专利名称：切削中心机的刀臂主轴传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种切削中心机的刀臂主轴传动装置。
目前之换刀臂主轴控制之结构，其系于刀臂主轴之顶部设有一升降之压缸，藉以控制刀臂主轴之升降，刀臂主轴上另设有齿轮之结构，配合排齿推动以转动刀臂主轴，而其排齿则为压缸所推动，如此之刀臂主轴传动之结构，其压缸动作过程之动作速率视进油量保持一定速的形态，即未动作前之速率值为0，当一开始动作至结束动作前之速率均保持一定，无论行程之动作时间多长，其速率保持一定，因此由速率为0至保持一定速的瞬间起动或停止之时间均十分的短暂，因此就机械原理而言，其必然会产生相对的突震现象，如此相对的突振的现象，对于换刀系统而言，会有以下的缺失1、刀臂主轴之抓刀结构与刀具极易撞伤即当抓刀结构到达抓刀点时，其到达的速率甚高，突然停止，依机械的惯性，抓刀结构会保持惯性向前之速率，并向刀具撞击，不但损及刀具，更损伤抓刀结构之形状，长时间下来，其抓刀结构之形状无法确实与刀具吻合，对抓刀的稳定度有极为不良之影响，而使刀具于运送换刀的过程中，有落刀的现象，倘刀具由抓刀结构不慎脱落时，刀具本身无论系撞击机台或机台上的工件，均会造成损坏，相对的机台及工件亦会有损伤，故有改良的必要。
2、有脱刀之危险除有前述之脱刀状况外，当抓刀结构到达对刀点时，抓刀结构之开口方向与换刀行程方向相同，抓刀部突然停止，而抓刀部内之刀具则保持同一速率惯性运动，极易因而脱刀，而发生如前所述不必要的结构损坏。
3、循环速度缓慢由于前述因高速率所产生的缺点，故一般之换刀系统于换刀的过程中，均会略为降低速度，以减缓各构件因惯性及突然停止或启动之动作而发生不必要的碰撞或脱落，然而因该速度的降低，而使换刀的循环速度减慢，自然降低整体加工速率，一般约要3-4秒钟，甚至更久，对于目前市场竞争越趋激烈的现实状况，实有改良其效率的必要。
目前有业者为改良该换刀刀臂主轴传动结构，其运动方式系以凸轮之结构予以带动，而其凸轮传动装置，必须配合高精准度之凸轮带动，其精准度越高，制作及维护上之成本即相形提高，更因制作维修上之不易，使用维修的成本自然偏高，实非一般国内中小企业所能承担，故亦有改良的必要。
本创作人有鉴于此，为使换刀刀臂主轴之传动结构行程动作更为顺畅，感应效应更为灵敏确实，乃开发出一种符合上述条件之本创作一种切削中心机的刀臂主轴传动装置。
本实用新型的目的在于提供一种切削中心机的刀臂主轴传动装置，刀臂主轴臂外部设有感应装置与转臂装置，其刀臂主轴与感应装置相对设感应块、导块与感应器，以提高刀臂主轴动作时，对于行程控制感应更为确实灵敏，转动刀臂主轴之转臂装置内相对设有缓冲装置与调整栓，以提高对整体换刀刀臂主轴于换刀时之行程控制使之更为确实顺畅方便。
本实用新型的技术方案是一种切削中心机的刀臂主轴传动装置，其中，换刀系统包括有一升降压缸经活塞之塞杆连接一回转接头与刀臂主轴连接带动，而刀臂主轴之外部另接设有感应装置与转臂装置，其特征在于感应装置外部具有一感应室，其感应室与升降压缸间设有一间隔座，其间隔座表面上供回转接头穿过处两侧设有让块槽，而回转接头顶端部相对设有止降块；感应装置顶部处另设有两组感应器，共分别为原点感应器与松刀夹刀感应器，而于回转接头上相异度夹角度各以螺帽固定有一原点感应块与松刀夹刀感应块，回转接头至刀臂主轴间另设有一外部顶、底缘各具有导缘之导块，而于刀臂主轴之升起或降下之行程末端各设有回升感应器与降低感应器，其感应器各具有触动杆配合回位簧，使触动杆端保持伸入感应室内，而其触动杆另端设有一微动开关，以配合触动杆与导块相互导靠作动；
而于感应装置底部设有转臂装置之传动箱，其刀臂主轴穿过其中，而其传动箱之侧方设有两平行之压缸，而其压缸分别推动传动箱内之排齿，以分别啮合刀臂主轴之啮齿部，而其控制刀臂主轴松、夹刀转动行程之排齿两端各具有一缓冲装置，而控制刀臂主轴换刀行程之排齿之推出端设有缓冲装置，而其排齿相对各缓冲装置处各设有缓冲槽，而其于缓冲槽底另设有一圆径较小的定簧端，以配合缓冲装置之装置，而其缓冲装置具有一体径与各缓冲槽内径相当之缓冲体，缓冲体一侧轴向设有一让槽，以供一止栓之头部容入，以作为缓冲体突出排齿之缓冲行程限止，止栓则锁入排齿端部固定，而其缓冲体之内径处相对定簧端设有一容簧槽，以供顶撑簧顶撑于定簧端与容簧槽间，而于缓冲体之容簧槽内径收束端另设有一凸形之定簧块，以套定于顶撑簧之端部，而其容簧槽收束端形成一小径之止逆部并于止逆部另端收束成一小口径之通孔；而缓冲体外径处设有一溢槽，其溢槽于缓冲槽内之端部深度较深，而另端之深度渐浅，至与缓冲体之外径齐平为止，以配合作为缓冲时缓冲槽内溢出至传动箱内之液压油流量控制；而传动箱上相对各缓冲装置处各设有一调整栓，并于调整栓外露于传动箱之杆体部份螺设有一螺帽，以顶止住缓冲装置；另于传动箱相对于排齿行程末端处，另设有一组上升感应器，其感应器具有一可伸入传动箱内之触动杆，配合一回位簧以保持触动杆伸入传动箱之长度及推制之力量，而其触动杆之另端设有一微动开关，以配合排齿移至行程末时可相互顶动感应，而排齿相对端配合设有导缘以利顺利导引触动。
本实用新型的效果是1、确保相关构件的完整藉由前述各缓冲装置40之设置，使刀臂主轴13于各行程之始、末点时，其速度最小，如此当到达抓刀点时其正好经缓冲装置40缓冲停止速度至静止，并无机械惯性产生，刀臂主轴13上之结构与刀具间不致有因惯性相互撞击之可能，刀具与相对之结构自无相互损伤之可能，保持刀具之完整性，更不致破坏刀臂主轴13相关结构之形状以保抓刀之稳定度，降低刀具于运送换刀的过程中落刀的现象，即可避免因刀具掉落时发生的危险及物件的损坏。
2、各行程均无因惯性运动而脱刀之可能前述抓刀相关构件的形状不被破坏，自可减少掉刀之机会，而于渐快渐慢的行程控制中，将惯性运动之影响程度降至最低，更不致造成发生惯性运动，而造成有脱刀的现象，必可免除掉刀的缺点。
3、循环速度增加由前述之分析，本创作于各行程之中间速率可予以适当的提高，可将各行程的动作时间略为缩短，每一行程均缩短时间的状态下，使整体换刀循环的动作时间亦相对减少，约减少到1.5-2.5秒的时间，时间可确实的缩短，相对提高整体加工的效率，以相对减少时间的成本，增加市场的竞争力，符合经济的需求。
4、制作及维修成本较凸轮式习知传动装置为低，更易于制作藉该缓冲装置40的设计，使本创作之刀臂主轴13可达到前述类似凸轮式传动装置表现出的运动形态，功效上实与该凸轮式传动习知高价位设备产品相仿，而该缓冲装置40设置上依目前国内之技术应可达成，不需由国外进口，制作上自较该凸轮式之结构简易，维修上亦可以国内技术为之，无需仰赖国外，故在制作及维修的成本上低于国外进口的产品，符合国内中小企业之需求。
5、感应确实其配合感应装置20于刀臂主轴13外部确实感应，可将刀臂主轴13之运动确实感应，不致有间接感应之误差累积，可提高感应之准确性。
6、缓冲确实其缓冲装置40之动作过程，其以缓冲装置40缓冲体41上之渐深溢槽414之设计，使其可确实的配合调整栓47动作进行缓冲，而达到使用上之稳定性与安全性要求。
为能进一步了解本创作之结构，特征及其目的，兹以如后之较佳实施例附以图式详细说明如后
图1系本创作之整体实施平面图。
图2系本创作之整体配合内部示意图。
图3系本创作之缓冲装置图。
图4系本创作之缓冲装置动作示意图。
图5系换刀动作示意图。
请配合参阅
图1、2、3所示，本创作之换刀系统结构包括有一升降压缸10经活塞11之塞杆110连接一回转接头12与刀臂主轴13连接带动，而刀臂主轴13之外部另接设有感应装置20与转臂装置30，其特征在于刀臂主轴13与感应装置20、转臂装置30间之相对结构配合设置。
其中，感应装置20外部具有一中空圆柱状之感应室200，其感应室200与升降压缸10间设有一间隔座21，其间隔座21表面上供回转接头12穿过处两侧设有让块槽210，而回转接头12顶端部相对设有止降块120，使止降块120对准让块槽210时，即可穿过间隔座21，而当刀臂主轴13升起后，即止降块120穿过让块槽210后，其刀臂主轴13即可转动至止降块120与让块槽210相错之位置，如此其回转接头12与刀臂主轴13即为卡制住不致下降，如此于换刀系统关闭时，拉持刀臂主轴13升起之升降压缸10动力不在时，其仍可配合卡制定位，不致使刀臂方轴13有下坠的现象，以便下一次再行启动时，立即启动之勿需先回升后再行动作。
感应装置20顶部处另设有两组感应器22、23，其分别为原点感应器22与松刀夹刀感应器23，而于回转接头12上相异60度夹角度各以螺帽固定有一原点感应块121与松刀夹刀感应块122，以配合前述之感应器22、23感应刀臂主轴13转动之动作角度，而其回转接头12至刀臂主轴13间另设有一外部顶、底缘各具有导缘140之导块14，而于刀臂主轴13之升起或降下之行程末端各设有回升感应器24与降低感应器25，其回升感应器24、降低感应器25各具有触动杆240、250配合回位簧241、251，使触动杆240、250端保持伸入感应室200内之形态，而其触动杆240、250另端设有一微动开关242、252，以配合触动杆240、250与导块14相互导靠作动，使触动杆240、250可与微动开关242、252分别作动，以使刀臂主轴13之行程控制可确实的被控制。
而于感应装置20底部设有转臂装置30之传动箱300，其刀臂主轴13穿过其中，而其传动箱300之侧方设有两平行之压缸31、32，而其压缸31、32分别推动传动箱300内之排齿33、34，以分别啮合刀臂主轴13之啮齿部130，而其控制刀臂主轴13松、夹刀转动行程之排齿33两端各具有一缓冲装置40，而控制刀臂主轴13换刀行程之排齿34之推出端设有缓冲装置40，而其排齿33、34相对各缓冲装置40处各设有缓冲槽330、340，而其于缓冲槽330、340底另设有一圆径较小的定簧端331、341，以配合缓冲装置40之装置，而其缓冲装置40主要具有一体径与各缓冲槽330、340内径相当之缓冲体41、缓冲体41一侧轴向设有一让槽410，以供一止栓42之头部容入，以作为缓冲体41突出排齿33、34之缓冲行程限止，止栓42则锁入排齿33、34端部固定，而其缓冲体41之内径处相对定簧端331、341设有一容簧槽411，以供顶撑簧42顶撑于定簧端331、341与容簧槽411间，而于缓冲体41之容簧槽411内径收束端另设有一凸形之定簧块44，以套定于顶撑簧43之端部，而其容簧槽411收束端形成一小径之止逆部412并于止逆部412另端收束成一小口径之通孔413，以供于传动箱300内之液压油可与缓冲装置40之缓冲体41内部相互流通，而其止逆部412内另设有止逆簧45以顶持住止逆体46，配合常态封止住通孔413。
而缓冲体41外径处设有一溢槽414，其溢槽414于缓冲槽330内之端部深度较深，而另端之深度渐浅，至与缓冲体41之外径齐平为止，以配合作为缓冲时缓冲槽330内溢出至传动箱300内之液压油流量控制。
而传动箱300上相对各缓冲装置40处各设有一调整栓47，并于调整栓47外露于传动箱300之杆体部份螺设有一螺帽48，以顶止住缓冲装置40。
另于传动箱300相对排齿34行程末端处，另设有一组上升感应器35，其感应器35主要具有一可伸入传动箱300内之触动杆350，配合一回位簧351以保持触动杆350伸入传动箱300之长度及推制之力量，而其触动杆350之另端设有一微动开关352，以配合排齿34移至行程末时可相互顶动感应，而排齿34相对端可配合设有导缘342以利顺利导引触动。
藉由上述之结构可确实执行换刀之作业，其中，缓冲装置40之动作，当两组排齿33、34动作行程之末端时，请配合图4所示，其缓冲装置40之缓冲体41端部开始与调整栓47接触时，缓冲体41向缓冲槽330、340内收缩，使缓冲槽330、340内部之空间变小，原于缓冲槽330、340内之液压油由溢槽414与缓冲槽330、340间之空隙流至传动箱300内，同时压缩顶撑簧43，开始进行缓冲，当排齿33、34越接近行程之末端时，其缓冲体41越深入各缓冲槽330、340内，而溢槽414与缓冲槽330、340间之空隙越形狭小，即缓冲槽330、340内流至传动箱300内之液压油流量变小，使缓冲体41与传动箱300行进方向相反之运动速度越形缓慢，同时排齿33、34相对受到缓冲之反作用力，当缓冲体41越形深入缓冲槽330、340内，其缓冲力量越大，以提高缓冲之效果，使排齿33、34之移动速度成为一弧形之曲线分布，不致有任何突震之现象。
整体配合感应缓冲动作更为确实而方便，如图5所示，其刀臂主轴13于动作之原点A上时，其回转接头12之原点感应块121与原点感应器22感应，同时，导块14与回升感应器24触动感应，当开始作动夹刀时，排齿33立即作动，并配合缓冲装置40予以缓冲，使排齿33作动刀臂主轴13不致有突震之现象，待松刀、夹刀感应块122与松刀夹刀感应器23予以相对后，到达松刀、夹刀点B时，其止降块120正对让块槽210，升降压缸10即行下降刀臂主轴13，至导块14触及降低感应器25到达下降点C后，升降压缸10即行停止，啮齿部130脱离排齿33并与另一排齿34啮合作动，使刀臂主轴13再行转动180度至对准点D，待排齿34与上升感应器35触及时，其升降压缸10立即回升到达松刀、夹刀点B。导块14与回升感应器24感应，啮齿部130再行与排齿33啮合，并与另一排齿34脱离，而排齿33即行回动，带动刀臂主轴13回转至原点A，原点感应块121与原点感应器22相互感应时，同时排齿33配合另一组缓冲装置40予以缓冲，而达到整体适当缓冲之效果，更具有确实感应之功效。
权利要求1.一种切削中心机的刀臂主轴传动装置，其中，换刀系统包括有一升降压缸经活塞之塞杆连接一回转接头与刀臂主轴连接带动，而刀臂主轴之外部另接设有感应装置与转臂装置，其特征在于感应装置外部具有一感应室，其感应室与升降压缸间设有一间隔座，其间隔座表面上供回转接头穿过处两侧设有让块槽，而回转接头顶端部相对设有止降块；感应装置顶部处另设有两组感应器，共分别为原点感应器与松刀夹刀感应器，而于回转接头上相异度夹角度各以螺帽固定有一原点感应块与松刀夹刀感应块，回转接头至刀臂主轴间另设有一外部顶、底缘各具有导缘之导块，而于刀臂主轴之升起或降下之行程末端各设有回升感应器与降低感应器，其感应器各具有触动杆配合回位簧，使触动杆端保持伸入感应室内，而其触动杆另端设有一微动开关，以配合触动杆与导块相互导靠作动；而于感应装置底部设有转臂装置之传动箱，其刀臂主轴穿过其中，而其传动箱之侧方设有两平行之压缸，而其压缸分别推动传动箱内之排齿，以分别啮合刀臂主轴之啮齿部，而其控制刀臂主轴松、夹刀转动行程之排齿两端各具有一缓冲装置，而控制刀臂主轴换刀行程之排齿之推出端设有缓冲装置，而其排齿相对各缓冲装置处各设有缓冲槽，而其于缓冲槽底另设有一圆径较小的定簧端，以配合缓冲装置之装置，而其缓冲装置具有一体径与各缓冲槽内径相当之缓冲体，缓冲体一侧轴向设有一让槽，以供一止栓之头部容入，以作为缓冲体突出排齿之缓冲行程限止，止栓则锁入排齿端部固定，而其缓冲体之内径处相对定簧端设有一容簧槽，以供顶撑簧顶撑于定簧端与容簧槽间，而于缓冲体之容簧槽内径收束端另设有一凸形之定簧块，以套定于顶撑簧之端部，而其容簧槽收束端形成一小径之止逆部并于止逆部另端收束成一小口径之通孔；而缓冲体外径处设有一溢槽，其溢槽于缓冲槽内之端部深度较深，而另端之深度渐浅，至与缓冲体之外径齐平为止，以配合作为缓冲时缓冲槽内溢出至传动箱内之液压油流量控制；而传动箱上相对各缓冲装置处各设有一调整栓，并于调整栓外露于传动箱之杆体部份螺设有一螺帽，以顶止住缓冲装置；另于传动箱相对于排齿行程末端处，另设有一组上升感应器，其感应器具有一可伸入传动箱内之触动杆，配合一回位簧以保持触动杆伸入传动箱之长度及推制之力量，而其触动杆之另端设有一微动开关，以配合排齿移至行程末时可相互顶动感应，而排齿相对端配合设有导缘以利顺利导引触动。
专利摘要一种切削中心机的刀臂主轴传动装置,其刀臂主轴顶部设升降压缸,刀臂主轴外部分别设有感应装置与转臂装置,其刀臂主轴与感应装置相对设感应块、导块与感应器,使刀臂主轴于转动之原点或行程之末端时,均可感应传出讯号,藉以进行下一步骤作业或停止动作,而其刀臂主轴与转臂主轴装置设啮齿部与传动箱,传动箱设两组压缸与排齿,并于排齿上相对传动箱壁面上,设有缓冲装置与调整栓。
文档编号B23Q5/32GK2301290SQ9722605
公开日1998年12月23日 申请日期1997年9月12日 优先权日1997年9月12日
发明者孙何为 申请人:孙何为