專利名稱：自動(dòng)刀具更換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在機(jī)床中自動(dòng)更換刀具的自動(dòng)刀具更換器。
背景技術(shù)：
作為固定在機(jī)床轉(zhuǎn)軸上的自動(dòng)更換刀具設(shè)備，自動(dòng)更換器，已經(jīng)由本申請(qǐng)人研發(fā)并為公眾所熟知(見JP 6-738A)，其中刀具更換時(shí)產(chǎn)生的撞擊減輕，并且刀具更換時(shí)主軸頭的移動(dòng)量減少。
圖1是該自動(dòng)刀具更換器的示意圖。自動(dòng)刀具更換器有垂直移動(dòng)的臂部件4，具有多個(gè)刀具卡爪12并帶有刀具夾具11(刀具)的轉(zhuǎn)塔13。轉(zhuǎn)塔13設(shè)有通過(guò)分配操作選擇所需刀具的減速器5，根據(jù)減速器5的輸出，刀具卡爪12構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)保持在刀具更換位置。固定刀具夾具11(刀具)的主軸2由主軸頭1旋轉(zhuǎn)支撐。
主軸頭1具有擺動(dòng)轉(zhuǎn)塔13的擺動(dòng)凸輪Csa和Csb，將由相應(yīng)刀具卡爪12固定的各刀具夾具11移動(dòng)到其固定于主軸2的位置，和提升凸輪CL，通過(guò)上下移動(dòng)轉(zhuǎn)塔13使得相應(yīng)的刀具卡爪12在垂直方向上移動(dòng)，來(lái)相對(duì)主軸2安裝和拆卸刀具夾具11。刀具卡爪12緊固在設(shè)于轉(zhuǎn)塔13上的減速器的驅(qū)動(dòng)板凸緣上。偏置裝置18由固定銷固定在轉(zhuǎn)塔基座13a的中部。轉(zhuǎn)塔基座13a的一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸20固定在轉(zhuǎn)塔滑板16上，與擺動(dòng)凸輪Csa和Csb配合的擺動(dòng)輥17旋轉(zhuǎn)固定在旋轉(zhuǎn)軸20另一側(cè)的端部。偏置裝置18由固定銷固定在轉(zhuǎn)塔基座13a的中部，并且轉(zhuǎn)塔基座13a圍繞旋轉(zhuǎn)軸20逆時(shí)針偏置。擺動(dòng)輥17構(gòu)造成通過(guò)偏置裝置18來(lái)偏壓擺動(dòng)凸輪Cs的凸輪面。利用這種結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)輥17由擺動(dòng)凸輪Csa和Csb支撐，以在擺動(dòng)凸輪Csa和Csb上相對(duì)移動(dòng)，從而根據(jù)擺動(dòng)凸輪Csa和Csb的形狀來(lái)擺動(dòng)轉(zhuǎn)塔13。
旋轉(zhuǎn)軸20與轉(zhuǎn)塔滑板16耦合。轉(zhuǎn)塔滑板16構(gòu)造成可沿著未示出的固定在臂部件4上的線性導(dǎo)向裝置垂直移動(dòng)。提升調(diào)整部件15由球形接頭10固定在轉(zhuǎn)塔滑板16的另一端，且提升桿14固定在提升調(diào)整部件15的另一端。提升桿14以約90度角彎曲，并且在其彎曲點(diǎn)旋轉(zhuǎn)固定于臂部件4。與提升凸輪CL嚙合的提升輥9旋轉(zhuǎn)安裝在提升桿14的另一端。在圖1中，附圖標(biāo)記3表示驅(qū)動(dòng)主軸的主軸電機(jī)。
利用上述結(jié)構(gòu)，一旦給出刀具更換命令就進(jìn)行主軸的定向。同時(shí)，主軸頭1快速向上移動(dòng)，擺動(dòng)輥17在擺動(dòng)凸輪Csa的支撐平面上移動(dòng)(圖1示出了主軸頭被提升的位置。刀具更換操作開始之前，主軸頭1處在低位，而轉(zhuǎn)塔13處在比主軸頭1高的位置，且擺動(dòng)輥17位于擺動(dòng)凸輪Csa的頂部)。提升輥9在提升凸輪CL的直線部分上移動(dòng)，并且不執(zhí)行提升動(dòng)作。接下來(lái)，由于主軸頭1向上移動(dòng)，擺動(dòng)輥17在擺動(dòng)凸輪Csa的曲線部分移動(dòng)，由此帶動(dòng)轉(zhuǎn)塔基座13a圍繞旋轉(zhuǎn)軸20逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并且開始擺動(dòng)轉(zhuǎn)塔13。刀具卡爪12的頂端接近刀具夾具11的V型槽。當(dāng)?shù)毒呖ㄗ?2頂部設(shè)置的輥與V型槽嚙合后，輥便能夠在V型槽上準(zhǔn)確移動(dòng)。
此外，由于主軸頭1向上移動(dòng)，擺動(dòng)輥17移動(dòng)到擺動(dòng)凸輪Csa和Csb的彎曲部分。就在其間的擺動(dòng)結(jié)束之前，提升輥9與提升凸輪CL的彎曲部分嚙合，從而使提升桿14圍繞旋轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，向上移動(dòng)提升調(diào)節(jié)部件15和轉(zhuǎn)塔滑板16，并在與主軸頭1的向上運(yùn)動(dòng)相同的方向上加速轉(zhuǎn)塔基座13a，即轉(zhuǎn)塔13。因此，當(dāng)擺動(dòng)結(jié)束時(shí)，由于主軸頭1的向上運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)塔13的提升動(dòng)作，相對(duì)速度實(shí)質(zhì)上變?yōu)榱悖瑥亩棺矒舸蟠鬁p少。
在擺動(dòng)結(jié)束后，主軸頭1快速向上移動(dòng)，轉(zhuǎn)塔13同時(shí)開始提升動(dòng)作，從主軸中拉出刀具夾具11。換句話說(shuō)，擺動(dòng)輥17在擺動(dòng)凸輪Csb上移動(dòng)，而提升輥9從提升凸輪CL的彎曲部分的頂部往下運(yùn)動(dòng)。這使得擺動(dòng)更輕。另外，因?yàn)樘嵘?的移動(dòng)方向與移動(dòng)到提升凸輪CL頂部的方向相反，在相反方向上開始加速提升動(dòng)作，這減慢了向上的提升動(dòng)作。向下提升動(dòng)作開始。由于相對(duì)主軸頭1的向下提升動(dòng)作，刀具夾具11被從主軸2中拉出。
當(dāng)完成主軸頭1的向上運(yùn)動(dòng)后，主軸2的主軸齒輪19和減速器5的轉(zhuǎn)塔齒輪5c相互嚙合。主軸2旋轉(zhuǎn)，通過(guò)減速器5旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔13，由此分配所需刀具。在轉(zhuǎn)塔分配操作結(jié)束后，主軸頭1沿上述順序的反向順序下降，從而完成刀具更換操作。
圖5是用于上述傳統(tǒng)自動(dòng)刀具更換器中的減速器的示意圖。減速器由夾具51，驅(qū)動(dòng)板52和從動(dòng)板53組成。如圖5c所示，驅(qū)動(dòng)板52的圓周表面設(shè)有嵌齒以配合轉(zhuǎn)塔齒輪5e。在驅(qū)動(dòng)板52的端面上形成有半徑為r的環(huán)形凸輪槽52a，以偏移量Q偏離轉(zhuǎn)塔齒輪5e的旋轉(zhuǎn)中心。如圖5b所示，在夾具51中，n+1個(gè)沿徑向縱向延伸的橢圓形槽部分51a以規(guī)則的角度間隔排列，其中n是減速比(n＝2，3，4……)。圖5所示實(shí)例表示減速比n等于6時(shí)的情況。各橢圓形槽部分51a沿軸線的縱向長(zhǎng)度是驅(qū)動(dòng)板52的偏心環(huán)形凸輪槽52a的偏心量Q的2倍或更多。球54固定在各自槽部分51a中。如圖5a所示，在從動(dòng)板53的表面上，設(shè)有基本環(huán)形部件，具有花瓣?duì)罨蚝Ｐ菭钔馆啿?3a，在徑向上包括了與減速比數(shù)量相同的凹面和凸面，與球54嚙合。圖5的實(shí)例表示減速比為6的情況。
驅(qū)動(dòng)板52旋轉(zhuǎn)固定于轉(zhuǎn)塔基座13a，夾具51以疊加在驅(qū)動(dòng)板52上的方式安裝在轉(zhuǎn)塔基座13a上。夾具51的橢圓形槽部分51a用來(lái)夾持各自的球54，并且球54和驅(qū)動(dòng)板52的凸輪槽52a相互嚙合。此外，從動(dòng)板53旋轉(zhuǎn)并疊加安裝于夾具51上。從動(dòng)板53的凸輪槽53a和由夾具51夾持的球54相互嚙合。刀具卡爪12固定在從動(dòng)板53上。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)板52旋轉(zhuǎn)一次時(shí)，球54在夾具51的各個(gè)槽部分51a中，以與從動(dòng)板的凸輪槽53a嚙合的狀態(tài)，沿徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次。至于球54在槽部分51a內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，在從動(dòng)板53的凸輪槽53a中，球54例如從頂部移向頂部，并在頂部之間擠壓凸輪槽53a的側(cè)面，從而使從動(dòng)板53移動(dòng)凸輪槽53a的一周。換句話說(shuō)，由于凸輪槽53a的凹凸面數(shù)目是n，從動(dòng)板53相對(duì)中心角僅移動(dòng)了2π/n。因此，如果減速比是6，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板52旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)板旋轉(zhuǎn)1/6周，可以減速1/6。
在上述的傳統(tǒng)自動(dòng)刀具更換器中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔13時(shí)，負(fù)載很大，因此必需緩和加速/減速。此外，會(huì)不均衡地產(chǎn)生減速器的球54的磨損和球54的壓力。因此，轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)問(wèn)題。
如上所述，通過(guò)將減速器用在傳統(tǒng)自動(dòng)刀具更換器中，驅(qū)動(dòng)板52中形成的凸輪槽52a具有圖5所示的環(huán)形形狀，因此設(shè)計(jì)中的自由度很小，并且不能設(shè)置足夠小的壓力角。為了減小壓力角，增大了驅(qū)動(dòng)板52中凸輪槽52a的偏心量Q來(lái)增加球54的移動(dòng)量。然而，這樣做就會(huì)在從動(dòng)板53的凸輪槽53a中產(chǎn)生咬齒，或者使從動(dòng)板53中凸輪槽53a的曲率半徑變得非常小。因此不應(yīng)減小壓力角。由于壓力角很大，轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的負(fù)載也很大，因此必需緩和加速/減速以平滑旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔。因此刀具更換費(fèi)時(shí)。
此外，由于驅(qū)動(dòng)板52的凸輪槽52a的偏心，由各個(gè)球54產(chǎn)生的軸向壓力變得偏心和不均衡，以至于各個(gè)球產(chǎn)生的表面壓力會(huì)局部增加。因此，凸輪槽52a和53a或球會(huì)磨損，并且有時(shí)候會(huì)達(dá)不到使用期限。另外，因?yàn)榍?4相對(duì)驅(qū)動(dòng)板52和從動(dòng)板53不均勻分布，由于各個(gè)球54產(chǎn)生的軸向壓力偏差，從而因?yàn)楦鱾€(gè)球54產(chǎn)生的軸向壓力的偏心會(huì)在驅(qū)動(dòng)板52旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生波動(dòng)。結(jié)果，當(dāng)主軸側(cè)齒輪19和轉(zhuǎn)塔齒輪5e相互嚙合旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪的齒表面中的齒間隙會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，因此不能正確調(diào)整齒間隙。結(jié)果產(chǎn)生了噪聲大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種機(jī)床自動(dòng)刀具更換器包含降低驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)速度的減速器，該驅(qū)動(dòng)力用于轉(zhuǎn)動(dòng)待更換的大量刀具。減速器包括輸入驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)板，可旋轉(zhuǎn)并具有球驅(qū)動(dòng)槽；固定在減速器基座上的夾具，具有通過(guò)限制多個(gè)球的圓周運(yùn)動(dòng)，分別夾持并導(dǎo)向可在徑向運(yùn)動(dòng)的多個(gè)球的導(dǎo)向孔；和固定有可拆卸地夾持多個(gè)刀具的刀具夾持設(shè)備的從動(dòng)板，可旋轉(zhuǎn)并具有球從動(dòng)槽。驅(qū)動(dòng)板、夾具和從動(dòng)板同軸設(shè)置，以使由夾具的導(dǎo)向孔分別夾持的球與驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽和從動(dòng)板的球從動(dòng)槽配合，由此通過(guò)輸入驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)力來(lái)旋轉(zhuǎn)從動(dòng)板。從動(dòng)板的球從動(dòng)槽由沿從動(dòng)板圓周方向具有多個(gè)圓環(huán)的連續(xù)曲線形成，且驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽由通過(guò)擴(kuò)大在從動(dòng)板圓周方向的從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的兩個(gè)或更多個(gè)圓環(huán)來(lái)獲得的連續(xù)曲線形成。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，一種自動(dòng)刀具更換器包括與主軸一起旋轉(zhuǎn)的第一齒輪；在選擇刀具時(shí)與所述第一齒輪相嚙合的第二齒輪；和刀具夾持設(shè)備，可拆卸地夾持待更換的多個(gè)刀具；設(shè)在第一齒輪和刀具夾持設(shè)備之間的減速器，該減速器包括可與第二齒輪一起旋轉(zhuǎn)并具有球驅(qū)動(dòng)槽的驅(qū)動(dòng)板，可與刀具夾持設(shè)備一起旋轉(zhuǎn)并具有球從動(dòng)槽的從動(dòng)板，以及固定在驅(qū)動(dòng)板和從動(dòng)板之間的夾具，該夾具具有通過(guò)限制多個(gè)球的圓周運(yùn)動(dòng)，分別夾持并導(dǎo)向可在徑向運(yùn)動(dòng)的多個(gè)球的導(dǎo)向孔。驅(qū)動(dòng)板、夾具和從動(dòng)板同軸設(shè)置，以使由夾具的導(dǎo)向孔分別夾持的球與驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽和從動(dòng)板的球從動(dòng)槽配合，由此將驅(qū)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成球的徑向運(yùn)動(dòng)，并隨后轉(zhuǎn)換成從動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以降低的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)旋轉(zhuǎn)。從動(dòng)板的球從動(dòng)槽由沿從動(dòng)板圓周方向具有多個(gè)圓環(huán)的連續(xù)曲線形成，且驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽由通過(guò)擴(kuò)大在從動(dòng)板圓周方向的從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的兩個(gè)或更多個(gè)圓環(huán)來(lái)獲得的連續(xù)曲線形成。
形成從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的圓環(huán)數(shù)量相應(yīng)于由刀具夾持設(shè)備可拆卸地夾持的刀具數(shù)量。
相對(duì)從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的徑向沖程的平均半徑，形成驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽的連續(xù)曲線在徑向上略微擴(kuò)大。
從動(dòng)板旋轉(zhuǎn)速度與主軸旋轉(zhuǎn)速度的比值可設(shè)為，由刀具夾持設(shè)備可拆卸地夾持的刀具數(shù)量的整數(shù)倍除以2所得數(shù)值。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)板和從動(dòng)板之間路徑上產(chǎn)生的表面壓力，球驅(qū)動(dòng)槽和球從動(dòng)槽的路徑可被部分偏移。
從動(dòng)板中的球槽可為任意連續(xù)曲線，并可設(shè)置足夠小的壓力角。因此，可以減少在轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)載。這使在刀具選擇時(shí)能夠快速加速/減速轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)。因?yàn)榍虿郾辉O(shè)計(jì)為在驅(qū)動(dòng)板的一周中具有多個(gè)圓環(huán)。因此，球均勻地承受軸向壓力，防止了驅(qū)動(dòng)板和從動(dòng)板的球槽磨損和球的磨損，并且改善了耐用性。此外，球被分散設(shè)置在驅(qū)動(dòng)板和從動(dòng)板的表面上，以使球均勻地承受軸向壓力，這防止了轉(zhuǎn)塔齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的波動(dòng)。結(jié)果，抑制了齒輪表面的齒隙波動(dòng)，并可以穩(wěn)定地保持適當(dāng)齒隙且降低在轉(zhuǎn)塔分配期間產(chǎn)生的噪聲程度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)刀具更換器的示意圖；圖2是根據(jù)同一實(shí)施例的減速器的局部剖視圖；圖3a至圖3c表示減速器減速原理的示意圖；圖4a至圖4d表示減速器的動(dòng)作示意圖；以及圖5a至圖5c表示傳統(tǒng)自動(dòng)刀具更換器中使用的減速器的動(dòng)作示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)了應(yīng)用于圖1所示的自動(dòng)刀具更換器中的減速器而獲得，是對(duì)使轉(zhuǎn)塔減速旋轉(zhuǎn)的減速器的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，自動(dòng)刀具更換器內(nèi)除減速器外的構(gòu)造與傳統(tǒng)自動(dòng)刀具更換器相同，并且除減速器動(dòng)作部分以外，它的其他動(dòng)作與圖1所示傳統(tǒng)自動(dòng)刀具更換器的動(dòng)作也相同。因此，圖1同時(shí)也是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)刀具更換器的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用于自動(dòng)刀具更換器的減速器的局部剖視圖。設(shè)在轉(zhuǎn)塔13中的減速器5由驅(qū)動(dòng)板5a、夾具5b、從動(dòng)板5c和球5d構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)板5a通過(guò)軸承5I可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)塔基座13a上，夾具5b固定在轉(zhuǎn)塔基座13a上。構(gòu)成刀具夾持裝置的從動(dòng)板5c的凸緣5f通過(guò)軸承5j可旋轉(zhuǎn)地安裝在夾具5b的軸線部分上。夾具5b從兩側(cè)夾在驅(qū)動(dòng)板5a和從動(dòng)板5c之間。如下所述，球5d被夾持在設(shè)在夾具5d的導(dǎo)向孔中，并且驅(qū)動(dòng)板5a中和從動(dòng)板5c中的球槽與球相嚙合。
驅(qū)動(dòng)板5a的圓周表面形成有齒突，從而構(gòu)成了與設(shè)在主軸2上的主軸齒輪19相嚙合的轉(zhuǎn)塔齒輪5e。在轉(zhuǎn)塔基座13a和驅(qū)動(dòng)板5a之間，設(shè)置了利用彈簧5g按壓驅(qū)動(dòng)板5a的定位球5h，用于把驅(qū)動(dòng)板5a定位在刀具更換位置。在驅(qū)動(dòng)板5a中，在與定位球5h嚙合的位置上形成有孔5L，因此每當(dāng)驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)1/2周時(shí)就進(jìn)行一次定位。
多個(gè)刀具卡爪12安裝在與從動(dòng)板5c一體形成的凸緣5f上。簡(jiǎn)言之，凸緣5f形成了刀具夾持裝置。附圖標(biāo)記5k表示用于保持軸承5j的螺母。
圖3a是驅(qū)動(dòng)板5a的平面圖，圖3b是夾具5b的平面圖，圖3c是從動(dòng)板5c的平面圖。
在該實(shí)施例中，刀具的數(shù)目是14。主軸齒輪19和轉(zhuǎn)塔齒輪(驅(qū)動(dòng)板5a)5e之間的齒輪比率是1∶2，而且減速器5中驅(qū)動(dòng)板5a和從動(dòng)板5c的速度比是7∶1。
首先描述從動(dòng)板5c。在從動(dòng)板5c的一個(gè)端面上形成球槽6c，其與球5d相嚙合并形成凸輪槽。球槽6c由形成連續(xù)曲線的槽組成，在徑向上具有類似正弦波形狀的凹凸?fàn)顖A形，其中在中心定位有平均半徑為R的圓形。如圖3c中標(biāo)記A和B所示，球槽6c的內(nèi)角并不是最小的凸起彎曲部分，由此圖中標(biāo)記C所示區(qū)域可以具有足夠小的最小壓力角(30度或更小)。該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)塔能夠夾持14個(gè)刀具。因此，根據(jù)刀具的數(shù)目，從動(dòng)板5c的球槽6c的凹/凸是在從動(dòng)板5c的一周中重復(fù)14個(gè)圓環(huán)的連續(xù)曲線(1個(gè)圓環(huán)α＝360度/14)。
如圖3b所示，在該實(shí)施例中，夾具5b具有呈放射狀排列的導(dǎo)向孔6b，位置由360度分成16等分來(lái)決定，從而形成放射狀圖案。球5d被安裝在各個(gè)導(dǎo)向孔6b中。球5d限制為圓周運(yùn)動(dòng)，并只能在徑向上移動(dòng)。可以設(shè)在夾具5b內(nèi)的導(dǎo)向孔6b的數(shù)目是(驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)一周中球槽6a的圓環(huán)數(shù)量)×(所需速度比+1)。該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)一周時(shí)球槽6a的圓環(huán)數(shù)量是2，并且減速器的減速比是7，所以建立的等式為2×(7+1)＝16。不用說(shuō)，即使設(shè)置后一些導(dǎo)向孔6b變得稀疏，該等式在原理上還可成立。
驅(qū)動(dòng)板5a同樣具有形成凸輪槽的球槽6a。該實(shí)施例中，主軸齒輪19和轉(zhuǎn)塔齒輪5e的速度比率是2∶1。驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a基本上是橢圓形曲線，通過(guò)在傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c放大7倍并相同復(fù)制而獲得。簡(jiǎn)言之，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)板5a的一次轉(zhuǎn)動(dòng)，球槽6a具有兩個(gè)圓環(huán)的凸輪曲線。如上所述，驅(qū)動(dòng)板5a的后表面上有兩個(gè)錐形孔，以在每次驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)1/2轉(zhuǎn)時(shí)，使其定位，并且球5h被彈簧5g偏置。
此外，在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a在徑向上略微擴(kuò)大，使其大于將從動(dòng)板5c的球槽6c在傾斜方向放大7倍并相同復(fù)制所獲得的形狀。當(dāng)以徑向沖程的平均半徑R為中心，并且放大半徑R和從動(dòng)板5c的球槽6c的徑向距離，并復(fù)制到大約1.03倍大時(shí)，會(huì)使球5d與從動(dòng)板5c的球槽6c的凹陷部分更緊密地接觸。這可以進(jìn)一步減少?gòu)膭?dòng)板5c的球槽6c的凸起部分A和B中產(chǎn)生的表面壓力。
換句話說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，從動(dòng)板5c的球槽6c形成了包含一定數(shù)量的凹凸的波形，該數(shù)量通過(guò)將驅(qū)動(dòng)板5a的球槽的圓環(huán)數(shù)量乘以減速器所需速度比率而獲得，以使球槽具有所需壓力角(理想壓力角)γ。結(jié)果，從動(dòng)板5c的球槽6c在徑向上略微放大，在中心處的從動(dòng)板5c中的球槽6c的徑向沖程的平均半徑為R，同時(shí)還在傾斜方向放大數(shù)倍(在本實(shí)施例中為7倍)并復(fù)制，從而獲得驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a的該形狀，以與從動(dòng)板5c的球槽6c的形狀相匹配。如上所述，本發(fā)明的特征在于所需壓力角γ首先用來(lái)確定從動(dòng)板5c的球槽6c的形狀，而且驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a與從動(dòng)板5c的球槽6c的形狀相匹配，這樣便可以以所需壓力角進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
在分配刀具時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)塔齒輪5e與主軸齒輪19相匹配時(shí)，并且具有轉(zhuǎn)塔齒輪5c的驅(qū)動(dòng)板5a通過(guò)主軸2帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，夾具5b的各導(dǎo)向孔6b所夾持的球5d受到來(lái)自驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a的力。但是因?yàn)槠鋱A周運(yùn)動(dòng)受到導(dǎo)向孔6b的限制，它們便沿徑向移動(dòng)。由于球5d的徑向移動(dòng)，從動(dòng)板5c的槽6c在球槽6c的凹凸波形側(cè)面上(圖3c標(biāo)記C所示部分)受到壓力，由此旋轉(zhuǎn)從動(dòng)板5c。與從動(dòng)板5c一體形成的凸緣(刀具夾持裝置)5f也一起旋轉(zhuǎn)。這樣帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)了和凸緣(刀具夾持裝置)5f一起安裝的刀具卡爪12。由于從動(dòng)板5c的球槽設(shè)置為具有理想的小壓力角γ，便減小了驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔時(shí)產(chǎn)生的負(fù)載。
圖4表示根據(jù)本實(shí)施例的從動(dòng)板5c、夾具5b和球5d的設(shè)置狀態(tài)，并且當(dāng)從動(dòng)板5c移動(dòng)了兩個(gè)相鄰刀具之間的旋轉(zhuǎn)角時(shí)，為了分配一個(gè)刀具，各球5d都隨之移動(dòng)。
圖4a表示移動(dòng)開始狀態(tài)，圖4b表示從動(dòng)板5c移動(dòng)1/3圓環(huán)(1個(gè)圓環(huán)α＝360/14，并且α/3＝8.57度)的狀態(tài)，圖4c表示從動(dòng)板5c移動(dòng)2/3圓環(huán)(＝17.14度)的狀態(tài)，并且圖4d表示從動(dòng)板5c移動(dòng)1個(gè)圓環(huán)(α＝25.71度)的狀態(tài)。
在圖4中，隨著驅(qū)動(dòng)板5a的旋轉(zhuǎn)，由于橢圓形球槽6a，球5d以與從動(dòng)板5c相反的旋轉(zhuǎn)方向以7倍的移動(dòng)量旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)板5c旋轉(zhuǎn)了25.71度的角度，相應(yīng)于兩個(gè)相鄰刀具卡爪12之間的角度時(shí)，橢圓形球配置旋轉(zhuǎn)了180度。換句話說(shuō)，驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)了半周，該驅(qū)動(dòng)板5a的半周旋轉(zhuǎn)僅移動(dòng)了安裝在從動(dòng)板5c的凸緣(刀具夾持裝置)5f上的刀具卡爪12之間的角度。
在上述實(shí)施例中，相對(duì)于轉(zhuǎn)塔13上的14個(gè)刀具，主軸齒輪19和轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間的速度比是2∶1，并且驅(qū)動(dòng)板5a和從動(dòng)板5c之間的速度比是7∶1。因此，主軸和轉(zhuǎn)塔之間的速度比是14∶1。換句話說(shuō)，每當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)1/2周，并且由于驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)了1/2周，從動(dòng)板5c旋轉(zhuǎn)360/14＝25.71度，由此分配一個(gè)刀具。
雖然在上述實(shí)施例中，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c)與主軸2的旋轉(zhuǎn)速度比是14∶1，但速度比不局限于此。簡(jiǎn)言之，一個(gè)目的是當(dāng)轉(zhuǎn)塔分配結(jié)束時(shí)，將主軸定位在能在該點(diǎn)夾持刀具的相位。因此，刀具夾具能被固定在主軸上，其中在主軸端面的兩個(gè)位置上的銷與刀具凸緣部分的兩個(gè)位置上形成的銷槽相互匹配。因此，如果不需還原被主軸夾持的刀具的相位兩側(cè)，相對(duì)于轉(zhuǎn)塔13上的14個(gè)刀具夾具11，可以將速度比設(shè)置為一半，即7∶1，并且也可以設(shè)置更大的速度比。
具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)將轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c)的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置為1，并將主軸2的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置為與轉(zhuǎn)塔的刀具卡爪數(shù)目(刀具數(shù)量)的整數(shù)倍除以2而獲得的數(shù)值相同，可以分配刀具位置。另一個(gè)方法是，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)板5c應(yīng)設(shè)定為旋轉(zhuǎn)了(2/刀具數(shù)目的整數(shù)倍)周。如果以公式表示，假設(shè)刀具數(shù)目與×相乘，相對(duì)于主軸旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c)的轉(zhuǎn)數(shù)Y應(yīng)該按照下列方程1設(shè)定。
Y＝2/刀具數(shù)目××(1)例如，實(shí)際刀具數(shù)目和主軸與轉(zhuǎn)塔速度比之間的對(duì)應(yīng)可如下構(gòu)成如果刀具數(shù)目是10，速度比是5∶1，10∶1，15∶1，20∶1……如果刀具數(shù)目是14，速度比是7∶1，14∶1，21∶1，28∶1……如果刀具數(shù)目是21，速度比是21∶2，21∶1，42∶3，42∶1……從動(dòng)板5c中形成有凹凸形狀的球槽6c，凹凸形狀中圓環(huán)數(shù)目等于(驅(qū)動(dòng)板的球槽數(shù)目)×(減速器所需速度比)。驅(qū)動(dòng)板5a中設(shè)有球槽6a，具有在傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c擴(kuò)大(減速器所需速度比)倍并相同復(fù)制所獲得的形狀。夾具5b中形成導(dǎo)向孔6b，數(shù)目為(驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a的圓環(huán)數(shù)目)×(減速器所需速度比+1)。
●刀具數(shù)目是10，且速度比是5∶1的情況我們?cè)O(shè)定主軸齒輪19與轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間速度比為2∶1。從動(dòng)板中形成有凹凸形狀的球槽6c，該凹凸形狀具有的圓環(huán)數(shù)目是(驅(qū)動(dòng)板球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比＝2.5)＝5。驅(qū)動(dòng)板5a中設(shè)有球槽6a(2個(gè)圓環(huán))，具有在傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c擴(kuò)大(減速器所需速度比＝2.5)倍并復(fù)制所獲得的形狀。在夾具5b中形成導(dǎo)向孔6b，數(shù)目為(驅(qū)動(dòng)板球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比+1＝3.5)＝7。
在該實(shí)施例中，主軸2旋轉(zhuǎn)5周，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)一周。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)1/5周。每當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)1/2周。由于球槽6a，球5d形成一次往復(fù)，并移動(dòng)一個(gè)從動(dòng)板5c的球槽6c的凹凸圓環(huán)，由此使轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)1/5周。
●刀具數(shù)目是10，速度比是10∶1的情況我們?cè)O(shè)定主軸齒輪19與轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間速度比為2∶1。從動(dòng)板5c中的球槽6c具有凹凸形狀，其圓環(huán)數(shù)目是(驅(qū)動(dòng)板球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比＝5)＝10。驅(qū)動(dòng)板5a中，球槽6a(2個(gè)圓環(huán))具有沿傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c擴(kuò)大(減速器所需速度比＝5)倍并相同復(fù)制所獲得的形狀。在夾具5b中，導(dǎo)向孔6b的數(shù)目為(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比+1＝6)＝12。
當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/10周。因?yàn)橹鬏S齒輪19與轉(zhuǎn)塔齒輪5e的速度比是2∶1，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)1/2周，來(lái)旋轉(zhuǎn)球槽6a的一個(gè)圓環(huán)，由此使球5d往復(fù)一次，將球5d移動(dòng)從動(dòng)板5c的球槽6c的凹凸圓環(huán)的一個(gè)圓環(huán)，并使轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)1/10周。
●刀具數(shù)目是10，速度比是15∶1的情況我們?cè)O(shè)定主軸齒輪19與轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間速度比為2∶1。從動(dòng)板5c的球槽6c具有凹凸形狀，其圓環(huán)數(shù)目是(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比＝7.5)＝15。驅(qū)動(dòng)板5a中，球槽6a(2個(gè)圓環(huán))具有沿傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c擴(kuò)大(減速器所需速度比＝7.5)倍并相同復(fù)制所獲得的形狀。在夾具5b中，導(dǎo)向孔6b的數(shù)目為(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比+1＝8.5)＝17。
當(dāng)主軸2旋轉(zhuǎn)15周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)一周。每當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/15周。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)了1/2周來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a的一個(gè)圓環(huán)，球往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，并移動(dòng)了從動(dòng)板5c的球槽6c的凹凸圓環(huán)的一個(gè)圓環(huán)。因此，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/15周。類似地，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)1.5周時(shí)，從動(dòng)板旋轉(zhuǎn)1/10周，相應(yīng)于一個(gè)刀具。
●刀具數(shù)目是14，速度比是7∶1的情況我們?cè)O(shè)定主軸齒輪19與轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間速度比為2∶1。從動(dòng)板5c的球槽6c具有凹凸形狀，其圓環(huán)數(shù)目是(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比＝3.5)＝7。驅(qū)動(dòng)板5a中，球槽6a(2個(gè)圓環(huán))具有沿傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c擴(kuò)大(減速器所需速度比＝3.5)倍并相同復(fù)制所獲得的形狀。在夾具5b中，導(dǎo)向孔6b的數(shù)目為(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比+1＝4.5)＝9。
當(dāng)主軸2旋轉(zhuǎn)7周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)一周。因此，每當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/7周。每當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)了1/2周來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a的一個(gè)圓環(huán)，球往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，并移動(dòng)了從動(dòng)板5c的球槽6c的凹凸圓環(huán)的一個(gè)圓環(huán)，并且轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/7周。
刀具數(shù)目為21時(shí)的情況相同，因此省略說(shuō)明。
上述實(shí)施例中，被放大并相同復(fù)制到驅(qū)動(dòng)板的從動(dòng)板5c的圓環(huán)數(shù)目是2。但是從動(dòng)板5c的凹凸圓環(huán)可被放大并復(fù)制，以使復(fù)制到驅(qū)動(dòng)板5a的圓環(huán)數(shù)目是整數(shù)值。
例如，刀具數(shù)目為21的情況下，主軸2和轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)之間的速度比是21∶1，而且驅(qū)動(dòng)板的圓環(huán)數(shù)目是3。
主軸齒輪19和轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間的速度比是3∶1。從動(dòng)板5c的的球槽6c具有凹凸形狀，其圓環(huán)數(shù)目是(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝2)×(減速器所需速度比＝7)＝21。驅(qū)動(dòng)板5a中，球槽6a(3個(gè)圓環(huán))具有沿傾斜方向?qū)膭?dòng)板5c的球槽6c擴(kuò)大(減速器所需速度比＝7)倍并相同復(fù)制所獲得的形狀。在夾具5b中，導(dǎo)向孔6b的數(shù)目為(驅(qū)動(dòng)板的球槽的圓環(huán)數(shù)目＝3)×(減速器所需速度比+1＝8)＝24。
當(dāng)主軸2旋轉(zhuǎn)21周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)旋轉(zhuǎn)一周。因此，每當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/21周。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)板5a旋轉(zhuǎn)1/3周來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)板5a的球槽6a的一個(gè)圓環(huán)，以使球往復(fù)一次并移動(dòng)從動(dòng)板5c中球槽6c的凹凸圓環(huán)的一個(gè)圓環(huán)，并且轉(zhuǎn)塔(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)1/21周。
如上所述，通過(guò)確定復(fù)制到驅(qū)動(dòng)板5a的從動(dòng)板5c的球槽6c的圓環(huán)數(shù)目，就確定了減速器5的減速比?；跍p速比，可以確定主軸2和減速器5之間的減速比(主軸齒輪19和轉(zhuǎn)塔齒輪5e之間的減速比)，該減速比被輸入減速器5，作為轉(zhuǎn)塔13(從動(dòng)板5c，刀具夾持裝置5f)相對(duì)主軸2的最終減速比。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)床自動(dòng)刀具更換器，包含降低驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)速度的減速器，該驅(qū)動(dòng)力用于轉(zhuǎn)動(dòng)待更換的多個(gè)刀具，所述減速器包括接受驅(qū)動(dòng)力輸入的驅(qū)動(dòng)板，可旋轉(zhuǎn)并具有球驅(qū)動(dòng)槽；固定在減速器基座上的夾具，具有通過(guò)限制多個(gè)球的圓周運(yùn)動(dòng)，分別夾持并導(dǎo)向可在徑向運(yùn)動(dòng)的多個(gè)球的導(dǎo)向孔；和固定有可拆卸地夾持多個(gè)刀具的刀具夾持設(shè)備的從動(dòng)板，可旋轉(zhuǎn)并具有球從動(dòng)槽，所述驅(qū)動(dòng)板、所述夾具和所述從動(dòng)板同軸設(shè)置，以使由所述夾具的導(dǎo)向孔分別夾持的球與所述驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽和所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽配合，由此通過(guò)輸入到所述驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)力來(lái)旋轉(zhuǎn)所述從動(dòng)板，其中所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽由沿從動(dòng)板圓周方向具有多個(gè)圓環(huán)的連續(xù)曲線形成，且所述驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽由通過(guò)擴(kuò)大在所述從動(dòng)板圓周方向的所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的兩個(gè)或更多個(gè)圓環(huán)來(lái)獲得的連續(xù)曲線形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)刀具更換器，其中形成所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的圓環(huán)數(shù)量相應(yīng)于由所述刀具夾持設(shè)備可拆卸地夾持的刀具數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)刀具更換器，其中相對(duì)所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的徑向沖程的平均半徑，形成所述驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽的連續(xù)曲線在徑向上略微擴(kuò)大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)刀具更換器，其中所述從動(dòng)板旋轉(zhuǎn)速度與主軸旋轉(zhuǎn)速度的比值設(shè)為，由所述刀具夾持設(shè)備可拆卸地夾持的刀具數(shù)量的整數(shù)倍除以2所得的數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)刀具更換器，其中根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)板和所述從動(dòng)板之間路徑上產(chǎn)生的表面壓力，球驅(qū)動(dòng)槽和球從動(dòng)槽的路徑被部分偏移。
6.一種具有主軸的機(jī)床自動(dòng)刀具更換器，包括與主軸一起旋轉(zhuǎn)的第一齒輪；在選擇刀具時(shí)與所述第一齒輪相嚙合的第二齒輪；和刀具夾持設(shè)備，可拆卸地夾持待更換的多個(gè)刀具；設(shè)在所述第一齒輪和所述刀具夾持設(shè)備之間的減速器，所述減速器包括可與第二齒輪一起旋轉(zhuǎn)并具有球驅(qū)動(dòng)槽的驅(qū)動(dòng)板，可與所述刀具夾持設(shè)備一起旋轉(zhuǎn)并具有球從動(dòng)槽的從動(dòng)板，以及固定在所述驅(qū)動(dòng)板和所述從動(dòng)板之間的夾具，該夾具具有通過(guò)限制多個(gè)球的圓周運(yùn)動(dòng)，分別夾持并導(dǎo)向可在徑向運(yùn)動(dòng)的多個(gè)球的導(dǎo)向孔，所述驅(qū)動(dòng)板、所述夾具和所述從動(dòng)板同軸設(shè)置，以使由所述夾具的導(dǎo)向孔分別夾持的球與所述驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽和所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽配合，由此將所述驅(qū)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述球的徑向運(yùn)動(dòng)，并隨后轉(zhuǎn)換成以降低的速度旋轉(zhuǎn)的所述從動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽由沿所述從動(dòng)板圓周方向具有多個(gè)圓環(huán)的連續(xù)曲線形成，且所述驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽由通過(guò)擴(kuò)大在所述從動(dòng)板圓周方向的所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的兩個(gè)或更多個(gè)圓環(huán)來(lái)獲得的連續(xù)曲線形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的自動(dòng)刀具更換器，其中形成所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的連續(xù)曲線的圓環(huán)數(shù)量相應(yīng)于由所述刀具夾持設(shè)備可拆卸地夾持的刀具數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的自動(dòng)刀具更換器，其中相對(duì)所述從動(dòng)板的球從動(dòng)槽的徑向沖程的平均半徑，形成所述驅(qū)動(dòng)板的球驅(qū)動(dòng)槽的連續(xù)曲線在徑向上略微擴(kuò)大。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的自動(dòng)刀具更換器，其中所述從動(dòng)板旋轉(zhuǎn)速度與主軸旋轉(zhuǎn)速度的比值設(shè)為，由所述刀具夾持設(shè)備可拆卸地夾持的刀具數(shù)量的整數(shù)倍除以2所得的數(shù)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的自動(dòng)刀具更換器，其中根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)板和所述從動(dòng)板之間路徑上產(chǎn)生的表面壓力，球驅(qū)動(dòng)槽和球從動(dòng)槽的路徑被部分偏移。
全文摘要
一種自動(dòng)刀具更換器，其中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔過(guò)程產(chǎn)生的負(fù)載被減輕，并防止了球和減速器等的磨損以及軸向壓力的不良分布。通過(guò)順序疊加驅(qū)動(dòng)板、夾具和從動(dòng)板來(lái)構(gòu)造驅(qū)動(dòng)自動(dòng)刀具更換器內(nèi)轉(zhuǎn)塔的減速器。在安裝有刀具的從動(dòng)板中，形成有凹凸形狀的球槽，凹凸形狀的圓環(huán)數(shù)目相應(yīng)于刀具的數(shù)目。驅(qū)動(dòng)板中設(shè)有球槽，通過(guò)在傾斜方向放大從動(dòng)板的球槽并復(fù)制兩個(gè)圓環(huán)而獲得。夾具在徑向設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向孔，夾持各自的球。主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)板通過(guò)球以減慢的速度(刀具數(shù)目/2)被驅(qū)動(dòng)。通過(guò)以最佳壓力角設(shè)置從動(dòng)板的球槽，可以降低負(fù)載。球被分散以使軸向壓力平均，由此降低球和球槽等的磨損。
文檔編號(hào)B23Q3/157GK1765570SQ20051011708
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者藤元明彥, 佐藤直樹 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社