[发明专利]工具机的伺服驱动打刀系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种工具机的打刀系统，且特别是有关于一种利用数字化控制执行换刀臂作动及主轴夹松刀动作的运动轨迹的工具机的伺服驱动打刀系统。

背景技术

在现有工具机中，其自动换刀系统主要是由一凸轮箱内的滚齿凸轮带动一从动滚子组，以驱动一换刀臂产生转动，并以两组滚齿凸轮去驱动一连杆组，以能上下移动该换刀臂，且当换刀臂旋转至一主轴下方时，该主轴上刀具所执行松刀或夹刀的动作，皆需依靠传感器侦测换刀臂的位置，待确定换刀臂到达定位时，传感器方发出确认的信号，始得致动主轴上的油压缸或气压缸，并令油压缸或气压缸去触动一打刀机构的一打刀轴，进而让主轴产生松刀，让换刀臂能进行换刀的流程。

然而，利用传感器侦测定位的控制方式，工具机固然可以达成松、夹刀的使用目的，但是，主轴执行松、夹刀以及换刀臂旋转、上下移动的动作，却无法有效地同步进行，其主要的关键是发生在确认传感器信号当时，在换刀过程中必须产生数次停顿的时间，无形中延长了换刀的耗费时程，尤其是工具机在进行多轴式的同步加工下，换刀工时虽仅增加少许，但在积少成多下，仍会使整个工时相对增加，更重要的是，现有同动打刀自动换刀系统的换刀臂与主轴的松夹刀机构，是以机械或油压结构进行连动，所以工具机在初次进行自动换刀前，必须要由现场人员进行多次的调校，而不能自动微调，极为不方便，而且，由于换刀臂与主轴的打刀机构之间的连接机构相当庞大且复杂，不仅占用颇大空间且增加了维修上的难度。

另外，现有打刀机构的压缸，其打刀行程，仅能以加装垫片等方式调整打刀轴与拉杆的间距，其机构较为复杂，不但拆装手续繁复，其所能提供的调整精度也十分有限。

发明内容

本发明的工具机的伺服驱动打刀系统，是利用数字化控制来执行换刀臂动作、主轴夹松刀动作的运动轨迹，使换刀臂单元与打刀单元进行同期运动，让工具机真正实现同动打刀的效果，以缩短换刀时程，提高生产效率。

本发明的工具机的伺服驱动打刀系统，是利用伺服马达直接驱动一传动组件，使传动组件的一偏动件产生同步运动，进而驱使一推杆在一拉刀位置与一打刀位置之间作线运动，所以整个打刀单元不仅结构精简、体积小，且具有作动反应灵敏、速度迅捷的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工具机的伺服驱动打刀系统，用以操控二刀具，该伺服驱动打刀系统包含：

一换刀臂单元，具有一凸轮箱、一用以驱动该凸轮箱的第一伺服马达、一受动于凸轮箱的驱动轴及一被该驱动轴驱转的换刀臂，该第一伺服马达依序驱动该凸轮箱和该驱动轴；

一打刀单元，具有一主轴、一传动组件及一第二伺服马达，该第二伺服马达驱动该传动组件，驱使该主轴松夹该刀具；以及

一伺服控制单元，包含一主控制器及二个与该主控制器电性连接的伺服驱动器，各该伺服驱动器分别与所述第一、二伺服马达电性连接。

进一步地，其中，该第二伺服马达具有一传动轴；

该打刀单元更具有一供容装该传动组件的壳体及一触动组件，且该传动组件具有一连接于该第二伺服马达的传动轴的齿轮组及一与该齿轮组产生同步运动的偏动件，该偏动件具有一非圆形路径的外环面；

该触动组件设置在该主轴上方，并具有一沿着该主轴的轴向滑移的推杆及一套穿在该推杆上的弹性组件，该推杆具有反向设置的一顶端及一底端，该底端是对应于该主轴上的一拉杆，而该顶端则对应于该偏动件的外环面。

进一步地，其中，该齿轮组具有相啮合的一第一齿轮与一第二齿轮，该第二齿轮是轴设在该第二伺服马达的传动轴上，该第一齿轮则枢设于该壳体内，且该第一齿轮与该偏动件呈同轴设置且呈可拆卸地装设在该第一齿轮的一外侧面上。

进一步地，其中，该传动组件的偏动件在外环面上设有一内凹部位及一邻靠于该内凹部位一侧的凸出部位。

进一步地，其中，该触动组件更具有一轴接在该推杆底端的抵压台，以供触动该拉杆。

进一步地，其中，该触动组件的推杆更具有一枢设于该顶端上的滚动组件，该推杆通过该滚动组件与该偏动件保持线性接触。

进一步地，其中，该触动组件更具有一设置在该壳体底部的管座及一设置在该管座底部的底盖，该推杆和该弹性组件是安置在该管座内，该底盖固定在该管座底部。

本发明工具机的伺服驱动打刀系统，是利用数字化控制来执行换刀臂动作、主轴夹松刀动作的运动轨迹，使换刀臂单元与打刀单元进行同期运动，让工具机真正实现了同动打刀的效果，以缩短换刀时程，提高了生产效率。