TW202342225A - 多軸加工機之加工頭改良結構 - Google Patents

Abstract

一種多軸加工機之加工頭改良結構，包括一輸入軸頭、一轉接頭及一輸出軸頭，其中該轉接頭係可轉動地結合於該輸入軸頭的下方，該輸出軸頭係可轉動地結合於該轉接頭的一側，且該轉接頭與該輸出軸頭之間設有可相對嚙合或分離之一第一定位齒盤與一第二定位齒盤，及設有可相對嵌設之一離合輪與複數嵌塊，該第一定位齒盤可軸向位移，當該第一定位齒盤與該第二定位齒盤分離時係帶動該複數嵌塊嵌入該離合輪中，當該第一定位齒盤與該第二定位齒盤嚙合時係帶動該複數嵌塊脫離該離合輪；藉此係可使其具有減少損耗及節能等之功效者。

Description

多軸加工機之加工頭改良結構

本發明係一種多軸加工機之加工頭結構方面的技術領域，尤指一種具有可減少損耗以大幅延長使用壽命與加工精密度，以及較具節能效果等功效之多軸加工機之加工頭改良結構者。

一般習知多軸加工機之加工頭結構，如圖1至圖3所示，主要係於一輸入軸頭10下方結合有可以一第一中心軸線A為同軸心轉動之一轉接頭11，於該轉接頭11之一側結合有可以一第二中心軸線B為同軸心轉動及移動之一輸出軸頭12。其中該第一中心軸線A與與該第二中心軸線B呈垂直。

在第2圖中係指出，當依加工需求欲使該輸出軸頭12旋轉一角度時，需利用該轉接頭11中之油路藉由油壓驅動之方式先使該輸出軸頭12整個向外軸向移動，進而使固定在該輸出軸頭12一側之一第一定位齒盤120脫離固定在該轉接頭11一側之一第二定位齒盤110，使形成允許該輸出軸頭12能於該轉接頭11一側同軸轉動之狀態，而該輸出軸頭12在向外軸向移動之同時，固設在該輸出軸頭12一側之一離合環齒輪121會與固設在該轉接頭 11之一第二傘齒輪111之第二傘齒輪軸112上之一離合齒輪113嚙合，如此該輸入軸頭10中之一輸入軸100便可帶動該轉接頭11之一第一傘齒輪114轉動，然後連動與其嚙合之該第二傘齒輪111轉動，並因此使固設於該第二傘齒輪軸112上之該離合齒輪113隨之轉動，進而驅動與其嚙合之該離合環齒輪121轉動，並因此而可連動該輸出軸頭12旋轉至所需之加工角度。

在圖3中係指出，當該輸出軸頭12旋轉至所需之加工角度後，可再利用該轉接頭11中之油路藉由油壓驅動之方式先使該輸出軸頭12整個向內軸向移動，進而使該第一定位齒盤120與該第二定位齒盤110嚙合，以形成不允許該輸出軸頭12於該轉接頭11一側同軸轉動之定位狀態，而該輸出軸頭12在向內軸向移動之同時，該離合環齒輪121會脫離該離合齒輪113，如此該輸入軸100便可帶動該第一傘齒輪114轉動，然後連動該第二傘齒輪111轉動，並使該第二傘齒輪軸112帶動該輸出軸頭12中之一第三傘齒輪122轉動，再連動與該第三傘齒輪122嚙合之一第四傘齒輪123轉動，並因此帶動與該第四傘齒輪123固接之一輸出軸124轉動，而使安裝於該輸出軸124上之一刀具(圖中未示)可對加工件進行切削加工。

然而，由於該輸出軸頭12轉動一角度之前、後，係需先使該輸出軸頭12相對該轉接頭11向外及向內軸向移動以產生離合狀態，而由於該輸出軸頭12係具有相當大的重量，因此在該轉接頭11向外軸向移出一距離時，便會形成懸臂狀態，而其與 該轉接頭11之連結處便需承受非常大的壓力，因此會使其產生非常大的損耗而大幅縮短其使用壽命，尤其是其在損耗之過程中更是會因配合工差加大而影響其加工精密度。而且，利用油壓驅動重量較大之整個輸出軸頭12移動，更是較為耗能。

有鑒於此，本發明人乃係針對上述之問題，而深入構思，且積極研究改良試做而開發設計出本發明。

本發明之主要目的係在於解決習知多軸加工機之加工頭結構所存在之易產生損耗及耗能等之諸多問題。

本發明所述之多軸加工機之加工頭改良結構，包括一輸入軸頭、一轉接頭及一輸出軸頭。其中，該輸入軸頭係設有可同軸轉動之一輸入軸。該轉接頭係可轉動地結合於該輸入軸頭的下方，且內部設有可被該輸入軸帶動旋轉之一第一傘齒輪及與該第一傘齒輪嚙合之一第二傘齒輪，該轉接頭的一側設有一第一定位齒盤及一離合輪，該第一定位齒盤可利用油壓方式驅動其軸向位移，該離合輪係可轉動地結合於該轉接頭中且具有複數定位嵌槽。該輸出軸頭係可轉動地結合於該轉接頭的一側，且內部設有可轉動之一第三傘齒輪，該第三傘齒輪具有一第三傘齒輪軸延伸到該轉接頭之中與該第二傘齒輪及該離合輪鍵接，使該第三傘齒輪、該第二傘齒輪及該離合輪可同步轉動，該輸出軸頭之一側設有可供與該第一定位齒盤嚙合或分離之一第二定位齒盤以及可彈性橫向位移之複數嵌塊，並使該複數嵌塊彈性頂抵於該第一 定位齒盤之一側面，可隨著該第一定位齒盤軸向位移，當該第一定位齒盤位移至與該第二定位齒盤分離時，該複數嵌塊係嵌入該複數定位嵌槽中，當該第一定位齒盤位移至與該第二定位齒盤嚙合時，該複數嵌塊係脫離該複數定位嵌槽，該輸出軸頭中設有可轉動之一輸出軸，且該輸出軸上設有可同步旋轉之一第四傘齒輪，該第四傘齒輪係與該第三傘齒輪嚙合。

本發明所提供之多軸加工機之加工頭改良結構，可藉由上述之特殊結構設計，使該輸出軸頭在轉動一角度之前、後皆不會軸向位移，因此可避免習知因懸臂作用而產生之損耗問題，因此具有可減少損耗以大幅延長使用壽命與加工精密度等功效。而且，控制該輸出軸頭轉動之離合機制，只需利用油壓驅動較輕之該第一定位齒盤軸向位移，因此係可減少耗能而具節能效果。

[先前技術]

10:輸入軸頭

100:輸入軸

11:轉接頭

110:第二定位齒盤

111:第二傘齒輪

112:第二傘齒輪軸

113:離合齒輪

114:第一傘齒輪

12:輸出軸頭

120:第一定位齒盤

121:離合環齒輪

122:第三傘齒輪

123:第四傘齒輪

124:輸出軸

A:第一中心軸線

B:第二中心軸線

[本發明]

20:輸入軸頭

21:輸入軸

30:轉接頭

31:第一傘齒輪

32:第二傘齒輪

33:第一定位齒盤

34:離合輪

340:定位嵌槽

40:輸出軸頭

41:第三傘齒輪

410:第三傘齒輪軸

42:第二定位齒盤

420:內齒盤

421:外齒盤

43:導軸

44:嵌塊

45:彈簧

46:輸出軸

47:第四傘齒輪

S:第一中心軸線

T:第二中，心軸線

〔圖1〕係習知多軸加工機之加工頭將輸出軸頭分離出來的剖面示意圖。

〔圖2〕係習知多軸加工機之加工頭之第一、二定位齒盤呈分離狀態的剖面示意圖。

〔圖3〕係習知多軸加工機之加工頭之第一、二定位齒盤呈嚙合狀態的剖面示意圖。

〔圖4〕係本發明將輸出軸頭分離出來的剖面示意圖。

〔圖5〕係本發明之第一、二定位齒盤呈分離狀態的剖面示意圖。

〔圖6〕係本發明之第一、二定位齒盤呈嚙合狀態的剖面示意圖。

〔圖7〕係本發明之第一定位齒盤、第二位齒盤、離合輪及嵌塊的立體分解圖。

〔圖8〕係本發明之第一、二定位齒盤呈分離狀態的局部剖面放大示意圖。

〔圖9〕係本發明之第一、二定位齒盤呈嚙合狀態的局部剖面放大示意圖。

請參閱圖4至圖9所示，係顯示本發明所述之多軸加工機之加工頭改良結構包括一輸入軸頭20、一轉接頭30及一輸出軸頭40，其中：

該輸入軸頭20，係界定有縱向之一第一中心軸線S，該輸入軸頭20中對應該第一中心軸線S設有可同軸轉動之一輸入軸21，該輸入軸21可由該加工機之一驅動器(圖中未示)驅動。

該轉接頭30，係結合於該輸入軸頭20的下方，且可以該第一中心軸線S為軸心轉動。該轉接頭30中對應該第一中心軸線S設有可同軸轉動之一第一傘齒輪31，該第一傘齒輪31可被該輸入軸21帶動旋轉。該轉接頭30係界定有橫向之一第二中心軸線T，該第二中心軸線T係與該第一中心軸線S垂直。該轉接頭30中對應該第二中心軸線T設有可同軸轉動之一第二傘齒輪32，該第二傘齒輪32係與該第一傘齒輪31嚙合。該轉接頭30的一側對應該第二中心軸線T同軸設有一第一定位齒盤33及一離合輪34，該第一定位齒盤33係可利用該轉接頭30中的油路(圖中未示)藉由油壓方式驅動其軸向位移，該離合輪34係可轉動地結合於該轉接頭 30中，且具有複數定位嵌槽340。

該輸出軸頭40，係結合於該轉接頭30的一側，且可以該第二中心軸線T為軸心轉動。該輸出軸頭40中對應該第二中心軸線T設有可同軸轉動之一第三傘齒輪41，該第三傘齒輪41具有一第三傘齒輪軸410延伸到該轉接頭30之中與該第二傘齒輪32及離合輪34鍵接，使該第三傘齒輪41、該第二傘齒輪32及該離合輪34可同步轉動。該輸出軸頭40之一側設有可供與該第一定位齒盤33嚙合或分離之一第二定位齒盤42，該第二定位齒盤42係由環狀之一內齒盤420及一外齒盤421所組成。該輸出軸頭40之一側設有複數導軸43、複數嵌塊44及複數彈簧45，該複數嵌塊44係可軸向移動地分別結合在該複數導軸43上，該複數彈簧45係可分別提供該複數嵌塊44向外位移之彈力，使該複數嵌塊44彈性頂抵於該第一定位齒盤33之一側面，可隨著該第一定位齒盤33軸向位移，當該第一定位齒盤33位移至與該第二定位齒盤42分離時，該複數嵌塊44係嵌入該複數定位嵌槽340中，當該第一定位齒盤33位移至與該第二定位齒盤42嚙合時，該複數嵌塊44係脫離該複數定位嵌槽340。該輸出軸頭40中設有可轉動之一輸出軸46，該輸出軸46的一端可供安裝一刀具(圖中未示)，且該輸出軸46上設有可同步旋轉一第四傘齒輪47，該第四傘齒輪47係與該第三傘齒輪41嚙合。

在圖5及圖8中係指出，當依加工需求欲使該輸出軸頭40旋轉一角度時，需利用該轉接頭30中之油路藉由油壓驅動之 方式先使該第一定位齒盤33軸向移動以脫離該第二定位齒盤42，使形成允許該輸出軸頭40能於該轉接頭30一側同軸轉動之狀態，同時隨著該第一定位齒盤33之位移，該複數嵌塊44會受到該複數彈簧45的彈力作用而彈性位移至嵌入該離合輪34之該複數定位嵌槽340之中。如此，如此該輸入軸21便可帶動該第一傘齒輪31轉動，然後連動與其嚙合之該第二傘齒輪32轉動，並因此連動與其鍵接之該第三傘齒輪軸410轉動，同時使與該第三傘齒輪軸410鍵接之該離合輪34轉動，且因該複數嵌塊44係嵌入該複數定位嵌槽340之中，所以則便可連動該輸出軸頭40旋轉至所需之加工角度。

在圖6及圖9中係指出，當該輸出軸頭40旋轉至所需之加工角度後，可再利用該轉接頭30中之油路藉由油壓驅動之方式先使該第一定位齒盤33軸向移動以與該第二定位齒盤42嚙合，使形成不允許該輸出軸頭40於該轉接頭30一側同軸轉動之定位狀態，同時隨著該第一定位齒盤33之位移，該複數嵌塊44會受到該第一定位齒盤33的推抵而位移至脫離該離合輪34之該複數定位嵌槽340之位置，同時壓縮該複數彈簧45。如此，如此該輸入軸21便可帶動該第一傘齒輪31轉動，然後連動與其嚙合之該第二傘齒輪32轉動，並因此連動與其鍵接之該第三傘齒輪軸410轉動，然後連動與其嚙合之第四傘齒輪47轉動，並因此帶動該輸出軸46轉動，而使安裝於該輸出軸46上之刀具可對加工件進行切削加工。

本發明所提供之多軸加工機之加工頭改良結構，其中藉由上述之特殊結構設計，係使該輸出軸頭40在轉動一角度之前、後皆不會軸向位移，因此可避免習知因懸臂作用而產生之損耗問題，因此具有可減少損耗以大幅延長使用壽命與加工精密度等功效。而且，控制該輸出軸頭40轉動之離合機制，只需利用油壓驅動較輕之該第一定位齒盤33軸向位移，因此係可減少耗能而具節能效果。

綜上所述，由於本發明具有上述優點及實用價值，而且在同類產品中均未見有類似之產品發表，故已符合發明專利之申請要件，乃爰依法提出申請。

20:輸入軸頭

21:輸入軸

30:轉接頭

31:第一傘齒輪

32:第二傘齒輪

33:第一定位齒盤

34:離合輪

340:定位嵌槽

40:輸出軸頭

41:第三傘齒輪

410:第三傘齒輪軸

42:第二定位齒盤

420:內齒盤

421:外齒盤

43:導軸

44:嵌塊

45:彈簧

46:輸出軸

47:第四傘齒輪

S:第一中心軸線

T:第二中心軸線

Claims (4)

1. 一種多軸加工機之加工頭改良結構，包括：

   一輸入軸頭，係設有可同軸轉動之一輸入軸；

   一轉接頭，係可轉動地結合於該輸入軸頭的下方，且內部設有可被該輸入軸帶動旋轉之一第一傘齒輪及與該第一傘齒輪嚙合之一第二傘齒輪，該轉接頭的一側設有一第一定位齒盤及一離合輪，該第一定位齒盤可利用油壓方式驅動其軸向位移，該離合輪係可轉動地結合於該轉接頭中且具有複數定位嵌槽；以及

   一輸出軸頭，係可轉動地結合於該轉接頭的一側，且內部設有可轉動之一第三傘齒輪，該第三傘齒輪具有一第三傘齒輪軸延伸到該轉接頭之中與該第二傘齒輪及離合輪鍵接，使該第三傘齒輪、該第二傘齒輪及該離合輪可同步轉動，該輸出軸頭之一側設有可供與該第一定位齒盤嚙合或分離之一第二定位齒盤以及可彈性位移之複數嵌塊，並使該複數嵌塊彈性頂抵於該第一定位齒盤之一側面，可隨著該第一定位齒盤軸向位移，當該第一定位齒盤位移至與該第二定位齒盤分離時，該複數嵌塊係嵌入該複數定位嵌槽中，當該第一定位齒盤位移至與該第二定位齒盤嚙合時，該複數嵌塊係脫離該複數定位嵌槽，該輸出軸頭中設有可轉動之一輸出軸，且該輸出軸上設有可同步旋轉一第四傘齒輪，該第四傘齒輪係與該第三傘齒輪嚙合。
2. 如請求項1所述之多軸加工機之加工頭改良結構，其中該輸入軸頭界定有縱向之一第一中心軸線，該輸入軸係 同軸對應該第一中心軸線，該轉接頭係可以該第一中心軸線為軸心轉動，該第一傘齒輪係同軸地對應該第一中心軸線，該轉接頭係界定有橫向之一第二中心軸線，該第二中心軸線係與該第一中心軸線垂直，該第二傘齒輪、該第一定位齒盤及該離合輪係同軸地對應該第二中心軸線，該輸出軸頭係可以該第二中心軸線為軸心轉動，該第三傘齒輪係同軸對應該第二中心軸線。
3. 如請求項1所述之多軸加工機之加工頭改良結構，其中該第二定位齒盤係由環狀之一內齒盤及一外齒盤所組成。
4. 如請求項1所述之多軸加工機之加工頭改良結構，其中該輸出軸頭之一側設有複數導軸及複數彈簧，該複數嵌塊係可位移地分別結合在該複數導軸上，該複數彈簧係可分別提供該複數嵌塊向外位移之彈力。

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