CN110038784B - 一种超音波刀把的供电模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超音波刀把的供电模块，其内建于加工机且适用于超音波刀把，超音波刀把包括夹持部和固持部，超音波刀把供电模块包括固持单元，其具有供固持部容置与装设的容置空间；连接单元，连接于固持单元，并包括固定部，其固设于加工机的主轴，以及连接部，其可动地滑设于固定部；以及供电单元，其配置于连接部上；其中，当固持单元固持固持部时，连接部相对于固定部沿着主轴的轴向朝夹持部滑动，使供电单元接触夹持部并对超音波刀把进行供电。由于连接部可相对于固定部沿轴向滑动，使供电单元对超音波刀把进行供电，因此可达到快速供电的目的；再者，固持单元可固持不同尺寸的超音波刀把的固持部，因此可对应不同尺寸的超音波刀把。

Description

一种超音波刀把的供电模块

【技术领域】

本发明涉及超声波刀具领域，尤其涉及一种超音波刀把的供电模块。

【背景技术】

超音波刀具是一种在工业上被广泛利用的加工用具。一般而言，超音波刀具包括刀把以及加工机主轴，使用者将该刀把安装至该加工机主轴，并提供电源后，以启动该刀把作动，此时该刀把藉由内部的一压电组件总成的高频振动，以便在该加工机主轴原有的加工模式之外附加了轴向的高速振动，使得刀具在双重运动下能提高加工工件材料移除率，且同时具有不沾黏切削残屑以及延长刀具使用寿命的优点。因此，众多业者以及相关研究人员投入了相关领域进行研究。

如图1所示，其显示习知的自动换刀结构的示意图，当加工机1，例如铣床进行加工时，其需要快速地更换刀把以维持铣削作业的进行，因此会使用自动换刀结构以达到上述的目的。该加工机1的邻近处设置有刀具库4，该刀具库4包括旋转臂41和复数个超音波刀把2，且该旋转臂41的两端上分别设置有夹头42。

当该加工机1需要更换超音波刀把2时，该旋转臂41端上的该夹头42会夹持该刀具库4上需要更换至该加工机1的超音波刀把2，而该旋转臂41的另一端上的该夹头42则会夹持该加工机1上需要撤换的超音波刀把2，待两端的夹头42各自均稳固夹持超音波刀把2后，该旋转臂41将两端的超音波刀把2自该刀具库4和该加工机1抽离一段距离，并如图1所示地沿着顺时针(或逆时针)方向旋转180度至一定位点，再将两端的超音波刀把2分别安装至该刀具库4和该加工机1，以完成换刀工序。

前述的习知技术中，该加工机1为了对应不同的工件以和不同的加工精度，需要快速地更换刀把以维持作业产线的进行，而在加工过程中该超音波刀把2也需要不间断地提供电力，以维持该超音波刀把2轴向的高速振动。因此，如何设计一种能对应不同尺寸的超音波刀把并且立即提供电力来源的供电模块，便成为了一个重要的课题。

【发明内容】

本发明主要目的在于提供一种超音波刀把的供电模块，其可内建于加工机且能机动地抵接超音波刀把上的电极以进行供电，不仅可达到快速供电的目的，且能对应不同尺寸的超音波刀具。

为达成本发明之目的，所采用的技术方案是：

提供一种超音波刀把的供电模块，其内建于加工机且适用于超音波刀把，该超音波刀把包括夹持部和固持部，该超音波刀把供电模块包括：固持单元，其具有供所述固持部容置与装设的容置空间；连接单元，其连接于所述固持单元，并包括固定部，其固设于所述加工机的主轴，以及连接部，其可动地滑设于所述固定部；以及，供电单元，其配置于所述连接部上；其中，当所述固持单元固持所述固持部时，所述连接部相对于所述固定部沿着主轴的轴向朝所述夹持部滑动，使所述供电单元接触所述夹持部并对超音波刀把进行供电。

在优选的技术方案中，所述固定部沿主轴的径向朝内延伸第一限位部，所述连接部沿主轴的径向朝外延伸第二限位部，当所述供电单元接触夹持部时，第一限位部抵接于第二限位部。

在优选的技术方案中，所述连接部沿主轴的径向朝内延伸一抵靠部，在更换超音波刀把之前，所述连接部相对于所述固定部沿主轴的轴向朝主轴滑动，使所述抵靠部和第一限位部在主轴的径向上共平面。

在优选的技术方案中，所述固定部包括第一灌嘴以及第二灌嘴，所述固定部和所述连接部之间具有第一间隙，所述连接部和主轴之间具有第二间隙，所述第一灌嘴连通于第一间隙，且所述第二灌嘴连通于第二间隙。

在优选的技术方案中，所述第一灌嘴和第二灌嘴分别配置于所述第二限位部的轴向上的两侧。

在优选的技术方案中，所述固持单元具有固持件，当固持单元固持所述固持部时，所述固持件沿主轴的径向收合并抵接所述固持部。

在优选的技术方案中，所述固持部具有颈部以及端部，所述颈部位于夹持部和所述端部之间且所述颈部的外径小于所述端部的外径，当所述固持单元固持所述固持部时，所述固持件抵接于所述颈部。

在优选的技术方案中，所述夹持部为电性绝缘且具有环状凸缘和环状电极，所述环状电极配置于所述环状凸缘在主轴的轴向上面对所述连接部的一面；所述供电单元具有供电部和电极接点，所述供电部连接外部电源，所述电极接点电性连接于供电部；当供电单元接触夹持部并对超音波刀把进行供电时，所述电极接点抵接于所述环状电极。

在优选的技术方案中，所述供电部通过至少一条导线电性连接于所述电极接点，且所述导线配置于所述连接部的内部。

在优选的技术方案中，所述固定部和连接部分别呈环状，且连接部配置于固定部沿主轴的径向的内部。

实施本发明的技术方案，其有益效果在于，内建于加工机的超音波刀把供电模块的连接部可相对于固定部沿轴向滑动，使供电单元对超音波刀把进行供电，因此可达到快速供电的目的。再者，固持单元可固持不同尺寸的超音波刀把的固持部，因此可对应不同尺寸的超音波刀把，堪称同类物品前所未见的一大佳构。

【附图简要说明】

下面结合附图进一步揭示本发明的具体技术内容，其中：

图1为习知的自动换刀结构的示意图；

图2为本发明提供的超音波刀把供电模块的剖面图；

图3为本发明提供的超音波刀把供电模块装设超音波刀把的剖面图；

图4为本发明提供的超音波刀把供电模块对超音波刀把进行供电时的剖面图；

图5为本发明提供的超音波刀把供电模块欲进行换刀前的剖面图。

标号说明：

加工机1 主轴11

超音波刀把2 夹持部21

环状凸缘211 环状电极212

固持部22 颈部221

端部222

超音波刀把供电模块3 固持单元31

容置空间311 固持件312

连接单元32 固定部321

第一限位部321a 第一灌嘴321b

第二灌嘴321c 第一间隙321d

第二间隙321e 连接部322

第二限位部322a 抵靠部322b

供电单元33 供电部331

电极接点332 导线333

刀具库4 旋转臂41

夹头42

【具体实施方式】

如图2至图5所示，本发明提供的超音波刀把的供电模块3内建于加工机1且适用于至少一超音波刀把2。超音波刀把的供电模块4包括固持单元31、连接单元32以及供电单元33。该连接单元32连接于固持单元31并具有固定部321和连接部322，固定部321固设于加工机1的主轴11，且连接部322可动地滑设于固定部321；而供电单元33则配置于连接部322上。

详细而言，该超音波刀把2包括夹持部21和固持部22，该夹持部21可被旋转臂41两端的夹头42夹持以完成换刀工序。该固持单元31定义出一容置空间311，该容置空间311的形状与超音波刀把2的固持部22大致相同，因此固持部22能容置并装设在容置空间311内。

此外，该供电单元33具有供电部331和电极接点332，供电部331连接外部电源，电极接点332则电性连接于该供电部331。在本实施例中，供电部331透过至少一条导线333电性连接于电极接点332，且该至少一条导线333配置于连接部322的内部，透过这样的配置，可以避免外部走线造成的不便以及对外观造成的影响。

再者，固持单元31具有固持件312，该固持件312实施时为一夹爪或一夹头，用以固持超音波刀把2的固持部22。固持部22具有颈部221和端部222，其中颈部221位于夹持部21和端部222之间，且颈部221的外径小于端部222的外径。

当固持单元31固持固持部22时，固持件312沿着主轴11的径向收合并抵接固持部22的颈部221，由于颈部221的外径小于端部222的外径，因此当超音波刀把2即将沿着主轴11的轴向位移时，端部222会受到固持件312的卡掣而被固持在原位置，从而确保超音波刀把2在加工过程中不会任意移动。

另一方面，如图2及图3所示，该超音波刀把供电模块3的固定部321和连接部322分别呈一环状，且连接部322配置于固定部321沿着主轴11的径向内部。也就是说，从外观上看来，固定部321、连接部322和主轴11可视为一整体的结构。除此之外，固定部321沿着主轴11的径向朝内延伸第一限位部321a，连接部322沿着径向朝外延伸第二限位部322a，用以对超音波刀把2供电时彼此限位。

特别是，固定部321包括第一灌嘴321b以及第二灌嘴321c，固定部321和连接部322之间具有第一间隙321d，连接部322和主轴11之间具有第二间隙321e。第一灌嘴321b连通于第一间隙321d，而第二灌嘴321c则连通于第二间隙321e。换言之，固定部321、连接部322、第一灌嘴321b和第二灌嘴321c共同形成一气压缸或油压缸结构。

如图4所示，当超音波刀把2安装至容置空间311内，并欲进行供电时，固持单元31的固持件312沿着径向收合并固持该固持部22的颈部221，且连接部322相对于固定部321沿着主轴11的轴向朝向夹持部21滑动，使供电单元33接触夹持部21，以便对超音波刀把2进行供电。

具体而言，当流体，例如气体自第二灌嘴321c注入第二间隙321e时，连接部322将受到该轴向靠近主轴11侧的压力而朝向夹持部21的方向滑动，直到第一限位部321a抵接于第二限位部322a为止。

另一方面，在本实施例中，夹持部21为电性绝缘且包括一环状凸缘211和一环状电极212，其中环状电极212配置于环状凸缘211在轴向上面对连接部322的一面。此外，连接部322沿着径向朝内延伸一抵靠部322b，且电极接点332配置在该抵靠部322b上。因此，当第一限位部321a抵接于第二限位部322a时，该抵靠部322b上的电极接点332同时抵接于环状电极212，使供电单元33接触夹持部21并对超音波刀把2进行供电。

如图5所示，如欲更换超音波刀把2之前，将一流体，例如气体自第一灌嘴321b注入第一间隙321d，使连接部322受到第一间隙321d侧的压力从而相对于固定部321沿着轴向朝主轴11滑动，使抵靠部322b和第一限位部321a在径向上共平面，以提高超音波刀把供电模块3在未进行供电时的外观平整度。由于第一灌嘴321b以及第二灌嘴321c分别配置于第二限位部322a的轴向上的两侧，因此连接部322可自由地朝夹持部21滑动以进行供电，或是朝主轴11滑动回复至未供电状态。换言之，超音波刀把供电模块3可在不同尺寸的超音波刀把2安装后立即作动进行供电，从而达到快速供电的效果。

所以，经由本发明的实施，其获致的功效在于，内建于加工机的超音波刀把的供电模块的连接部可相对于固定部沿轴向滑动，使供电单元对超音波刀把进行供电，因此可达到快速供电的目的。再者，固持单元可固持不同尺寸的超音波刀把的固持部，因此可对应不同尺寸的超音波刀把，堪称同类物品前所未见的一大佳构。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种超音波刀把的供电模块，其内建于加工机且适用于超音波刀把，所述超音波刀把具有夹持部和固持部，其特征在于，包括：

固持单元，其具有供所述固持部容置与装设的容置空间；

所述固持单元具有固持件；

连接单元，其连接于所述固持单元，并包括：

固定部，其固设于所述加工机的主轴；以及

连接部，其可动地滑设于所述固定部；

以及

供电单元，其配置于所述连接部上；

其中，当所述固持单元固持所述固持部时，所述连接部相对于所述固定部沿着主轴的轴向朝所述夹持部滑动，使所述供电单元接触所述夹持部并对超音波刀把进行供电；

所述固定部沿主轴的径向朝内延伸第一限位部，所述连接部沿主轴的径向朝外延伸第二限位部，当所述供电单元接触夹持部时，第一限位部抵接于第二限位部。

2.根据权利要求1所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述连接部沿主轴的径向朝内延伸一抵靠部，在更换超音波刀把之前，所述连接部相对于所述固定部沿主轴的轴向朝主轴滑动，使所述抵靠部和第一限位部在主轴的径向上共平面。

3.根据权利要求1所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述固定部包括第一灌嘴以及第二灌嘴，所述固定部和所述连接部之间具有第一间隙，所述连接部和主轴之间具有第二间隙，所述第一灌嘴连通于第一间隙，且所述第二灌嘴连通于第二间隙。

4.根据权利要求3所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述第一灌嘴和第二灌嘴分别配置于所述第二限位部的轴向上的两侧。

5.根据权利要求1所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，当所述固持单元固持所述固持部时，所述固持件沿主轴的径向收合并抵接所述固持部。

6.根据权利要求5所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述固持部具有颈部以及端部，所述颈部位于夹持部和所述端部之间且所述颈部的外径小于所述端部的外径，当所述固持单元固持所述固持部时，所述固持件抵接于所述颈部。

7.根据权利要求1所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述夹持部为电性绝缘且具有环状凸缘和环状电极，所述环状电极配置于所述环状凸缘在主轴的轴向上面对所述连接部的一面；所述供电单元具有供电部和电极接点，所述供电部连接外部电源，所述电极接点电性连接于供电部；当供电单元接触夹持部并对超音波刀把进行供电时，所述电极接点抵接于所述环状电极。

8.根据权利要求7所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述供电部通过至少一条导线电性连接于所述电极接点，且所述导线配置于所述连接部的内部。

9.根据权利要求1所述的超音波刀把的供电模块，其特征在于，所述固定部和连接部分别呈环状，且连接部配置于固定部沿主轴的径向的内部。