TWM619042U - 自動切割設備 - Google Patents

Abstract

一種自動切割設備，適用於切割一工件，並包含一機台單元、一輸送單元，及一加工單元。該機台單元包括一基座。該加工單元包括一設置於該基座上方的切割件、一用於偵測該工件之位置而產生一控制訊號的感測件，及一用以驅動該切割件沿該輸送方向來回移動的動力件。將該切割件、該感測件與該動力件整合於該基座上，且利用該動力件能根據該控制訊號於一第一狀態與一第二狀態間變化的同時，該動力件能於一第一速度與一第二速度之間切換，進而帶動該切割件以適當的速度進行切割作業，因而能達到因應運作狀態自動變速的目的。

Description

自動切割設備

本新型是有關於一種加工裝置，特別是指一種自動切割設備。

參閱圖1，提供一種現有克服傳統手動切割的切割機9，適用於切割一樣品8，該切割機9包含一圍繞界定出一入料口911的機體91、一設置於該機體91上且適用於放置該樣品8的載台92、一可滑動地設置於該載台92上且適用於的夾具93，及一設置該載台92上的切削單元94。該切削單元94包括一設置於該載台92且可沿一切割方向相對該載台92往復移動的移動件941、一架設於該移動件941且可沿該切割方向相對該載台92往復移動的刀具942，及一連接該刀具942且可控制該刀具942相對該載台92縱向移動的調整件943。

使用時，操作者需先以手部拿取該樣品8自該入料口911放置於該載台92上，接著利用該夾具93將該樣品8固定在該載台92上的設定位置，之後控制該調整件943縱向移動來調整該刀具942的縱向位置以對位該樣品8，最後操作者控制該移動件941沿該切割方向朝該樣品8移動，並進行切割作業。

雖然，藉著該切割機9藉著該夾具93配合該切削單元94的機構設計，讓操作者在進行切割作業時能有輔助定位的機制，以避免切割後的該樣品8有切割面不平整或尺寸大小偏差的情況發生，但在操作者控制該切割機91而進行切割該樣品8時，需要手動控制該移動件941帶動該刀具942的移動速度，以確保該刀具942在切割該樣品8時，減少該刀具942或該樣品8毀損的情形。

然而，在控制該刀具942的移動速度時，需要操作者一邊用手部控制該移動件941，且還要一邊用肉眼觀察該刀具942的移動速度，不僅操作上極為不方便，且由人為觀察與控制移動速度的方式仍易產生誤差，並導致該刀具942與該樣品8的損壞，所以上述的切割機91仍有待改善。

因此，本新型之目的，即在提供一種具有自動變速功能的自動切割設備。

於是，本新型自動切割設備，適用於切割一工件，並包含一機台單元、一連接於該機台單元的輸送單元，及一連接該機台單元的加工單元。

該機台單元包括一基座、一連接該基座且圍繞界定出一開口的殼體、一設置在該基座上且位於遠離該開口與該工件之一側的第一觸動件，及一位於該第一觸動件相反側的第二觸動件。

該輸送單元包括一可沿一輸送方向相對該基座移動且適用於放置該工件的進料機構，及一設置於該進料機構上且適用於頂抵該工件的對位機構。

該加工單元包括一設置於該基座上方且位於遠離該開口之一側的切割件、一設置於該切割件且適用於偵測該工件之位置而產生一控制訊號的感測件，及一用以驅動該切割件沿該輸送方向來回移動，且能根據該控制訊號於一第一狀態與一第二狀態間變化的動力件。

當該動力件於該第一狀態時，該動力件相對鄰近於該第一觸動件，並以一第一速度帶動該切割件沿該輸送方向朝該工件移動，當該動力件於該第二狀態時，該動力件相對鄰近於該第二觸動件，並以一第二速度帶動該切割件沿該輸送方向切割該工件，且該第二速度小於該第一速度。

本新型之功效在於：利用該動力件與該感測件的整合式的設計，讓該動力件可以接收該感測件所提供的該控制訊號，而自動於該第一狀態與該第二狀態之間變化，且該動力件的該第一速度與該第二速度也會相對應於該第一狀態與該第二狀態變換，因而能因應切割的狀態切換為適當的速度，達到自動變換該動力件之移動速度的目的。

參閱圖2、3，為本新型自動切割設備的一實施例，用於切割一工件71，並包含一機台單元1、一連接於該機台單元1的輸送單元2、一連接該機台單元1且位置對應該輸送單元2的加工單元3，及一連動該機台單元1、該輸送單元2與該加工單元3的控制單元4。在該實施例中，該工件71較佳是以呈磚形的耐火材為例而說明，但實際應用時並不以切割耐火材為限。

該機台單元1包括一基座11、一連接該基座11且圍繞界定出一開口1211的殼體12、一安裝於該殼體12且可開啟地封閉該開口1211的門板13、一設置在該基座11上且位於遠離該開口1211與該工件71之一側的第一觸動件14、一位於該第一觸動件14相反側的第二觸動件15、二分別設置於該殼體12相反兩側的擋板16、一用以驅動該門板13開啟或關閉該開口1211的第一馬達17、一設置於該殼體12且用以偵測該門板13之作動的第一感知器18，及二設置於該殼體12上，且分別用以偵測該等擋板16之作動第二感知器19(因視圖方向，僅繪示出一個)。由於該加工單元3在對該工件71進行切割作業時會產生噪音問題，藉著該殼體12與該門板13皆是由隔音材料所製成，且當門板13封閉該殼體12之開口1211而形成一密閉的作業空間，可以有效改善於施工過程中所產生的噪音問題。

該殼體12具有一圍繞該開口1211的第一端面121、一位於該第一端面121相反側的第二端面122，及二分別連接該第一端面121與該第二端面122的第三端面123，每一第三端面123圍繞界定出一維修口1231(因視角關係，於圖示只繪示出一個)。該等擋板16是分別設置於該等第三端面123上，而該等維修口1231的設置主要是方便於操作者對該加工單元3與該輸送單元2進行故障排除，且每一擋板16可開啟地封閉該每一維修口1231。

要補充說明的是，當該門板13或該等擋板16受控制而開啟時，該第一感知器18負責感測該門板13之位置，而該等第二感知器19則分別負責感測該等擋板16之位置，因而會產生相對應的動作資訊並回傳至該控制單元4，若該門板13或該等擋板16位於開啟位置時，則該控制單元4會停止該加工單元3的運作，以避免當操作者在進行維修作業或放置該工件71的同時，發生該加工單元3因機械特性故障而還在作動的風險，可以減少操作者之手部發生捲夾或割傷的風險，而提高操作者作業上的安全性。

於該實施例中，該第一觸動件14與該第二觸動件15具體而言可以是一種極限開關，也藉此當作預先設置好的位置參考點，只要透過開關元件的觸發，即可控制該加工單元3在該輸送方向D1上來回移動的位置。此外，只要是機械傳動的技術中可以量測或輸出該加工單元3的移動位置的元件，皆能選用為該第一觸動件14與該第二觸動件15而應用於本實施例上，並不以選用極限開關為限。

如圖3所示，該控制單元4包括一設置於該基座11且儲存一預設程式的中控模組41，該中控模組41具有二個設置於該殼體12的操作介面411。在本實施例中，該中控模組41是一種可程式的邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，並配合設置於該殼體12之該第一端面121，且是排列於該開口1211之周圍的該等操作介面411來進行作業。該等操作介面411是由數個按鈕開關所組成，每一個按鈕開關對應不同的功能指令以便於操作者運用；例如:啟動開關、緊急中止開關，夾具開關…等。

參閱圖4、5、6，該輸送單元2包括可沿該輸送方向D1相對該基座11移動且適用於放置該工件71的進料機構21，及一設置於該進料機構21上且適用於頂抵該工件71的對位機構22。該進料機構21具有二沿該輸送方向D1相平行間隔設置於該基座11的第一滑軌213、一可滑移地設置於該等第一滑軌213的底座211、二沿該輸送方向D1相平行間隔設置於該底座211的第二滑軌214、一可滑移地設置於該等第二滑軌214的移動座212、一驅動該底座211於該等第一滑軌213上沿該輸送方向D1相對該基座11移動的第二馬達215、一驅動該移動座212於該等第二滑軌214上沿該輸送方向D1相對該底座211移動的第三馬達216、一連動該第二馬達215且用以偵測該底座211位置的第三感知器217，及一連動該第三馬達216且用以偵測該移動座212位置的第四感知器218。

先行定義一垂直該輸送方向D1的上下方向D2，該移動座212具有一沿該輸送方向D1延伸的底壁2121、一自該底壁2121沿該上下方向D2延伸且適用於供該工件71貼靠的第一側壁2122、一位於該第一側壁2122相反側的第二側壁2123，及一沿該輸送方向D1自該第二側壁2123經過該底壁2121，而延伸至該第一側壁2122，並與該加工單元3的位置相對應的刀槽2124，該刀槽2124界定出一沿該輸送方向D1延伸的切割路徑。

如圖5、6所分別繪示，該底座211與該移動座212受驅動可於一設定位置與一待切位置間移動，於如圖5所呈現的該設定位置時，該底座211與該移動座212位於該開口1211相對遠離於該加工單元3之一側，於如圖6所呈現的該待切位置時，該底座211與該移動座212位於該開口1211與該加工單元3之間。藉著該底座211與該移動座212可以於該設定位置與該待切位置之間變換，讓操作者要放置該工件71時，不用如前述習知需要將身體或手部自該入料口911(繪示於圖1)伸入該機體91(繪示於圖1)內進行操作，即可避免當該加工單元3(繪示於圖4)發生故障而誤傷操作者的問題產生。

參閱圖7、8並配合圖4，該對位機構22具有一設置於該第一側壁2122且可抵推調整該工件71之位置的定位柱222、二相間隔設置於該第二側壁2123，且可被操作地沿該輸送方向D1靠近該第一側壁2122，並配合該第一側壁2122共同抵靠該工件71的夾持臂221，每一夾持臂221沿該上下方向D2投影置該底壁2121形成一投影區域Z，該等投影區域Z分別位於該刀槽2124相反兩側，該等夾持臂221相間隔的設計方式，主要是為了避免該加工單元3沿該刀槽2124的切割路徑來回移動時，去撞到該等夾持臂221而發生該加工單元3或該等夾持臂221損壞的情形發生。於該實施例中，該定位柱222是由鋼材所製成，並以螺絲鎖付的型態固定於該第一側壁2122上，且該定位柱222具有一標示面2221，該標示面2221刻畫有一尺規刻度，藉由該尺規刻度可以即時得知所欲切割之工件71的尺寸大小。

於實際實施時，操作者先進行設定該工件71所欲切割的尺寸大小，操作者鬆開螺絲並按照該工件71所需要切割的大小，來將該定位柱222的位置依照該標示面2221之尺規刻度，調整至相對應該工件71尺寸大小的位置，並鎖緊螺絲以固定該定位柱222，接著控制該等夾持臂221沿該輸送方向D1移動，且配合該第一側壁2122而夾持該工件71。如此一來，操作者只要於第一次作業時，將該定位柱222的位置設定好即可，不用於每一次更換尚未加工過的該工件71時，就要重新調整一次位置，可以提高加工效率。

參閱圖9並配合圖4，該加工單元3包括一設置於該基座11上方且位於遠離該開口1211之一側的切割件31、一設置於該切割件31且適用於偵測該工件71之位置而產生一控制訊號的感測件32，及一用以驅動該切割件31沿該輸送方向D1來回移動，且能根據該控制訊號於一第一狀態與一第二狀態間變化的動力件33。

該切割件31具有一適用於切割該工件71的圓鋸刀311、一罩覆該圓鋸刀311且供該感測件32設置的防護罩312，及一用以帶動該圓鋸刀311以自身軸心轉動的轉動部313。於該實施例中，該轉動部313是一種轉軸，可帶動該圓鋸刀311一併轉動，且該圓鋸刀311的位置相對應於該刀槽2124。該防護罩312則能避免操作者於故障維修時，手部會碰觸到該圓鋸刀311而有被割傷的情形發生。該感測件32是一種反射式的光感測器，主要是藉由檢測該工件71反射的光線，來確認該工件71的位置，而將所產生的該控制訊號傳送給該動力件33。

該動力件33具有二沿該輸送方向D1相間隔設置於該基座11上的第三滑軌331(因視角關係只繪示出一個)、一用以推動該切割件31於該等第三滑軌331上相對該基座11移動的導螺桿332，及一用以帶動該導螺桿332的第四馬達333。於該實際實施時，該導螺桿332是一種滾珠螺桿，該第四馬達333採用變頻驅動馬達，該滾珠螺桿之一端與該第四馬達333之一端分別設有皮帶輪，且採用皮帶連接該等皮帶輪。

參閱圖10、11並配合圖3，於進行加工作業時，該移動座212與該底座211位於如圖10所示的該設定位置，操作者先將該工件71放置於該移動座212且貼靠於該第一側壁2122，利用該定位柱222與該等夾持臂221(因視角關係只繪示出一個)，將該工件71調整定位到所欲切割的大小之位置後，操作者按下啟動開關，該移動座212與該底座211自該設定位置沿該輸送方向D1移動至如圖11所示的該待切位置，且如圖3所示該門板13會封閉該開口1211。

此時，該動力件33處於該第一狀態時，且該動力件33相對鄰近於該第一觸動件14，並以一第一速度帶動該切割件31該切割路徑朝該工件71移動，當該感測件32偵測到該工件71之位置時會產生該控制訊號並傳送至該動力件33，該動力件33接收該控制訊號後，會於該第一狀態切換至該第二狀態，並以一第二速度帶動該切割件31沿該刀槽2124之該切割路徑切割該工件71，且該第二速度小於該第一速度。要補充說明的是，以速度較慢的第二速度切割該工件71是為了避免該圓鋸刀311與該工件71之間的摩擦力過大，而於作業過程中該圓鋸刀311與該工件71出現毀損的情形，以速度較快的該第一速度移動是為了縮短移動行程的時間，而提高作業效率。

參閱圖12並配合圖3，切割完畢後，該動力件33會觸靠到該第二觸動件15，而自該第二狀態切換至該第一狀態，並以該第一速度沿該刀槽2124之該切割路徑朝該第一觸動件14移動，當該動力件33觸靠到該第一觸動件14時，該控制單元4會停止該加工單元3作動，該門板13會開啟且該底座211與該移動座212會自該待切位置移動至該設定位置，此時操作者即可拿取切割完成的該工件71，完成完整的切割作業流程。

綜上所述，本新型之自動切割設備，利用該感測件32與該動力件33的整合設計，使該動力件33可以在不同的兩種狀態下，自動切換所相對應該第一速度與該第二速度，不但能減少該切割件31與該工件71的損壞率，也能提高操作者的加工效率。此外，該移動座212與該底座211於兩個不同位置滑動的設計，讓操作者之手部於拿取或設置該工件71時，可以遠離該切割件31而減少工安問題的發生。因此，確實能達成本新型之目的。

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

1:機台單元 11:基座 12:殼體 121:第一端面 1211:開口 122:第二端面 123:第三端面 1231:維修口 13:門板 14:第一觸動件 15:第二觸動件 16:擋板 17:第一馬達 18:第一感知器 19:第二感知器 2:輸送單元 21:進料機構 211:底座 212:移動座 2121:底壁 2122:第一側壁 2123:第二側壁 2124:刀槽 213:第一滑軌 214:第二滑軌 215:第二馬達 216:第三馬達 217:第三感知器 218:第四感知器 22:對位機構 221:夾持臂 222:定位柱 2221:標示面 3:加工單元 31:切割件 311:圓鋸刀 312:防護罩 313:轉動部 32:感測件 33:動力件 331:第三滑軌 332:導螺桿 333:第四馬達 4:控制單元 41:中控模組 411:操作介面 D1:輸送方向 D2:上下方向 Z:投影區域 71:工件 91:機體 911:入料口

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明一種現有的切割機； 圖2是一立體圖，說明本新型自動切割設備的一實施例； 圖3是一側視圖，說明該實施例之一機台單元與一控制單元的各元件的相對關係； 圖4是一局部放大的立體圖，說明該實施例之一輸送單元的一進料機構與一對位機構的連接關係； 圖5是一俯視圖，說明該實施例之該進料機構的一底座與一移動座位於一設定位置； 圖6是一俯視圖，說明該實施例之該底座與該移動座移動至一待切位置； 圖7是一俯視圖，說明該實施例之該對位機構的二夾持臂夾持一工件的情形； 圖8是一局部示意圖，說明該實施例之一操作者利用該對位機構的一定位柱來調整該工件之位置的方式； 圖9是一示意圖，說明該實施例之一加工單元的態樣； 圖10是一示意圖，說明該實施例之該底座與該移動座於該設定位置時，該動力件處於一第一狀態； 圖11是一示意圖，說明該實施例之該動力件接收該感測件的一控制訊號，而自該第一狀態切換至該第二狀態；及 圖12是一示意圖，說明該實施例之該動力件觸發該第一觸動件而朝該第二觸動件移動的態樣。

1:機台單元

11:基座

12:殼體

121:第一端面

1211:開口

122:第二端面

123:第三端面

1231:維修口

13:門板

14:第一觸動件

15:第二觸動件

16:擋板

17:第一馬達

19:第二感知器

2:輸送單元

3:加工單元

4:控制單元

D1:輸送方向

71:工件

Claims (11)

1. 一種自動切割設備，適用於切割一工件，並包含：一機台單元，包括一基座、一連接該基座且圍繞界定出一開口的殼體、一設置在該基座上且位於遠離該開口與該工件之一側的第一觸動件，及一位於該第一觸動件相反側的第二觸動件；一輸送單元，連接該機台單元，並包括一可沿一輸送方向相對該基座移動且適用於放置該工件的進料機構，及一設置於該進料機構上且適用於頂抵該工件的對位機構；及一加工單元，連接該機台單元，並包括一設置於該基座上方且位於遠離該開口之一側的切割件、一設置於該切割件且適用於偵測該工件之位置而產生一控制訊號的感測件，及一用以驅動該切割件沿該輸送方向來回移動，且能根據該控制訊號於一第一狀態與一第二狀態間變化的動力件；當該動力件於該第一狀態時，該動力件相對鄰近於該第一觸動件，並以一第一速度帶動該切割件沿該輸送方向朝該工件移動，當該動力件於該第二狀態時，該動力件相對鄰近於該第二觸動件，並以一第二速度帶動該切割件沿該輸送方向切割該工件，且該第二速度小於該第一速度。
2. 如請求項1所述的自動切割設備，其中，該機台單元還包括一安裝於該殼體且可開啟地封閉該開口的門板、一用 以驅動該門板開啟或關閉該開口的第一馬達，及一設置於該殼體且用以偵測該門板之作動的第一感知器。
3. 如請求項1所述的自動切割設備，其中，該殼體具有一圍繞該開口的第一端面、一位於該第一端面相反側的第二端面，及二分別連接該第一端面與該第二端面的第三端面，每一第三端面圍繞界定出一維修口，該機台單元還包括二可分別開啟地封閉該等維修口的擋板，及二設置於該殼體上，且分別用以偵測該等擋板之作動的第二感知器。
4. 如請求項1所述的自動切割設備，其中，該進料機構具有二沿該輸送方向相平行間隔設置於該基座的第一滑軌、一可滑移地設置於該等第一滑軌的底座、一驅動該底座於該等第一滑軌上沿該輸送方向相對該基座移動的第二馬達，及一連動該第二馬達且用以偵測該底座位置的第三感知器。
5. 如請求項4所述的自動切割設備，其中，該進料機構還具有二沿該輸送方向相平行間隔設置於該底座的第二滑軌、一可滑移地設置於該該等第二滑軌的移動座、一驅動該移動座於該等第二滑軌上沿該輸送方向相對該底座移動的第三馬達，及一連動該第三馬達且用以偵測該移動座位置的第四感知器。
6. 如請求項5所述的自動切割設備，其中，定義一垂直該輸送方向的上下方向，該移動座具有一沿該輸送方向延伸的底壁、一自該底壁沿該上下方向延伸且適用於供該工 件貼靠的第一側壁、一位於該第一側壁相反側的第二側壁，及一沿該輸送方向自該第二側壁經過該底壁，而延伸至該第一側壁，並與該切割件的位置相對應的刀槽。
7. 如請求項6所述的自動切割設備，其中，該對位機構具有二相間隔設置於該第二側壁，且可被操作地沿該輸送方向靠近該第一側壁，並配合該第一側壁共同抵靠該工件的夾持臂，每一夾持臂沿該上下方向投影置該底壁形成一投影區域，該等投影區域分別位於該刀槽兩側。
8. 如請求項7所述的自動切割設備，其中，該對位機構還具有一設置於該第一側壁且可抵推調整該工件之位置的定位柱，該定位柱具有一標示面，該標示面刻畫有一尺規刻度。
9. 如請求項1所述的自動切割設備，其中，該切割件具有一適用於切割該工件的圓鋸刀、一罩覆該圓鋸刀且供該感測件設置的防護罩，及一用以帶動該圓鋸刀以自身軸心轉動的轉動部。
10. 如請求項1所述的自動切割設備，其中，該動力件具有二沿該輸送方向相間隔設置於該基座上的第三滑軌、一用以推動該切割件於該等第三滑軌上相對該基座移動的導螺桿，及一用以帶動該導螺桿的第四馬達。
11. 如請求項1所述的自動切割設備，其中，還包含一連動該機台單元、該輸送單元與該加工單元的控制單元，該控制單元包括一設置於該基座且儲存一預設程式的中控模組，該中控模組具有二設置於該殼體的操作介面。

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