專利名稱：自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，更詳細(xì)地說，涉及一種可以檢測出工具箱的升降位置的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置。
背景技術(shù)：
通常，由于必須根據(jù)需要交換多個工具來使用數(shù)控車床、加工中心等機床，所以具有可以自動交換工具的自動工具交換裝置(automatictool exchanger、ATC)。
如圖1所示，自動工具交換裝置具有具有多個工具T的工具箱10和使工具箱10上下升降的升降裝置20。
工具箱10，具有可進(jìn)行升降及旋轉(zhuǎn)運動地設(shè)置在主體外殼1上的活動軸12、固定設(shè)置在該活動軸12下端的工具支撐輪14和設(shè)置在工具支撐輪14周圍的多個工具夾板16。
這樣的工具箱10，在上部的“上升位置”A和下部的“下降位置”B之間進(jìn)行升降運動，并且起到夾緊或松開未圖示的主軸工具的作用。另一方面，活動軸12被上端的彈簧12a彈性支撐在“上升位置”A的方向上。這樣，被彈性支撐在“上升位置”A方向上的活動軸12，易于進(jìn)行上升運動，從而輔助使工具箱10上升的升降裝置20。
升降裝置20，由以下部件構(gòu)成設(shè)在主體外殼1上部的驅(qū)動電動機22；接受來自驅(qū)動電動機22的轉(zhuǎn)矩，以凸輪軸24a為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的凸輪24；沿凸輪24的溝槽24b上下擺動的桿25；以及活動支臂27，通過連桿26連接在桿25上，并將桿25的上下擺動傳遞給工具箱10的活動軸12，從而使所述工具箱10在“上升位置”A和“下降位置”B之間運動。
并且，自動工具交換裝置具有，用于檢測工具箱10運動到“上升位置”A的位置檢測裝置30。位置檢測裝置30，由以下部件構(gòu)成設(shè)在活動軸12上端的檢測卡頭32；和設(shè)在主體外殼1的內(nèi)部的檢測開關(guān)34，檢測上升至“上升位置”A的活動軸12的檢測卡頭32。
這樣的位置檢測裝置30，檢測工具箱10的“上升位置”A，通過將所檢測出的信號輸出給主軸頭，使主軸頭可以夾緊工具箱10的工具T。
但是，如圖1所示，由于這樣的現(xiàn)有位置檢測裝置30具有設(shè)置于主體外殼1的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以存在難以通過肉眼進(jìn)行確認(rèn)的缺點。尤其是，由于難以通過肉眼確認(rèn)，所以存在極難將位置檢測裝置30的檢測開關(guān)34和檢測卡頭32裝配到活動軸12和主體外殼1的內(nèi)部的問題。
此外，由于現(xiàn)有的位置檢測裝置30具有設(shè)置于主體外殼1的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以存在極難進(jìn)行維修和更換的缺點。即，位置檢測裝置30的檢測開關(guān)34和檢測卡頭32，由于彈性支撐活動軸12的彈簧12a的振動和燒損而產(chǎn)生錯誤信號，或頻繁發(fā)生損壞。因此，導(dǎo)致不得不頻繁修理并更換位置檢測裝置30的檢測開關(guān)34和檢測卡頭32。但是，由于位置檢測裝置30的位置檢測開關(guān)34和檢測卡頭32設(shè)在主體外殼1的內(nèi)部，所以存在操作者難以對此進(jìn)行修理或更換的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明即是鑒于上述問題所作出的，其目的在于，提供一種可以簡便組裝及配備而成的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種可以通過肉眼識別從而易于確認(rèn)有無故障而構(gòu)成的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種故障少而很少產(chǎn)生錯誤信號的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置。
為達(dá)到這樣的目的，本發(fā)明的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置中的自動工具交換裝置具有，可在上升位置和下降位置之間升降地設(shè)置在主體外殼上的工具箱，和使所述工具箱進(jìn)行升降的升降裝置；所述升降裝置，包括驅(qū)動電動機、接受來自所述驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的凸輪、沿著所述凸輪的溝槽上下擺動的桿以及活動支臂，將所述桿的上下擺動傳遞給所述工具箱從而使所述工具箱在上升位置和下降位置之間運動；其特征在于，包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述主體外殼的外表面上的旋轉(zhuǎn)軸；以相同轉(zhuǎn)速使所述凸輪軸和所述旋轉(zhuǎn)軸相互聯(lián)動的聯(lián)動裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置可以表示出所述工具箱的升降位置；向半徑方向外側(cè)突出地設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上的檢測卡頭；以及檢測裝置，檢測與所述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的所述檢測卡頭，并且檢測與運動到上升位置的所述工具箱對應(yīng)的位置上的所述檢測卡頭。
優(yōu)選所述聯(lián)動裝置由以下部分構(gòu)成固定在所述凸輪軸上的驅(qū)動皮帶輪、固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上并且直徑與所述驅(qū)動皮帶輪相同的從動皮帶輪以及纏繞連接所述驅(qū)動皮帶輪和從動皮帶輪的皮帶。
優(yōu)選所述聯(lián)動裝置由以下部分構(gòu)成固定在所述凸輪軸上的驅(qū)動齒輪；固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上并且直徑與所述驅(qū)動齒輪相同的從動齒輪；以及設(shè)在所述主體外殼上的多個中間齒輪，使得可進(jìn)行傳動地連接所述驅(qū)動齒輪和從動齒輪。
優(yōu)選還包括透明蓋，覆蓋所述檢測卡頭和所述檢測裝置，從而可以確保所述檢測卡頭和所述檢測裝置免受外部的異物碰撞或沖擊。
優(yōu)選還包括支撐托架，固定設(shè)置在所述主體外殼的外表面上，使得可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)軸。
本發(fā)明涉及的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，由于設(shè)置在主體外殼的外表面上，所以可以簡便地進(jìn)行組裝和維修，由于可以通過肉眼識別，所以可以容易地確認(rèn)有無故障。此外，由于具有不受其他零件影響的結(jié)構(gòu)，所以故障少而且錯誤信號的發(fā)生率非常低。


圖1是表示現(xiàn)有的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置的正面剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明涉及的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置的構(gòu)成的正面剖面圖。
圖3是沿圖2的III-III線的剖面圖。
圖4是擴大表示構(gòu)成本發(fā)明涉及的工具箱位置檢測裝置的旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)動裝置和檢測卡頭、檢測傳感器的側(cè)剖面圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明涉及的工具箱位置檢測裝置的聯(lián)動裝置的變形例的正面圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明涉及的自動工具交換裝置中的工具箱位置檢測裝置的優(yōu)選實施方式，進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2是表示本發(fā)明涉及的工具箱位置檢測裝置的構(gòu)成的正面圖，圖3是表示本發(fā)明涉及的工具箱位置檢測裝置的構(gòu)成的側(cè)面圖。首先，在說明本發(fā)明的工具箱位置檢測裝置之前，參照圖2和圖3對自動工具交換裝置進(jìn)行簡略說明。
自動工具交換裝置具有具有工具T的工具箱10和使工具箱10上下升降的升降裝置20。
工具箱10具有可進(jìn)行升降及旋轉(zhuǎn)運動地設(shè)置在主體外殼1上的活動軸12、設(shè)在活動軸12下端的工具支撐輪14以及設(shè)在工具支撐輪14周圍的多個工具夾板16。這樣的工具箱10在上部的“上升位置”A和下部的“下降位置”B之間進(jìn)行升降運動。
升降裝置20由以下部分構(gòu)成設(shè)在主體外殼1上部的驅(qū)動電動機22；接受來自驅(qū)動電動機22的轉(zhuǎn)矩，以凸輪軸24a為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的凸輪24；沿凸輪24的溝槽24b上下擺動的桿25；以及活動支臂27，通過連桿26連接在桿25上，將桿25的上下擺動傳遞給工具箱10的活動軸12，使所述工具箱10在“上升位置”A和“下降位置”B之間進(jìn)行運動。
下面，參照圖2～圖4，對本發(fā)明的工具箱位置檢測裝置進(jìn)行如下說明。首先，本發(fā)明的位置檢測裝置具有固定設(shè)置在主體外殼1的外表面上的支撐托架40，在該支撐托架40上可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸50。將旋轉(zhuǎn)軸50設(shè)置為，可以維持與向主體外殼1外側(cè)突出設(shè)置的凸輪24的凸輪軸24a相平行的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在此，將軸承52安裝在旋轉(zhuǎn)軸50和支撐托架40之間，來輔助旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)。
而且，本發(fā)明的工具箱位置檢測裝置具有使旋轉(zhuǎn)軸50和凸輪軸24a聯(lián)動的聯(lián)動裝置。聯(lián)動裝置由一體固定在凸輪軸24a的端部的驅(qū)動皮帶輪60、固定在旋轉(zhuǎn)軸50一端的從動皮帶輪62以及纏繞連接驅(qū)動皮帶輪60和從動皮帶輪62的皮帶64構(gòu)成。
這樣的聯(lián)動裝置，通過用皮帶傳動裝置連接旋轉(zhuǎn)軸50和凸輪軸24a，使凸輪軸24a和旋轉(zhuǎn)軸50可以相互聯(lián)動。在此，驅(qū)動皮帶輪60和從動皮帶輪62可以具有相同直徑。這是為了能夠以相同的比率將凸輪軸24a的轉(zhuǎn)速比傳遞給旋轉(zhuǎn)軸50。并且，驅(qū)動皮帶輪60和從動皮帶輪62可以由同步齒輪構(gòu)成，皮帶64也可以由同步帶構(gòu)成。這是為了能夠?qū)⑼馆嗇S24a的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確傳遞給旋轉(zhuǎn)軸50。并且，在本發(fā)明的圖2～圖4中，作為用于使旋轉(zhuǎn)軸50和凸輪軸24a進(jìn)行聯(lián)動的聯(lián)動裝置，雖然是由驅(qū)動皮帶輪60和從動皮帶輪、以及纏繞連接這些皮帶輪的皮帶64構(gòu)成的，但是并不限定于此，如圖5所示，也可以利用直徑相同的驅(qū)動齒輪66和從動齒輪68、以及可進(jìn)行傳動地連接這些齒輪的多個中間齒輪69，使凸輪軸24a和旋轉(zhuǎn)軸50相互聯(lián)動。當(dāng)然，還可以利用鏈傳動裝置，使凸輪軸24a和旋轉(zhuǎn)軸50相互聯(lián)動。
另一方面，由于凸輪軸24a以與旋轉(zhuǎn)軸50相同的比率進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，凸輪軸24a的凸輪24具有使工具箱10的活動軸12上下升降運動的結(jié)構(gòu)，所以，如果測定旋轉(zhuǎn)軸50的旋轉(zhuǎn)角度，則可以準(zhǔn)確得知工具箱10的“上升位置”A。
即，凸輪軸24a的凸輪24，通過桿25、連桿26以及活動支臂27，使工具箱10的活動軸12在上部的“上升位置”A和下部的“下降位置”B之間升降。因此，如果測定凸輪24的旋轉(zhuǎn)角度，則可以準(zhǔn)確得知工具箱10的“上升位置”A。其結(jié)果是，如果測定以與凸輪24的凸輪軸24a相同的比率進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸50的角度，則可以準(zhǔn)確得知工具箱10的“上升位置”A。
此外，參照圖3和圖4可知，本發(fā)明的工具箱位置檢測裝置，具有設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸50的另一端的檢測卡頭70。檢測卡頭70，向旋轉(zhuǎn)軸50的半徑方向外側(cè)突出設(shè)置而成。這樣的檢測卡頭70，隨著旋轉(zhuǎn)軸50的旋轉(zhuǎn)運動一體旋轉(zhuǎn)，表示旋轉(zhuǎn)軸50的旋轉(zhuǎn)位置。
另一方面，由于檢測卡頭70表示旋轉(zhuǎn)軸50的旋轉(zhuǎn)位置，所以也可以表示出與旋轉(zhuǎn)軸50自動連接的凸輪24的旋轉(zhuǎn)位置。其結(jié)果是，由于凸輪24的旋轉(zhuǎn)位置還表示工具箱10的“上升位置”A，所以結(jié)果，如果測定檢測卡頭70，則也可以得知工具箱10的“上升位置”A。在此，優(yōu)選設(shè)定成，當(dāng)?shù)竭_(dá)工具箱10的“上升位置”A時，檢測卡頭70朝向正上方。
此外，參照圖3和圖4可知，本發(fā)明的工具箱位置檢測裝置，具有可以檢測出檢測卡頭70的檢測傳感器80。檢測傳感器80，檢測固定設(shè)置在支撐托架40上并沿著旋轉(zhuǎn)軸50進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動的檢測卡頭70。尤其是，檢測設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸50的正上部并朝向正上方的檢測卡頭70。
根據(jù)這樣的檢測傳感器80，沿著旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)360°，并經(jīng)常檢測朝向正上方的檢測卡頭70，從而檢測出工具箱10到達(dá)“上升位置”A。因此，將所檢測出的信號輸出給未圖示的主軸頭。另一方面，這樣的檢測傳感器80是一種非接觸式傳感器，由于檢測卡頭70靠近而產(chǎn)生信號。
此外，參照圖3和圖4可知，本發(fā)明的工具箱位置檢測裝置，具有設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸50上的檢測卡頭70；和設(shè)在支撐托架40上的透明蓋90，使得可以覆蓋用于檢測出檢測卡頭70的檢測傳感器80。
透明蓋90，通過覆蓋檢測卡頭70和檢測傳感器80，起到保護(hù)檢測卡頭70和檢測傳感器80免受外部異物碰撞或沖擊的作用。并且，由透明材質(zhì)所構(gòu)成的透明蓋90，從外部也能通過肉眼來確認(rèn)檢測卡頭70和檢測傳感器80。
在以上說明中，雖然例示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本發(fā)明的范圍并不只限定于這樣的特定的實施方式，當(dāng)然還可以在本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)改變。
具有這樣的構(gòu)成的本發(fā)明涉及的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，由于設(shè)置在主體外殼的外表面上，所以便于進(jìn)行組裝和維修；由于可以通過肉眼識別，所以容易確認(rèn)有無故障。此外，由于具有不受其他零件影響的結(jié)構(gòu)，所以故障少而且錯誤信號的發(fā)生率很低。
權(quán)利要求
1.一種自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，其中，自動工具交換裝置具有，可在上升位置和下降位置之間升降地設(shè)置在主體外殼上的工具箱，和使所述工具箱進(jìn)行升降的升降裝置；所述升降裝置包括驅(qū)動電動機、接受來自所述驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)的凸輪、沿著所述凸輪的溝槽上下擺動的桿、以及將所述桿的上下擺動傳遞給所述工具箱從而使所述工具箱在上升位置和下降位置之間運動的活動支臂；其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述主體外殼的外表面上；聯(lián)動裝置，以相同的轉(zhuǎn)速比使所述凸輪軸和所述旋轉(zhuǎn)軸相互聯(lián)動，使得所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置可以表示所述工具箱的升降位置；檢測卡頭，向半徑方向外側(cè)突出地設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上；以及檢測裝置，檢測與所述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的所述檢測卡頭，并且檢測與運動到上升位置的所述工具箱對應(yīng)的位置上的所述檢測卡頭。
2.如權(quán)利要求1所述的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，其特征在于，所述聯(lián)動裝置由以下部分構(gòu)成固定在所述凸輪軸上的驅(qū)動皮帶輪固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上并且直徑與所述驅(qū)動皮帶輪相同的從動皮帶輪；以及纏繞連接所述驅(qū)動皮帶輪和從動皮帶輪的皮帶。
3.如權(quán)利要求1所述的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，其特征在于，所述聯(lián)動裝置由以下部分構(gòu)成固定在所述凸輪軸上的驅(qū)動齒輪；固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上并且直徑與所述驅(qū)動齒輪相同的從動齒輪；以及設(shè)置在所述主體外殼上的多個中間齒輪，使得可進(jìn)行傳動地連接所述驅(qū)動齒輪和從動齒輪。
4.如權(quán)利要求1～3的任意一項所述的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，其特征在于，還包括透明蓋，覆蓋所述檢測卡頭和所述檢測裝置，從而可以保護(hù)所述檢測卡頭和所述檢測裝置免受外部的異物碰撞和沖擊。
5.如權(quán)利要求1～3的任意一項所述的自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置，其特征在于，還包括支撐托架，固定設(shè)置在所述主體外殼的外表面上，使得可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)軸。
全文摘要
提供一種自動工具交換裝置的工具箱位置檢測裝置。本發(fā)明的位置檢測裝置，具有工具箱(10)和升降裝置(20)；升降裝置(20)具有驅(qū)動電動機(22)、凸輪(24)、桿(25)以及活動支臂(27)。并且具有旋轉(zhuǎn)軸(50)、聯(lián)動裝置、檢測卡頭(70)、以及檢測傳感器(80)。此外，聯(lián)動裝置具有固定在凸輪軸(24a)上的驅(qū)動皮帶輪(60)、固定在旋轉(zhuǎn)軸(50)上的從動皮帶輪(62)以及將這些皮帶輪纏繞連接起來的皮帶(64)。根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)在主體外殼的外表面上，所以便于進(jìn)行裝配和維修；由于可以通過肉眼識別，所以容易確認(rèn)有無故障。此外，由于具有不受其他零件影響的結(jié)構(gòu)，所以故障少，錯誤信號的發(fā)生率很低。
文檔編號B23Q3/155GK1636674SQ20041010495
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月27日
發(fā)明者金義錫 申請人:大宇綜合機械株式會社