专利名称：自动交换刀具结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及加工才几的换刀结构。
背景技术：
对于 一 自动加工机而言，自动换刀系统(即习称的ATC (Automatic Tool Changer))的设置有效减少工件装夹、测量和机床调整等时间，同时也减少了工 序之间的工件周转、搬运和存放时间，因此对于加工中心的生产效率具有显著 的提升作用。因而，自动换刀系统的换刀可靠性以及换刀速度直接影响到加工 中心的效率，上述条件可谓自动换刀系统在设计、选用来及评价上的主要指标。
前述的自动换刀系统通常包括一用来存放刀具的刀具库以及一可同时夹持 欲卸除的刀具与欲装设的刀具并使其位置相互转换的交换刀臂。在现有技术中， 所述的交换刀臂是普遍采取较为简易的机构设计；尤在所述的刀具夹持部分， 多采单侧开口的勾状夹扣部，利用简单的嵌卡结构使所述的勾状夹扣部与一刀 座卡固。此等设计最大的缺点即在于交换刀臂机构的稳定度不足，不仅刀具转 换动作未有精密控制的设计，且其简易勾状夹扣容易造成刀具松脱掉落，在安 全度以及可靠性上均有待改良；此外，前案的交换刀臂也无法完全相容目前业 界所使用的不同规格刀座(如日规、美规)。
因此，如何研发出一种自动交换刀具所用的交换刀臂，使其得以展现最高 度的稳定性、安全性以及产业利用性，即为本案实用新型设计人致力的所在。
发明内容
有鉴于上述的需要，本实用新型提供一种自动交换刀具结构；本实用新型 可达成的目的之一在于所述的交换刀具结构可稳定夹持刀座，在旋转移动之 间均不致产生松脱掉落的顾虑，而呈现高度的安全性。
本实用新型可达成的目的之二在于所述的交换刀具结构可配合市面不同 规格的刀座，具有极佳的适应性与利用性。本实用新型可达成的目的之三在于所述的交换刀具结构具有精密的机械 设计，使所述的刀臂在垂直移动，以及水平枢转的动作上均能精密稳定地执行， 从而提高所述的交换刀具结构的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是
一种自动交换刀具结构，其特征在于包括一组可上下相对滑移的固定平 台以及移动平台、 一固设在所述的固定平台上方，且与移动平台接触，可使所
的移动平台上方的齿轮传动装置以及一固设在所述的移动平台下方，可受所述 的齿轮传动装置传动而摆转的交换刀臂，所述的交换刀臂的两端各具有一夹爪 驱动装置以及一组可动力驱动的夹爪。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于凭 借以上的设计，可确保所述的交换刀臂在垂直位于与水平摆转时的精确度以及 稳定性，并且本实用新型以对向夹合的动作解决前案夹头夹持不稳与无法适应 不同规格刀具的缺点；因而实现一稳定、精确、安全且可靠的自动交换刀具结 构。
图1是本实用新型自动交换刀具结构的组合外观图； 图2是本实用新型自动交换刀具结构的立体分解图3本实用新型自动交换刀具结构的动作示意图，显示其油压机启动，使 所述的交换刀臂为垂直下移的动作；
图4是本实用新型交换刀臂夹爪的部分剖视图5是本实用新型交换刀臂夹爪的夹合动作示意图。
附图标记说明固定平台10;齿箱容置孔lll;第一滑杆容置孔112;第二 滑杆容置孔113;凹陷槽位114;穿孔115;平台油压缸13;驱动轴131;驱动 轴端132;移动平台20;传动齿箱211;驱动马达212;第一滑杆231;第二滑 杆232;感应器251; 252;交换刀臂30;臂体31;夹爪嵌槽311;油压缸嵌槽 312;油压缸32;驱动轴321;夹爪40;导块41;第一夹臂42;第一夹臂夹持 端421;第一夹臂支枢端422;第一夹臂导块连接孔423;第二夹臂43;第二夹 臂夹持端431;第二夹臂支枢端432;第二夹臂导块连接孔433。
具体实施方式
为实现上述的目的以及功效，本实用新型所采用的技术方式，是可以图1 至图5所示的机构为例，主要包括一组可上下相对滑移的固定平台IO以及移动
平台20、 一固设在所述的固定平台IO上方，且与移动平台20接触，可使所述 的移动平台20相对于所述的固定平台IO产生移动的平台驱动装置、 一固设在 所述的移动平台上方的齿轮传动装置以及一固设在所述的移动平台20下方，可 受所述的齿轮传动装置传动而摆转的交换刀臂30，所述的交换刀臂30的两端各 具有一夹爪驱动装置以及一组可动力驱动的夹爪40。
兹^^艮据本实施例将本实用新型的 一种具体实施方式
详述如下如第 一以及 图2所示者，是本实用新型自动交换刀具结构的组合外观图以及立体分解图； 所述的自动交换刀具结构具有一移动平台20，其上方固设有一传动齿箱211, 所述的传动齿箱211并包括一驱动马达212;所述的移动平台20上另固设有一 第一滑杆231以及一第二滑杆232，分别位于所述的移动平台20的两侧相对位 置。
前述移动平台20是配合位于其上方的一固定平台IO而设置，所述的固定 平台10具有复数穿孔，用来容置上述固设在所述的移动平台上的组件，此等复
容置孔111、 一第一滑杆容置孔112以及一第二滑杆容置孔113;凭借此等穿孔， 当所述的移动平台20与所述的固定平台IO为彼此靠合的位置时，所述的移动 平台20的上表面可与所述的固定平台10的下表面呈稳定贴合的状态。
此外，所述的固定平台10的上方另设有一油压缸座，其是包括一凹陷槽位 114以及所述的槽位中央的穿孔115;因此， 一油压缸13可组设在其上，而所 述的油压缸13的驱动轴端132进一步固设在所述的移动平台20的上方。
因此，上述的结构在常态状况下，是经由所述的油压缸驱动轴131的连结， ^L所述的移动平台20由下贴紧所述的固定平台10;而当所述的油压缸13启动 时，其驱动轴131通过所述的油压缸座之中央穿孔115将所述的移动平台20由 一与所述的固定平台IO贴合的常态位置垂直向下推动；此时，所述的移动平台 20上固设的第一滑杆231以及第二滑杆232，在前述所述的固定平台IO的第一 滑杆容置孔112以及一第二滑杆容置孔113的限位下稳定滑移，因确保所述的 移动平台20相对于所述的固定平台IO的为稳定的位移动作，停止在一预设的 下降位置，如图3所示者；反之，当所述的油压缸13以反向行程运作时，其驱动轴端132将所述的移动平台20牵引向上，使其再度向所述的固定平台10靠 合，回复常态位置。
并且，根据本实施例，所述的固定平台10与所述的移动平台20间可进一 步设有感应侦测装置；如图中可见，感应侦测装置为设置在所述的第二滑杆232 的两个感应器251、 252，所述的两个感应器251、 252是正交的设置，以精确侦 测所述的固定平台10与移动平台20的相对位移，并将所述的位移信息提供加 工机主机，而发挥一限位装置的功能，从而确保所述的交换刀具机构的运行更 为精准稳定。
在此配合图4以及图5,以就本实用新型提供的改良交换刀臂结构进行说明； 所述的交换刀臂主要包括一臂体31,所述的臂体31的上方是枢设在所述的移动 平台20的下.方，与所述的移动平台20的齿轮传动机构为机械连结，也即所述 的传动齿箱211可控制所述的臂体31为平行方向的旋转，此为交换刀具机构的 重要基本动作。所述的臂体31的两端并各设有嵌槽，以容置一夹爪40以及驱 动所述的夹爪40开合的驱动装置32。在本实施例中，所述的嵌槽由所述的臂体 的端侧向内可依序包括为一夹爪嵌槽311以及一油压缸嵌槽312;所述的油压缸 嵌槽312中容置一油压缸32, ^:所述的油压缸32的驱动轴321朝向所述的夹爪 嵌槽311， 一导块41固设在所述的油压缸32的驱动轴321前方。 一对夹臂分别 为第一夹臂42以及第二夹臂43,各夹臂42、 43的一端为夹持端421、 431，而 另一端为支枢端422、 432;各所述的支枢端422、 432上设有一导块连接孔423， 因此所述的第一夹臂42以及第二夹臂43以其支枢端422、 432交迭，使所述的 导块连接孔重合423,而得与所述的导块41枢接，并容置在所述的夹爪嵌槽311 中，形成一活动夹爪40。
经由上陈的结构，当所述的油压缸32为内缩的动作时，其驱动轴321牵引 所述的导块41连同所述的夹臂42、43向臂体31内部移动，而当所述的夹臂42、 43的支枢端422、 432受到所述的夹爪嵌槽311边缘的挡止时，各夹臂42、 43 向内偏摆，而使其夹持端421、 431相对靠合，而具夹持一刀座的功用，如图5 所示。
经由以上的说明，吾人应可了解本实用新型自动刀具交换结构在实际应用 于一加工机自动更换刀具作业时的动作方式当自动刀具交换系统启动，以更 换一加工机刀具时，位于所述的加工机与一刀具库之间的自动刀具交换结构首 先以其马达212驱动齿箱211中的齿轮带动所述的臂体31摆转，使所述的臂体31两端的夹爪40分别对应于所述的加工才几主轴下方的一刀具以及位于所述的刀 具库刀具出口的一刀具；此时启动所述的臂体31两端的夹爪油压缸32,使各所 述的夹爪40扣紧各所述的刀座；而后启动位于所述的固定平台IO上的油压缸 13，使其驱动轴端132在前述感应侦测装置251、 252的监控下，将所述的移动 平台20以垂直方向往下方推移，如此动作使前述的主轴刀具以及待换刀具同步 产生垂直方向的位移，而脱离原本的固定位置，直至到达一下降位置；再度以 传动齿箱驱动所述的臂体为一水平方向180度的摆转，此时，原本装设在主轴 的刀具与待换的刀具产生位置的对换，使得所述的待换刀具对应该加工机主轴 的下方，而原本装设在主轴的刀具现对应于刀具库的下方；此时所述的平台油 压缸13为反向行程的动作，凭借其驱动轴131的回缩，再度使所述的移动平台 20向上靠合在所述的固定平台10，因此固设在所述的固定平台IO下方的交换 刀臂30连同其两端所夹持的刀具也随之上升，而使待换刀具定位于所述的主轴， 且更换下来的刀具可定位于所述的刀库，而完成刀具的更换。 、
本实用新型的优点在于凭借以上的设计，可确保所述的交换刀臂在垂直位 于与水平摆转时的精确度以及稳定性，并且本实用新型以对向夹合的动作解决 前案夹头夹持不稳与无法适应不同规格刀具的缺点；因而实现一稳定、精确、 安全且可靠的自动交换刀具结构。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技 术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修 改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种自动交换刀具结构，其特征在于包括一组可上下相对滑移的固定平台以及移动平台、一固设在所述的固定平台上方，且与移动平台接触，可使所述的移动平台相对于所述的固定平台产生移动的平台驱动装置、一固设在所述的移动平台上方的齿轮传动装置以及一固设在所述的移动平台下方，可受所述的齿轮传动装置传动而摆转的交换刀臂，所述的交换刀臂的两端各具有一夹爪驱动装置以及一组可动力驱动的夹爪。
2. 根据权利要求1所述的自动交换刀具结构，其特征在于所述的平台驱动 装置以及所述的夹爪驱动装置为油压缸。
3. 根据权利要求1所述的自动交换刀具结构，其特征在于各所述的交换刀 臂的夹爪包括 一导块、第一夹臂以及一第二夹臂；所述的夹臂上各设一导块 连接孔使所述的第一夹臂以及第二夹臂可与所述的导块组合为所述的夹爪，在 所述的夹爪驱动装置的驱动下作开合的动作。
4. 根据权利要求1所述的自动交换刀具结构，其特征在于所述的移动平台 固设至少一杆体，且所述的固定平台在对应该杆体的位置设有一形状与所述的 杆体配合的穿孔，所述的杆体与穿孔配合滑移。
5. 根据权利要求1所述的自动交换刀具结构，其特征在于还包括一感应侦 测装置，用来侦测所述的固定平台与移动平台的相对位移。
专利摘要本实用新型是一种自动交换刀具结构，包括一组可上下相对滑移的固定平台以及移动平台、一固设在所述的固定平台上方，且与移动平台接触，可使所述的移动平台相对于所述的固定平台产生移动的平台驱动装置、一固设在所述的移动平台上方的齿轮传动装置以及一固设在所述的移动平台下方，可受所述的齿轮传动装置传动而摆转的交换刀臂，所述的交换刀臂的两端各具有一夹爪驱动装置以及一组可以动力驱动的夹爪；凭借以上的设计，可确保所述的交换刀臂在垂直位移在与水平摆转时的精确度以及稳定性。
文档编号B23Q3/155GK201231420SQ20082011765
公开日2009年5月6日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者吴启忠, 李月霞 申请人:凯柏精密机械股份有限公司