TW201313382A - 刀庫、採用該刀庫之換刀系統及採用該換刀系統之機床 - Google Patents

刀庫、採用該刀庫之換刀系統及採用該換刀系統之機床 Download PDF

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Abstract

一種換刀系統，用於對工件加工，其包括固定台、裝設於固定台之刀庫以及裝設於刀庫之感應組件，刀庫包括裝設於固定台之驅動組件及儲刀組件，儲刀組件包括橫截面為複數面體之柱狀結構之儲刀架，其形成有複數儲刀側面，儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具。驅動組件包括間歇分割器，儲刀架裝設於間歇分割器且能夠在間歇分割器之驅動下轉動。感應組件包括裝設於間歇分割器附近之感應器，感應器能夠感應間歇分割器之轉動，判斷儲刀架轉動是否到位。本發明還提供換刀系統採用之刀庫及採用換刀系統之機床。

Description

刀庫、採用該刀庫之換刀系統及採用該換刀系統之機床
本發明涉及一種刀庫、採用該刀庫之換刀系統及改用該換刀系統之機床，尤其涉及一種應用於機械加工之刀庫、採用該刀庫之換刀系統及採用該換刀系統之機床。
在機械加工中，例如CNC加工，需用到較多刀具，而刀庫中存放刀量越多，刀庫所需之空間越大，機台空間亦越大。例如一般採用之圓盤式刀庫，在圓盤週緣部位放置複數刀具，為了存放較多刀具，圓盤之面積需較大，使得刀庫佔用較大面積，機台佔用之空間亦較大。
有鑑於此，有必要提供一種節約空間之刀庫、採用該刀庫之換刀系統以及採用該換刀系統之機床。
一種刀庫，用於儲放加工刀具，其包括儲刀架，該刀庫還包括驅動組件，該驅動組件包括間歇分割器，該間歇分割器能夠驅動該儲刀架旋轉，該儲刀架為橫截面為複數面體之柱狀結構，其形成有複數儲刀側面，該儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具。
一種換刀系統，用於對工件進行加工，其包括固定台，該換刀系統還包括裝設於固定台之刀庫以及裝設於該刀庫之感應組件，該刀庫包括裝設於固定台之驅動組件及裝設於該驅動組件之儲刀組件，該儲刀組件包括儲刀架，該儲刀架為橫截面為複數面體之柱狀結構，其形成有複數儲刀側面，該儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具，該驅動組件包括間歇分割器，該儲刀架裝設於該間歇分割器且能夠在該間歇分割器之驅動下轉動，該感應組件包括裝設於該間歇分割器附近之感應器，該感應器能夠感應該間歇分割器之轉動，判斷該儲刀架轉動是否到位。
一種機床，其利用加工刀具對工件進行加工，其包括固定台，該機床還包括換刀系統及加工系統，該加工系統包括加工主軸，該加工主軸能夠夾取加工刀具對工件進行加工，且該換刀系統用於對該加工系統提供加工刀具，該換刀系統還包括裝設於固定台之刀庫以及裝設於該刀庫之感應組件，該刀庫包括裝設於固定台之驅動組件及裝設於該驅動組件之儲刀組件，該儲刀組件包括儲刀架，該儲刀架為橫截面為複數面體之柱狀結構，其形成有複數儲刀側面，該儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具，該驅動組件包括間歇分割器，該儲刀架裝設於該間歇分割器且能夠在該間歇分割器之驅動下轉動，該感應組件包括裝設於該間歇分割器附近之感應器，該感應器能夠感應該間歇分割器之轉動，判斷該儲刀架轉動是否到位。
上述機床由於儲刀架之加工刀具沿縱向方向安裝，有效地節約了水平方向之面積，且大大增加了能夠儲存之加工刀具之數量。儲刀架在轉動過程中，感應器藉由感應間歇分割器之轉動，從而判斷該儲刀架是否轉動至合適位置，能夠使得加工主軸準確取放加工刀具。
請參閱圖1及圖2，本發明實施方式中之機床100，用於對工件200進行加工。機床100包括換刀系統10及裝設於換刀系統10一側之加工系統30，換刀系統10及加工系統30上均裝設有加工刀具1538。在本實施方式中，機床100對工件200進行銑削加工，加工刀具1538為銑刀。加工系統30用於對工件200進行銑削加工，加工系統30在加工過程中，將加工系統30之加工刀具1538放入換刀系統10中，且從換刀系統10中夾取其他所需之加工刀具1538，繼續對工件200進行銑削加工。
換刀系統10包括固定放置在地面之固定台11、固定裝設在固定台11上之導向組件13、裝設於導向組件13上並能在導向組件13上滑動之刀庫15，以及裝設於刀庫15上並能感應並控制刀庫15轉到預設角度之感應組件17。導向組件13包括安裝於固定台11上之導向件131，以及裝設於導向件131上之承載板133。在本實施方式中，導向件131為二導軌。承載板133靠近導向件131之一面上形成有與導向件131相匹配之滑軌1331，滑軌1331與導向件131相配合，使得承載板133能夠相對於固定台11滑動。
刀庫15包括裝設於承載板133上之驅動組件151以及裝設於驅動組件151上並能在驅動組件151之驅動下轉動之儲刀組件153。驅動組件151包括第一驅動件1511、第二驅動件1513、用於裝設第二驅動件1513之安裝板1514、第一傳動件1515、第二傳動件1517、傳動帶1518以及間歇分割器1519。第二驅動件1513於一側形成有驅動軸1523，間歇分割器1519於相對之二側上分別形成有第一傳動軸1529及第二傳動軸1539。
第一驅動件1511裝設於固定台11且位於導向件131二導軌之間。第一驅動件1511之驅動端（圖未示）與承載板133相固接，以驅動承載板133沿導向件131運動。第二驅動件1513藉由安裝板1514安裝於承載板133上。間歇分割器1519固定裝設於承載板133上，且第一傳動軸1529與驅動軸1523在同一側。第一傳動件1515套設於驅動軸1523上，且第二驅動件1513藉由驅動軸1523能夠驅動第一傳動件1515轉動。第二傳動件1517套設於第一傳動軸1529上，傳動帶1518套設於第一傳動件1515及第二傳動件1517，第一傳動件1515能夠藉由傳動帶1518帶動第二傳動件1517轉動，第二傳動件1517能夠藉由第一傳動軸1529傳動間歇分割器1519轉動。在本實施方式中，第一驅動件1511為氣缸，第二驅動件1513為馬達，第一傳動件1515及第二傳動件1517均為傳動輪。第一傳動件1515及第二傳動件1517之轉動方向為繞與水準方向平行之軸轉動，間歇分割器1519之輸出轉動方向為繞與水平方向垂直之軸轉動。
儲刀組件153包括藉由驅動軸（圖未示）裝設於間歇分割器1519上之儲刀架1531、裝設於儲刀架1531內之氣動件（圖未示）以及與氣動件相連通之通氣管1532。儲刀架1531大致為柱狀結構，其橫截面為近似正方形。儲刀架1531包括靠近間歇分割器1519之第一安裝面1534、與第一安裝面1534平行之第二安裝面1535，以及與第一安裝面1534及第二安裝面1535垂直之四儲刀側面1536。儲刀架1531藉由第一安裝面1534裝設於間歇分割器1519，通氣管1532裝設於第二安裝面1535並用於對氣動件傳送氣體。每一儲刀側面1536形成有二排相互錯開設置之安裝孔(未標示)、裝設於安裝孔之安裝套1537以及安裝於安裝套1537中之加工刀具1538。氣動件藉由從通氣管1532之進氣控制安裝套1537對加工刀具1538之夾緊或釋放。
感應組件17包括裝設於間歇分割器1519相對第二傳動件1517另一側之感應凸輪171、裝設於感應凸輪171一側之感應器173以及裝設於承載板133之控制器（圖未示）。感應凸輪171藉由第二傳動軸1539與間歇分割器1519相連且間歇分割器1519轉動時能藉由第二傳動軸1539驅動感應凸輪旋轉。感應器173藉由緊固件及安裝板安裝在間歇分割器1519之一側上且能夠感應感應凸輪171旋轉之角度，並將該旋轉訊號傳送給控制器。在本實施方式中，感應凸輪171之旋轉方向為繞與水準方向平行之軸轉動。間歇分割器1519轉動90°時驅動感應凸輪171旋轉一圈。
加工系統30包括裝設於固定台11一側之加工機構（圖未示），以及裝設於加工機構上之加工主軸31。加工機構能夠在控制器之控制下驅動加工主軸31。加工主軸31大致為柱狀，其垂直於儲刀架1531之一儲刀側面1536設置。加工主軸31之端部形成有一加工端（未標示），加工端朝向刀庫15且能夠夾持加工刀具1538對工件200進行加工。
組裝時，將導向件131安裝於固定台11上，承載板133安裝於導向件131上，將第一驅動件1511裝設於固定台11上且將驅動端與承載板133固接。將間歇分割器1519及第二驅動件1513裝設於承載板133上，將第一傳動件1515裝設於第二驅動件1513之一側，第二傳動件1517裝設於間歇分割器1519之一側並將第一傳動件1515與第二驅動件1513藉由傳動帶1518相連。感應凸輪171裝設於間歇分割器1519相對第二傳動件1517之另一側，且將感應器173安裝在間歇分割器1519上且靠近感應凸輪171。將裝設有氣動件及通氣管1532之儲刀架1531裝設於間歇分割器1519上。將加工機構裝設於固定台11一側，加工主軸31裝設於加工機構上且使得加工端朝向刀庫15。
使用時，將工件200裝設在固定於固定台11一側之安裝台（未標示）上，加工機構驅動加工主軸31對工件200進行加工，由於加工需要，在加工過程中，需採用不同之加工刀具1538，加工主軸31在加工機構之驅動下移動至儲刀側面1536，控制器控制加工機構驅動加工主軸31將已用過之加工刀具1538放入沒有裝夾加工刀具1538之安裝套1537中，此時氣動件驅動作使安裝套1537夾緊加工刀具1538。然後控制器控制第二驅動件1513驅動第一傳動件1515，第一傳動件1515傳動第二傳動件1517，第二傳動件1517驅動間歇分割器1519轉動，間歇分割器1519驅動刀庫儲刀架1531旋轉，間歇分割器1519同時驅動感應凸輪171旋轉，間歇分割器1519轉動90°時，感應凸輪171旋轉一圈，感應器173可感應獲得感應凸輪171旋轉之圈數，從而判斷間歇分割器1519驅動儲刀架1531旋轉之角度，直至所需加工刀具1538所在之儲刀側面1536旋轉至朝向加工主軸31，感應器173將訊號傳送給控制器，控制器停止驅動第二驅動件1513。控制器控制第一驅動件1511驅動承載板133移動以及控制加工機構驅動加工主軸31移動，直至加工主軸31之加工端移動到對準所需加工刀具1538之位置，此時加工端夾取加工刀具1538，氣動件動作使安裝套1537釋放加工刀具1538。加工主軸31取得加工刀具1538後，在加工機構之驅動下移動向工件200，對工件200進行加工。
可理解，間歇分割器1519還可用其他驅動方式驅動，例如用電機馬達直接驅動。
可理解，感應器173設置為直接感應間歇分割器1519轉動時，則可省略感應凸輪171。
可理解，加工機構上可裝設二加工主軸31，在其中一加工主軸31換刀之同時，另一加工主軸31對工件200進行加。
可理解，儲刀架1531還可為其他之複數面體柱狀，如八面體柱狀，此時間歇分割器1519旋轉60度時，感應凸輪171轉一圈。
機床100由於儲刀架1531為柱狀結構，有效地利用了垂直於水平面方向之空間，使得換刀系統10以及加工系統30佔用之水準方向面積較小，且能夠滿足二加工主軸31使用同一儲刀架1531進行取換加工刀具1538。而且儲刀架1531之四儲刀側面1536均能夠用來安裝加工刀具1538，存儲之加工刀具1538數量多。間歇分割器1519上連接有感應凸輪171，且感應凸輪171能在感應器173之感應下將感應凸輪171旋轉圈數訊號傳送給控制器，從而判斷間歇分割器1519帶動儲刀架1531旋轉是否到位，而且第一驅動件1511能夠驅動承載板133帶動儲刀架1531沿著導向件131滑動，配合加工機構驅動加工主軸31，使得加工主軸31能夠很準確地移動至所需加工刀具1538處夾取加工刀具1538。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
100．．．機床
200．．．工件
10．．．換刀系統
30．．．加工系統
11．．．固定台
13．．．導向組件
15．．．刀庫
17．．．感應組件
131．．．導向件
133．．．承載板
1331．．．滑軌
151．．．驅動組件
1511．．．第一驅動件
1513．．．第二驅動件
1515．．．第一傳動件
1517．．．第二傳動件
1518．．．傳動帶
1519．．．間歇分割器
1514．．．安裝板
1523．．．驅動軸
1529．．．第一傳動軸
1539．．．第二傳動軸
153．．．儲刀組件
1531．．．儲刀架
1532．．．通氣管
1534．．．第一安裝面
1535．．．第二安裝面
1536．．．儲刀側面
1537．．．安裝套
1538．．．加工刀具
171．．．感應凸輪
173．．．感應器
31．．．加工主軸
圖1係具有本發明實施方式之機床之立體示意圖。
圖2係圖1所示機床另一視角之立體示意圖。
100．．．機床
10．．．換刀系統
30．．．加工系統
11．．．固定台
13．．．導向組件
131．．．導向件
151．．．驅動組件
1513．．．第二驅動件
1515．．．第一傳動件
1517．．．第二傳動件
1518．．．傳動帶
1523．．．驅動軸
1529．．．第一傳動軸
153．．．儲刀組件
1531．．．儲刀架
1532．．．通氣管
1534．．．第一安裝面
1535．．．第二安裝面
1536．．．儲刀側面
1537．．．安裝套
1538．．．加工刀具
31．．．加工主軸

Claims (10)

  1. 一種刀庫，用於儲放加工刀具，其包括儲刀架，其改良在於：該刀庫還包括驅動組件，該驅動組件包括間歇分割器，該間歇分割器能夠驅動該儲刀架旋轉，該儲刀架為橫截面為複數面體之柱狀結構，其形成有複數儲刀側面，該儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具。
  2. 如申請專利範圍第1項該之刀庫，其中該儲刀側面沿縱向方向形成有複數安裝套，用於安裝加工刀具，該刀庫還包括裝設於該儲刀架之氣動件，該氣動件能夠控制該安裝套對加工刀具之夾緊或釋放。
  3. 一種換刀系統，用於對工件進行加工，其包括固定台，其改良在於：該換刀系統還包括裝設於固定台之刀庫以及裝設於該刀庫之感應組件，該刀庫包括裝設於固定台之驅動組件及裝設於該驅動組件之儲刀組件，該儲刀組件包括儲刀架，該儲刀架為橫截面為複數面體之柱狀結構，其形成有複數儲刀側面，該儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具，該驅動組件包括間歇分割器，該儲刀架裝設於該間歇分割器且能夠在該間歇分割器之驅動下轉動，該感應組件包括裝設於該間歇分割器附近之感應器，該感應器能夠感應該間歇分割器之轉動，從而判斷該儲刀架轉動是否到位。
  4. 如申請專利範圍第3項該之換刀系統，其中該換刀系統還包括導向組件，該導向組件包括裝設於固定台之導向件及裝設於該導向件上之承載板，該刀庫及感應組件安裝於該承載板上，該導向件為導軌，該承載板靠近該導向件之一側形成有滑軌，該滑軌與該導向件配合使得該承載板能夠相對該固定台滑動，該驅動組件還包括第一驅動件，該第一驅動件驅動該承載板在該導向件上滑動，該第一驅動件為氣缸。
  5. 如申請專利範圍第3項該之換刀系統，其中該感應組件還包括裝設在該間歇分割器上之感應凸輪，該間歇分割器能夠驅動該感應凸輪，該感應器裝設於該間歇分割器上並靠近該感應凸輪，該感應器能夠感應該感應凸輪之轉動，從而感應該間歇分割器之轉動，該驅動組件還包括第二驅動件，該第二驅動件能夠驅動該間歇分割器，該儲刀側面沿縱向方向形成有複數安裝套，用於安裝加工刀具，該刀庫還包括裝設於該儲刀架之氣動件，該氣動件能夠控制對加工刀具之夾緊或釋放。
  6. 如申請專利範圍第5項該之換刀系統，其中該驅動組件還包括裝設於該固定台之第二驅動件、第一傳動件、第二傳動件以及連接該第一傳動件及該第二傳動件之傳動帶，該第二驅動件於一側形成有驅動軸，該間歇分割器於與該驅動軸同一側形成有傳動軸，該第一傳動件裝設於該驅動軸且在該第二驅動件驅動下能轉動，該第二傳動件裝設於該傳動軸上，該第一傳動件藉由該傳動帶能夠傳動該第二傳動件轉動，該第二傳動件藉由在傳動軸能夠驅動該間歇分割器轉動，該感應組件還包括控制器，該控制器能夠接收感應器傳動之訊號並根據該訊號控制第二驅動件驅動。
  7. 一種機床，其利用加工刀具對工件進行加工，其包括固定台，換刀系統及加工系統，該加工系統包括加工主軸，該加工主軸能夠夾取加工刀具對工件進行加工，該換刀系統用於對該加工系統提供加工刀具，其改良在於：該換刀系統還包括裝設於固定台之刀庫以及裝設於該刀庫之感應組件，該刀庫包括裝設於固定台之驅動組件及裝設於該驅動組件之儲刀組件，該儲刀組件包括儲刀架，該儲刀架為橫截面為複數面體之柱狀結構，其形成有複數儲刀側面，該儲刀側面上沿縱向方向裝設有複數加工刀具，該驅動組件包括間歇分割器，該儲刀架裝設於該間歇分割器且能夠在該間歇分割器之驅動下轉動，該感應組件包括裝設於該間歇分割器附近之感應器，該感應器能夠感應該間歇分割器之轉動，判斷該儲刀架轉動是否到位。
  8. 如申請專利範圍第7項該之機床，其中該換刀系統還包括導向組件，該導向組件包括裝設於固定台之導向件及裝設於該導向件上之承載板，該刀庫及感應組件安裝於該承載板上，該導向件為導軌，該承載板靠近該導向件之一側形成有滑軌，該滑軌與該導向件配合使得該承載板能夠相對該固定台滑動，該驅動組件還包括第一驅動件，該第一驅動件驅動該承載板在該導向件上滑動，該第一驅動件為氣缸。
  9. 如申請專利範圍第7項該之機床，其中該感應組件還包括裝設在該間歇分割器上之感應凸輪，該間歇分割器能夠驅動該感應凸輪，該感應器裝設於該間歇分割器上並靠近該感應凸輪，該感應器能夠感應該感應凸輪之轉動，從而感應該間歇分割器之轉動，該驅動組件還包括第二驅動件，該第二驅動件能夠驅動該間歇分割器，該儲刀側面沿縱向方向形成有複數安裝套，用於安裝加工刀具，該刀庫還包括裝設於該儲刀架之氣動件，該氣動件能夠控制對加工刀具之夾緊或釋放。
  10. 如申請專利範圍第9項該之機床，其中該驅動組件還包括裝設於該固定台之第二驅動件、第一傳動件、第二傳動件以及連接該第一傳動件及該第二傳動件之傳動帶，該第二驅動件於一側形成有驅動軸，該間歇分割器於與該驅動軸同一側形成有傳動軸，該第一傳動件裝設於該驅動軸且在該第二驅動件驅動下能轉動，該第二傳動件裝設於該傳動軸上，該第一傳動件藉由該傳動帶能夠傳動該第二傳動件轉動，該第二傳動件藉由在傳動軸能夠驅動該間歇分割器轉動，該控制器能夠接收感應器傳動之訊號並根據該訊號控制第二驅動件驅動第一傳動件以及控制該加工機構驅動加工主軸，以使得加工主軸準確取放加工刀具。
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