TW201306975A - 微細鑽刃研磨機之置鑽模組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種微細鑽刃研磨機之置鑽模組，包括於一等圓周間歇旋動的轉台上配置一夾鑽氣缸並連結一馬達，用以夾持定位一微細鑽頭，且轉台上設有一承座護持該微細鑽頭之刃桿；據此，藉由馬達帶動微細鑽頭之刃面轉動，以補償刃面於研磨前之偏位角度，並確保刃面接受研磨時的定位精度。

Description

微細鑽刃研磨機之置鑽模組放置

本發明有關一種置鑽模組，尤其是涉及一種微細鑽刃研磨機之置鑽模組，特別包含組合夾鑽氣缸、馬達與鑽刃之承座於轉台上的置鑽模組。

周知微細鑽頭是一種刃面直徑僅約0.1至1.0 mm的鑽孔刀具，目前已大量運用在印刷電路板的鑽孔作業上。由於該鑽頭在經過多次使用後，其刃面易生磨耗而喪失鑽孔精度；為了延長鑽頭刃面的使用壽命，現階段的作法是利用手動研磨工具機對已磨耗鑽頭的刃面再次研磨，而使該刃面回復可供鑽鑿正確孔徑精度的狀態。

目前有關研磨微細鑽頭之刃面的方式，大都採用人工操作研磨工具機進行刃面的研磨，包括先將鑽頭定位於一治具上，操作轉動中的砂輪沿著鑽頭刃面所需求的特定角度進行線性路徑位移，以便於該路徑上接觸磨削該刃面，但需人工取、換治具上的鑽頭，因此存在研磨效率不彰的問題。

目前，本技術領域之業者，已逐步開發自動連續研磨微細鑽刃的工具機技術；由於，鑽刃研磨前需先校對刃面的基準角度，且研磨後需用影像視覺器(CCD)檢查該刃面是否已達既定的精度需求，因此為了實現自動連續研磨之機能，在自動機具上至少必須存在校位區站、研磨區站及檢測區站，以便於持續供給待磨鑽頭，而依序進行校對刃面基準角度、研磨刃面及檢測刃面的運作。然而，以現階段技術而言，陳如台灣公告第I295727號專利案，僅公開一種鐳射檢測微細鑽頭之刃面的裝置；換言之，現階段技術僅具自動檢測鑽頭之刃面的機構配置技術，而沒有相應且可相連配置的自動研磨技術。

在上述已公諸於市的現有專利技術中，公開一種可作等圓周路徑轉動的轉台，以便於將鑽頭載運至各個加工區站內進行上環及檢測等流程運作。其中該轉台上提供置鑽的位置，僅是為一具有孔徑的置鑽台，倘依此而欲在轉台周邊增加配置一研磨區站，且利用研磨區站內的自動砂輪機對置鑽台上的鑽刃進行研磨時，基於該鑽頭的刃面精度要求的極其細微，且該置鑽台無法有效定位鑽頭之刃面位置，又當刃面接處磨削時，該置鑽台也無法有效護持鑽頭之刃桿來抵抗磨削作用力，是截至目前難以克服的技術障礙。

補充說明的是，上述轉台載運鑽頭至檢測區站檢測刃面時，該刃面足以精確定位於受測位置的原因，是基於配置在該檢測區站中的影像視覺器具有三維位移取像的能力，乃至於可以容許刃面受測位置的些微差異，而自動位移擷取刃面影像加以判定檢測結果。然而，載負砂輪的研磨工具設備卻很難仿傚所述影像視覺器進行三維校位式的微量位移，而和僅具0.1至1.0 mm之間極小直徑的刃面位置之間取得磨削點的精確校對。

本發明旨在改善傳統置鑽台難以有效護持及定位該微細鑽頭之刃面的問題，進而提供一種微細鑽刃研磨機之置鑽模組，能有效護持及定位鑽頭之刃面，且能補償刃面偏位角度，以利進行自動研磨刃面之流程運作。

本發明之置鑽模組，包括：一夾鑽氣缸，一端具有接受高壓空氣驅動張合的夾爪，另一端具有一能帶動所述夾爪轉動的氣缸軸，該夾爪夾持一微細鑽頭之鑽體定位；一馬達，其心軸係連結所述氣缸軸成一體；一承座，具有一槽部護持該微細鑽頭之刃桿，該槽部坐落於所述夾爪之中心線的一相對位置；及一等圓周間歇旋動的轉台，定位所述夾鑽氣缸、馬達及承座於該轉台上呈一直線排列。

基於上述技術手段，本發明之效能在於：

1.　利用夾鑽氣缸及馬達之一體化配置，有效定位鑽頭，並帶動鑽頭轉動，以利對刃面的偏位角度進行研磨前的校位。

2.　利用承座之槽部護持鑽頭之刃桿，並和夾爪之間呈一相對位置的直線排列，使得夾爪與槽部之間構築成一利於自動擺置及卸除鑽頭的空間。

3.　利用可作等圓周路徑間歇旋動的轉台，作為置鑽模組的裝配台，有助於轉台上裝設多組置鑽模組，而利於同時載運多支鑽頭逐一進行其刃面之校位、研磨及檢測的連續運作。

實施上，其中該馬達之心軸經由一撓性軸結器而與所述氣缸軸連結成一體。該承座之槽部可以具有張合能力，以利自動擺置及卸除鑽頭；該承座之槽部鄰近於該微細鑽頭之刃面，以便有效護持鑽頭之刃面。該鑽頭之刃面是顯露於所述承座的槽部外，並指向該轉台的外圍方向，以利於轉台周邊配置自動研磨砂輪機時，該砂輪能位移較短距離對刃面進行磨削。此外，所述直線排列包含轉台上的法線或徑向直線之排列。

為充分瞭解本發明上述技術手段及其效能，而據以實施本發明，請參閱實施方式內容並配合圖式說明如下：

請合併參閱圖1至圖5；其中，圖1揭示本發明之立體分解圖；圖2揭示圖1組立後之剖示圖；圖3揭示圖1中鑽頭刃面的放大示意圖；圖4揭示圖1中承座的正視示意圖；圖5揭示本發明一具體實施例之俯視圖。上述圖式說明本發明微細鑽刃研磨機之置鑽模組，包括一夾鑽氣缸1、一馬達2、一承座3及一轉台4。其中：

該夾鑽氣缸1繫屬由高壓空氣驅動的氣動工具，夾鑽氣缸1之一端具有能夠接受高壓空氣驅動而產生張離及閉合動作的夾爪11，其另一端具有一能帶動所述夾爪11轉動的氣缸軸12(如圖1及圖2所示)，據以利用該夾爪11來夾持一微細鑽頭5的桿體51，使該鑽頭5能定位於該夾鑽氣缸1上，呈現刃桿52及刃面53外露的形態，並且該氣缸軸12能帶動受夾的鑽頭5轉動。

該馬達2實質上可為步進馬達，具有一心軸21，該心軸係連結所述氣缸軸12成一體；進一步而言，該馬達2之心軸21是連結於一撓性軸結器22，且利用該軸結器22連結於氣缸軸12上，而使馬達心軸21能與氣缸軸12連結成一體；更具體而言，該夾鑽氣缸1與該馬達2的相對壁面之間可以使用一套件23加以穩固連結而成一體，並使該軸結器22靈活的容置於該套件23內。該軸結器22因具備可撓性，因此可以抵減馬達心軸21與氣缸軸12之間於相對組配時產生的些微位差，進而利用馬達2帶動受夾的鑽頭5轉動至所需的角度。

由於鑽頭5之刃面53包含一第一刃面53a及一第二刃面53b(如圖3所示)，通常知識者不難瞭解當待研磨的鑽頭5被夾持定位於夾鑽氣缸1上之後，能利用影像視覺器來檢知其第一與第二刃面53a、53b交界處一刃心線54的偏位角度θ，該偏位角度θ是刃心線54與一既定基準線55之間的角度偏移量。因此，該馬達2帶動受夾鑽頭5轉動至所需的角度的用意，即是為了在研磨前事先對鑽頭5之刃面53進行校位補償，特別是補償該偏移角度θ，使刃心線54能夠被調校至基準線55位置上，以利後續研磨刃面53作業之進行。

該承座3(如圖2所示)實質上是直接或經由連結臂41而間接被定位在該轉台4上；該承座3具有一槽部31，經由承座3之定位，而使該槽部31坐落於所述夾爪11之中心線13的一相對位置h，該相對位置h小於鑽頭5的總長度，使得夾爪11與槽部31之間構築成一利於自動擺置及卸除鑽頭5的空間，據以利用該槽部31來護持鑽頭5之刃桿52，且槽部31係鄰近於該鑽頭5之刃面53，以便有效的護持該刃面53；再者，鑽頭5之刃面53是顯露於所述承座3的槽部31外，並指向該轉台4的外圍方向。

該承座3之槽部31可以製成夾口狀(如圖3所示)，通常知識者不難瞭解將承座3製成夾爪形態，並利用馬達或氣缸等驅動器可以連動夾爪型承座3產生張離及閉合該夾口狀槽部31的動作，而使該槽部31具備張合能力；如此，也助於搭配上述具有自動張合能力的夾爪11，而在夾爪11與槽部31之間，配置自動取卸鑽頭3用的夾持器手臂，來執行自動擺置及卸除鑽頭5的工作。

該轉台4實質上可以利用一直驅馬達41(Direct Drive Motor,DDM)驅動(如圖1所示)，而產生等圓周路徑的間歇旋動；並在該轉台4之台面上定位所述夾鑽氣缸1、馬達2及承座3，使所述夾鑽氣缸1、馬達2及承座3於該轉台4上呈一直線42排列，所述直線42排列包含在轉台4上的法線位置或徑向直線位置進行排列(配合圖5所示)。

在更具體實施上，本發明可以利用上述轉台4，而在轉台4上定位裝設多組包含夾鑽氣缸1、馬達2及承座3在內的置鑽模組(如圖5所示)，並且在轉台4的等圓周路徑上依序配置一進料區6、一校位區7、一研磨區8及一檢測區9；其中，該進料區6內設有自動夾持器可以逐一夾持待磨鑽頭5至轉台2上，並將桿體51插置於該夾爪11上定位，使槽部31能護持鄰近該刃面53處的刃桿52，並使刃面53顯露於槽部31外而指向轉台4的外圍方向，藉轉台4載運鑽頭5至校位區7；該校位區7設有影像視覺器71、72，可以檢知刃面53的偏位角度θ，並利用馬達2驅動夾鑽氣缸1上的鑽頭5旋轉補償該偏位角度θ，使刃面53到達待研磨前的基準位置，隨後藉轉台4載運該已校位完成的鑽頭5至研磨區8；該研磨區8內配置有具備線性位移能力的電動砂輪81、82對該刃面53進行研磨，該砂輪81、82能以較短的位移距離對刃面53進行磨削，隨後藉轉台4載運該已研磨完成的鑽頭5至檢測區9；該檢測區9同設有檢知刃面53的影像視覺器91，以便檢知刃面53的研磨精度，當刃面53研磨不良時轉台可以載運該鑽台返回研磨區8再次研磨，如此反覆實施，即能持續載運多支鑽頭5實現自動研磨及檢測鑽刃之連續運作。

上述內容說明本發明傳動模組的可實施性，特別是應用在微細鑽刃研磨機上，確實因夾鑽氣缸、馬達及承座之一體化配置，而能在轉台上有效定位及護持鑽頭，並帶動刃面轉動以補償偏位角度，以利執行鑽刃之自動校位、研磨及檢測的連續運作，確保刃面接受研磨時的定位精度。

以上實施例僅為表達了本發明的幾種實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出複數變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

1．．．夾鑽氣缸

11．．．夾爪

12．．．氣缸軸

13．．．中心線

h．．．相對位置

2．．．馬達

21．．．心軸

22．．．軸結器

23．．．套件

3．．．承座

31．．．槽部

4．．．轉台

41．．．連結臂

42．．．直線

5．．．鑽頭

51．．．桿體

52．．．刃桿

53．．．刃面

53a．．．第一刃面

53b．．．第二刃面

54．．．刃心線

θ．．．偏位角度

55．．．基準線

6．．．進料區

7．．．校位區

71、72、91．．．影像視覺器

8．．．研磨區

81、82．．．砂輪

9．．．檢測區

圖1是本發明之立體分解圖；

圖2是圖1組立後之剖示圖；

圖3是圖1中鑽頭刃面的放大示意圖；

圖4是圖1中承座的正視示意圖；及

圖5是本發明一具體實施例之俯視圖。

1．．．夾鑽氣缸

11．．．夾爪

12．．．氣缸軸

2．．．馬達

21．．．心軸

22．．．軸結器

3．．．承座

31．．．槽部

4．．．轉台

42．．．直線

5．．．鑽頭

Claims (6)

1. 一種微細鑽刃研磨機之置鑽模組，包括：一夾鑽氣缸，一端具有接受高壓空氣驅動張合的夾爪，另一端具有一能帶動所述夾爪轉動的氣缸軸，該夾爪夾持一微細鑽頭之鑽體定位；一馬達，其心軸係連結所述氣缸軸成一體；一承座，具有一槽部護持該微細鑽頭之刃桿，該槽部坐落於所述夾爪之中心線的一相對位置；及一等圓周間歇旋動的轉台，定位所述夾鑽氣缸、馬達及承座於該轉台上呈一直線排列。
2. 如申請專利範圍第1項所述微細鑽刃研磨機之置鑽模組，其中該馬達之心軸經由一撓性軸結器而與所述氣缸軸連結成一體。
3. 如申請專利範圍第1項所述微細鑽刃研磨機之置鑽模組，其中該承座之槽部具有張合能力。
4. 如申請專利範圍第1或3項所述微細鑽刃研磨機之置鑽模組，其中承座之槽部鄰近於該微細鑽頭之刃面。
5. 如申請專利範圍第1或3項所述微細鑽刃研磨機之置鑽模組，其中該微細鑽頭之刃面是顯露於所述承座的槽部外，並指向該轉台的外圍方向。
6. 如申請專利範圍第1項所述微細鑽刃研磨機之置鑽模組，其中所述直線排列包含轉台上的法線或徑向直線之排列。