[發明專利]工具機的伺服驅動打刀系統

在審

• 申請號: 201410271225.0
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN105196095A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 丘于川;賴志龍
• 申請（專利權）人: 英屬維爾京群島商鉱騰有限公司
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155;B23Q3/16
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 朱振德

技術領域

本發明是有關于一種工具機的打刀系統，且特別是有關于一種利用數字化控制執行換刀臂作動及主軸夾松刀動作的運動軌跡的工具機的伺服驅動打刀系統。

背景技術

在現有工具機中，其自動換刀系統主要是由一凸輪箱內的滾齒凸輪帶動一從動滾子組，以驅動一換刀臂產生轉動，并以兩組滾齒凸輪去驅動一連桿組，以能上下移動該換刀臂，且當換刀臂旋轉至一主軸下方時，該主軸上刀具所執行松刀或夾刀的動作，皆需依靠傳感器偵測換刀臂的位置，待確定換刀臂到達定位時，傳感器方發出確認的信號，始得致動主軸上的油壓缸或氣壓缸，并令油壓缸或氣壓缸去觸動一打刀機構的一打刀軸，進而讓主軸產生松刀，讓換刀臂能進行換刀的流程。

然而，利用傳感器偵測定位的控制方式，工具機固然可以達成松、夾刀的使用目的，但是，主軸執行松、夾刀以及換刀臂旋轉、上下移動的動作，卻無法有效地同步進行，其主要的關鍵是發生在確認傳感器信號當時，在換刀過程中必須產生數次停頓的時間，無形中延長了換刀的耗費時程，尤其是工具機在進行多軸式的同步加工下，換刀工時雖僅增加少許，但在積少成多下，仍會使整個工時相對增加，更重要的是，現有同動打刀自動換刀系統的換刀臂與主軸的松夾刀機構，是以機械或油壓結構進行連動，所以工具機在初次進行自動換刀前，必須要由現場人員進行多次的調校，而不能自動微調，極為不方便，而且，由于換刀臂與主軸的打刀機構之間的連接機構相當龐大且復雜，不僅占用頗大空間且增加了維修上的難度。

另外，現有打刀機構的壓缸，其打刀行程，僅能以加裝墊片等方式調整打刀軸與拉桿的間距，其機構較為復雜，不但拆裝手續繁復，其所能提供的調整精度也十分有限。

發明內容

本發明的工具機的伺服驅動打刀系統，是利用數字化控制來執行換刀臂動作、主軸夾松刀動作的運動軌跡，使換刀臂單元與打刀單元進行同期運動，讓工具機真正實現同動打刀的效果，以縮短換刀時程，提高生產效率。

本發明的工具機的伺服驅動打刀系統，是利用伺服馬達直接驅動一傳動組件，使傳動組件的一偏動件產生同步運動，進而驅使一推桿在一拉刀位置與一打刀位置之間作線運動，所以整個打刀單元不僅結構精簡、體積小，且具有作動反應靈敏、速度迅捷的優點。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種工具機的伺服驅動打刀系統，用以操控二刀具，該伺服驅動打刀系統包含：

一換刀臂單元，具有一凸輪箱、一用以驅動該凸輪箱的第一伺服馬達、一受動于凸輪箱的驅動軸及一被該驅動軸驅轉的換刀臂，該第一伺服馬達依序驅動該凸輪箱和該驅動軸；

一打刀單元，具有一主軸、一傳動組件及一第二伺服馬達，該第二伺服馬達驅動該傳動組件，驅使該主軸松夾該刀具；以及

一伺服控制單元，包含一主控制器及二個與該主控制器電性連接的伺服驅動器，各該伺服驅動器分別與所述第一、二伺服馬達電性連接。

進一步地，其中，該第二伺服馬達具有一傳動軸；

該打刀單元更具有一供容裝該傳動組件的殼體及一觸動組件，且該傳動組件具有一連接于該第二伺服馬達的傳動軸的齒輪組及一與該齒輪組產生同步運動的偏動件，該偏動件具有一非圓形路徑的外環面；

該觸動組件設置在該主軸上方，并具有一沿著該主軸的軸向滑移的推桿及一套穿在該推桿上的彈性組件，該推桿具有反向設置的一頂端及一底端，該底端是對應于該主軸上的一拉桿，而該頂端則對應于該偏動件的外環面。

進一步地，其中，該齒輪組具有相嚙合的一第一齒輪與一第二齒輪，該第二齒輪是軸設在該第二伺服馬達的傳動軸上，該第一齒輪則樞設于該殼體內，且該第一齒輪與該偏動件呈同軸設置且呈可拆卸地裝設在該第一齒輪的一外側面上。

進一步地，其中，該傳動組件的偏動件在外環面上設有一內凹部位及一鄰靠于該內凹部位一側的凸出部位。

進一步地，其中，該觸動組件更具有一軸接在該推桿底端的抵壓臺，以供觸動該拉桿。

進一步地，其中，該觸動組件的推桿更具有一樞設于該頂端上的滾動組件，該推桿通過該滾動組件與該偏動件保持線性接觸。

進一步地，其中，該觸動組件更具有一設置在該殼體底部的管座及一設置在該管座底部的底蓋，該推桿和該彈性組件是安置在該管座內，該底蓋固定在該管座底部。

本發明工具機的伺服驅動打刀系統，是利用數字化控制來執行換刀臂動作、主軸夾松刀動作的運動軌跡，使換刀臂單元與打刀單元進行同期運動，讓工具機真正實現了同動打刀的效果，以縮短換刀時程，提高了生產效率。