TWM512462U - 具有刀具識別功能之拉頭及刀具組 - Google Patents

Description

具有刀具識別功能之拉頭及刀具組

本創作係關於一種具有刀具識別功能之拉頭及刀具組，其係應用於將刀具安裝於工具機之結構。

工具機，係以刀具進行切削或輪磨等方式將工件製成所需之形狀、尺寸及表面精度，於製程中，工具機係提供動力而造成刀具與工件之間的相對運動，並控制此一相對運動而利用刀具移除工件特定部分的材料。

刀具的選擇關乎加工品質之優劣，詳言之，必須依據工件材料、加工工序、切削量及工具機之加工能力等等因素，來決定所需之刀具的種類、尺寸、材質、刃長、刀刃數及形狀功能等，是故，於製程開始之前，係必須進行刀具選擇及確認的前置作業。

現有技術中，於安裝或更換刀具時須進行刀具確認的前置作業，其係以人工檢視刀具外型的方式進行，然而，不同規格之刀具外型係可能十分近似，易於發生因人為誤判而以錯誤之刀具進行加工，因而導致完成之工件須報廢、交貨期延宕等損失，再者，人工辨識的方式係具有作業時間長且操作者需要經人員訓練等缺點。

為解決上述習知技術之缺失，本創作之一目的在於提供一種具有刀具識別功能之拉頭，其係可減少加工前置作業中人工檢查刀具的時間及錯誤率，而有效地避免因刀具錯誤所造成的損失。

為達上述目的及其他目的，本創作係揭露一種具有刀具識別功能之拉頭，用於可裝卸地結合一刀桿之一端並供工具機主軸之夾具夾持，該拉頭包含一本體及一識別晶片模組，該本體沿一中心軸依序具有一頭部、一夾持桿部、一凸緣部及一結合部，該頭部之截面係大於該夾持桿部之截面，該夾持桿部係用於被該夾具夾固，該結合部係用於可裝卸地結合至該刀桿，該凸緣部之截面係大於該結合部之截面；該識別晶片模組係設置於該頭部之一端且位於該中心軸上，該識別晶片模組係用於回應一讀取器所產生之讀取動作而無線傳輸具有一刀具資料之訊號供該讀取器接收。

上述之拉頭中，該頭部之一端係具有位於該中心軸上之一安裝槽，該識別晶片模組係容置於該安裝槽中。

上述之拉頭中，該刀具資料係包含刀具種類、刀具尺寸、製程圖面及加工參數的至少其中一者。

上述之拉頭中，該凸緣部上具有偶數個之扳手嚙合面，該等扳手嚙合面係位於該凸緣部上相對二側之切平面。

上述之拉頭中，該晶片識別模組係為無線射頻辨識標籤。

為達上述目的及其他目的，本創作另揭露一種刀具組，用於裝夾於工具機主軸上而被驅動轉動，該工具機主軸係具有一錐形孔及配置於該錐形孔中之一夾具，該刀具組包含一刀桿及上述之拉頭，該刀桿具有一配接部及一刀具夾固部，該配接部係具有錐形外周面以供容置於該工具機主軸之錐形孔中，該刀具夾固部係用於夾固一刀具；該拉頭係可裝卸地結合於該刀桿上鄰近該配接部之一端以供該夾具夾固，該中心軸係與轉動時之轉動軸重合。

本創作之拉頭及刀具組中，該晶片識別模組所儲存之刀具資料可包含對應安裝之刀具種類及刀具尺寸，所述刀具種類係例如鑽頭、銑刀、車刀、刨刀等刀具以及其材料，所述刀具尺寸係例如刃長、外徑、長度等，以供操作者確認刀具安裝正確，可減少加工前置作業中人工檢查刀具的時間及錯誤率，而有效地避免因刀具錯誤所造成的損失。

此外，本創作之拉頭及刀具組中，由於該識別晶片模組安裝於該頭部之一端並位於拉頭之中心軸及轉動時之轉動軸上，當該刀具組被驅動轉動時，該識別晶片模組係無離心力作用於其上，並且，該識別晶片模組係配置於該刀具組上最遠離刀具及工件之位置，故可減少該刀具切削工件所產生之高溫對該識別晶片模組的不利影響。

為充分瞭解本創作之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本創作做一詳細說明，說明如後：

本創作實施例之拉頭係為用於結合於刀桿之一端的構件，刀桿之另一端係供安裝例如銑刀、鑽刀、車刀、刨刀等用於切削之刀具，藉此組裝而成一刀具組，其係安裝於例如銑床、鑽床、車床等工具機上，工具機主軸夾持刀具組並驅動轉動，藉此對工件進行切削加工。

首先請參照圖1及圖2，本創作第一實施例之拉頭100，包含一本體110及一識別晶片模組120。

該本體110其沿一中心軸L依序具有一頭部111、一夾持桿部112、一凸緣部113及一結合部114，該頭部111之截面係大於該夾持桿部112之截面，該夾持桿部112係用於被工具機主軸之夾具夾固，該結合部114係用於可裝卸地結合至該刀桿200，該凸緣部113之截面係大於該結合部114之截面。

該識別晶片模組120係設置於該頭部111之一端且位於該中心軸L上，該識別晶片模組120係用於回應一讀取器30(圖6)所產生之讀取動作而無線傳輸具有一刀具資料之訊號供該讀取器30接收。

舉例而言，該晶片識別模組120係可例如為無線射頻辨識標籤，該無線射頻辨識標籤係具有儲存數據容量大、可擦寫儲存數據、可讀取距離大、耐污染、可識別高速運動物體、及可同時識別多個標籤等優點。於本實施例中，該刀具資料係可包含刀具種類、刀具尺寸、製程圖面及加工參數等至少其中一者。

較佳地是，該晶片識別模組120所儲存之刀具資料係包含對應安裝之刀具種類及刀具尺寸，所述刀具種類係例如鑽頭、銑刀、車刀、刨刀等刀具以及其材料，所述刀具尺寸係例如刃長、外徑、長度等，以供操作者確認刀具安裝正確，可減少加工前置作業中人工檢查刀具的時間及錯誤率，而有效地避免因刀具錯誤所造成的損失。

除此之外，該晶片識別模組120所處存之刀具資料還可包含對應安裝之刀具欲進行加工之製程圖面及加工參數，所述製程圖面係包含工具機主軸控制刀具移動進行加工之路徑，所述加工參數例如轉速、刀具角度、切削深度、材料移除量、工件材料種類、工件材料特性(硬度、強度、延性、韌性)等，以作為操作者刀具確認的輔助參考，另可藉由工具機之控制電腦獲取該等刀具資料後作為加工依據，而可增進數位控制工具機之應用。

此外，更進一步地，該晶片識別模組120係有利於全自動化產線之實現，即除了數位控制工具機於加工過程的自動化之外，係可整合刀具之選擇、安裝與更換等應用。

如圖2所示，該頭部111之一端係具有位於該中心軸L上之一安裝槽115，該識別晶片模組120係容置於該安裝槽115中。

本實施例中，該結合部114係具有外螺紋，此外，該凸緣部113上可具有偶數個之扳手嚙合面113A,113B，該等扳手嚙合面係位於該凸緣部113上相對二側之切平面，該等扳手嚙合面係供扳手之嚙合，藉以施力旋轉而進行該拉頭100之拆裝。

請參照圖3至5，本創作第二實施例之刀具組10係包含上述第一實施例之拉頭100及一刀桿200，該刀具組10用於裝夾於工具機主軸20上而被驅動轉動，該工具機主軸20係具有一錐形孔21及配置於該錐形孔21中之一夾具22。

該刀桿200具有一配接部210及一刀具夾固部220，該配接部210係具有錐形外周面以供容置於該工具機主軸20之錐形孔21中，該刀具夾固部220係用於夾固一刀具300，該拉頭100係可裝卸地結合於該刀桿200上鄰近該配接部210之一端以供該夾具22夾固，該中心軸L係與轉動時之轉動軸重合。其中，該刀桿200係可為符合國際標準(ISO)、美國標準(ANSI)、德國標準(DIN)或日本標準(BT)等所規範之外型。

如圖5所示，該刀具組10裝夾於該工具機主軸20上，該工具機主軸20具有底端開口之錐形孔21，該錐形孔21頂端係配置有該夾具22，該錐形孔21之錐度係對應於該刀桿200之配接部210的錐度。安裝該刀具組10時，係將該刀具組10推入至使該配接部20靠合於該錐形孔21之壁面，該夾具22即夾扣住該拉頭100。運作時，該工具機主軸20被驅動而帶動該刀具組10高速轉動，使該刀具300對工件進行加工。

於本創作實施例中，由於該識別晶片模組120安裝於該頭部111之一端並位於拉頭100之中心軸L及轉動時之轉動軸上，當該刀具組10被驅動轉動時，該識別晶片模組120係無離心力作用於其上，並且，該識別晶片模組120係配置於該刀具組10上最遠離刀具300及工件之位置，故可減少該刀具300切削工件所產生之高溫對該識別晶片模組120的不利影響。

請參照圖6，其係本創作實施例之刀具組10應用於加工製造流程的示意圖，如圖所示，複數個刀具組10係儲放於刀具儲放架50或刀庫中，於加工之前，將選定之刀具組10由該刀具儲放架50取出，透過該讀取器30對該刀具組10之拉頭100上的識別晶片模組120進行讀取，以該識別晶片模組120為無線射頻辨識標籤為例，該讀取器30係被操作而發出電磁波，該識別晶片模組120接收該電磁波而無線傳輸具有刀具資料之訊號，該讀取器30接收該具有刀具資料之訊號並傳送至電子設備40，並將刀具資料顯示於該電子設備40之螢幕，以供操作者確認該刀具組10之刀具300是否符合當前製程需要的規格，確認為正確之後，將該刀具組10裝夾於工具機主軸20上，進行後續之加工。於本實施例中，用於對該識別晶片模組120進行讀取的讀取器30係可為手持式或固定式，手持式之讀取器係可供操作者手持靠近該識別晶片模組120以進行讀取；固定式之讀取器係置於一定點而可創造範圍較大訊號區域，只要該識別晶片模組120進入該訊號區域即可被讀取，其中該固定式之讀取器係可外接天線使用。

此外，於全自動化產線之應用中，係可依據該具有刀具資料之訊號來控制後續製程之進行。例如，藉由一中央控制主機判斷刀具組10為正確後，係控制一機械手臂將正確之刀具組10裝夾於工具機主軸20上，或者，工具機係可依據刀具資料中之製程圖面及加工參數進行加工。

本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，而不應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇內。因此，本創作之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧刀具組
20‧‧‧工具機主軸
21‧‧‧錐形孔
22‧‧‧夾具
30‧‧‧讀取器
40‧‧‧電子設備
50‧‧‧刀具儲放架
100‧‧‧拉頭
110‧‧‧本體
111‧‧‧頭部
112‧‧‧夾持桿部
113‧‧‧凸緣部
113A,113B‧‧‧扳手嚙合面
114‧‧‧結合部
115‧‧‧安裝槽
120‧‧‧識別晶片模組
200‧‧‧刀桿
210‧‧‧配接部
220‧‧‧刀具夾固部
300‧‧‧刀具

[圖1]係本創作第一實施例之拉頭的立體示意圖。 [圖2]係本創作第一實施例之拉頭的側面示意圖。 [圖3]係本創作第二實施例之刀具組的分解示意圖。 [圖4]係本創作第二實施例之刀具組的結合示意圖。 [圖5]係本創作第二實施例之刀具組裝夾於工具機主軸的示意圖。 [圖6]係本創作第二實施例之刀具組應用於加工製造流程的示意圖。

100‧‧‧拉頭

110‧‧‧本體

111‧‧‧頭部

112‧‧‧夾持桿部

113‧‧‧凸緣部

113A‧‧‧扳手嚙合面

114‧‧‧結合部

120‧‧‧識別晶片模組

Claims (6)

1. 一種具有刀具識別功能之拉頭，用於可裝卸地結合一刀桿之一端並供工具機主軸之夾具夾持，該拉頭包含： 一本體，其沿一中心軸依序具有一頭部、一夾持桿部、一凸緣部及一結合部，該頭部之截面係大於該夾持桿部之截面，該夾持桿部係用於被該夾具夾固，該結合部係用於可裝卸地結合至該刀桿，該凸緣部之截面係大於該結合部之截面；以及 一識別晶片模組，係設置於該頭部之一端且位於該中心軸上，該識別晶片模組係用於回應一讀取器所產生之讀取動作而無線傳輸具有一刀具資料之訊號供該讀取器接收。
2. 如請求項1所述之拉頭，其中該頭部之一端係具有位於該中心軸上之一安裝槽，該識別晶片模組係容置於該安裝槽中。
3. 如請求項1或2所述之拉頭，其中該刀具資料係包含刀具種類、刀具尺寸、製程圖面及加工參數的至少其中一者。
4. 如請求項3所述之拉頭，其中該凸緣部上具有偶數個之扳手嚙合面，該等扳手嚙合面係位於該凸緣部上相對二側之切平面。
5. 如請求項3所述之拉頭，其中該晶片識別模組係為無線射頻辨識標籤。
6. 一種刀具組，用於裝夾於工具機主軸上而被驅動轉動，該工具機主軸係具有一錐形孔及配置於該錐形孔中之一夾具，該刀具組包含： 一刀桿，具有一配接部及一刀具夾固部，該配接部係具有錐形外周面以供容置於該工具機主軸之錐形孔中，該刀具夾固部係用於夾固一刀具；及 一如請求項1至5中任一項所述之拉頭，係可裝卸地結合於該刀桿上鄰近該配接部之一端以供該夾具夾固，該中心軸係與轉動時之轉動軸重合。