[发明专利]联动式刀库换刀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种换刀装置，尤指一种工作快速稳定、耐用的换刀装置。

背景技术

传统的刀库换刀模式是一旋转刀盘由一分度器驱动以转动预定角度至定位，然后主轴降下其鼻端的夹爪以抓取刀具后，再继续下降使得夹爪被向外推开；当夹爪被推开，其根部所配置的扭力弹簧即变形储存一弹性势能；当主轴再升起时，原本被外推的夹爪由弹性势能驱动复归原位。由以上所述，扭力弹簧的作用力为驱动夹爪复位摆动的主要作用力。

然而此种机构具有以下缺点：

1、当扭力弹簧在不断的作动后，其容易产生弹性疲劳甚至断裂，进而在主轴快速上升、下降的过程中无法迅速复位至预定位置，因此造成换刀速度无法提高，影响换刀的效率；此外在扭力弹簧疲劳时，每次换刀动作时会使夹爪的同位度不同，导致夹爪与主轴间的对位产生误差。

2、扭力弹簧因需负载大的作用力，所以每次作动所产生的磨擦及夹爪与主轴间的误差，都会造成明显的噪音。

Brother公司设计一种夹爪摆动机构，请参阅图1a，其仍以一扭力弹簧11作为驱动力的来源。夹爪(刀具夹臂)12上配置有一中空圆管13且内置有一钢珠14与弹簧15的组合，一刀库16一侧具有一行程轨迹面17对应钢珠14；其次一夹爪滚轮18配置在夹爪12一端，且一具有预定轨迹的导板19配置在主轴头座20上与夹爪滚轮18接触。

请参阅图1b，当主轴头座20向下降，则夹爪滚轮18沿导板19表面的轨迹移动，而且中空圆管13摆动使钢珠沿行程轨迹面17移动；此时夹爪12摆动以远离主轴头座20的端部。

因为Brother公司的设计以其他构件间的匹配来使得各机件间的相对运动更准确，所以可解决传统扭力弹簧机构易造成对位误差的缺失；但是扭力弹簧因具较大负载而易疲劳的问题未获解决。

请参阅图2a，一种换刀装置(例如中国台湾专利M320455号或Faunc公司设计)是一刀库21搭配一枢轴27可摆动的枢设在机座22上；主轴头座23上配置具有轨道24的导板25；刀库21上配置有滚轮26且嵌入轨道24内。

请参阅图2b，当主轴头座23上、下位移，滚轮26可以沿着轨道24移动，同时带动整个刀库21摆动，从而使得夹爪28能接近/远离主轴头座23的端部以执行换刀动作。

上述的结构是利用滚轮26嵌入轨道24内，且利用轨道24的形状来限制及改变刀座21摆动角度；其可克服图1a所示结构的扭力弹簧易于疲劳的缺失，但由于整个刀库21在每次换刀时皆需摆动，所以枢轴27与机座立柱容易变形，进而影响加工时的精度。

发明内容

本发明主要目的在于改进现有技术的不足，提供一种工作快速稳定、耐用的联动式刀库换刀装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种联动式刀库换刀装置，是位于一刀库与一主轴头座之间，且用以夹持一刀柄插入或抽离该主轴头座的一端，它包含：

一导板，是配置在所述主轴头座上；

一第一轨道，是形成在所述导板上，且为槽道构造；

一刀具夹臂，是配置在所述刀库上，且其具有一摆动的摆臂，该摆臂一端相对所述主轴头座；

一第一滚轮，是转动地组设在所述刀具夹臂的摆臂上，且嵌入所述第一轨道内滚动；

其中该主轴头座作线性位移时，使得该第一滚轮沿着该第一轨道滚转及移动，且该摆臂随该第一滚轮相对该第一轨道的位移运动而产生摆动，并据此夹持该刀柄进行换刀或是脱离该刀柄。

所述联动式刀库换刀装置还包含一扭力弹簧，其配置在该刀具夹臂的摆臂上，且对该摆臂施以一扭力。

所述联动式刀库换刀装置还包含一第二滚轮及一第二轨道，该第二滚轮转动的组设在该摆臂上，而该第二轨道形成在所述导板上第一轨道外侧面的板缘，且该第二滚轮靠置在该第二轨道。

所述第一轨道具有一第一线性段连接一第一曲线段，且该第一曲线段邻近该主轴头座的底端。

所述第一曲线段由不同斜率的线性构造及弧形构造所组成。

所述第二轨道具有一第二线性段连接一第二曲线段，且该第二曲线段邻近该主轴头座的底端。

所述第二曲线段由不同斜率的线性构造及弧形构造所组成。

所述联动式刀库换刀装置还包含一开口，其一端连通所述第一轨道的第一曲线段，另一端与外界相通。

本发明的有益效果为：负载小，换刀反应快速、稳定且噪音低；扭力弹簧不易产生弹性疲劳；较耐用。

下面通过附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1a是一现有换刀装置的结构示意图。