CN114523321A - 链条式刀库 - Google Patents

Abstract

一种链条式刀库，包括有轨道及多数个承载体相互串接构成能够沿着该轨道移动的链条，且每一个承载体结合有刀套，其中刀套透过一锁定单元而不可分离地结合于对应的承载体，并透过一解锁单元解除该锁定单元的锁定状态，使得刀套能够适时地相对承载体分离，借此实现稳定传送刀套，且刀套稳固结合在承载体上而不会有恣意松脱的疑虑。

Description

链条式刀库

技术领域

本发明是与加工中心机有关；特别是指一种搭载有多数刀具的链条式刀库。

背景技术

已知加工中心机的链条式刀库能够载运多数刀具，并且透过换刀机构居间设置而适时地将加工所需的刀具递送至加工中心机的主轴。前述链条式刀库包括在一运行轨道中设置多数个相互串接并且能够沿着运行轨道移动的刀座，刀座是供刀套结合，刀套是供刀杆安插其中，刀杆结合有刀具；又，每一个刀座设有一出刀缺口以便在取刀作业中的刀套能够顺利地进出刀座，如中国台湾专利公告第I328490号「刀套移出换刀之夹掣结构(一)」发明专利即是一例。

由于链条式刀库是以直立摆设，为了避免运行中的刀套因自重而不慎自刀座中脱落，包含上述专利技术的多数已知链条式刀库皆在运行轨道的周缘两侧设置有承靠支撑钣，借以框限所有的刀座与刀套并防范刀套的掉落。然而，前述承靠支撑钣的设置不仅增加了链条式刀库的体积，亦使得检修不便，况且承靠支撑钣在对应取刀位置处必须具有缺口才不会妨碍换刀作业的进行，惟前述缺口仍使得运行中的刀套有自该处掉落的疑虑。为此，部分业者会在链条式刀库的每一个刀座内增设有弹簧夹钣，利用弹簧夹钣来夹挤刀套以提高刀套在刀座中的稳定度，惟此方式潜藏着弹簧夹钣因弹性疲乏导致无法牢固夹持刀套而衍生松脱之虞，尤其是在刀套与安插在刀套中的刀杆及刀具的总重量越重时，其松脱之势更为显著。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种链条式刀库，其对于刀套具有良好的乘载效果，且能够避免刀套不当松脱所带来的问题。

缘以达成上述目的，本发明提供一种链条式刀库包括一轨道及多数个承载体相互串接构成能够沿着该轨道移动的链条，每一个承载体结合有能够与之分离的刀套；每一个承载体包括有一基座与至少一支撑件，其中相邻承载体的基座相互枢接，且每一个基座能够沿着该轨道移动，每一该支撑件接设于对应的基座上；每一个刀套分别与对应的一个承载体的支撑件以滑行对方式配合；在每一个承载体与对应刀套之间设置一锁定单元，该锁定单元能在一锁定状态与一解锁状态之间被操控，其中当该锁定单元处于该锁定状态时，该刀套不可分离地结合于对应的承载体上，当该锁定单元处于该解锁状态，该刀套能够相对该承载体被分离。

本发明的效果在于不须设置承靠支撑钣即能够稳定地传送刀套，且刀套不会有恣意松脱的疑虑。

附图说明

图1及图2分别为本发明一较佳实施例的链条式刀库的立体图；

图3为图1的后视图，揭示链条式刀库的运刀机构的位移件位于第一位置；

图4为图1的俯视图；

图5为本发明上述较佳实施例的链条式刀库的部分构件立体图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6的7-7方向剖视图；

图8为图6的8-8方向剖视图，揭示链条式刀库的锁定单元处于锁定状态；

图9为图8当中标示A部位的局部放大图；

图10及图11为本发明上述较佳实施例的链条式刀库的部分构件立体图；

图12类同图8，揭示链条式刀库的解锁单元用于解除锁定单元的锁定状态；

图13为图12当中标示B部位的局部放大图；

图14为本发明上述较佳实施例的链条式刀库的运刀机构立体图；

图15为图14的俯视图；

图16为图14的侧视图；

图17为本发明上述较佳实施例的链条式刀库的侧视图，揭示链条式刀库的运刀机构的位移件位于第二位置；

图18为图17的俯视图；以及

图19为图17的另一侧视图。

【符号说明】

[本发明]

100:链条式刀库

101:轨道

101a:槽道

10:承载体

12:基座

12a:第一侧孔

12b:第二侧孔

12c:卡槽

14:支撑件

16:滚轮

20:刀套

22:套接孔

24:穿孔

26:接孔

30:刀杆

40:锁定单元

41:固定杆

41a:杆身

41b:头部

41c:止挡部

42:制动杆

42a:大径段

42b:小径段

42c:挡垣

42d:抵肩部

42e:沉孔

43:顶推件

44:限制件

45:耐磨环

50:解锁单元

52:压缸

52a:活塞杆

54:顶件

54a:触压端

60:运刀机构

61:鞍座

61a:长形开口

62:刀套挡块

62a:第一边块

62b:第二边块

62c:弧形抵靠面

63:导引件

64:作动压缸

64a:缸体

64b:位移件

64c:浮动接头

65:夹持单元

651:第一夹块

651a:第一夹面

652:第二夹块

652a:第二夹面

653:固定杆

653a:自由端

654:弹簧

655:挡块

66:导杆

67:第一固定块

68:第二固定块

69:第一挡件

70:第二挡件

PA:锁定位置

PB:解锁位置

P1:第一位置

P2:第二位置

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举一较佳实施例并配合附图详细说明如后。请参图1至图9所示，本发明较佳实施例的链条式刀库100是以应用于卧式加工中心机为例，但不以此为限。该链条式刀库100包括一轨道101及多数个承载体10相互枢接构成能够沿着该轨道101移动的链条，每一个承载体10结合有能够与之分离的一个刀套20，该刀套20具有一个套接孔22供刀杆30安插其中，且刀套20通过一锁定单元40(图10及图11参照)而在未解锁之前牢固于承载体10。又，链条式刀库100在轨道101的一侧且对应于轨道101上的一个取刀位置处设置有一解锁单元50与一运刀机构60，为便于说明，兹以图1所示位置居中的刀套20所处位置定义为取刀位置，解锁单元50用以解除位于取刀位置上的承载体10与刀套20之间的锁定单元40的锁定关系，以使刀套20能够相对承载体10分离；运刀机构60则是用以将已被解锁的刀套20往一换刀机构(图未示)递送。

以下先介绍承载体10与刀套20的具体结合关系，再说明其等之间的锁定暨解锁方式，后而叙述该运刀机构60。

请配合图10与图11所示，该承载体10包括有一基座12与二支撑件14，该基座12以侧面的多数个滚轮16位于轨道101的槽道101a中而能顺畅地沿着轨道101移动；该二支撑件14为圆杆体且一端以可拆离方式固接该基座12，该二支撑件14呈平行悬设。该刀套20具有两个穿孔24，该二穿孔24分别位于该套接孔22的两侧且套入对应的支撑件14，使得刀套20能够以不翻转的方式平稳地沿着支撑件14滑移。前述的刀套20是以两个圆形穿孔24配合两个为圆杆体的支撑件14来达成滑行对配合并且不会翻转的目的，然于其他实施例中，支撑件可以是多边形杆体，穿孔对应为多边形孔，如此只需以一个支撑件搭配一个穿孔即能实现滑行对配合且刀套不会翻转的目的，但若考量结构强度时，仍得以两个支撑件搭配两个穿孔的方式设置。另外，前述承载体10的基座12具有未贯通基座12且呈正交相通的第一侧孔12a与第二侧孔12b；刀套20具有一接孔26。

该锁定单元40包括有固定杆41、制动杆42、顶推件43、限制件44与耐磨环45。其中，固定杆41包括有一杆身41a及一连接该杆身41a一端的头部41b，该杆身41a另一端插入该接孔26中，该头部41b裸露于刀套20外，该头部41b与杆身41a连接处构成一止挡部41c；前述固定杆41的杆身41a可以设有螺纹，而接孔26为螺孔，以实现以能够分离的方式与刀套连结构成一体，当然，固定杆也可以是与刀套径为一体成型者。

该制动杆42、顶推件43、限制件44与耐磨环45容置于该基座12的第二侧孔12b中。其中，制动杆42能够于图9所示的锁定位置PA与图13所示的解锁位置PB之间移动，且包括有一大径段42a、一小径段42b及一挡垣42c，该小径段42b位于该大径段42a与该挡垣42c之间，该大径段42a直径大于该小径段42b直径，且该大径段42a与该小径段42b连接处构成一抵肩部42d。该顶推件43提供一顶推力作用于该制动杆42，以使该制动杆42维持往锁定位置PA移动，本实施例中的顶推件43为弹簧，弹簧的一端抵于第二侧孔12b的底面，另一端抵于该制动杆42，较佳者，制动杆42具有一沉孔42e以供部分的弹簧伸入而使弹簧不会偏移。该限制件44为C型扣且嵌卡于该第二侧孔12b近开口处的卡槽12c中，于此定义，当制动杆42的挡垣42c抵靠该限制件44时即表示位于锁定位置PA。该耐磨环45为耐磨材料制成且套设在该制动杆42的大径段42a外周面与该第二侧孔12b的孔壁之间，可避免制动杆42直接接触第二侧孔12b的孔壁而产生磨损。

请配合图5及图8所示，解锁单元50包括有一压缸52及一顶件54，该压缸52固定在该轨道101一侧且不妨碍链条移动处，该压缸52具有能受压缸内部压力变化而产生前后移动的活塞杆52a，活塞杆52a的一端连结该顶件54，该顶件54具有一触压端54a对准位于取刀位置的锁定单元40的制动杆42。在压缸52未作动的状态下，该顶件54的触压端54a与制动杆42裸露于外的一端是保有间隔。

以上即为承载体10与刀套20的结合关系、锁定单元40与解锁单元50的说明。其中，当刀套20结合于承载体10时，刀套20上的固定杆41具有头部41b的一端是插入对应承载体10的基座12的第一侧孔12a中(图7参照)，于此同时，制动杆42受到顶推件43的顶推以及限制件44的抵挡而停止于锁定位置PA，在前述状态下，该制动杆42的抵肩部42d恰巧位于该固定杆41被抽出的路径(图9参照)上并且与该固定杆41的止挡部41c抵接，使得该固定杆41无法自该第一侧孔12a抽出，如此，与固定杆41连结构成一体的刀套20即能稳固地结合于承载体10，并随着链条的绕转而改变位置。当欲解除该锁定单元40的锁定状态时，启动该压缸52控制该活塞杆52a往外推出，如图12及图13所示，为活塞杆52a带动的顶件54将以其触压端54a抵推该制动杆42朝内退移至解锁位置PB，造成该制动杆42的抵肩部42d退出该固定杆41被抽出的路径(即抵肩部42d不再与止挡部41c抵接)，同时该制动杆42挤压该顶推件43，至此，将刀套20相对承载体10分离，该固定杆41的头部41b能够无碍地自该制动杆42的小径段42b外部通过并脱离该第一侧孔12a，以使得刀套20能够顺沿着支撑件14而相对承载体10分离。

以下再说明本实施例的运刀机构60。请配合图1至图4及图14至图16所示，运刀机构60包括有鞍座61、刀套挡块62、二导引件63、作动压缸64、夹持单元65及二导杆66。其中，鞍座61呈长形板状且横向固定在轨道101一侧的不妨碍链条移动处，鞍座61具有一长形开口61a，上述解锁单元50固定在鞍座61上。该刀套挡块62由一第一边块62a与一第二边块62b连接构成，第一边块62a固接在该鞍座61的一端，第二边块62b具有一弧形抵靠面62c。该二导引件63为直径与支撑件14相同的圆杆体，且一端以可拆离方式固接在该第一边块62a并呈平行悬设，每一个导引件63分别与对应的支撑件14位于同一轴线的位置上，值得一提的是，导引件63与支撑件14的自由端之间保有间隙，该间隙确保了运转中的链条所带动的刀套20不会与导引件63产生碰撞。该作动压缸64包括有缸体64a与位移件64b，该缸体64a设置在该鞍座61的背面，位移件64b为活塞杆且一端穿设于缸体64a内，另一端外露于缸体64a外并连结有一浮动接头64c，透过控制该缸体64a内部压力的变化，能够带动该位移件64b于图3所示的相对缸体64a退入的第一位置P1，以及图17所示的相对缸体64a移出的第二位置P2之间产生直线往复位移。

上述导引件63的数量为二，目的同样在于使得刀套20能够以不翻转的方式在导引件63上滑移。然而，当支撑件采用单一个多边形杆体，且刀套的穿孔为多边形孔时，则导引件亦为单一个多边形杆体，同样能够实现滑行对配合且刀套不会翻转的目的。

另外，该鞍座61背面再固设有一第一固定块67与一第二固定块68，且第一固定块67上设置至少一第一挡件69，第二固定块68上设置至少一第二挡件70，在本实施例中，第一挡件69为螺栓且数量为二，第一挡件69锁入第一固定块67的螺孔中，第二挡件70亦为螺栓且锁入第二固定块68的螺孔中；前述第一挡件69与第二挡件70是能够被调整锁入螺孔的深度，以改变螺栓外露头部的位置。

该作动压缸64是以浮动接头64c连结该夹持单元65，且能够带动该夹持单元65同步位移。该夹持单元65包括有第一夹块651、第二夹块652、二固定杆653与二弹簧654。为使第一夹块651与第二夹块652能够稳定移动，本实施例是将该二导杆66以平行通过支撑件14及导引件63的轴线的方式，令该二导杆66穿过第一夹块651与第二夹块652，且导杆66的两端分别固接在该第一固定块67与该第二固定块68上，使得第一夹块651与第二夹块652能以不翻转的方式沿着导杆66滑移，且部分的第一夹块651与第二夹块652通过该鞍座61的长形开口61a，于此定义，第一夹块651与第二夹块652通过该长形开口61a的部分且相面对的一面分别为第一夹面651a与第二夹面652a。

该夹持单元65的该二固定杆653平行导杆66且一端固接该第一夹块651，另一端穿过该第二夹块652并接设有以螺帽构成的挡块655，使得该第二夹块652能够再沿着固定杆653移动。该二弹簧654分别套设在对应的固定杆653上，且两端分别抵接该挡块655与该第二夹块652，由于挡块655是固设在固定杆653，固定杆653又是固接在第一夹块651，因此使得弹簧654以挡块655为固定支撑点而保持着顶推该第二夹块652朝向第一夹块651方向移动的态势。

上述导杆66数量为二，目的在于不使第一夹块651及第二夹块652有翻转之虞；固定杆653及弹簧654的数量为二，目的则在于提高第一夹块651与第二夹块652之间的稳定性。然于不影响其等既定功能的前提下，导杆66、固定杆653与弹簧654的数量并不以上述为限，例如当导杆与固定杆的杆身径向断面为非圆形时，则在实务上得以数量为一的方式来实现其功能。

以上即为本发明较佳实施例的链条式刀库100的结构说明，接着叙述其作动于后。

请配合图8及图9所示，常态下的承载体10与刀套20之间透过该锁定单元40而保持在不可分离的状态，且受惠于该锁定单元40的锁接关系使得随着链条绕转的刀套20不会有如现有结构所潜藏不当松脱之虞。于此同时，解锁单元50的顶件54与承载体10上的制动杆42保有间隔，运刀机构60的作动压缸64的位移件64b停留在第一位置P1，在此状态下，第一夹块651的第一夹面651a与第二夹块652的第二夹面652a之间的空间恰可为链条上的刀套20通过(图4参照)，确保链条顺畅运行，且弹簧654处于压缩状态。

当加工中心机拟进行换刀程序时，该解锁单元50受控制驱使顶件54顶推该锁定单元40的制动杆42朝内退移至解锁位置PB，如图12及图13所示，至此，结合于刀套20的固定杆41与藏设在承载体10中的制动杆42彼此不生阻碍、干涉问题。请再配合图17至图19所示，启动运刀机构60的作动压缸64以驱使其位移件64b离开第一位置P1，且随着位移件64b逐渐往缸体64a外部伸出，弹簧654释放压缩储能，造成第一夹块651靠向第二夹块652，并以第一夹面651a与第二夹面652a夹挤位于取刀位置且已完成解锁的刀套20，同时因弹簧654一端抵于挡块655，另一端顶推该第二夹块652，遂使得第一夹块651与第二夹块652能够稳定的夹持刀套20。需说明的是，当解锁单元50的顶件54在该夹持单元65夹持移出该刀套20之后旋即被操控后退，使得该制动杆42再受到该顶推件43释放压缩储能的作用而退回至锁定位置PA。

在位移件64b继续往第二位置P2移动的过程中，刀套20先是循着支撑件14再滑入导引件63，并在该第一夹块651抵接该第二挡件70时，该刀套20抵靠该弧形抵靠面62c，且刀套20完全脱离支撑件14，于此定义该位移件64b位于第二位置P2。至此，换刀机构的换刀臂即能顺利扣抓刀套20上的刀杆30以执行换刀作业。

当完成换刀作业欲将刀套20再带回原位置时，控制该位移件64b往第一位置P1移动，在刀套20脱离导引件63并进入支撑件14时，固定杆653的自由端653a将先抵于第一挡件69，造成第一夹块651停留在固定位置，然而，位移件64b因为移动行程的设计仍会再往缸体64a内部退入一小段的行程，据以带动第二夹块652相对第一夹块651后退而加大该第一夹块651与该第二夹块652之间的距离，以使第一夹块651与第二夹块652回复为图4所示的保有可供链条上刀套20通过的空间。于此同时，刀套20上的固定杆41的头部41b将再插入对应承载体10的基座12的第一侧孔12a中，该头部41b导推该制动杆42朝向第二侧孔12b内部退移，并在头部41b通过制动杆42的中心轴线之后，该顶推件43的顶推力续使该制动杆42的抵肩部42d再与固定杆41的止挡部41c抵接，以防范刀套20不当地相对承载体10松脱。

综上所示，本发明的刀套与承载体之间透过锁定单元居间设置而具有良好的结合性，使得链条对于刀套具备良好的乘载效果，且刀套无松脱之虞；其次，用于导引刀套的支撑件是采泛用的杆体，配合着刀套上的穿孔为杆体穿过，前述搭配方式解决了现有轨道结构必须配合刀套外轮廓而以特殊槽道制作徒增加工程序及成本支出的缺失，同时解决了现有轨道结构无法适用于不同规格或是外轮廓不同的刀套通用的缺失。另外，上述解锁单元及运刀机构的作动是由一处理器控制，由于处理器非本发明改良的重点，于此不予赘述。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种链条式刀库，包括一轨道及多数个承载体相互串接构成能够沿着该轨道移动的链条，每一个承载体结合有能够与之分离的刀套；其特征在于：

每一个承载体包括有一基座与至少一支撑件，其中相邻承载体的基座相互枢接，且每一个基座能够沿着该轨道移动，每一该支撑件接设于对应的基座上；

每一个刀套分别与对应的一个承载体的支撑件以滑行对方式配合；以及

在每一个承载体与对应刀套之间设置一锁定单元，该锁定单元能在一锁定状态与一解锁状态之间被操控，其中当该锁定单元处于该锁定状态时，该刀套不可分离地结合于对应的承载体上，当该锁定单元处于该解锁状态，该刀套能够相对该承载体被分离。

2.根据权利要求1所述的链条式刀库，其特征在于，包括有一解锁单元，该解锁单元设置在该轨道上的一个取刀位置，该解锁单元用以解除该锁定单元的锁定状态，以使该刀套能够相对该承载体被分离。

3.根据权利要求2所述的链条式刀库，其特征在于，其中该基座具有相连通的一第一侧孔与一第二侧孔，该锁定单元包括一固定杆与一制动杆，该固定杆与该刀套连结构成一体，该固定杆一端能够插入该基座的第一侧孔中，该制动杆穿设于该基座的第二侧孔中且能够于一锁定位置与一解锁位置之间移动；该解锁单元包括有一顶件，该顶件受操控顶推该制动杆自该锁定位置往该解锁位置移动；其中，位于该锁定位置的该制动杆与该固定杆抵接，使得该固定杆无法自该第一侧孔抽出，位于该解锁位置的该制动杆使得该固定杆能够自该第一侧孔抽出。

4.根据权利要求3所述的链条式刀库，其特征在于，其中该锁定单元包括一顶推件设置于该基座的第二侧孔中，该顶推件提供一顶推力作用于该制动杆，以使该制动杆维持往锁定位置移动；该制动杆包括一大径段与一小径段，该大径段直径大于该小径段直径，且该大径段与该小径段连接处构成一抵肩部；该固定杆包括一杆身及一连接该杆身一端的头部，该头部直径大于该杆身直径，且该头部与该杆身连接处构成一止挡部；当该刀套结合于该承载体时，且该制动杆位于该锁定位置时，该抵肩部抵接该固定杆的止挡部，当该制动杆位于该解锁位置时，该抵肩部离开该固定杆被抽出的路径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的链条式刀库，其特征在于，其中该至少一支撑件的数量为二，且该二支撑件为圆杆体；每一个刀套具有一个套接孔及两个穿孔，该套接孔用以供刀杆安插，该二穿孔分别位于该套接孔的两侧，且分别为该二支撑件穿过。

6.根据权利要求2至4任一项所述的链条式刀库，其特征在于，包括一运刀机构，该运刀机构设置在该轨道一侧且对应于该取刀位置，该运刀机构包括至少一导引件、一夹持单元与一位移件，其中该导引件接近但不接触位于该取刀位置的支撑件，且该导引件与位于该取刀位置的支撑件共同构成一导轨，该夹持单元连结在该位移件的一端，该位移件受控制带动该夹持单元移动，该夹持单元用以夹持该刀套，且带动该刀套于该支撑件及该导引件上滑动。

7.根据权利要求6所述的链条式刀库，其特征在于，其中该位移件受控制于一第一位置与一第二位置之间产生直线往复位移，该夹持单元具有一第一夹面与一第二夹面，其中当该位移件位于该第一位置时，该链条上的刀套能够通过该夹持单元的该第一夹面与该第二夹面之间的空间；当该位移件往该第二位置移动时，该夹持单元的该第一夹面与该第二夹面夹挤位于该取刀位置的该刀套，当该位移件抵达该第二位置时，该被夹持的刀套脱离该支撑件。

8.根据权利要求7所述的链条式刀库，其特征在于，其中该运刀机构包括一鞍座、一刀套挡块及一作动压缸，该鞍座设置在该轨道一侧，该刀套挡块固接在该鞍座一端，该导引件连接该刀套挡块，该作动压缸包括有一缸体设置在该鞍座上，该位移件一端穿设于该缸体内，另一端位于该缸体外并且连结该夹持单元，透过控制该缸体内部压力的变化能够带动该位移件产生直线往复位移。

9.根据权利要求8所述的链条式刀库，其特征在于，其中该运刀机构包括至少一导杆平行该导引件设置，该夹持单元包括一第一夹块、一第二夹块、至少一固定杆与至少一弹簧，其中该导杆穿过该第一夹块与该第二夹块，该固定杆的一端固接该第一夹块，另一端穿出该第二夹块且设有一挡块，该弹簧套设于该固定杆且两端分别抵接该挡块与该第二夹块；该位移件一端连结该第二夹块，该第一夹块具有该第一夹面，该第二夹块具有该第二夹面。

10.根据权利要求9所述的链条式刀库，其特征在于，其中该运刀机构包括至少一挡件，用以抵挡该固定杆，以使往该第一位置移动的该位移件能够带动该第二夹块相对该第一夹块退移而加大该第一夹块与该第二夹块之间的距离。

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