TWM644227U

TWM644227U - 切削系統

Info

Publication number: TWM644227U
Application number: TW112203745U
Authority: TW
Inventors: 李明達
Original assignee: 凱泓機械股份有限公司
Priority date: 2023-04-20
Filing date: 2023-04-20
Publication date: 2023-07-21

Abstract

本創作有關一種切削系統，包含：一固定台，係用於夾持工件；以及一刀塔，係與該固定台相對應地設置，以可選擇地對該固定台上之工件進行加工，其中：該刀塔係可相對於該固定台移動，以靠近、或遠離該固定台；或該固定台係可相對於該刀塔移動，以靠近、或遠離該刀塔。

Description

切削系統

本創作有關一種加工系統，特別係指一種切削系統。

刀塔是一種用於加工工件的工具機，其種類主要包含：液壓刀塔，其係利用液壓缸、或液壓馬達來實現換刀之流程；電動刀塔，係一種電控的刀盤式刀塔，其對刃具進行夾緊、或放鬆時不需液壓、或空壓，因此具有相當之經濟效益；以及伺服刀塔，其係使用伺服馬達作為動力源，其驅動刀盤旋轉的動作快速，且定位精度高，具有優秀的加工效率。其中：傳統刀塔於運作過程中多係以一單一方向對工件之某一側進行加工，並於該側加工完畢後，再將工件進行翻轉，以進行其另一側之加工，其中可以理解地，傳統刀塔於進行機台、或工件調整時會大大地影響加工效率、或精度，並導致瑕疵率上升。有鑑於以上之問題，提供一種可不必移動工件即可對工件之多側進行加工之切削系統，實為時勢所需。

本創作所欲解決之問題在於：提供一種不需移動工件即可完成工件加工流程之切削系統。

為了達成上述之目的，本創作提供一種切削系統，包含：一固定台，係用於夾持工件；以及一刀塔，係與該固定台相對應地設置，以可選擇地對該固定台上之工件進行加工，其中：該刀塔係可相對於該固定台移動，以靠近、或遠離該固定台；或該固定台係可相對於該刀塔移動，以靠近、或遠離該刀塔。

更佳者，其中以該固定台之軸心為z軸、以穿過該刀塔之重心，並與z軸相垂直之延伸線為x軸、以及以分別與z軸以及x軸相垂直之軸為y軸，其中：該固定台係沿著x軸、y軸、或z軸之方向相對於該刀塔往復移動；或該刀塔係沿著x軸、y軸、或z軸之方向相對於該固定台往復移動。

更佳者，其中更包含一基板，係包含：一第一基板；以及一第二基板，係與該第一基板之一端連接，其中：該第一基板與該第二基板間係界定有一容置空間，且，該固定台係設置於該第一基板與該容置空間接觸之一側、以及該刀塔係設置於該第二基板與該容置空間接觸之一側。

更佳者，其中該刀塔包含:一基座；一轉動裝置，係可轉動地設置於該基座上，以可選擇地相對於該基座轉動；以及一切削刃具，係可轉動地設置於該轉動裝置相對於該基座的一側，並可選擇地相對於該轉動裝置轉動，以對該固定台上之工件進行加工，其中：該轉動裝置可連帶該切削刃具相對於該基座轉動。

更佳者，其中該基座包含:一第一平面，係與該固定台之中心軸垂直；以及一第二平面，係與該第一平面相鄰，其中：該第一平面與該第二平面間形成有一夾角θ1，且，60°≥θ1≥30°、以及該轉動裝置係設置於該第二平面上。

更佳者，其中該轉動裝置包含:一轉動盤，係可轉動地設置於該基座之該第二平面上；以及至少一夾持元件，係設置於該轉動盤相對於該基座之一側，其中：該夾持元件之軸心與該轉動盤之軸心形成一夾角θ2，且θ1+θ2=90°。

更佳者，其中：該切削刃具之數量為複數；以及各該切削刃具係相互間隔地設置於該轉動裝置上，其中：當該切削刃具之數量為n時，該兩兩相鄰之切削刃具的中心軸所形成的夾角為360°/n。

更佳者，其中該切削刃具為：麻花鑽、中心鑽、扁鑽、深孔鑽、銼孔鑽、鍃鑽、銑刀、銼刀、車刀、刨刀、鏜刀、鉸刀、拉刀、滾刀、插齒刀、剃齒刀、鋸片或帶鋸刀。

更佳者，其中該刀塔包含一第一刀塔、以及一第二刀塔，其中：以該第一刀塔之重心、以及該固定台之重心於一xy平面上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面與該固定台之中心軸垂直；以及以該第二刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L2，其中：L1與L2間形成一夾角α1、以及一夾角α2，且，α1+α2=360°。

更佳者，其中：α1=α2=180°。

更佳者，其中該刀塔沿一順時鐘方向依序包含一第一刀塔、一第二刀塔、以及一第三刀塔，其中：以該第一刀塔之重心、以及該固定台之重心於一xy平面上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面與該固定台之中心軸垂直；以該第二刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L2；以及以該第三刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L3，其中：L1與L2間形成一夾角α1、L2與L3間形成一夾角α2、以及L3與L1間形成一夾角α3，且，α1+α2+α3=360°。

更佳者，其中：α1=α2=α3=120°。

更佳者，其中該刀塔沿一順時鐘方向依序包含一第一刀塔、一第二刀塔、一第三刀塔、以及一第四刀塔，其中：以該第一刀塔之重心、以及該固定台之重心於一xy平面上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面與該固定台之中心軸垂直；以該第二刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L2；以該第三刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L3；以及以該第四刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L4，其中：L1與L2間形成一夾角α1、L2與L3間形成一夾角α2、L3與L4間形成一夾角α3、以及L4與L1間形成一夾角α4，且，α1+α2+α3+α4=360°。

更佳者，其中：α1=α2=α3=α4=90°。

本創作相對於先前技術之功效在於：傳統刀塔僅能以單一方向對工件之特定角度、以及範圍進行加工，當工件具有多方向之挖孔、或開槽之需求時，需要不斷調整工件相對於刀塔之位置，且，於每次位置調整完畢後，刀塔皆需要重新對工件進行對位，以避免與預期之加工效果產生偏差，然而，刀塔於多次進行對位與瞄準的過程中，難免會產生偏移或疏失，而使得工件之加工結構上產生瑕疵。而本創作之切削系統除了固定台可相對於刀塔進行移動外，也可控制刀塔相對於固定台移動，以控制刀塔上的切削刃具對固定台上的工件進行加工，其中：工件在加工的過程中不必進行人工拆卸、或重新定位；可透過數控的方式精密控制對工件切削的角度、深度、與範圍；以及可設置多台刀塔，以同時以多個角度對固定台上之工件進行加工，因此可以理解地，相較於傳統技術而言，本創作可以更有效率、以及更精密的方式進行工件之加工，並降低工件之瑕疵率。

為讓本創作上述及/或其他目的、功效、特徵更明顯易懂，下文特舉較佳實施方式，作詳細說明於下：

本創作提供一種切削系統，如圖1A至1C所示，包含：一固定台(1)，係用於夾持工件；以及一刀塔(2)，係與該固定台(1)相對應地設置，以可選擇地對該固定台(1)上之工件進行加工，其中：該刀塔(2)係可相對於該固定台(1)移動，以靠近、或遠離該固定台(1)；或該固定台(1)係可相對於該刀塔(2)移動，以靠近、或遠離該刀塔(2)。於一較佳實施例中，為了使該刀塔(2)可對該固定台(1)上之工件進行加工，其中以該固定台(1)之軸心為z軸、以穿過該刀塔(2)之重心，並與z軸相垂直之延伸線為x軸、以及以分別與z軸以及x軸相垂直之軸為y軸，其中：該固定台(1)係沿著x軸、y軸、或z軸之方向相對於該刀塔(2)往復移動；或該刀塔(2)係沿著x軸、y軸、或z軸之方向相對於該固定台(1)往復移動。其中可以理解地，該刀塔(2)亦可以該固定台(1)之軸心為旋轉軸，並相對於該固定台(1)進行轉動，以對工件進行環形、或弧形切削。於另一較佳實施例中，為了從多個方位對工件進行同步切削，如圖2所示，其中該刀塔(2)之數量為複數。具體而言，該刀塔之數量可為2座、3座、或4座，但不以此為限。

更佳者，為了控制刀塔(2)、以及固定台(1)之相對位置，以便於加工開始、或加工完畢後將刀塔(2)、以及固定台(1)進行復位，如圖3所示，其中更包含一基板(3)，係包含：一第一基板(4)；以及一第二基板(5)，係與該第一基板(4)之一端連接，其中：該第一基板(4)與該第二基板(5)間係界定有一容置空間(6)，且，該固定台(1)係設置於該第一基板(4)與該容置空間(6)接觸之一側、以及該刀塔(2)係設置於該第二基板(5)與該容置空間(6)接觸之一側。於一較佳實施例中，為了方便進行切削刃具(9)之替換，以滿足各種加工條件，如圖4所示，其中該刀塔(2)包含:一基座(7)；一轉動裝置(8)，係可轉動地設置於該基座(7)上，以可選擇地相對於該基座(7)轉動；以及一切削刃具(9)，係可轉動地設置於該轉動裝置(8)相對於該基座(7)的一側，並可選擇地相對於該轉動裝置(8)轉動，以對該固定台(1)上之工件進行加工，其中：該轉動裝置(8)可連帶該切削刃具(9)相對於該基座(7)轉動。

更佳者，為了保持切削刃具(9)的中心軸係與固定台(1)之中心軸相互垂直，以便於控制對工件加工之精密度，如圖4所示，其中該基座(7)包含:一第一平面(10)，係與該固定台(1)之中心軸垂直；以及一第二平面(11)，係與該第一平面(10)相鄰，其中：該第一平面(10)與該第二平面(11)間形成有一夾角θ1，且，60°≥θ1≥30°、以及該轉動裝置(8)係設置於該第二平面(11)上。於一較佳實施例中，其中該轉動裝置(8)包含:一轉動盤(12)，係可轉動地設置於該基座(7)之該第二平面(11)上；以及至少一夾持元件(13)，係設置於該轉動盤(12)相對於該基座(7)之一側，其中：該夾持元件(13)之軸心與該轉動盤(12)之軸心形成一夾角θ2，且θ1+θ2=90°。

更佳者，為了滿足多種切削需求、或可連續地對工件進行加工，其中：該切削刃具(9)之數量為複數；以及各該切削刃具(9)係相互間隔地設置於該轉動裝置(8)上，其中：當該切削刃具(9)之數量為n時，該兩兩相鄰之切削刃具(9)的中心軸所形成的夾角為360°/n。於一較佳實施例中，各該切削刃具(9)係以該轉動盤(12)之軸心為中心軸，並呈放射狀地設置於該夾持元件(13)中。於另一較佳實施例中，其中該切削刃具(9)為：麻花鑽、中心鑽、扁鑽、深孔鑽、銼孔鑽、鍃鑽、銑刀、銼刀、車刀、刨刀、鏜刀、鉸刀、拉刀、滾刀、插齒刀、剃齒刀、鋸片或帶鋸刀，但不以此為限。

以下說明切削系統設置有「兩座」刀塔(2)之實施態樣，如圖5所示，其中該刀塔(2)包含一第一刀塔(14)、以及一第二刀塔(15)，其中：以該第一刀塔(14)之重心、以及該固定台(1)之重心於一xy平面(18)上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面(18)與該固定台(1)之中心軸垂直；以及以該第二刀塔(15)之重心、以及該固定台(1)之重心於該xy平面(18)上的投影所形成的連線為L2，其中：L1與L2間形成一夾角α1、以及一夾角α2，且，α1+α2=360°。於一較佳實施例中，其中：α1=α2=180°，但不以此為限。

以下說明切削系統設置有「三座」刀塔(2)之實施態樣，如圖6所示，其中該刀塔(2)沿一順時鐘方向依序包含一第一刀塔(14)、一第二刀塔(15)、以及一第三刀塔(16)，其中：以該第一刀塔(14)之重心、以及該固定台(1)之重心於一xy平面(18)上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面(18)與該固定台(1)之中心軸垂直；以該第二刀塔(15)之重心、以及該固定台(1)之重心於該xy平面(18)上的投影所形成的連線為L2；以及以該第三刀塔(16)之重心、以及該固定台(1)之重心於該xy平面(18)上的投影所形成的連線為L3，其中：L1與L2間形成一夾角α1、L2與L3間形成一夾角α2、以及L3與L1間形成一夾角α3，且，α1+α2+α3=360°。於一較佳實施例中，其中：α1=α2=α3=120°，但不以此為限。

以下說明切削系統設置有「四座」刀塔(2)之實施態樣，如圖7所示，其中該刀塔(2)沿一順時鐘方向依序包含一第一刀塔(14)、一第二刀塔(15)、一第三刀塔(16)、以及一第四刀塔(17)，其中：以該第一刀塔(14)之重心、以及該固定台(1)之重心於一xy平面(18)上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面(18)與該固定台(1)之中心軸垂直；以該第二刀塔(15)之重心、以及該固定台(1)之重心於該xy平面(18)上的投影所形成的連線為L2；以該第三刀塔(16)之重心、以及該固定台(1)之重心於該xy平面(18)上的投影所形成的連線為L3；以及以該第四刀塔(17)之重心、以及該固定台(1)之重心於該xy平面(18)上的投影所形成的連線為L4，其中：L1與L2間形成一夾角α1、L2與L3間形成一夾角α2、L3與L4間形成一夾角α3、以及L4與L1間形成一夾角α4，且，α1+α2+α3+α4=360°。於一較佳實施例中，其中：α1=α2=α3=α4=90°，但不以此為限。

更佳者，為了避免切削刃具(9)沾附灰塵、氧化、或鏽蝕，而影響其對於工件之切削性能、或增加對其進行保養之成本，其中更包含一蓋體，係與該切削刃具(9)相對應地設置，並可拆卸地與該轉動裝置(8)連接，以可選擇地遮蓋該切削刃具(9)。於一較佳實施例中，為了同時裝設多款切削刃具(9)，其中：該夾持元件(13)之數量為複數，且，各該夾持元件(13)係以該轉動盤(12)之軸心為中心軸，並相互間隔地設置於該轉動盤(12)上。其中可以理解地，切削刃具(9)係與該夾持元件(13)相對應地設置，為了便於轉動盤(12)進行切削刃具(9)之轉換，其中：各該夾持元件(13)係等間隔地設置於該轉動盤(12)上。於另一較佳實施例中，為了使設置於夾持元件(13)上之每一切削刃具(9)更方便辨認，以於替換、或分類切削刃具(9)時能夠更加簡單迅速，其中：於每一夾持元件(13)上可設置有一標記，其中可以理解地，該標記之標號方式可為數字、英文、數學符號、幾何圖形、或非幾何圖形，但不以此為限。

本創作相對於先前技術之功效在於：傳統刀塔(2)僅能以單一方向對工件之特定角度、以及範圍進行加工，當工件具有多方向之挖孔、或開槽之需求時，需要不斷調整工件相對於刀塔(2)之位置，且，於每次位置調整完畢後，刀塔(2)皆需要重新對工件進行對位，以避免與預期之加工效果產生偏差，然而，刀塔(2)於多次進行對位與瞄準的過程中，難免會產生偏移或疏失，而使得工件之加工結構上產生瑕疵。而本創作之切削系統除了固定台(1)可相對於刀塔(2)進行移動外，也可控制刀塔(2)相對於固定台(1)移動，以控制刀塔(2)上的切削刃具(9)對固定台(1)上的工件進行加工，其中：工件在加工的過程中不必進行人工拆卸、或重新定位；可透過數控的方式精密控制對工件切削的角度、深度、與範圍；以及可設置多台刀塔(2)，以同時以多個角度對固定台(1)上之工件進行加工，因此可以理解地，相較於傳統技術而言，本創作可以更有效率、以及更精密的方式進行工件之加工，並降低工件之瑕疵率。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及新型說明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。另外本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本新型所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本新型之權利範圍。另外，說明書中提及的第一、第二等用語，僅用以表示元件的名稱，並非用來限制組件數量上的上限或下限。

1:固定台 2:刀塔 3:基板 4:第一基板 5:第二基板 6:容置空間 7:基座 8:轉動裝置 9:切削刃具 10:第一平面 11:第二平面 12:轉動盤 13:夾持元件 14:第一刀塔 15:第二刀塔 16:第三刀塔 17:第四刀塔 18:xy平面

圖1A至1C為一系列的平面圖，用以說明本創作切削系統之結構特徵；圖2為一平面圖，用以說明刀塔之數量為複數時之實施態樣；圖3為一立體圖，用以說明本創作切削系統之結構特徵；圖4為一平面圖，用以說明刀塔之結構特徵；圖5為一平面圖，用以說明刀塔數量為2時，各刀塔與固定台之相對關係；圖6為一平面圖，用以說明刀塔數量為3時，各刀塔與固定台之相對關係；圖7為一平面圖，用以說明刀塔數量為4時，各刀塔與固定台之相對關係。

1:固定台

2:刀塔

Claims

一種切削系統，包含：一固定台，係用於夾持工件；以及一刀塔，係與該固定台相對應地設置，以可選擇地對該固定台上之工件進行加工，其中：該刀塔係可相對於該固定台移動，以靠近、或遠離該固定台；或該固定台係可相對於該刀塔移動，以靠近、或遠離該刀塔。
如請求項1所述之切削系統，其中以該固定台之軸心為z軸、以穿過該刀塔之重心，並與z軸相垂直之延伸線為x軸、以及以分別與z軸以及x軸相垂直之軸為y軸，其中：該固定台係沿著x軸、y軸、或z軸之方向相對於該刀塔往復移動；或該刀塔係沿著x軸、y軸、或z軸之方向相對於該固定台往復移動。
如請求項1所述之切削系統，其中更包含一基板，係包含：一第一基板；以及一第二基板，係與該第一基板之一端連接，其中：該第一基板與該第二基板間係界定有一容置空間，且，該固定台係設置於該第一基板與該容置空間接觸之一側、以及該刀塔係設置於該第二基板與該容置空間接觸之一側。
如請求項1所述之切削系統，其中該刀塔包含: 一基座；一轉動裝置，係可轉動地設置於該基座上，以可選擇地相對於該基座轉動；以及一切削刃具，係可轉動地設置於該轉動裝置相對於該基座的一側，並可選擇地相對於該轉動裝置轉動，以對該固定台上之工件進行加工，其中：該轉動裝置可連帶該切削刃具相對於該基座轉動。
如請求項4所述之切削系統，其中該基座包含: 一第一平面，係與該固定台之中心軸垂直；以及一第二平面，係與該第一平面相鄰，其中：該第一平面與該第二平面間形成有一夾角θ1，且，60°≥θ1≥30°、以及該轉動裝置係設置於該第二平面上。
如請求項5所述之切削系統，其中該轉動裝置包含: 一轉動盤，係可轉動地設置於該基座之該第二平面上；以及至少一夾持元件，係設置於該轉動盤相對於該基座之一側，其中：該夾持元件之軸心與該轉動盤之軸心形成一夾角θ2，且θ1+θ2=90°。
如請求項4所述之切削系統，其中：該切削刃具之數量為複數；以及各該切削刃具係相互間隔地設置於該轉動裝置上，其中：當該切削刃具之數量為n時，該兩兩相鄰之切削刃具的中心軸所形成的夾角為360°/n。
如請求項4所述之切削系統，其中該切削刃具為：麻花鑽、中心鑽、扁鑽、深孔鑽、銼孔鑽、鍃鑽、銑刀、銼刀、車刀、刨刀、鏜刀、鉸刀、拉刀、滾刀、插齒刀、剃齒刀、鋸片或帶鋸刀。
如請求項1所述之切削系統，其中該刀塔包含一第一刀塔、以及一第二刀塔，其中：以該第一刀塔之重心、以及該固定台之重心於一xy平面上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面與該固定台之中心軸垂直；以及以該第二刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L2，其中：L1與L2間形成一夾角α1、以及一夾角α2，且，α1+α2=360°。
如請求項9所述之切削系統，其中：α1=α2=180°。
如請求項1所述之切削系統，其中該刀塔沿一順時鐘方向依序包含一第一刀塔、一第二刀塔、以及一第三刀塔，其中：以該第一刀塔之重心、以及該固定台之重心於一xy平面上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面與該固定台之中心軸垂直；以該第二刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L2；以及以該第三刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L3，其中：L1與L2間形成一夾角α1、L2與L3間形成一夾角α2、以及L3與L1間形成一夾角α3，且，α1+α2+α3=360°。
如請求項11所述之切削系統，其中：α1=α2=α3=120°。
如請求項1所述之切削系統，其中該刀塔沿一順時鐘方向依序包含一第一刀塔、一第二刀塔、一第三刀塔、以及一第四刀塔，其中：以該第一刀塔之重心、以及該固定台之重心於一xy平面上的投影所形成的連線為L1，其中：該xy平面與該固定台之中心軸垂直；以該第二刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L2；以該第三刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L3；以及以該第四刀塔之重心、以及該固定台之重心於該xy平面上的投影所形成的連線為L4，其中：L1與L2間形成一夾角α1、L2與L3間形成一夾角α2、L3與L4間形成一夾角α3、以及L4與L1間形成一夾角α4，且，α1+α2+α3+α4=360°。
如請求項13所述之切削系統，其中：α1=α2=α3=α4=90°。