刀庫無聲扣刀的換刀臂結構的製作方法

2023-10-10 02:04:19

專利名稱：刀庫無聲扣刀的換刀臂結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於刀庫的換刀臂的技術領域，尤其指一種扣刀時不會產生金屬撞擊聲響的換刀臂結構。
背景技術：
按，綜合加工機是用以對加工件執行多種不同加工作業，因此除了配置有加工主軸外，尚配置有可架置多種加工型態的刀具的刀庫，以供加工主軸選取，並執行加工作業。 為達到換刀自動化的目的，一般綜合加工機上還設置有換刀機構(ATC)，可依據預先設定程序由刀庫擷取各式刀杆至主軸，執行自動換刀作業。如圖5所示，公知的換刀機構，是在一機座6底端，設有一刀臂轉軸60及一抵板 61，利用刀臂轉軸60帶動一換刀臂7，進行諸如旋轉扣刀、直進拔刀、180°換刀、後退插刀與旋轉復位等流程的換刀作業；其中，該換刀臂7臨於刀臂轉軸60之處設有容室70，以供組設一可向上突伸的頂掣件9，換刀臂7端部設有扣刀口 71，臨於扣刀口 71處並設有與容室70連通的開槽72，以供組設一可相對於換刀臂7直線位移的推抵件8，該推抵件8後端則可抵接於頂掣件9表面。當頂掣件9在抵固於抵板61而往下移動時，會在容室70中形成一活動空間，推抵件8則因應多出的活動空間而得增加向後移動的活動範圍，使換刀臂7旋轉扣持刀杆5，推抵件8在「撞擊」刀杆5時，得具有向後「退讓」的功能。又，當扣刀完成後，需進行拉刀及旋轉換刀的動作，此時刀臂轉軸60將往下移動， 而該頂掣件9將脫離與抵板61的接觸，並由頂掣件9內的彈性組件90的彈力，將頂掣件9 往上推移，促使頂掣件9與推抵件8抵接，使推抵件8無後退的活動空間，據此進而將刀杆5 卡制定位在扣刀口 71中，以避免隨後換刀臂7的高速旋轉將刀杆5甩飛，影響整個換刀的作業與安全性，此為整個傳統換刀作業的基本動作。惟實施上，當換刀臂7扣持住刀杆5時，會產生一「卡嗒」的金屬撞擊聲響，此響聲源自於刀杆5與扣刀口 71處的推抵件8端部彼此撞擊所致；常態時的推抵件8會據其後端的彈性組件80的抵撐作用，而朝著扣刀口 71處位移，因而使推抵件8端部伸出扣刀口 71， 故不論是扣刀或換刀作業，該刀杆5均會與推抵件8端部發生「撞擊」，從而發出金屬撞擊聲響。此外，對於刀杆5與推抵件8而言，相互經常性撞擊，容易導致相關構件磨耗毀損，使用壽命縮短，徒增汰換與維修成本。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，以期在扣持刀杆時，不會產生金屬撞擊聲響，同時可避免相關構件因撞擊產生磨耗，進而延長使用壽命。為實現上述目的，本實用 新型提供的刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，主要包含一換刀臂，其兩端分別設有扣刀口，換刀臂臨於中心的二側，分別設有一垂直於換刀臂軸線的容室，換刀臂上位於扣刀口與容室之間，各開設有一開槽，該開槽一端連通容室，另一端通過設於換刀臂端部的通孔而連通扣刀口，於開槽底面並設有擋塊；二頂掣塊，分別置於換刀臂的容室中，其頂端設有向上穿出換刀臂的頂杆，其底端設有與容室底側抵撐的第一彈性組件，頂掣塊朝向開槽一側並設有凸部，該凸部上開設有一導引槽，該導引槽兩端分別預設為解鎖端與閉鎖端，導引槽中並容設有一銷杆；及
二推抵件，分別置於換刀臂的開槽中，其包含一滑座，其前端底側開設有用以容設擋塊的容置槽，滑座後端設有夾設於頂掣塊的凸部兩側的二耳部，樞接該銷杆形成連動關係；一頂塊，置於開槽前端而臨於扣刀口處；一連杆，穿設於換刀臂端部的通孔，連杆二端分別固接該頂塊與該滑座的前端；及一彈性組件，置於滑座的容置槽，彈性組件兩端分別抵撐該擋塊及容置槽壁面；頂掣塊沿著容室的軸向位移，與耳部樞接的銷杆依據導引槽行程相對移動，連帶使滑座前後位移，並使頂塊於換刀臂前端與臨於扣刀口處之間往復移動。所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其中該導引槽的解鎖端高於閉鎖端，且趨近該換刀臂的中心。所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其中該二容室位於同一直徑上的二相對位置。所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其中該開槽與容室的鄰接處，凹設形成一抵止部。所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其中該滑座後端底側，設有一可與抵止部對應抵靠的引導及限制推抵件的方向與位移量的抵接突部。所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其中該通孔內緣設有提升密封效果的密封環。所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其中該開槽由一蓋板封閉。本實用新型在實施上可歸納以下效益一、扣刀時，由於推抵件的頂塊會因應頂掣塊的導引槽牽引而縮回至換刀臂前端， 因此頂塊不會與刀杆撞擊，而發出令人不適的金屬撞擊聲響。二、承接第一項，本實用新型可避免刀杆與推抵件相互撞擊而產生磨耗毀損的情事，故可延長相關構件的使用壽命，減少汰換與維修成本。三、於換刀臂1的通孔與推抵件的連杆之間設有密封環，可防止加工剩屑或液體進入換刀臂1中，而影響換刀臂與推抵件的動作效果與順暢性。

圖1是本實用新型較佳實施例的立體局部剖視示意圖；圖2是本實用新型較佳實施例的組設示意圖；圖3是本實用新型較佳實施例預備扣刀時的剖視示意圖；圖4是本實用新型較佳實施例扣刀後的剖視示意圖；圖5是公知技術的示意圖。附圖中主要組件符號說明本實用新型1換刀臂；10扣刀口；11容室；12開槽；13通孔；14結合銷；15擋塊；16抵止部； 17密封環；18蓋板；2頂掣塊；20頂杆；21第一彈性組件；22凸部；23導引槽；22a解鎖端； 22b閉鎖端；24銷杆；3推抵件；30滑座；300容置槽；301抵接突部；302耳部；31頂塊；32連杆；33第二彈性組件；4機座；40刀臂轉軸；41抵板；410定位孔；5接刀杆；公知技術6機座；60刀臂轉軸；61抵板；7換刀臂；70容室；71扣刀口 ；72開槽；8推抵件； 80彈性組件；9頂掣件；90彈性組件。
具體實施方式
本實用新型刀 庫無聲扣刀的換刀臂結構，主要包含一換刀臂，其兩端分別設有扣刀口，換刀臂臨於中心的二側分別設有一垂直於換刀臂軸線的容室，換刀臂上位於扣刀口與容室之間各開設有一的開槽，開槽一端連通容室，另一端通過設於換刀臂端部的通孔而連通扣刀口，於開槽底面並設有擋塊；二頂掣塊，分別置於換刀臂的容室中，其頂端設有穿出換刀臂的頂杆，其底端設有與容室底側抵撐的第一彈性組件，頂掣塊朝向開槽一側設有凸部，該凸部上開設有一導引槽，該導引槽兩端分別預設為解鎖端與閉鎖端，導引槽中容設有一銷杆；及二推抵件，分別置於換刀臂的開槽中，其包含一滑座，其前端底側開設有用以容設擋塊的容置槽，滑座後端設有夾設於頂掣塊的凸部兩側的二耳部，並用以樞接該銷杆，以形成連動關係；一頂塊，置於開槽前端而臨於扣刀口處；一連杆，穿設於換刀臂端部的通孔，其二端分別固接該頂塊與該滑座的前端；及一彈性組件，置於滑座的容置槽，其兩端分別抵撐該擋塊及容置槽壁面。當頂掣塊沿著容室的軸向位移時，與耳部樞接的銷杆會依據導引槽行程而相對移動，連帶使滑座前後位移，並使頂塊可於換刀臂前端與臨於扣刀口處之間往復移動，以達到固持的效用。在扣刀過程，本實用新型不會產生金屬撞擊聲響，同時可避免刀杆與推抵件相互撞擊產生磨耗毀損，延長相關構件的使用壽命，減少汰換與維修成本。為能對本實用新型的構造特徵與功效能有更進一步的了解與認同，列舉以下較佳實施例與附圖說明如後。附圖中有關於前與後、左與右、上與下、頂部與底部以及水平與垂直的參考，僅在便於描述說明，非為限制所述位置或空間方向。附圖與說明書中所指尺寸， 當可在不離本實用新型申請的權利要求範圍的技術特徵而得根據具體實施的需求與設計而變化。請參閱圖1與圖2。本實用新型刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，主要包含一換刀臂 1、二頂掣塊2及二推抵件3 ；其中，由於換刀臂1兩端的結構為雷同而相對，故於附圖中僅取換刀臂1一端搭配文字說明。該換刀臂1在其兩端分別設有一呈勾狀的扣刀口 10，二扣刀口 10的開口方向相反，用以扣接刀杆5 ；換刀臂1中心處的二側，分別設有一垂直於換刀臂1軸線的容室11，且該二容室11用以容置頂掣塊2 ；換刀臂1上位於扣刀口 10與容室11之間，則分別開設有一開槽12，用以容置推抵件3，該開槽12 —端連通該容室11，另一端則通過一開設於換刀臂 1端部的通孔13，而連通該扣刀口 10，於通孔13內緣並設有可提升密封效果的密封環17， 用以防止加工剩屑或液體進入換刀臂1中，影響換刀臂1與推抵件3的動作效果與順暢性。 又，於開槽12底面通過一結合銷14而固設有一擋塊15，且開槽12與容室11的鄰接處，凹設形成一呈階級狀的抵止部16，用以引導及限制該推抵件3的方向與位移量。另，頂掣塊2在其頂端延伸設有一可穿出換刀臂1的頂杆20，底端設置有一第一彈性組件21，第一彈性組件21另一端則抵撐於容室11底側。又，頂掣塊2朝向開槽12的一側，通過加工而形成一凸部22，該凸部22上開設有一導引槽23，該導引槽23的兩端，分別預設為解鎖端23a與閉鎖端23b ；其中，該解鎖端23a高於閉鎖端23b，且趨近換刀臂1的中心。於導引槽23中，同時容設有一橫置的銷杆24。而推抵件3主要包含一置於開槽12的滑座30、一臨於扣刀口 10的頂塊31、一穿設通孔13以固接頂塊31與滑座30前端的連杆32及一第二彈性組件33。其中，該滑座30 前端設有一接合孔，用以固接於連杆32 —端，連杆32另一端則固接頂塊31後端，於本實用新型較佳實施例中，該固接方式為螺接方式；滑座30前端底側開設有一容置槽300，用以容設開槽12底面的擋塊15及該第二彈性組件33，該第二彈性組件33兩端則分別抵撐於該擋塊15及容置槽300前側壁面；滑座30後端底側，則成形出一可與抵止部16對應抵靠的抵接突部301，以引導及限制該推抵件3的方向與位移量。又，滑座30後端延伸有二耳部 302，分別夾設於頂掣塊2的凸部22兩側，用以樞接該銷杆24，同時令頂掣塊2與推抵件3 之間形成連動關係。該開槽12是於推抵件3置入後，再由一蓋板18而封閉。請參閱圖3所示。本實用新型主要是在一機座4下方，組設一刀臂轉軸40及一套設於刀臂轉軸40的抵板41，前述換刀臂1則是以中心固接於該刀臂轉軸40端部，該抵板 41面向換刀臂1的表面上，並預設有二定位孔410，且該定位孔410是位於同一直徑上的相對位置。在預備扣刀的狀態下，該頂掣塊2的頂杆20頂抵於該抵板41側面，迫使頂掣塊2 朝容室20底側移動，第一彈性組件21因頂掣塊2與容室20的壓迫，而處於壓縮蓄能的狀態，同時，該銷杆24位於導引槽23的解鎖端23a，據由與銷杆24樞接的二耳部302，將推抵件3的滑座30向後拉引，連帶使經由連杆32連結的頂塊31，由臨於扣刀口 10處縮回至換刀臂1前端，第二彈性組件33則因擋塊15與容置槽300的壓迫，而處於壓縮蓄能的狀態。 由於頂塊31脫離扣刀口 10，故可避免扣刀瞬間與刀杆5發生撞擊。當刀臂轉軸40帶動換刀臂1旋轉至預設角度時，該換刀臂1的扣刀口 10會分別扣住加工軸與刀庫中的刀杆5，此即為換刀作業的旋轉扣刀程序。再請參閱圖4所示。實施旋轉扣刀期間，該頂掣塊2隨著換刀臂1而相對於機座4 轉動。當換刀臂1到達完全扣刀位置，即扣刀口 10扣持刀杆5時，該頂掣塊2恰與抵板41 的定位孔410同軸對應，此時據由第一彈性組件21的彈性恢復力，以及配合推抵件3的耳部302夾設凸部22兩側形成限位效果，迫使頂掣塊2於第一時間直線向上，其頂杆20突伸至定位孔410中形成定位；同一時間，與耳部302樞接的銷杆24，則依據導引槽23行程而相對移動至閉鎖端23b，此時據由第二彈性組件33的彈性恢復力，連帶將推抵件3的滑座30 向前推移，使經由連杆32連結的頂塊31，由換刀臂1前端再延伸至臨於扣刀口 10處，達到固持及定位刀杆5的目的，避免刀杆5於後續作業時自換刀臂1上脫落。當推抵件3固持刀杆5後，刀臂轉軸40會帶動換刀臂1往下移動適當位置後，將所扣合的刀杆5拔離加工軸及刀庫，此即為換刀作業的直進拔刀程序。此時頂掣塊2與推抵件3仍分別持續受到彈性組件21與33的頂推作用，從而使推抵件3的頂塊31保持向外凸伸狀態，因此刀杆5不會自扣刀口 10脫離。當拔刀動作完成後，刀臂轉軸40再繼續帶動換刀臂1旋轉定位後並往上移動適當位置，將拔離工作軸的刀杆置回刀庫，而拔取自刀庫的刀杆則插置於工作軸上，此即完成後退插刀的程序。之後令換刀臂1轉回至原始位置狀態，完成換刀的所有步驟，以備下次接刀作業。綜上所述，由於刀杆5未進入扣刀口 10前，該推抵件3的頂塊31即由頂掣塊2的導引槽23牽引，而由臨於扣刀口 10處縮回至換刀臂1前端，因此當換刀臂1旋轉並以扣刀口 10扣持刀杆5時，該對應的刀杆5不會與頂塊31撞擊而發出金屬撞擊聲響。當頂掣塊2隨著換刀臂1到達完全扣刀位置，使頂掣塊2恰與抵板41的定位孔410 同軸對應，該頂掣塊2可由第一彈性組件21的彈性恢復力而向上頂伸定位，並據由導引槽 23與銷杆24的相對動作，配合第二彈性組件33的彈性恢復力，使推抵件3的頂塊31再由換刀臂1前端延伸至臨於扣刀口 10處，以適時固持及定位刀杆5。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施方式，意在明確本實用新型特徵，並非用以限定本實用新型實施的範圍。凡依本實用新型申請的權利要求範圍及說明書內容所為的簡易等效變化與修飾，應仍屬本實用新型權利要求所涵蓋的範圍。
權利要求1.一種刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，主要包含一換刀臂，其兩端分別設有扣刀口，換刀臂臨於中心的二側，分別設有一垂直於換刀臂軸線的容室，換刀臂上位於扣刀口與容室之間，各開設有一開槽，該開槽一端連通容室，另一端通過設於換刀臂端部的通孔而連通扣刀口，於開槽底面並設有擋塊；二頂掣塊，分別置於換刀臂的容室中，其頂端設有向上穿出換刀臂的頂杆，其底端設有與容室底側抵撐的第一彈性組件，頂掣塊朝向開槽一側並設有凸部，該凸部上開設有一導引槽，該導引槽兩端分別預設為解鎖端與閉鎖端，導引槽中並容設有一銷杆；及二推抵件，分別置於換刀臂的開槽中，其包含一滑座，其前端底側開設有用以容設擋塊的容置槽，滑座後端設有夾設於頂掣塊的凸部兩側的二耳部，樞接該銷杆形成連動關係； 一頂塊，置於開槽前端而臨於扣刀口處；一連杆，穿設於換刀臂端部的通孔，連杆二端分別固接該頂塊與該滑座的前端；及一彈性組件，置於滑座的容置槽，彈性組件兩端分別抵撐該擋塊及容置槽壁面；頂掣塊沿著容室的軸向位移，與耳部樞接的銷杆依據導引槽行程相對移動，連帶使滑座前後位移，並使頂塊於換刀臂前端與臨於扣刀口處之間往復移動。
2.依據權利要求1所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，其中該導引槽的解鎖端高於閉鎖端，且趨近該換刀臂的中心。
3.依據權利要求1所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，其中該二容室位於同一直徑上的二相對位置。
4.依據權利要求1所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，其中該開槽與容室的鄰接處，凹設形成一抵止部。
5.依據權利要求4所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，其中該滑座後端底側，設有一可與抵止部對應抵靠的引導及限制推抵件的方向與位移量的抵接突部。
6.依據權利要求1所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，其中該通孔內緣設有提升密封效果的密封環。
7.依據權利要求1所述刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，其特徵在於，其中該開槽由一蓋板封閉。
專利摘要一種刀庫無聲扣刀的換刀臂結構，主要包含一換刀臂，其兩端設有扣刀口，臨於中心二側各設有容室，換刀臂上設有連通容室與扣刀口的開槽；二頂掣塊，分別置於容室中，頂掣塊一側設有凸部，凸部上設有一導引槽，導引槽中容設有一銷杆；及二推抵件，分別置於開槽中，滑座後端設有用以樞接銷杆的耳部。扣刀過程中，當頂掣塊發生位移時，與耳部樞接的銷杆會隨導引槽相對移動，連帶使推抵件相對於換刀臂而往復移動，因此可避免與刀杆撞擊而產生金屬撞擊聲響，同時得以延長相關構件的使用壽命。
文檔編號B23Q3/155GK202106232SQ20112014931
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者黃榮樟 申請人:剛豪科技股份有限公司