TWI566866B - 切割刀具組 - Google Patents

Description

切割刀具組

本案係關於一種刀具，尤指一種以馬達驅動帶動高度調整之切割刀具組。

在工業設計上，切割機及其切割刀具常被使用來切割紙張或模型。一般而言，現行的切割刀具之高度多是採用手動方式調整，以應用於不同厚度的紙張，或具有不同高度或厚度之模型。

然而，採取此等方式仍具有許多缺點。一來，使用者需要熟悉切割刀具產品的拆裝以及調整及計算的公式及手法等，二來，若拆裝出錯或是調整量有誤，則會造成切割機使用上的問題，甚至在實際進行切割時發生失效的問題。

請參閱第1圖及第2圖，其中第1圖係顯示習知切割機及其切割刀具之結構示意圖，以及第2圖係顯示第1圖所示之習知切割刀具之細部結構示意圖。如第1圖及第2圖所示，習知切割機1具有本體10、習知切割刀具11及滾輪12，其中習知切割刀具11係設置於固定座110，且滾輪12係用以帶動被裁切物前後移動。習知切割刀具11係包括刀具本體111、調整部112及刀刃部113。

在因應實際需求需調整刀具高度時，使用者需先將習知切割刀具11自習知切割機1上拆卸下來，並依照待裁切物的材質厚度或高度計算刀刃部113所需的突出量，之後再計算欲達到此突出量需要旋轉調整部112的理論圈數值，再依照該理論圈數值旋轉該調整部112。若於上述過程中有一個以上的步驟未確實完成，則在使用上即會產生失效的可能。此外，雖然刀刃部113可以被動地任何轉向，但因被動轉向有時會導致轉向失效，進而造成切割問題。

故此，如何發展一種能簡單且自動地調整刀具之高度，並有效降低切割失效的機會，以避免切割問題之切割刀具組，實為目前尚待解決之問題。

本案之主要目的為提供一種切割刀具組，俾解決並改善前述先前技術之問題與缺點。

本案之另一目的為提供一種切割刀具組，藉由馬達驅動刀具旋轉，並以刀具固定座及定位調整座之間精度較高之螺紋結構與內螺紋結構相互匹配及相對移動，以達到自動且精準地調整刀刃部相對於定位調整座之通孔之突出距離，亦即刀具高度之功效，並避免使用者因手動調整時不熟悉操作流程而肇生操作錯誤，進而使得切割失效之問題。

本案之另一目的為提供一種切割刀具組，透過轉接元件之凸塊以及刀具固定座之本體之凹槽相互匹配且彼此間具有相位延遲之設計，使本案之刀具受馬達驅動時可因應欲切割圖形轉動刀刃部之角度，以與欲切割圖形呈同方向切割，進而可避免切割錯誤或切割失效等問題。

為達上述目的，本案之一較佳實施態樣為提供一種切割刀具組，包括：一馬達，具有一轉接元件；一刀具，具有一刀體部及一刀刃部，且該刀體部係與該刀刃部及該轉接元件相連接；一刀具固定座，具有一本體，該本體具有一貫穿通道及一螺紋結構，該刀具及該轉接元件係穿設於該貫穿通道，該刀刃部係至少部分地突出於該本體，且該螺紋結構係環繞該貫穿通道設置；一定位調整座，具有一通孔，且該通孔具有與該螺紋結構相匹配之一內螺紋結構，該本體係與該通孔相螺合，以使該刀具固定座穿設於該通孔；其中，當該馬達驅動該轉接元件轉動，該轉接元件係帶動該刀具轉動，以使該刀具固定座旋轉，俾透過該螺紋結構及該內螺紋結構之相對關係調整該刀刃部相對於該通孔之突出距離。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。

請參閱第3A圖及第3B圖，其中第3A圖係顯示本案較佳實施例之切割刀具組之分解結構示意圖，以及第3B圖係顯示本案較佳實施例之切割刀具組組裝後之一結構剖面圖。如第3A圖及第3B圖所示，本案之切割刀具組2包括馬達21、刀具22、刀具固定座23及定位調整座24。馬達21具有轉接元件211，刀具22具有刀體部221及刀刃部222，且刀體部221係與刀刃部222及轉接元件211相連接。刀具固定座23具有本體230，該本體230具有貫穿通道T及螺紋結構2300，刀具22及轉接元件211係穿設於貫穿通道T，刀刃部222係至少部分地突出於本體230，且螺紋結構2300係環繞貫穿通道T設置。定位調整座24具有通孔240，且通孔240具有與螺紋結構2300相匹配之內螺紋結構2400，本體230係與通孔240相螺合，以使刀具固定座23穿設於通孔240，亦即設置於定位調整座24上。其中，當馬達21驅動轉接元件211轉動，轉接元件211係帶動刀具22轉動，以使刀具固定座23旋轉，俾透過螺紋結構2300及內螺紋結構2400之相對關係調整刀刃部222相對於通孔240之突出距離。藉此，可達到自動且精準地調整刀刃部相對於定位調整座之通孔之突出距離，亦即刀具高度之功效，並避免使用者因手動調整時不熟悉操作流程而肇生操作錯誤，進而使得切割失效之問題。

在一些實施例中，刀具固定座23之本體230之貫穿通道T之形狀係與刀具22之刀體部221及部分之轉接元件211之形狀完全吻合，以使刀體部211及部分之轉接元件211限位於貫穿通道T之內，可於馬達21驅動刀具22旋轉時保持穩定度進而增加切割的精度。

請參閱第4圖並配合第3A圖及第3B圖，其中第4圖係顯示本案切割刀具組安裝於切割設備上應用之示意圖。如第3A圖、第3B圖及第4圖所示，本案之切割刀具組2較佳係安裝於切割設備3上應用，並透過馬達21驅動調整刀具22之高度。在一些實施例中，本體230之螺紋結構2300為順時針螺紋結構，且通孔240之內螺紋結構2400為順時針內螺紋結構，當馬達21驅動刀具22順時針旋轉時，刀具22之刀刃部222相對於通孔240之突出距離增加，且當馬達驅動刀具22逆時針旋轉時，刀具22之刀刃部222相對於通孔240之突出距離減少。當然，在另一些實施例中，本體230之螺紋結構2300亦可為逆時針螺紋結構，且通孔240之內螺紋結構2400亦可為逆時針內螺紋結構，當馬達21驅動刀具22順時針旋轉時，刀具22之刀刃部222相對於通孔240之突出距離減少，且當馬達21驅動刀具22逆時針旋轉時，刀具22之刀刃部222相對於通孔240之突出距離增加。

請參閱第5圖並配合第3A圖，其中第5圖係顯示本案切割刀具組之馬達與控制器及其韌體之架構方塊圖。如第3A圖及第5圖所示，本案之切割刀具組2可進一步包括控制器25，且控制器25係包括韌體250，其中控制器25係與馬達21相連接，並根據韌體250對應控制馬達21，使馬達21驅動刀具22進行切割。舉例而言，控制器25可根據韌體250，因應欲切割圖形，例如照片、圖片檔或向量檔，對應控制馬達21依照切割圖形、圖片檔數值或向量檔數值驅動刀具22於切割過程中旋轉，以與欲切割圖形呈同方向切割，進而可避免切割錯誤或切割失效等問題。此外，為得到調整時的高精度，本案之馬達21係以步進馬達為較佳，但不以此為限。

請參閱第6A圖、第6B圖及第6C圖。其中，第6A圖係顯示本案切割刀具組之馬達、轉接元件及刀具組裝後之結構示意圖，第6B圖係顯示本案切割刀具組之刀具位於起始位置時之第6A圖所示之A-A截面圖，以及第6C圖係顯示本案切割刀具組之刀具受馬達驅動順時針旋轉或逆時針旋轉180度角時之第6A圖所示之A-A截面圖。如第6A圖、第6B圖及第6C圖所示，本案之切割刀具組2係採用一相位延遲設計。具體而言，本案切割刀具組2之馬達21之轉接元件211之外徑上具有凸塊2111，刀具固定座23之本體230於貫穿通道T對應轉接元件211之處具有凹槽2301，且凸塊2111係與凹槽2301相匹配。當馬達21未驅動刀具22進行轉動，亦即刀具22位於起始位置時（如第6B圖所示），或馬達驅動刀具22轉動之角度小於順時針180度角或逆時針180度角時，無論馬達21如何驅動刀具22轉動以進行切割，皆不會使凸塊2111與凹槽2301相卡合，故在此旋轉範圍內進行切割可以有效地保持刀具22之刀刃部222相對於通孔240之突出距離，或稱保持刀具22之高度。

另一方面，當馬達21驅動轉接元件211帶動刀具22順時針旋轉或逆時針旋轉180度角時（如第6C圖所示），凸塊2111係與凹槽2301相卡合，以進一步帶動刀具固定座23與刀具22及轉接元件211同步轉動。換言之，本案之切割刀具組2具有一正反向180度角的相位延遲設計，即在旋轉角度超過180度角後，馬達21驅動刀具22之轉動，方會改變刀具22之刀刃部222相對於通孔240之突出距離，亦即改變刀具22之高度。

綜上所述，本案提供一種馬達驅動刀具旋轉，並以刀具固定座及定位調整座之間精度較高之螺紋結構與內螺紋結構相互匹配及相對移動，以達到自動且精準地調整刀刃部相對於定位調整座之通孔之突出距離，亦即刀具高度之功效，並避免使用者因手動調整時不熟悉操作流程而肇生操作錯誤，進而使得切割失效之問題。同時，透過轉接元件之凸塊以及刀具固定座之本體之凹槽相互匹配且彼此間具有相位延遲之設計，使本案之刀具受馬達驅動時可因應欲切割圖形轉動刀刃部之角度，以與欲切割圖形呈同方向切割，進而可避免切割錯誤或切割失效等問題。

縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧習知切割機 10‧‧‧本體 11‧‧‧習知切割刀具 110‧‧‧固定座 111‧‧‧刀具本體 112‧‧‧調整部 113‧‧‧刀刃部 12‧‧‧滾輪 2‧‧‧切割刀具組 21‧‧‧馬達 211‧‧‧轉接元件 2111‧‧‧凸塊 22‧‧‧刀具 221‧‧‧刀體部 222‧‧‧刀刃部 23‧‧‧刀具固定座 230‧‧‧本體 2300‧‧‧螺紋結構 2301‧‧‧凹槽 24‧‧‧定位調整座 240‧‧‧通孔 2400‧‧‧內螺紋結構 25‧‧‧控制器 250‧‧‧韌體 T‧‧‧貫穿通道

第1圖係顯示習知切割機及其切割刀具之結構示意圖。 第2圖係顯示第1圖所示之習知切割刀具之細部結構示意圖。 第3A圖係顯示本案較佳實施例之切割刀具組之分解結構示意圖。 第3B圖係顯示本案較佳實施例之切割刀具組組裝後之一結構剖面圖。 第4圖係顯示本案切割刀具組安裝於切割設備上應用之示意圖。 第5圖係顯示本案切割刀具組之馬達與控制器及其韌體之架構方塊圖。 第6A圖係顯示本案切割刀具組之馬達、轉接元件及刀具組裝後之結構示意圖。 第6B圖係顯示本案切割刀具組之刀具位於起始位置時之第6A圖所示之A-A截面圖。 第6C圖係顯示本案切割刀具組之刀具受馬達驅動順時針旋轉或逆時針旋轉180度角時之第6A圖所示之A-A截面圖。

2‧‧‧切割刀具組

21‧‧‧馬達

211‧‧‧轉接元件

22‧‧‧刀具

221‧‧‧刀體部

222‧‧‧刀刃部

23‧‧‧刀具固定座

230‧‧‧本體

2300‧‧‧螺紋結構

24‧‧‧定位調整座

240‧‧‧通孔

2400‧‧‧內螺紋結構

T‧‧‧貫穿通道

Claims (10)

1. 一種切割刀具組，包括： 一馬達，具有一轉接元件； 一刀具，具有一刀體部及一刀刃部，且該刀體部係與該刀刃部及該轉接元件相連接； 一刀具固定座，具有一本體，該本體具有一貫穿通道及一螺紋結構，該刀具及該轉接元件係穿設於該貫穿通道，該刀刃部係至少部分地突出於該本體，且該螺紋結構係環繞該貫穿通道設置； 一定位調整座，具有一通孔，且該通孔具有與該螺紋結構相匹配之一內螺紋結構，該本體係與該通孔相螺合，以使該刀具固定座穿設於該通孔； 其中，當該馬達驅動該轉接元件轉動，該轉接元件係帶動該刀具轉動，以使該刀具固定座旋轉，俾透過該螺紋結構及該內螺紋結構之相對關係調整該刀刃部相對於該通孔之突出距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之切割刀具組，其中該貫穿通道之形狀係與該刀體部及部分之該轉接元件之形狀完全吻合，以使該刀體部及部分之該轉接元件限位於該貫穿通道之內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之切割刀具組，其中該轉接元件之外徑上具有一凸塊，該本體於該貫穿通道對應該轉接元件之處具有一凹槽，且該凸塊係與該凹槽相匹配。
4. 如申請專利範圍第3項所述之切割刀具組，其中當該馬達驅動該轉接元件帶動該刀具順時針旋轉或逆時針旋轉180度角，該凸塊係與該凹槽相卡合，以進一步帶動該刀具固定座與該刀具及該轉接元件同步轉動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之切割刀具組，其中該螺紋結構為一順時針螺紋結構，且該內螺紋結構為一順時針內螺紋結構。
6. 如申請專利範圍第5項所述之切割刀具組，其中該馬達驅動該刀具順時針旋轉時，該刀刃部相對於該通孔之突出距離增加，且該馬達驅動該刀具逆時針旋轉時，該刀刃部相對於該通孔之突出距離減少。
7. 如申請專利範圍第1項所述之切割刀具組，其中該螺紋結構為一逆時針螺紋結構，且該內螺紋結構為一逆時針內螺紋結構。
8. 如申請專利範圍第7項所述之切割刀具組，其中該馬達驅動該刀具順時針旋轉時，該刀刃部相對於該通孔之突出距離減少，且該馬達驅動該刀具逆時針旋轉時，該刀刃部相對於該通孔之突出距離增加。
9. 如申請專利範圍第1項所述之切割刀具組，其中該馬達為一步進馬達。
10. 如申請專利範圍第1項所述之切割刀具組，更包括一控制器，且該控制器係包括一韌體，其中該控制器係與該馬達相連接，並根據該韌體對應控制該馬達，使該馬達驅動該刀具進行切割。