CN103878624B - 双轴并联进给平台机构 - Google Patents

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Abstract

一种双轴并联进给平台机构,包含一个基座、一对直线进给单元、一个工作单元及一个连杆单元,所述直线进给单元平行设置于该基座上且位于一个导引件的两侧,该工作单元具有一个套设于该导引件的滑座、一个轴设于该滑座的转动件及一个安装于该转动件的主轴头,该连杆单元具有一对分别枢接于各直线进给单元的一个受掣件与该转动件之间的连杆。所述直线进给单元能透过该连杆单元驱动该工作单元产生线性移动,以及能驱动该转动件相对于该滑座产生转动,以达到多轴加工目的。

Description

双轴并联进给平台机构
技术领域
本发明涉及一种加工设备,特别是涉及一种双轴并联进给平台机构。
背景技术
目前一般并联式工具机仍以三轴以上并联设计为主,例如中国台湾公告编号第363480号、第521677号、第556614号等专利案,大致上都是以三个直线进给单元各枢接一支连杆,且在所述连杆末端又共同枢接一个基座,该基座上再安装一个主轴头,利用所述直线进给单元进行直线移动时,能透过所述连杆连动该基座,而使该主轴头达到平移或旋转的目的,上述的三轴并联机构由于结构复杂、维修困难,且为立体式三轴结构,会有整体体积大的缺失,尤其,所述直线进给单元必须搭设于一个支撑架上,结构刚性较不足,无法应用于高负载的场合。
如图1所示,现有一种串联型多轴工具机,具有一个基座1、一个安装于该基座1的Z轴进给单元2、一个受该Z轴进给单元2驱动的定位座3、一个轴设于该定位座3的旋转台4、一个安装于该定位座3且以蜗杆、蜗轮带动该旋转轴4转动的旋转驱动单元5及一个安装于该旋转轴4的主轴头6。该Z轴进给单元2必须背负该定位座3、该旋转轴4、该旋转驱动单元5及该主轴头6整体机构,移动惯量大、不易高速化,且因为该旋转轴4设计不易小型化,目前仍然使用传动效率较差的蜗杆、蜗轮来带动,因为使用滑动面接触,则磨耗大、精度不易维持,整体制作成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、制造维修容易且移动惯量小、能提升高速效率的双轴并联进给平台机构。
本发明的双轴并联进给平台机构,包含一个基座、一对直线进给单元、一个工作单元及一个连杆单元,该基座具有一个定位面及一个设置于该定位面上的导引件,该定位面沿一个第一轴向及一个垂直于该第一轴向的第二轴向延伸而成,该导引件沿该第一轴向延伸,所述直线进给单元平行设置于该基座的定位面上且分别位于该导引件的两侧并各具有一个驱动件及一个受该驱动件驱动且能沿该第一轴向位移的受掣件,该工作单元具有一个套设于该导引件且能沿该第一轴向滑动的滑座、一个轴设于该滑座的转动件及一个安装于该转动件的主轴头,该滑座具有一条沿垂直于该第一轴向和该第二轴向的一个第三轴向延伸的轴线,该转动件受所述直线进给单元掣动能以该轴线为转动中心产生转动,该连杆单元具有一对分别枢接于所述受掣件与该转动件之间的连杆。
本发明的双轴并联进给平台机构,所述直线进给单元的驱动件各具有一个马达及一支受该马达驱动的导螺杆,该受掣件螺合于该导螺杆上。
本发明的双轴并联进给平台机构,所述直线进给单元还各具有一个固设于该基座的固定座,所述驱动件的马达分别安装于所述固定座,所述导螺杆分别轴设于所述固定座。
本发明的有益效果在于:利用所述直线进给单元带动该工作单元平移或旋转,能降低各直线进给单元的负载、增加进给刚性及减低该驱动件的功率,进而提高加工效率。
附图说明
图1是现有一种串联型多轴工具机的立体组合图;
图2是本发明的双轴并联进给平台机构一个较佳实施例的一个立体组合图;
图3是该较佳实施例的一个平面组合图;
图4是沿图3中的直线Ⅳ-Ⅳ所取的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
如图2及图3所示,本发明双轴并联进给平台机构一个较佳实施例,包含一个基座10、一对直线进给单元20、一个工作单元30及一个连杆单元40。
该基座10具有一个定位面11及一个设置于该定位面11上的导引件12,该定位面11沿一个第一轴向Z及一个垂直于该第一轴向Z的第二轴向Y延伸而成,该导引件12具有一对沿该第一轴向Z延伸的导轨121。
所述直线进给单元20平行设置于该基座10的定位面11上且分别位于该导引件12的两侧,并各具有一个固设于该基座10的固定座21、一个驱动件22及一个受该驱动件22驱动且能沿该第一轴向Z位移的受掣件23。本实施例的驱动件22具有一个安装于该固定座21的马达221及一支受该马达221驱动且轴设于该固定座21的导螺杆222,该受掣件23螺合于该导螺杆222上。
该工作单元30具有一个套设于该导引件12且能沿该第一轴向Z滑动的滑座31、一个轴设于该滑座31的转动件32、一个安装于该转动件32的主轴头33及一个设置于该滑座31与该转动件32之间的轴承34。配合参阅图4,该滑座31具有两对分别套设于所述导轨121的滑块311及一条沿垂直于该第一轴向X、该第二轴向Y的一个第三轴向X延伸的轴线L,该转动件32以该轴线L为转动中心能相对于该滑座31转动,本实施例的轴承34为交叉滚柱轴承,具有一个固设于该滑座31的外圈341、一个固设于该转动件32的内圈342及数个设置于该外圈341与该内圈342之间的滚柱343。
该连杆单元40具有一对分别枢接于所述受掣件23与该转动件32之间的连杆41,所述连杆41分设于该主轴头33的两侧,且所述连杆41与所述受掣件23、该转动件32轴设处都设有一个轴承411。
因此,当以等速、同向启动所述直线进给单元20的马达221时,可使所述导螺杆222同时驱动所述受掣件23沿该第一轴向Z移动,所述连杆41同时掣动该转动件32,能使该工作单元30沿该第一轴向Z产生平移。
当所述直线进给单元20以不等速驱动所述受掣件23或使所述受掣件23移动方向不同时,能使所述导螺杆222同时驱动所述受掣件23沿该第一轴向Z以差动方向移动或以反向方式移动,所述连杆41会掣动该转动件32相对于该滑座31以该轴线L为转动中心产生转动,同时能伴随着产生平移运动。
且因为该工作单元30直线进给时是利用所述直线进给单元20同时带动,负载也由所述直线进给单元20共同分担,因此可增加进给刚性及减低马达功率,同时,也因为所述直线进给单元20采用并联设置,该工作单元30的质量大幅减少,能提高加减速实现高速加工,并可减少单一旋转轴机构复杂性,降低制造成本。
值得一提的是,该工作单元30的转动件32可配合安装直线及旋转位置感测器(图未示)直接量测切削点位置,还能提升工具机的精度。

Claims (3)

1.一种双轴并联进给平台机构,包含一个基座、一对直线进给单元、一个工作单元及一个连杆单元,该双轴并联进给平台机构的特征在于:
该基座,具有一个定位面及一个设置于该定位面上的导引件,该定位面沿一个第一轴向及一个垂直于该第一轴向的第二轴向延伸而成,该导引件沿该第一轴向延伸;
所述直线进给单元,平行设置于该基座的定位面上且分别位于该导引件的两侧,并各具有一个驱动件及一个受该驱动件驱动且能沿该第一轴向位移的受掣件;
该工作单元,具有一个套设于该导引件且能沿该第一轴向滑动的滑座、一个轴设于该滑座的转动件及一个安装于该转动件的主轴头,该滑座具有一条沿垂直于该第一轴向和该第二轴向的一个第三轴向延伸的轴线,该转动件受所述直线进给单元掣动能以该轴线为转动中心产生转动;
该连杆单元,具有一对分别枢接于所述受掣件与该转动件之间的连杆。
2.根据权利要求1所述的双轴并联进给平台机构,其特征在于:所述直线进给单元的驱动件各具有一个马达及一支受该马达驱动的导螺杆,该受掣件螺合于该导螺杆上。
3.根据权利要求2所述的双轴并联进给平台机构,其特征在于:所述直线进给单元还各具有一个固设于该基座的固定座,所述驱动件的马达分别安装于所述固定座,所述导螺杆分别轴设于所述固定座。
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