加工机的换刀装置的换刀臂的制作方法

本发明涉及加工机技术领域，特别是指一种换刀时不会产生撞击噪音及可确实锁刀的加工机的换刀装置的换刀臂。

背景技术：

自动换刀系统用以更换加工机的主轴上的刀具，供进行下一阶段的加工作业。该自动换刀系统设有一换刀臂，其两端分别设有一用以结合刀具的结合部，且该换刀臂对应各结合部设有一抵刀杆，借以将刀具抵紧于结合部中以避免刀具掉落。

请参阅中国台湾第m517046号『自动换刀系统之无声换刀臂结构』新型专利（以下简称习知案），该习知案可解决换刀臂在换刀时因顶刀爪被刀具撞击而产生的噪音问题，及主轴因撞击而容易发生精度降低的问题，该习知案却仍存有以下的问题：

一、当其弹簧弹性疲乏时，轴杆第一端的抵块仍有无法完全收入至不会与刀具碰撞的位置，而仍有碰撞刀具而产生噪音的问题，及致加工主轴精度降低的情形发生。

二、轴杆第二端呈点的方式与顶销件的锥段抵靠，该轴杆第二端极易被磨损而使整体顶刀爪的长度略减，当顶销件推动轴杆朝结合部位移时，抵块便无法确实的到达原始设计时应到达的位置，因此，抵压于刀具上的力量便会降低，刀具在快速转动换刀的过程，有可能发生刀具掉落的情形。

三、顶销件被弹簧向上推顶，利用锥段推动轴杆朝结合部位移时，弹簧构成轴杆位移时的阻力，致抵块施加于刀具上的力量降低，刀具在快速转动换刀的过程，有可能发生刀具掉落的情形，且容易使弹簧发生弹性疲乏的情形。

四、当弹簧发生弹性疲乏，另一弹簧又构成轴杆朝结合部位移时的阻力，顶销件便无法推动轴杆确实的到达预定的位置，致抵块施加于刀具上的力量大大的降低，刀具在快速转动换刀的过程，刀具掉落的机率，则大大的提高，致整个加工作业的效率降低。

上述习知案的诸多缺点，乃有待加以改良。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种加工机的换刀装置的换刀臂，让换刀臂在进行换刀时，不会发生碰撞噪音及影响主轴精度的情形。

本发明的次要目的在于提供一种加工机的换刀装置的换刀臂，让换刀臂在进行换刀时，具备双重的锁刀力，确保换刀臂不会发生刀具掉落的情形。

基于此，本发明主要采用下列技术手段，来实现上述目的。

一种加工机的换刀装置的换刀臂，包括位于两侧的两臂部，各臂部具有一结合部，各结合部有一开口，两开口的方向呈相反，各臂部设有一可横向位移的抵刀杆，及一可纵向弹性位移的纵向位移块，各抵刀杆的一端有一可与所对应的抵刀杆一起连动的横向位移块，该纵向位移块与横向位移块相互崁合于一起，使纵向位移块可在横向位移块中上下位移，纵向位移块与横向位移块间具有多个抵接表面，各抵接表面呈相互平行的斜面接触，各纵向位移块上下位移的同时，可借多个抵接表面的牵引而令各横向位移块朝结合部方向靠近或离开，借此，乃可使各抵刀杆的另一端可确实进入结合部内部的设定位置，确实抵压进入结合部中的刀具而使刀具不会掉落，或可确实离开结合部的内部而使换刀时不会与进入结合部内部的刀具发生碰撞。

进一步，各抵刀杆上套设有一第一弹簧，该第一弹簧的两端分别抵靠在臂部及抵刀杆之间，抵刀杆受纵向位置块的推使而朝所对应的结合部位移时，第一弹簧会施予其弹性作用力于抵刀杆上，使抵刀杆对刀具具有双重的抵压力量。

进一步，该抵刀杆呈一长杆状，其一端具有一抵块而位于其对应的结合部，其另一端与横向位移块锁固于一起，各抵刀杆置于其对应的臂部，各臂部中具有一贯通至结合部的通道，邻近于结合部的通道端具有一通孔，各抵刀杆装设于通道中，并使抵块位于通孔外侧，通道对应于横向位移块处形成有一第二容室，该横向位移块可在第二容室中作横向往复位移。

进一步，该横向位移块形成有一上下贯通的第一斜槽，第一斜槽的邻侧形成一相互连通的缺口，缺口贯穿至横向位移块外侧边，第一斜槽的宽度大于缺口，第一斜槽的侧面形成为第一斜面，与第一斜槽相邻的横向位移块外侧面形成为第二斜面，第一斜面与第二斜面相互平行；该纵向位移块的顶端形成一向上凸起的顶销，纵向位移块的一侧形成一第一滑动部，另一侧形成一第二滑动部，第一滑动部与第二滑动部相对的两侧面间各形成一第二斜槽，第一滑动部与第二滑动部相对的两侧面各形成一第三斜面及一第四斜面，第三斜面与第四斜面呈相互平行，且亦与横向位移块的第一斜面、第二斜面呈相互平行；该第一滑动部崁入于横向位移块的第一斜槽中而使抵刀杆与纵向位移块连接于一起而可连动，该第三斜面则贴靠于第一斜面，该第二斜面则贴靠于第四斜面。

进一步，该纵向位移块的内部自底面形成一向上贯通的沉孔，一第二弹簧置入于沉孔中，该纵向位移块及第二弹簧收纳于一保护筒中，该保护筒固定于所对应臂部的第二容室的下方，臂部上端面对应第二容室则设有一穿孔，使各顶销自臂部的穿孔穿出。

进一步，抵刀杆的外表面形成有一阶级缘，第一弹簧的一端抵靠于该阶级缘，抵刀杆置于臂部中，各臂部中具有一贯通至结合部的通道，邻近于结合部的通道端具有一通孔，抵刀杆装设于通道中，并使抵块位于通孔外侧，通道对应于第一弹簧处形成有一第一容室，该第一弹簧的另一端抵靠于第一容室的侧壁面而可在第一容室中张缩。

进一步，该换刀臂结合固定于一换刀装置的驱动轴上。

采用上述技术手段后，本发明通过两臂部结构设计，该换刀臂的中间位置结合固定于一换刀装置的驱动轴上，该驱动轴可带动换刀臂转动或上下位移，换刀臂以驱动轴为中心区隔为两端等长、对称的臂部，各臂部具有一结合部，各结合部有一开口，两开口的方向呈相反，各臂部设有一可横向位移的抵刀杆，及一可纵向弹性位移的纵向位移块，各抵刀杆的一端有一横向位移块而可与抵刀杆一起连动，该纵向位移块与横向位移块相互崁合于一起，使纵向位移块可在横向位移块中上下位移，纵向位移块与横向位移块间具有多个抵接表面，各抵接表面呈相互平行的斜面接触，从而各纵向位移块上下位移的同时，可借多个抵接表面的牵引而令横向位移块朝结合部方向靠近或离开，借此，乃可使各抵刀杆的另一端可确实进入结合部内部的设定位置，确实抵压进入结合部中的刀具而使刀具不会掉落，或可确实离开结合部的内部而使换刀时不会与进入结合部内部的刀具发生碰撞。

除此之外，各抵刀杆上套设有一第一弹簧，该第一弹簧的两端分别抵靠在臂部及抵刀杆之间，当抵刀杆受纵向位置块的推使而朝所对应的结合部位移时，第一弹簧会施予其弹性作用力于抵刀杆上，使抵刀杆对刀具具有双重的抵压力量。

附图说明

图1为换刀装置的换刀臂未下降的示意图。

图2为换刀装置的换刀臂下降的示意图。

图3为本发明的立体分解图。

图4为本发明的组装立体图。

图5为本发明纵向位移块、横向位移块的放大图。

图6为本发明纵向位移块、横向位移块的结合示意图。

图7、图8为图4a-a处的局部剖面动作图。

【符号说明】

10刀库

101刀具

20换刀装置

21驱动轴

22抵靠部

30主轴

301刀具

40换刀臂

401臂部

41结合部

42开口

43通孔

44通道

45第一容室

451侧壁面

46第二容室

47穿孔

48底板

481贯孔

50抵刀杆

51抵块

52阶级缘

53第一弹簧

54横向位移块

541第一斜面

542第二斜面

543缺口

544第一斜槽

545螺柱

60纵推件

61纵向位移块

611第一滑动部

612第二滑动部

613第三斜面

614第四斜面

615第二斜槽

616顶销

617沉孔

62第二弹簧

63保护筒。

具体实施方式

为能对本发明的特征与其特点有更进一步的了解与认同，兹列举以下实施例并配合图式说明如下：

请参阅图1、图2所示，为本发明一较佳实施例所提供的一种加工机的换刀装置20的换刀臂40，换刀臂40结合固定于换刀装置20的驱动轴21，该驱动轴21可驱动换刀臂40旋转，以其两端的结合部41，供刀库10上的刀具101及主轴30上的刀具301置入，驱动轴21并可上下升降，将两刀具101、301向下拔出，及旋转交换刀具位置后再上升，将两刀具101、301分别插入刀库10及主轴30上，使主轴30可继续进行下一阶段的加工作业。

请再参阅图3至图6所示，本实施例的换刀臂40概呈一长型的扁平体，其中间位置与换刀装置20的驱动轴21结合固定，其中间位置的两侧各构成一等长、对称的臂部401，各臂部401的末端各设有一具有开口42的结合部41，两开口42的方向呈相反；各臂部401装设有一可横向位移的抵刀杆50及一可驱使抵刀杆50往复位移的纵推件60，其中，该抵刀杆50呈一长杆状，其一端具有一抵块51而位于其对应的结合部41，其另一端与一横向位移块54以螺柱545锁固于一起，其于外表面形成有一阶级缘52，抵刀杆50上套设有一第一弹簧53，第一弹簧53的一端抵靠于该阶级缘52；各抵刀杆50置于其对应的臂部401中，各臂部401中具有一贯通至结合部42的通道44，邻近于结合部42的通道44端具有一通孔43，抵刀杆50装设于通道44中，并使抵块51位于通孔43外侧，通道44对应于第一弹簧53处形成有一第一容室45，通道44对应于横向位移块54处形成有一第二容室46，该横向位移块54可在第二容室46中作横向往复位移，该第一弹簧53的另一端抵靠于第一容室45的侧壁面451而可在第一容室45中张缩。

该横向位移块54形成有一上下贯通的第一斜槽544，第一斜槽544的邻侧形成一相互连通的缺口543，缺口543贯穿至横向位移块54外侧边，第一斜槽544的宽度大于缺口543，第一斜槽544的侧面形成为一第一斜面541，与第一斜槽544相邻的横向位移块54外侧面形成为一第二斜面542，第一斜面541与第二斜面542相互平行。

该纵推件60至少包括一纵向位移块61及一第二弹簧62，该纵向位移块61的顶端形成一向上凸起的顶销616，纵向位移块61的一侧形成一第一滑动部611，另一侧形成一第二滑动部612，第一滑动部611与第二滑动部612相对的两侧面间各形成一第二斜槽615，第一滑动部611与第二滑动部612相对的两侧面各形成一第三斜面613及一第四斜面614，第三斜面613与第四斜面614呈相互平行，且亦与横向位移块54的第一斜面541、第二斜面542呈相互平行，纵向位移块61的内部形成一自底面向上贯通的沉孔617，沉孔617可供该第二弹簧62置入于其中，该纵向位移块61及第二弹簧62可收纳于一保护筒63中，该保护筒63可固定于所对应臂部401的第二容室46的下方，并同时使顶销616穿出臂部401的穿孔47，各保护筒63是以一具有一通孔481的底板48由下向上螺锁固定于所对应的臂部401底面，而将保护筒63固定于臂部401底部，及同时将位于通道44中的抵刀杆50予以盖封，该第一滑动部611乃会崁入于横向位移块54的第一斜槽544中而使抵刀杆50与纵向位移块61连接于一起而可连动，该第三斜面613则贴靠于第一斜面541，该第二斜面542则贴靠于第四斜面614。

所以，上述即为本发明一较佳实施例所提供的一种加工机的换刀装置的换刀臂40的各部构件及其组装方式的介绍，接着再将其使用特点介绍如下：

请继续参阅图5至图8所示并搭配参阅图1、图2所示，本实施例的换刀臂40结合固定于换刀装置20的驱动轴21上，该驱动轴21于换刀前或换刀时，其将换刀臂40往上拉引，该换刀臂40的各臂部401凸出的顶销616乃受到换刀装置20底部的抵靠部22的压抵，而使各纵向位移块61向下位移，并同时压缩其第二弹簧62而使第二弹簧62蓄积一股弹性作用力，且各横向位移块54的第一斜面541乃受到第一滑动部611的第三斜面613的推使而使各抵刀杆50朝驱动轴21方向位移，使各抵块51不伸入于所对应的结合部41的开口42中，而该第一弹簧53则受到抵刀杆50的阶级缘52压缩亦蓄积一股弹性作用力，借此，换刀臂40转动进行换刀时，刀库10的刀具101及主轴30的刀具301在进入结合部41的开口42时，两刀具101、301乃不会与各抵块51发生碰撞，且因此不会有碰撞的噪音产生；当驱动杆21向下位移而进行拔刀的动作时，于两顶销616脱离抵靠部22的瞬间，各第二弹簧62乃借其弹性作用力将纵向位移块61向上推起，各纵向位移块61的第四斜面614则推使横向位移块54的第二斜面542，令各抵刀杆50朝其对应的结合部41方向位移，并进入结合部41的开口42中而抵靠于刀具101、301上，借此以抵紧各刀具101、301，而各第一弹簧53在其对应的抵刀杆50朝结合部41位移的同时，借其弹性作用力，亦对其抵刀杆50施以一相同方向的推抵力量，使各抵刀杆50加诸于刀具101、301上的力量具有双重的抵顶力，借此，以确保换刀臂40在进行高速拔刀后的换刀动作时，在高速转动下不会有掉刀的情形发生，当换刀臂40完成拔刀后的换刀动作后，乃须向上位移至原来的位置而进行插刀的动作，当两顶销616又受到抵靠部22的压抵时，各纵向位移块61乃向下位移，又将各抵刀杆50拉回至不进入各结合部41的开口42中的位置，同时又压缩其第二弹簧62而使第二弹簧62蓄积一股弹性作用力，及第一弹簧53又受到抵刀杆50的阶级缘52压缩亦蓄积一股弹性作用力，换刀臂40则再转动而回复至准备的位置，以等待下一次的换刀作业。

以上所揭，仅为本发明所提供的较佳实施例而已，并非用以限制本发明的实施范围，凡本领域的技术人员根据本发明所为的均等变化，皆应属本发明所涵盖的范围。