TWI458575B - Combined magazine, tool set and its assembly method - Google Patents

Description

組合式刀庫、刀套單元及其組裝方法

本發明係涉及一種切削中心機之刀庫，尤其是一種組合式刀庫、刀套單元及其組裝方法。

一般的切削中心機為了因應各種不同的加工情況係設置有自動刀具交換裝置，並於自動刀具交換裝置內設置有可裝置各種不同刀具的刀庫裝置，如圖9及圖10中所示，其係為一習用的刀庫裝置80，該刀庫裝置80係包括有一刀庫本體81，並於該刀庫本體81設置有一以金屬鑄造成形且呈環狀的刀庫盤82、複數個沿著該刀庫盤82之內圓周呈環繞設置的刀套單元83及設置於該刀庫盤82的外周緣且呈弧形之兩滑軌84，該刀庫盤82係於中心開設有一轉軸孔821，該刀庫盤82係以該轉軸孔821設置於該刀庫本體81之一轉軸811上，並可藉由該轉軸811轉動而帶動該刀庫盤82整體旋轉，各刀套單元83係以金屬製並係以螺鎖方式結合於該刀庫盤82上，且各刀套單元83係靠置於該兩滑軌84並呈相對滑動，各刀套單元83係能夠結合各種不同之刀具，並配合該刀庫盤82之轉動進行換刀動作。

習用的刀庫裝置80在實務應用上係具有下列的問題存在：

1、習用的該刀庫盤82係之架構複雜且零件繁多，加工困難且加工精度要求較高，需要經由精密加工機具進行加工，生產加工成本較高，成品造價居高不下。

2、為了支撐體積龐大及形體笨重的該刀庫盤82，需要 於該刀庫本體81配置結構粗壯的支架，額外增加不必要的成本。

3、各刀套單元83組裝於該刀庫盤82的程序繁複且耗時費力，且需要對應於各刀套單元83及該刀庫盤82上設置螺鎖零件及螺鎖部位，無論是在組裝上或在加工都會增加成本。

4.各刀套單元83係與該兩滑軌84以滑動方式產生迴轉動作，使各刀套單元83與該兩滑軌84之間造成磨擦而產生噪音及震動，也容易造成驅動該轉軸811之驅動馬達負荷增加。

基於上述的問題，實有改善加強之必要。

為了解決習用的刀庫裝置結構複雜、組裝加工困難、體積龐大且笨重，且容易造成噪音、產生震動及轉軸之驅動馬達負荷增加等問題，本發明的主要目的在於提供一種輕量化、易於組裝且不易產生噪音及震動，讓使用壽命能夠有效提升之組合式刀庫、刀套單元及其組裝方法。

本發明所運用的技術手段係在於提供一種組合式刀庫，包括：一刀庫盤，於該刀庫盤的中央位置係設置有一呈圓弧狀之內滑軌及設置於該內滑軌外圍的一外滑軌，並於該內、外滑軌之間形成一滑動槽，該內滑軌係於呈軸向的側面係結合有複數個與該內滑軌之輪廓相對應的壓板；複數個刀套單元，其係以工程塑膠製成，並係沿著該刀庫盤之圓周呈環繞並排設置，各刀套單元係於後側設有 一滾動件，各刀套單元係以各刀套單元之滾動件設置於該刀庫盤之滑動槽內，並以該複數個壓板壓抵於各滾動件之外側，使各刀套單元可沿著該刀庫盤之滑動槽滑移迴轉，各刀套單元之間係以凹凸卡接方式互相對合定位，並以鎖接方式固定。

本發明所運用的技術手段係在於提供一種刀套單元，包括：一刀套座，其係以工程塑膠所製成之塊狀座體，該刀套座的前側下端則係於分別沿著相異的水平方向對應形成一凹部及一凸部，於該刀套座的後側呈現鏤空狀的輕量化結構，於該刀套座的後側下方係設置有一滾動件；一刀具套筒，其係以工程塑膠所製成的輕量化鏤空結構，並係樞設結合於該刀套座之後側上方，而呈可轉動之型態。

本發明所運用的技術手段係在於提供一種組合式刀庫的組裝方法，包括以下步驟：刀套單元組裝，將複數個以工程塑膠製成之刀套單元以兩兩並排的方式互相卡合對接，並以螺鎖方式將兩兩並排之刀套單元互相結合固定，並依序使該複數個刀套單元互相連接形成環繞設置的型態；治具定位，提供一具有複數個排列形成放射狀且具有特定角度之定位孔的組裝治具，使複數個刀套單元以後側之一滾動件分別對正於相對應的該定位孔，並使該刀套單元壓入並固定於該組裝治具以調整角度；刀庫盤組裝，使各刀套單元之滾動件卡合於一刀庫盤 之一滑動槽內，並以複數個壓板鎖固於一內滑軌並擋住該複數個刀套單元之滾動件的外側，使該複數個刀套單元之滾動件於該滑動槽滑動作動。

本發明所運用的技術手段係在於提供另一種組合式刀庫的組裝方法，包括以下步驟：治具定位，提供一具有複數個排列形成放射狀且具有特定角度之定位孔的組裝治具，使一以工程塑膠製成的刀套單元以後側之一滾動件對正於相對應的該定位孔，並使該刀套單元壓入並固定於該組裝治具以調整角度；刀套單元組裝，將複數個刀套單元以兩兩並排的方式互相卡合對接，並以螺鎖方式將兩兩並排之刀套單元互相結合固定，並重覆治具定位步驟，使該複數個刀套單元依序互相連接形成環繞設置的型態；刀庫盤組裝，使各刀套單元之滾動件卡合於一刀庫盤之一滑動槽內，並以複數個壓板鎖固於一內滑軌並擋住該複數個刀套單元之滾動件的外側，使該複數個刀套單元之滾動件於該滑動槽滑動作動。

本發明利用所提供的組合式刀庫、刀套單元及其組裝方法，可以獲得的功效增進包括：

1、本發明係採用以工程塑膠成型之複數個刀套單元及刀庫盤所組裝而成之組合式刀庫，大幅減少使用螺栓及彈簧銷等固鎖組件，不需經由精密機械加工，即可大幅降低材料及加工成本、組裝容易、維修輕鬆簡便。

2、藉由本發明以標準化、輕量化所設計之組合式刀庫可達到形體小、重量輕之目的，可採用較為輕薄之刀庫支 架來支撐組合式刀庫，來降低整體機器之成本及重量。

3、本發明係以各刀套單元以滾動件導引滾動方式迴轉，有別於習用之刀庫盤直接連動於轉軸帶動整體刀庫裝置迴轉的方式，各刀套單元之迴轉導引直徑以倍數放大，使各刀套單元運轉順暢、噪音降低且轉軸馬達負荷減輕，能夠有效地提升組合式刀庫的使用壽命。

4、本發明係採用環保節能化之設計，使一體成形且可回收之塑膠所製成的刀套單元易於定期維護回收，且大幅減少金屬組件之結構設計，更利於因應能源短缺之國際環境，產品具備優越之競爭力與節能特性。

為了能夠詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，更進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明係一種組合式刀庫、刀套單元及其組裝方法，請參閱圖1至圖8的較佳實施例。

如圖1至圖3所示，本發明之組合式刀庫係包括有一刀庫盤10及複數個刀套單元20，其中：如圖1及圖2所示，該刀庫盤10係以金屬鑄造一體成形之圓環形盤體，於該刀庫盤10的外周係沿軸向凸出並圍繞形成一圓弧狀之擋緣11，於該擋緣11的一端係形成一換刀口12，用於進行換刀動作，於該刀庫盤10的中央部位設置有呈圓弧狀之一內滑軌13及一設置於該內滑軌13外圍的外滑軌14，並於該內滑軌13及該外滑軌14之間形成凹陷狀的滑動槽15，該滑動槽15係用於使刀套單元進行滑移產生迴轉，於該 內、外滑軌13、14之缺口處係開設有一呈長方形之驅動孔16，用於連接驅動裝置以帶動刀套單元產生作動，於該內滑軌13呈軸向的側面係結合有複數個與該內滑軌13之輪廓相對應且呈圓弧狀的壓板17，用於固定壓合刀套單元；如圖2及圖3所示，該複數個刀套單元20係沿著該刀庫盤10之內圓周呈環繞並排設置，並且係能夠沿著該刀庫盤10之滑動槽15滑移迴轉，該複數個刀套單元20係以工程塑膠製成，並係包括有一刀套座21及一刀具套筒22；其中：如圖3所示，並以圖3之方位為基準定義方向，該刀套座21係以工程塑膠所製成，且呈上寬下窄的楔形之塊狀座體，該刀套座21之前側上端係形成凹陷狀的一抵靠槽211，用於設置刀具套筒，於該刀套座21的前側下端則係於分別沿著相異的水平方向對應形成一凹部212及一凸部213，該凹部212及該凸部213均係呈半圓柱狀，於該凸部213係開設有一穿孔2130，用於穿入螺栓及定位，於該刀套座21設有該凹部212的一側面係具有沿水平方向呈凸出狀的一靠接部214，於該靠接部214的前側係貫設有一對正於該凹部212的連接孔2140，該連接孔2140在靠近於前側係為內六角孔，靠近於後側為圓孔，如圖4所示，於該刀套座21的後側呈現鏤空狀的輕量化結構，於該刀套座21的後側上端的兩壁面係分別鎖接結合有兩固定片215，於該刀套座21設有該兩固定片215的下方係分別凹設有一相對應的樞軸槽216，於該刀套座21的後側下方係於該連接孔2140處螺鎖連接有一滾動件217，該滾動件217係為一連接柄2171的一端連接有一滾輪2172，於該連接柄2171係於外周設有螺紋，並於末端端面 上開設有一螺孔2173，該滾動件217係以該連接柄2171插設於該連接孔2140內並以一六角螺帽218進行固定，使該刀套座21係能夠藉由該滾動件217之滾輪2172於該滑動槽15內滑移而產生迴轉動作；如圖3及圖4所示，該刀具套筒22係以工程塑膠所製成的輕量化鏤空結構，該刀具套筒22係以一樞軸221樞設於該刀套座21之樞軸槽216內，並藉由該刀套座21之兩固定片215固定於該刀套座21，使該刀套座21係可樞轉地作動，並能夠對應置放於該刀套座21之抵靠槽211內，由於該刀具套筒22之結構與使用方式與習用技術大致雷同且非本發明之重點，故不多加贅述。

如圖5至圖7所示，其係本發明之組合式刀庫的組裝方式，包括有刀套單元組裝、治具定位、刀庫盤組裝等步驟：刀套單元組裝：該複數個刀套單元20係將兩兩並排之兩該刀套單元20以該凹部212及該凸部213互相卡制定位，並分別使兩該刀套單元20之連接孔2140與穿孔2130互相對正，並以一螺栓穿過相對應的該連接孔2140及該穿孔2130且鎖合於該滾動件217之螺孔2173，使兩該刀套單元20固定，接著依序使該複數個刀套單元20互相連接形成環繞設置的型態；治具定位：提供一組裝治具30，該組裝治具30係具有複數個排列形成放射狀且具有特定角度之定位孔31，將各刀套單元20之滾動件217分別對正於相對應的定位孔31，並使該刀套單元20壓入並固定於該組裝治具30，使各刀套單元20的角度能夠受到該組裝治具30的限定而較為精準，並可省去 針對單一刀套單元20一一校正角度之麻煩；刀庫盤組裝：如圖2所示，使各刀套單元20之滾動件217卡合於該刀庫盤10之滑動槽15內，使該複數個刀套單元20之滾動件217與該內、外滑軌13、14呈相對滑動，並以該複數個壓板17鎖固於該內滑軌13並擋住於該複數個刀套單元20之滾動件217，使各刀套單元20受到該複數個壓板17阻擋而不會脫離。

前述之治具定位步驟也係能夠於刀套單元組裝步驟之前，其係將一個刀套單元20之滾動件217對正壓合於該組裝治具30之定位孔31內，並依序將其他的刀套單元20組裝結合於固定在該組裝治具30的刀套單元20，並重覆治具定位步驟，使該複數個刀套單元20依序互相連接形成環繞設置的型態，其他的接續步驟則與前述相同。

本發明較佳的實施方式如圖2及圖8所示，該刀庫盤10係能夠組裝結合於一刀庫本體40，並以該刀庫本體40之一凸輪41穿出該刀庫盤10之驅動孔16，使該凸輪41能夠藉由驅動馬達帶動轉動，進而驅動該複數個刀套單元20於該滑動槽15內轉動，使該複數個刀套單元20將能夠利用設置於後側之滾動件滾動件217與該刀庫盤10之內、外滑軌13、14相對滑移而產生迴轉動作。

本發明係以工程塑膠製成之複數個刀套單元20所組裝而成的輕量化刀庫裝置，並且係以標準化、輕量化的目的將結構進行簡化，可大幅減少該刀庫盤10與該刀套單元20所需使用的組裝構件及加工，節省生產時間及降低製造成本，並且由於輕量化之設計，使各刀套單元20能夠直接於該刀庫盤 10上滑動迴轉，無需使用中心轉軸帶動整個該刀庫盤10作動，同時也能夠減少各刀套單元20與該刀庫盤10磨擦所產生的震動及噪音，也能夠提升使用壽命，相當地具有助益。

10‧‧‧刀庫盤

11‧‧‧擋緣

12‧‧‧換刀口

13‧‧‧內滑軌

14‧‧‧外滑軌

15‧‧‧滑動槽

16‧‧‧驅動孔

17‧‧‧壓板

20‧‧‧刀套單元

21‧‧‧刀套座

211‧‧‧抵靠槽

212‧‧‧凹部

213‧‧‧凸部

2130‧‧‧穿孔

214‧‧‧靠接部

2140‧‧‧連接孔

215‧‧‧固定片

216‧‧‧樞軸槽

217‧‧‧滾動件

2171‧‧‧連接柄

2172‧‧‧滾輪

2173‧‧‧螺孔

218‧‧‧六角螺帽

22‧‧‧刀具套筒

221‧‧‧樞軸

30‧‧‧組裝治具

31‧‧‧定位孔

40‧‧‧刀庫本體

41‧‧‧凸輪

80‧‧‧刀庫裝置

81‧‧‧刀庫本體

811‧‧‧轉軸

82‧‧‧刀庫盤

821‧‧‧轉軸孔

83‧‧‧刀套單元

84‧‧‧滑軌

圖1係本發明較佳實施例的外觀圖。

圖2係本發明較佳實施例的分解圖。

圖3係本發明之刀套單元的外觀圖。

圖4係本發明之刀套單元的另一視角之分解圖。

圖5係本發明之刀套單元結合組裝治具的組裝動作示意圖。

圖6係本發明之複數個刀套單元互相結合於組裝治具的組裝動作示意圖。

圖7係本發明較佳實施例的前視圖。

圖8係本發明之各刀套單元的迴轉動作示意圖。

圖9係習用之刀庫裝置的前視圖。

圖10係習用之刀庫裝置的迴轉動作示意圖。

10‧‧‧刀庫盤

11‧‧‧擋緣

12‧‧‧換刀口

13‧‧‧內滑軌

14‧‧‧外滑軌

15‧‧‧滑動槽

16‧‧‧驅動孔

17‧‧‧壓板

20‧‧‧刀套單元

21‧‧‧刀套座

22‧‧‧刀具套筒

Claims (10)

1. 一種組合式刀庫，包括：一刀庫盤，於該刀庫盤的中央位置係設置有一呈圓弧狀之內滑軌及設置於該內滑軌外圍的一外滑軌，並於該內、外滑軌之間形成一滑動槽，該內滑軌係於呈軸向的側面係結合有複數個與該內滑軌之輪廓相對應的壓板；複數個刀套單元，其係以工程塑膠製成，並係沿著該刀庫盤之圓周呈環繞並排設置，各刀套單元係於後側設有一滾動件，各刀套單元係以各刀套單元之滾動件設置於該刀庫盤之滑動槽內，並以該複數個壓板壓抵於各滾動件之外側，使各刀套單元可沿著該刀庫盤之滑動槽滑移迴轉，各刀套單元之間係以凹凸卡接方式互相對合定位，並以鎖接方式固定。
2. 如請求項1所述之組合式刀庫，其中該複數個刀套單元係包括有一刀套座及一刀具套筒，該刀套座係於後側下方設有該滾動件，該刀具套筒係樞設結合於該刀套座之後側上方，並係呈可轉動之型態。
3. 如請求項2所述之組合式刀庫，其中該刀套座的前側下端則係於分別沿著相異的水平方向對應形成一凹部及一凸部，該凹部及該凸部均係呈半圓柱狀，該複數個刀套單元係以該刀套座之凹部及凸部兩兩對合卡接定位。
4. 一種刀套單元，包括：一刀套座，其係以工程塑膠所製成之塊狀座體，該刀套座的前側下端則係於分別沿著相異的水平方向對應形成一凹部及一凸部，於該刀套座的後側呈現鏤空狀的輕量化 結構，於該刀套座的後側下方係設置有一滾動件；一刀具套筒，其係以工程塑膠所製成的輕量化鏤空結構，並係樞設結合於該刀套座之後側上方，而呈可轉動之型態。
5. 如請求項4所述之刀套單元，其中刀套座設有該凹部的一側面係具有沿水平方向呈凸出狀的一靠接部，於該靠接部的前側係貫設有一對正於該凹部的連接孔，於該靠接部的上端靠近外緣的位置係開設有一鎖接孔，該靠接部的後側下方係設有該滾動件。
6. 如請求項5所述之刀套單元，其中刀套座之凹部及凸部均係呈半圓柱狀。
7. 一種組合式刀庫的組裝方式，包括以下步驟：刀套單元組裝，將複數個以工程塑膠製成之刀套單元以兩兩並排的方式互相卡合對接，並以螺鎖方式將兩兩並排之刀套單元互相結合固定，並依序使該複數個刀套單元互相連接形成環繞設置的型態；治具定位，提供一具有複數個排列形成放射狀且具有特定角度之定位孔的組裝治具，使複數個刀套單元以後側之一滾動件分別對正於相對應的該定位孔，並使該刀套單元壓入並固定於該組裝治具以調整角度；刀庫盤組裝，使各刀套單元之滾動件卡合於一刀庫盤之一滑動槽內，並以複數個壓板鎖固於一內滑軌並擋住該複數個刀套單元之滾動件的外側，使該複數個刀套單元之滾動件於該滑動槽滑動作動。
8. 如請求項7所述之組合式刀庫的組裝方式，其中兩該 刀套單元的螺鎖方式係分別以該兩刀套單元之一連接孔與一穿孔互相對正，並以一螺栓穿過相對應的該連接孔及該穿孔，並鎖合於該滾動件之一螺孔，使兩該刀套單元固定。
9. 一種組合式刀庫的組裝方式，包括以下步驟：治具定位，提供一具有複數個排列形成放射狀且具有特定角度之定位孔的組裝治具，使一以工程塑膠製成的刀套單元以後側之一滾動件對正於相對應的該定位孔，並使該刀套單元壓入並固定於該組裝治具以調整角度；刀套單元組裝，將複數個刀套單元以兩兩並排的方式互相卡合對接，並以螺鎖方式將兩兩並排之刀套單元互相結合固定，並重覆治具定位步驟，使該複數個刀套單元依序互相連接形成環繞設置的型態；刀庫盤組裝，使各刀套單元之滾動件卡合於一刀庫盤之一滑動槽內，並以複數個壓板鎖固於一內滑軌並擋住該複數個刀套單元之滾動件的外側，使該複數個刀套單元之滾動件於該滑動槽滑動作動。
10. 如請求項9所述之組合式刀庫的組裝方式，其中兩該刀套單元的螺鎖方式係分別以該兩刀套單元之一連接孔與一穿孔互相對正，並以一螺栓穿過相對應的該連接孔及該穿孔，並鎖合於該滾動件之一螺孔，使兩該刀套單元固定。