TW201912289A - 加工機之刀庫機構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其包含：一刀庫本體、一固定件、一取刀裝置及一控制單元，固定件設於刀庫本體，固定件上間隔設有複數刀具，取刀裝置沿一移動軌跡滑動設於刀庫本體，控制單元用以控制取刀裝置對應於特定位置提取其中一刀具。藉此，能夠快速且有效率之選取所需刀具以進行換刀。

Description

立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構

本發明係關於一種立式加工機之相關領域，尤指一種能夠提升換刀效率之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構。

按，一般加工機之鏈式刀庫，其主要係於刀庫本體設有複數從動鏈輪及主動鏈輪，並於從動鏈輪及主動鏈輪上環繞設置具置刀架之鏈條，於鏈條上架置各種不同之加工刀具；由主動鏈輪帶動鏈條迴轉，使置刀架上之加工刀具位移至刀庫本體的出刀位置後，再將加工刀具推移出刀庫本體，以執行換刀作業。

然而，於鏈條作動之過程中會產生震動，若同時加工機仍處於加工之情況下時，往往容易造成加工精度之不準確；而且，鏈條作動所產生之震動，容易影響加工刀具移動至出刀位置之精確度。

另外，鏈條係由複數鏈節所組成，各鏈節之間距固定，加工刀具設於鏈條時，會受到各鏈節之間距限制，而無法等間距排列；更進一步說明，加工刀具分為大徑刀及小徑刀，由於大徑刀之尺寸較大，為配合各鏈節之間距，所以大徑刀之兩側邊須空出位置，才能夠固定於鏈條上，但是，相對會減少加工刀具之架置數量，造成設置空間之浪費。

此外，大徑刀之重量相對於小徑刀較重，為避免大徑刀移動過程產生失誤，所以大徑刀移動至出刀位置之速度不能過快，而且一般加工機並不會因為不同加工刀具大小輕重變換移動及換刀速度，因此，為配合大徑刀之速度，得全面降低移動及換刀速度，造成加工效率之降低。而且鏈條作動時，為帶動所有加工刀具移動，需要以大動力源帶動鏈條移動，相對增加所需消耗之電能，造成能源之浪費。

為解決上述課題，本發明提供一種立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，藉由控制單元控制取刀裝置提取所需之刀具，藉此，透過取刀裝置取代習知鏈條傳動，以避免移動時產生震動而造成精度不準確之問題，亦能夠達到快速且效率之選取刀具以進行換刀作業。

本發明之一項實施例提供一種立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其包含：一刀庫本體；一固定件，其設於刀庫本體，固定件間隔設有複數刀具；一取刀裝置，其沿一移動軌跡滑動設於刀庫本體；以及一控制單元，其電性連結取刀裝置，控制單元用以控制取刀裝置對應於特定位置提取其中一刀具。

藉由上述，本發明能夠達成之功效，藉由控制單元控制取刀裝置提取所需之刀具，藉此，將取刀裝置取代習知鏈條傳動，於取刀裝置作動過程中，不會有震動產生，能夠避免習知因為震動而造成精度不準確之問題發生，進而能夠達到快速且效率之選刀及換刀作業。

再者，利用取刀裝置取代習知鏈條傳動，能夠減少動力源之消耗，改善習知耗能之問題，達到節能效果。

另外，透過取刀裝置提取所需之刀具，不會受到刀具重量及移動速度之影響，而且，由固定件取代鏈條，各刀具能夠間隔設置於固定件上，各刀具無須受各鏈節間距之限制，也就無須將大尺寸之刀具兩側空出位置，藉此，能夠有效縮小刀庫本體之體積，並且能夠裝設更多刀具。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1至圖3所示，本發明提供一種立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其包含：

一刀庫本體10，其具有一基座11及一置刀槽12，置刀槽12繞設於基座11外緣，其中，置刀槽12呈圓形、操場型或矩形，置刀槽12具有兩第一側邊121及連結兩第一側邊121間之兩第二側邊122，如圖1所示，置刀槽12呈操場型，兩第一側邊121為直線狀，兩第二側邊122為半圓形狀；如圖3所示，兩第一側邊121及兩第二側邊122為直線狀，置刀槽12呈矩形，於本發明實施例中，置刀槽12為長矩形兩第一側邊121之長度長於兩第二側邊122之長度。

再者，刀庫本體10具有一出刀位置13，出刀位置13開設於置刀槽12之一側，刀庫本體10鄰近出刀位置13連結一換刀單元20，換刀單元20之一換刀臂21，換刀臂21對應於出刀位置13。

一固定件30，其固設於刀庫本體10，固定件30沿置刀槽12連結於基座11之周緣。固定件30等間隔設有複數刀具40，各刀具40容置於置刀槽12中，於本發明實施例中，各刀具40裝設於刀套41中，各刀套41固設於固定件30上。

一取刀裝置50，其沿一移動軌跡L滑動設於刀庫本體10之基座11，其中，取刀裝置50設於基座11之中間處。取刀裝置50具有一導軌51及一提刀結構52，於本發明實施例中，導軌51之導引路徑與移動軌跡L共線。提刀結構52活動連結於導軌51，用以對應於特定位置卡合且提取各刀具40，其中，提刀結構52連結一動力源(圖中未示)，動力源用以驅動提刀結構52滑動於導軌51中，動力源能夠係伺服馬達或其它動力來源，本發明不以此為侷限。

再者，提刀結構52具有一驅動部521及一夾刀部522，驅動部521帶動夾刀部522沿導軌51提取於固定件30上各刀套41中之各刀具40，其中，驅動部521具有一轉軸523，轉軸523之中心軸垂直於移動軌跡L，轉軸523連結滑設於導軌51中，驅動部521之一側連結於夾刀部522，驅動部521用以帶動夾刀部522以轉軸523為轉動中心相對於基座11旋轉。

另外，轉軸523能夠作軸向之伸縮動作，於轉軸523作伸縮動作時，能夠帶動夾刀部522將刀具40拔離刀套41。於本發明實施例中，夾刀部522為兩個，兩夾刀部522、522’分別設於驅動部521相對垂直轉軸523方向之兩側，兩夾刀部522、522’分別用以夾持於刀套41中欲替換之刀具40，以及於換刀臂21上加工完須更換之刀具40。

另外，提刀結構52更具有一伸縮部，伸縮部設於夾刀部522與驅動部521間，伸縮部用以帶動夾刀部522相對於驅動部521伸縮，其中，於本發明實施例中，伸縮部能夠帶動夾刀部522相對垂直於驅動部521之轉軸523方向伸縮，於伸縮部帶動夾刀部522伸縮時，能夠使夾刀部522靠近卡合或遠離設於固定件30上刀套41內之刀具40，或是至出刀位置13與換刀臂21進行換刀作業。

一控制單元60，其電性連結取刀裝置50之提刀結構52，控制單元60用以控制提刀結構52對應於固定件30上特定位置提取其中一刀具40，並且控制提刀結構52將提取之刀具40移動至出刀位置13，將刀具40提供給換刀單元20之換刀臂21，以進行換刀作業。於本發明實施例中，控制單元60設於終端機，使用者透過終端機使用控制單元60，其中，終端機能夠係智慧型行動裝置或個人電腦。

控制單元60具有一記憶模組61及一操作模組62，操作模組62訊號連結記憶模組61，記憶模組61用以儲存各刀具40裝設於固定件30之位置，操作模組62根據記憶模組61中各刀具40之位置，控制夾刀部522移動且對應提取其中一刀具40。

再者，操作模組62用以控制驅動部521沿導軌51移動或相對於刀庫本體10之基座11旋轉，或是控制伸縮部帶動夾刀部522相對於驅動部521伸縮。如圖1及圖2所示，當夾刀部522須提取相對設於置刀槽12之兩第一側邊121的各刀具40時，操作模組62控制驅動部521沿導軌51線性移動，由夾刀部522提取相對設於兩第一側邊121之其中一刀具40；當夾刀部522需提取相對設於兩第二側邊122之各刀具40時，操作模組62控制驅動部521沿導軌51線性移動至導軌51之一端，並且控制驅動部521帶動夾刀部522旋轉至特定角度，以提取相對設於兩第二側邊122之其中一刀具40。

當欲選取相對設於其中一第一側邊121之刀具40時，操作模組62會訊號連結提取記憶模組61中，所欲提取之刀具40所在位置，並且控制驅動部521帶動兩夾刀部522、522’沿導軌51線性移動至欲提取刀具40之位置，再控制伸縮部帶動夾刀部522朝刀具40伸出，令夾刀部522卡合於欲提取之刀具40上。

接著，當夾刀部522卡合於刀具40後，操作模組62控制驅動部521之轉軸523作伸縮動作，令夾刀部522將刀具40拔離刀套41，然後，操作模組62控制伸縮部帶動夾刀部522縮回，並且操作模組62控制驅動部521帶動兩夾刀部522、522’移動至對應於出刀位置13之處，由操作模組62控制伸縮部，帶動未夾持刀具40之夾刀部522’移動至出刀位置13，由夾刀部522’將加工完須更換之刀具40夾離換刀臂21；然後，由操作模組62控制驅動部521以轉軸523為轉動中心，帶動兩夾刀部522、522’旋轉180度，由已夾持欲更換刀具40之夾刀部522對應於出刀位置13，並且控制伸縮部帶動夾刀部522伸出，將刀具40提供給換刀臂21，以進行換刀作業；當完成換刀作業後，再由操作模組62控制驅動部521帶動兩夾刀部522、522’移動，並且根據記憶模組61中夾刀部522’上所夾持已加工完成之刀具40位於固定件30上之位置，將已加工完成之刀具40回到專屬刀套41中。

另外，當欲選取相對設於其中一第二側邊122之刀具40時，操作模組62會訊號連結提取記憶模組61中，所欲提取之刀具40所在位置，並且控制驅動部521帶動兩夾刀部522、522’沿導軌51線性移動至導軌51之一端，而操作模組62會控制驅動部521以轉軸523為轉動中心，帶動夾刀部522旋轉至對應於所欲提取刀具40所在位置之角度；接著，操作模組62控制伸縮部帶動夾刀部522朝刀具40伸出，令夾刀部522卡合於欲提取之刀具40上。

本發明藉由控制單元60控制取刀裝置50之夾刀部522提取所需之刀具40，於取刀裝置50作動之過程中，不會有震動產生，能夠避免如同習知鏈條傳動時，因為震動而造成精度不準確之問題，藉此，由取刀裝置50選取刀具40，能夠達到快速、平穩且效率之選刀及換刀作業。

再者，透過取刀裝置50之夾刀部522提取所需之刀具40，於選刀及移動之過程中，不會受到刀具40重量及尺寸之影響，因此，各刀具40能夠等間隔或等角度設置於固定件30上，不受限於習知鏈條之各鏈節之間距影響，能夠依照所需調整各刀具40擺放之間距，無須將大尺寸之刀具40兩側空出位置，藉此，能夠有效縮小刀庫本體10之體積，並且能夠裝設更多刀具40，有效提升刀庫本體10設置空間之使用度；以及能夠減少降低驅動取刀裝置50之動力源損耗，達到節能效果。

另外，控制單元60之記憶模組61用以儲存管理各刀具40所置放之位置，藉以提供操作模組62於精確位置快速選取刀具40，而且當換刀後更能夠精確之放回原本位置，以免發生亂刀之情形發生，進而提升各刀具40之管理效果。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。

10‧‧‧刀庫本體

50‧‧‧取刀裝置

11‧‧‧基座

51‧‧‧導軌

12‧‧‧置刀槽

52‧‧‧提刀結構

121‧‧‧第一側邊

521‧‧‧驅動部

122‧‧‧第二側邊

522、522’‧‧‧夾刀部

13‧‧‧出刀位置

523‧‧‧轉軸

20‧‧‧換刀單元

60‧‧‧控制單元

21‧‧‧換刀臂

61‧‧‧記憶模組

30‧‧‧固定件

62‧‧‧操作模組

40‧‧‧刀具

L‧‧‧移動軌跡

41‧‧‧刀套

圖1係本發明一項實施例立體示意圖。 圖2係本發明一項實施例之連結示意圖。 圖3係本發明另一實施例立體示意圖。

Claims (10)

1. 一種立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其包含： 一刀庫本體； 一固定件，其設於該刀庫本體，該固定件間隔設有複數刀具； 一取刀裝置，其沿一移動軌跡滑動設於該刀庫本體；以及 一控制單元，其電性連結該取刀裝置，該控制單元用以控制該取刀裝置對應於特定位置提取其中一刀具。
2. 如請求項1所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該刀庫本體具有一基座及一置刀槽，該置刀槽繞設於該基座外緣，該取刀裝置設於該基座，各該刀具設於該置刀槽。
3. 如請求項2所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該置刀槽呈操場型或矩形。
4. 如請求項1所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該取刀裝置具有一提刀結構，該提刀結構具有一驅動部及一夾刀部，該驅動部帶動該夾刀部沿該移動軌跡提取各該刀具。
5. 如請求項4所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該驅動部能夠帶動該夾刀部旋轉。
6. 如請求項4所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該提刀結構具有一伸縮部，該伸縮部設於該驅動部與該夾刀部間，該伸縮部帶動該夾刀部相對於該驅動部伸縮。
7. 如請求項4所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該取刀裝置具有一導軌，該驅動部滑設連結於該導軌。
8. 如請求項7所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該導軌之導引路徑與該移動軌跡共線。
9. 如請求項1所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該控制單元具有一記憶模組，該記憶模組用以儲存各該刀具裝設於該固定件之位置。
10. 如請求項9所述之立式中心加工機及龍門式加工中心機之刀庫機構，其中，該控制單元具有一操作模組，該操作模組訊號連結該記憶模組，該操作模組根據該記憶模組中各該刀具之位置，控制該取刀裝置沿該移動軌跡對應提取其中一刀具。