專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)用快速更換刀具架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這項(xiàng)發(fā)明涉及到機(jī)器用切削刀具的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是改善刀具固 定方法的裝置，從而可以在需要時(shí)快速地更換刀具。如機(jī)械工廠所用的切削刀具。
背景技術(shù)：
在金屬切削加工行業(yè)，將金屬或其他硬質(zhì)材料通過(guò)切削加工，能夠被制成 各種想要的形狀。工業(yè)用切削刀具，有著比所加工的材料堅(jiān)硬得多的加過(guò)工的 尖銳邊緣。無(wú)論是刀具，還是加工件，都要以極其堅(jiān)硬的固定材料來(lái)把穩(wěn)，加 工硬材料時(shí)更是如此。此外，加工刀具與被加工物料的接觸面寬，所需要的加 工力就要越大，就像鈍刀子切東西需要加力一樣。
工業(yè)切削有二種方式，第一種是表面加工，即在物料的外面切削或切除， 類(lèi)似的切削技術(shù)就像是削蘋(píng)果那樣。
第二種切割方式是在工件內(nèi)部去除部分材料，比如鉆孔。就像將一個(gè)蘋(píng)果 去掉核。
也有二種常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)床加工技術(shù)用于切削狀態(tài)， 一種是工件卡在機(jī)床的 旋轉(zhuǎn)軸上，刀具與持續(xù)高速旋轉(zhuǎn)的工件接觸，剔除所要加工的部分，這項(xiàng)技術(shù) 是眾所周知的，由于旋轉(zhuǎn)被稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)中心的現(xiàn)代車(chē)床技術(shù)。
第二項(xiàng)技術(shù)，是將工件緊鎖固定，高速旋轉(zhuǎn)的刀具主動(dòng)接觸工件，剔除廢 料。這項(xiàng)技術(shù)由于使用研磨原理，所用的機(jī)器叫做磨床?，F(xiàn)代機(jī)具不僅有兩種 無(wú)論是進(jìn)入旋轉(zhuǎn)還是旋轉(zhuǎn)進(jìn)入的加工狀態(tài)，也有兩者疊加使用于一臺(tái)機(jī)器的狀 況，被稱(chēng)為加工中心機(jī)器。
機(jī)加工具目前總體上有三種模式， 一種是用于制孔的鉆具，例如機(jī)械鉆、 鉆桿。 一些這類(lèi)較大的機(jī)床可用到后述刀具。許多的制孔工具是由堅(jiān)硬的材料 制成的，制孔工具僅用于內(nèi)切狀態(tài)。
第二種模式，是一種端磨也叫跣床，實(shí)際上是一種粗短的鉆頭，用其邊緣 切削的銑具。端磨被用于外部加工或者加工中心，能夠使用工件的內(nèi)加工，也 可以用于外加工模式。較大徑的端磨也可以用如下所述的刀具。
最后這種最通常的模式是刀具，機(jī)用刀通常是以非常堅(jiān)硬的材料如碳化硅、
陶瓷、甚至鉆石制造或鍍層的，是由菱形、圓形、三角形或其他多邊形的小平 片做成的，通常在中心留孔，以便安全地固定在帶螺絲的夾具上。
作為金屬切削過(guò)程，必然會(huì)使刀具磨損，所以必須要在定期更換另一個(gè)相 同的刀具。通常，刀具會(huì)有一個(gè)以上的刃口，或舊的磨礪后仍可使用。因此， 可以翻轉(zhuǎn)反裝或旋轉(zhuǎn)刀具，或兩者同時(shí)進(jìn)行以使用另外的刃口。方形或菱形的 刀具可以有多達(dá)八個(gè)刃口可以使用，直到損耗到?jīng)]有使用價(jià)值被拋棄。相比之 下，刀具磨損到無(wú)法使用需要卸下來(lái)更換，因?yàn)榈毒叩墓潭?夾緊)裝置是可以 重復(fù)(長(zhǎng)久)使用，不用更換的。
H前，所有刀具的更換都必須是手動(dòng)操作。由于大多數(shù)刀片的固定是用兩 個(gè)大小不同的方向相反的螺絲，這就需要比較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)更換刀具。還沒(méi)有自 動(dòng)化更換或再調(diào)整刀具的技術(shù)。操作者必須高度熟練更換刀具或調(diào)整的操作技 術(shù)，因此，這種高要求導(dǎo)致刀具的不正確安裝頻繁發(fā)生。這種不正確的安裝會(huì) 導(dǎo)致大量材料損耗。此外，刀具由兩個(gè)螺栓固定，螺紋孔容易磨損，也會(huì)導(dǎo)致刀 具脫出?；谶@些原因，以及操作者小喜歡史換刀具，所以追求機(jī)器裝備的簡(jiǎn) 單化。
對(duì)此項(xiàng)技術(shù)上的追求已經(jīng)有過(guò)一些嘗試，試圖解決這些問(wèn)題。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào).5， 683， 212名為〃屬于工具系統(tǒng)的錐形空心軸夾具〃 ，Cirino et al發(fā)表丁 1997年11月4日，1997to Cir丄no et al.發(fā)布了包括一個(gè)有縮 小直徑處60中的彈簧(未顯示)向內(nèi)推進(jìn)刀具，夾緊狀態(tài)的按鈕40抵住錐形 軸的刀架總成。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào).4，420，280于1983年12月13日發(fā)表的被命名為"Tool Block" 展示以杠桿20原理作為快速松弛刀架12的裝置，刀具架的一端與另一端負(fù)荷 的彈簧裝置21發(fā)生相關(guān)動(dòng)作。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào).3， 981， 607名為"可移出和引出切削刀的鉆桿"發(fā)表于1976 年9月21日，有一個(gè)人工觸點(diǎn)100松弛器，通過(guò)按壓按鈕100解除由零件28 所帶來(lái)的壓力，迫使切刀14脫離機(jī)架，解壓后，將接觸楔形機(jī)軸74的前進(jìn)端 83，將其74推進(jìn)到剛好引起球狀物84同夾具套60松弛，致使脫落。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào).4， 210， 038名為"有導(dǎo)向移動(dòng)刀的機(jī)床"于1980年7月1 日發(fā)表，提供包括垂直定位鈕17以及粗造的選擇柄17來(lái)調(diào)整刀具架的定位。
還沒(méi)有更好的組合技術(shù)公布出來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容
這項(xiàng)發(fā)明旨在提供一套改善了的快速更換刀具的刀架。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
種機(jī)用自容式無(wú)需工具的快速更換刀具架，包括 一個(gè)刀具室，所述刀具室內(nèi)有一個(gè)形狀與刀具適配并用以容納刀具的基座 部位；
一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾臂，所述旋轉(zhuǎn)夾臂安裝于刀具室中的狹縫內(nèi)并可繞刀具室屮的 樞軸旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)夾臂有一個(gè)從樞軸延伸至基座部位的夾緊部位，所述夾緊 部位與刀具適配連接并咬合；所述旋轉(zhuǎn)夾臂還有一個(gè)自樞軸與夾緊部位反方向
延伸的副臂；還有
一個(gè)凸輪軸，與所述旋轉(zhuǎn)夾臂的副臂末端連接咬合，所述凸輪軸有一個(gè)夾 緊部位，該夾緊部位作用于旋轉(zhuǎn)夾臂的夾緊部位，使旋轉(zhuǎn)夾臂的夾緊部位與所 述刀具連接咬合，所述凸輪軸有一個(gè)釋放部件，該釋放部件作用于所述的夾緊部 位使其脫離刀具，從而形成刀具的移離和復(fù)位，所述凸輪軸使系統(tǒng)在釋放位置 和夾緊位置之間動(dòng)作。
所述刀具室安裝于刀桿的一端。
所述樞軸是一個(gè)長(zhǎng)孔，旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)長(zhǎng)孔，所述旋轉(zhuǎn)夾臂繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí) 現(xiàn)夾緊或放開(kāi)，長(zhǎng)孔方向傾角使旋轉(zhuǎn)夾臂得以順勢(shì)滑動(dòng)，以引導(dǎo)其在夾緊時(shí)鎖 定刀具。
所述夾緊部位包括一個(gè)插桿，所述插桿剛好插入到刀具相應(yīng)部位與之配合 的預(yù)留孔屮。
所述插桿的側(cè)面輪廓為半圓形。
所述旋轉(zhuǎn)夾臂在壓縮彈簧作用下，處于釋放狀態(tài)，所述壓縮彈簧安裝于刀 具室內(nèi)的一個(gè)溝槽中，并與所述旋轉(zhuǎn)夾臂的副臂中對(duì)應(yīng)的溝槽成'條直線，所 述的對(duì)應(yīng)溝槽位于樞軸和副臂末端之間。
所述凸輪軸包括 一端為按鈕，另一端為彈簧，所述彈簧頂住凸輪軸促成 夾緊狀態(tài)。
所述凸輪軸包括一個(gè)按鈕、彈簧座及其中間是斜面的連接部分，其斜面的 切口從彈簧向按鈕方向由淺變深，此外，在凸輪軸斜面'的終端還有個(gè)槽并與 斜面深切處形成一個(gè)落差，連接于一個(gè)預(yù)定的角度，這個(gè)槽在靠近按鈕一側(cè)，
凸輪軸未端的彈簧向按鈕方向擠壓凸輪軸，使旋轉(zhuǎn)夾臂處于夾緊狀態(tài)，所述的 預(yù)定角度控制從旋轉(zhuǎn)夾臂放松位置到夾緊位置所需的力。
用力推動(dòng)按鈕，向內(nèi)部擠壓彈簧，使旋轉(zhuǎn)夾臂末端沿斜面向槽的方向移動(dòng) 并落入槽中，使刀架旋轉(zhuǎn)到釋放位置；壓下夾緊部分，克服致使夾臂卸載的彈
簧壓力，使旋轉(zhuǎn)夾臂末端跳回到斜面，刀架又處于夾緊狀態(tài)。
一種機(jī)用快速更換刀具架，快速更換刀具架含有
一個(gè)刀具腔，有與刀具適配并用以容納刀具的基座部位；所述刀具室安裝 于刀桿的一端；
一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾臂，所述旋轉(zhuǎn)夾臂安裝于刀具室中的狹縫內(nèi)并可繞刀具室中的 樞軸旋轉(zhuǎn)，所述樞軸是一個(gè)長(zhǎng)孔，旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)長(zhǎng)孔，所述旋轉(zhuǎn)夾臂繞其轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)夾緊或放開(kāi)，長(zhǎng)孔方向傾角使旋轉(zhuǎn)夾臂得以順勢(shì)滑動(dòng)，以引導(dǎo)其在夾 緊時(shí)鎖定刀具，所述旋轉(zhuǎn)夾臂有一個(gè)從樞軸延伸至基座部位的夾緊部位，夾緊 部位包括一個(gè)半圓形的插桿，所述插桿剛好插入到刀具相應(yīng)部位與之配合的預(yù) 留孔中，所述旋轉(zhuǎn)夾臂還有一個(gè)自樞軸與夾緊部位反方向延伸的副臂；所述旋 轉(zhuǎn)夾臂在壓縮彈簧作用下，處于釋放狀態(tài)，所述壓縮彈簧安裝于刀具室內(nèi)的一 個(gè)溝槽中，并與所述旋轉(zhuǎn)夾臂的副臂中對(duì)應(yīng)的溝槽成一條直線，所述的對(duì)應(yīng)溝 槽位于樞軸和副臂末端之間；還包括
一個(gè)凸輪軸，包括一個(gè)按鈕、彈簧座及其中間是斜面的連接部分，其斜面 切口從彈簧向按鈕方向由淺入深，此外，在凸輪軸斜面的終端還有一個(gè)槽并與 斜面深切處形成一個(gè)落差，連接于一個(gè)預(yù)定的角度，這個(gè)槽在靠近按鈕一側(cè)， 凸輪軸末端的彈簧向按鈕方向擠壓凸輪軸，使旋轉(zhuǎn)夾臂處于夾緊狀態(tài)；用力推 動(dòng)按鈕，向內(nèi)部擠壓彈簧，使旋轉(zhuǎn)夾臂末端沿斜面向槽的方向移動(dòng)并落入槽中， 使夾臂旋轉(zhuǎn)到卸載位置；壓下夾緊部分，克服致使夾臂松弛的彈簧壓力，使夾 臂尾端跳回到斜面，刀架又處于夾緊位置。凸輪軸上預(yù)制斜面的角度控制著從 夾臂放松位置到夾緊位置所需的力。
一種機(jī)用自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，快速更換刀具架含有
一個(gè)刀具室，所述刀具室內(nèi)有至少一個(gè)形狀與刀具適配并有以容納刀板的 基座部位；
一個(gè)夾臂，裝在刀具室中，可在刀腔中動(dòng)作，所述夾臂有一個(gè)夾緊部分位 于基座上方，夾緊部位與刀具插合；還有
一個(gè)完全容納于刀具室內(nèi)的鎖定器，所述鎖定器有使得夾臂上的夾緊部位 插合切刀的力促成夾緊狀態(tài)，鎖定器有使得夾臂上的夾緊部位解除插合切刀的 力使得前述的刀具可移走或更換的卸載狀態(tài)，鎖定器在松緊狀態(tài)轉(zhuǎn)換中動(dòng)作。
所述鎖定器包括羽軸，所述羽軸一端固定在靠近夾臂的中間位置并能轉(zhuǎn)動(dòng)， 羽軸的另一端固定在連接杠桿一端的偏心輪上，所述杠桿，偏心輪，羽軸和夾 臂制造的夾緊狀態(tài)把切刀穩(wěn)固在刀座上；當(dāng)杠桿向上抬起，驅(qū)動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)，
舉起羽軸，夾臂卸載后向上抬起，將緊壓住的切刀從基座部分解開(kāi)。
所述夾臂有夾緊部分反方向從中點(diǎn)到另一邊的支撐部分，支撐部分包括與 刀具室相咬合以起到杠桿支撐作用的邊緣。
所述鎖定器包括羽軸，所述羽軸的一端固定在靠近夾臂的中間位置并能轉(zhuǎn) 動(dòng)，羽軸的另一端有咬合推桿上楔形鎖的楔，所述推桿、楔形鎖、楔、羽軸和 夾臂在刀具被固定在基座上時(shí)處于夾緊狀態(tài)，推動(dòng)推桿開(kāi)動(dòng)楔形鎖，楔，羽軸 和夾臂動(dòng)作到松弛狀態(tài)，使刀與基座能夠分離，反向移動(dòng)推桿，使夾臂處于夾 緊狀態(tài)。
所述夾臂有夾緊部分反方向從中點(diǎn)到另一邊的支撐部分，支撐部分包括與 刀具室相咬合以起到杠桿支撐作用的邊緣。
所述鎖定器包括羽軸，所述羽軸一端固定在靠近夾臂的中間位置并能轉(zhuǎn)動(dòng)， 羽軸的另一端與推桿咬合，第二羽軸的一端也咬合在前述第一羽軸的另一端，
第二羽軸的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在刀具室中，與前述第一羽軸成一銳角；所述 夾臂、第一羽軸、第二羽軸和推桿的夾緊狀態(tài)把切刀穩(wěn)固在刀座上，成為夾緊 狀態(tài)，推動(dòng)軸橫向運(yùn)動(dòng)就使刀與基座能夠分離，回到釋放狀態(tài)；再反向運(yùn)動(dòng)推 動(dòng)夾臂，又到夾緊狀態(tài)。
所述鎖定器包括樞軸在靠近夾臂的中間位置，使夾臂能轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖定器還包 括第一羽軸和第二羽軸，所述第一羽軸一端固定在夾臂并能轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與推 桿咬合；所述第二羽軸與第一羽軸咬合，另一端也能旋轉(zhuǎn)地安裝在刀具室內(nèi)并 與第一羽軸向反方向延伸；所述夾臂，第一羽軸，第二羽軸和推桿把切刀穩(wěn)固 在刀座上，成為夾緊狀態(tài)，推桿橫向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)第一羽軸和第二羽軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而 夾臂動(dòng)作到釋放狀態(tài)，使刀具與基座能夠分離，推桿再反向運(yùn)動(dòng)又推動(dòng)夾臂到 夾緊狀態(tài)。
所述鎖定器包括樞軸在靠近夾臂的中間位置能轉(zhuǎn)動(dòng)的夾臂，還包括一端固 定在夾臂并能轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與推桿咬合的羽軸；所述夾臂，羽軸和推桿把刀具 穩(wěn)固在刀座上，成為夾緊狀態(tài)，推桿橫向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)羽軸和夾臂動(dòng)作到松弛狀態(tài)， 使刀與基座能夠分離，推桿再反向運(yùn)動(dòng)又推動(dòng)夾臂到夾緊狀態(tài)。
所述鎖定器包括可滑動(dòng)安裝在刀具室中的夾臂，所述夾臂是L-形， 一邊作 為夾緊部分，另一邊與推桿咬合；所述夾臂和推桿在基座上握緊刀具成為夾緊 狀態(tài)；推桿橫向滑動(dòng)，使刀具從基座分離為釋放狀態(tài)，反向移動(dòng)夾臂，又恢復(fù) 夾緊狀態(tài)。
這項(xiàng)發(fā)明提供了的刀具架所具有的優(yōu)勢(shì)以及獨(dú)創(chuàng)特征是顯而易見(jiàn)，它改善 了快速更換刀具的刀架，僅用數(shù)秒鐘的時(shí)間就可以完成更換刀具；并提供了不 需要工具和螺絲來(lái)緊固或拆卸刀具的刀架，既可設(shè)計(jì)為人工操作，而又可用于自 動(dòng)化裝置；同時(shí)它有效地減少了由于安裝不當(dāng)造成的廢棄。


本發(fā)明附圖20張，其中 圖1是本發(fā)明裝著切刀的刀架透視圖； 圖2是本發(fā)明拆除切刀的刀架透視圖； 圖3是本發(fā)明顯示凸輪部分剖面?zhèn)纫晥D； 圖4是旋轉(zhuǎn)臂(夾臂)夾緊切刀狀態(tài)的剖面圖； 圖5是夾臂側(cè)視圖； 圖6是夾臂后視圖； 圖7是夾臂下視圖8是凸輪軸部分上視圖； 圖9是凸輪軸部分后視圖； 圖IO是凸輪軸部分側(cè)視圖； 圖ll是凸輪軸部分前視圖12是基座側(cè)切面圖13以及直到圖20是屬于本發(fā)明權(quán)范圍，可能出現(xiàn)的其他表現(xiàn)方式的上側(cè)透 視圖14是圖13的部分切除上側(cè)視圖； 圖15是部分切除，上側(cè)透視圖的本發(fā)明另一體現(xiàn)；
圖16是部分切除，上側(cè)透視圖的本發(fā)明另一體現(xiàn)；
圖17是部分切除，上側(cè)透視圖的本發(fā)明另一體現(xiàn)；
圖18是部分切除，上側(cè)透視圖的本發(fā)明另一體現(xiàn)；
圖19是部分切除，工作狀態(tài)的上側(cè)透視圖的本發(fā)明另一體現(xiàn)；
圖20是部分切除，卸載狀態(tài)的上側(cè)透視圖的本發(fā)明另一體現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D示，可以了解一些顯著特征。如圖1-3所示，是整個(gè)自容式機(jī)用快 速更換刀架IO，負(fù)載固定的切刀16復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其總成圖。自容式快 速更換刀具架10有至少一個(gè)剛好是與刀具16形狀吻合的基座18放置室中。一 個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的夾臂12裝在刀具室13中。夾臂12的夾緊部位22伸至基座18，使 夾緊部位嚙合刀具16。鎖定器15完全裝在刀具室13中，因此不需要外加工具 來(lái)操作鎖定器。鎖定器15的夾緊狀態(tài)是夾臂12上的夾緊部位22用插桿嚙合刀 具16，反之也由此夾緊部位22形成松弛狀態(tài)，進(jìn)而可以卸除刀具16。鎖定器 15在松緊之間的狀態(tài)下工作，就不需要扳手之類(lèi)的工具。
參照?qǐng)D1-12，自容式無(wú)需工具快速更換刀具架10，是由刀具室13和利用 樞軸釘在刀具室內(nèi)夾臂槽中的可旋轉(zhuǎn)夾臂12組成，這種體現(xiàn)方式，鎖定器15 是由夾臂12和凸輪軸14的交互作用，實(shí)現(xiàn)快速更換刀具16的。
以此為例，切刀16有偏菱形孔。按照加工狀況，可以調(diào)整切刀16，內(nèi)刀具 室13以及基座18的形狀和位置，使其彼此適應(yīng)?；?8顯示為獨(dú)立的一塊， 事實(shí)上它在刀室13中不可缺少。換言之，刀座18也可以是可更換的。如上所 述，刀具可以是多種形狀，在技術(shù)上，目前的發(fā)明不局限于圖例中的形狀或大 小，圖示只是介紹這項(xiàng)創(chuàng)意的例子。此外，如圖12，凹進(jìn)的座腔臺(tái)20包括座腔 側(cè)墻21向內(nèi)傾斜，直到刀具的頂部。
夾臂12裝在刀具室13里的夾臂槽27中。夾臂12包括夾臂槽27中的支點(diǎn) 30插入其延長(zhǎng)孔28，使夾臂產(chǎn)生杠桿作用。夾緊狀態(tài)在圖1和4，松弛狀態(tài)在 圖2中顯示。如前所述懸臂12的延長(zhǎng)孔套進(jìn)支點(diǎn)樞軸30，夾緊部分22從夾臂 槽27伸出，位于基座18和刀具16的上方。夾緊部分22插入刀具16的插桿24 在圖上所見(jiàn)，是一個(gè)半圓形的側(cè)面，插進(jìn)剛好相匹配的切刀16預(yù)留孔中。插桿 24的優(yōu)勢(shì)是經(jīng)常反(倒)裝刀具16時(shí)，使刀具16在松弛后會(huì)自動(dòng)脫落。使用 這個(gè)發(fā)明，倒置切刀16并以插頭24將其固定，使得操作者容易換刀操作。此 外，邊墻21向內(nèi)傾斜，插頭24就更容易將切刀16向下緊壓向底座20;換句話(huà)
說(shuō)，靠插桿24及其刀具匹配孔26的結(jié)合作用，利用斜墻能使得刀具16穩(wěn)固在
基座上。
這些技術(shù)創(chuàng)意的實(shí)質(zhì)，不僅僅是圖中所描繪，比如插桿24所局限的半圓形 桿徑，而是其它如圓桿也是本技術(shù)發(fā)明的原理范疇。
當(dāng)插桿24進(jìn)入切刀16匹配孔時(shí)，夾臂軸心的延長(zhǎng)孔28會(huì)調(diào)解到由于發(fā)生 的夾力將夾臂12向內(nèi)拉動(dòng)，把刀具16緊夾在基座之間。夾臂12的另一副臂32， 在夾緊部分22經(jīng)過(guò)延長(zhǎng)孔28的另一邊，形成個(gè)彎角插入夾臂槽27，其端點(diǎn)34 置于凸輪軸(圖示長(zhǎng)柱型)14之上。
處于固定在刀具刀具室13中孔道38與副臂32中的彈簧管40之間，壓縮 彈簧36的張力作用迫使夾臂12到松弛狀態(tài)。夾臂壓縮簧36是在延長(zhǎng)孔28與 尾端34之間，作用于副臂32。
凸輪軸14是裝在連接刀室13的凸輪腔42里的柱形物體，按鈕44位于凸 輪軸14的一端，露在凸輪腔42的外面。按鈕44的另一端凸輪腔42中裝置彈 簧46。凸輪腔42和夾臂槽27在刀室13里連接，夾臂12尾端34與凸輪軸14 交接。
詳見(jiàn)圖3和10，在按鈕44和凸輪彈簧46之間，凸輪軸14是從彈簧到按鈕 方向由淺入深被切削了的軸或柱狀物，包括斜坡部分50，靠近彈簧一邊52較淺， 靠近按鈕44的部分較深54，較深的部分54同按鈕之間有一個(gè)凹槽56，是凸輪 作用的遠(yuǎn)觸點(diǎn)。
凸輪軸14在彈簧46推動(dòng)下位移，頂住按鈕44，使凸輪軸的斜坡50部分推 動(dòng)副臂的尾端34上翹，斜坡50因而使夾臂12轉(zhuǎn)動(dòng)到插緊刀具狀態(tài)。施加的外 力和彈簧的力，在緊固狀態(tài)的金屬之間作用中相抵。
將按鈕44推向刀刀具室13即壓住彈簧46推動(dòng)凸輪14，實(shí)現(xiàn)從夾緊裝載到 松弛卸載狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，夾臂12的尾端34經(jīng)由陡然下滑55，從斜坡50落入凹 56中。尾端34落到凹56時(shí)，凸輪軸14完全解除鎖定，夾臂12處于松弛狀態(tài)， 副臂上的彈簧36彈出。如上所述，副臂上的彈簧36迫使夾臂12保持松弛，能 使得操作工順利更換刀具16 (或?qū)⑶械缎揭粋€(gè)新的刃口)。
凹56的深度使夾緊部分退出足夠的距離，并由彈簧裝置施加力，使更換操 作更加容易。進(jìn)一步說(shuō)，如果插桿24不能完全插入孔26，或許灰塵或雜物在孔 26里面，尾端34不能完全離開(kāi)凹56，系統(tǒng)必然處在松弛狀態(tài)，這是警告操作
工情況不對(duì)或不安全。此外，陡坡55控制著使系統(tǒng)回復(fù)夾緊狀態(tài)的力。
對(duì)于返回到夾緊狀態(tài)，操作者只要簡(jiǎn)單下壓夾緊部分22，克服副臂彈簧的 阻力，借助凸輪軸彈簧46發(fā)力，將夾臂12尾端34從凸輪軸14的凹點(diǎn)56推上 斜坡部分50，凸輪軸14回到夾緊切刀16狀態(tài)。返回這個(gè)狀態(tài)所必要的助力來(lái) 自于傾角55。例如，很大的動(dòng)力拉動(dòng)按鈕44才可能做到，而壓下夾緊部分22 就避免了如果拉按鈕就會(huì)被陡坡頂住。
看圖13-20。表明了一組鎖定器15原理的轉(zhuǎn)換體現(xiàn)。本發(fā)明不局限于圖中 所示的方式，這些轉(zhuǎn)換了的方式都基于應(yīng)用了鎖定器15的原理，實(shí)現(xiàn)刀具的快 速更換10。
例如圖13、 14，可旋動(dòng)的夾臂130裝在支撐桿132的一端，其夾緊點(diǎn)138 位于基座18和刀具16上方，插桿131由夾緊點(diǎn)138插進(jìn)切刀16匹配孔26，使 用插桿131將更換刀具16工作簡(jiǎn)單化。使用本發(fā)明，反裝刀具16由插桿131 固定，操作者容易更換操作。
夾臂130包括在夾緊部分138通過(guò)夾臂中點(diǎn)，到另一邊的支撐部分133。支 撐部分133包括安置在機(jī)內(nèi)刀具室13上向下延伸的下緣135，使杠桿在羽軸132 動(dòng)作時(shí)起到支撐作用。
羽軸132的另-一端固定在偏心輪134上，并連接杠桿136的一端，以獲得 驅(qū)動(dòng)。杠桿136可以定位夾緊或松弛，圖13中，杠桿136動(dòng)作，帶動(dòng)偏心輪134， 羽軸132，夾臂130把切刀16穩(wěn)固在刀座18上。而當(dāng)杠桿136向上拉起，驅(qū) 動(dòng)偏心輪134旋轉(zhuǎn)，舉起羽軸132，夾臂130就將向上抬起，將緊插住的切刀 16松開(kāi)，以便更換。
夾臂130相似的轉(zhuǎn)換形式見(jiàn)圖15、 16，在圖15中，羽軸154的一端咬合如 同前述圖13、 14的夾臂130的中間?？赏苿?dòng)的連桿150有一個(gè)楔形鎖152，與 羽軸154的另一端咬合。羽軸154的另一端包括咬合楔形鎖的三角楔156。拉桿 150的一部分從刀刀具室13伸出，做成按鈕158。往刀具刀具室13按壓按鈕158， 推動(dòng)連桿150，圖15顯示了切刀處于松弛狀態(tài)，可以容易更換刀具16或重新裝 好。使用者推下夾緊臂，羽軸154和楔形鎖156向下移動(dòng)，推動(dòng)拉桿150向外 偏移，直到楔156與平坦區(qū)域151相遇，拉桿150也就到了夾緊狀態(tài)。操作者 推動(dòng)按鈕158就回到松弛狀態(tài)。
圖16中，羽軸160咬合夾臂130的中點(diǎn)，與前述圖13、 14所述類(lèi)似。推
桿162咬合羽軸160的另一端，此外，第二羽軸163的一端同羽軸160咬合在 推動(dòng)軸162上的同一點(diǎn)。第二羽軸163的另一端也可轉(zhuǎn)動(dòng)地咬合在刀刀具室13 中，與羽軸160成某一角度。推桿162從刀刀具室13伸出部分，做成按鈕164。 圖15說(shuō)明切刀16容易被移出或重新定位的狀態(tài)。操作者向下推動(dòng)夾臂130的 夾緊點(diǎn)，羽軸160向下轉(zhuǎn)動(dòng)。在第二羽軸163作用下，推動(dòng)軸162向外運(yùn)動(dòng)， 直到卡住狀態(tài)。操作者推動(dòng)按鈕164就回到松弛狀態(tài)。
如圖17所示，夾臂170可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在靠近其中心位置的支點(diǎn)171上，轉(zhuǎn)動(dòng) 臂170有夾緊部分172位于基座18和刀具16上方，插桿173由夾緊點(diǎn)172插 進(jìn)切刀16匹配孔26，使用插桿173使換刀具16工序由于能夠自動(dòng)脫落而簡(jiǎn)單 化。使用本發(fā)明，反裝刀具16由插桿173固定，操作者容易取下更換操作。
夾臂170包括夾緊部位172通過(guò)支點(diǎn)171，到與相對(duì)應(yīng)的副臂174。副臂174 交合伸進(jìn)刀具室13中的第一羽軸175的一端，第一羽軸175的另一端交合推桿 176，此外，第二羽軸177的一端交合在推動(dòng)桿176上與第一羽軸175的另一端 咬合的同一點(diǎn)。第二羽軸177的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在夾臂170的相反方向的刀具 室13中。推動(dòng)桿176從刀刀具室13伸出部分，做成按鈕178。圖17表明切刀 16容易被取走或重新定位的松弛狀態(tài)。轉(zhuǎn)到夾緊狀態(tài)，操作者向下推動(dòng)靠支點(diǎn) 172轉(zhuǎn)動(dòng)的夾臂170上夾緊點(diǎn)172，第一羽軸175在第二羽軸177約束之下向上 轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一羽軸175和第二羽軸177作用下，推動(dòng)桿176向外運(yùn)動(dòng)，直到卡 住狀態(tài)。操作者推動(dòng)按鈕178就回到松弛狀態(tài)。
如圖18所示非常近似于圖17，不用第二羽軸177。
如圖19、 20所示，L-型夾臂190能夠在刀具室13內(nèi)外滑動(dòng)，L-型一端為 夾臂190，其上附一蓋191，為刀具室13的頂，L-型夾臂190的伸出部分為夾 緊部分192位于基座18和刀具16上方，插桿193由夾緊點(diǎn)192插進(jìn)切刀16匹 配孔26，使用插桿193使換刀具16工序由于自動(dòng)脫落而簡(jiǎn)單化。使用本發(fā)明， 反裝刀具16由插桿193固定，操作者容易取下更換操作。
L-型夾臂190的另一側(cè)與夾緊部分192方向相反，為后部臂194，向下延伸 與推桿196固定。推動(dòng)桿196從刀刀具室13伸出部分，做成按鈕198。圖例20 所示切刀16處于松弛狀態(tài)，容易被移出或重新定位的狀態(tài)。轉(zhuǎn)到夾緊狀態(tài)，操 作者推動(dòng)夾臂190的夾緊點(diǎn)192，帶動(dòng)推桿196滑動(dòng)回到圖例19所示狀態(tài)。操 作者推動(dòng)按鈕198就回到松弛狀態(tài)。上述內(nèi)容是以簡(jiǎn)單的手動(dòng)為參考，通常是壓動(dòng)按鈕，使機(jī)械在壓緊與松弛 狀態(tài)之間往復(fù)動(dòng)作。這些創(chuàng)意將為電力、定時(shí)器、程序化所帶來(lái)的自動(dòng)化操作 提供條件；此外，像人工一樣，經(jīng)由彈簧、機(jī)械、電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)、磁場(chǎng)以
及彈性塑料、機(jī)電一體化、電磁動(dòng)力等，都可能用來(lái)完成這兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn) 換，這項(xiàng)發(fā)明就不意味著限定于人力本身。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)用自容式無(wú)需工具的快速更換刀具架，包括一個(gè)刀具室，所述刀具室內(nèi)有一個(gè)形狀與刀具適配并用以容納刀具的基座部位；一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾臂，所述旋轉(zhuǎn)夾臂安裝于刀具室中的狹縫內(nèi)并可繞刀具室中的樞軸旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)夾臂有一個(gè)從樞軸延伸至基座部位的夾緊部位，所述夾緊部位與刀具適配連接并咬合；所述旋轉(zhuǎn)夾臂還有一個(gè)自樞軸與夾緊部位反方向延伸的副臂；還有一個(gè)凸輪軸，與所述旋轉(zhuǎn)夾臂的副臂末端連接咬合，所述凸輪軸有一個(gè)夾緊部位，該夾緊部位作用于旋轉(zhuǎn)夾臂的夾緊部位，使旋轉(zhuǎn)夾臂的夾緊部位與所述刀具連接咬合，所述凸輪軸有一個(gè)釋放部件，該釋放部件作用于所述的夾緊部位使其脫離刀具，從而形成刀具的移離和復(fù)位，所述凸輪軸使系統(tǒng)在釋放位置和夾緊位置之間動(dòng)作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速更換刀具架，其特征在于所述刀具室安裝于 刀桿的一端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速更換刀具架，其特征在于所述樞軸是一個(gè)長(zhǎng) 孔，旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)長(zhǎng)孔，所述旋轉(zhuǎn)夾臂繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)夾緊或放開(kāi)，長(zhǎng)孔方 向傾角使旋轉(zhuǎn)夾臂得以順勢(shì)滑動(dòng)，以引導(dǎo)其在夾緊時(shí)鎖定刀具。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速更換刀具架，其特征在于所述夾緊部位包括 一個(gè)插桿，所述插桿剛好插入到刀具相應(yīng)部位與之配合的預(yù)留孔中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速更換刀具架，其特征在于所述插桿的側(cè)面輪 廓為半圓形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的快速更換刀具架，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)夾臂在壓 縮彈簧作用下，處于釋放狀態(tài)，所述壓縮彈簧安裝于刀具室內(nèi)的一個(gè)溝槽中， 并與所述旋轉(zhuǎn)夾臂的副臂中對(duì)應(yīng)的溝槽成一條直線，所述的對(duì)應(yīng)溝槽位于樞軸 和副臂末端之間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速更換刀具架，其特征在于所述凸輪軸包括 一端為按鈕，另一端為彈簧，所述彈簧頂住凸輪軸促成夾緊狀態(tài)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速更換刀具架，其特征在于所述凸輪軸包括一 個(gè)按鈕、彈簧座及其中間是斜面的連接部分，其斜面的切口從彈簧向按鈕方向 由淺變深，此外，在凸輪軸斜面的終端還有一個(gè)槽并與斜面深切處形成一個(gè)落 差，連接于一個(gè)預(yù)定的角度，這個(gè)槽在靠近按鈕一側(cè)，凸輪軸未端的彈簧向按 鈕方向擠壓凸輪軸，使旋轉(zhuǎn)夾臂處于夾緊狀態(tài)，所述的預(yù)定角度控制從旋轉(zhuǎn)夾 臂放松位置到夾緊位置所需的力。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速更換刀具架，其特征在于用力推動(dòng)按鈕，向 內(nèi)部擠壓彈簧，使旋轉(zhuǎn)夾臂末端沿斜面向槽的方向移動(dòng)并落入槽中，使刀架旋轉(zhuǎn)到釋放位置；壓下夾緊部分，克服致使夾臂卸載的彈簧壓力，使旋轉(zhuǎn)夾臂末 端跳回到斜面，刀架又處于夾緊狀態(tài)。
10、 一種機(jī)用快速更換刀具架，快速更換刀具架含有一個(gè)刀具腔，有與刀具適配并用以容納刀具的基座部位；所述刀具室安裝 于刀桿的一端；一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾臂，所述旋轉(zhuǎn)夾臂安裝于刀具室中的狹縫內(nèi)并可繞刀具室中的 樞軸旋轉(zhuǎn)，所述樞軸是一個(gè)長(zhǎng)孔，旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)長(zhǎng)孔，所述旋轉(zhuǎn)夾臂繞其轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn)夾緊或放開(kāi)，長(zhǎng)孔方向傾角使旋轉(zhuǎn)夾臂得以順勢(shì)滑動(dòng)，以引導(dǎo)其在夾 緊時(shí)鎖定刀具，所述旋轉(zhuǎn)夾臂有一個(gè)從樞軸延伸至基座部位的夾緊部位，夾緊 部位包括一個(gè)半圓形的插桿，所述插桿剛好插入到刀具相應(yīng)部位與之配合的預(yù) 留孔中，所述旋轉(zhuǎn)夾臂還有一個(gè)自樞軸與夾緊部位反方向延伸的副臂；所述旋 轉(zhuǎn)夾臂在壓縮彈簧作用下，處于釋放狀態(tài)，所述壓縮彈簧安裝于刀具室內(nèi)的一 個(gè)溝槽中，并與所述旋轉(zhuǎn)夾臂的副臂中對(duì)應(yīng)的溝槽成一條直線，所述的對(duì)應(yīng)溝 槽位于樞軸和副臂末端之間；還包括一個(gè)凸輪軸，包括一個(gè)按鈕、彈簧座及其中間是斜面的連接部分，其斜面 切口從彈簧向按鈕方向由淺入深，此外，在凸輪軸斜面的終端還有一個(gè)槽并與斜面深切處形成一個(gè)落差，連接于一個(gè)預(yù)定的角度，這個(gè)槽在靠近按鈕一側(cè)， 凸輪軸末端的彈簧向按鈕方向擠壓凸輪軸，使旋轉(zhuǎn)夾臂處于夾緊狀態(tài)；用力推 動(dòng)按鈕，向內(nèi)部擠壓彈簧，使旋轉(zhuǎn)夾臂末端沿斜面向槽的方向移動(dòng)并落入槽中， 使夾臂旋轉(zhuǎn)到卸載位置；壓下夾緊部分，克服致使夾臂松弛的彈簧壓力，使夾 臂尾端跳回到斜面，刀架又處于夾緊位置。凸輪軸上預(yù)制斜面的角度控制著從 夾臂放松位置到夾緊位置所需的力。
11、 一種機(jī)用自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，自容式快速更換刀具架含有一個(gè)刀具室，所述刀具室內(nèi)有至少一個(gè)形狀與刀具適配并有以容納刀板的 基座部位；一個(gè)夾臂，裝在刀具室中，可在刀腔中動(dòng)作，所述夾臂有一個(gè)夾緊部分位于基座上方，夾緊部位與刀具插合；還有一個(gè)完全容納于刀具室內(nèi)的鎖定器，所述鎖定器有使得夾臂上的夾緊部位 插合切刀的力促成夾緊狀態(tài)，鎖定器有使得夾臂上的夾緊部位解除插合切刀的 力使得前述的刀具可移走或更換的卸載狀態(tài)，鎖定器在松緊狀態(tài)轉(zhuǎn)換中動(dòng)作。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述鎖定器包括羽軸，所述羽軸一端固定在靠近夾臂的中間位置并能轉(zhuǎn)動(dòng)，羽 軸的另一端固定在連接杠桿一端的偏心輪上，所述杠桿，偏心輪，羽軸和夾臂 制造的夾緊狀態(tài)把切刀穩(wěn)固在刀座上；當(dāng)杠桿向上抬起，驅(qū)動(dòng)偏心輪旋轉(zhuǎn)，舉 起羽軸，夾臂卸載后向上抬起，將緊壓住的切刀從基座部分解開(kāi)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述夾臂有夾緊部分反方向從中點(diǎn)到另一邊的支撐部分，支撐部分包括與刀具 室相咬合以起到杠桿支撐作用的邊緣。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述鎖定器包括羽軸，所述羽軸的一端固定在靠近夾臂的中間位置并能轉(zhuǎn)動(dòng)， 羽軸的另一端有咬合推桿上楔形鎖的楔，所述推桿、楔形鎖、楔、羽軸和夾臂 在刀具被固定在基座上時(shí)處于夾緊狀態(tài)，推動(dòng)推桿開(kāi)動(dòng)楔形鎖，楔，羽軸和夾 臂動(dòng)作到松弛狀態(tài)，使刀與基座能夠分離，反向移動(dòng)推桿，使夾臂處于夾緊狀 態(tài)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述夾臂有夾緊部分反方向從中點(diǎn)到另一邊的支撐部分，支撐部分包括與刀具 室相咬合以起到杠桿支撐作用的邊緣。
16、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述鎖定器包括羽軸，所述羽軸一端固定在靠近夾臂的中間位置并能轉(zhuǎn)動(dòng)，羽 軸的另一端與推桿咬合，第二羽軸的一端也咬合在前述第一羽軸的另一端，第 二羽軸的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在刀具室中，與前述第一羽軸成一銳角；所述夾 臂、第一羽軸、第二羽軸和推桿的夾緊狀態(tài)把切刀穩(wěn)固在刀座上，成為夾緊狀 態(tài)，推動(dòng)軸橫向運(yùn)動(dòng)就使刀與基座能夠分離，回到釋放狀態(tài)；再反向運(yùn)動(dòng)推動(dòng) 夾臂，又到夾緊狀態(tài)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述鎖定器包括樞軸在靠近夾臂的中間位置，使夾臂能轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖定器還包括第 一羽軸和第二羽軸，所述第一羽軸一端固定在夾臂并能轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與推桿咬 合-，所述第二羽軸與第一羽軸咬合，另一端也能旋轉(zhuǎn)地安裝在刀具室內(nèi)并與第 一羽軸向反方向延伸；所述夾臂，第一羽軸，第二羽軸和推桿把切刀穩(wěn)固在刀座上，成為夾緊狀態(tài)，推桿橫向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)第一羽軸和第二羽軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而夾臂 動(dòng)作到釋放狀態(tài)，使刀具與基座能夠分離，推桿冉反向運(yùn)動(dòng)又推動(dòng)夾臂到夾緊 狀態(tài)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述鎖定器包括樞軸在靠近夾臂的中間位置能轉(zhuǎn)動(dòng)的夾臂，還包括一端固定在 夾臂并能轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與推桿咬合的羽軸；所述夾臂，羽軸和推桿把刀具穩(wěn)固 在刀座上，成為夾緊狀態(tài)，推桿橫向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)羽軸和夾臂動(dòng)作到松弛狀態(tài)，使 刀與基;傘:能夠分離，推桿再反向運(yùn)動(dòng)又推動(dòng)夾臂到夾緊狀態(tài)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的自容式無(wú)需工具快速更換刀具架，其特征在于 所述鎖定器包括可滑動(dòng)安裝在刀具室中的夾臂，所述夾臂是L-形， 一邊作為夾 緊部分，另一邊與推桿咬合；所述夾臂和推桿在基座上握緊刀具成為夾緊狀態(tài)； 推桿橫向滑動(dòng)，使刀具從基座分離為釋放狀態(tài)，反向移動(dòng)夾臂，乂恢復(fù)夾緊狀 態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速更換刀具架(10)，是提供在機(jī)器上使用的，由刀具室(13)與刀具(16)形狀相適宜的組合部件。懸掛型旋轉(zhuǎn)夾臂(12)固定于刀具室(13)內(nèi)，在樞軸(30)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。夾臂(12)的一端有一個(gè)夾緊部位(22)，從夾臂支點(diǎn)(30)伸到安裝刀具(16)的基座部分(18)。此外，夾臂(12)在夾緊部位(22)支點(diǎn)反方向的另一邊有一個(gè)副臂(32)。最后，副臂(32)尾端以鎖定器(34)形式咬合凸輪軸(14)。凸輪軸(14)作用于夾臂，迫使夾緊部位(22)咬合刀具(16)處于夾緊狀態(tài)；也能使夾具(22)和刀具(16)解除咬合處于卸載松弛狀態(tài)。凸輪軸(14)在松緊狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間動(dòng)作。
文檔編號(hào)B23P15/28GK101193725SQ200680020503
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者查爾斯·A·范霍爾森 申請(qǐng)人:查爾斯·A·范霍爾森