TWI613033B - 換刀方法及應用其之工具機 - Google Patents

Abstract

一種換刀方法及應用其之工具機。換刀方法包括以下步驟。首先，移動一刀具運輸裝置至一接刀位置，刀具運輸裝置裝配有一刀座，刀座上夾持有一朝上的裁切刀。然後，在接刀位置，一接刀座自刀具運輸裝置上抓取刀座。然後，轉動接刀座，使接刀座上的裁切刀朝下。然後，移動接刀座至一刀具夾頭，以將刀座裝配於刀具夾頭。

Description

換刀方法及應用其之工具機

本發明是有關於一種換刀方法及應用其之工具機，且特別是有關於一種利用刀具運輸裝置進行換刀的換刀方法及應用其之工具機。

光學膜通常需要裁切機進行尺寸的裁切。裁切機的刀具磨鈍後，通常是以人工將裁切刀自夾頭上拆卸下來，再以人工換上新的裁切刀。然而，以人工換刀的方式必然費時，且作業人員很容易被裁切刀割傷而造成工安意外。

因此，亟需提出一種新的換刀方法以改善前述習知問題。

因此，本發明提出一種換刀方法及應用其之工具機，可改善習知問題。

根據本發明之一實施例，提出一種換刀方法。換刀方法包括以下步驟。移動一刀具運輸裝置至一接刀位置，刀具運輸裝置裝配有一第一刀座，第一刀座上夾持有一朝上的第一裁切 刀；在接刀位置，一接刀座自刀具運輸裝置上抓取第一刀座；轉動接刀座，使接刀座上的第一裁切刀朝下；以及，移動接刀座至一刀具夾頭，以將第一刀座裝配於刀具夾頭。

根據本發明之另一實施例，提出一種工具機。工具機括一刀具運輸裝置、一接刀座及一操作機構。刀具運輸裝置包括一第一刀座及一第一裁切刀。第一裁切刀夾持於第一刀座上。接刀座用以抓取第一刀座。操作機構連接於刀具運輸裝置，用以平移刀具運輸裝置至一接刀位置，用以平移及轉動接刀座。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧刀具運輸裝置

110‧‧‧刀座載台

111‧‧‧插入部

120‧‧‧第一刀座

120a1‧‧‧第一插入孔

120a2‧‧‧第二插入孔

130‧‧‧第一裁切刀

140‧‧‧第二刀座

150‧‧‧第二裁切刀

160‧‧‧第一載板

165‧‧‧第二載板

170‧‧‧定位件

200‧‧‧工具機

210‧‧‧接刀座

211‧‧‧插入桿

220‧‧‧刀具夾頭

230‧‧‧平台

240‧‧‧第一操作元件

250‧‧‧第二操作元件

260‧‧‧第三操作元件

261‧‧‧第一傳動軸

262‧‧‧齒輪組

263‧‧‧鍊條

264‧‧‧第二傳動軸

265‧‧‧第一齒輪

266‧‧‧齒條

270‧‧‧第四操作元件

271‧‧‧第三傳動軸

272‧‧‧第二齒輪

273‧‧‧第三齒輪

274‧‧‧第四傳動軸

A1、A2‧‧‧角度

P1‧‧‧裁切刀更換位置

P2‧‧‧中間位置

P3‧‧‧接刀位置

第1A(a)至1E圖繪示依照本發明一實施例之換刀方法的過程圖。

第2A至2H圖繪示依照本發明另一實施例之換刀方法的過程圖。

第3A圖繪示依照本發明一實施例之工具機的外觀圖。

第3B圖繪示第3A圖之連接第三操作元件與接刀座的機構示意圖。

第3C圖繪示第3A圖之連接第四操作元件與接刀座的機構示意圖。

第1A(a)至1E圖繪示依照本發明一實施例之換刀方法的過程圖。

首先，如第1A(a)及1A(b)圖所示，第1A(a)圖繪示依照本發明一實施例之刀具運輸裝置100的示意圖，而第1A(b)圖繪示第1A(a)圖之刀具運輸裝置100沿方向1A(b)-1A(b)’的剖視圖。刀具運輸裝置100例如是位於裁切刀更換位置P1。刀具運輸裝置100包括刀座載台110、第一刀座120、第一裁切刀130、第二刀座140及第二裁切刀150。第一裁切刀130夾持於第一刀座120上，而第二裁切刀150夾持於第二刀座140上。第一刀座120及第二刀座140分別裝配於刀座載台110的上下二表面，使夾持於第一刀座120的第一裁切刀130朝上，而夾持於第二刀座140的第二裁切刀150朝下，即第一裁切刀130與第二裁切刀150之配置方向不同。

在一實施例中，第一裁切刀130與第二裁切刀150可為長條形刀刃或刀片、裁切刀模或其它切割工具。在一實施例中，第一刀座120上可安置有數個第一裁切刀130及/或第二刀座140上可安置有數個第二裁切刀150。在一實施例中，前述數個第一裁切刀130或數個第二裁切刀150可平行配置，然本發明實施例不限於此。

如第1A(b)圖所示，刀座載台110包括一插入部111，而第一刀座120包括第一插入孔120a1。刀座載台110的插 入部111插入第一刀座120的第一插入孔120a1，以連接刀座載台110與第一刀座120。其中插入部111與第一插入孔120a1之形狀係大致吻合，例如插入部111為T型軌，而第一插入孔120a1為一T型槽。由於T型設計，使第一刀座120與刀座載台110不會沿上下方向彼此分離。此外，第二刀座140包括類似第一插入孔120a1的孔結構，以產生類似的效果，於此不再贅述。

然後，如第1B圖所示，其繪示第1A(a)圖之刀具運輸裝置100往一接刀座210移動的示意圖。刀具運輸裝置100往接刀座210的方向平移至一接刀位置P3，其中的接刀位置P3為接刀座210可抓取第一刀座120的位置。

然後，如第1C(a)及1C(b)圖所示，第1C(a)圖繪示接刀座210抓取第一刀座120的示意圖，而第1C(b)圖繪示第1C(a)圖之接刀座210與第一刀座120沿方向1C(b)-1C(b)’的剖視圖。

如第1C(a)圖所示，接刀座210抓取第一刀座120。在第一刀座120被抓取後，刀具運輸裝置100可往遠離接刀座210的方向平移至一中間位置P2，中間位置P2位於裁切刀更換位置P1(如第1A(a)圖所示)與接刀位置P3(如第1B圖所示)之間的任一位置。

如第1C(b)圖所示，接刀座210包括至少一插入桿211，第一刀座120具有第二插入孔120a2。接刀座210藉由插入桿211插入第二插入孔120a2而抓取第一刀座120。在一實施例中，插入桿211與第二插入孔120a2之形狀係大致吻合，例如插 入桿211為T型軌，而第二插入孔120a2為一T型槽。在另一實施例中，在接刀座210抓取第一刀座120之步驟中，一壓力源提供一夾持力(未繪示)於至少一插入桿211，以固定第一刀座120與接刀座210之間的相對位置。例如，二插入桿211可往相對接近方向或往相對遠離方向移動，以緊靠在對應的二第二插入孔120a2的壁面上，藉以穩固地抓取接刀座210。此外，前述的壓力源例如是氣壓或油壓。

然後，如第1D圖所示，在抓取第一刀座120後，使接刀座210轉動一角度A1，而使接刀座210上的第一裁切刀130由朝上變換至朝下。此角度A1例如是180度。在前述的T型設計及/或夾持力之下，即使第一裁切刀130翻轉朝下後，第一刀座120不會自刀座載台110往下掉落。

然後，如第1E圖所示，移動接刀座210至一鄰近刀具夾頭220，以將第一刀座120裝配於刀具夾頭220之上，例如刀具夾頭220以油壓夾持第一刀座120。接著，刀具夾頭220即可帶動第一刀座120進行加工，例如是裁切一光學膜，光學膜例如一單層結構之保護膜、或一多層結構之偏光膜。

當裝配於刀具夾頭220上的第一裁切刀130需要更換時(如第一裁切刀130已磨鈍或損壞時)，可再利用刀具運輸裝置100進行換刀，如換上第二裁切刀150。以下係以第2A至2H圖進行說明。第2A至2H圖繪示依照本發明另一實施例之換刀方法的過程圖。

首先，如第2A圖所示，接刀座210自刀具夾頭220上抓取第一刀座120，並轉動至第一裁切刀130朝上。

然後，如第2B圖所示，刀具運輸裝置100平移至接刀位置P3。接著，接刀座210將第一刀座120傳遞給刀具運輸裝置100。透過接刀座210直接將第一刀座120傳遞給刀具運輸裝置100，可省去人工拆卸作業的時間，減少裁切工作的停機等待時間，且可避免人工更換刀具作業時被割傷或壓傷的危險性。

然後，如第2C圖所示，移動刀具運輸裝置100至中間位置P2。

然後，如第2D圖所示，在中間位置P2，轉動刀座載台110，以帶動第二刀座140轉動一角度A2，使第二裁切刀150朝上。此角度A2例如是180度。

然後，如第2E圖所示，移動刀具運輸裝置100至接刀位置P3。

然後，如第2F圖所示，接刀座210自刀具運輸裝置100上抓取第二刀座140。

然後，如第2G圖所示，在抓取第二刀座140後，轉動接刀座210一角度A1，使接刀座210上的第二裁切刀150朝下。此角度A1例如是180度。由於前述的T型設計，即使第二裁切刀150朝下後，第二刀座140不會自刀座載台110往下掉落。

然後，如第2H圖所示，移動接刀座210至鄰近刀 具夾頭220，以將第二刀座140裝配於刀具夾頭220，例如刀具夾頭220以油壓夾持第二刀座140。接著，刀具夾頭220即可帶動第二刀座140進行加工，例如是裁切一光學膜，光學膜例如一單層結構之保護膜、或一多層結構之偏光膜。

由上可知，拆卸第一刀座120及裝上第二刀座140都是由刀具運輸裝置100完成，可省去人工拆卸作業的時間，減少裁切工作的停機等待時間，且可避免人工更換刀具作業時被割傷或壓傷的危險性。

此外，如第2G及2H圖所示，在移動接刀座210至刀具夾頭220的同時，刀具運輸裝置100可平移至裁切刀更換位置P1，以讓作業人員拆下第一裁切刀130，並將另一可用之第一裁切刀130夾持在第一刀座120上。此外，在一實施例中，作業人員亦可選擇性的同時裝配另一第二刀座(未繪示)於刀座載台110上，其中另一第二裁切刀可夾持在該另一第二刀座上。此外，前述移動刀具運輸裝置100、轉動刀座載台110、移動接刀座210及/或轉動接刀座210可由人為操作或由控制器控制。

雖然前述刀座係以二組為例說明，然在其它實施例中，刀座的數量可以多於二組，如三組、四組或更多，亦即，各刀座上的裁切刀的配置方向不同。且角度A1及角度A2可依據刀座的數量變化，並不限於180度，例如，若一實施例中的刀座數量為四組，則角度A1及角度A2可為90度。

第3A圖繪示依照本發明一實施例之工具機200的外觀圖。工具機200包括刀具運輸裝置100、接刀座210、刀具夾頭220(未繪示於第3A圖)、平台230及操作機構。操作機構例如包括第一操作元件240、第二操作元件250、第三操作元件260及第四操作元件270。

第3A圖之刀具運輸裝置100的所在位置例如是裁切刀更換位置P1，其大致上在平台230的邊緣，此有利於作業人員方便更換裁切刀。

刀具運輸裝置100更包括相對配置的第一載板160及第二載板165，其分別位於平台230的相對二邊，並透過第一傳動機構(未繪示)連接於第一操作元件240，以受控於第一操作元件240。藉由轉動第一操作元件240可驅動第一傳動機構帶動刀具運輸裝置100進行平移運動，如移動於裁切刀更換位置P1、中間位置P2與接刀位置P3之間。在一實施例中，第一操作元件240例如是手輪，而第一傳動機構例如是皮帶輪組。

此外，刀具運輸裝置100更包括一定位件170，其可插入刀座載台110的轉軸(未繪示)孔之中。如此一來，在刀座載台110平移過程中，可避免刀座載台110晃動或甚至轉動，進而避免裝配其上的第一刀座120與第二刀座140晃動或甚至轉動而隨意互換位置。

第二操作元件250透過第二傳動機構(未繪示)帶動刀具運輸裝置100的刀座載台110轉動，以帶動第一刀座120與 第二刀座140上下翻轉。藉由轉動第二操作元件250可驅動第二傳動機構帶動刀座載台110進行轉動。在一實施例中，第二操作元件250例如是手輪，而第二傳動機構例如是齒輪組。

如第3A圖所示，第三操作元件260可帶動接刀座210進行平移運動，而第四操作元件270可帶動接刀座210進行轉動。

例如，請參照第3B及3C圖，第3B圖繪示第3A圖之連接第三操作元件260與接刀座210的機構示意圖，而第3C圖繪示第3A圖之連接第四操作元件270與接刀座210的機構示意圖。

如第3B圖所示，工具機200更包括第一傳動軸261、齒輪組262、鍊條263、第二傳動軸264、第一齒輪265及齒條266，其中第一傳動軸261連接第三操作元件260與齒輪組262，齒輪組262的二個齒輪透過鍊條263連接，第二傳動軸264連接齒輪組262與第一齒輪265，第一齒輪265與齒條266嚙合，而齒條266配置在接刀座210。如此一來，藉由操作第三操作元件260可帶動第一傳動軸261、齒輪組262、第二傳動軸264及第一齒輪265轉動，以帶動齒條266沿+/-Y軸向進行平移運動，進而帶動接刀座210沿+/-Y軸向進行平移運動。

如第3C圖所示，工具機200更包括第三傳動軸271、第二齒輪272、第三齒輪273及第四傳動軸274，其中第三傳動軸271連接第四操作元件270與第二齒輪272，第二齒輪272 與第三齒輪273嚙合，第四傳動軸274連接第三齒輪273與接刀座210。如此一來，藉由操作第四操作元件270繞+X軸向轉動，可帶動第三傳動軸271、第二齒輪272、第三齒輪273及第四傳動軸274轉動，進而帶動接刀座210繞-X軸向(以第1D圖或第2G圖來看為順時針方向)轉動。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧刀具運輸裝置

110‧‧‧刀座載台

120‧‧‧第一刀座

130‧‧‧第一裁切刀

140‧‧‧第二刀座

150‧‧‧第二裁切刀

210‧‧‧接刀座

211‧‧‧插入桿

220‧‧‧刀具夾頭

1A(b)-1A(b)’‧‧‧剖面方向

P1‧‧‧裁切刀更換位置

X、Y、Z‧‧‧軸向

Claims (17)

1. 一種換刀方法，包括：提供一刀具運輸裝置，該刀具運輸裝置裝配有一第一刀座，該第一刀座上夾持有一第一裁切刀；一接刀座自該刀具運輸裝置上抓取該第一刀座；轉動該接刀座一角度，而使該接刀座上的該第一裁切刀由朝上變換至朝下；以及移動該接刀座至一刀具夾頭，以將該第一刀座裝配於該刀具夾頭。
2. 如申請專利範圍第1項所述之換刀方法，其中該接刀座包括一插入桿，該第一刀座具有一插入孔；在接刀座自該刀具運輸裝置上抓取該第一刀座之步驟中，該接刀座藉由該插入桿插入該插入孔而抓取該第一刀座。
3. 如申請專利範圍第2項所述之換刀方法，其中在該接刀座抓取該第一刀座之步驟中，一壓力源提供一夾持力於該插入桿，以固定該第一刀座與該接刀座之間的相對位置，及/或其中該插入桿與該插入孔之形狀實質上吻合。
4. 如申請專利範圍第1項所述之換刀方法，其中該刀具運輸裝置裝配有一第二刀座，該第二刀座上夾持有一第二裁切刀， 其中該第一裁切刀與該第二裁切刀之配置方向不同；該換刀方法更包括：該接刀座自該刀具夾頭上抓取該第一刀座；該接刀座將該第一刀座傳遞給該刀具運輸裝置；移動該刀具運輸裝置至一中間位置；在該中間位置，轉動該第二刀座，使該第二裁切刀朝上；移動該刀具運輸裝置至一接刀位置；在該接刀位置，該接刀座自該刀具運輸裝置上抓取該第二刀座；以及移動該接刀座至該刀具夾頭，以將該第二刀座裝配於該刀具夾頭。
5. 如申請專利範圍第4項所述之換刀方法，更包括：移動該刀具運輸裝置至一裁切刀更換位置；自該刀具運輸裝置上卸下該第一裁切刀；以及更換另一第一裁切刀於該第一刀座上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之換刀方法，其中該中間位置位於該接刀位置與一裁切刀更換位置之間。
7. 一種工具機，包括：一刀具運輸裝置，包括： 一第一刀座；及一第一裁切刀，夾持於該第一刀座上；一接刀座，用以抓取該第一刀座；以及一操作機構，連接於該刀具運輸裝置，用以平移該刀具運輸裝置至一接刀位置或一裁切刀更換位置，及/或用以平移及轉動該接刀座；其中，該接刀座允許轉動一角度而使該接刀座上的該第一裁切刀由朝上變換至朝下。
8. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該接刀座包括一插入桿，該第一刀座具有一插入孔。
9. 如申請專利範圍第8項所述之工具機，其中該插入桿與該插入孔之形狀係大致吻合。
10. 如申請專利範圍第8項所述之工具機，更包括：一壓力源，提供一夾持力給該插入桿，以固定該第一刀座與該接刀座之間的相對位置。
11. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該刀具運輸裝置裝配有一第二刀座，該第二刀座上夾持有一第二裁切刀；該操作機構更用以： 移動該刀具運輸裝置至一中間位置；在該中間位置，轉動該第二刀座，使該第二刀具朝上；以及移動該刀具運輸裝置至該接刀位置。
12. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該刀具運輸裝置至鄰近該接刀座時係位於一接刀位置，該中間位置位於該接刀位置與該裁切刀更換位置之間。
13. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該操作機構包括：一操作元件，包括：一第一傳動軸；一齒輪組；一鍊條；一第二傳動軸；一第一齒輪；以及一齒條；其中，該第一傳動軸連接該操作元件與該齒輪組，該齒輪組透過該鍊條連接，該第二傳動軸連接該齒輪組與該第一齒輪，該第一齒輪嚙合該齒條，而該齒條配置在該接刀座。
14. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該操作機構 包括：一操作元件，包括：一第三傳動軸；一第二齒輪；一第三齒輪；以及一第四傳動軸；其中，該第三傳動軸連接該操作元件與該第二齒輪，該第二齒輪與該第三齒輪嚙合，該第四傳動軸連接該第三齒輪與該接刀座。
15. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該刀具運輸裝置更包含一刀座載台，且該刀座載台具有一插入部，且該第一刀座具有一第一插入孔，其中該插入部與該第一插入孔之形狀係實質上吻合。
16. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，刀具運輸裝置更包括一定位件，並插入該刀座載台之中。
17. 如申請專利範圍第7項所述之工具機，其中該第一刀座上安置有複數個該第一裁切刀，及/或該第一裁切刀為長條形刀刃或刀片或裁切刀模。