CN105817912A - 刀具夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刀具夹持装置，主要应用于一计算机数值控制加工机(Computer Numerical Control,CNC)的刀库，用以固持待用的一或若干支刀具，其主要由一座体及呈U型的一弹性组件所组构而成，利用弹性组件的弹力，使刀具可被稳固于刀具夹持装置上，以解决现有刀具固定装置在使用时组构件复杂的问题，同时也可达到使用刀具时，快速取刀的需求。

Description

刀具夹持装置

技术领域

本发明涉及一种刀具夹持装置，尤指一种以弹性组件将加工机的刀具夹持固定的刀具夹持装置。

背景技术

随着自动化技术的进步，计算机数值控制工具机已然成为现代加工工艺中不可或缺的自动化加工机具，不同功能的计算机数值控制工具机可解决操作者不同的加工需求(例如，CNC铣床、CNC车床、CNC磨床或CNC搪床等)，操作者可依据加工作业的需求选择相对应的计算机数值控制工具机，此外，各种不同功能的计算机数值控制工具机皆有专属的刀具，为便于计算机数值控制工具机在加工过程中，可快速进行换刀作业，通常会将各种规格的刀具预先放置于计算机数值控制工具机内的刀库中，并通过计算机数值控制工具机的取刀装置自动进行换刀作业；请参阅「图1」，图中所示为现有换刀作业示意图，如图中所示的一工具机10，其主要具有刀库101及一取刀装置102所组成，其中，刀库101具有两个以上刀具固定座103，所述的刀具固定座103可用以存放已套设于一BT30刀套的一刀具(所述的BT30是一种日本标准的刀套，以下简称BT30)，常态下可连同刀套将刀具固定于刀具固定座103上，当加工件需以不同刀具进行加工时，操作者可操作工具机10驱动取刀装置102更换相对应的刀具，以完成后续加工；但是，现有刀具皆包括有刀套BT30(或刀把)，因刀套BT30(或刀把)整体体积较刀具大，又因刀库101上的刀具固定座103体积也需对应刀套(或刀把)的体积大小，因此，刀库101上的刀具固定座103的数量即受到限制，如有复杂加工的需求，就现有的加工机10的刀库101即无法存放较多尺寸规格的刀具，且刀套BT30价格相对较高，是以，若能增加刀具固定座103设置数量，应可符合较复杂的加工工艺，此乃待需解决之需求；其它参考专利文献如下:

中国台湾专利第I290498号「可快速拆装钻尾的绞刀夹座」；

中国台湾专利第I402132号「换刀夹臂扣刀机构之辅助锁卡装置」；

中国台湾专利第I429493号「刀盘夹持装置」；

中国专利第CN203091757号「气动旋转刀架」；

美国专利第US20100257982号「ToolHolder」。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种刀具夹持装置，可将刀具紧密固定于刀库，进而有效利用刀库整体刀具收容面积，以解决现有的计算机数值控制工具机的刀具固定方式的弊端。

本发明的技术方案如下：

一种刀具夹持装置，供以夹持固定一刀具，包括：

一座体，该座体的一端成型有一组设部，另一端的两侧分别成型有一开口部，且各该开口部分别成型有一沟槽，该组设部与两该开口部之间成型有一组装槽，该组装槽中向上延伸成型有一挡块，该挡块成型有弧面状的一挡止面，两该挡止面之间成型有一容置空间；

一弹性组件，其组设于该组装槽中，该弹性组件两侧分别成型有一卷绕段及一夹持段，两该卷绕段分别受该挡块的两侧墙挡止隔开，其卷绕成型至少有一卷绕层，两该夹持段分别对应于两该开口部，用以夹持固定该刀具；以及

该刀具受夹持固定于该容置空间后，两该卷绕段的两该卷绕层分别产生一剪应力，使两该夹持段呈紧迫状。

上述的刀具夹持装置，两该夹持段分别成型有一圆弧导角，用以将该刀具导引至该座体的两开口部之间。

上述的刀具夹持装置，两该夹持段分别对应于该刀具的一定位沟槽后，两该夹持段分别嵌入该定位沟槽两侧。

上述的刀具夹持装置，两该夹持段的间距小于该刀具的定位沟槽的直径。

上述的刀具夹持装置，该组装槽成型有一限位块，用以对两该卷绕段限位，使两该卷绕段保持于该组装槽内。

上述的刀具夹持装置，由该两挡止面之间成型的该容置空间呈开放性V型。

本发明的有益效果为：

（1）刀具夹持装置直接夹持刀具，因此刀具无须预先套设于刀套内，以使刀具夹持装置可有效排列组设于刀库上，进而增加刀库上刀具夹持装置数量；

（2）刀具存取过程中，刀具由刀具夹持装置以刀盘径向X由刀具侧面完成夹持固定，刀具的刀刃部即可不受刀具夹持装置结构限制，使刀库上所能使用之刀具型式多样化；

（3）承上，同样因刀具夹持装置以刀盘径向X由刀具侧面完成刀具的夹持固定，全程中，无论取刀或置放刀具，均无刀盘轴向Z动作行程，是以，无论刀刃尺寸为何，均不会受到影响。

附图说明

图1为现有换刀作业示意图。

图2为本发明的立体结构图。

图3为本发明的组装示意图。

图4为本发明的实施示意图(一)。

图5为本发明的实施示意图(二)。

图6为本发明的实施示意图(三)。

图7为本发明的实施示意图(四)。

其中：

10工具机

101刀库102取刀装置

103刀具固定座

BT30刀套

20刀具夹持装置

201座体202弹性组件

2011组设部2021卷绕段

2012开口部2022夹持段

2013沟槽2023圆弧导角

2014组装槽

2015挡块

2016挡止面

2017容置空间

2018限位块

30刀库

301相对组设部

C刀具

C1定位沟槽

d1直径d2直径

L中心轴线

P中心点

S1第一剪应力

S2第二剪应力

S3第三剪应力

X刀盘径向

Z刀盘轴向。

具体实施方式

请参阅「图2」，图中所示为本发明的立体结构图，如图中的一刀具夹持装置20，其主要由一体成型的一座体201及一弹性组件202所组构而成，其中，所述座体201其中一端成型有一组设部2011，座体201另一端的两侧分别成型有一开口部2012，且两开口部2012分别成型有一沟槽2013，组设部2011与两开口部2012之间成型有一组装槽2014，且组装槽2014中向上延伸成型有一挡块2015，且挡块2015成型有呈弧面状的两挡止面2016，两挡止面2016之间成型为一（约略）呈开放性V型之容置空间2017；又，请再参阅图中所示，组装槽2014成型有一限位块2018，且限位块2018与组装槽2014距离一适当宽度，以供弹性组件202设置于两者之间，所述的适当距离为略大于弹性组件202的宽度；又，所述弹性组件202可以为弹簧，其两侧分别卷绕成型有一卷绕段2021，而弹性组件202的两侧末端则分别成型有呈圆弧状的一夹持段2022，组装时，弹性组件202组设于座体201的组装槽2014中，又，两卷绕段2021之间受限位块2018限位于组装槽2014其中一侧，且两卷绕段2021进一步受挡块2015的两侧墙挡止隔开，而弹性组件202的两夹持段2022分别卡设于沟槽2013，并略微悬浮于沟槽2013上方，当两夹持段2022受外力推挤时，两夹持段2022可分别卡合于两沟槽2013内。

请参阅「图3」，图中所示为本发明的组装示意图，请搭配参阅「图2」，如图，本发明实施时供组装于一刀库30，刀具夹持装置20与刀库30进行组装时，座体201的组设部2011对应于刀库30的一相对组设部301，并以一螺丝完成锁固，其中，实施例中组设部2011为单个，其它实施例中也可将组设部2011成型为两个以上，以使座体201可更加稳固于刀库30，又，座体201也可以焊设、卡接等方式完成固定，不以此为限，请再参阅图中所示，组装完成后，一刀具C即可受夹持，固定于刀具夹持装置20，又，两个以上刀具夹持装置20可以排列组设于刀库30上，如图中所示，各刀具夹持装置20环绕排列于刀库30上，当刀库30为数组形式时，两个以上的刀具夹持装置20也可以数组排列刀库30上，不以此为限，特先陈明。

请参阅「图4」，图中所示为本发明的实施示意图(一)，请搭配参阅「图3」，如图，欲将刀具C归位于刀库30时，其可以一夹持装置(本图未绘示)将刀具C移至相对应的刀具夹持装置20，并将刀具C对应于座体201的两开口部2012之间，再使刀具C的一定位沟槽C1，对应于两开口部2012的夹持段2022，请再参阅图中，当两夹持段2022与定位沟槽C1完成对应，夹持装置即可将刀具C由开口部2012推送至容置空间2017(如「图4」中之箭头所示)，又，由于定位沟槽C1的直径d1略大于两夹持段2012的间距d2，因此刀具C被推送的过程中，弹性组件202的两夹持段2022会略微被撑开，以使两夹持段2022可分别箝入于定位沟槽C1的两侧缘，再者，刀具C对应过程中，即使刀具C有略微偏移的情况，也可分别受到两夹持段2022的圆弧导角2023导引，使刀具C可被正确的导引至座体201的两开口部2012之间；请搭配参阅「图5」，图中所示为本发明的实施示意图(二)，如图，刀具C被推送至容置空间2017的过程中，两夹持段2022被刀具C向外侧推挤时，两夹持段2022会产生向外侧的一第一剪应力S1(如图中箭头所示)；请再搭配参阅「图6」~「图7」，图中所示为本发明的实施示意图(三)~(四)，如图，当两夹持段2022产生第一剪应力S1时，两侧卷绕段2021的一第一卷绕层2024，会同时产生一第二剪应力S2(如图7)，且卷绕段2021的一第二卷绕层2025也会产生与第二剪应力S2同方向的一第三剪应力S3(如图7)，由于同方向的第二剪应力S2与第三剪应力S3的应力合成大于第一剪应力S1，使两夹持段2022对刀具C的一夹持力增加，进而使两夹持段2022呈紧迫状，使刀具C可受到两挡止面2016的(如「图6」中下方的两相对斜向箭头所示)固定，进而使刀具C可被紧密固定于刀具夹持装置20上，还有，当两卷绕段2021产生受应力作用的同时，两卷绕段2021会略为产生形变，此时，限位块2018会对两卷绕段2021限位，以使两卷绕段2021保持于组装槽2014内，不致产生偏移。

由上所述可知，本发明的刀具夹持装置，其主要由一座体及一弹性组件所组构而成，所述的座体成型有一组设部、一组装槽及一开口部，座体以组设部组设于一刀库，弹性组件两侧的一卷绕段分别组设于组装槽内，并进一步受组装槽的一挡块分隔，且弹性组件两侧的一夹持段分别沿开口部弯折以形成圆弧导角，如此可对靠近的刀具形成导引作用，当刀具夹持于座体的一容置空间时，刀具受到夹持段所夹持，且刀具于推挤夹持段的过程中，弹性组件两侧的卷绕段会分别产生一剪应力，进而增加弹性组件的夹持段的夹持力，以使刀具可被稳固于刀具夹持装置上的容置空间中；依此，本发明据以实施后，确实可达到提供一种不须使用刀套，即可将刀具紧密固定于刀库，进而有效利用刀库整体刀具收容面积的刀具夹持装置。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本权利要求的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种刀具夹持装置，供以夹持固定一刀具，其特征在于，包括：

一座体，该座体的一端成型有一组设部，另一端的两侧分别成型有一开口部，且各该开口部分别成型有一沟槽，该组设部与两该开口部之间成型有一组装槽，该组装槽中向上延伸成型有一挡块，该挡块成型有弧面状的一挡止面，两该挡止面之间成型有一容置空间；

一弹性组件，其组设于该组装槽中，该弹性组件两侧分别成型有一卷绕段及一夹持段，两该卷绕段分别受该挡块的两侧墙挡止隔开，其卷绕成型至少有一卷绕层，两该夹持段分别对应于两该开口部，用以夹持固定该刀具；以及

该刀具受夹持固定于该容置空间后，两该卷绕段的两该卷绕层分别产生一剪应力，使两该夹持段呈紧迫状。

2.如权利要求1所述的刀具夹持装置，其特征在于，两该夹持段分别成型有一圆弧导角，用以将该刀具导引至该座体的两开口部之间。

3.如权利要求1所述的刀具夹持装置，其特征在于，两该夹持段分别对应于该刀具的一定位沟槽后，两该夹持段分别嵌入该定位沟槽两侧。

4.如权利要求3所述的刀具夹持装置，其特征在于，两该夹持段的间距小于该刀具的定位沟槽的直径。

5.如权利要求1所述的刀具夹持装置，其特征在于，该组装槽成型有一限位块，用以对两该卷绕段限位，使两该卷绕段保持于该组装槽内。

6.如权利要求1所述的刀具夹持装置，其特征在于，由该两挡止面之间成型的该容置空间呈开放性V型。