TW205522B - - Google Patents

Description

五、 發明説明 ( ') 本 發 明 係 開 於 一 種 笛 卡 兒 型 工 具 機 * 尤 指 雷 射 加 工 機 者 ί 含 有 一 操 作 頭 可 相 互 移 動 於 至 少 兩 個 成 直 角 之 方 向 » 該 頭 配 置 於 __* 懸 臂 於 一 支 持 結 構 上 的 主 梁 之 端 i 梁 可 循 其 白 身 縱 軸 方 向 相 對 於 支 持 結 構 而 移 動 〇 就 一 操 作 頭 支 於 懸 臂 梁 之 工 作 機 而 —A-- 9 現 下 此 類 加 工 機 中 梁 之 白 由 端 下 彆 對 加 工 機 之 準 確 度 之 影 m 頗 關 緊 要。 懸 臂 梁 為 僅 有 其 本 身 重 量 之 影 響 9 其 由 端 之 彎 度 與 懸 臂 段 長 度 的 四 次 方 成 正 比 9 故 此 會 因 梁 之 循 其 縱 軸 的 移 動 而 變 化 〇 此 項 彎 度 之 變 化 不 易 補 償 » g 由 端 彎 度 的 最 大 允 許 值 使 梁 的循自身縱 軸 移 動 的 路 程 甚 為 有 限 > 加 工 機 工 作 地 區 的 尺 寸 全 樣 受 到 限 制 t 於 是 梁 與 其 支 持 結 構 必 須 強 而 緊 湊 9 從 而 加 工 機 之 成 本 增 加 〇 本 發 明 人 在 /思、 大 利 專 利 7 6 4 , 3 6 1號（相 當 於 英 國 專 利 1， 18 6， 0 3 1) 中 掲 示 了 一 種 条 統 9 使 設 有 可 循 導 件 而 移 動 之 構 件 的 加 工 機 t 其 導 件 變 形 得 以 受 到 限 制 〇 在 此 一 既 知 % 統 中 9 該 可 動 携 件 乃 受 到 -· 第 -- 支 持 之 導 引 而 循 行 於 其 途 徑 第 一 支 持 連 接 於 一 第 二 構 件 9 受 一 第 二 支 持 之 導 引 » 其 循 行 途 徑 與 第 一 途 徑 大 體 相 同 〇 一 例 如 一 彈 簧 之 元 件 將 第 一 構 件 所 有 重 量 之 頗 為 實 質 的J 部 份 傳 達 至 第 二 構 件 9 妖 對 此 二 aer 単 元 間 之 距 離 並 無 剛 性 的 限 制 9 該 元 件 乃 配 置 於 該 第 可 動 構 件 與 第 二 可 動 構 件 之 間 者 〇 於 是 9 第 一 可 動 構 件 之 尺 寸 無 需 廉 及 其 重 量 〇 大 利 專 利 7 6 4 , 3 6 1號並逑及此条統之應用於--3 - -具有高架 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 81.9.20,000 Λ6 ΗΓ) 五、發明説明（> ) 結構的量度機。此項應用如此間附画7所示意。其中第 一可動構件由一橋100所構成，上有一可與滑行之載具 102，二端由一對形成為機器固定結構同體結構的梁104 所支箸。第二構件由一補肋結構106所構成，藉一高度 撓性的懸吊裝置108支持著橋100之大部重量。補助結構 106可循一導軌110而移動，並藉一限制条統112連接於 橋100,使之可依方向Z相對於結構106移動。 此一既知之對案使橋100之重量於選擇支持梁104時不 必加以考慮，因為其大部重量已由補肋結構之導軌110 所支持了，足以擔當可觀的變形而不致影響加工機之準 確性，事實上，即使補助結構106與橋110間之距離有所 變動，彈性懸吊裝置108之高度撓性水準可以幾乎毫不 變化地支持著橋1 0 0。 基於此項已知技轻，本發明旨在提供一種工具機，具 有一種如本說明書開端所述之懸臂型結構，其中主梁之 最大彎曲度棰低，無需對主梁上其支件之尺寸加以過廉。 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 本發明此項目的，藉一具備為申諸專利範圍第1項特 擞之工具機而逹成，其主梁之重量主要由一與主梁相整 合移動而懸臂於固定結構上之副梁所支持，使主梁之尺 寸在選定時，恰如其好比由二端支箸似的，換言之乃由 副梁支著於點者。即使副梁乃為懸臂型者，亦無需增強 尺寸，因其變形對機器的準確度並無影此實由於主 梁乃連於副梁，其支持裝置將其重量傳至副梁而對二梁 -4 - 81.9.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） Λ6 五、發明説明（3 ) 之間的距離並無剛性的拘束者》 於是，主梁循其自身縱軸而移動時，懸臂部之長度變 近，仍如其乃休止於與副梁相連接之各點上而不變，主 梁之彎曲是恆定的，故易被補償。 本發明應用中尤其優點者，乃其操作頭未受工作負荷 例如雷射機與量度機者然，主梁所受唯一負荷乃其自身 與一體形成其上的部件之重量。 本發明之其他特徵與優點可參照附圖，就以下説明而 益臻瞭解。 圖la為本發明工具機之倒面示意圖； 圖1為具有懸臂結構的雷射機之透視示意； 圖2為圖1中箭頭II所示部份之放大透視； 圖3為循圖2中III-III線之縱剖面； 圖4為循圖3中IV-IV線所作之横剖面； 圖5為循圖3中V-V線所作之示意面； 圖6為循圖5中箭頭VI所作之放大詳圖； 圖7為前所述乃一既知機器之示意圖。 Η參閲圖la, —工具機支持結構1具有一由主梁所支 持的操作頭2。主梁3藉支件4懸臂於0結構1上，使 之可依箭頭Y之方向而滑動，一副梁5藉支件6懸臂於 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 旋之彈 螺5 0 條梁解 多副瞭 或。利 條份以 一 部 出 藉大繪 C極大 動的誇 移量中 而重圖 00 3 » 梁梁形 主主變 於了之 行持 E 平支量 可 5 小 ,梁 一 上副有 1 7 端 構簧由 結彈自 81.9.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 似 Λ6 _H(i_ 五、發明説明（厶） (-''L;y,‘ i-v--u!,_ 簧7之彈性必須極大，使主梁3與副梁5間之距離由於 副梁5與其支件之彎曲改變傳達至彈簧7的力量幾可忽 略。 圖1至7示本發明糸統之一値實施例。在圈1中，一 雷射機1 G包括一固定結構1 2 ,承以一臂1 4可依水平方向 Y而移動β臂14懸於結構12上，其自由端承有一雷射聚 焦頭16,具有一相對於臂14的垂直方向Ζ的行徑，臂14 藉載具18之支持而相對於結_12循一依方向X而延伸之 導件2 Q而滑行。 詳見於画2與3，載具18藉迴旋珠滾24而滑行於導件 20上。一管狀元件22藉滾子25滑行於導件20上並藉一限 制条統（未示）連接元件22與載具18以蓮行於X方向β 再參閲圜2與3，臂4含一主梁26支持箸頭16,而副梁 28支持著副梁26重量之實質部份。 副梁28延伸於管狀元件22中並懸臂其上β經由一糸列 的輪3 0 (圖3與〇副梁2 8以一可依方向Υ滑行之方式裝 於管狀構件中。在圖4中可見，各輪30惰轉於一附於管 32之銷32上，並與一上導件34或下導件36相接觴β 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在圖2中尤可見到，主梁26藉導件38與迺旋珠滾40連 接於載具時，其作用實為導引主梁2 6於方向Υ β事實上 如前所述，主梁26之支垂功能主要藉副梁28而達成。載 具18之滾子40之尺寸使得載具18只支持3主梁26與其所 附部件重量之一小部份。 81,9.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）

五、發明説明（了） 主梁2 6藉載具1 8而連接於導件2 G ,如前所述載具1 8乃 藉滾子24循導件20而滑行。另一方面副梁28藉管狀元件 22連接於導件2G,管件元件22藉其自己的滾子25滑行於 導件20上，滾子25乃獨立於載具18。於是主梁26無論如 何不受負荷施於副梁28所引起的變形之影響，因為載具 18與滾子24只用以導引主梁26。而後者的重量乃藉副梁 28而由滾子25與管狀元件22所支持。 副梁28藉支持裝置而支持主梁26,能將主梁26的大部 重量傳至副梁28,而對主梁26與副梁28之間的距離並無 剛性的拘束。 在所示實例中，此等支持裝置採取了一拉引的螺旋彈 簧42的方式（圖3 )依軸線Y方向延伸於副梁28之中。彈 簧42之各端藉一對相互靠近的鐽44連接於主梁26之一端 (並見圖4)彈簧42與副梁28藉一夾於彈簧42中部而由銷 4 5附於副梁28之補套43(圖3)而連成一體。彈簧42於是 分成獨立的二部。鍵44與各支於副梁28之一端，可以自 由轉動之回歸輪46相合作。彈簧42各端附於一具有螺孔 於有一螺棒50連接至一對鍵44之連接元件48。棒5Q與連 接元件48間之螺紋網合使兩段彈簧42預受牽引，使主梁 26之水平度可以諝節。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 持然重 支，26 一 形梁 是變副 似而持 來量支 看重42 ，之簧 持26彈 支梁到 所主總 力受影 應因上 之28質 24梁實 簧副不 彈，並 由梁形 端臂變 各懸之 6 8 2 是 2 梁不梁 主而副 梁則 81.9.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） A6 B6 五、發明説明（) 量之能力。彈簧42的撓性越強，副梁28影鬱彈簧支持能 力越小。因此需要一甚長（亦即撓性甚強）的彈簧42幾乎 循副梁28之全長而延伸。 彈簧42之高撓性水準確保了彈簧42在長期使用下的穩 定性《副梁28或支持系統鏈44 ,張力棒50 ,彈簧42 ,補 套4 3等）之任何撖小蓮動或變形，對施於主梁2 6之支持 力，具有可以忽略之影轡。 主梁26與副梁28並藉一可允在方向工作自由相對運動 的限制条統相互連接之，並形成一 X與Y方向蓮動之刚 性拘束。圖5與6為類此限制糸統實施例之示意，Y向 之限制藉一在X-Z平面中的導件52而獲得，由副梁28支 持之。由主梁26所支持之二相對輪54,抗箸導件52而作 用。同樣地，X向之限制藉一在Y-Z平面中，與相對輪 58相合作之導件56而獲得》 ----------.——.------------裝！----#------^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —8 ~ 81.9.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. '2 V· 1 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 一種笛卡兒型工具機，尤指一雷射機，含有一操作頭 (2, 16)可在至少兩個成直角的方向（X，Y，Z)而運動，此 頭配置於一懸臂於一支持結構（1,12),可相對於支持 結構（1,12)在其本身之縱軸方向（Υ}移動的主梁（3,26) 之端，其特激在於，主梁（3,26)與操作頭（16)的重量 之相當大部由一可平行於主梁（3, 26)移動並藉支持裝 置（7 ,42)懸臂於支持結構（1，12)的副梁（5,28)所支持 ，丨支持裝置（7 ,42)能將主梁（3,26)重量之大部傳至副 梁（5,28),對主梁（3 ,26)與副梁（5,28)之間的距離並 無剛性的拘束者。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ,58目 ，水為距所 ，延 於6,^1 於高較間點 Κ 0 在,5_ 在將相端著 在Υ ®54丨動 S 一員一一砠^(¾ 待2,(zu 恃有重8)應 特方 其(5向Μ 其具的,2對 其軸 ,統方中 ，，持(5之 ，縱 機条直丨 機2)支梁6)機之 具制垂-Y具,4受副,2具6) 工限一(X工(7锢變(3工,2 之一在面 之簧整改梁 之(3 述藉允平 述彈與由主 逑梁 所8)可平 所旋化乃對 所主 項,2統水 項螺變化端 項於 1(5糸一 1 値荷變二 3 行 第梁該對 第一負項2)第平 圍副，而 圍少使此,4圍2) 範與接，。範至以 ，(7範,4 利6)連動束利含，者簧 利(7 專,2的蓮拘專置性略彈 專簧 請(3互由的請裝撓忽及 請彈 申梁相自性申持之以以V申旋 如主作的剛如支準可離致如螺 ·_· 裝· '11. 線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 伸而容於副梁（5，2 8 )或主梁（3 , 2 6 )之内側。 5. 如申讅專利範圍第3項所述之工具機，其特擞在於， 彈簧（7, 42)之至少一端藉一可調節長度的段落（48,50 而連接於主梁（3, 26)。 6. 如申請專利範圍第3項所述之工具機，其特擞在於， 該螺旋彈簧（42)至少有一端與一配合一回歸輪（46)之 撓性連接單元（44)相串連者。 7. 如申諳專利範圍第1項所述之工具機，其特微在於， 主梁（26)乃可滑動地支持於一可循水平導件（20)垂直 於主梁（26)縱軸而移動的載具（18)上，副梁（28)可藉 滾子單元（25)循導件（20)作獨立於載具（18)之移動者 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 10- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）