TWI403382B - 工具機之防護門啟閉裝置 - Google Patents

Description

工具機之防護門啟閉裝置

本發明係提供一種利用傳動機構之連結傳動，即可藉由換刀機構之動力直接帶動防護門作啟、閉位移作動，以降低組裝成本之工具機之防護門啟閉裝置。

按，一般工具機係配置有刀庫及換刀機構，而可於刀庫架置預設之刀具，並由換刀機構之換刀臂於刀庫與工具機之加工主軸間進行旋轉扣刀、拔刀、旋轉換刀及插刀等換刀作業，而將預設之刀具插置於加工主軸上，以進行加工作業；然而，於加工過程中所產生之碎屑及切削液等常會噴濺至刀庫及換刀機構上，而易使刀庫及換刀機構之組件損壞，為防止此一狀況發生，一般係於加工主軸與刀庫及換刀機構間裝設可控制啟閉之防護門，而於加工時，即可控制關閉防護門，以阻隔加工過程中噴濺之碎屑或切削液，另當換刀機構進行換刀作業時，則控制開啟防護門，使換刀機構之換刀臂可旋轉至加工主軸處進行扣刀、拔刀及插刀等換刀作業。

目前，坊間習用之工具機防護門之啟閉方式，一般係於防護門連結可為壓缸之驅動源，以供推移防護門作啟閉動作，而於換刀機構進行換刀作業時，即先控制驅動源推移開啟防護門，接著控制啟動換刀機構之動力源，以驅動換刀臂進行旋轉扣刀、拔刀、旋轉換刀及插刀等換刀作業，而將預設之刀具插置於加工主軸上；於換刀作業完成後，再控制驅動源推移關閉防護門，工具機之加工主軸即可進行加工作業；惟，該防護門之啟閉方式，其雖可達到阻隔碎屑或切削液之目的，卻由於必須另加裝推移防護門作啟閉動作之驅動源及連結之組件，而使得組裝成本提高，且為使防護門之啟閉動作可與換刀機構之換刀臂作時序搭配，即必須另控制驅動源推移防護門啟閉之時間，而如此分別控制之方式，將難以確保防護門與換刀臂之動作相互搭配，進而使換刀機構無 法順利進行換刀作業。

有鑑於此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與製作經驗，針對目前所面臨之問題深入研究，經過長期努力之研究與試作，終究研創出一種工具機之防護門啟閉裝置，以大幅提升組裝之準確度，並藉以改善習式之缺弊，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之主要目的係提供一種工具機之防護門啟閉裝置，其係於換刀機構與加工主軸間裝設具門板之防護門，且於該門板連結設有傳動機構，以使該門板可與換刀機構之換刀作業作時序搭配之啟、閉位移作動；其中，該傳動機構係設有與換刀機構之凸輪軸連結傳動之第一傳動輪，該第一傳動輪之側方位置並樞設一第二傳動輪，且於該第一、二傳動輪上繞設一撓性件，另於該撓性件裝設一導移件，該門板上則固設一傳動座，該傳動座上設有供穿置導移件之導槽，並使該導移件可沿著傳動座之導槽作往復位移，而於進行換刀作業時，即以換刀機構之凸輪軸連動第一傳動輪旋轉，並帶動該撓性件開始迴轉，進而以該導移件帶動傳動座及門板沿著撓性件之迴轉路徑作往復之啟、閉位移作動；藉此，利用傳動機構之連結傳動，即可藉由換刀機構之凸輪軸直接帶動防護門作啟、閉位移作動，進而達到降低組裝成本之實用目的。

本發明之另一目的係提供一種工具機之防護門啟閉裝置，其中，該傳動機構之第一傳動輪係與換刀機構之凸輪軸連結傳動，而於進行換刀作業時，即藉由換刀機構之凸輪軸直接帶動門板作啟、閉位移作動，而可使防護門啟閉之動作與換刀機構之換刀作業作時序搭配，進而達到確保順利換刀之實用目的。

為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例，並配合圖式詳述如后：請參閱第1、2圖所示，本發明之工具機之防護門啟閉裝置，其係於換刀機構10與工具機之加工主軸間設有防護門20，以供阻隔噴濺之碎屑或切削液；其中，該換刀機構10係於機座11上設有一可為馬達12之動力源，以供連結驅動凸輪軸13旋轉，並帶動換刀臂14進行旋轉扣刀、拔刀、旋轉換刀、插刀及反轉復位等換刀作業；另該防護門20係於換刀機構10之機座11一側裝設有框架21，該框架21設有開口211，且於該開口211之上、下方處設有二滑軌組212、213，以供滑設一門板22，並使該門板22可沿著二滑軌組212、213作往復位移，以啟閉框架21之開口211；另於該防護門20之門板22與換刀機構10之凸輪軸13間連結設有一傳動機構30及連動組36，以使該換刀機構10之凸輪軸13可帶動防護門20之門板22作啟、閉框架21開口211之往復位移作動，該傳動機構30係包含有第一傳動輪31、第二傳動輪32、撓性件33、導移件34及傳動座35；該第一傳動輪31係架置樞設於防護門20之框架21上，該第一傳動輪31之側方適當位置處則架置樞設該第二傳動輪32，且於該第一傳動輪31及第二傳動輪32上繞設該撓性件33，而以該第一傳動輪31、第二傳動輪32及撓性件33進行撓性傳動；於本實施例中，該第一傳動輪31及第二傳動輪32係可為鏈輪，該撓性件33則為一鏈條；另於該撓性件33上裝設一可為滾輪之導移件34，並使該導移件34隨著撓性件33迴轉作動，該傳動座35則裝設於防護門20之門板22上，且該傳動座35上開設有呈直線狀之導槽351，以供穿置該導移件34，並使該導移件34隨著撓性件33迴轉作動時，可沿著傳動座35之導槽351作往復位移；另該連動組36係連結裝設於傳動機構30之第一傳動輪31與換刀機構10之凸輪軸13間，以使換刀機構10之凸輪軸13可帶動該第一傳動輪31、第二傳動輪32及撓性件33進行撓性傳動；於本實施例中，該連動組36係為一鍊輪組，其設有與換刀機構10之凸輪軸13連結同動之第一鏈輪361，該第一鏈輪361以第一鏈條362連結傳動一第二鏈輪363，且於該第二鏈輪363同軸樞設一可旋轉同動之第三鏈輪364，該第三鏈輪364以第二鏈條365連結傳動一可與該第一傳動輪31旋轉同動之第四鏈輪366，而以該第四鏈輪366連結帶動該第一傳動輪31、第二傳動輪32及撓性件33進行撓性傳動，並以該導移件34推移該傳動座35，進而使防護門20之門板22作往復位移，以啟閉框架21之開口211；其中，該連動組36之第一鏈輪361與第二鏈輪363以及第三鏈輪364與第四鏈輪366係分別調配一適當之半徑比，以使該防護門20之門板22可與換刀機構10之換刀作業作時序搭配之啟、閉位移作動；例如，該第一鏈輪361、第二鏈輪363、第三鏈輪364及第四鏈輪366之半徑比為2：1：2：1，當第一鏈輪361轉動一圈時，即以第一鏈條362連動第二鏈輪363轉動二圈，另該第三鏈輪364隨著第二鏈輪363同動旋轉二圈，並以第二鏈條365連動第四鏈輪366及第一傳動輪31轉動四圈，進而使門板22之啟、閉位移作動可與換刀機構10之換刀作業作時序搭配。

請參閱第3圖所示，本發明於進行換刀作業時，其係以換刀機構10之馬達12持續驅動凸輪軸13旋轉，並帶動換刀臂14開始持續旋轉，另該凸輪軸13同時驅動連動組36之第一鏈輪361開始持續旋轉，該第一鏈輪361即以第一鏈條362持續連動第二鏈輪363，且該第三鏈輪364隨著第二鏈輪363同動旋轉，而以第二鏈條365持續連動第四鏈輪366及第一傳動輪31轉動；於該第一傳動輪31開始持續轉動時，即帶動撓性件33持續迴轉，並使導移件34沿著撓性件33之迴轉路徑位移，而以該導移件34推移門板22上之傳動座35橫向位移，使門板22持續開啟。

請參閱第4圖所示，換刀機構10之馬達12持續驅動凸輪軸13旋轉，並帶動換刀臂14旋轉90度進行扣刀，而使該換刀臂14之一端扣合於加工主軸40上之刀具50，另端則扣合於刀庫上之預設刀具51，且該凸輪軸13以連動組36持續連動第一傳動輪31轉動，而使門板22持續開啟。

請參閱第5圖所示，於換刀臂14扣刀後，持續驅動凸輪軸13旋轉，並連動換刀臂14進行直進拔刀，且帶動門板22持續開啟。

請參閱第6圖所示，持續驅動凸輪軸13旋轉，使換刀臂14開始進行旋轉換刀，並帶動門板22持續開啟，且當導移件34隨著撓性件33位移至第二傳動輪32處而開始迴轉時，該導移件34將開始作簡諧運動，而使推移門板22之開啟速度開始逐漸趨緩，以降低門板22開啟至極限位置時之振動及噪音。

請參閱第7圖所示，當換刀臂14至旋轉90度位置時，該導移件34將沿著撓性件33之迴轉路徑位移至第二傳動輪32之外側圓周中央處，而使門板22完全開啟。

請參閱第8圖所示，持續驅動凸輪軸13旋轉，使換刀臂14持續進行旋轉換刀，並使導移件34沿著撓性件33之迴轉路徑位移，而使門板22開始關閉。

請參閱第9、10圖所示，持續驅動凸輪軸13旋轉，使換刀臂14持續旋轉至180度位置，並開始進行插刀，而將刀具50交換至刀庫上，該預設刀具51則插置於加工主軸40上，且該凸輪軸13以連動組36持續連動第一傳動輪31轉動，而以導移件34持續推移門板22關閉。

請參閱第11圖所示，於換刀臂14插刀後，持續驅動凸輪軸13旋轉，使換刀臂14開始進行反轉復位，且帶動門板22持續關閉，而當導移件34隨著撓性件33位移至第一傳動輪31處而開始迴轉時，該導移件34即開始作簡諧運動，使推移門板22之關閉速度開始逐漸趨緩，以降低門板22關閉至極限位置時之振動及噪音；當導移件34沿著撓性件33之迴轉路徑位移復位後，即使得門板22完全關閉；藉此，本發明係以換刀機構10之馬達12驅動凸輪軸13旋轉，使換刀臂14進行換刀作業，並以傳動機構帶動防護門20之門板22與換刀機構10之換刀作業作時序搭配之啟、閉位移作動，進而達到降低組裝成本及確保順利換刀之實用效益。

綜上所述，本發明實深具實用性及進步性，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符發明專利申請要件，爰依法提出申請。

本發明部分：

10．．．換刀機構

11．．．機座

12．．．馬達

13．．．凸輪軸

14．．．換刀臂

20．．．防護門

21．．．框架

211．．．開口

212．．．滑軌組

213．．．滑軌組

22．．．門板

30．．．傳動機構

31．．．第一傳動輪

32．．．第二傳動輪

33．．．撓性件

34．．．導移件

35．．．傳動座

351．．．導槽

36．．．連動組

361．．．第一鏈輪

362．．．第一鏈條

363．．．第二鏈輪

364．．．第三鏈輪

365．．．第二鏈條

366．．．第四鏈輪

40．．．加工主軸

50．．．刀具

51．．．刀具

第1圖：本發明之結構示意圖(一)。

第2圖：本發明之結構示意圖(二)。

第3圖：本發明之動作示意圖(一)。

第4圖：本發明之動作示意圖(二)。

第5圖：本發明之動作示意圖(三)。

第6圖：本發明之動作示意圖(四)。

第7圖：本發明之動作示意圖(五)。

第8圖：本發明之動作示意圖(六)。

第9圖：本發明之動作示意圖(七)。

第10圖：本發明換刀機構插刀之動作示意圖。

第11圖：本發明之動作示意圖(八)。

10．．．換刀機構

11．．．機座

12．．．馬達

13．．．凸輪軸

14．．．換刀臂

20．．．防護門

21．．．框架

211．．．開口

212．．．滑軌組

213．．．滑軌組

22．．．門板

30．．．傳動機構

31．．．第一傳動輪

32．．．第二傳動輪

33．．．撓性件

34．．．導移件

35．．．傳動座

351．．．導槽

36．．．連動組

361．．．第一鏈輪

362．．．第一鏈條

363．．．第二鏈輪

364．．．第三鏈輪

365．．．第二鏈條

366．．．第四鏈輪

Claims (10)

1. 一種工具機之防護門啟閉裝置，其包含有：加工主軸；換刀機構：係設有凸輪軸；防護門：係設於換刀機構與加工主軸間，該防護門係設有框架，並於該框架滑設有門板；傳動機構：係於防護門之框架上架置樞設有第一傳動輪，該第一傳動輪之側方並架置樞設有第二傳動輪，且於第一傳動輪及第二傳動輪上繞設撓性件，另於該撓性件上裝設有導移件，而防護門之門板上則裝設有傳動座，該傳動座開設有供穿置導移件之導槽，使該導移件可推移門板橫向往復位移；連動組：係連結裝設於傳動機構之第一傳動輪與換刀機構之凸輪軸間，使換刀機構之凸輪軸可帶動傳動機構進行撓性傳動。
2. 依申請專利範圍第1項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該換刀機構係於一機座上設有一可為馬達之動力源，以供連結驅動凸輪軸旋轉，並帶動換刀臂進行換刀作業。
3. 依申請專利範圍第2項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該防護門之框架係裝設於換刀機構之機座一側。
4. 依申請專利範圍第1項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該防護門之框架係設有開口，且於該開口之上、下方處設有二滑軌組，以供滑設門板，並使該門板可沿著二滑軌組作往復位移，以啟閉框架之開口。
5. 依申請專利範圍第1項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該傳動機構之第一傳動輪及第二傳動輪係為鏈輪，撓性件則為鏈條。
6. 依申請專利範圍第1項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該傳動機構之導移件係為滾輪。
7. 依申請專利範圍第1項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該傳動機構之傳動座上係開設有呈直線狀之導槽。
8. 依申請專利範圍第1項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該連動組係為一鍊輪組。
9. 依申請專利範圍第8項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該連動組係設有與換刀機構之凸輪軸連結同動之第一鏈輪，該第一鏈輪並以第一鏈條連結傳動一第二鏈輪，且於該第二鏈輪同軸樞設一可旋轉同動之第三鏈輪，該第三鏈輪另以第二鏈條連結傳動一可與傳動機構之第一傳動輪旋轉同動之第四鏈輪，而以該第四鏈輪連結帶動該傳動機構進行撓性傳動。
10. 依申請專利範圍第9項所述之工具機之防護門啟閉裝置，其中，該連動組之第一鏈輪與第二鏈輪以及第三鏈輪與第四鏈輪係分別調配適當之半徑比，以使該防護門之門板可與換刀機構之換刀作業作時序搭配之啟、閉位移作動。