CN110270696A - 具电力传输结构的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明所提供一种具电力传输结构的加工装置，其主要是由心轴、拉钉、刀把、固定座以及电力线圈组所组成，通过增加电力线圈组的接触面积，以增进电磁通量，当具电力传输结构的加工装置在运转时，一次侧电力用线圈提供轴向与径向两种传输电力的方向至二次侧电力用线圈，相较于现有技术仅具备单一方向而言，电力传输能够更有效率地通过电力线圈组而传达至换能器，进而可大幅增加使用的操作效率与加工时的稳定性。

Description

具电力传输结构的加工装置

技术领域

本发明关于一种加工装置，特别是一种具电力传输结构的加工装置。

背景技术

近几年来，超音波加工或超音波振动研磨加工等系属非传统式切削加工。超音波主轴主要利用振荡器，使得加工刀具以高频振荡方式对工件进行加工，可以使得加工后所产生的切削变薄，而降低切削阻力增加刀具寿命，并可减少加工热应力所造成的变形，相对的提高加工后的精度，因此超音波加工装置不论是于加工表面粗糙度、加工热应力及切削温度的降低都具有正向性的协助，并且已逐渐被产业广泛应用。

请参阅图1A所示，为现有技术一加工装置，其中此种加工装置而言，为了将驱动电力供给至相对于换能器1，因此于刀把2与固定座3相对向设置有一次侧电力用线圈4与二次侧电力线圈5，该一次侧电力用线圈4设于该固定座3，该二次侧电力用线圈5设于该刀把2，使用该一次侧电力用线圈4与该二次侧电力用线圈5之相互感应作用，由此，将电力输出至该换能器1。然而，此设计仅提供轴向电力传输至该换能器1，该换能器1的共振频率会因该换能器1温度或施加的负载的变化等发生改变。因此，当此设计驱动电力传输时，则会出现无法效率良好地驱动该换能器1的情形，导致电力传输的效率下降，并且除此之外就无其他功能，在使用功能上稍显不足，尚有改善的空间。

请参阅图1B所示，为现有技术另一加工装置，本现有技术与上述现有技术不同在于：此设计仅提供径向电力传输至该换能器1，而且该固定座3无形中限制了空间运用的灵活度，除此之外就无其他功能，在操作效率上稍显不足，其余结构、组合状态与功效与上述现有技术相同，对于现今对待加工件的加工精度、加工成本等的要求越加严格，此设计的加工装置已无法有效应用高精度的加工制程。

请参阅图1C所示，为现有技术又一加工装置，本现有技术与上述现有技术不同在于：该固定座3呈C字型，由此方便有效更换该刀把2的功能，此设计仅提供轴向电力传输至该换能器1，如同上述图1A现有技术所述，除此之外就无其他功能，其余结构、组合状态与功效与上述现有技术相同。

请参阅图1D所示，为现有技术再一加工装置，本现有技术与上述现有技术不同在于：该固定座3亦呈C字型，此设计仅提供径向电力传输至该换能器1，如同上述图1B现有技术所述，除此之外就无其他功能，其余结构、组合状态与功效与上述现有技术相同。

有鉴于此，本发明人以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入探究，经过长期努力的研究与试作，改善现有技术的缺失，此即为本发明的设计宗旨。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，因此，本发明提供一种具电力传输结构的加工装置，其主要增加接触面积，由一次侧电力用线圈中提供轴向电力传输、及径向电力传输至二次侧电力用线圈，由此大幅度地提升电力传输的效率。

为达前述目的，本发明提供一种具电力传输结构的加工装置，包含：

一心轴，具有一容置空间；

一拉钉，设于该容置空间，并具有一组接部；

一刀把，组接该拉钉，并于内部设有一能够电性连接该组接部的换能器；

一固定座，套设于该心轴与该刀把之间；以及

一电力线圈组，能够驱动电力供给至该换能器，并具有一设于该固定座的一次侧电力用线圈、及一对应该一次侧电力用线圈且设于该刀把的二次侧电力用线圈，该一次侧电力用线圈提供一轴向电力传输、及一垂直该轴向电力传输的径向电力传输，该二次侧电力用线圈与该一次侧电力用线圈互相分离，用以接收该轴向电力传输与该径向电力传输，并输出至该换能器。

较佳地，其中还包含一外壳，该外壳套设于该心轴，该固定座呈C字型，并具有一缺口，该具电力传输结构的加工装置还包含一锁固件，该锁固件贯穿该固定座且锁固于该外壳。

较佳地，其中该固定座包含固定轴向区、及一连通该固定轴向区的固定径向区，该一次侧电力用线圈具有一设于该固定轴向区的一次轴向部、及一电性连接该一次轴向部且设于该固定径向区的一次径向部，该一次轴向部与该一次径向部互为相反电磁性，该刀把包含刀把轴向区、及一连通该刀把轴向区的刀把径向区，该二次侧电力用线圈具有一对应该一次轴向部且设于该刀把轴向区的二次轴向部、及一电性连接该二次轴向部且对应该一次径向部的二次径向部，该二次径向部设于该刀把径向区，该二次轴向部与该二次径向部互为相反电磁性，该一次轴向部与该二次轴向部为轴向绕线式，该一次径向部与该二次径向部为径向绕线式。

较佳地，其中该一次轴向部面积与该一次径向部面积比为1:1。

较佳地，其中该二次轴向部面积与该二次径向部面积比为1:1。

据此，本发明所提供一种具电力传输结构的加工装置，其主要是由心轴、拉钉、刀把、固定座以及电力线圈组所组成，通过增加电力线圈组的接触面积，以增进电磁通量，当具电力传输结构的加工装置在运转时，一次侧电力用线圈提供轴向与径向两种传输电力的方向至二次侧电力用线圈，相较于现有技术仅具备单一方向而言，电力传输能够更有效率地通过电力线圈组而传达至换能器，进而可大幅增加使用的操作效率与加工时的稳定性。另外，固定座为C型的结构，达到构件简化与轻量化，更换加工工具（刀把）时，因此能减少组装的工序，节省组装时所花费的金钱与时间成本。

附图说明

图1A是现有技术加工装置的局部剖面图，显示轴向电力传输。

图1B是现有技术加工装置的局部剖面图，显示径向电力传输。

图1C是现有技术加工装置的局部剖面图，显示轴向电力传输且固定座为C型。

图1D是现有技术加工装置的局部剖面图，显示径向电力传输且固定座为C型。

图2是本发明第一实施例的局部剖面图，显示轴向与径向电力传输。

图3是本发明第二实施例的局部剖面图，显示固定座为C型。

附图标记说明。

现有技术：

换能器1

刀把2

固定座3

一次侧电力用线圈4

二次侧电力线圈5；

本发明：

轴向电力传输A

径向电力传输B

轴向L1

心轴20

容置空间21

拉钉30

组接部31

刀把40

换能器41

内壁面42

头部43

刀把轴向区44

刀把径向区45

固定座50

锁设孔51

固定轴向区52

固定径向区53

电力线圈组60

一次侧电力用线圈61

一次轴向部611

一次径向部612

二次侧电力用线圈62

二次轴向部621

二次径向部622

夹爪70

外壳80

轴承90

刀具100

锁固件110。

具体实施方式

请参阅图2至图3所示，本发明第一实施例提供一种具电力传输结构的加工装置，其主要是由一心轴20、一拉钉30、一刀把40、一固定座50、以及一电力线圈组60所组成，其中：

该心轴20，呈中空圆柱状，并具有延一轴向L1延伸的容置空间21；本实施例中，包含一夹爪70设于该容置空间21，一外壳80套设于该心轴20，该外壳80与该心轴20之间设置两个互相靠抵的轴承90，该心轴20是经由该两轴承90能够以该轴向L1为中心自由转动地在该外壳80的内部，通过该两轴承90的设置，使该心轴20能够高速旋转。

该拉钉30，与该夹爪70同轴且一端受该夹爪70夹持的设于该容置空间21，该拉钉30另一端具有一组接部31。

该刀把40，组接该拉钉30，并于内部设有一能够电性连接该组接部31的换能器41，该换能器41用以产生一高周波振动，通过该换能器41的设置，使得通电后的该换能器41可产生每秒数万次的振荡，而该换能器41系可推抵该刀把40的内壁面42以进行振荡，进而使得该刀把40的头部43进行超音波振荡，最后通过锁固在螺母上的一刀具100进行超音波振动的加工作业，以提供加工制程的精度。

该固定座50为呈中空状，并套设于该心轴20与该刀把40之间且与该刀把40分离，该固定座50一端靠抵该外壳80且锁固于该外壳80，并具有一锁设孔51。

该电力线圈组60，能够驱动电力供给至该换能器41，并具有一设于该固定座50的一次侧电力用线圈61、及一对应该一次侧电力用线圈61且设于该刀把40的二次侧电力用线圈62，该一次侧电力用线圈61提供一轴向电力传输A、及一垂直该轴向电力传输A的径向电力传输B，该二次侧电力用线圈62与该一次侧电力用线圈61互相分离并且为非接触式，用以接收该轴向电力传输A与该径向电力传输B，并输出至该换能器41；本实施例中，该一次侧电力用线圈61与该二次侧电力用线圈62电性耦合，以进行电力的传递，该一次侧电力用线圈61与该二次侧电力用线圈62上、下、左、右相互对应，其系得以进行轴向与径向的电力传递，另外，该一次侧电力用线圈61与该二次侧电力用线圈62可以通过绕线的数量增加，以提高电力传递的流量，使该刀具100得以快速的振荡，以达到切割工件的效果。

请参阅图2所示，该固定座50包含固定轴向区52、及一连通该固定轴向区52的固定径向区53，该一次侧电力用线圈61具有一设于该固定轴向区的一次轴向部611、及一电性连接该一次轴向部611且设于该固定径向区53的一次径向部612，该一次轴向部611与该一次径向部612互为相反电磁性，该刀把40包含刀把轴向区44、及一连通该刀把轴向区44的刀把径向区45，该二次侧电力用线圈62具有一对应该一次轴向部611且设于该刀把轴向区44的二次轴向部621、及一电性连接该二次轴向部621且对应该一次径向部612的二次径向部622，该二次径向部622设于该刀把径向区45，该二次轴向部621与该二次径向部622互为相反电磁性，该一次轴向部611与该二次轴向部621为轴向绕线式，该一次径向部612与该二次径向部622为径向绕线式。该一次轴向部611面积与该一次径向部612面积比为1:1，但不以此为限，所属技术领域具有通常知识者根据本技术精神可自由设计预设面积比值。该二次轴向部621面积与该二次径向部622面积比为1:1，但不以此为限，所属技术领域具有通常知识者根据本技术精神可自由设计预设面积比值。

请参阅图3所示，系为本发明第二实施例，本实施例与第一实施例不同在于：由于具电力传输结构的加工装置系属于耗材，在超音波加工振荡一段时间后，必须更换加工工具（例如：该刀把40），即以两个锁固件进行取卸及锁固的操作，处理上相当费时繁锁，尤其具电力传输结构的加工装置应用于大量的加工，其更换相当不符合经济效率的需求，因此，在本实施例中，该固定座50呈C字型，并具有一缺口，该具电力传输结构的加工装置还包含一锁固件110，该锁固件110贯穿该固定座50的锁设孔51且锁固于该外壳80；由此达到轻量化、节组装作业时间与程序的目的，其余结构、组合状态与功效与第一实施例相同。

以上所述即为本发明实施例各主要构件的组合状态说明。至于本发明的使用方式及功效作以下说明。

据此，本发明所提供一种具电力传输结构的加工装置，其主要是由该心轴20、该拉钉30、该刀把40、该固定座50以及该电力线圈组60所组成，通过增加该电力线圈组60的接触面积，以增进电磁通量，当具电力传输结构的加工装置在运转时，该一次侧电力用线圈61提供该轴向电力传输A与该径向电力传输B的两种电力传输至该二次侧电力用线圈52，相较于现有技术仅具备单一方向而言，电力传输能够更有效率地通过该电力线圈组60而传达至该换能器41，进而可大幅增加使用的操作效率与加工时的稳定性。

另外，本发明第二实施例中，该固定座50为C型的结构，达到构件简化与轻量化，更换加工工具（该刀把40）时，不仅组装便利，而且节省组装作业时间与程序。

综上所述，上述实施例及附图仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明的实施范围，凡依本发明专利申请范围所作的等同变化与修饰，皆应属于本发明专利所保护的范围。

Claims (5)

1.一种具电力传输结构的加工装置，其特征在于，包含：

一心轴，具有一容置空间；

一拉钉，设于该容置空间，并具有一组接部；

一刀把，组接该拉钉，并于内部设有一能够电性连接该组接部的换能器；

一固定座，套设于该心轴与该刀把之间；以及

一电力线圈组，能够驱动电力供给至该换能器，并具有一设于该固定座的一次侧电力用线圈、及一对应该一次侧电力用线圈且设于该刀把的二次侧电力用线圈，该一次侧电力用线圈提供一轴向电力传输、及一垂直该轴向电力传输的径向电力传输，该二次侧电力用线圈与该一次侧电力用线圈互相分离，用以接收该轴向电力传输与该径向电力传输，并输出至该换能器。

2.如权利要求1所述的具电力传输结构的加工装置，其特征在于，还包含一外壳，该外壳套设于该心轴，该固定座呈C字型，并具有一缺口，该具电力传输结构的加工装置还包含一锁固件，该锁固件贯穿该固定座且锁固于该外壳。

3.如权利要求1所述的具电力传输结构的加工装置，其特征在于，该固定座包含固定轴向区、及一连通该固定轴向区的固定径向区，该一次侧电力用线圈具有一设于该固定轴向区的一次轴向部、及一电性连接该一次轴向部且设于该固定径向区的一次径向部，该一次轴向部与该一次径向部互为相反电磁性，该刀把包含刀把轴向区、及一连通该刀把轴向区的刀把径向区，该二次侧电力用线圈具有一对应该一次轴向部且设于该刀把轴向区的二次轴向部、及一电性连接该二次轴向部且对应该一次径向部的二次径向部，该二次径向部设于该刀把径向区，该二次轴向部与该二次径向部互为相反电磁性，该一次轴向部与该二次轴向部为轴向绕线式，该一次径向部与该二次径向部为径向绕线式。

4.如权利要求3所述的具电力传输结构的加工装置，其特征在于，该一次轴向部面积与该一次径向部面积比为1:1。

5.如权利要求3所述的具电力传输结构的加工装置，其特征在于，该二次轴向部面积与该二次径向部面积比为1:1。