TW202120244A - 刀把充電裝置 - Google Patents

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Abstract

一種刀把充電裝置，包括無線訊號模組、複數個充電接點以及充電模組。無線訊號模組與充電接點分別設置於刀把中，各充電接點連接無線訊號模組。充電模組設置於夾刀裝置內，充電模組包括複數個充電接腳。當刀把放置於夾刀裝置內時，各充電接腳對接各充電接點，以傳輸外部電源之電力對刀把充電。

Description

刀把充電裝置
本發明是有關於一種充電裝置，特別是一種刀把(tool holder)的充電裝置。
傳統數控工具機之刀庫(tool magazine)的作用不僅是存放加工過程中所需要的刀具，還負責把下一工序(work section)所要使用的刀具移送至換刀位置。傳統刀把管理有採用一、二維條碼，其價格便宜但該條碼能紀錄資訊有限，且條碼本身常因環境因素影響而有磨耗的問題；傳統刀把管理另有採用RFID，其優勢在於重複使用、環境耐受度佳，但RFID並非為主動通訊之機制，且在刀把應用上為了能在短時間內傳輸穩定資料，故傳輸距離無法提升，造成刀把管理上有其受限。
由上述可知，隨著未來自主化與智慧化的生產訴求，傳統刀把管理已逐漸不符使用，因此有業者透過無線通訊交握(hand shaking)的刀把，俗稱WSN(Wireless Sensor Network)刀把，其通訊界面是以藍芽(Bluetooth)或紫蜂(Zigbee)為主，來實現無線傳輸的功能，能主動通訊，且具有低耗電、低成本、支援大量網路節點與多種網路拓樸、快速、可靠與安全之優勢。然而，因為系統微小化、無線傳輸元件與感測器嵌入裝置之需求，導致電池的尺寸也隨之受限，使得刀把的電量無法滿足需求，而廠房內的刀把眾多，若要對每支刀把進行替換電池的方式，或逐一對每支刀把取出來進行充電，其均會造成人力與時間上的損耗。
因此，如何改良並能提供一種『刀把充電裝置』來避免上述所遭遇到的問題，是業界所待解決之課題。
本發明提供一種刀把充電裝置，於刀把歸入至刀庫、刀架或刀倉內的同時，便可對刀把進行充電管理。
本發明之一實施例提供一種刀把充電裝置，當刀把放置於夾刀裝置上時以對刀把進行充電。刀把充電裝置包括無線訊號模組、複數個充電接點以及充電模組。無線訊號模組與充電接點分別設置於刀把中，且各充電接點連接無線訊號模組。充電模組設置於夾刀裝置上，充電模組包括複數個充電接腳。
基於上述，在本發明之刀把充電裝置中，刀把放置於夾刀裝置內時，便可對刀把充電，並且，由於刀把使用後，均會歸入於刀庫、刀架或刀倉等內部之夾刀裝置內，由此可知，本發明可在無需額外對每支刀把取出進行充電，且也不需要對每支刀把進行替換電池，故本發明之刀把充電裝置可大幅降低對刀把充電管理上的人力與時間成本。
為讓本發明能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此限制本發明的保護範圍。
為了說明上的便利和明確，圖式中各元件的厚度或尺寸，是以誇張或省略或概略的方式表示，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，且各元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本案所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。
第1圖為本發明的刀把充電裝置的示意圖。請參閱第1圖。本實施例的刀把充電裝置100用以對刀把50進行充電。刀把50被放置於夾刀裝置60(holder grabber)上，夾刀裝置60可為刀庫、刀架或刀倉等內部之夾刀裝置(如第7圖之刀爪70或第8圖之刀套80等)，其均有預設的一鍵槽(key way)62，鍵槽62例如是夾刀裝置60中的一溝槽或一凸出塊。
在本實施例中，刀把充電裝置100包括一無線訊號模組110、複數個充電接點120以及一充電模組130。無線訊號模組110設置於刀把50之內，可使刀把50形成一利用無線通訊交握的WSN刀把。充電接點120設置於刀把50上，且各充電接點120連接無線訊號模組110。另一方面，充電模組130設置於夾刀裝置60之鍵槽62之內，充電模組130包括複數個充電接腳132。夾刀裝置60另外連接至外部電源以對刀把50之無線訊號模組110內之電池進行充電。
在此配置之下，刀把50放置於夾刀裝置60內時，各充電接腳132對接各充電接點120，以充電刀把50。並且，由於刀把50使用後，均會歸入於刀庫、刀架或刀倉等內部之夾刀裝置60內，換言之，本實施例可在無需額外對每支刀把50取出來進行充電，且也不需要對每支刀把進行替換電池，故本實施例刀把充電裝置100可大幅對刀把50充電管理上的人力與時間成本。
第2圖為本發明的刀把一實施例的示意圖。請參閱第2圖。刀把50包括一連接部52與一固定部54，固定部54可用於被刀爪夾持或刀套套入。無線訊號模組110可例如為一柱體，其可嵌入連接部52內的槽體中。在其他實施例中，無線訊號模組110亦可以嵌入、扣合或螺鎖方式固定於刀把50之內，當然，本實施例並未對無線訊號模組110如何置入刀把50的技術加以限制。無線訊號模組110之端面具有兩開孔111，充電接點120為一正極接點122與一負極接點124，其分別暴露於開孔111上。
第3圖為本發明的充電模組的側面示意圖。第4圖為本發明的充電模組的正面示意圖。本實施例的充電模組130可包括一本體131、複數個充電接腳132、一控制電路板134以及一充電纜線136。控制電路板134設置在本體131上，且控制電路板134上具有充電IC(Integrated Circuit)可供充電之用。充電接腳132連接於本體131之一側，使得充電接腳132電性連接於控制電路板134，其中充電接腳132之接頭可為三件式，如第3圖所示，充電接腳132為正極接頭132A、負極接頭132B以及訊號接頭132C，其中正極接頭132A對接第2圖所示之充電接點120的正極接點122，負極接頭132B對接充電接點120的負極接點124，訊號接頭132C用以連接無線訊號模組110，以進行訊號傳輸。在一未繪示之實施例中，充電接腳132之接頭可為兩件式，即充電接腳132只有正極接頭132A與負極接頭132B，其可端視實際情況而可調整充電接腳的型態。
第5圖為本發明的無線訊號模組與充電接點的示意圖。請參閱第2圖與第5圖。詳細而言，本實施例之刀把50中的無線訊號模組110包括一電池112、一感測器114與一天線116。天線116可作為一無線傳輸元件，電池112分別連接天線116與感測器114。天線116藉由電池112提供電力來源。另一方面，感測器114可用以偵測刀把50在加工時的加速度、慣性與溫度，感測器114連接電池112，感測器114藉由電池112提供電力來源。此外，刀把50中的充電接點120可連接電池112，一旦充電接腳132完成對接充電接點120時，便可對電池112進行充電。需說明的是，本實施例並未對充電接點120與無線訊號模組110內部結構進行限定。在一實施例中，充電接點120可為彈片結構，故可藉由彈片結構之彈力，以利接觸充電接腳132，其中彈片結構例如為彈簧針。在另一實施例中，充電接點120亦可為磁性結構，磁性結構可藉由其磁力，來吸附充電接腳132，其中磁性結構可由磁鐵等具磁性材質所構成。
第6圖為本發明的充電模組設置於刀爪一實施例的示意圖。第7圖為本發明的刀把充電裝置一實施例的示意圖。請參閱第1圖、第6圖與第7圖。本實施例的夾刀裝置可為一刀爪70，刀爪70包括一底部72、一夾持部74以及一鍵槽76，夾持部74用以夾持刀把50的固定部54，鍵槽76設置於夾持部74與底部72之間，鍵槽76例如為一槽體，充電模組130可嵌入於鍵槽76，並可視情況而拆卸替換充電模組130，作為一分離式充電裝置。在其他實施例中，充電模組130亦可以嵌入、扣合或螺鎖方式固定於鍵槽76之內，當然，本實施例並未對充電模組130如何固定於鍵槽76的技術加以限制。充電接腳132與充電纜線136分別位於夾持部74之相對兩端，如此一來，當刀把50被刀爪70夾持時，充電接腳132中的正極接頭132A對接於正極接點122，負極接頭132B對接於負極接點124，以充電刀把50。充電纜線136另外連接至外部電源。
第8圖為本發明的刀把充電裝置另一實施例的示意圖。請參閱第1圖、第8圖。本實施例的夾刀裝置可為一刀套80，刀套80包括一套筒82以及一鍵槽84。套筒82可供刀把50的固定部54套入，且刀把50的連接部52位於套筒82之外。鍵槽84為套筒82開口端緣之一凸出塊，充電模組130可設置於鍵槽84之內，如此一來，當刀把50置放於刀套80之內時，充電接腳132中的正極接頭132A對接於正極接點122，負極接頭132B對接於負極接點124，以充電刀把50。此外，訊號接頭132C連接無線訊號模組110，以進行訊號傳輸，此舉可在刀套80上直接偵測供電狀態以及傳輸判定是否有上刀，而無需在上刀的路徑上安裝感測器。
第9圖為本發明一應用例的示意圖。請參閱第9圖。本實施例為多個刀把50裝設至多個刀套90A、90B、90C的應用例。刀套90A、90B、90C分別各具有一套筒92與一鍵槽94，其中套筒92與鍵槽94可參考第8圖的結構。刀套90A、90B、90C例如是設置在一旋轉式的刀庫之內，充電纜線96A、96B、96C分別連接刀套90A、90B、90C內的充電模組。為了避免充電纜線96A、96B、96C過多，或因刀庫旋轉造成充電纜線96A、96B、96C纏繞的問題，可將這些充電纜線96A、96B、96C分別連接至一傳電裝置40，利用傳電裝置40作為一旋轉側的中心，故即便刀庫旋轉，傳電裝置40作為旋轉側，可帶動充電纜線96A、96B、96C旋轉而避免充電纜線96A、96B、96C彼此纏繞。進一步可透過傳電裝置40連接於一外部電源(未繪示)，當然，每個充電纜線96A、96B、96C可分別具有一正極接頭961、一負極接頭962以及一訊號接頭963之三件式型態。在一未繪示之實施例中，充電接腳可為兩件式，其可端視實際情況而可調整充電接腳的型態。
綜上所述，在本發明之刀把充電裝置中，刀把放置於夾刀裝置內時，便可充電刀把，並且，由於刀把使用後，均會歸入於刀庫、刀架或刀倉等內部之夾刀裝置內，由此可知，本發明可在無需額外對每支刀把取出來進行充電，且也不需要對每支刀把進行替換電池，故本發明刀把充電裝置可大幅對刀把充電管理上的人力與時間成本。
此外，本發明無需在上刀的路徑安裝感測器，可在刀套上直接偵測供電狀態以及傳輸判定是否有上刀。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
40:傳電裝置 50:刀把 52:連接部 54:固定部 60:夾刀裝置 62:鍵槽 70:刀爪 72:底部 74:夾持部 76:鍵槽 80:刀套 82:套筒 84:鍵槽 90A、90B、90C:刀套 92:套筒 94:鍵槽 96A、96B、96C:充電纜線 961:正極接頭 962:負極接頭 963:訊號接頭 100:刀把充電裝置 110:無線訊號模組 111:開孔 112:電池 114:感測器 116:天線 120:充電接點 122:正極接點 124:負極接點 130:充電模組 131:本體 132:充電接腳 132A:正極接頭 132B:負極接頭 132C:訊號接頭 134:控制電路板 136:充電纜線
第1圖為本發明的刀把充電裝置的示意圖。 第2圖為本發明的一刀把實施例的示意圖。 第3圖為本發明的充電模組的側面示意圖。 第4圖為本發明的充電模組的正面示意圖。 第5圖為本發明的無線訊號模組與充電接點的示意圖。 第6圖為本發明的充電模組設置於刀爪之實施例的示意圖。 第7圖為本發明的刀把充電裝置一實施例的示意圖。 第8圖為本發明的刀把充電裝置另一實施例的示意圖。 第9圖為本發明一應用例的示意圖。
50:刀把
60:夾刀裝置
62:鍵槽
100:刀把充電裝置
110:無線訊號模組
120:充電接點
130:充電模組
132:充電接腳

Claims (8)

  1. 一種刀把充電裝置，一刀把適於放置於一夾刀裝置上，該刀把充電裝置包括： 一無線訊號模組，設置於該刀把上； 複數個充電接點，設置於該刀把上，且各該充電接點連接該無線訊號模組；以及 一充電模組，設置於該夾刀裝置上，該充電模組包括複數個充電接腳，其中該刀把放置於該夾刀裝置上時，各該充電接腳對接對應之各該充電接點，以充電該刀把。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之刀把充電裝置，其中該複數個充電接腳為一正極接頭與一負極接頭，該複數個充電接點為一正極接點與一負極接點，該正極接頭對接該正極接點，該負極接頭對接該負極接點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之刀把充電裝置，其中該複數個充電接腳為一正極接頭、一負極接頭以及一訊號接頭，該複數個充電接點為一正極接點與一負極接點，該正極接頭對接該正極接點，該負極接頭對接該負極接點，該訊號接頭連接該無線訊號模組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之刀把充電裝置，其中該無線訊號模組以嵌入、扣合或螺鎖方式固定於該刀把之內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之刀把充電裝置，其中該充電模組是以嵌入、扣合或螺鎖方式固定於該夾刀裝置的一鍵槽中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之刀把充電裝置，其中各該充電模組包括一充電纜線。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之刀把充電裝置，更包括： 一傳電裝置，連接各該充電纜線以連接至一外部電源。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之刀把充電裝置，其中該無線訊號模組更包括一電池、一感測器與一天線，該充電接點連接該電池，該電池分別連接該天線與該感測器。
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