TWI680017B - 用於桿形刀表面處理之夾持裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種夾持裝置，其用途是在對桿形刀的刀刃進行塗層時將桿形刀固定住，其中夾持裝置是將多個桿形刀排成行，使桿形刀的切割面及尖端朝向相同的方向，夾持裝置具有一片遮擋板，其作用是將切割面至少遮住一部分，以防止其被塗層，夾持裝置之特徵為在桿形刀排列成行時，遮擋板的上緣突出於刀尖之外，沒有任何一支桿形刀的刀尖會伸到遮擋板之外。

Description

用於桿形刀表面處理之夾持裝置

本發明涉及一種桿形刀表面處理之夾持裝置。此外，本發明還涉及一種為雙側面及三側面磨削型桿形刀加上塗層的夾持裝置。

許多物件的表面都需要經過處理，以使表面具有某些特定的特性。

現今元件與工具之表面經常都具有塗層，以改善其在特殊應用上的效果。

在進行表面處理的過程中，選擇使用正確的夾持裝置是一件很重要的事。因此針對特定的表面處理過程有開發出各種特定的夾持裝置，這些夾持裝置不但要將待處理之物件的表面特性考慮進去，還要顧及物件的其他特性(例如物件的形狀、尺寸及成分)。

一種現今常見的表面處理方式是在物件的表面加上塗層。這種表面處理是將具有特殊特性的塗層加到特定的物件表面上。塗層能夠賦予物件表面更好的特性，使物件能夠適於特定的應用，或是提高物件在特定應用上的功效。

例如切割工具的切割面(至少是部分切割面)通常會加上磨損保護塗層，以提高切割工具的切割功效。

雖然有加上這樣的塗層，工具在使用過一段時間後還是會有磨損的情況出現。尤其是在這種情況，桿形刀的塗層經常會被磨掉，因此需要重新為刀刃加上塗層。

桿形刀通常是由一根斷面為矩形的桿子製造而成。不過桿形刀的斷面可以帶有任意數量的邊角，例如可以是五角形、六角形或八角形等形狀。

第1圖顯示的例子是一種雙側面磨削型矩形桿形刀。這個桿形刀具有一個刀桿120及一個切割體。切割體具有第一面及第二面(也就是自由面103及副自由面105)，以及一個切割面。第一面及第二面會合成屋頂狀，其中「山牆」是倒圓的。切割面是一個將第一面及第二面連接在一起的平端面。切割面及第一面構成刀刃101，其作用是將材料從毛胚切下。刀面110帶有塗層，因此無需重磨。

第4圖顯示一個與第1圖不同的三側面磨削型桿形刀。二者的區別是，三側面磨削在夾緊面上磨削，而雙側面磨削僅在桿形刀的頭部區進行磨削。因此在每一次重磨時，切割面401、403、405、410也都必須被重磨，才能保相同的切割品質。雙側面磨削型桿形刀則不是這樣。在下一次使用前，三側面磨削型桿形刀經過重磨的面通常都需要重新加上塗層。

為了減輕刀刃的磨損，刀刃有加上耐磨塗層。但是工具在使用過一段時間後還是會有磨損的情況出現。尤其是在這種情況下，桿形刀的塗層經常會被磨掉，因此需要重新為刀刃加上塗層。

因此目前主要是使用所謂的雙面法(在本發明中稱為雙側面磨削法)，因為使用這種方法只有第一面103及第二面105需要重磨。但是近年來使用三側面磨削法的比率愈來愈高，使用這種方法時，除了第一面403及第二面405需要重磨外，也必須重磨第三面410。

如果是使用雙側面磨削法，塗層會留在切割面上。但由於重覆塗層的緣故，這樣做會導致塗層的厚度愈來愈大，例如在經過第四次或第五次塗層後，塗層就有可能突然裂開或脫落，這當然會對桿形刀的切割效能造成不良影響。

為了解決這個問題，US8703240建議將切割面覆蓋住，而且覆蓋的範圍相當廣，也就是切割面僅有1mm(或更短)的邊緣部分未被覆蓋住。這樣在塗層時，只有切割面未被覆蓋的邊緣部分、第一面及第二面、以及刀刃會被加上塗層，如第2圖所示。在第2圖中，未被覆蓋的邊緣部分以陰影顯示。對桿形刀的第一面及第二面進行重磨時，未被覆蓋的邊緣部分至少有一部分會被磨掉。因此即使工具經過多次處理(重磨及在有覆蓋的情況下進行塗層)，切割面上的塗層也不會太厚。

這種方法的缺點是必須為每一種桿形刀製作昂貴的覆蓋掩模。而且桿形刀與覆蓋掩模之位置的校準也必須十分精確，這會使製程的複雜性大幅提高。

針對前面提及之問題的另外一種解決方式是使用三面法(在本發明中亦稱三側面磨削法)，這種方法也會磨削切割面。在這種情況下，不會有塗層留在桿形 刀上，因此可以重複更多次磨掉及塗層的作業，也不會有塗層突然裂開或脫落的問題。這種作法的缺點是會多一個需要重磨的面。由於加上去的塗層是一種硬質材料塗層，因此去除塗層是一件很麻煩的工作，也就是說，多一個需要重磨的面會增加很多的工作量。

因此有必要提出一種以雙面法為基礎，提出一種不會增加很多工作量即可處理不同的桿形刀的夾持裝置及方法。

現今對於三側面磨削型桿形刀及雙側面磨削型桿形刀的塗層工作需運用多種不同的夾持裝置。

例如，對三側面磨削型桿形刀進行塗層時所使用的夾持裝置是將桿形刀放在一個磁吸盤上，同時桿形刀的每一個刀桿都被一片薄板覆蓋住。由於這種磁吸盤只能裝載兩行桿形刀，因此裝載密度很低。

例如，對雙側面磨削型桿形刀進行塗層使用的夾持裝置是將桿形刀固定在一個環形支架上，因此只有桿形刀的側面會被加上塗層。如第5圖所示，此時桿形刀係垂直擺放。

這些已知的夾持裝置的一個缺點是夾持斷面無法變化，因此必須針對不同斷面的桿形刀製作專屬的夾持裝置。

到目前為止，仍未有適當的夾持裝置夠在同一個批次中以很高的效率對雙側面磨削型桿形刀及三側面磨削型桿形刀進行塗層作業。

本發明的目的是提出一種用於桿形刀表面塗層之通用型夾持裝置，使用這種夾持裝置，在應用雙側面磨削法執行過多次處理循環後，也不會在切割面上形成過多的塗層。

本發明的另一個目的是提出一種用於桿形刀表面塗層的通用型夾持裝置，使用這種夾持裝置可以在同一個塗層批次中對雙側面磨削型桿形刀及三側面磨削型桿形刀進行塗層，而且在應用雙側面磨削法執行過多次處理循環後，也不會在雙側面磨削型桿形刀的切割面上形成過多的塗層。

採用具有申請專利範圍第1項之特徵的夾持裝置即可達到本發明的目的。附屬申請專利項目是本發明的各種有利的實施方式。

本發明的主要基礎是遮蔽效應。本發明的作法是將桿形刀固定在夾持裝置上，同時以一片遮擋板(以下亦稱為塗層保護板)保護切割面，使其免於被加上塗層。不同於US8703240的覆蓋範圍，在本發明中，遮擋板是將切割面整個遮蔽住。遮擋板的形狀無需與切割面的輪廓相同，其範圍甚至可以延伸到超出桿形刀的尖端。根據本發明，一種有利的方式是，遮擋板不會接觸到切割面，而是與切割面相距一段離。這樣做的優點是，在對桿形刀進行塗層作業時，桿形刀的第一面及第二面會整個被加上塗層，而遮擋板的遮蔽效應的關係，僅有很少量的塗層會被加到切割面上。從刀刃出發，形成於 切割面上的塗層厚度會明顯變小。另外感到訝異的是，不僅是在桿形刀的尖端的整個邊緣都會形成足夠的塗層，就連邊緣附近的範圍也會形成足夠的塗層。

在桿形刀被使用過並變鈍之後，可以利用雙面法將第一面及第二面重磨。由於切割面僅有靠近邊緣的部分有塗層，也就是在第一次、第二次、或最晚第三次表面處理之後形成的塗層，因此不會形成多層的塗層結構。因此按照本發明的方式，無需複雜的覆蓋裝置即可避免經過多次處理循環後，在切割面上形成有害的多層的塗層結構。

101‧‧‧刀刃

103‧‧‧第一面/自由面

105‧‧‧第二面/副自由面

110‧‧‧刀面

120‧‧‧刀桿

201‧‧‧磁鐵

205‧‧‧塗層保護

211a,211b‧‧‧桿形刀

230‧‧‧外板

401,410,403,405,410‧‧‧切割面

403‧‧‧第一面/切割面

405‧‧‧第二面/切割面

405‧‧‧第二面/切割面

410‧‧‧第三面/切割面

第1圖係一習知的雙側面磨削型矩形桿形刀

第2圖係一習知刀刃剖面視圖

第3圖係一習知刀刃立體視圖

第4圖係一習知的三側面磨削型桿形刀

第5圖係一習知桿形刀垂直擺放圖

第6圖係本案之夾持裝置剖視圖

第7圖係本案之夾持裝置之立體圖

本發明之夾持裝置的一種有利的實施方式可以達到理想的裝載，如第6圖及第7圖所示，這種夾持裝置的設計可處理4行桿形刀。桿形刀211a、211b從兩邊突出於夾持裝置之外，以達到理想的塗層效果。

桿形刀211a、211b被磁鐵201固定住。透過可任意調整的塗層保護205使夾持裝置具有彈性。這樣就可以對雙側面磨削型桿形刀211a及三側面磨削型桿形刀211b進行塗層作業，同樣的也可以對斷面較小的桿形刀進行塗層作業。塗層保護將形成於桿形刀之間的縫隙封住。透過磁鐵201很容易就可以調整塗層保護205，例如可以將磁鐵製作成磁鐵條，並設置在夾持裝置的上方及下方。

相較於先前技術的夾持裝置，本發明的夾持裝置對於能夠處理的桿形刀的斷面有更大的彈性，因為本發明的夾持裝置可以很容易的裝載不同斷面的桿形刀，因此能夠在同一批次中對不同尺寸的桿形刀(包括不同長度及不同斷面的桿形刀)進行高效率的塗層作業。如前面所述，易於調整的塗層保護205亦有助於提高夾持裝置的處理彈性。可以根據桿形刀的斷面將塗層保護推送到理想的位置，以使切割面及塗層保護之間達到一理想的距離。

因此不需要對夾持裝置進行任何改動，就可以在每一行都對另一型的桿形刀進行塗層作業。

此外，可調整的側面外板230亦有助於提高夾持裝置的彈性。如果要塗層的是斷面較小的桿形刀，透過側面外板的作用，可以將側面外板230向內推動。這樣做的優點是可以充分利用設備提供的可用空間，以及可以提高狹窄空間對於長度較長的桿形刀的裝載量。

因為能夠達到水平塗層的關係，使用本發明的夾持裝置可以提高雙側面磨削型桿形刀的塗層品質。

Claims (9)

1. 一種具有桿形刀的夾持裝置，用於在對桿形刀的刀刃進行塗層時固定桿形刀，其中該固定係構造成使得多個桿形刀能被排列成行，以使該多個桿形刀的切割面及尖端具有相同的朝向，且該夾持裝置包括一遮擋板，其至少局部地保護部分的該等切割面不被塗層，其特徵為：在該多個桿形刀以上述方式排列成行時，該遮擋板的上緣突出於刀尖之外，使得沒有刀尖突出，其中，該遮擋板與該等切割面隔開。
2. 如請求項1的夾持裝置，其中，該遮擋版與該等切割面之間的距離在1mm至10mm之間。
3. 如請求項2的夾持裝置，其中，該距離在1mm至5mm之間。
4. 如請求項3的夾持裝置，其中，該距離係3mm。
5. 如請求項第1至4中任一項的夾持裝置，其中，該遮擋板是可以調整的。
6. 如請求項5的夾持裝置，其中，該夾持裝置具有將桿形刀固定住的四列的磁鐵。
7. 如請求項6的夾持裝置，其中該四列的磁鐵中之兩列的磁鐵用於裝載雙側面磨削型桿形刀，而該四列的磁鐵中之其它兩列的磁鐵用於裝載三側面磨削型桿形刀。
8. 如請求項6的夾持裝置，其中，該夾持裝置包括可調整的側面外板。
9. 如請求項7的夾持裝置，其中，該夾持裝置包括可調整的側面外板。