[发明专利]快速换刀的方法

说明书

本发明涉及一种快速换刀的方法，用于控制主轴、松刀缸及换刀臂的运动，主轴的夹持端在夹紧位置夹持刀具，所述方法包括以下步骤：预松步骤：在更换刀具前，主轴的夹持端由夹紧位置移动至预松位置夹持已使用的刀具，由松刀缸顶推已使用的刀具，使已使用的刀具脱离主轴的锥度；换刀步骤：换刀臂旋转且扣住已使用的刀具，并将已使用的刀具拔离主轴，再将待使用的刀具对应夹持端；插刀步骤：换刀臂将待使用的刀具插入夹持端，在待使用的刀具插入同时夹持住。通过所述方法，可以缩减松刀与夹刀的时间流程，从而达到快速换刀的效果。

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种换刀方法，特别是涉及一种快速换刀的方法。

背景技术

如图1和图2所示，所述换刀流程为：(一)在加工主轴带动刀具加工完成后，加工主轴带动已使用的刀具1回到原点A停止；在确定加工主轴停止后，换刀臂2再由待机位置2a旋转至主轴位置2b，而换刀臂2的一端扣住已使用的刀具1，换刀臂2的另一端安装有待使用的刀具3；当确认换刀臂2扣住已使用的刀具1后，加工主轴的夹持端再将已使用的刀具1进行松刀动作B，其中，所述流程在图1中用(一)表示；(二)换刀臂2将已使用的刀具1拉离加工主轴，接着，换刀臂2旋转将待使用的刀具3对应于加工主轴的夹持端；由换刀臂2将待使用的刀具3插入加工主轴的夹持端，其中，所述流程在图1中用(二)表示；(三)加工主轴在确认待使用的刀具3已插入夹持端后，再将待使用的刀具3进行夹刀动作C，其中，所述流程在图1中用(三)表示；(四)在确认待使用的刀具3被夹紧后，换刀臂2再由主轴位置2b旋转回待机位置2a，以完成一次换刀作动流程，其中，此流程在图1中用(四)表示。

进一步，在图2中，加工主轴位置时序图4(用箭头4表示)，换刀臂旋转时序图5(用箭头5表示)，换刀臂移动时序图6(用箭头6表示)。习知控制换刀臂2的动力源为凸轮及马达，由马达驱动凸轮，由凸轮带动换刀臂运动。当加工主轴在加工完成回到原点A停止后，控制换刀臂2由待机位置2a旋转至主轴位置2b；接者，马达需在凸轮转动20度的停滞角内剎停，并等待动力源完成加工主轴的松刀动作B，换刀臂2再将已使用的刀具1拉离；而当换刀臂2经过旋转移动，而待使用的刀具3插入加工主轴后，马达需剎车使凸轮停止在另一个20度的停滞角内，等待夹刀动作C完成；接着，马达需再次驱动换刀臂旋转，使换刀臂回到待机位置2a，并使凸轮剎车停在原点A的20度停滞角内，再进行后续流程。其中，在图2中，加工主轴位置时序图4受控制换刀臂动力源的凸轮影响。

然而，以凸轮转动360度为完成一次换刀流程而言，凸轮需消耗在松刀动作B及夹刀动作C各20度无效的停滞区，因而延长换刀动作的时间，而且为配合松刀动作B与夹刀动作，凸轮的工作曲线设计则会受到限制，而导致噪音及磨损增加，缩短使用寿命。另外，马达为控制凸轮带动换刀臂2，需配合原点A停止、松刀动作B及夹刀动作C，马达需要分三段控制，导致马达在一次换刀流程中，需要启动与停止三次，如此一来，除了会延长换刀动作的时间外，也会造成马达负担，缩减马达的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种快速换刀的方法，通过在加工完成后换刀作业前，先控制主轴的夹持端在预松位置夹持刀具，再由松刀缸顶推刀具，使刀具脱离主轴的锥度，而换刀臂便能够一次性进行换刀作业的旋转及移动，减少等待松刀动作与夹刀动作的时间，从而提升换刀流程时间，达到快速换刀的效果。

一种快速换刀的方法，其中，由第一动力源带动主轴的夹持端在夹紧位置夹持刀具，所述第一动力源控制主轴带动刀具进行加工；由第二动力源控制松刀缸运动；由第三动力源控制换刀臂更换刀具，所述方法包括以下步骤：

预松步骤：在加工完成后到所述第三动力源控制换刀臂更换刀具前，所述第一动力源控制主轴的夹持端由所述夹紧位置移动至预松位置夹持已使用的刀具；由所述第二动力源控制松刀缸运动，使松刀缸顶推已使用的刀具，令已使用的刀具主轴解除锥度自着，再由所述第二动力源带动松刀缸回退一个退刀距离，使已使用的刀具重新与所述夹持端接触；