TWI468252B - 刀座 - Google Patents

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TWI468252B TW100139412A TW100139412A TWI468252B TW I468252 B TWI468252 B TW I468252B TW 100139412 A TW100139412 A TW 100139412A TW 100139412 A TW100139412 A TW 100139412A TW I468252 B TWI468252 B TW I468252B
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Dong-Cheng Liu
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Description

刀座
本發明涉及一種刀座，特別是涉及一種用於數控機床存放刀具之刀座。
數控機床(CNC)加工過程中，需頻繁更換不同形狀或尺寸之刀具，以對工件進行不同之加工，因此，需將刀具存放於刀座內，或從刀座內取出刀具並安裝於機床之刀具固定部。然，數控機床存取刀具時，若刀具與刀套之間之位置出現偏差或機床之刀具固定部與刀具之間之位置出現偏差，可能導致刀具、刀套及車床之刀具固定部之間出現碰撞從而造成刀具或刀套之損壞，嚴重時還可能損壞數控機床之主軸。
鑒於上述狀況，有必要提供一種帶自動保護功能之刀座。
一種刀座，其用於存放刀具，該刀座包括殼體及裝設於該殼體一端之刀套。該刀座還包括裝設於該殼體遠離該刀套之一端之控制開關、套設於該控制開關上之固定環，以及套設於該刀套上且能夠產生使刀套遠離控制開關之彈力之彈性件，該殼體遠離該刀套之一端開設有用於安裝該控制開關之階梯孔，該階梯孔內設有台階，該刀座還包括卡環，該階梯孔遠離該台階之內壁上凹設有用於安裝該卡環之收容部，該固定環抵持該台階及該卡環，該控制 開關用於與數控機床之主軸控制系統電性連接，該刀套能夠沿該殼體之內壁滑動並壓縮該彈性件，當該刀套觸碰該控制開關並使其斷開時，該控制開關向該主軸控制系統發出停止運動之訊號。
該刀座包括控制開關，該刀套能夠沿該殼體內壁軸向移動並觸壓該控制開關以斷開該控制開關，並向主軸控制系統發出停止運動之訊號，以停止主軸運動，從而避免刀套、刀座或主軸因碰撞造成損壞。
100、300‧‧‧刀座
10、10a‧‧‧殼體
12‧‧‧台階孔
122‧‧‧第一台階
124‧‧‧第二台階
126‧‧‧收容槽
14‧‧‧階梯孔
142‧‧‧台階
144‧‧‧收容部
20‧‧‧蓋體
22‧‧‧主體部
222、36‧‧‧凹槽
24‧‧‧蓋體部
30、30a‧‧‧刀套
32‧‧‧安裝孔
34‧‧‧收容空間
38‧‧‧軸肩
40、40a‧‧‧控制開關
42‧‧‧觸點
44‧‧‧正極
46‧‧‧負極
50‧‧‧彈性件
60、60a‧‧‧固定環
70‧‧‧卡環
80‧‧‧第一密封件
90‧‧‧第二密封件
200‧‧‧刀具
202‧‧‧套環
204‧‧‧彈性凸起
圖1係本發明實施方式一之刀座之立體示意圖。
圖2係圖1所示刀座之立體分解示意圖。
圖3係圖1所示刀座沿Ⅲ-Ⅲ線之軸向剖視圖。
圖4係安裝有刀具之圖1所示刀座之軸向剖視圖。
圖5係本發明實施方式二之刀座之立體分解示意圖。
圖6係安裝有刀具之圖5所示刀座之軸向剖視圖。
下面以具體實施方式並結合附圖對本發明實施方式提供之刀座作進一步詳細說明。
請參閱圖1及2，本發明實施方式一之刀座100包括殼體10、裝設於殼體10一端之蓋體20、收容於殼體10鄰近蓋體20一端之刀套30、收容於殼體10另一端之控制開關40及收容於殼體10內並套設於刀套30上之彈性件50。刀座100還包括套設於控制開關40上之固定環60、收容於殼體10內之卡環70、第一密封件80及第二密封件 90。本實施方式之刀座100用於存放刀具200(見圖4)，刀具200對應收容於刀套30內。
請同時參閱圖3，殼體10大致呈中空之圓柱體狀，其一端設置有台階孔12，其另一端設置有階梯孔14。台階孔12靠近階梯孔14之一端形成有第一台階122，台階孔12之另一端形成有第二台階124，台階孔12靠近開口之內壁上凹設有收容槽126。本實施方式中，收容槽126、第二台階124及第一台階122由殼體10之開口端向殼體10內部延伸依次形成於台階孔12內。階梯孔14靠近台階孔12之一端形成有台階142，階梯孔14之另一端靠近開口之內壁上凹設有收容部144。
蓋體20大致呈圓環狀，其包括主體部22及由主體部22一端垂直延伸而成之蓋體部24，主體部22靠近蓋體部24之內壁上凹設有用於收容第二密封件90之凹槽222。
刀套30大致呈圓筒狀，其一端封閉，另一端形成有便於安裝刀具200之安裝孔32。刀套30內部形成有用於收容刀具200之收容空間34。刀套30靠近安裝孔32之一端之內壁上凹設有凹槽36。刀套30之外側壁上凸設有軸肩38。
控制開關40收容於殼體10之與刀套30相對之一端。本實施方式中，控制開關40為觸點開關，其包括位於控制開關40一端之觸點42、位於另一端之正極44及負極46。觸點42用於控制控制開關40之斷開與閉合，正極44及負極46與數控機台(圖未示)之主軸之控制系統電性連接，用於控制主軸之運動。
本實施方式中，彈性件50為彈簧，彈性件50活動套設於刀套30上 。彈性件50之一端抵持刀套30之軸肩38，其另一端抵持殼體10之第一台階122。
可以理解，彈性件50還可設置為其一端抵持刀套30之軸肩38，其另一端抵持控制開關40。
控制開關40上還套設有固定環60，固定環60之外徑與殼體10之階梯孔14之內徑相當，以便於將控制開關40固定於殼體10之階梯孔14內。
卡環70為半封閉式，其對應收容於殼體10之收容部144內，並抵持固定環60，以防止控制開關40從殼體10中脫落。
第一密封件80對應收容於殼體10之收容槽126內，第二密封件90對應收容於蓋體20之凹槽222內，以防止切削液、油污、灰塵等進入殼體10內部影響控制開關40。
請同時參閱圖4，本實施方式之刀具200裝設於刀座100之刀套30內，刀具200上套設有套環202，套環202上凸設有若干彈性凸起204，本實施方式中，彈性凸起204由可被徑向壓縮之滾珠形成。將刀具200裝設於刀座100時，刀具200之彈性凸起204對應卡持於刀套30之凹槽36內，從而將刀具200固定於刀座100上。
組裝時，首先將第一密封件80對應收容於殼體10之收容槽126內，第二密封件90對應收容於蓋體20之凹槽222內，並將彈性件50套設於刀套30上；然後將刀套30之密封端從殼體10之台階孔12裝入殼體10，並蓋上蓋體20，蓋體20遠離蓋體部24之一端能夠卡持於第二台階124以防止刀套30從台階孔12脫落，此時，彈性件50之一端抵持於刀套30之軸肩38，其另一端抵持於殼體10之第一台 階122；再將固定環60固定套設於控制開關40上，並將控制開關40從殼體10之階梯孔14裝入殼體10內，最後將卡環70對應裝設於階梯孔14之收容部144內，固定環60之一端抵持於階梯孔14之台階142，其另一端抵持於卡環70，從而將控制開關40固定於殼體10內。
本實施方式中，控制開關40之正極44及負極46分別電性連接數控機床之主軸控制系統(圖未示)，且控制開關40處於常閉狀態，當數控機床正常存取刀具200時，刀具200剛好進入刀座100至預定距離，刀套30不會觸壓控制開關40，數控機床之主軸運動正常。
數控機床之主軸控制系統控制主軸存放刀具200時，若主軸之運動出現偏差，刀具200裝入刀套30之距離超出預定距離，主軸會帶動刀具200朝向控制開關40移動，刀具200壓抵刀套30，彈性件50被壓縮，刀套30朝向控制開關40移動並觸壓控制開關40之觸點42，當觸點42被下壓到一定距離時，即可使正極44與負極46隔離，從而斷開控制開關40，此時，該控制開關40向主軸控制系統發出停止運動之訊號，以使主軸停止運動，從而避免刀具200、刀座100、主軸因碰撞產生損傷。
數控機床之主軸控制系統控制主軸提取刀具200時，若數控機床之主軸無法準確抓取刀具200造成刀套30下壓時，如上所述，刀座100同樣可藉由斷開控制開關40而使得主軸停止運動，從而避免刀具200、刀座100、主軸因碰撞產生損傷。
可以理解，本實施方式中之蓋體20可省略，藉由刀套30與殼體10內壁之間之摩擦力將刀套30固定在殼體10內以避免刀套30從殼體 10內脫出。
請同時參閱圖5及圖6，實施方式二之刀座300與實施方式一之刀座100之不同在於：刀座300不包括卡環70，相應地刀座300之殼體10a內不設置用於安裝卡環70之收容部144，固定環60a藉由膠黏劑或雙面膠固定於殼體10a之內壁上。當刀套30a受到較大衝擊力時，固定環60a與殼體10a脫離，進而刀套30a及控制開關40a一起從殼體10a內脫出，以避免刀套30a及控制開關40a由於受到較大衝擊而損壞。
本發明之刀座100包括與主軸控制系統電性連接之控制開關40，當刀座100之刀套30受到撞擊或較大作用力壓抵時，控制開關40斷開以使得主軸停止運動，從而避免因主軸進一步之運動而造成刀座100、刀具200或主軸之損壞，節省了成本，提高了效率。
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，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
100‧‧‧刀座
10‧‧‧殼體
12‧‧‧台階孔
122‧‧‧第一台階
124‧‧‧第二台階
126‧‧‧收容槽
14‧‧‧階梯孔
142‧‧‧台階
144‧‧‧收容部
20‧‧‧蓋體
222、36‧‧‧凹槽
30‧‧‧刀套
32‧‧‧安裝孔
34‧‧‧收容空間
38‧‧‧軸肩
40‧‧‧控制開關
42‧‧‧觸點
44‧‧‧正極
46‧‧‧負極
50‧‧‧彈性件
60‧‧‧固定環
70‧‧‧卡環
80‧‧‧第一密封件
90‧‧‧第二密封件

Claims (7)

  1. 一種刀座，其用於存放刀具，該刀座包括殼體及裝設於該殼體一端之刀套，其改良在於：該刀座還包括裝設於該殼體遠離該刀套之一端之控制開關、套設於該控制開關上之固定環，以及套設於該刀套上且能夠產生使刀套遠離控制開關之彈力之彈性件，該殼體遠離該刀套之一端開設有用於安裝該控制開關之階梯孔，該階梯孔內設有台階，該刀座還包括卡環，該階梯孔遠離該台階之內壁上凹設有用於安裝該卡環之收容部，該固定環抵持該台階及該卡環，該控制開關用於與數控機床之主軸控制系統電性連接，該刀套能夠沿該殼體之內壁滑動並壓縮該彈性件，當該刀套觸碰該控制開關並使其斷開時，該控制開關向該主軸控制系統發出停止運動之訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之刀座，其中該殼體開設有台階孔，該台階孔包括第一台階，該刀套之外側壁上凸設有軸肩，該彈性件之一端抵持於該軸肩，其另一端抵持於該第一台階。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之刀座，其中該台階孔與該第一台階相對之一端設有第二台階，該刀座還包括套設於該刀套上並安裝於該殼體上之蓋體，該蓋體之一端能夠抵持該第二台階。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之刀座，其中該刀座還包括第一密封件，該殼體靠近該刀套之一端之內壁上凹設有用於收容該第一密封件之收容槽。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之刀座，其中該刀座還包括第二密封件，該蓋體包括主體部及由該主體部一端延伸而成之蓋體部，該主體部靠近該蓋體部之內壁上凹設有用於收容該第二密封件之凹槽。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之刀座，其中該控制開關靠近該刀套之一端設 置有觸點，遠離該刀套之一端設置有電性連接該主軸控制系統之正極及負極。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之刀座，其中該固定環經由膠黏劑黏貼於該殼體之內壁上。
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