀盘组件20。其中，驱动轴组件10包括驱动轴11及设置在驱动轴11上的锁止结构12，驱动轴11用于带动锁止结构12转动。刀盘组件20包括传动轴21和套设在传动轴21上的配合结构，锁止结构12与配合结构相配合，以使驱动轴11带动传动轴21间歇转动。其中，配合结构包括多个槽轮结构22，锁止结构12上设置有限位凸起121，各槽轮结构22上具有用于与限位凸起121相配合的限位凹部222，限位凸起121沿限位凹部222可滑动地设置，以使锁止结构12通过限位凸起121与限位凹部222之间的配合从槽轮结构22内脱离。

应用本实施例的技术方案，在换刀装置进行换刀过程中，当刀轴与被夹设在刀盘组件20上的刀柄不对心时，即刀轴的中心轴线与刀柄的中心轴线不同轴时，设置在锁止结构12上的限位凸起121可沿着槽轮结构22上的限位凹部222内滑动，以使锁止结构12通过限位凸起121与限位凹部222之间的配合从槽轮结构22内脱离，进而使得驱动轴组件10与刀盘组件20分离，不会出现驱动轴11与槽轮结构22之间发生结构干涉导致驱动轴11无法转动，甚至刀盘组件20被损坏的现象，进而解决了现有技术中换刀装置易发生结构损坏而影响使用寿命的问题。

如图2所示，锁止结构12包括锁止本体122和弹性件。其中，锁止本体122具有用于安装限位凸起121的安装凹槽122a。弹性件设置在安装凹槽122a内，弹性件的两端分别与限位凸起121和安装凹槽122a的槽壁抵接，弹性件向限位凸起121施加弹性力，以使限位凸起121在安装凹槽122a内可运动地设置。这样，上述设置使得限位凸起121与限位凹部222之间的相对运动既包括滑动，也存在滚动，以减小限位凸起121与限位凹部222之间的摩擦力，减少限位凸起121及限位凹部222的结构磨损，延长了换刀装置的使用寿命。

具体地，刀盘组件20还包括套设在传动轴上的刀盘23及多个用于夹持刀柄的刀架24.其中，驱动轴11与传动轴21通过多个槽轮结构22构成间歇传动配合，多个刀架24沿刀盘23的周向间隔设置，多个槽轮结构22与多个刀架24一一对应地设置，且驱动装置30驱动传动轴21旋转一周的间歇次数与槽轮结构22(刀架24)的个数相同。当换刀装置处于停歇工位时，设置在锁止结构12上的限位凸起121伸入设置在槽轮结构22上的限位凹部222内，以进行换刀操作，当刀轴与刀柄不同心时，锁止结构12的限位凸起121沿着槽轮结构22的限位凹部222内滑动，以使锁止结构12与槽轮结构22分离，进而使得二者不会发生运动干涉，以保证驱动轴11的正常运转；若刀轴与刀柄之间对心，限位凸起121在限位凹部222内滑动，以使驱动轴11带动刀盘组件20运动至下一个工位。

可选地，弹性件为弹簧。

如图2所示，安装凹槽122a的槽口为圆形，限位凸起121为球体。这样，在限位凸起121伸入限位凹部222且相对于限位凹部222进行运动时，上述设置能够减小限位凸起121与限位凹部222之间的摩擦力，延长换刀装置的使用寿命，也降低换刀装置的振动及运行噪声。

需要说明的是，限位凸起121的结构不限于此。可选地，限位凸起121为具有球形面的柱状结构，具有球形面的一端从安装凹槽122a的槽口穿出，柱状结构的另一端与弹性件抵接，以使限位凸起121相对于安装凹槽122a可伸缩地运动，也使得限位凸起121能够相对于安装凹槽122a转动。

如图1至图3所示，限位凹部222为槽状结构，至少部分球体的球面伸入槽状结构内，以使球体在槽状结构内滑动。这样，上述结构的结构简单，容易加工、实现，降低了加工成本。同时，保证槽轮结构22的结构可靠性，以提升换刀装置的运行可靠性。

如图1至图3所示，槽状结构的延伸方向与槽轮结构22的转动方向相一致。具体地，在换刀装置运行过程中，驱动轴11的转动方向与传动轴21的转动方向相反，槽轮结构22的转动方向与传动轴21的转动方向一致。上述设置保证限位凸起121在槽状结构内的运动更加顺畅，也使得槽轮结构22的受力更加稳定，延长刀盘组件20的使用寿命。

可选地，槽状结构的横截面呈弧形、或矩形、或v形或u形。在本实施例中，槽状结构的横截面呈弧形。这样，上述设置使得球体在槽状结构内的滑动更加顺畅，平稳，二者之间的接触表面为弧形面，以减小球体在槽状结构内滑动过程中产生的振动及噪声。

如图1和图3所示，限位凹部222为两段，两段限位凹部222沿槽轮结构22的转动方向间隔设置，槽轮结构22上还具有配合凹部221，两段限位凹部222通过配合凹部221连接，配合凹部221为球形槽，当限位凸起121进入球形槽内时，换刀装置处于停歇工位。这样，当限位凸起121进入球形槽内时，驱动轴11完成一圈转动后，限位凸起121进入球形槽内，以实现球形槽对限位凸起121及驱动轴11的定位，驱动轴11停止预设时间后继续转动，以使得驱动轴11带动刀盘组件20运动至下一工位。

具体地，限位凸起121先滑入一段限位凹部222内，并沿着该段限位凹部222滑动至球形槽内，在该位置处，球形槽对驱动轴11进行定位，驱动轴11停止预设时间后继续转动，以使限位凸起121滑入另一段限位凹部222内，并沿着该段限位凹部222滑动并从槽轮结构22上脱出。之后，驱动轴11停顿预设时间后继续运转，以带动刀盘组件20转动，使得多个槽轮结构22沿预设方向转动。

在本实施例中，各段限位凹部222均延伸至槽轮结构22的端面上，两段限位凹部222的长度一致。具体地，球形槽位于两段限位凹部222的连接处，即球形槽位于槽轮结构22的弧形面的中间位置处，两个端面分别位于弧形面的两侧，一段限位凹部222延伸至一个端面上，另一个限位凹部222延伸至另一个端面上，且两个限位凹部222通过球形槽连接。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

如图1至图3所示，球形槽的最大槽宽大于槽状结构的槽宽。具体地，当换刀装置处于停歇工位(进行换刀)时，限位凸起121从一段限位凹部222滑动在球形槽内后，限位凸起121伸出安装凹槽122a的体积变大，即部分限位凸起121又从安装凹槽122a内伸出；限位凸起121从球形槽滑动至另一段限位凹部222内后，部分限位凸起121回缩至安装凹槽122a内。其中，若发生刀轴与刀柄不对心的情况，限位凸起121能够在限位凹部222内滑动，以使锁止结构12与槽轮结构22分离，进而使得二者不会发生运动干涉，以保证驱动轴11的正常运转。

本申请还提供了一种雕刻机(未示出)，雕刻机包括换刀装置。其中，换刀装置为上述的换刀装置。可选地，本实施例中的雕刻机主要用于加工定制衣柜的门板。

在本实施例中，雕刻机包括两个换刀装置，两个换刀装置呈左右对称，刀轴上下、左右移动可实现自动换刀。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

在换刀装置进行换刀过程中，当刀轴与被夹设在刀盘组件上的刀柄不对心时，即刀轴的中心轴线与刀柄的中心轴线不同轴时，设置在锁止结构上的限位凸起可沿着槽轮结构上的限位凹部内滑动，以使锁止结构通过限位凸起与限位凹部之间的配合从槽轮结构内脱离，进而使得驱动轴组件与刀盘组件分离，不会出现驱动轴与槽轮结构之间发生结构干涉导致驱动轴无法转动，甚至刀盘组件被损坏的现象，进而解决了现有技术中换刀装置易发生结构损坏而影响使用寿命的问题。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。