TW201304898A - 多軸工具機 - Google Patents

Abstract

一種多軸工具機，包含一基座單元、一第一移動單元、一第一驅動單元、一第二移動單元、一第二驅動單元及一主軸單元。該基座單元的一框座與該第一移動單元的一第一框件均呈封閉中空框狀，且使該第一移動單元設置在該框座中且可沿一第一軸向滑動、該第二移動單元設置在該第一框件中且可沿一第二軸向滑動、該主軸單元設置在該第二驅動單元，可達到製造加工容易、剛性強、加工精度高、方便維修之目的。

Description

多軸工具機

本發明是有關於一種加工機械，特別是指一種多軸工具機。

加工機械的種類繁多，就以多軸工具機而言，依加工型式區分概又可分為臥式加工機、立式加工機等，且現有的臥式加工機、立式加工機都包含一機台、多數可相對於該機台且沿不同軸向滑動的移動件、多數可驅動該等移動件的驅動件，該機台、該等移動件都是利用鑄造方式製成，且因鑄造的程序繁瑣，依序包含製作模型(pattern)、製作鑄模(casting mold)、熔煉、澆注、鑄件清理、熱處理、檢驗(檢驗鑄件的形狀、尺寸、內部是否有缺損)，所以製程長、製作耗時，產能亦受到時間及空間的限制。

因此，本發明之目的，即在提供一種利用金屬板材結合成封閉中空框狀結構且製造加工容易、剛性強、加工精度高、方便維修的多軸工具機。

於是，本發明之多軸工具機，包含一基座單元、一第一移動單元、一第一驅動單元、一第二移動單元、一第二驅動單元及一主軸單元。該基座單元具有一呈封閉中空框狀的框座及多數設置於該框座的導滑件，該等導滑件沿一第一軸向延伸，該第一移動單元設置在該基座單元的框座中且可沿該等導滑件滑動，並具有一呈封閉中空框狀的第一框件及多數設置於該第一框件的第一導引件，該等第一導引件沿一垂直於該第一軸向的第二軸向延伸，該第一驅動單元可驅動該第一移動單元沿該第一軸向相對於該基座單元產生移動，該第二移動單元設置在該第一移動單元的第一框件中且可沿該等第一導引件滑動，並具有一第二框件，該第二驅動單元可驅動該第二移動單元沿該第二軸向相對於該第一移動單元產生移動，該主軸單元安裝在該第二移動單元。

本發明之功效：利用該框座與該第一框件均呈封閉中空框狀，且使該第一移動單元可沿該第一軸向滑動地設置在該框座中、該第二移動單元可沿該第二軸向滑動地設置在該第一框件中，可達到多軸加工目的，且整體結構簡單、製造加工容易、剛性強、加工精度高、方便維修。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如圖1、圖2及圖3所示，本發明多軸工具機之第一較佳實施例，為臥式工具機，並包含一基座單元10、一第一移動單元20、一第一驅動單元30、一第二移動單元40、一第二驅動單元50、一主軸單元60、一第三驅動單元70及一工作台單元80。

該基座單元10具有一呈封閉中空框狀的框座11及多數設置於該框座11的導滑件12。該框座11具有四個可圍設形成一內孔111的周板112、一與其中一周板112連結的第一延伸板113及一與另一周板112連結且與該第一延伸板113垂直設置的第二延伸板114。該等導滑件12沿一第一軸向Ⅰ延伸，呈桿狀且連接在二相對設置的周板112之間，並穿設在該內孔111中。

該第一移動單元20設置在該基座單元10的框座11中且可沿該等導滑件12滑動，並具有一呈封閉中空框狀的第一框件21及多數設置於該第一框件21的第一導引件22。該第一框件21具有四個可圍設形成一第一空間211的第一壁板212。該等第一導引件22沿一垂直於該第一軸向I的第二軸向Ⅱ延伸，呈桿狀且連接在二相對設置的第一壁板212之間，並穿設在該第一空間211中。

該第一驅動單元30可驅動該第一移動單元20沿該第一軸向Ⅰ相對於該基座單元10產生移動，該第一驅動單元30具有一安裝在該框座11其中一周板112外側面的第一馬達31及一軸設在該框座11且受該第一馬達31驅動的第一導螺桿32，該第一導螺桿32螺合於該第一框件21。

該第二移動單元40設置在該第一移動單元20的第一框件21中且可沿該等第一導引件22滑動，並具有一呈封閉中空框狀的第二框件41、多數設置在於該第二框件41的第二導引件42及二分別鎖固在該等第二導引件42兩端的端板43。該第二框件41具有四個可圍設形成一第二空間411的第二壁板412。該等第二導引件42沿一第三軸向Ⅲ延伸，該第三軸向Ⅲ垂直於該第一軸向Ⅰ與該第二軸向Ⅱ，配合參閱圖4，該等第二導引件42呈桿狀且連接在二相對設置的第二壁板412，並各具有一內側端部421及一伸出於該第二空間411且對應於該工作台單元80的外側端部422(見圖4)，該等端板43分別固設在該內側端部421與該外側端部422。

該第二驅動單元50可驅動該第二移動單元40沿該第二軸向Ⅱ相對於該第一移動單元20產生移動，該第二驅動單元50具有一安裝在該第一框件21其中一第一壁板212的第二馬達51及一軸設在該第一框件21且受該第二馬達51驅動的第二導螺桿52，該第二導螺桿52螺合於該第二框件41。

配合參閱圖4，該主軸單元60安裝在該第二移動單元40，且連結於該等第二導引件42的外側端部422，該主軸單元60具有一第一端部61及一對應該工作台單元80之第二端部62，該第二端部62可供安裝刀具(圖未示)。

配合參閱圖5，該第三驅動單元70可驅動該主軸單元60沿該第三軸向Ⅲ相對於該第二移動單元40產生移動，該第三驅動單元70具有一安裝在其中一端板43的第三馬達71及一螺設在該第二框件41且受該第三馬達71驅動的第三導螺桿72。

該工作台單元80對應於該主軸單元60，連結於該基座單元10的框座11且沿一軸線L設置，本實施例中，該軸線L垂直於該第三軸向Ⅲ且平行於該第二軸向Ⅱ。該工作台單元80具有一連結於該框座11的支撐座81、一軸設在該支撐座81頂部的轉台82及一可驅動該轉台82轉動的動力件83，該支撐座81可固設在該第一延伸板113(如圖1實線所示)。該工作台單元80也可依實際加工需求，而連結於該第二延伸板114(如圖1假想線所示)，且使該軸線L也可垂直於該第三軸向Ⅲ且平行於該第一軸向Ⅰ(圖未示)。

再如圖1、圖3及圖4所示，當工具機整體組配完成後，啟動該第一驅動單元30可驅動該第一移動單元20沿該第一軸向Ⅰ相對於該基座單元10產生移動，啟動該第二驅動單元50可驅動該第二移動單元40沿該第二軸向Ⅱ相對於該第一移動單元20產生移動，啟動該第三驅動單元70可驅動該主軸單元60沿該第三軸向Ⅲ相對於該第二移動單元40產生移動，即可依加工需求，操控該主軸單元60對應該工作台單元80之轉台82上所固定的工件(圖未示)進行加工作業。

再將本發明所能產生的功效歸納如下：

一、該基座單元10的框座11、該第一移動單元20的第一框件21、該第二移動單元40的第二框件41都是採用金屬板材加工後以分別形成該等周板112、該等第一壁板212、該等第二壁板412，再結合呈封閉中空框狀，且該等周板112、該等第一壁板212、該等第二壁板412的製造加工容易，整體結構簡單、強度佳、鋼性強、加工精度高，更因為該框座11、該第一框件21、該第二框件41均呈中空框狀，所以方便維修。

二、利用該第一驅動單元30之第一導螺桿32配合該等導滑件12，可使該第一移動單元20順暢地沿該第一軸向Ⅰ相對於該基座單元10產生移動，利用該第二驅動單元50的第二導螺桿52配合該等第一導引件22，可使該第二移動單元40順暢地沿該第二軸向Ⅱ相對於該第一移動單元20產生移動，利用該第三驅動單元70之第三導螺桿72配合該等第二導引件42，可使該主軸單元60順暢地沿該第三軸向Ⅲ相對於該第二移動單元40產生移動，軸與孔之間的間隙小、工作精度高、操作順暢，且可方便維修。

三、該工作台單元80可依實際加工需求，而連結於該第一延伸板113或該第二延伸板114，則使加工之適用性高。

另外，如圖6及圖7所示，本發明多軸工具機之第二較佳實施例，與第一實施例的構成組件相同，差異處在於該多軸工具機為立式工具機，且該工作台單元80連結於該基座單元10的第一延伸板113(或第二延伸板114)上且沿該軸線L設置，該軸線L平行於該第三軸向Ⅲ。因此，利用該工作台單元80相對於該基座單元10的設置位置不同，即可分別作臥式工具機或立式工具機使用，適用性高，也可解決傳統工具機無法達成一機多用的問題。

值得一提的是，本發明上述二實施例中，也可省略該第三驅動單元70，且使該主軸單元60安裝於該第二移動單元40並僅能沿該第一軸向Ⅰ與該第二軸向Ⅱ產生位移，則亦可適用於不同加工需求之工具機。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10．．．基座單元

11．．．框座

111．．．內孔

112．．．周板

113．．．第一延伸板

114．．．第二延伸板

12．．．導滑件

20．．．第一移動單元

21．．．第一框件

211．．．第一空間

212．．．第一壁板

22．．．第一導引件

30．．．第一驅動單元

31．．．第一馬達

32．．．第一導螺桿

40．．．第二移動單元

41．．．第二框件

411．．．第二空間

412．．．第二壁板

42．．．第二導引件

43．．．端板

421．．．內側端部

422．．．外側端部

50．．．第二驅動單元

51．．．第二馬達

52．．．第二導螺桿

60．．．主軸單元

61．．．第一端部

62．．．第二端部

70．．．第三驅動單元

71．．．第三馬達

72．．．第三導螺桿

80．．．工作台單元

L．．．軸線

81．．．支撐座

82．．．轉台

83．．．動力件

Ⅰ．．．第一軸向

Ⅱ．．．第二軸向

Ⅲ．．．第三軸向

圖1是一立體組合圖，說明本發明多軸工具機的一第一較佳實施例；

圖2是本發明上述較佳實施例之一立體分解圖；

圖3是本發明上述較佳實施例之一平面組合圖；

圖4是沿圖3中之線Ⅳ-Ⅳ的一剖面圖；

圖5是沿圖3中之線Ⅴ-Ⅴ的一剖面圖；

圖6是本發明多軸工具機一第二較佳實施例的立體組合圖；及

圖7是本發明多軸工具機之第二較佳實施例的平面組合圖。

10．．．基座單元

11．．．框座

111．．．內孔

112．．．周板

113．．．第一延伸板

114．．．第二延伸板

12．．．導滑件

20．．．第一移動單元

21．．．第一框件

211．．．第一空間

212．．．第一壁板

22．．．第一導引件

30．．．第一驅動單元

31．．．第一馬達

40．．．第二移動單元

41．．．第二框件

412．．．第二壁板

42．．．第二導引件

422．．．外側端部

43．．．端板

60．．．主軸單元

62．．．第二端部

80．．．工作台單元

81．．．支撐座

82．．．轉台

83．．．動力件

Ⅰ．．．第一軸向

Ⅱ．．．第二軸向

Ⅲ．．．第三軸向

Claims (10)

1. 一種多軸工具機，包含：一基座單元，具有一呈封閉中空框狀的框座及多數設置於該框座的導滑件，該等導滑件沿一第一軸向延伸；一第一移動單元，設置在該基座單元的框座中且可沿該等導滑件滑動，並具有一呈封閉中空框狀的第一框件及多數設置於該第一框件的第一導引件，該等第一導引件沿一垂直於該第一軸向的第二軸向延伸；一第一驅動單元，可驅動該第一移動單元沿該第一軸向相對於該基座單元產生移動；一第二移動單元，設置在該第一移動單元的第一框件中且可沿該等第一導引件滑動，並具有一第二框件；一第二驅動單元，可驅動該第二移動單元沿該第二軸向相對於該第一移動單元產生移動；及一主軸單元，安裝在該第二移動單元。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之多軸工具機，其中，該第二移動單元的第二框件呈封閉中空框狀，該第二移動單元還具有多數設置在於該第二框件的第二導引件，該等第二導引件沿一第三軸向延伸，該第三軸向垂直於該第一軸向與該第二軸向，該主軸單元連結於該等第二導引件，該多軸工具機還包含一第三驅動單元，該第三驅動單元可驅動該主軸單元沿該第三軸向相對於該第二移動單元產生移動。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之多軸工具機，還包含一對應於該主軸單元的工作台單元，該工作台單元連結於該基座單元的框座且沿一軸線設置，該軸線垂直於該第三軸向。
4. 根據申請專利範圍第2項所述之多軸工具機，還包含一對應於該主軸單元的工作台單元，該工作台單元連結於該基座單元的框座且沿一軸線設置，該軸線平行於該第三軸向。
5. 根據申請專利範圍第3項或第4項所述之多軸工具機，其中，該基座單元的框座具有四個可圍設形成一內孔的周板，該等導滑件呈桿狀且連接在二相對設置的周板之間，並穿設在該內孔中。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之多軸工具機，其中，該基座單元的框座還具有一與其中一周板連結的第一延伸板及一與另一周板連結且與該第一延伸板垂直設置的第二延伸板，該工作台單元的支撐座固設在該第一延伸板與該第二延伸板其中之一。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之多軸工具機，其中，該第一移動單元的第一框件具有四個可圍設形成一第一空間的第一壁板，該等第一導引件呈桿狀且連接在二相對設置的第一壁板之間，並穿設在該第一空間中。
8. 根據申請專利範圍第7項所述之多軸工具機，其中，該第二移動單元的第二框件具有四個可圍設形成一第二空間的第二壁板，該等第二導引件呈桿狀且連接在二相對設置的第二壁板。
9. 根據申請專利範圍第8項所述之多軸工具機，其中，該第二移動單元的該等第二導引件各具有一內側端部及一伸出於該第二空間且對應於該工作台單元的外側端部，該主軸單元連結於該等第二導引件的外側端部。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之多軸工具機，其中，該第一驅動單元具有一安裝在該框座的第一馬達及一軸設在該框座且受該第一馬達驅動的第一導螺桿，該第一導螺桿螺合於該第一框件，該第二驅動單元具有一安裝在該第一框件的第二馬達及一軸設在該第一框件且受該第二馬達驅動的第二導螺桿，該第二導螺桿螺合於該第二框件，該第三驅動單元具有一第三馬達及一受該第三馬達驅動且可驅動該主軸單元沿該第三軸向相對於該第二移動單元產生移動的第三導螺桿，該第三導螺桿螺合於該第二框件。