CNC综合加工机油压同动换刀系统的制作方法

本发明涉及一种加工机，特别是涉及一种cnc综合加工机油压同动换刀系统。

背景技术：

参阅图1、2，一种现有的cnc综合加工机的自动换刀装置，包括一个主轴单元11、一个换刀单元12、一个打刀单元13，及一个刀库单元14，所述主轴单元11具有一个用于夹持一个刀具10的夹持部111，及一个于受撞击后而连动使所述夹持部111松脱所述刀具10的撞击部112，所述换刀单元12具有一个马达121、一个受所述马达121连动的凸轮组122、一个受所述凸轮组122连动的摇臂组123、一个受所述摇臂组123连动而上下移动的滑动轴124，及一个设置于所述滑动轴124底部并能够作回转运动的换刀臂125，所述打刀单元13具有一个受所述摇臂组123连动的输油模组131，及一个连接所述输油模组131并通过所述输油模组131所输送的油的动力而对所述撞击部112撞击的伸缩模组132。

当需要进行换刀作业时，以所述马达121带动所述凸轮组122运转，并通过所述摇臂组123连动所述换刀臂125回转，使所述换刀臂125的两端刚好对所述夹持部111的刀具10以及所述刀库单元14内的刀具进行夹持，接着所述摇臂组123连动所述输油模组131输出油而使所述伸缩模组132对所述撞击部112撞击而松开所述刀具10，所述摇臂组123接着连动所述滑动轴124下移后，所述换刀臂125回转180度，于两个刀具10交换位置后，再以所述滑动轴124带动所述换刀臂125上移，使两个刀具10分别进入所述刀库单元14及所述夹持部111后，使所述夹持部111对新的刀具10夹持固定，以完成整个换刀作业。

然而，前述的cnc综合加工机的自动换刀装置虽然具备自动换刀功能，但是所述凸轮组122及所述摇臂组123在连动时的传动过程繁锁，影响传动效率，机械的稳定性也不佳，因此，另有申请人进一步开发一个cnc综合加工机同动换刀装置以解决上述问题。

参阅图3、4，所述cnc综合加工机同动换刀装置已公开于中国台湾公开号码第200948531号专利，包括一个主轴单元15、一个换刀单元16，及一个打刀单元17，所述主轴单元15具有一个用于夹持一个刀具18的夹持部151，及一个于受撞击后而连动使所述夹持部151松脱所述刀具18的撞击部152，所述换刀单元16具有一个马达161、一个受所述马达161连动的凸轮组162、一个受所述凸轮组162连动的摇臂组163、一个受所述摇臂组163连动而上下移动的滑动轴164，及一个设置于所述滑动轴164底部并能够作回转运动的换刀臂165，所述打刀单元17具有一个受所述马达161连动的油压泵171，及一个连接所述油压泵171并通过所述油压泵171所输送的油的动力而对所述撞击部152撞击的伸缩模组172。

进行松刀时，通过所述马达161直接连动所述油压泵171，就能驱使所述伸缩模组172运作，由于不需由所述摇臂组163连动，因此所述摇臂组163就能简化设计，只用来连动所述滑动轴164。

然而，虽然所述cnc综合加工机同动换刀装置已解决前述所述现有的cnc综合加工机的自动换刀装置的传动效率不佳的问题，但是通过所述马达161直接连动所述油压泵171时，所述油压泵171有时会因为转速不够，使得油压及油速不够，而使所述伸缩模组172的撞击力道不足，导致松刀不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的是在提供一种克服背景技术所述至少一个缺点的cnc综合加工机油压同动换刀系统。

本发明cnc综合加工机油压同动换刀系统，包含换刀单元、主轴单元、打刀单元，及驱动单元，所述换刀单元包括换刀壳、设置于所述换刀壳内的凸轮组、受所述凸轮组连动的摇臂、沿换刀轴线延伸并受所述摇臂连动而沿平行所述换刀轴线的上下方向往复移动的滑动轴，及设置于所述滑动轴下端并能够绕所述换刀轴线转动的换刀臂，所述主轴单元包括主轴座、沿平行所述换刀轴线的主轴线延伸并能够绕所述主轴线转动地设置于所述主轴座的主轴本体，及设置于所述主轴座且用于连动所述主轴本体转动的主轴马达组，所述主轴本体具有位于底部并适用于夹持刀具的夹持部，及相反所述夹持部并于受到撞击时连动使所述夹持部松脱所述刀具的撞击部，所述打刀单元包括设置于所述主轴座上方的打刀座，及设置于所述打刀座并能够伸缩地用来撞击所述撞击部的打刀压缸组，所述驱动单元包括设置于所述换刀壳上方并用来连动所述凸轮组的驱动马达、受所述驱动马达带动的增速轮组、受所述增速轮组带动并以转速大于所述驱动马达的转速运作的油压泵，及连接于所述油压泵及所述打刀压缸组间的油压组，所述油压组用于将油压泵运作所输出的油送至所述打刀压缸组以驱使所述打刀压缸组伸长而撞击所述撞击部进而使所述夹持部松脱所述刀具。

本发明所述cnc综合加工机油压同动换刀系统，所述增速轮组具有受所述驱动马达连动的大径轮、直径小于所述大径轮且设置并连动所述油压泵的小径轮，及环绕并与所述大径轮及所述小径轮连动的轮带。

本发明所述cnc综合加工机油压同动换刀系统，所述驱动马达具有能够受控制而转动的驱动杆，及位于所述驱动杆及所述凸轮组间并用来减速以连动所述凸轮组的减速机，所述驱动杆具有朝下延伸并能够转动地连动所述减速机的下驱动段，及相反所述下驱动段并朝上延伸以连动所述大径轮的上驱动段。

本发明所述cnc综合加工机油压同动换刀系统，所述油压组具有连接所述油压泵的进油管、连通所述进油管的蓄压阀、连接所述打刀压缸组的出油管，及连接所述进油管、所述蓄压阀、所述出油管并能够切换导通状态的电磁阀，所述电磁阀于所述蓄压阀于累积至预定压力后，能够受控制而将所述蓄压阀的油输出至所述出油管，以使油送至所述打刀压缸组以驱使所述打刀压缸组撞击所述撞击部。

本发明的有益效果在于：通过所述增速轮组的设置，使所述油压泵能提供更大的输出以确保所述打刀压缸组能稳定撞击所述撞击部而完成松刀作业。

附图说明

图1是一个现有的cnc综合加工机的自动换刀装置的一个局部剖视图；

图2是所述现有的cnc综合加工机的自动换刀装置的一个不完整的剖视示意图；

图3是一个已公开的cnc综合加工机同动换刀装置的一个局部剖视图；

图4是所述已公开的cnc综合加工机同动换刀装置的一个不完整的局部剖视图；

图5是本发明cnc综合加工机油压同动换刀系统的一个实施例的一个立体图；

图6是所述实施例于另一个视角的一个立体图；

图7是所述实施例的一个俯视图；

图8是所述实施例的一个换刀单元及部份的一个驱动单元的立体分解图；

图9是所述实施例的一个主轴单元、一个打刀单元及另一个部份的所述驱动单元的立体图；及

图10是所述实施例的所述主轴单元、所述打刀单元及另一个部份的所述驱动单元于另一个视角的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图5、6、7，本发明cnc综合加工机油压同动换刀系统的一个实施例，包含一个换刀单元2、一个主轴单元3、一个打刀单元4、一个驱动单元5，及一个控制单元(图未示)。

参阅图5、6、8，所述换刀单元2包括一个换刀壳21、一个设置于所述换刀壳21内的凸轮组22、一个受所述凸轮组22连动的摇臂23、一个沿一个换刀轴线l1延伸并受所述摇臂23连动而沿一个平行所述换刀轴线l1的上下方向z往复移动的滑动轴24，及一个设置于所述滑动轴24下端并能够绕所述换刀轴线l1转动的换刀臂25。要说明的是，所述换刀臂25的两相反端是分别能够用来夹持两个刀具9。

参阅图5、9、10，所述主轴单元3包括一个主轴座31、一个沿一个平行所述换刀轴线l1的主轴线l2延伸并能够绕所述主轴线l2转动地设置于所述主轴座31的主轴本体32，及一个设置于所述主轴座31且用于连动所述主轴本体32转动的主轴马达组33。

参阅图6、9、10，所述主轴本体32具有一个位于底部并适用于夹持其中一个刀具9的夹持部321，及一个相反所述夹持部321并于受到撞击时连动使所述夹持部321松脱所述刀具9的撞击部322。要说明的是，以撞击的方式进行松刀是本领域中常见的技术，因此在此不再进一步说明原理。

所述打刀单元4包括一个设置于所述主轴座31上方的打刀座41，及一个设置于所述打刀座41并能够伸缩地用来撞击所述撞击部322的打刀压缸组42。要说明的是，所述打刀压缸组42为单纯的压缸，压缸的伸缩原理为相同技术领域的人员能够轻易理解，因此本案中只针对加压后伸长的部分进行说明，省略收缩时的细节。

参阅图5、6、8，所述驱动单元5包括一个设置于所述换刀壳21上方并用来连动所述凸轮组22的驱动马达51、一个受所述驱动马达51带动的增速轮组52、一个受所述增速轮组52带动并以转速大于所述驱动马达51的转速运作的油压泵53，及一个连接于所述油压泵53及所述打刀压缸组42间的油压组54，所述油压组54用于将油压泵53运作所输出的油送至所述打刀压缸组42以驱使所述打刀压缸组42伸长而撞击所述撞击部322进而使所述夹持部321松脱所述刀具9。

参阅图8，所述驱动马达51具有一个能够受控制而转动的驱动杆511，及一个位于所述驱动杆511及所述凸轮组22间并用来减速以连动所述凸轮组22的减速机514，所述驱动杆511具有一个朝下延伸并能够转动地连动所述减速机514的下驱动段512，及一个相反所述下驱动段512并朝上延伸的上驱动段513。

所述增速轮组52具有一个受所述驱动马达51的所述上驱动段513连动的大径轮521、一个直径小于所述大径轮521且设置并连动所述油压泵53的小径轮522，及一个环绕并与所述大径轮521及所述小径轮522连动的轮带523。

参阅图6、9、10，所述油压组54具有一个连接所述油压泵53的进油管541、一个连通所述进油管541的蓄压阀542、一个连接所述打刀压缸组42的出油管543，及一个连接所述进油管541、所述蓄压阀542、所述出油管543并能够切换导通状态的电磁阀544，所述电磁阀544于所述蓄压阀542累积至一个预定压力后，能够受控制而将所述蓄压阀542的油输出至所述出油管543，以使油送至所述打刀压缸组42以驱使所述打刀压缸组42伸长而撞击所述撞击部322。

所述控制单元电连接所述主轴马达组33、所述驱动马达51及所述电磁阀544，并能够依不同状况驱使所述主轴马达组33、所述驱动马达51及所述电磁阀544运作。

参阅图6，当所述cnc综合加工机油压同动换刀系统不需换刀时，所述刀具9受到所述主轴本体32的所述夹持部321的夹持，所述控制单元就能驱使所述主轴马达组33带动所述主轴本体32及所述刀具9转动，且驱使所述驱动马达51停止运作以及驱使所述电磁阀544不导通，此时所述打刀压缸组42缩回而不撞击所述主轴本体32的所述撞击部322，而能以所述刀具9对一个待加工件(图未示)进行加工。

参阅图6、8、10，当所述cnc综合加工机油压同动换刀系统需要换刀时，所述控制单元驱使所述主轴马达组33停止运作，此时所述刀具9不再转动。

接着驱使所述驱动马达51转动，使所述驱动杆511的所述下驱动段512连动所述减速机514以低速连动所述凸轮组22转动，并连动所述摇臂23、所述滑动轴24及所述换刀臂25运作，使所述换刀臂25的两端分别在所述夹持部321及一个刀库(图未示)的下方转动。

对于所述换刀臂25的其中一端而言，动作即为旋转至所述夹持部321下方，再上升至能夹持所述刀具9的高度，在此过程中，所述驱动马达51的转动会使所述驱动杆511的所述上驱动段513连动所述大径轮521转动，接着通过所述轮带523连动所述小径轮522以更快的转动速度连动所述油压泵53输出油，进而通过所述进油管541而于所述蓄压阀542建立油压，直到累积至所述预定压力。

接着所述控制单元驱使所述电磁阀544导通，使累积至所述预定压力的油通过所述出油管543而进入所述打刀压缸组42，并使所述打刀压缸组42伸长并撞击所述主轴本体32的所述撞击部322，以使所述夹持部321松开而完成松刀作业，此时所述刀具9不再受到夹持而由相对应的所述换刀臂25的一端带动朝下移动，并转动至所述刀库的一侧后，朝上移动而将换下来的所述刀具9安装于所述刀库内。

在将旧的所述刀具9从所述夹持部321取出并移动至所述刀库的过程中，所述换刀臂25的其中另一端是用来将新的刀具9自所述刀库中取出并移动至所述夹持部321进行安装，如此一来，就能同步更换旧的所述刀具9及新的所述刀具9。

通过所述控制单元依不同状况驱使所述驱动马达51及所述电磁阀544运作，使所述换刀臂25的移动时序及所述打刀压缸组42的伸长时间能相互配合，因此能达到同动换刀的效果，而不会因为不同元件要分阶段运作而造成时间浪费。

此外，由于所述增速轮组52的设置，通过所述大径轮521及所述小径轮522的直径比，能够使所述油压泵53能够有比所述驱动马达51更快的运转速度来提供油的输出，于本实施例中，所述油压泵53能以至少多一倍的输出流量对所述蓄压阀542建立油压，进而使所述打刀压缸组42撞击所述撞击部322的动作更为稳定。

综上所述，通过所述增速轮组52的设置，使所述油压泵53能提供更大的输出以确保所述打刀压缸组42能稳定撞击所述撞击部322而完成松刀作业，所以确实能达成本发明的目的。