換刀設備及換刀方法
2023-04-30 05:39:36
專利名稱：換刀設備及換刀方法
技術領域：
本發明涉及一種換刀設備及換刀方法，尤其涉及一種電路板鑽孔機的換刀設備及 換刀方法。
背景技術：
如圖10所示，在電路板鑽孔機中，主軸1夾持一刀具2並利用該刀具2進行鑽孔。主軸1上的刀具2在加工過程中需要經常與刀盤3上承放的若干刀具4進行更換。由於刀 盤3上的刀具4之間的間距很小，無法直接使用主軸1的夾頭5來取放刀具4。因此，通常 都要利用一輔助刀臂6將刀具4從刀盤3取出，放在空間較大的暫存刀庫7後，來暫存從主 軸1上更換下來的刀具2及從刀盤3選取的刀具4，具體的換刀流程通常包括以下步驟a.輔助刀臂6移動至刀盤3上方；b.輔助刀臂6下降並夾起新刀具4，刀盤3上出現一空位；c.輔助刀臂6上升；d.輔助刀臂6移動至暫存刀庫7的第一載體8上方；e.輔助刀臂6下降並將新刀具4放入第一載體8 ；f.輔助刀臂6上升；g.主軸1移動至暫存刀庫7的第二載體9上方；h.主軸1下降並將舊刀具2放入第二載體9 ；i.主軸1上升；j.輔助刀臂6移動至第二載體9上方，主軸1移動至第一載體8上方；k.輔助刀臂6下降並將舊刀具2夾起，主軸1下降並將新刀具4夾起；1.主軸1及輔助刀臂6上升，主軸1開始旋轉，新刀具4準備工作；m.輔助刀臂6移動至刀盤3的空位上方；η.輔助刀臂6下降並將舊刀具2放入空位。可以看出，上述換刀流程較為複雜，影響了換刀的效率，從而也大大影響了電路板 的加工效率。
發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種效率更高的換刀設備及一種換刀方法。一種換刀設備，包括一設有夾頭的主軸、一設有夾頭的輔助刀臂、一設有若干刀位 的刀盤以及一暫存刀庫，所述暫存刀庫包括一本體、一第一載體以及一第二載體，所述暫存 刀庫還包括一可相對於所述本體轉動的轉盤，所述第一載體及第二載體設於所述轉盤上。一種利用上述換刀設備進行換刀的換刀方法，包括以下步驟令所述主軸的夾頭事先夾持一第一刀具；將若干第二刀具分別放入所述刀盤的若干刀位中；所述輔助刀臂移動至所述刀盤上方；
所述輔助刀臂的夾頭下降並夾起一第二刀具，被夾起的第二刀具原本所在的刀位 形成空位；所述輔助刀臂上升；所述主軸及所述輔助刀臂分別移動至所述暫存刀庫的轉盤的第一載體及第二載 體的上方；所述主軸下降並將夾於其夾頭的所述第一刀具放入所述第一載體，所述輔助刀臂 下降並將夾於其夾頭的所述第二刀具放入所述第二載體；所述主軸及所述輔助刀臂上升，所述轉盤轉動以使所述第一載體及所述第二載體 換位；所述主軸下降並由其夾頭夾起位於所述第二載體內的所述第二刀具，所述輔助刀 臂下降並由其夾頭夾起位於所述第一載體內的所述第一刀具；所述輔助刀臂移動至所述刀盤的形成空位的所述刀位上方；所述輔助刀臂下降並將夾於其夾頭的所述第一刀具放入所述刀盤的形成空位的 所述刀位。採用本發明換刀設備換刀時可比傳統的換刀流程節省多個步驟，大幅提升了換刀 效率。
下面參考附圖結合具體實施方式
對本發明作進一步的說明。圖1至圖7為本發明換刀設備的佳實施方式的工作示意圖。圖8為圖5中暫存刀庫的部分剖視側視圖。圖9為多個圖5中的暫存刀庫同時使用的示意圖。圖10為現有技術中換刀設備的示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1，本發明換刀設備包括一主軸10、一輔助刀臂30、一刀盤50以及一暫存 刀庫70。主軸10設有一用來夾持刀具的夾頭11。在工作時，夾頭11上夾設一第一刀具13。輔助刀臂30設有一用來夾持刀具的夾頭31。通常，可將輔助刀臂30設計為與主 軸10同步運動或者異步運動。設計為同步運動時，可將輔助刀臂30固連於主軸10。設計 為異步運動時，可將輔助刀臂30與主軸10分別可滑動地裝設於同一橫梁(圖未示)；同時， 可將輔助刀臂30與主軸10分別通過一縱向設置的伸縮件(圖未示)裝設於所述橫梁，使 得輔助刀臂30與主軸10可分別向對於所述橫梁上下移動。為方便地介紹本發明，在本實 施方式中，採用輔助刀臂30與主軸10同步運動的方式。刀盤50上設有若干刀位51，用於分別放置若干第二刀具53。暫存刀庫70包括一本體71以及一可相對於本體71轉動的轉盤73。轉盤73上 設有一第一載體731以及一第二載體732。在本實施方式中，第一載體731及第二載體732 關於轉盤73的圓心對稱。請參閱圖8，在本實施方式中，所述暫存刀庫70的本體71包括一殼體711、一豎直
4地裝設於殼體711的第一轉軸713以及一水平地裝設於殼體711的第二轉軸715。第一轉 軸713的兩端分別安裝於殼體711的頂板與底板，且第一轉軸713的兩端與殼體711的頂板 與底板之間分別採用軸承75進行配合，使得第一轉軸713可相對於殼體711轉動。第一轉 軸713的頂端由殼體711的頂板露出，並固接於所述轉盤73的底面圓心處。第一轉軸713 中部設有一第一斜齒輪78。第二轉軸715的中部安裝於殼體711的一側板，第二轉軸715 的兩端分別位於殼體711內外。第二轉軸715與該側板之間採用軸承76進行配合，使得第 二轉軸715可相對於殼體711轉動。第二轉軸715的位於殼體711內的一端處設有一第二 斜齒輪79。第二斜齒輪79與第一斜齒輪78相嚙合。使用時，在第二轉軸715的位於殼體711外的一端處施加一轉矩，使得第二轉軸 715轉動。第二轉軸715通過第二斜齒輪79將轉矩傳遞給第一斜齒輪78，從而使得第一轉 軸713帶動轉盤73轉動。另外，可在轉盤73與殼體711的頂板之間增設若干滾珠77，使得 轉盤73的轉動更加平穩、流暢。在其他實施方式中，暫存刀庫70可省去第二轉軸715及兩個斜齒輪78、79，而將轉 矩直接施加給第一轉軸713來帶動轉盤73轉動。例如，可在殼體711內裝設一伺服馬達， 利用所述伺服馬達帶動第一轉軸713轉動。如圖9所示，在實際生產中，一般會同時使用多臺鑽孔機進行多主軸加工，而同時 也會有多個刀盤。因此，可以將多個上述暫存刀庫70串連，利用鏈條或皮帶輪80與這些暫 存刀庫70的第二轉軸715相配合，由一個伺服馬達90帶動這些暫存刀庫70的轉盤73旋轉。本發明換刀設備的換刀方法包括以下步驟A.請結合圖1及圖2，輔助刀臂30移動至刀盤50上方；B.輔助刀臂30的夾頭31下降並夾起一第二刀具53，該第二刀具53原本所在的 刀位51形成空位；C.輔助刀臂30上升；D.請繼續參照圖3，主軸10及輔助刀臂30分別移動至暫存刀庫70的轉盤73的 第一載體731及第二載體732的上方；E.請繼續參照圖4，主軸10下降並將夾於其夾頭11上的第一刀具13放入第一載 體731，輔助刀臂30下降並將夾於其夾頭31上的第二刀具53放入第二載體732 ；F.請繼續參照圖5，主軸10及輔助刀臂30上升，轉盤73轉動以使第一載體731 及第二載體732換位，從而使得第一刀具13與相應的第二刀具53換位；G.請繼續參照圖6，主軸10下降並由其夾頭11夾起位於第二載體732內的第二 刀具53，輔助刀臂30下降並由其夾頭31夾起位於第一載體731內的第一刀具11，主軸1 開始旋轉，第二刀具53準備工作；H.請繼續參照圖7，輔助刀臂30移動至刀盤50的形成空位的刀位51上方；I.輔助刀臂30下降並將夾於其夾頭31的第一刀具13放入刀盤50的形成空位的 刀位51。由上述換刀的流程可以看出，採用本發明換刀設備換刀時，用於暫存刀庫70上轉 盤73的存在，使得每一次換刀可比傳統的換刀流程節省五個步驟，大幅提升了換刀效率。
權利要求
一種換刀設備，包括一設有夾頭的主軸、一設有夾頭的輔助刀臂、一設有若干刀位的刀盤以及一暫存刀庫，所述暫存刀庫包括一本體、一第一載體以及一第二載體，其特徵在於所述暫存刀庫還包括一可相對於所述本體轉動的轉盤，所述第一載體及第二載體設於所述轉盤上。
2.如權利要求1所述的換刀設備，其特徵在於所述暫存刀庫的本體包括一殼體以及 一可轉動地裝設於所述殼體內的第一轉軸，所述殼體包括一頂板，所述第一轉軸的一端由 所述頂板露出並固接所述轉盤，使得所述第一轉軸帶動所述轉盤轉動。
3.如權利要求2所述的換刀設備，其特徵在於所述轉盤與所述殼體的頂板之間設有 若干輔助所述轉盤轉動的滾珠。
4.如權利要求2所述的換刀設備，其特徵在於所述暫存刀庫的本體還包括一可轉動 地裝設於所述殼體的垂直於所述第一轉軸的第二轉軸，所述第一轉軸上設有一第一斜齒 輪，所述第二轉軸一端位於所述殼體內側，另一端位於所述殼體外側，所述第二轉軸位於所 述殼體內側的一端設有一與所述第一斜齒輪相嚙合的第二斜齒輪。
5.如權利要求4所述的換刀設備，其特徵在於所述第一轉軸及第二轉軸分別通過軸 承可轉動的裝設於所述殼體。
6.一種換刀設備組合，包括若干如權利要求4或5所述的換刀設備以及一伺服馬達，所 述伺服馬達通過鏈條或皮帶輪將同時帶動該等暫存刀庫的第二轉軸。
7.—種如權利要求1至5中任意一項所述的換刀設備的換刀方法，包括以下步驟令所述主軸的夾頭夾持一第一刀具；將若干第二刀具分別放入所述刀盤的若干刀位中；所述輔助刀臂移動至所述刀盤上方；所述輔助刀臂的夾頭下降並夾起一第二刀具，被夾起的第二刀具原本所在的刀位形成 空位；所述輔助刀臂上升；所述主軸及所述輔助刀臂分別移動至所述暫存刀庫的轉盤的第一載體及第二載體的 上方；所述主軸下降並將夾於其夾頭的所述第一刀具放入所述第一載體，所述輔助刀臂下降 並將夾於其夾頭的所述第二刀具放入所述第二載體；所述主軸及所述輔助刀臂上升，所述轉盤轉動以使所述第一載體及所述第二載體換位；所述主軸下降並由其夾頭夾起位於所述第二載體內的所述第二刀具，所述輔助刀臂下 降並由其夾頭夾起位於所述第一載體內的所述第一刀具；所述輔助刀臂移動至所述刀盤的形成空位的所述刀位上方；所述輔助刀臂下降並將夾於其夾頭的所述第一刀具放入所述刀盤的形成空位的所述 刀位。
全文摘要
一種換刀設備，包括一設有夾頭的主軸、一設有夾頭的輔助刀臂、一設有若干刀位的刀盤以及一暫存刀庫，所述暫存刀庫包括一本體、一第一載體以及一第二載體，所述暫存刀庫還包括一可相對於所述本體轉動的轉盤，所述第一載體及第二載體設於所述轉盤上。採用本發明換刀設備換刀時可比傳統的換刀流程節省多個步驟，大幅提升了換刀效率。本發明還涉及一種利用上述換刀設備進行換刀的換刀方法。
文檔編號B23B47/00GK101804472SQ20091030045
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月17日 優先權日2009年2月17日
發明者金嶽勳 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;賜福科技股份有限公司