TW201330978A

TW201330978A - 兼具鑲埋成型與研磨拋光功能之加工機

Info

Publication number: TW201330978A
Application number: TW101113047A
Authority: TW
Inventors: Wen-Liang Yang; Shin-Ying Lee
Original assignee: Top Tech Machines Co Ltd
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-08-01
Also published as: TWI494192B

Abstract

一種兼具鑲埋成型與研磨拋光功能之加工機，其主要係包含有一基座、一裝設於基座上之鑲埋成型單元、一裝設於基座上研磨拋光單元以及一裝設於研磨拋光單元中之控制單元，其中，該鑲埋成型單元與研磨拋光單元係分別電性連接至該控制單元。該研磨拋光單元可自動夾取於鑲埋成型單元成型之樣品，在直接進行研磨拋光動作，令製作樣品之所有程序一氣呵成，並收提高稼動率之效。

Description

兼具鑲埋成型與研磨拋光功能之加工機

本發明係有關於一種加工機，尤指一種兼具鑲埋成型及研磨拋光功能之全自動加工機。

一般在作金相分析前都會先利用一鑲埋成型機預先製作出複數樣品，待樣品成型後必須一一將其自鑲埋成型機上取下，再一一裝設於一研磨拋光機上進行研磨拋光作業。然而在拆卸與安裝的過程，不僅浪費時間且過程繁鎖，大幅降低金相分析之工作效率。

緣是，本發明人乃針對上述鑲埋成型機與研磨拋光機必須分開使用之缺失以及程序上的諸多不便，本著鍥而不捨的精神與精益求精之目的，積極不斷的加以研究改良，並經長期之努力與試驗，終於開發設計出本發明。

本發明之主要目的，在於解決上述的問題而提供一種兼具鑲埋成型及研磨拋光功能之全自動加工機，令製作樣品之所有程序一氣呵成，並提高稼動率。

為達上述目的，本發明主要係包括一基座，該基座頂面之兩端係分別固設有一支撐臂，兩支撐臂間則水平裝設有複數滑桿以及一驅動構件；一裝設於基座上之鑲埋成型單元；一裝設於基座上之研磨拋光單元，該研磨拋光單元係線性對應於該鑲埋成型單元，且其對應之直線係平行於滑桿；該研磨拋光單元係包含有一固設於基座上之底座以及一滑設於滑桿上之研磨座，該研磨座並連設於驅動裝置上；當驅動裝置作動時，可令研磨座於滑桿上作往復式移動並選擇性地同軸對應於鑲埋成型單元與拋光研磨單元之底座；以及一裝設於研磨拋光單元中之控制單元，其中，該鑲埋成型單元與研磨拋光單元係分別電性連接至該控制單元。

藉由上述結構組合，可將習用之鑲埋成形機與拋光研磨機結合成一部兼具新穎性與進步性之全自動加工機，免除將工件一一拆離鑲埋成型機，再一一裝設於研磨拋光機上之瑣碎程序，可確實大幅降低金相分析程序前置準備作業所需之時間，且本發明係全自動作業，因此，在進行鑲埋成型作業與研磨拋光作業之同時，操作者不必守著加工機，而能挪出時間準備其他程序，可確實提高工作效率。

本發明之上述及其他目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。

當然，本發明在某些另件上，或另件之安排上容許有所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以詳細說明，並於附圖中展示其構造。

本發明係有關於一種兼具鑲埋成型與研磨拋光功能之加工機，請參閱如第一圖所示，其主要係包含有一基座(10)、一裝設於基座(10)上之鑲埋成型單元(20)、一裝設於基座(10)上研磨拋光單元(30)以及一裝設於研磨拋光單元(30)中之控制單元(40)，其中，該鑲埋成型單元(20)與研磨拋光單元(30)係分別電性連接至該控制單元(40)。

請參閱如第一與第三圖所示，該基座(10)頂面之兩端係分別固設有一支撐臂(11)，兩支撐臂(11)間則水平裝設有複數滑桿(12)，以及一驅動構件(13)。本發明之較佳實施例中，該驅動構件(13)係包含有一裝設於任一支撐臂(11)上之馬達(131)以及一軸向連設於馬達(131)之導螺桿(132)。為避免導螺桿(132)因沾附灰塵而加速磨耗，該導螺桿(132)上係套設有一蛇腹管(133)。

請參閱如第二至第四圖所示，該鑲埋成型單元(20)係包含有一滑設於基座(10)上之壓力結構(21)以及一安裝於基座(10)上相鄰於研磨拋光單元(30)之成型結構(22)。該壓力單元(21)係包含有一滑設於基座(10)上之龍門座(211)，該龍門座(211)上係裝設有一座體(212)，該座體(212)之底面係裝設有複數活塞桿(213)，且座體(212)底面異於成型結構(22)之一側係裝設有一定位板(214)，該定位板(214)面向成型結構(22)一側之底面係形成有一凹槽(215)。該成型結構(22)包含有一埋設於基座(10)中之底座(221)，該底座(221)於鑲埋成型的過程中，可對依序對工件提供加熱與冷卻之功能。該底座(221)之頂面係凸出基座(10)，且其輪廓係互補對應於凹槽(215)之形狀。該底座(221)中係形成有複數等距環狀排列之模穴(222)，其中，當底座(221)之頂緣以互補的方式局部容置於凹槽(215)時，每一模穴(222)係同軸對應於一活塞桿(213)，令每一活塞桿(213)皆可延伸進入相對應之模穴(222)中，對模穴(222)中待成型之材料粉末提供壓力並加熱熔化成型。又每一模穴(222)中係滑設有一頂撐桿(223)，該頂撐桿(223)可將成型後之工件頂出模穴(222)。

請參閱如第三圖與第五圖所示，該研磨拋光單元(30)係包含有一固設於基座(10)上之底座(31)以及一滑設於滑桿(12)之研磨座(32)，該研磨座(32)係連設於該驅動構件(13)，因此，當驅動構件(13)作動時，可驅使研磨座(32)於滑桿(12)上作往復式移動。該底座(31)中係裝設有至少一研磨板(311)，且底座(31)頂面一開設有至少一開口(312)，其中，每一開口(312)係同軸對應於一研磨板(311)，本發明之較佳實施例中，研磨板(311)之數量係設為四個，且與成形結構(20)之底座(221)直線對應，該對應直線並平行於滑桿(12)，令研磨座(32)不論如何移動皆可同軸對應於一研磨板(311)或成型結構(20)之底座(221)。該等研磨板(311)依其與成型結構(20)底座(221)之距離，越遠者表面粗糙度越小，令工件由磨耗較快之粗研磨依序進入精細研磨，縮短研磨之作業時間，並降低研磨板(311)之耗損。另，本發明之研磨板(311)可以相對於研磨座(32)之作動方向反向旋轉，如此可達縮短工時之效果。

該研磨座(32)係包含有一滑設於滑桿(12)上之殼體(321)，該殼體(321)側面係固設有一螺套(322)，該螺套(322)係套設於導螺桿(132)，因此，當導螺桿(132)受馬達(131)驅動而轉動時，透過螺套(322)可帶動研磨座(32)於滑桿(12)作往復式移動。且研磨座(32)移動之路徑係平行於成型結構(20)底座(221)與研磨板(311)所對應之直線。另，該殼體(321)並側向滑設有一定位桿(321A)。

該研磨座(32)包含有一旋設於殼體(321)中之轉子(323)以及一同軸滑設於轉子(323)中之作動桿(324)，其中，該作動桿(324)係可隨轉子(323)同步轉動。該轉子(323)之周壁上係徑向形成有一插孔(323A)，當定位桿(321A)選擇性地插設於插孔(323A)時，可限制轉子(323)令其無法相對於殼體(31)轉動。該轉子(323)係徑向滑設有一限位桿(323B)並軸向滑設有複數等距環繞作動桿(324)之活塞桿(323C)。該作動桿(324)之周壁上係軸向形成有一長孔(324A)，且該限位桿(323B)之一端係容置於該長孔(324A)，藉以限制作動桿(324)相對於轉子(323)之軸向移動行程。一固設於作動桿(324)自由端部之抓盤(325)，該抓盤(325)上係對應於作動桿(324)之軸線等距環設有複數穿孔(325A)，其中，該複數穿孔(325A)所環繞出之圓形路徑係相等於前述複數模穴(222)所環繞出之圓形路徑，且每一穿孔(325A)係同軸對應於一活塞桿(323C)。且當轉子(323)受定位桿(321A)定位時，每一穿孔(325A)相對於基座(10)之方位角度，係相等每一模穴(222)相對於基座(10)之方位角度。

請參閱如第四圖至第八圖所示，當研磨拋光單元(30)完成研磨拋光之動作後，該定位桿(321A)會延伸插設於轉子(323)之插孔(323)中，除定位轉子(323)外，同時令抓盤(325)每一穿孔(325A)之相對位置對應於一模穴(222)，該作動桿(324)並向上移動，令抓盤(325)完全自脫離研磨拋光單元(30)之底座(31)。在此從時，壓力結構(21)與成型結構(22)之底座(221)係呈分離狀態。當欲操作本發明時，首先利用控制單元(40)設定作業過程中的所有參數，例如：頂撐桿(223)頂端與模穴(222)口之距離，此參數將直接影響成型後工件之體積；依材料特性，調整壓力結構(21)對模穴(222)中材料粉末加壓之時間；研磨座(32)之移動時機；以及針對不同材料特性調整不同粗糙度研磨板(311)之研磨時間。

當設定完參數後，即可將成型材料粉末依實際需求倒入每一模穴(222)中，在按下設於控制單元(40)上之啟動鍵(未標號)，開始作業。此時，壓力結構(21)之座體(212)與活塞感(213)會隨著龍門座(211)朝向成型結構(22)之底座(221)移動，當成型結構(22)底座(221)頂部端緣互補容置於凹槽(215)時，龍門座(211)即停止動作，並令每一活塞桿(213)同軸對應於一相對應之模穴(222)，並開始向下對每一模穴(222)中之成型材料粉末加壓；於此同時，成型結構(22)亦對成型中之待成形材料粉末提供加熱作用。待成型完成後，該壓力結構(21)會先退回原來之位置，同時成型結構(22)之底座(221)則針對成型後之工件，提供冷卻效應，最後再利用頂撐桿(223)將工件之頂部頂出模穴(222)之穴口。接著，驅動構件(13)開始作動，利用轉動的導螺桿(132)與固定之螺套(322)將整組研磨座(32)往成型結構(22)底座(221)之方向移動。待抓盤(325)上之每一穿孔(325A)皆同軸對準相對應之模穴(222)時，該驅動構件(13)立即停止作動，令作動桿(324)向下移動，並於抓盤(325)夾固所有工件後，再行復位。此時，驅動構件(13)之馬達(131)即開始反轉導螺桿(132)，令研磨座(32)移動至研磨拋光單元(30)底座(31)之上方，此時定位桿(321A)會先退出轉子(323)之插孔(323A)，令轉子(323)呈現自由狀態，再依先前之參數設定，於所設定之研磨板(311)上進行旋轉研磨作業，且在研磨的過程中，該等活塞桿(323C)會向下延伸頂抵工件，避免工件在研磨的過程中產生震動，甚至鬆脫，可提高研磨拋光品質之穩定性。

綜上所述，本發明確實可將習用之鑲埋成形機與拋光研磨機結合成一部兼具新穎性與進步性之全自動加工機，免除將工件一一拆離鑲埋成型機，再一一裝設於研磨拋光機上之瑣碎程序，可確實大幅降低金相分析程序前置準備作業所需之時間，且本發明係全自動作業，因此，在進行鑲埋成型作業與研磨拋光作業之同時，操作者不必守著加工機，而能挪出時間準備其他程序，可確實提高工作效率。

以上所述實施例之揭示係用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，並且在同類製程或產品中均未見有類似之發表，實已符合專利法之規定，爰依法俱文提出專利申請。

10．．．基座

11．．．支撐臂

12．．．滑桿

13．．．驅動構件

131．．．馬達

132．．．導螺桿

133．．．蛇腹管

20．．．鑲埋成型單元

21．．．壓力結構

211．．．龍門座

212．．．座體

213．．．活塞桿

214．．．定位板

215．．．凹槽

22．．．成型結構

221．．．底座

222．．．模穴

223．．．頂撐桿

30．．．研磨拋光單元

31．．．底座

311．．．研磨板

312．．．開口

32．．．研磨座

321．．．殼體

321A．．．定位桿

322．．．螺套

323．．．轉子

323A．．．插孔

323B．．．限位桿

323C．．．活塞桿

324．．．作動桿

324A．．．長孔

325．．．抓盤

325A．．．穿孔

40．．．控制單元

第一圖係本發明之立體外觀圖。

第二圖係本發明鑲埋成型單元之立體外觀圖。

第三圖係本發明之剖視圖。

第四圖係本發明第三圖之局部放大圖。

第五圖係本發明第三圖之另一局部放大圖。

第六圖係本發明第一動作示意圖。

第七圖係本發明第二動作示意圖。

第八圖係本發明第三動作示意圖。