[发明专利]自动工具交换装置

说明书

本发明提供的自动工具交换装置设置在加工中心的工具库与主轴之间，其包括：凸轮箱，安装有驱动部；旋转部，设置在上述凸轮箱的内部，从上述驱动部接收动力来进行轴旋转；以及夹紧部，在两侧端部设置有能够夹紧或松开工具的指状部，固定在上述旋转部的下端，随着上述旋转部的旋转而旋转，上述旋转部包括：上臂，在上述凸轮箱的内部通过上述驱动部的动力来进行轴旋转；以及双臂，在内部的中空部插入有上述上臂的规定长度而与上述上臂相连接，随着上述上臂的轴旋转而一同进行轴旋转，能够通过施加于固定在下端的上述夹紧部的外力来沿着上述上臂的长度方向上下移动。

技术领域

本发明涉及自动工具交换装置。

背景技术

通常，工具机广泛用于加工中心、车削中心、放电加工机、卧式数控(NC)镗床等多种工作用途。尤其，加工中心(machining center)作为自动执行钻孔、镗孔、铣削、铰孔、攻丝等的工具机，在工具库排列有各种工具的状态下，通过数控系统交换所需工具的同时自动按照规定顺序对加工物进行加工。这种加工中心为了自动实现多种类型的加工而需要选择性地交换多种工具来进行加工，因此，若安装在主轴的工具完成对于一个工序的加工，则为了下一工序而需要能够将安装在主轴的工具与收容于工具库的工具进行交换的自动工具交换装置(ATC，automatic tool changer)。

简而言之，通过工具机用于存放(收容)适用于多种加工的工具的工具库及按照加工工序确定工具的程序来向主轴安装工具并基于主轴的旋转而执行所需加工。作为用于向主轴供给工具库收容工具的装置，自动工具交换装置可通过多种方法构成。

现有的自动工具交换装置分为使用内置有凸轮的双臂方式及没有凸轮的一体型、转塔型或被称为向日葵型的方式。

在内置有辊齿轮凸轮结构的情况下，通过辊齿轮凸轮的旋转来使得上臂轴旋转，组装在辊齿轮凸轮的连杆结构通过上下移动与上臂轴联动的双臂轴来使得工具上下移动。即，在现有的自动工具交换装置中，通过因辊齿轮凸轮而轴旋转的上臂轴来使得双臂轴旋转，通过因辊齿轮凸轮而工作的连杆结构来使得双臂轴上下移动。并且，在现有的自动工具交换装置结构的辊齿轮凸轮方式中，为了将马达的动力传递给双臂而需要在辊齿轮凸轮安装一个用于接收马达动力的齿轮(准双曲面齿轮或锥齿轮、正齿轮)，由此，随着辊齿轮旋转，使得配置在双臂轴的凸轮从动件在辊齿轮凸轮的凹部滑动运动的同时进行旋转。

像这样，由于现有的辊齿轮凸轮结构为将旋转运动转换为直线运动的结构，将产生破损等问题。具体地，现有的辊齿轮凸轮结构通过辊齿轮的旋转运动及附着在双臂轴的凸轮从动件进行旋转。而且，随着双臂的上下移动，配置在辊齿轮凸轮的凸轮从动件使得连杆移动，由于连杆的一侧变为旋转支撑点(旋转中的轴的固定位置)，因此，在辊齿轮凸轮旋转的情况下，随着连杆的展开角度产生变化，连杆的上下移动长度也会产生变化，而组装在连杆一端的凸轮从动件因滑动结合在双臂轴的凹部而与旋转运动无关地进行上下运动。使得通过连接旋转运动的辊齿轮凸轮的槽移送的双臂轴的凸轮从动件组装一体及双臂上下运动的连杆结构因在驱动过程中频繁产生破损而经常发生无法工作的情况。并且，在上下移动的双臂轴通过连杆结构与辊齿轮凸轮相结合的情况下，因在工作过程中的力平衡点(即，死点)或联动工作的不准确或异物而时常发生连杆受损的问题。

发明内容

本发明考虑如上所述的缺陷而提出，本发明的目的在于，提供结构简单且最大限度地减少部件受损的自动工具交换装置。

并且，本发明的再一目的在于，提供通过简化凸轮箱内部结构来消除误工作、发生故障、受损等问题的自动工具交换装置。