雕刻机换刀机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于板料雕刻设备设计制造领域，具体涉及一种雕刻机换刀机构。
【背景技术】
[0002]本发明涉及的雕刻机主要用于加工木地板、装饰板等家装板材上的纹路，这种装饰性的纹路为了达到艺术性的效果，其构图一般较为复杂，线条粗细不均，并且没有明显的规律。这类板材的雕刻一般采用数控系统控制的雕刻机进行加工，然而为了加工出不同形状及宽度的线条，在雕刻过程中，雕刻机机头一般需要进行多次换刀，因此雕刻机还必须配备刀库用于存放各种不同规格的刀具。现有技术中，雕刻机的刀库仅仅只是象征性的在雕刻机台面的旁侧设置若干刀架，然后将刀具放在刀架上，每次换刀时，雕刻机机头都必须移动到台面旁侧的刀架位置处，换刀完成后再移回之前的工位继续进行雕刻，这样严重影响了雕刻机的加工效率。另外，在刀具数量较多的情况下，每个刀具对应的坐标位置都不一样，会增加数控系统的编程难度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能够实现快速换刀且成本相对较低的雕刻机换刀装置。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:一种雕刻机换刀机构，包括用于装夹刀具并驱动其旋转的机头，以及用于存放刀具的刀库，所述刀库包括间歇式转动设置的转盘，所述转盘的转轴与机头的主轴平行，所述转盘上沿周向均匀间隔设置有多个卡爪，所述刀具分别卡固于卡爪内，且各刀具的轴线与机头的主轴平行，所述转盘整体沿垂直于机头主轴的方向往复运动设置，所述机头沿自身轴线方向往复运动设置。
[0005]本发明的技术效果在于:转盘整体朝机头所在方向运动能够将卡爪及刀具主动输送至机头位置处；同时，处转盘间歇转动能够调整不同的卡爪与机头正对，整个换刀过程基本由刀库自身完成，机头只需完成简单的进刀、退刀动作即可，极大提高了雕刻机的加工效率。
【附图说明】
[0006]图1是本发明的立体结构示意图；
[0007]图2是本发明的仰视图；
[0008]图3是本发明的转盘安装结构示意图；
[0009]图4是本发明的槽轮机构示意图；
[0010]图5是本发明的机头安装结构示意图；
[0011]图6是本发明的卡爪及刀具结构示意图；
[0012]图7是本发明实施例的俯视图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种雕刻机换刀机构，包括用于装夹刀具32并驱动其旋转的机头20，以及用于存放刀具32的刀库，所述刀库包括间歇式转动设置的转盘30，所述转盘30的转轴33与机头20的主轴平行，所述转盘30上沿周向均匀间隔设置有多个卡爪31，所述刀具32分别卡固于卡爪31内，且各刀具32的轴线与机头20的主轴平行，所述转盘30整体沿垂直于机头20主轴的方向往复运动设置，所述机头20沿自身轴线方向往复运动设置。当然，上述各动作均有相应的驱动机构进行驱动，驱动机构的选择可以结合设备需求及制造成本等多方面因素进行考量；其中转盘30的间歇式转动可以直接采用步进电机来实现，也可以采用普通电机驱动，然后通过槽轮机构或其他类似传动机构将电机的连续转动转换为间歇式转动；而机头20和转盘30的往复运动则可以通过气缸或丝杆螺母机构进行驱动。
[0014]进一步的，如图7所示，所述机头20和刀库均安装在滑座10上，所述滑座10在平行与待雕刻板面a的平面内可沿任意方向滑动，所述机头20的主轴与待雕刻板面a垂直。
[0015]以上所述的“滑座10在平行与待雕刻板面a的平面内可沿任意方向滑动”是指滑座10相对于待雕刻板面a的滑动，主要用来实现刀具32的走刀动作，该动作一般通过两个平行于待雕刻板面a的相互交叉的滑动动作来实现，其原理与十字滑轨相类似，而雕刻机的型号种类众多，其走刀机构主要可分为三类，即:一、走刀动作完全由滑座10实现；二、走刀动作完全由待雕刻板材自身实现，或者说由固定待雕刻板材的底座实现；三、走刀动作由滑座10和待雕刻板材之间的配合来实现，即滑座10完成其中一个滑动动作，待雕刻板材完成另一个滑动动作。但不论采用上述何种走刀机构，都能够适用于本发明的上述技术方案，前段所述技术方案的技术效果在于:将刀库与机头20共同安装在滑座10上，在走刀的过程中，刀库能够与机头20随动，进而能够加快换刀速度。
[0016]另外，如图5所示，作为本发明的优选方案，机头通过两条轨道18与滑座构成滑动配合，并采用丝杠螺母机构19进行转动，丝杠螺母机构19由伺服电机17驱动。
[0017]优选的，如图1、3所示，所述滑座10上设有与机头20轴线方向垂直的滑轨12，所述滑轨12上设有与之构成滑动配合的滑块14，所述转盘30通过转轴33转动设置在滑块14上，所述滑块14上还设有电机15，所述电机15的动力输出端设有减速器16，如图4所示，该减速器16的输出轴与所述转轴33通过槽轮机构331构成间歇传动配合，且转轴33旋转一周的间歇次数与卡爪31的个数相同。
[0018]优选的，如图6所示，所述卡爪31是由弹性材料制成的钳状结构，具体包括两条钳臂31a、31b，两钳臂31a、31b根部连为一体式结构，两钳臂31a、31b之间形成用于卡固刀具32的卡槽311，所述卡槽311呈收口状，卡槽311前部是与刀具32的圆柱状刀柄相吻合的圆弧形；所述卡槽311的槽口朝向转盘30外侧；当转盘30处于停歇工位时，始终有一个卡爪31的卡槽311正对机头20所在方向，且该卡爪31内的刀具32与机头20之间的轴心连线与所述滑轨12的布设方向平行。
[0019]进一步的，所述刀具32的圆柱状刀柄上设有环形槽321，所述卡爪31的圆弧形槽壁上设有弧形凸条312，所述弧形凸条312与所述环形槽321咬合用于刀具32的轴向限位。
[0020]优选的，如图1、2所示，所述转盘30设有两组，所述滑座10上设有两悬臂11，所述两转盘30分别设置在两悬臂11上，所述两悬臂11侧呈V型布置，所述机头20位于两悬臂11之间，所述滑轨12设置在悬臂11上，所述悬臂11上还设有用于驱动滑块14做往复运动的气缸13，所述气缸13的缸体与悬臂11固接，气缸13的活塞杆与滑块14固接。[0021 ] 如图7所示的本发明的一个实施例，该实施例中的雕刻机走刀动作完全又滑座10来完成，其中滑座10滑动设置在横梁L2上，横梁L2横跨在待雕刻板面a的两侧，并与机座上的滑轨LI构成滑动配合，由于刀库安装在滑座10上，因此滑座10在任何坐标位置时都可以随时进行换刀，其换刀具体过程如下:
[0022]换刀前，闲置卡爪31正对机头20上的刀具32，此时转盘30整体向机头20所在方向移动，直至卡爪31卡在刀具32上，然后机头20松开刀具32，同时机头20向上动作；此时，若所需刀具32就在该转盘30上，则转盘30旋转；若所需刀具32在另一转盘30上，则该转盘30撤回，另一转盘30向机头20方向运动，同时旋转选刀，直至所需刀具32与机头20正对；最后，机头20向下动作并将所需刀具32装夹固定，转盘30撤回，完成换刀。
[0023]上述整个换刀过程都是由雕刻机数控系统自动控制，无需人工操作。
【主权项】
1.一种雕刻机换刀机构，包括用于装夹刀具(32)并驱动其旋转的机头(20)，以及用于存放刀具(32)的刀库，其特征在于:所述刀库包括间歇式转动设置的转盘(30)，所述转盘(30)的转轴(33)与机头(20)的主轴平行，所述转盘(30)上沿周向均匀间隔设置有多个卡爪(31)，所述刀具(32)分别卡固于卡爪(31)内，且各刀具(32)的轴线与机头(20)的主轴平行，所述转盘(30)整体沿垂直于机头(20)主轴的方向往复运动设置，所述机头(20)沿自身轴线方向往复运动设置。2.根据权利要求1所述的换刀机构，其特征在于:所述机头(20)和刀库均安装在滑座(10)上，所述滑座(10)在平行与待雕刻板面(a)的平面内可沿任意方向滑动，所述机头(20)的主轴与待雕刻板面(a)垂直。3.根据权利要求2所述的雕刻机换刀机构，其特征在于:所述滑座(10)上设有与机头(20)轴线方向垂直的滑轨(12)，所述滑轨(12)上设有与之构成滑动配合的滑块(14)，所述转盘(30)通过转轴(33)转动设置在滑块(14)上，所述滑块(14)上还设有电机(15)，所述电机(15)的动力输出端设有减速器(16)，该减速器(16)的输出轴与所述转轴(33)通过槽轮机构(331)构成间歇传动配合，且转轴(33)旋转一周的间歇次数与卡爪(31)的个数相同。4.根据权利要求3所述的雕刻机换刀机构，其特征在于:所述卡爪(31)是由弹性材料制成的钳状结构，具体包括两条钳臂(31a、31b)，两钳臂(31a、31b)根部连为一体式结构，两钳臂(31a、31b)之间形成用于卡固刀具(32)的卡槽(311)，所述卡槽(311)呈收口状，卡槽(311)前部是与刀具(32)的圆柱状刀柄相吻合的圆弧形；所述卡槽(311)的槽口朝向转盘(30)外侧；当转盘(30)处于停歇工位时，始终有一个卡爪(31)的卡槽(311)正对机头(20)所在方向，且该卡爪(31)内的刀具(32)与机头(20)之间的轴心连线与所述滑轨(12)的布设方向平行。5.根据权利要求4所述的雕刻机换刀机构，其特征在于:所述刀具(32)的圆柱状刀柄上设有环形槽(321)，所述卡爪(31)的圆弧形槽壁上设有弧形凸条(312)，所述弧形凸条(312)与所述环形槽(321)咬合用于刀具(32)的轴向限位。6.根据权利要求5所述的雕刻机换刀机构，其特征在于:所述转盘(30)设有两组，所述滑座(10)上设有两悬臂(11)，所述两转盘(30)分别设置在两悬臂(11)上，所述两悬臂(11)侧呈V型布置，所述机头(20)位于两悬臂(11)之间，所述滑轨(12)设置在悬臂(11)上，所述悬臂(11)上还设有用于驱动滑块(14)做往复运动的气缸(13)，所述气缸(13)的缸体与悬臂(11)固接，气缸(13)的活塞杆与滑块(14)固接。
【专利摘要】本发明属于板料雕刻设备设计制造领域，具体涉及一种雕刻机换刀机构，包括用于装夹刀具并驱动其旋转的机头，以及用于存放刀具的刀库，所述刀库包括间歇式转动设置的转盘，所述转盘上沿周向均匀间隔设置有多个卡爪，所述刀具分别卡固于卡爪内，所述转盘整体沿垂直于机头轴线的方向往复运动设置，所述机头沿自身轴线方向往复运动设置。本发明的转盘整体朝机头所在方向运动能够将卡爪及刀具主动输送至机头位置处；同时，处转盘间歇转动能够调整不同的卡爪与机头正对，整个换刀过程基本由刀库自身完成，机头只需完成简单的进刀、退刀动作即可，极大提高了雕刻机的加工效率。
【IPC分类】B44B3/06
【公开号】CN105059035
【申请号】CN201510497793
【发明人】罗群, 罗亮
【申请人】安徽同兴科技发展有限责任公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月13日