TWI220402B - Pipe type linear motor for electrical discharge machine - Google Patents

Description

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【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種運用在放電加工機之上的 線性馬達，特別是指一種使用在放電加工機垂直^新管型 線性馬達’其係將動子及加工心軸滑設於該定子 ^管型 置，而利用定子（或動子）之線圈導電後產生的由心位 動，且使動子受到穩定的電磁力帶動，而中空的加场力致 更可以在中空管徑内安裝各式導線，藉此減少線^ =心軸 體積、降低控制複雜度者。 巧達的 【先前技術】 請參閱第一圖所示，目前一般市面上新式的高迷放帝 加工機之垂直軸工作頭都使用線性馬達，且習用線性焉= 皆利用一側的線圈組（1 0 )同步產生上、下方向的二磁 引導力量（例如：美國專利第US6, 353, 1 99B1號），二^ y 頭線 圈組（1 0 )之内預設有多段線圈（1 3 )，且在二側、線 圈組（1 0 )之間以滑執導設有一垂直軸工作頭（丄工） ，另在該垂直軸工作頭（1 1)表面上裝設有多塊磁_ ( 12)，且該磁鐵（1 2 )對應配合多道線圈（1 3 & 線圈組（1 0)上依序產生的電磁引導力量，藉由該電磁 引導力ΐ可以產生該垂直轴工作頭（1 1 )上、下動作的 運作力量；此種習用的放電加工機線性馬達早已運用在新 式高速放電加工設備上，但是，此種線性馬達仍會在使用 時產生下述之缺陷：

第7頁 1220402 _案號 9212587只 - ~ —— -------- 五、發明說明（2) 其一，由於習用在二側 多段線圈（1 3 )，並且要 )的電磁力’因此，此種放 系統十分繁雜，週邊配線上 配線系統的成本也必然較^ 題。 其二’習用線性馬達的 (1 2 )係位於二侧線圈組 (1 0)之間的磁力校正十 1 1 )將會受到二側不均磁 命大幅降低、作業狀況發生 其三，由於習用線性馬 位於二側的線圈組（1 〇 ) 線性馬達組件體積會比較大 空間更形縮小者。 由於習用於放電加工機 ，因此，現今2研發方向也 亂、安裝配線簡易、利用低 發方向，以上目標也是本案 【發明内容】 線圈組（1 〇 )之内皆預設有 分別定序控制各個線圈（1 3 電加工機線性馬達的控制電路 也較為複雜，致使控制系統、 ’造成產品售價居高不下的問 垂直軸工作頭（11)、磁鐵 (1 0 )之間，故二側線圈組 分重要，否則垂直軸工作頭（ 力的影響而受損，也使產品壽 不良。 達的垂直軸工作頭（11)及 必須排列設置，因此，習用的 ，也使放電加工機可以運用的 之線性馬達具有如上多項問題 已朝向『提供不易產生磁力混 價元件、無需經常校檢』的研 發明人研發本案結構的動機。 本發明 γ 1從供一禋成本較低的放電加二 機之管变線i ’本發明係將具有垂直軸工作頭的動」 滑設於_匕5線的軸心位置，單一的線圈設置戈 一 鍾 胸 ---------— 1220402 --皇號92125878 年月 η 故了 五、發明說明： --—-- 定子中（或是動子）不但可以降低以往線性馬達多線圈的 控制複雜度，且線圈本身的數量、成本也獲得降低；因此 ’本發明確實可以降低垂直軸工作頭的成本。 本發明之第二目的，係提供一種力量較大、體積較小 ^電加工機之管型線性馬達，本發明係將加工心軸、'動子 皆滑設於定子之内，而加工心軸更可以在其中空管徑内安 裝各式導線，故能充份運用所有的空間（體積佔用較少） ，另外，由於本發明單一線圈的撓捲半徑較大、較長，且 動子四週都會接收到電磁力量，故其產生的電磁力也會提 昇，藉此，本發明可以在較小的體積下產生相同力量的運 作者。 本發明之第三目的，係提供一種無需過度校正、檢測 工作的放電加工機之管型線性馬達，本發明是一種管型線 1*生馬達if用加工心轴、動子、定子與線圈的同心穿設方 式，使線圈的電磁力可以十分容易的平均吸引該動子，使 動子與疋子之間的吸力平衡，減少加工心軸的負擔及影響 有關本案發明為達成上述目#、所採用之技術，手段 ί Ϊ他:力Ϊ i茲列舉一較佳可實施例並配合圖式詳細說明 如後，相“本案發明之目的、特徵及其他優點，當可由之 得一深入而具體之睁解；昔 隊胖，百先请參閱弟二、三圖所示的最 佳實施例，本發明係由一宏工n、 口 π 丁幻取

第9頁 ____1乐田 疋子（2 0 )、一線圈（3 〇 ) 1220402 ^^^92125878 主月曰 曰 修正 五、發明說明（4) 、一加工心輛（4 0 )及一動子（5 0 )共同組成，且係 組裝在放電加工機上，其詳細結構說明如下： 該定子（20)，係一中空之管件，其被固設在放電 加工機的預設位置； 壁制 内控 的之 }機 ο工 2加 C電 子放 定受 在向 設方 裝能 捲電 旋的 係}，ο )3 ο ( 3圈； C線者 圈該制 線且控 該，所 面統 壁系 邊刀口工心轴（4 Q 管體，其中空管徑 加工心軸（4 〇 且加工心輛（ ’係一具有中空管徑（4 1 )的 )係定）内安裝各式導線（7〇)，而 4 〇)=在該定子（2 〇 )的輛心位置， 糸用以進行預設的放電加工工作者 該 心軸（ 裝設有 發明唯 圈（3 與該線 質會與 該線圈 工心轴 動子 4 0 放電 一使

加 用 的3 力00 5〇 之外 工機 模式 永久 〇 ) 產生 )產 )滑 具 ) 磁 的 導 生 動 並可以Γ: 件，且設置於該永 之垂亩目^滑動，該動子（50) ，直軸工作頭（此預設構件並神 在動早 (_ 鐵（ （5 〇 )上環設有對應讀 距齙f 1 3 ’且各永久磁鐵（5 1 弓丨 目同’而該永久磁鐵（5 1 ) 的带Si藉由該永久磁鐵（5 1 ) 位蔣 可〖帶動該動子（5〇)及 〜亥加工心軸（4 〇 )

i^zU4U2 -----125878 车 曰 五、發明說明（5) ---一^--^— 絛正____ 清潔作業；ί ::二應工作物表面進行快速放電後的縮回 位置及其構造之概述。1 〇个知5各相關兀件的相互關係 【實施方式】 為了清楚說明本發明的作 閱第三圖所示本發明主要實施 由於本發明的加工心轴（ 放電加工機控制而進行預設的 放電加工工作之後便會在放電 此時’本發明在動子（5 0 ) 軸工作頭必須運作清理廢料（ )，該定子（20)之壁面上 生向下的電磁導引力量，而該 電磁力產生導引位移，藉由該 (3 〇)產生的電磁力可帶動 (4 0 )滑動位移，而該動子 5 1 )對應線圈（3 0 )的電 時’由於各永久磁鐵（5 1 ) 同’且動子（5 0 )週側同時 電磁導引力，故該動子（5 〇 加工心軸（4 0 )及放電工作 縮回後的位置恰好被沖洗溶浪 動方式與功效，再請配合參 例之作動剖視圖，其中： 40)端部的放電工作頭受 放電加工工作，故在每次的 工作頭週側餘留許多廢料， 上裝設的放電加工機具垂直 此預設工作頭是為清潔之用 的線圈（3〇)首先通電產 永久磁鐵（51)材質會與 永久磁鐵（5 1 )受該線圈 該動子（5 〇 )及加工心軸 (5 0 )便藉由永久磁鐵（ 磁導引力向下位移作動，此 與該線圈（3 〇 )的距離相 受到該線圈（3 0 )發出的 )會以穩定的狀態下帶動該 頭高速滑縮，而放電工作頭 沖洗清理（餘留之廢料被沖 1220402 -------------- 车月日 倐疋— 五、發明說明（6) ' —" 向電流產生向上的電磁導引力量，致使動子（5 〇 )立即 帶動該加工心軸（4 0 )及放電工作頭以穩定的狀態縮回 ;由上述說明可知，本發明動子（5 0 )上之垂直軸工作 頭會在平均穩定的電磁力量帶動下進行位移，確保本發明 各元件在快速作動下的運作穩定性，且本發明僅利用I個 線圈（3 0 )產生電磁導引力的方式，不但消除了線圈相 互影響的問題’更以單一的線圈（3 0 )降低以往線性馬 達多線圈的控制複雜度’且線圈（30)本身的數量、成 本也獲得降低。 值得一提的是，由於本發 動子（50)、線圈（30) )的管徑之内，故本發明能夠 像習用線性馬達必須對應排列 以藉該加工心軸（4 0 )的中 故本發明瑞貫比習用佔用較少 發明單一線圈（3 0 )的撓捲 5 〇 )四週都會接收到線圈（ 明產生的電磁力也會較習用產 明係將加工心軸（4 0 )、 皆同心配設在該定子（2 〇 充份運用所有的空間（無需 )’而且各導線（70)可 工管梭（4 1 )進行配設， 的體積；另一方面，由於本 半杈較大、較長，且動子（ 3〇)的電磁力量，故本發 品更為提昇。 最重要的是，由於本發明是— 馬達，加工心軸（4 0 )、動子 皆同心配設在該定子（2 〇 )的·r徑 圈（3 〇 )電磁力可以同步平均吸弓丨 ^ 、秦 疋種管型套設方式的線性 0 線圈（3 〇 ) 全消除習知產品的磁力混|L問題，動+ ( 5 0 )，完 __一____________而疋位中心的技術1更較

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::f位技術簡易（習用必須在二側磁力元件之間定位被 本發明的動+(5 0)運作不會受到其他的線 圈Έ磁力的影響。 ν冰 再請參閱本案第四圖之另 方型加工心軸（6 0 )、方型 6 2)及同樣的方型定子（6 β 1 )外侧設有永久磁鐵（6 具有一維定位效果，故本實施 會更佳者。 一實施例，本發明可以採用 動子（6 1 )、方型線圈（ 3) 套組而成，方型動子（ 4) ，由於方型管本身結構 例的運作精確度、穩定性將 在此仍需一提的是，本發明定子（2〇)上的線圈（ 30)可以跟動子（50)上的永久磁鐵（5丄）相互置 換，同樣具有上、下位移的效果，此項變換僅是本發明技 術的變換運用之一，故其仍未脫離本發明的保護範圍。而 永久磁鐵（5 1 )係為了產生一個相對於線圈（3 〇 )之 磁場，在設計上亦可以使用另一組線圈（未顯示）來替代 永久磁鐵（5 1 )之產生磁場的功能。此外，鐵磁性材料 在磁場中會有磁化現象，因此，動子（5〇)上的永久磁 鐵（5 1 )亦可使用一般之鐵磁性材料替代。 綜上所述，本案之創新結構設計係由一定子、一動子 、一線圈、一加工心軸等構件配合而成，其中，該動子套 設固定在一中空的加工心軸上，且動子及加工心軸滑設於 該定子的轴心'位置’而該預設線圈被設置在定子（或是動 i22〇4〇2 92125878 五、發明說明（8) 子）之内，藉由線圈導 工心轴上直線往復作動 如··放電工作頭）•’藉 十分穩定的電磁力帶動 工心軸更可以在其中空 性馬達的控制複雜度， ;所以本發明之『具有 除此之外，在本案實施 ’亦未曾被公開使用， ’更具有不可輕忽的附 』以及『進步性』都已 利之申請，析請惠予審 曰 修正 電後產生的 (加工心軸 此，在定子 ，並較習用 管徑内安裝 藉以大幅降 產業之可利 例所揭露出 不但具有如 加功效，是 符合專利法 查並早日賜 電磁力致使該 上製設有預設 軸心作動的動 機構的體積更 各式導線，降 低本發明的體 用性』應已毋 的構造未冒見 上所述功效增 故，本發明的 規，爰依法提 准專利，實感 動子在加 構件，例 子會受到 小，而加 低以往線 積及成本 庸置疑， 於諸刊物 進之事實 『新蕷性 出發明專 德便。 1220402 案號 92125878 年月曰 修正 圖式簡單說明 【圖式簡單說明 圖式部份 第一圖 第二圖 第三圖 第四圖 係習用結構示意圖。 係本發明實施例之分解立體圖。 係本發明實施例之組合剖視圖。 係本發明另一實施例之分解立體圖 圖號部份 線圈組（1 0 ) 磁鐵（1 2 ) 垂直軸工作頭（1 1 ) 線圈（1 3 ) 定子（2 0 ) 線圈（3 0 ) 加工心軸（4 0 ) 中空管徑（4 1 ) 動子（5 0 ) 永久磁鐵（5 1 ) 方型動子（6 1 方型定子（6 3 方型加工心軸（6 0 ) 方型線圈（6 2 )

第15頁 1220402 案號92125878_年月日 修正 圖式簡單說明 永久磁鐵（6 4 導線（7 0 1B1 第16頁

Claims (1)

1220402 _案號92125878_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 4 . 如申請專利範圍第1項所述之放電加工機之管型線性 馬達，其中，該動子與定子上的永久磁鐵及線圈位置互換 ;亦即動子設有線圈、定子設有永久磁鐵，同樣可以正常 運作。

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