TW201739567A - 具套接機構之分度旋轉裝置 - Google Patents

Abstract

一種具套接機構之分度旋轉裝置，其係於基座內架設一由動力源驅動作分度旋轉之轉軸，另於該轉軸之前端設有一套管，該套管內設有導孔，並於外環面設有至少一穿槽，以供裝設一卡掣件，一桿件係穿伸於該套管之導孔內，並以一位移控制結構控制作軸向往復位移，另於該桿件之外環面上設有頂掣部及容置部，該頂掣部係供抵推該卡掣件，使該卡掣件凸伸出該套管之外環面，以卡掣定位加工件之定位治具，該容置部則提供該卡掣件的內縮空間，使該卡掣件脫離卡掣加工件之定位治具；藉此，利用轉軸前端之套接機構即可快速的拆裝更換加工件，以大幅縮減加工機的待機時間，而達到提升加工效率之實用效益。

Description

具套接機構之分度旋轉裝置

本發明尤指其提供一種利用轉軸前端之套接機構即可快速的拆裝更換加工件，以大幅縮減加工機的待機時間，並提升加工效率之具套接機構之分度旋轉裝置。

在現今，加工機為因應不同加工需求，例如複雜曲面之加工件加工，其加工軸向已由三軸加工演進至五軸加工；請參閱第1圖所示，係坊間習用之五軸加工機10，該五軸加工機10係設有可驅動作X-Y軸向位移之台座11，並於該台座11上方設有可驅動可作Z軸向位移之加工主軸12，該台座11上則裝設可由第四軸分度旋轉裝置13及第五軸分度旋轉裝置14驅動作分度旋轉之工作台15，另該工作台15上係以複數個第一栓具161裝設有定位治具16，以便於架置加工件20，其中，該加工件20係以複數個第二栓具162鎖固於定位治具16上，即可由加工主軸12之刀具於加工件20上進行X-Y-Z軸向及第四、五軸向之加工作業；惟，當完成加工件20的加工作業後，係將各第二栓具162拆除，以接續更換架置另一加工件20，由於該定位治具16係固定裝設於工作台15上，因此，於更換架置另一加工件20的過程中，該五軸加工機10即必須停止作動，以進行加工件的更換作業，待加工件完成更換作業後，該五軸加工機10再重新作動進行加工作業，然而因該加工件的更換過程中必須繁瑣的拆裝各第二栓具162，而大幅增加該五 軸加工機10的待機時間，進而使得該五軸加工機10的加工效率難以提升。

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，終究研創出一種具套接機構之分度旋轉裝置，以有效改善先前技術之缺點，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之主要目的係提供一種具套接機構之分度旋轉裝置，其係於基座內架設一由動力源驅動作分度旋轉之轉軸，另於該轉軸之前端設有一套管，該套管內設有導孔，並於外環面設有至少一穿槽，以供裝設一卡掣件，一桿件係穿伸於該套管之導孔內，並以一位移控制結構控制作軸向往復位移，另於該桿件之外環面上設有頂掣部及容置部，該頂掣部係供抵推該卡掣件，使該卡掣件凸伸出該套管之外環面，以卡掣定位加工件之定位治具，該容置部則提供該卡掣件的內縮空間，使該卡掣件脫離卡掣加工件之定位治具；藉此，利用轉軸前端之套接機構即可快速的拆裝更換加工件，以大幅縮減加工機的待機時間，而達到提升加工效率之實用目的。

習知部分：

10‧‧‧五軸加工機

11‧‧‧台座

12‧‧‧加工主軸

13‧‧‧第四軸分度旋轉裝置

14‧‧‧第五軸分度旋轉裝置

15‧‧‧工作台

16‧‧‧定位治具

161‧‧‧第一栓具

162‧‧‧第二栓具

20‧‧‧加工件

本發明部份：

30‧‧‧基座

301‧‧‧軸承

31‧‧‧轉軸

311‧‧‧端座

312‧‧‧定位銷

313‧‧‧套合槽

3131‧‧‧錐形環面

314‧‧‧容室

315‧‧‧管路

32‧‧‧動力源

33‧‧‧套管

331‧‧‧導孔

332‧‧‧穿槽

34‧‧‧卡掣件

35‧‧‧桿件

351‧‧‧活塞

352‧‧‧頂掣部

353‧‧‧容置部

36‧‧‧彈性元件

40‧‧‧定位治具

41‧‧‧承座

42‧‧‧套座

421‧‧‧定位槽

422‧‧‧套環

4221‧‧‧錐形環面

423‧‧‧套置孔

424‧‧‧擋環

4241‧‧‧擋止斜面

40a‧‧‧定位治具

41a‧‧‧承座

42a‧‧‧套座

50‧‧‧加工件

50a‧‧‧加工件

60‧‧‧加工機

61‧‧‧台座

62‧‧‧加工主軸

70‧‧‧加工機

71‧‧‧台座

72‧‧‧第四軸分度旋轉裝置

第1圖：習用五軸加工機之使用示意圖。

第2圖：本發明之外觀示意圖。

第3圖：本發明之剖面示意圖。

第4圖：本發明作為加工機第四軸分度旋轉裝置之外觀示意圖。

第5圖：本發明套接定位治具之動作示意圖(一)。

第6圖：本發明套接定位治具之動作示意圖(二)。

第7圖：本發明套接定位治具之動作示意圖(三)。

第8圖：本發明套接定位治具之動作示意圖(四)。

第9圖：本發明進行加工作業之示意圖。

第10圖：本發明更換加工件之動作示意圖(一)。

第11圖：本發明更換加工件之動作示意圖(二)。

第12圖：本發明更換加工件之動作示意圖(三)。

第13圖：本發明作為加工機第五軸分度旋轉裝置之外觀示意圖。

請參閱第2、3圖所示，本發明之分度旋轉裝置係於一基座30內以軸承301架設一轉軸31，並於該轉軸31之後端連結一為馬達之動力源32，以驅動該轉軸31作分度旋轉，於該轉軸31之前端固設有端座311，該端座311之前端面上設有定位銷312，並於該端座311之中央位置設有具錐形環面3131之套合槽313，另於該端座311之套合槽313內固設一套管33，該套管33內設有導孔331，並於外環面上設有至少一連通該導孔331之穿槽，以供裝設一卡掣件；於本實施例中，該套管33之外環面上係環佈開設有複數個連通該導孔331之穿槽332，該各穿槽332內則分別裝設有可為鋼珠之卡掣件34；一桿件35係穿伸於該套管33之導孔331內，並以一位移控制結構控制該桿件35於該套管33之導孔331內作軸向的往復位移；於本實施例中，該位移控制結構係於該轉軸31之端座311後方位置設有一容室314，該容室314並以管路315連 通可為氣壓或油壓之流體壓力源(圖式中未顯示)，該桿件35之後端則連接一滑設於該容室314內之活塞351，而由該壓力源於該容室314內輸入的流體壓力推動該活塞351，使該桿件35往前位移，另以至少一彈性元件之彈力抵推該桿件35，使該桿件35往後位移復位；於本實施例中，該桿件35之活塞351與該轉軸31之端座311間係環佈設有複數個彈性元件36，而以該各彈性元件36之彈力抵推該桿件35之活塞351，使該桿件35往後位移復位；另於該桿件35之外環面上設有係呈擴張斜面狀之頂掣部352，以供抵推該卡掣件34，使該卡掣件34凸伸出該套管33之外環面，該頂掣部352之後方位置則設有呈環槽狀之容置部353，以提供該卡掣件34的內縮空間，進而以該位移控制結構控制該桿件35作軸向的往復位移，當該桿件35之頂掣部352位移至各卡掣件34位置時，即以該桿件35之頂掣部352抵推各卡掣件34，使該各卡掣件34凸伸出該套管33之外環面，以卡掣定位定位治具，當該桿件35之容置部353位移至各卡掣件34位置時，則使該各卡掣件34可內縮而脫離卡掣定位治具。

請參閱第4圖所示，本發明係可配置於一加工機60之台座61上，以作為加工機60之第四軸分度旋轉裝置，而利用該分度旋轉裝置帶動加工件作各種角度位置的分度旋轉，並由加工主軸62上的刀具於加工件進行加工作業，以因應各種不同加工需求；請參閱第5、6圖所示，本發明之分度旋轉裝置係搭配套接一定位治具40，該定位治具40係設有承座41，以供承置定位加工件50，並於承座41之一端設有供套接於分度旋轉裝置上之套 座42，該套座42之端面外側位置係設有定位槽421，並於中央位置設有具錐形環面4221之套環422，另於該套座42內部設有套置孔423，並於該套置孔423之內環面上設有具擋止斜面4241之擋環424；於進行加工作業時，首先將加工件50定位於該定位治具40之承座41上，再將定位治具40套接於本發明之分度旋轉裝置，於套接定位治具40時，其係以壓力源於該轉軸31之容室314內輸入的流體壓力推動該桿件35之活塞351，使該桿件35往前位移，並使該桿件35之容置部353位移至各卡掣件34位置，以提供各卡掣件34的內縮空間。

請參閱第7圖所示，接著將定位治具40之套座42的套環422套入該轉軸31之套合槽313內，該套管33則穿入該套座42之套置孔423內，由於該桿件35之容置部353係提供各卡掣件34的內縮空間，各卡掣件34即可內縮，使定位治具40之套環422順利套入該轉軸31之套合槽313內，並使該套環422之錐形環面4221與該套合槽313之錐形環面3131相互套合，另該轉軸31之定位銷312則插置於套座42之定位槽421內，以定位定位治具40及加工件50之角度位置。

請參閱第8、9圖所示，接著停止於該轉軸31之容室314內輸入的流體壓力，而利用該各彈性元件36之彈力抵推該桿件35之活塞351，使該桿件35往後位移復位，並以該桿件35之頂掣部352抵推各卡掣件34，使該各卡掣件34凸伸出該套管33之外環面，而卡掣於該套座42之擋環424的擋止斜面4241，當各卡掣件34凸伸卡掣於該套座42之擋環42 4的擋止斜面4241時，將於該擋止斜面4241產生一拉引力量，以使該套環422之錐形環面4221與該套合槽313之錐形環面3131相互迫緊套合，而可將定位治具40穩固套接定位於該分度旋轉裝置之轉軸31前端，即可由動力源32驅動轉軸31、定位治具40及加工件50作分度旋轉，並由加工機60之加工主軸62上的刀具於加工件50上進行加工作業。

請參閱第10圖所示，當加工件50加工完成後，再以壓力源於該轉軸31之容室314內輸入的流體壓力推動該桿件35之活塞351，使該桿件35往前位移，並使該桿件35之容置部353位移至各卡掣件34位置，而利用該桿件35之容置部353提供各卡掣件34的內縮空間，使各卡掣件34脫離卡掣定位治具40之套座42，而可將定位治具40及加工件50取出。

請參閱第11、12圖所示，當定位治具40及加工件50取出後，再以相同方式將另一具承座41a及套座42a之定位治具40a及加工件50a穩固套接定位於該分度旋轉裝置之轉軸31前端，以接續於加工件50a上進行加工作業；本發明當接續於加工件50a上進行加工作業的同時，完成加工後之加工件50即可在不影響加工機的作業下，另外由作業人員將該完成加工後之加工件50自定位治具40之承座41上取出，並將新的待加工件定位於定位治具40之承座41上，以準備接續進行加工作業；藉此，本發明係利用轉軸前端之套接機構，即可快速的拆裝更換加工件，且由於該加工件係利用加工機進行加工作業的過程中先行以作業人員定位於定位治具之承座上，而可大幅縮減加工機的待機時間，進而達到提升加工效率之實用效益。

請參閱第13圖所示，另本發明亦可配置於一加工機70上，以作為加工機70之第五軸分度旋轉裝置時，其係加工機70之台座71上先裝設一組第四軸分度旋轉裝置72，本發明分度旋轉裝置之基座30則連結裝設於該第四軸分度旋轉裝置72上，而作為加工機70之第五軸分度旋轉裝置，進而利用該第四軸分度旋轉裝置72及本發明之第五軸分度旋轉裝置帶動加工件作各種角度位置的分度旋轉，以因應各種不同加工需求，相同的可利用本發明分度旋轉裝置之套接機構即可快速的拆裝更換加工件，以大幅縮減加工機70的待機時間，而達到提升加工效率及作業便利性之實用效益

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。

30‧‧‧基座

301‧‧‧軸承

31‧‧‧轉軸

311‧‧‧端座

312‧‧‧定位銷

313‧‧‧套合槽

3131‧‧‧錐形環面

314‧‧‧容室

315‧‧‧管路

32‧‧‧動力源

33‧‧‧套管

331‧‧‧導孔

332‧‧‧穿槽

34‧‧‧卡掣件

35‧‧‧桿件

351‧‧‧活塞

352‧‧‧頂掣部

353‧‧‧容置部

36‧‧‧彈性元件

Claims (10)

1. 一種具套接機構之分度旋轉裝置，其係包含有：基座；轉軸：係架設於該基座內，並以一動力源驅動作分度旋轉；套管：係設於該轉軸之前端，該套管內設有導孔，並於外環面設有至少一連通該導孔之穿槽；至少一卡掣件：係裝設於該套管之穿槽內；桿件：係穿伸於該套管之導孔內，並以一位移控制結構控制作軸向的往復位移，另於該桿件之外環面上設有至少一頂掣部及至少一容置部，該頂掣部係供抵推該卡掣件，使該卡掣件凸伸出該套管之外環面，該容置部則提供該卡掣件的內縮空間。
2. 依申請專利範圍第1項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該轉軸之前端係固設有端座，並於該端座之中央位置設有具錐形環面之套合槽，該套管則固設於該套合槽內。
3. 依申請專利範圍第2項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該轉軸之端座前端面上係設有定位銷。
4. 依申請專利範圍第1項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該套管之外環面上係開設有複數個連通該導孔之穿槽，並於該各穿槽內分別裝設卡掣件。
5. 依申請專利範圍第1項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該卡掣件係為鋼珠。
6. 依申請專利範圍第1項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該桿件之位移控制結構係於該轉軸設有一容室，該容室並 連通壓力源，該桿件之後端則連接一滑設於該容室內之活塞，而由該壓力源於該容室內輸入的流體壓力推動該活塞，使該桿件往前位移，另以至少一彈性元件之彈力抵推該桿件，使該桿件往後位移復位。
7. 依申請專利範圍第6項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該桿件之活塞與該轉軸之端座間係環佈設有複數個彈性元件，並以該各彈性元件之彈力抵推該桿件之活塞，使該桿件往後位移復位。
8. 依申請專利範圍第6項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該轉軸之容室係以管路連通可為氣壓或油壓之流體壓力源。
9. 依申請專利範圍第1項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該桿件之頂掣部係呈擴張斜面狀。
10. 依申請專利範圍第1項所述之具套接機構之分度旋轉裝置，其中，該桿件之容置部係呈環槽狀。