TWM603402U - 可縮短換刀行程的工具機 - Google Patents

Abstract

一種可縮短換刀行程的工具機，包含一載台、一龍門、一加工座、一主軸、一刀庫，及複數刀具。該加工座可移動地設置於該龍門。該主軸包括一可相對於該加工座移動的主體，及一設置於該主體的加工刀座。 該刀庫設置於該加工座並包括複數呈環狀排列且可移動的預備刀座以及一換刀件。 定義該等預備刀座中最接近該載台的預備刀座為一置換刀座。該換刀件位於該置換刀座與該加工刀座之間且可轉動。該換刀件轉動會將安裝於該置換刀座與該加工刀座的刀具彼此調換。 本新型藉由該刀庫設置於該加工座有效縮短換刀行程並產生提升加工效率的效果。

Description

可縮短換刀行程的工具機

本新型是有關於一種工具機，特別是指一種可縮短換刀行程的工具機。

一種如台灣公開號數第201321123號專利所公開的高速龍門加工中心機，包含一機座、一可移動地設置於該機座的主軸、一固定於該機座的刀庫，及一設置於該主軸與該刀庫之間的換刀模組。運用此種設計，可以在該刀庫中儲存多個刀具並自動執行換刀作業，使得安裝在該主軸的刀具可以依加工需求更換，有助於提升加工效率。然而，此種設計的缺點在於：每當需要執行換刀作業時，必須先將該主軸復歸至原點，才能配合該刀庫共同執行換刀作業。換刀完畢後，還必須再次移動至所需的加工座標才能進行加工。總的來說，換刀作業相當繁複，容易造成加工效率不佳。

又，為了改善前述加工效率不佳的問題，一種如台灣公開號數第201934249號專利所公開的龍門加工機刀庫主軸整合裝置，包含一床台、一設置於該床台的移動套件組、一設置於該移動套件組而可移動且得以套接刀具的加工主軸，及一可樞擺至該加工主軸下方並置換刀具的盤式刀庫。由於該盤式刀庫是會隨著該加工主軸移動的，置換刀具時該加工主軸不用執行復歸至該盤式刀庫旁的動作。然而，該盤式刀庫樞擺至該加工主軸下方時，該加工主軸會受到該盤式刀庫阻礙而使得換刀過程較為繁複。具體來說，在換刀的過程中，需先讓該加工主軸上升至一定高度，該盤式刀庫才能樞擺至該加工主軸的下方以符合刀具的對位關係。又，該盤式刀庫是先以空的刀座取走原本套接在該加工主軸的刀具，再以另一刀座供給所欲更換的刀具。最終，該加工主軸還必須下降並推開該盤式刀庫，使得該盤式刀庫樞擺回原始位置，方可繼續執行加工。顯然地，該龍門加工機刀庫主軸整合裝置受該盤式刀庫的影響，換刀過程仍然相當繁複，仍舊存在加工效率不佳的問題。因此，如何同時節省主軸的移動行程且執行精簡的換刀動作遂成一項值得探討的議題。

因此，本新型的目的，即在提供一種提升加工效率的可縮短換刀行程的工具機。

於是，本新型可縮短換刀行程的工具機，包含一載台、一龍門、一加工座、一主軸、一刀庫，及複數刀具。

該龍門包括二分別設置在該載台的兩相反側且沿一加工軸向延伸的立柱件，及一連接於該等立柱件之間的橫樑件。該加工座設置於該橫樑件且可沿著該橫樑件移動。

定義一沿該加工軸向延伸的第一軸線。該主軸包括一設置於該加工座且可相對於該加工座沿該第一軸線移動的主體，及一沿該第一軸線設置於該主體鄰近於該載台的一端的加工刀座。

該刀庫包括一設置於該加工座且相鄰於該主軸的機體模組、複數設置於該機體模組並繞一第二軸線呈環狀排列的預備刀座，及一沿該加工軸向設置於該機體模組鄰近於該載台的一側的換刀件。該等預備刀座可相對於該機體模組繞該第二軸線移動。

定義該等預備刀座中最接近該載台的預備刀座為一置換刀座。該換刀件位於該置換刀座與該加工刀座之間，且可相對於該機體模組繞一沿該加工軸向延伸的第三軸線轉動。

其中一刀具安裝於該加工刀座，其餘刀具分別安裝於該等預備刀座。該刀庫的換刀件轉動會將安裝於該置換刀座與該加工刀座的刀具彼此調換。

本新型的功效在於：藉由該刀庫設置於該加工座，該刀庫會隨著該加工座移動，使得執行換刀作業時該加工座不必再移動，有效減少該加工座的移動行程並產生提升加工效率的效果。

參閱圖1、圖2與圖3，本新型可縮短換刀行程的工具機的一實施例，包含一載台1、一龍門2、一加工座3、一主軸4、一刀庫5，及複數刀具6。

參閱圖2、圖3與圖4，該龍門2包括二分別設置在該載台1的兩相反側且沿一加工軸向D1延伸的立柱件21，及一連接於該等立柱件21之間的橫樑件22。要說明的是，在本實施例中該加工軸向D1與重力的方向一致，但只是舉例而言，不應以此為限。

該加工座3設置於該橫樑件22且可沿著該橫樑件22移動。

定義一沿該加工軸向D1延伸的第一軸線L1。該主軸4包括一設置於該加工座3且可相對於該加工座3沿該第一軸線L1移動的主體41，及一沿該第一軸線L1設置於該主體41鄰近於該載台1的一端的加工刀座42。

該刀庫5包括一設置於該加工座3且相鄰於該主軸4的機體模組51、複數設置於該機體模組51並繞一第二軸線L2呈環狀排列的預備刀座52，及一沿該加工軸向D1設置於該機體模組51鄰近於該載台1的一側的換刀件53。該等預備刀座52可被該機體模組51驅動而相對於該機體模組51繞該第二軸線L2移動。要說明的是，在本實施例中該第二軸線L2垂直於該第一軸線L1，但只是舉例而言，不應以此為限。

定義該等預備刀座52中最接近該載台1的預備刀座52為一置換刀座521。該換刀件53位於該置換刀座521與該加工刀座42之間，且可被該機體模組51驅動而相對於該機體模組51繞一沿該加工軸向D1延伸的第三軸線L3轉動。

要特別說明的是，根據前述定義，該置換刀座521仍屬於該等預備刀座52的範疇內，但是增添了「最接近該載台1的」條件以針對特定的預備刀座52進行界定。

該換刀件53具有一中間段531，及二分別設置在該中間段531的兩相反端並用於扣抵該等刀具6的扣勾532。該第三軸線L3通過該中間段531。

本實施例中只包含兩個刀具6，但只是舉例而言，不應以此為限。該等刀具6的數目也可以是三個以上。在本實施例中，其中一刀具6安裝於該加工刀座42，另一刀具6則安裝於該置換刀座521。在其他的變化例中，其餘刀具6應分別安裝於該等預備刀座52。

在本實施例中，除了該置換刀座521以外的該等預備刀座52是沿著該第二軸線L2的延伸方向延伸而可供該等刀具6沿著該第二軸線L2的延伸方向安裝。當其中一預備刀座52繞該第二軸線L2移動而接近該載台1時，該預備刀座52會被驅動而帶動所安裝的刀具6朝該載台1的方向翻轉並成為該置換刀座521。如此一來，該置換刀座521便會沿著該加工軸向D1延伸，並使得所安裝的刀具6位於鄰近該載台1的一側。

使用本實施例執行換刀作業時，該換刀件53會相對於該機體模組51轉動並可沿該第三軸線L3移動，從而依序在一預設位置、一扣刀位置、一拔刀位置，及一回插位置之間移動。

該換刀件53在該預設位置時，該等扣勾532不會扣抵於該等刀具6(如圖4所示)。接著，該換刀件53繞該第三軸線L3轉動而移動至該扣刀位置時，該等扣勾532分別扣抵於安裝在該置換刀座521的刀具6以及安裝在該加工刀座42的刀具6 (如圖5所示)。然後，該換刀件53會沿著該第三軸線L3朝該載台1的方向移動並抵達該拔刀位置，使得安裝在該置換刀座521的刀具6以及安裝在該加工刀座42的刀具6被取下(如圖6所示)。接著，該換刀件53會繼續繞該第三軸線L3轉動從而將安裝於該置換刀座521的刀具6與安裝於該加工刀座42的刀具6彼此調換。調換以後，該換刀件53會沿著該第三軸線L3朝該機體模組51的方向移動並抵達一回插位置，使得被取下的刀具6重新安裝於該置換刀座521與該加工刀座42。最終，該換刀件53會復歸至該預設位置從而完成換刀作業。需要特別強調的是，該回插位置類似於該扣刀位置，但安裝於該置換刀座521的刀具6與該加工刀座42的刀具6是彼此調換過而有所不同的。

由於該等預備刀座52可被該機體模組51驅動而相對於該機體模組51繞該第二軸線L2移動且該換刀件53可執行前述的換刀作業，安裝於該等預備刀座52的刀具6皆可以由該刀庫5被調換至該主軸4。如此一來，便能依照需求自動切換適合的刀具6以進行加工，有效提升加工效率。此外，執行前述的換刀作業時，該加工座3不須進行移動。相較於先前技術，本實施例不須執行該加工座3的復歸，減少了該加工座3的移動行程，進而產生提升加工效率的效果。

又，由於該換刀件53具有二用於扣抵該等刀具6的扣勾532且該第三軸線L3通過該中間段531，該換刀件53可以同時取下安裝於該置換刀座521的刀具6以及安裝於該加工刀座42的刀具6，進一步提升了本實施例的加工效率。

此外，相較於先前技術，本實施例的刀庫5在換刀的過程中不需相對於該加工座3樞擺，只需要運用該等預備刀座52與該換刀件53即可，有效簡化換刀動作而能提升加工效率。

綜上所述，本新型可縮短換刀行程的工具機，由於該刀庫5設置於該加工座3，該刀庫5會隨著該加工座3移動，使得執行換刀作業時該加工座3不必再移動，有效縮短換刀行程並產生提升加工效率的效果，故確實能達成本新型的目的。

惟以上所述者，僅為本新型的實施例而已，當不能以此限定本新型實施的範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋的範圍內。

1:載台 2:龍門 21:立柱件 22:橫樑件 3:加工座 4:主軸 41:主體 42:加工刀座 5:刀庫 51:機體模組 52:預備刀座 521:置換刀座 53:換刀件 531:中間段 532:扣勾 6:刀具 D1:加工軸向 L1:第一軸線 L2:第二軸線 L3:第三軸線

本新型的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本新型可縮短換刀行程的工具機的一實施例的一立體圖； 圖2是該實施例的一前視圖； 圖3是該實施例的一左側視圖； 圖4是沿圖2中之線Ⅳ-Ⅳ所得到的一仰剖視圖，顯示一換刀件在一預設位置； 圖5是類似於圖4的視圖，顯示該換刀件在一扣刀位置； 圖6是類似於圖2的視圖，顯示該換刀件在一拔刀位置。

1:載台

2:龍門

21:立柱件

22:橫樑件

3:加工座

4:主軸

5:刀庫

6:刀具

D1:加工軸向

L1:第一軸線

L2:第二軸線

Claims (4)

1. 一種可縮短換刀行程的工具機，包含一載台、一龍門、一加工座、一主軸，及複數刀具，該龍門包括二分別設置在該載台的兩相反側且沿一加工軸向延伸的立柱件，及一連接於該等立柱件之間的橫樑件，該加工座設置於該橫樑件且可沿著該橫樑件移動，該可縮短換刀行程的工具機的特徵在於： 定義一沿該加工軸向延伸的第一軸線，該主軸包括一設置於該加工座且可相對於該加工座沿該第一軸線移動的主體，及一沿該第一軸線設置於該主體鄰近於該載台的一端的加工刀座； 該刀庫，包括一設置於該加工座且相鄰於該主軸的機體模組、複數設置於該機體模組並繞一第二軸線呈環狀排列的預備刀座，及一沿該加工軸向設置於該機體模組鄰近於該載台的一側的換刀件，該等預備刀座可相對於該機體模組繞該第二軸線移動，定義該等預備刀座中最接近該載台的預備刀座為一置換刀座，該換刀件位於該置換刀座與該加工刀座之間，且可相對於該機體模組繞一沿該加工軸向延伸的第三軸線轉動； 其中一刀具安裝於該加工刀座，其餘刀具分別安裝於該等預備刀座，該刀庫的換刀件轉動會將安裝於該置換刀座與該加工刀座的刀具彼此調換。
2. 如請求項1所述的可縮短換刀行程的工具機，其特徵在於：該加工軸向與重力的方向一致，該第二軸線垂直於該第一軸線。
3. 如請求項1所述的可縮短換刀行程的工具機，其特徵在於：該刀庫的換刀件具有一中間段，及二分別設置在該中間段的兩相反端並用於扣抵該等刀具的扣勾，該第三軸線通過該中間段。
4. 如請求項1所述的可縮短換刀行程的工具機，其特徵在於：除了該置換刀座以外的該等預備刀座是沿著該第二軸線的延伸方向延伸而可供該等刀具沿著該第二軸線的延伸方向安裝，當其中一預備刀座繞該第二軸線移動而接近該載台時該預備刀座會被驅動而帶動所安裝的刀具朝該載台的方向翻轉並成為該置換刀座，該置換刀座會沿著該加工軸向延伸使得所安裝的刀具位於鄰近該載台的一側。

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