TW201304905A

TW201304905A - 具懸浮式工作台之立式加工機

Info

Publication number: TW201304905A
Application number: TW100127022A
Authority: TW
Inventors: dong-po Liu
Original assignee: Sparking Power Technology Co Ltd
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-01
Also published as: TWI482682B

Abstract

一種具懸浮式工作台之立式加工機，其係於機台上設有立架，以供裝設可驅動作第一軸向位移之連結座，且於該連結座之一側裝設可驅動作第三軸向升降位移之主軸，以供架置加工器具，另於機台上設有具導軌之基座，並於該基座上裝設可驅動作第二軸向位移之工作台，該工作台之底部係於對應基座之導軌處設有複數個具軸承面之靜壓軸承，以使工作台可沿著基座之導軌作懸浮滑移，於各靜壓軸承分別連結設有調整定位機構，以供調整定位靜壓軸承之軸承面與導軌之懸浮間隙，並確保靜壓軸承之軸承面與導軌間之平行度，使工作台可沿著基座之導軌平順滑動，進而達到大幅提昇加工精度之實用效益。

Description

具懸浮式工作台之立式加工機

本發明係提供一種利用靜壓軸承之調整定位機構，以確保靜壓軸承之軸承面與導軌間之平行度，使工作台可沿著基座之導軌平順滑動，以大幅提昇加工精度之具懸浮式工作台之立式加工機。

請參閱第1圖所示，習用之立式研磨加工機係於機台10上裝設有可驅動作第一軸向(X軸)及第三軸向(Z軸)位移之主軸11，以供架置磨輪，以及可驅動作第二軸向(Y軸)位移之工作台12，以供架置固定工件，而可驅動主軸上之磨輪與工作台上之工件作三軸向之相對位移，以將工件進行研磨加工作業；其中，該工作台12一般係以具滑塊131及滑軌132之滑軌組13滑設於機台10上，再藉由具馬達141及導螺桿142之驅動機構14帶動工作台12沿著滑軌組13之滑軌132作第二軸向(Y軸)之往復位移；惟，該工作台12之滑移方式，由於工作台12之重量，將於滑軌組13之滑塊131與滑軌132接觸面產生相當大的摩擦阻力，即便於滑塊131與滑軌132間施加潤滑油，其所能減少之摩擦阻力實相當有限，而仍必須耗費相當多動能，使驅動機構14之馬達141及導螺桿142帶動工作台12位移，且該滑塊131與滑軌132作往復位移摩擦，易使滑塊131與滑軌132之接觸面產生磨耗現象，其不僅會降低其使用壽命，且於工作台12位移時，將會產生振動及噪音，進而影響工件之加工精度。

請參閱第2、3圖所示，另坊間研發製作一種懸浮式工作台，其主要係於基座20上設有二導軌201，於該導軌201上跨置一工作台21，該工作台21之二側向下延伸設有側板211，且於該工作台21底部、側板211與導軌201間設有複數個空氣軸承22，各空氣軸承22之一端分別設有可輸出高壓氣流之軸承面221，另端則分別連結一鎖合於螺孔212之調整螺栓222，以供調整空氣軸承22之軸承面221與導軌201之間隙，另於該調整螺栓222之側邊鎖合一定位螺栓223，並以該定位螺栓223抵頂定位調整螺栓222，另於基座20上設有一驅動機構23，以供帶動工作台21沿著基座20之導軌201往復位移，該工作台21即利用各空氣軸承22於基座20之導軌201上懸浮滑動，以消除空氣軸承22之軸承面221與導軌201間之摩擦阻力，而可避免產生磨耗現象，且毋須耗費大量動能，即可帶動工作台21位移；惟，該空氣軸承22係利用調整螺栓222調整懸浮間隙，由於調整螺栓222之外螺紋與螺孔212之內螺紋間一般係具有螺合間隙，因此，當鎖入定位螺栓223抵頂定位調整螺栓222時，其不僅會造成調整螺栓222之螺牙損傷，使調整螺栓222難以旋動調整，且易使調整螺栓222與空氣軸承22往一側偏擺，而影響空氣軸承22之軸承面221與導軌201間之平行度，使得工作台21懸浮滑動時容易產生振動，進而影響工件之加工精度。

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，終究研創出一種具懸浮式工作台之立式加工機，並藉以大幅改善習式之缺弊，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的一，係提供一種具懸浮式工作台之立式加工機，其係於機台上設有立架，以供裝設可驅動作第一軸向位移之連結座，且於該連結座之一側裝設可驅動作第三軸向升降位移之主軸，以供架置加工器具，另於機台上設有具導軌之基座，並於該基座上裝設可驅動作第二軸向位移之工作台，該工作台之底部係於對應基座之導軌處設有複數個具軸承面之靜壓軸承，以使工作台可沿著基座之導軌作懸浮滑移，於各靜壓軸承分別連結設有調整定位機構，以供調整定位靜壓軸承之軸承面與導軌之懸浮間隙，並確保靜壓軸承之軸承面與導軌間之平行度，使工作台可沿著基座之導軌平順滑動，進而達到大幅提昇加工精度之實用目的。

本發明之目的二，係提供一種具懸浮式工作台之立式加工機，其中，該機台上係設有具導軌之基座，以供裝設可驅動作第二軸向位移之工作台，該工作台之底部係於對應基座之導軌處設有複數個具軸承面之靜壓軸承，使工作台可沿著基座之導軌作懸浮滑移，而可避免產生磨耗現象，進而達到大幅提昇使用壽命之實用目的。

本發明之目的三，係提供一種具懸浮式工作台之立式加工機，其中，該機台上係設有具導軌之基座，以供裝設可驅動作第二軸向位移之工作台，該工作台之底部係於對應基座之導軌處設有複數個具軸承面之靜壓軸承，使工作台可沿著基座之導軌作懸浮滑移，以消除工作台位移時之摩擦阻力，而可易於驅動工作台位移，進而達到大幅節省動能之實用目的。

本發明之目的四，係提供一種具懸浮式工作台之立式加工機，其中，該機台上係設有具導軌之第一、二基座，以供裝設可分別驅動作第二軸向位移之第一、二工作台，而可驅動主軸上之加工器具分別於第一、二工作台上依序進行研磨加工作業，以節省加工等待時間，而達到提高生產效率之實用目的。

為使　貴審查委員對本發明有更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后：

請參閱第4～9圖所示，本發明之立式加工機，以研磨加工機為例，其係包含有機台30、主軸40、至少一工作台及磨輪修整器60；該機台30上係裝設可驅動旋轉之主軸40，以供架置加工器具；於本實施例中，該加工器具係為磨輪；該主軸40並可驅動作第一軸向(X軸)及第三軸向(Z軸)之往復位移；於本實施例中，該機台30上係設有一可為龍門型式之立架31，該立架31設有跨置於機台30上之二腳柱311、312，且於二腳柱311、312之頂部跨設一橫柱313，於該橫柱313上以第一滑軌組314滑設連結座32，且以第一驅動組315驅動連結座32沿著第一滑軌組314作第一軸向(X軸)之往復位移；於該連結座32上另以第二滑軌組321滑設升降座34，且以第二驅動組322驅動升降座34沿著第二滑軌組321作第三軸向(Z軸)之往復位移，另於該升降座34上裝設主軸40，以供架置磨輪；另於機台30上裝設至少一工作台，以供架置固定工件，並使該至少一工作台可驅動作第二軸向(Y軸)之往復位移，而可驅動工件與主軸40上之磨輪作三軸向(X、Y、Z軸)之相對位移，以進行工件之研磨加工作業；於本實施例中，該機台30上係排列設有具第一、二導軌351、352之第一基座35，以及具第一、二導軌351a、352a之第二基座35a，於該第一基座35之第一、二導軌351、352上滑設第一工作台50，第二基座35a之第一、二導軌351a、352a上則滑設第二工作台50a；其中，該第一工作台50之底部於對應第一基座35之第一、二導軌351、352頂面處佈設複數個第一靜壓軸承51，該第一靜壓軸承51之一端設有軸承面511，以供支撐第一工作台50之重量，並使第一工作台50可懸浮於第一基座35之第一、二導軌351、352上，該第一靜壓軸承51係為流體軸承，而可於軸承面511輸出高壓流體；於本實施例中，該第一靜壓軸承51係為空氣軸承，而於第一靜壓軸承51之軸承面511輸出支撐第一工作台50重量之高壓氣流；另於該第一靜壓軸承51之另端連結設有調整定位機構，以供調整定位第一工作台50之懸浮間隙；於本實施例中，該調整定位機構係於第一工作台50對應各第一靜壓軸承51之另端處分別開設有具套合段502之螺孔501，以供鎖合一調整螺栓52，該調整螺栓52之一端連結第一靜壓軸承51之另端，且設有可穿伸且緊密套合於螺孔501套合段502之套置段521，另於第一工作台50開設連通至螺孔501套合段502之另一螺孔503，以供鎖合一定位螺栓53，並以該定位螺栓53之端部抵頂調整螺栓52之套置段521，以供定位調整螺栓52，又該調整螺栓52於穿伸出第一工作台50螺孔501之另端鎖合一定位螺帽54，以供加強定位調整螺栓52；另第一工作台50於對應第一基座35之第一導軌351二側處向下延伸設有二側板504，且於該二側板504分別裝設有第二靜壓軸承55，該第二靜壓軸承55之一端設有軸承面551，以供導引限位第一工作台50，使第一工作台50可沿著第一基座35之第一導軌351作第二軸向(Y軸)之懸浮滑移，該第二靜壓軸承55係為流體軸承，而可於軸承面551輸出高壓流體；於本實施例中，該第二靜壓軸承55係為空氣軸承，而於第二靜壓軸承55之軸承面551輸出支撐於第一基座35之第一導軌351側邊之高壓氣流；另該第二靜壓軸承55之另端則連結設有另一調整定位機構，以供調整定位第一工作台50之懸浮間隙；於本實施例中，該另一調整定位機構係於第一工作台50之二側板504對應各第二靜壓軸承55之另端處分別開設有具套合段506之螺孔505，以供鎖合一調整螺栓56，該調整螺栓56之一端連結第二靜壓軸承55之另端，且設有可穿伸且緊密套合於螺孔505套合段506內之套置段561，另於第一工作台50開設連通至螺孔505套合段506之另一螺孔507，以供鎖合一定位螺栓57，並以該定位螺栓57之端部抵頂調整螺栓56之套置段561，以供定位調整螺栓56，又該調整螺栓56於穿伸出第一工作台50螺孔505之另端鎖合一定位螺帽58，以供加強定位調整螺栓56；另第一基座35之第一、二導軌351、352間裝設可為線性馬達之第三驅動組36，以供驅動第一工作台50作第二軸向(Y軸)之往復滑移；另該第二工作台50a之底部於對應第二基座35a之第一、二導軌351a、352a頂面處佈設複數個第一靜壓軸承51a，該第一靜壓軸承51a之一端設有軸承面511a，以供支撐第二工作台50a之重量，並使第二工作台50a可懸浮於第二基座35a之第一、二導軌351a、352a上，該第一靜壓軸承51a係為流體軸承，而可於軸承面511a輸出高壓流體；於本實施例中，該第一靜壓軸承51a係為空氣軸承，而於第一靜壓軸承51a之軸承面511a輸出支撐第二工作台50a重量之高壓氣流；另該第一靜壓軸承51a之另端則連結設有調整定位機構，以供調整定位第二工作台50a之懸浮間隙；於本實施例中，該調整定位機構係於第二工作台50a對應各第一靜壓軸承51a之另端處分別開設有具套合段502a之螺孔501a，以供鎖合一調整螺栓52a，該調整螺栓52a之一端連結第一靜壓軸承51a之另端，且設有可穿伸且緊密套合於螺孔501a套合段502a之套置段521a，另於第二工作台50a開設連通至螺孔501a套合段502a之另一螺孔503a，以供鎖合一定位螺栓53a，並以該定位螺栓53a之端部抵頂調整螺栓52a之套置段521a，以供定位調整螺栓52a，又該調整螺栓52a於穿伸出第二工作台50a螺孔501a之另端鎖合一定位螺帽54a，以供加強定位調整螺栓52a；另第二工作台50a於對應第二基座35a之第一導軌351a二側處向下延伸設有二側板504a，於該二側板504a分別裝設有第二靜壓軸承55a，該第二靜壓軸承55a之一端設有軸承面551a，以供導引限位第二工作台50a，使第二工作台50a可沿著第二基座35a之第一導軌351a作第二軸向(Y軸)之懸浮滑移，該第二靜壓軸承55a係為流體軸承，而可於軸承面551a輸出高壓流體；於本實施例中，該第二靜壓軸承55a係為空氣軸承，而於第二靜壓軸承55a之軸承面551a輸出支撐於第二基座35a之第一導軌351a側邊之高壓氣流；該第二靜壓軸承55a之另端則連結設有另一調整定位機構，以供調整定位第二工作台50a之懸浮間隙；於本實施例中，該另一調整定位機構係於第二工作台50a之二側板504a對應各第二靜壓軸承55a之另端處分別開設有具套合段506a之螺孔505a，以供鎖合一調整螺栓56a，該調整螺栓56a之一端連結第二靜壓軸承55a之另端，且設有可穿伸且緊密套合於螺孔505a套合段506a內之套置段561a，另於第二工作台50a開設連通至螺孔505a套合段506a之另一螺孔507a，以供鎖合一定位螺栓57a，並以該定位螺栓57a之端部抵頂調整螺栓56a之套置段561a，以供定位調整螺栓56a，又該調整螺栓56a於穿伸出第二工作台50a螺孔505a之另端鎖合一定位螺帽58a，以供加強定位調整螺栓56a；另第二基座35a之第一、二導軌351a、352a間裝設可為線性馬達之另一第三驅動組36a，以供驅動第二工作台50a作第二軸向(Y軸)之往復滑移；又機台30上之適當位置處設有承座37，以供裝設磨輪修整器60，並以該磨輪修整器60進行修整磨輪之表面形狀及銳利度，以利進行工件之研磨加工作業。

請再參閱第5、6、7圖所示，本發明之第一工作台50及第二工作台50a係以第一靜壓軸承51、51a及第二靜壓軸承55、55a分別於第一基座35之第一、二導軌351、352及第二基座35a之第一、二導軌351a、352a上懸浮滑移，並以調整定位機構調整適當之懸浮間隙；以調整第一工作台50之第一靜壓軸承51及第二靜壓軸承55為例，於調整第一靜壓軸承51時，其係先旋動調整螺栓52，使第一靜壓軸承51之軸承面511與第一基座35之第一導軌351頂面保持一適當間隙，接著將定位螺栓53鎖入，使定位螺栓53之端部抵頂於調整螺栓52之套置段521，以使調整螺栓52定位，由於該定位螺栓53係抵頂於調整螺栓52之套置段521，且該調整螺栓52之套置段521緊密套合於第一工作台50螺孔501之套合段502內，因此，當定位螺栓53抵頂定位調整螺栓52時，即可防止調整螺栓52產生偏擺，以確保第一靜壓軸承51之軸承面511與第一基座35之第一導軌351頂面間之平行度，於調整螺栓52定位後，再將定位螺帽54鎖緊，以加強定位調整螺栓52；另於調整第二靜壓軸承55時，則先旋動調整螺栓56，使第二靜壓軸承55之軸承面551第一基座35之第一導軌351頂面保持一適當間隙，接著將定位螺栓57鎖入，使定位螺栓57之端部抵頂於調整螺栓56之套置段561，以使調整螺栓56定位，而相同利用第一工作台50螺孔505之套合段504緊密套合調整螺栓56之套置段561，即可防止調整螺栓56產生偏擺，以確保第二靜壓軸承55之軸承面551與第一基座35之第一導軌351側面間之平行度，於調整螺栓56定位後，再將定位螺帽58鎖緊，以加強定位調整螺栓56，即可使第一工作台50於第一基座35之第一、二導軌351、352上平順的懸浮滑動，並防止第一工作台50滑動時產生振動，以大幅提昇加工精度。

請參閱第10、11圖所示，本發明於進行加工作業時，其係可於第一工作台50及第二工作台50a上分別架置固定工件70，而以第一驅動組315及第二驅動組322驅動主軸40作第一軸向(X軸)或第三軸向(Z軸)之往復位移，另以第三驅動組36、36a分別驅動第一工作台50及第二工作台50a作第二軸向(Y軸)之往復滑移；由於該第一、二工作台50、50a係利用第一靜壓軸承51、51a及第二靜壓軸承55、55a分別於第一基座35之第一、二導軌351、352及第二基座35a之第一、二導軌351a、352a上懸浮滑移，即可避免直接摩擦所產生磨耗現象，以提昇使用壽命，並可消除第一工作台50位移時之摩擦阻力，而可易於驅動第一工作台50位移，以大幅節省動能，並利用第一、二工作台50、50a之接續加工作業，即可節省加工等待時間，以提高生產效率。

據此，本發明實為一深具實用性及進步性之設計，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。

習式部份：

10．．．機台

11．．．主軸

12．．．工作台

13．．．滑軌組

131．．．滑塊

132．．．滑軌

14．．．驅動機構

141．．．馬達

142．．．導螺桿

20．．．基座

201．．．導軌

21．．．工作台

211．．．側板

212．．．螺孔

22．．．空氣軸承

221．．．軸承面

222．．．調整螺栓

223．．．定位螺栓

23．．．驅動機構

本發明部份：

30．．．機台

31．．．立架

311．．．腳柱

312．．．腳柱

313．．．橫柱

314．．．第一滑軌組

315．．．第一驅動組

32．．．連結座

321．．．第二滑軌組

322．．．第二驅動組

34．．．升降座

35．．．第一基座

35a．．．第二基座

351．．．第一導軌

351a．．．第一導軌

352．．．第二導軌

352a．．．第二導軌

36．．．第三驅動組

36a．．．第三驅動組

37．．．承座

40．．．主軸

50．．．第一工作台

50a．．．第二工作台

501．．．螺孔

501a．．．螺孔

502．．．套合段

502a．．．套合段

503．．．螺孔

503a．．．螺孔

504．．．側板

504a．．．側板

505．．．螺孔

505a．．．螺孔

506．．．套合段

506a．．．套合段

507．．．螺孔

507a．．．螺孔

51．．．第一靜壓軸承

51a．．．第一靜壓軸承

511．．．軸承面

511a．．．軸承面

52．．．調整螺栓

52a．．．調整螺栓

521．．．套置段

521a．．．套置段

53．．．定位螺栓

53a．．．定位螺栓

54．．．定位螺帽

54a．．．定位螺帽

55．．．第二靜壓軸承

55a．．．第二靜壓軸承

551．．．軸承面

551a．．．軸承面

56．．．調整螺栓

56a．．．調整螺栓

561．．．套置段

561a．．．套置段

57．．．定位螺栓

57a．．．定位螺栓

58．．．定位螺帽

58a．．．定位螺帽

60．．．磨輪修整器

70．．．工件

第1圖：習用立式研磨機之示意圖。

第2圖：習用懸浮式工作台之示意圖。

第3圖：係第2圖之A-A剖視圖。

第4圖：本發明之外觀示意圖。

第5圖：本發明第一、二工作台之結構示意圖。

第6圖：係第5圖之B-B剖視圖。

第7圖：係第5圖之C-C剖視圖。

第8圖：係第5圖之D-D剖視圖。

第9圖：係第5圖之E-E剖視圖。

第10圖：本發明進行研磨加工作業之動作示意圖。

第11圖：本發明第一、二工作台之動作示意圖。