TWI753726B - 刀庫總成 - Google Patents

Abstract

一種刀庫總成，能夠以鏈條帶動多數個刀套移動，且刀套安裝的位置能夠避免在鏈條轉彎部位發生不當的相互碰觸、卡抵，使得鏈條的轉向能夠以更具靈活性的方式設計。

Description

刀庫總成

本發明係與自動化加工設備有關；特別是指能夠提供自動化加工過程中所需之儲刀及換刀需求的一種刀庫總成。

常見用於儲刀並提供換刀需求的刀庫系統根據刀庫的容量、外型和取刀方式概可分為圓盤式刀庫、斗笠式刀庫及鏈條式刀庫，其等共通特色在於能夠承載及運行多數刀具。雖然現有的刀庫系統發展已臻成熟，但是刀庫中用於提供刀桿安插的刀套數量，以及刀套結合刀桿(刀桿上插接刀具)後的荷重對於刀套運行順暢性的影響問題之改善與精進仍為相關業者所念茲在茲。

以鏈條式刀庫為例，不論其刀套是設計成能夠被往外推出以便自動換刀機構的換刀臂能夠扣抓刀套上的刀桿，或者是設計成只能在原處樞擺以使換刀臂能夠順利扣抓刀套上的刀桿，前述刀套都是結合在鏈條式刀庫之能夠繞轉的鏈條外側，亦即偏離繞轉中心的一側，如台灣公告第I494190號「刀庫鏈框導引裝置」發明專利案及公告第M457602號「工具機用鏈條式刀庫」新型專利案公開的結構即屬之。前述專利技術公開的刀套因為皆位處鏈條外側，而為了避免相鄰刀套在被運行的過程中發生不當的相互卡抵情形，鏈條的運行路徑不能有反折的設計，即鏈條只能以單向運轉，該情形限制了刀庫能夠載運刀套的數量。

另外，已知的鏈條式刀庫在鏈條的兩側、沿著鏈條的運行路徑沿途設置有托板用來支撐刀套，藉以提高鏈條運行時的穩定度。然而，刀套與托板之間為面接觸，當刀套數量越多時所產生的接觸摩擦力亦將增加，該情形增添驅動機構(如馬達)的負載量，且刀套與托板長期接觸致生磨損而有噪音生成之虞。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種刀庫總成，係能夠提高鏈條載運刀套的數量，亦使鏈條運行順暢。

緣以達成上述目的，本發明提供一種刀庫總成包括有一本體、一軌道、一鏈條、多數個刀套、一刀套保持結構以及一倒刀機構。其中本體具有安裝面；軌道結合於本體之安裝面，軌道為包括一運行段及一取刀段構成的迴路，該取刀段具有等間距設置的第一導軌及第二導軌，該第一導軌具有第一導槽及第一拘束面，該第二導軌具有第二導槽及第二拘束面，其中該第一拘束面與該第二拘束面呈相面對設置，且該取刀段的預定位置定義為一倒刀位置；鏈條包括有多數個相互串接的鏈節塊，每一鏈節塊具有第一導輪與第二導輪，以及在第一導輪及第二導輪的兩側分別具有一拘束件，當該鏈節塊行經該取刀段時，第一導輪位於第一導槽中，第二導輪位於第二導槽中，位於該第一導輪兩側的拘束件與該第一拘束面接觸，位於該第二導輪兩側的拘束件與該第二拘束面接觸；該些刀套分別樞接於一對應的鏈節塊且能夠以該樞接部位作為支點於第一位置與第二位置之間進行第一旋向與第二旋向的樞擺，其中第一旋向與第二旋向為相反方向；刀套保持結構包括在對應該軌道之該取刀段處具有一前擋件，以及在每一鏈節塊上具有一後擋件，該前擋件限 制該刀套不能進行該第一旋向的樞擺，該後擋件限制該刀套不能進行該第二旋向的樞擺；倒刀機構結合於該本體且包括有一推拉件，該推拉件受控制帶動位在該倒刀位置的該刀套於該第一位置與該第二位置之間樞擺。

本發明之效果在於鏈條的轉向能夠以更具靈活性的方式設計，有益於刀套數量的增設，且導軌與鏈條上的導輪配置關係能夠提高鏈條運行時的穩定度。

〔本發明〕

100:刀庫總成

10:本體

10a:安裝面

20:軌道

22:導引鈑

24:第一導軌

241:軌條

24a:第一導槽

24b:第一拘束面

26:第二導軌

261:軌條

26a:第二導槽

26b:第二拘束面

28:導軌

281:軌條

28a:導槽

30:鏈條

32:鏈節塊

32a:螺孔

32b:銷孔

34:第一導輪

36:第二導輪

38:滾輪

40:刀套

40a:前端

40b:後端

40c:容置孔

40d:樞孔

42:凸塊

44:倒刀鈑

44a:導槽

46:前抵件

48:後抵件

50:刀套保持結構

51:前擋件

51a:L形擋板

52:後擋件

521:安裝板

521a:孔

522:樞耳

522a:孔

53:螺栓

54:軸桿

55:承靠座

55a:內凹接口

56:銷

60:倒刀機構

61:鞍座

62:缸體

63:推拉件

64:倒刀滑輪

65:導引桿

66:固定鈑

67:輪座

70:自動換刀機構

72:凸輪箱

74:馬達

76:換刀臂

80:驅動馬達

82:驅動輪

L:取刀段

L1:基線

L2:軸線

G:缺口

P1:第一位置

P2:第二位置

T:刀桿

圖1及圖2為本發明一較佳實施例之刀庫總成的立體圖；圖3為本發明上述較佳實施例之刀庫總成的前視簡易示圖；圖4為本發明上述較佳實施例之刀庫總成的局部立體圖；圖5為圖4為的側視圖，揭示刀套位於第一位置；圖6為圖4為的前視圖；圖7為本發明上述較佳實施例之刀庫總成的部分構件立體圖；圖8為圖7所示構件當中的刀套側視圖；圖9為側視圖，揭示刀套位於第二位置；以及圖10為圖3之10-10方向剖視圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖3所示，本發明一較佳實施例之刀庫總成100是以能夠儲放多數量刀具的鏈條式刀庫為例，該刀庫總成100包括一本 體10、一軌道20、一鏈條30、多數個刀套40、一刀套保持結構50、一倒刀機構60以及一自動換刀機構70。其中該本體10為堅實結構且具有一安裝面10a，該軌道20及倒刀機構60結合在該安裝面10a。該自動換刀機構70結合在該本體10背對該安裝面10a的另一面。

軌道20是由多數長條狀結構體組成包括有取刀段及運行段的迴路，且在轉向處加設有導引鈑22。於此定義軌道20對應於倒刀機構60的部位為沿著水平向設置的取刀段L，軌道20於取刀段L以外的部分定義為運行段，請參閱圖4，軌道20在取刀段L部位是由等間距設置的二導軌構成，分別為第一導軌24及第二導軌26，軌道20在運行段部位則為單一導軌28所構成，在本實施例中，前述導軌(24,26,28)皆由二長條狀結構體的軌條平行構成，請再配合圖5及圖6所示，第一導軌24在相鄰軌條241之間形成有第一導槽24a，且每一軌條241的底面定義為第一拘束面24b，第二導軌26同樣在相鄰軌條261之間形成有第二導槽26a，且每一軌條261的頂面定義為第二拘束面26b，第一拘束面24b與第二拘束面26b呈相面對設置。請參閱圖10所示，該構成運行段的導軌28之軌跡係接續第一導軌24且其構成與第一導軌24相同而由二軌條281構成，且相鄰軌條281之間形成有導槽28a。另外，定義該取刀段L的中間部位為倒刀位置。

該鏈條30包括有多數個相互串接且彼此能夠以串接部位為支點樞擺的鏈節塊32，請配合圖7所示，每一鏈節塊32在相對的兩側分別接設有一第一導輪34及一第二導輪36，且在第一導輪34及第二導輪36的兩側分別設置有一或數個以滾輪38為例的拘束件，前述導輪及滾輪分別能夠以一中心線轉動，且通過第一導輪34及第二導輪36的中心線與通過滾輪38的中心線在一投影面上係呈正交。另外定義有一基線L1以平 行通過滾輪38中心線的方式通過鏈節塊32，即第一導輪34與第二導輪36以等距離的方式對稱地位在該基線L1的兩側，且鏈節塊32在基線L1的周圍具有數個螺孔32a及銷孔32b。

該些刀套40分別樞接於一對應的鏈節塊32而能夠樞擺，刀套40的基本型體呈圓筒狀而具有相對的一前端40a與一後端40b，且刀套40具有自前端40a往後端40b凹入的一容置孔40c，刀桿T循著通過該容置孔40c的一軸線L2進出容置孔40c，容置孔40c的底部藏設有鎖刀結構(圖未示)用以將刀桿T穩定於容置孔40c中。如圖7及圖8所示，每一刀套40的外壁一體形成有一凸塊42，凸塊42上鎖接有能夠拆離之一倒刀鈑44，倒刀鈑44具有斜向劃切而於一端形成開放端口的一導槽44a，導槽44a的劃切方向與該軸線L2保持著預設夾角；每一刀套40的外壁再設置有位在徑向上的一前抵件46，本實施例的前抵件46為滾輪構成且與倒刀鈑44之間保持有間隙。刀套40的後端40b具有一後抵件48，本實施例之後抵件48為刀套40後端40b往外突出一體成型者，當然也可以是將一凸塊鎖接於刀套40後端40b而構成該後抵件。

請配合圖4至圖8所示，刀套保持結構50包括有設置在對應該軌道20之該取刀段L的一前擋件51，以及在每一鏈節塊32上設置有一後擋件52。前述前擋件51為兩個L形擋板51a構成，該二L形擋板51a相隔一距離鎖固於該第一導軌24之相對遠離該本體10的軌條241上，前述間隔距離形成一缺口G，該缺口G恰對應該取刀段L中間部位的倒刀位置。在其他實施例中，前擋件可以是單一L形擋板所構成而於對應倒刀位置預留該缺口即可。刀套保持結構50的後擋件52為包括有一安裝板521及連接該安裝板521之二樞耳522的ㄇ形折板，後擋件52透過螺栓53及銷56分別對應穿過安裝板521上的孔521a再鎖入鏈節塊32的螺孔32a 中及插入銷孔32b而牢固於鏈節塊32，刀套40則是透過軸桿54穿過樞耳522上的孔522a以及刀套40上的樞孔40d之後實現樞接於鏈節塊32的目的。在前述中，刀套40是透過後擋件52而間接樞接於鏈節塊32，然於實務中，鏈節塊可以一體成型有樞耳的結構，以便刀套能夠直接樞接於鏈節塊上。另外，刀套保持結構50還包括有一承靠座55(參閱圖4)，該承靠座55設置於該本體10且位於該軌道20之第二導軌26的下方，並且對應於該取刀段L之中間部位的倒刀位置，該承靠座55具有一內凹接口55a。

該倒刀機構60包括有鞍座61、缸體62、推拉件63、倒刀滑輪64及導引桿65。其中該鞍座61結合於該本體10之該安裝面10a，該缸體62與該推拉件63組成一種能夠通過控制缸體62內部壓力變化來帶動推拉件63移動的壓缸結構，其中缸體62設置於該鞍座61，推拉件63為一活塞桿且一端位於該缸體62內部，另一端通過該鞍座61且接設一固定鈑66，固定鈑66下方再固接一ㄇ型輪座67，該倒刀滑輪64即樞接於該輪座67，而該導引桿65以平行該推拉件63的方式穿過該鞍座61且一端接設該固定鈑66，當該推拉件63產生直線往復位移時，即能同步帶動導引桿65移動，導引桿65的作用在於強化推拉件63位移時的穩定性。前述倒刀滑輪64能夠進入位在該倒刀位置的刀套40上之倒刀鈑44的導槽44a中，並且隨著推拉件63的上下移動而下推或是上拉刀套40，以使位在該倒刀位置的刀套40能夠以該軸桿54為支點於圖5所示之第一位置P1與圖9所示之第二位置P2之間樞擺，其中當該刀套40位於該第一位置P1時，該軸線L2與該基線L1重合，當該刀套40位於該第二位置P2時，刀套40抵接該承靠座55之內凹接口55a。於此定義，刀套40自水平擺設的第一位置P1往垂直擺設的第二位置P2旋擺的方向為第一旋向，刀套40自垂直擺 設的第二位置P2往水平擺設的第一位置P1旋擺的方向為第二旋向，即該第一旋向與該第二旋向為相反方向。另外一提的是，上述倒刀滑輪64的安裝位置以位於偏離該推拉件63上下移動路徑的一側為佳，如圖5所呈現，配合倒刀鈑44的導槽44a為斜設，俾能夠確保順利導推刀套40。

請參閱圖2，自動換刀機構70包括有凸輪箱72、馬達74及換刀臂76。其中該凸輪箱72結合於該本體10，馬達74及換刀臂76分別位於凸輪箱72的兩側，馬達74提供驅使換刀臂76進行換刀動作所需的動力，換刀臂76用以抓取停靠在該倒刀位置且位在第二位置P2之刀套40內的刀桿T，以便進行換刀作業。由於自動換刀機構70係屬習知技術，於此不予贅述。

上述為本發明較佳實施例之刀庫總成100的結構敘述，以下說明其能夠有效增加載運刀套的數量，以及說明能夠提高鏈條運行時的穩定度。

請配合圖5至圖7所示，本實施例的刀套40是以樞接的方式安裝在鏈節塊32的一側，刀套40處於第一位置P1時係呈水平擺設，此際通過刀套40中心的軸線L2即與鏈節塊32的基線L1重合，前述結構關係使得刀套40在隨著鏈條30的移動而改變位置時，並不會在鏈條30之運行路徑的反折繞轉部位發生不當的相互卡抵情形，其改善了已知如上述台灣公告第I494190號「刀庫鏈框導引裝置」及公告第M457602號「工具機用鏈條式刀庫」等專利技術公開的鏈條因刀套位處鏈條外側(即偏離繞轉中心的一側)故而只能單向繞轉卻無法反折改變運行路徑的缺失。是以，在本體10能夠裝載軌道的有限面積之下，本發明的刀庫總成因為軌道20及鏈條30能夠任意改變運行的方向，即能夠以多次反折繞轉的方 式設計，遂增加了鏈條30的長度以使鏈條30能夠搭載更多數量的刀套40。

當驅動馬達80透過驅動輪82來帶動鏈條30沿著該軌道20運行時，對於行經該軌道20之取刀段L的鏈節塊32來說，其第一導輪34及第二導輪36將如圖5所示的各別進入第一導軌24的第一導槽24a以及第二導軌26的第二導槽26a中，且位於第一導輪34兩側的滾輪38(拘束件)分別與軌條241底面的第一拘束面24b接觸，位於第二導輪36兩側的滾輪38(拘束件)分別與軌條261頂面的第二拘束面26b接觸，至此，鏈節塊32受到來自上下左右方向上的侷限而能夠穩定地於該取刀段L中移動，即使鏈節塊32來到倒刀位置，仍同樣受到各方向的侷限而不會有單側受力的情形。於此同時，刀套40上的前抵件46抵靠在構成該前擋件51的L形擋板51a，使得刀套40不會因自重關係而向下旋擺，換言之，刀套保持結構50的前擋件51限制了刀套40不能進行第一旋向的樞擺。必須說明的是，前述第一旋向在圖5所示狀態下為逆時針方向，但依刀套40所處位置不同時，第一旋向不一定是逆時針方向，例如圖3及圖10所示之位處軌道20上方水平段的刀套40，因其前抵件46位在軸桿54的下方，故此狀態下的第一旋向為順時針方向。

當其中一該鏈節塊32移動至該倒刀位置時，樞接於該鏈節塊32的刀套40將以其倒刀鈑44的導槽44a對應著倒刀機構60的倒刀滑輪64，當推拉件63被控制向下移動時，該倒刀滑輪64將順勢倒推刀套40做第一旋向的樞擺，且刀套40上的前抵件46恰能通過該缺口G，至該刀套40抵接該承靠座55之內凹接口55a而停止於該第二位置P2為止，至此，換刀臂76能順利地抓取刀套40內的刀桿T。

另外對於行經該軌道20之運行段的鏈節塊32來說，主要是以第一導輪34進入導軌28的導槽28a中而獲得限位，且在軌道20轉向處皆加設有導引鈑22，使得鏈條30能夠穩定地運行。由於鏈條30主要是透過長條狀結構體的導軌來實現限位目的，因此不需要在鏈條30的兩側沿著運行路徑另外加裝托板，故能夠改善現有鏈條式刀庫的刀套容易與托板碰觸而產生過多摩擦力的缺失，亦能有效降低噪音的生成。雖然本實施例的軌道20並無托板的設置，而位處軌道20上方水平段的刀套40雖有因自重而向下旋擺的趨勢，但受到刀套40後端40b的後抵件48抵靠在該後擋件52之安裝板521，俾能避免刀套40不當的向下旋擺而保持在第一位置P1的水平擺向，換言之，此狀態下的後擋件52限制了刀套40不能進行第二旋向的樞擺。

綜上所示，本發明之刀庫總成因其鏈條的轉向不再受到刀套位置的侷限而能夠以更具靈活性的方式設計，俾有益於刀套數量的增設；另外，軌道主要以長條狀結構體的導軌與鏈條上的導輪配置，能夠提高鏈條運行時的穩定度。以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

24:第一導軌

241:軌條

26:第二導軌

261:軌條

32:鏈節塊

40:刀套

40c:容置孔

44:倒刀鈑

51:前擋件

51a:L形擋板

55:承靠座

55a:內凹接口

60:倒刀機構

61:鞍座

62:缸體

64:倒刀滑輪

65:導引桿

67:輪座

L2:軸線

G:缺口

T:刀桿

Claims (8)

1. 一種刀庫總成，包含： 一本體，具有一安裝面； 一軌道，結合於該本體之該安裝面，該軌道為包括一運行段及一取刀段構成的迴路，該軌道之該取刀段具有等間距設置的一第一導軌及一第二導軌，該第一導軌具有一第一導槽及一第一拘束面，該第二導軌具有一第二導槽及一第二拘束面，其中該第一拘束面與該第二拘束面呈相面對設置，且該取刀段的預定位置定義為一倒刀位置； 一鏈條，包括有多數個相互串接的鏈節塊，每一鏈節塊具有一第一導輪與一第二導輪，以及在該第一導輪及該第二導輪的兩側分別具有一拘束件，當該鏈節塊行經該取刀段時，該第一導輪位於該第一導槽中，該第二導輪位於該第二導槽中，位於該第一導輪兩側的拘束件與該第一拘束面接觸，位於該第二導輪兩側的拘束件與該第二拘束面接觸； 多數個刀套，分別樞接於一對應的鏈節塊且能夠以該樞接部位作為支點於一第一位置與一第二位置之間進行一第一旋向與一第二旋向的樞擺，其中該第一旋向與該第二旋向為相反方向； 一刀套保持結構，包括在對應該軌道之該取刀段處具有一前擋件，以及在每一鏈節塊上具有一後擋件，其中該前擋件限制該刀套不能進行該第一旋向的樞擺，該後擋件限制該刀套不能進行該第二旋向的樞擺；以及 一倒刀機構，結合於該本體且包括有一推拉件，該推拉件受控制帶動位在該倒刀位置的該刀套於該第一位置與該第二位置之間樞擺。
2. 如請求項1所述之刀庫總成，其中每一鏈節塊定義有一基線，該第一導輪及該第二導輪位於該基線的兩側，每一刀套定義有一軸線，其中當該刀套位於該第一位置時，該軸線與該基線重合。
3. 如請求項2所述之刀庫總成，其中每一刀套的外壁接設一倒刀鈑，該倒刀鈑具有一導槽，該倒刀機構之該推拉件的一端接設一倒刀滑輪，該倒刀滑輪與位在該倒刀位置的刀套上之倒刀鈑的導槽配合，且在該推拉件移動時進入該導槽中。
4. 如請求項3所述之刀庫總成，其中該倒刀滑輪位於偏離該推拉件移動路徑的一側，該倒刀鈑之該導槽為一與該軸線形成有夾角的斜槽。
5. 如請求項3所述之刀庫總成，其中該倒刀機構包括一鞍座、一缸體及一導引桿，該鞍座結合於該本體之該安裝面，該缸體設置於該鞍座，該推拉件一端位於該缸體內部，另一端通過該鞍座且接設該倒刀滑輪，透過控制該缸體內部壓力的變化能夠帶動該推拉件產生直線往復位移，該導引桿穿過該鞍座且與該推拉件同步移動。
6. 如請求項1所述之刀庫總成，其中該刀套保持結構之該前擋件接設於該第一導軌且具有至少一擋板，該擋板對應該倒刀位置具有一缺口，每一該後擋件具有一安裝板及連接該安裝板之二樞耳，該安裝板接設於對應的該鏈節塊；每一刀套以其後端樞接於該二樞耳之間，且每一刀套的外壁具有設置在徑向上的一前抵件，以及設置在該後端的一後抵件，其中當該鏈節塊行經該取刀段時，該前抵件抵接該擋板；當其中一該鏈節塊移動至該倒刀位置時，該倒刀機構之該推拉件能夠帶動對應於該倒刀位置的該刀套樞擺，且該前抵件通過該缺口；當該後抵件抵接該安裝板時，該刀套保持在該第一位置。
7. 如請求項1所述之刀庫總成，其中該刀套保持結構包括有一承靠座，該承靠座設置於該本體，該倒刀機構之該推拉件帶動位在該倒刀位置的該刀套樞擺置該第二位置時，該刀套抵接該承靠座。
8. 如請求項7所述之刀庫總成，包括一自動換刀機構，該自動換刀機構結合於該本體背對該安裝面的另一面，該自動換刀機構包括有一換刀臂，該換刀臂用以抓取抵接在該承靠座之該刀套內的刀桿。

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