專利名稱：改進的刀具更換器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有以下構造和設計的改進的換刀裝置，所述構造和設計允許在自動機加工中心的機加工過程中使用若干類型的刀架，無需組裝和拆卸刀具更換器，并且增加其多功能性和效率。
背景技術：
目前，在部件機加工過程中普遍使用機加工中心。這些機加工中心的特點是完全的自動化中心，其中使用CAD-CAM軟件來從材料塊上獲得部件。部件在這些中心中通過使用不同的刀具(tool)來機加工，這些刀具需要在機加工過程中更換。為了使更換刀具成為可能，使用被稱為“刀具更換器”的臂。刀具更換器包 括“指”，負責耦接有刀具例如銑刀、鉆頭等的已知為“刀架”的夾緊構件，使刀具從機加工刀具存儲庫移位到驅動主軸，反之亦然。存在若干類型的刀架；最廣泛使用的刀架是HSK錐和ISO 錐。當前刀具更換器的問題是它們設計用于特定類型的刀架。也就是說，取決于安裝于機加工中心的刀具更換器，將使用單一類型的刀架，導致機加工中心的局限。該局限主要導致了較低的靈活性并繼而較低的生產率。

發明內容
這里描述的本發明公開了一種通過如下設計而允許使用不同類型刀架的改進的刀具更換器，即取決于使用的刀架，允許獲得對于指的不同張開和關閉位置。繼而，指在為夾緊每種類型的刀架所限定的每個部分中具有特定輪廓。本發明目的的換刀裝置包括至少兩個指，用于通過所述指中的至少一個繞整體地連接到該指的鉸接件的旋轉運動來夾緊刀架；用作支撐結構的臂，其包括在其端部的至少一個上的指，其還附接到軸，在該軸上其可以繞其自身軸線移動和旋轉；傳送運動的至少一個致動器。所述刀具更換器還包括至少一個凸輪(5)，其包括在其面的一個面上的至少一個凹槽，所述凹槽容納設置在指中的隨動件；本發明的特征在于所述凸輪由所述致動器驅動以賦予其線性移位運動，并且通過凹槽所述凸輪繼而向所述指傳送圍繞所述鉸接件的旋轉運動。致動器由液壓控制。凸輪的該至少一個凹槽包括至少一個直線段，并且該至少一個直線段相對于凸輪的縱軸線具有通過角度“ α ”從1°到15°限定的偏差。此外，凸輪的該至少一個凹槽包括由曲線段相互連接的至少兩個直線段。本發明目標的改進的刀具更換器的另一特征在于，指在其端部區域和在其內表面上，包括刀架接觸區域，包括用于刀架的接觸區域，設置有一定量的夾緊區域，其對應于包含在凸輪凹槽中的該一定量的直線段。夾緊區域包括與待被夾緊的刀架的曲率半徑相匹配的曲率半徑。本發明的又一特征在于，凸輪的所述至少一個凹槽包括第四直線段，以便獲得指的比為了在與指的接觸區域處夾緊具有最大直徑的刀架所需的更大的開口。該第四段向凸輪的外部張開以便更換凸輪。凸輪的所述至少一個凹槽包括在第四直線段和第三直線段之間的第三曲線段。本發明目標的改進的刀具更換器包括至少一個彈簧，在其端部的一個上所述彈簧接觸凸輪，在液壓系統失效時，推動其保持指緊密抵靠刀具更換器。


為了幫助理解所做的描述，本說明書通過一組附圖完成，僅為了示出目的和非限制意義，顯示如下
圖I示出本發明目標的改進的刀具更換器的上部的透視圖。圖2示出本發明目標的改進的刀具更換器的底部的透視圖。圖3示出本發明目標的改進的刀具更換器的端部的截面的透視圖。圖4. a示出第一刀架的夾具的透視圖。圖4. b示出第二刀架的夾具的透視圖，具有放大視圖的聯結區域。圖4. c示出第三刀架的夾具的透視圖。圖5. a示出第一刀架的夾緊位置的平面圖。圖5. b示出第二刀架的夾緊位置的平面圖。圖5. c示出第三刀架的夾緊位置的平面圖。圖6示出本發明目標的改進的刀具更換器的凸輪的透視圖及放大視圖。下面給出的列表是發明中包括的在附圖中示出的不同的元件I =臂2 =指2'=指外端3=隨動件4 =鉸接件5=凸輪6=凹槽6. a =第一直線段6. b=第二直線段6. c =第三直線段6. d=第四直線段6.1=第一曲線段6. 2=第二曲線段6. 3=第三曲線段7 =彈簧T =孔
8 =致動器9 =蓋10 =刀架10. I =第一刀架10. b=第二刀架10. c =第三刀架 11 =夾緊區域11. a=第一夾緊區域11. b=第二夾緊區域11. c =第三夾緊區域12 =縱軸線13 =柱狀元件14=縱向凸起15=凹槽
具體實施例方式如上所述，并且如圖I和2可看出，改進的刀具更換器由作為支撐結構的臂(I)形成。臂(I)包括在其每個端部上的“爪”以便夾緊刀架。每個爪具有一對鉸接在固定點
(4)上的指(2)。此外，這些指(2)中的每個包括沿在凸輪(5)的一個面上形成的凹槽(6)移動的隨動件(3)。隨動件(3)在凹槽(6)上的移動由致動器⑶傳遞到凸輪(5)的線性運動所引發，凸輪(5)繼而向指(2)傳送張開和關閉運動。額外于凸輪(5)和上述隨動件(3)，圖3示出蓋(9)(如圖I所示)下方存在一些彈簧(7)。在這些彈簧(7)中的每個中插入柱狀元件(13)。該柱狀元件(13)為彈簧(7)實現引導功能并且在其端部的一個上附接到臂(1)，而另一端，由于彈簧(7)環繞它，被插入在凸輪(5)中形成的孔(7')中。通過彈簧(7)和柱狀元件(13)形成的這種組件限定出安全系統。如果致動器(8)失效，則不再通過凸輪(5)的線性移位向指(2)傳輸任何運動，彈簧(7)和柱狀元件(13)確保指(2)的不可逆的關閉動作。這在彈簧(7)處在壓縮狀態下發生，除了指(2)在完全關閉的狀態下。通過這種方式，彈簧(7)保持由指(2)在刀架(10)上施加的壓力，從而防止刀架(10)意外地釋放從而引起不良后果。圖4. a, 4. b和4. c,和圖5. a, 5. b和5. c —起，不出本發明目標的刀具更換器的指(2)如何分別通過不同的夾緊區域(ll.a，ll.b，ll.C)允許夾緊最經常使用的不同刀架(10. a，10. b，10. C)。這是可以的，因為在它們端部(2’ )上的指(2)設置在所述夾緊區域(11. a, 11. b，11. c)的內部，并且沿著它們，具有縱向凸起(14)(其可從圖4的放大視圖中看出)。這些縱向凸起(14)是為了插入刀架(10)的凹槽(15)中，其通常包含在圓形接觸區域內。此外，夾緊區域(11)具有不同的曲率。這些曲率允許指⑵精確適應不同刀架(10)的圓形接觸區域。圖6示出凸輪(5)，其中可以看出縱軸線(12)，其把凸輪(5)相對于縱軸線(12)分為兩個對稱部分。還示出容納彈簧(7)的一些孔(7');孔(7')之間的區域，其固定致動器(8)的移動端，將運動傳送至凸輪(5);和兩個槽￠)，其相對于縱軸線(12)互相對稱。如在圖6的放大視圖中可見，這些凹槽￠)的每個包括三個直線段(6. a，6. b，6. c)和兩個曲線段(6. 1，6.2)。另外，凹槽(6)包括第四直線段(6. d)，其允許指(2)的比用于在第三刀架(10. c)即具有最大直徑的刀架的情況下夾緊所需的更大的張開，以便夾緊它或將它松開。此外，第四直線段(6.d)向凸輪(5)的外部張開，以允許在為了通過基于適應新直徑的刀架的凹槽(6)和夾緊區域(11)的構造保持具有不同直徑的刀架(10)需要替換它時，將隨動件(3)從槽(6)移除并從而釋放凸輪(5)。第一曲線段(6. I)對應于第一直線段(6. a)和第二直線段(6. b)之間的過渡區 域，而第二曲線段(6. 2)對應于第二直線段(6. b)和第三直線段(6. c)之間的過渡區域。還示出對應于第三直線段(6. c)和第四直線段(6. d)之間的過渡區域的第三曲線段(6. 3)。直線段(6. a，6. b，6. c)相對于凸輪(5)的縱軸線(12)具有角度“ α，，從I。到15。限定的偏差。在提供隨動件⑶的從直線段(6.a，6.b，6.c)向鄰近的曲線段(6. 1,6. 2)通過凹槽(6)的移位時，角度“ α ”允許在刀架(10)上施加夾緊力。第一直線段(6. a)與第一刀架(10. a)的夾緊相一致，第二直線段(6. b)與第二刀架(10. b)的夾緊相一致，并且第三直線段(6.C)與第三刀架(10. C)的夾緊相一致。因此，指的外端部(2')中的夾緊區域(ll.a，ll.b，ll.C)與指(2)的張開和閉合運動的組合，由于包括凸輪(5)，允許確保不同的刀架(10. a，10. b，10. c)被適當地保持，而不需用更換刀具更換器。
權利要求
1.刀具更換器，包括 至少兩個指(2)，用于通過所述指(2)中的至少一個繞整體地連接到所述指(2)的鉸接件(4)的旋轉運動來夾緊刀架(10)； 用作支撐結構的臂(I)，所述臂包括在其端部的至少一個上的指(2)，其還附接到軸，在所述軸上其可以繞其自身軸線移動和旋轉； 傳送運動的至少一個致動器(8)； 其特征在于，所述刀具更換器還包括 至少一個凸輪(5)，所述至少一個凸輪(5)在其面的一個面上包括至少一個凹槽(6)，所述凹槽容納設置在指(2)中的隨動件(3)； 其中所述凸輪(5)由所述致動器(8)驅動以賦予其線性移位運動，并且所述凸輪(5)繼而通過凹槽￠)向所述指(2)傳送圍繞所述鉸接件(4)的旋轉運動。
2.如權利要求I所述的刀具更換器，其特征在于，所述凸輪(5)的所述至少一個凹槽(6)包括至少一個直線段(6. a, 6. b，6. c)。
3.如權利要求2所述的刀具更換器，其特征在于，所述至少一個直線段(6.a，6.b，6.c)相對于所述凸輪(5)的縱軸線(12)具有角度“ α ”從1°到15°的偏差。
4.如權利要求2所述的刀具更換器，其特征在于，所述凸輪(5)的所述至少一個凹槽(6)包括由曲線段(6. 1,6. 2)相互連接的至少兩個直線段(6.a，6.b，6. C)。
5.如上述權利要求中任一項所述的刀具更換器，其特征在于，指(2)，在其端部區域(2')和在其內表面上，包括用于刀架(10)的接觸區域，設置有一定量的夾緊區域(11. a，11.b，11. c)，其對應于包含在凸輪(5)的凹槽(6)中的該一定量的直線段(6. a，6.b，6. C)。
6.如權利要求5所述的刀具更換器，其特征在于，所述夾緊區域(ll.a，ll.b，ll.C)包括與待被保持的刀架(10.a，10.b，10.c)的曲率半徑相匹配的曲率半徑。
7.如權利要求I所述的刀具更換器，其特征在于，所述凸輪(5)的所述至少一個凹槽(6)包括第四直線段(6. d)，以便獲得指(2)的比為了在與指(2)的接觸區域處保持具有最大直徑的刀架(10. c)所需的更大的開口。
8.如權利要求7所述的刀具更換器，其特征在于，所述第四線段(6.d)向凸輪(5)的外部張開以便更換凸輪(5)。
9.如權利要求7所述的刀具更換器，其特征在于，所述凸輪(5)的所述至少一個凹槽 (6)包括在第四直線段(6. d)和第三直線段(6. c)之間的第三曲線段(6. 3)。
10.如權利要求I所述的刀具更換器，其特征在于，其包括至少一個彈簧(7)，在其端部的一個上接觸凸輪(5)，在致動器(8)失效時，推動其保持指(2)緊密抵靠刀具更換器(10)。
11.如權利要求I所述的刀具更換器，其特征在于，所述致動器(8)由液壓控制。
全文摘要
本發明涉及改進的刀具更換器，具體地，允許使用不同類型刀架的刀具更換器包括至少兩個指(2)，用于通過指(2)中的至少一個繞整體地連接到所述指(2)的鉸接件(4)的旋轉運動來夾緊刀架(10)；用作支撐結構的臂(1)，其包括在其端部的至少一個上的指(2)，附接到繞其自身軸線移動和旋轉的軸；和傳送運動的至少一個致動器(8)。所述刀具更換器還包括至少一個凸輪(5)，其包括在其面的一個面上的至少一個凹槽(6)，所述凹槽容納設置在指(2)中的隨動件(3)。凸輪(5)由致動器(8)驅動以賦予其線性移位運動。繼而凸輪(5)通過凹槽(6)向所述指(2)傳送圍繞鉸接件(4)的旋轉運動。
文檔編號B23Q3/155GK102896539SQ20121007672
公開日2013年1月30日 申請日期2012年2月3日 優先權日2011年7月29日
發明者J·M·阿爾伯迪維拉爾 申請人:A·自動化工程有限公司