TWI385041B - 線切割機 - Google Patents

Description

線切割機

本發明係有關於一種線切割機，尤指一種適用於弧形或環狀工件之線切割機。

線切割機(線放電加工機)對於精密之金屬切削加工是一不可或缺之加工母機之一，其主要係利用貫穿工件之黃銅線與工件之間放電，此時黃銅線就會有如線鋸一般切割工件。此時只要配合NC程式，令線切割機之基座配合XY軸之設定移動工件，即可在誤差極小的狀態下加工出如程式所設計的形狀。

傳統線切割機加工控制為移動XY/UV平面以找出加工物起割孔之中心再進行NC程式加工動作。然而，若是待加工物為一環狀結構，且必須徑向加工複數孔時，若使用傳統線切割機之加工方法，必須要耗費大量的人力與時間才能完成。且未保持加工之中心一制性，必須使起割點定於同一平行線上，若使用傳統線切割機尋孔中心移動XY平面方式來找出待加工物起割點之孔中心，會使加工成品產生角度偏差。

有鑑於此，本發明人乃針對上述傳統線切割機加工環狀加工物時必須消耗大量人力之缺失以及加工成品容易產生角度偏差之問題，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立式加工轉盤之線切割機。

為達上述目的，本發明主要係包括一形成於線切割機中加工水槽；一連設於加工水槽背面之立式基座；一裝設於該立式基座中之程式控制單元；一垂直固設於加工水槽底部並電性連接至該程式控制單元之下機頭；一直立滑設於立式基座上並電 性連接至該程式控制單元之上機頭，其中，該上機頭與下機頭之連線係垂直於加工水槽之底部；一裝設於立式基座下方兩側用以供承載轉盤工件之承托機構；一裝設於立式基座中段兩側並電性連接至該程式控制單元之轉盤夾持機構，該轉盤夾持機構係選擇性地於加工的過程中供夾固定位轉盤工件；以及一裝設於立式機座頂部並電性連接至該程式控制單元之轉盤驅動機構；該轉盤驅動機構係於加工的過程中選擇性轉動該轉盤工件，令所有起割孔逐一軸向線性對應於上、下機頭以利穿線進行切割作業。

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適用於加工立式轉盤之線切割機，請參閱如第一圖所示，其主要係包含有一形成於線切割機中之加工水槽(10)、一連設於加工水槽(10)背面之立式基座(20)、一裝設於基座(20)中之程式控制單元(圖中未示)、一垂直固設於加工水槽(10)底部之下機頭(40)、一直立滑設於基座(20)上之上機頭(50)，該基座(20)由下而上並依序裝設有承托機構(60)、轉盤夾持機構(70)以及轉盤驅動機構(80)。其中，該上機頭(50)與下機頭(40)之連線係垂直於加工水槽(10)之底面，且該上、下機頭(50、40)、轉盤夾持機構(70)與轉盤驅動機構(80)係分別電性連接至該程式控制單元。

請再配合參閱如第二與第三圖所示，該承托機構(60)係包含有兩分別水平軸向固設基座(20)上用以支撐轉盤工件(90)之圓柱(61)，兩圓柱(61)距離上、下機頭(50、40)連線之距離相等，因此轉盤工件(90)跨上 兩圓柱(61)後，其圓心即自動位於上、下機頭(50、40)之連線上。

該轉盤夾持機構(70)主要係於加工的過程中夾固轉盤工件(90)之用。該轉盤夾持機構(70)係包含有一對固設於基座(20)上並同步作動之壓缸(71)，該兩壓缸(71)係分別位於上機頭(50)之兩側邊上。各壓缸(71)係包含有一軸向往復式運動之活塞桿(72)，且每一活塞桿(72)之自由端部係固設有夾座(73)，藉由程式控制單元(30)之指令控制，該兩夾座(73)係可藉由壓缸(71)之作動而選擇性地於加工的過程中夾固轉盤工件(90)。於本發明之較佳實施例中，該兩壓缸(71)係分別水平裝設於基座(20)上，且兩活塞桿(72)之移動路徑係位於同一直線上。

該轉盤驅動機構(80)係包含有分別固設於基座(20)上並位於上機頭(50)兩側之第一支臂(81)與第二支臂(82)，本發明之較佳實施例中，該兩支臂(81、82)係構成一V形結構。該第一支臂(81)與第二支臂(82)上係分別固設有一第一壓缸(83)與第二壓缸(84)。該第一壓缸(83)與第二壓缸(84)分別包含有一軸向往復式運動之第一心軸(831)與第二心軸(841)，該兩心軸(831、841)之自由端部係分別固設有一驅動馬達(832)與一分度回授控制器(842)，藉由程式控制單元(30)之指令控制，該驅動馬達(832)與分度回授控制器(842)係可藉由第一壓缸(83)與第二壓缸(84)之作動而選擇性地於轉動轉盤工件(90)的過程中貼抵於轉盤工件(90)之外周緣。

此外，為了提高加工部位之精準度並避免未及時排除之廢料於移動工件(90)之過程中，因掉落而撞擊下機頭(40)，該上機頭(50)上分別垂直固設有電性連接至程式控制單元(30)之孔位檢測裝置(51)與廢料排出檢測裝置(52)。

前述為本發明之結構特徵與其相對關係，而其操作順序與動作則詳述如下。

首先將環狀轉盤工件(90)跨設於兩圓柱(61)上，再利用轉盤夾持機構(70)兩壓缸(71)之活塞桿(72)帶動夾座(73)夾固轉盤工件(90)，同時作動該第一與第二壓缸(83、84)令第一心軸(831)與第二心軸(841)帶動驅動馬達(832)與分度回授控制器(842)分別貼抵於轉盤工件(90)之外周緣；令驅動馬達(832)可以轉動轉盤工件(90)，再利用該孔位檢測裝置(51)依程式控制單元(30)所設定之加工部位逐一檢測起割孔，並將其偏移量紀錄於程式控制單元(30)中，並於自動穿線時加以補正。當驅動馬達(832)轉動轉盤工件(90)時，該分度回授控制器(842)會依據其所偵測到的工件(90)轉動量與驅動馬達(832)之轉動幅度作比對，以確認驅動馬達(832)確實動轉盤工件(90)而沒有打滑的現象；當孔位檢測裝置(51)檢查完所有起割孔後，即可逐一針對每一切割部位開始加工。另加工後之廢料若為完全排除，恐會於移動轉盤工件(90)時掉落而撞擊下機頭(40)導致故障，因此，在每一孔位加工完畢後下一加工動作開始前，該廢料排出檢測裝置(52)會偵測每一加工部位中之廢料是否已經完全清除，如果沒有，則會發出訊號另驅動馬達(832)反轉轉盤工件(90)重新加工，或停止加工作業並發出警告通知操作者。

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．．．加工水槽

20．．．基座

30．．．程式控制單元

40．．．下機頭

50．．．上機頭

60．．．承托機構

61．．．圓柱

70．．．轉盤夾持機構

71．．．壓缸

72．．．活塞桿

73．．．夾座

80．．．轉盤驅動機構

81．．．第一支臂

82．．．第二支臂

83．．．第一壓缸

831．．．第一心軸

832．．．驅動馬達

84．．．第二壓缸

841．．．第二心軸

842．．．分度回授控制器

90．．．轉盤工件

第一圖係本發明之前視圖。

第二圖係本發明前視之局部放大圖。

第三圖係本發明轉盤驅動機構之動作示意圖。

10‧‧‧加工水槽

20‧‧‧基座

40‧‧‧下機頭

50‧‧‧上機頭

60‧‧‧承托機構

70‧‧‧轉盤夾持機構

71‧‧‧壓缸

72‧‧‧活塞桿

73‧‧‧夾座

80‧‧‧轉盤驅動機構

81‧‧‧第一支臂

82‧‧‧第二支臂

83‧‧‧第一壓缸

831‧‧‧第一心軸

832‧‧‧驅動馬達

84‧‧‧第二壓缸

841‧‧‧第二心軸

842‧‧‧分度回授控制器

90‧‧‧轉盤工件

Claims (8)

1. 一種線切割機，其主要係包括：一形成於線切割機中加工水槽；一連設於加工水槽背面之立式基座；一裝設於該立式基座中之程式控制單元；一垂直固設於加工水槽底部並電性連接至該程式控制單元之下機頭；一直立滑設於立式基座上並電性連接至該程式控制單元之上機頭，其中，該上機頭與下機頭之連線係垂直於加工水槽之底部；一裝設於立式基座下方兩側用以供承載轉盤工件之承托機構；一裝設於立式基座中段兩側並電性連接至該程式控制單元之轉盤夾持機構，該轉盤夾持機構係選擇性地於加工的過程中供夾固定位轉盤工件；以及一裝設於立式機座頂部並電性連接至該程式控至單元之轉盤驅動機構；該轉盤驅動機構係於加工的過程中選擇性轉動該轉盤工件，令所有起割孔逐一軸向線性對應於上、下機頭以利穿線進行切割作業。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之線切割機，其中，該承托機構係包含有兩分別水平軸向固設基座上用以支撐轉盤工件之圓柱，兩圓柱距離上、下機頭連線之距離相等，因此轉盤工件跨上兩圓柱後，其圓心即自動位於上、下機頭之連線上。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之線切割機，其中，該轉盤夾持機構係包含有一對固設於基座上並同步作動之壓缸，該兩壓缸係分別位於上機頭之兩側邊上；各壓缸係包含有一軸向往復式運動之活塞桿，且每一活塞桿之自由端部係固設有夾座，藉由程式控制單元之指令控制，該兩夾座係可藉由壓缸之作動而選擇性地於加工的過程中夾固轉盤工 件。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之線切割機，其中，該兩壓缸係分別水平裝設於基座上，且兩活塞桿之移動路徑係位於同一直線上。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之線切割機，其中，該轉盤驅動機構係包含有一固設於立式機座上之第一支臂，該第一支臂上係固設有一第一壓缸，該第一壓缸係包含有一軸向往復式運動之第一心軸，且該第一心軸之自由端步係固設有一驅動馬達，藉由程式控制單元之指令控制，該驅動馬達係藉由第一壓缸之作動而於加工之過程中貼抵於轉盤工件之外周緣，並藉以選擇性地轉動該轉盤工件。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之線切割機，其中，該轉盤驅動機構係包含有一固設於立式機座上之第二支臂，該第一之臂與第二支臂分別位於上機頭之兩側，並形成一V形結構；該第二支臂上係固設有一第二壓缸，該第二壓缸係包含有一軸向往復式運動之第二心軸，且該第二心軸之自由端步係固設有一分度回授控制器，藉由程式控制單元之指令控制，該分度回授控制器係藉由第二壓缸之作動而於加工之過程中貼抵於轉盤工件之外周緣；當驅動馬達轉動轉盤工件時，該分度回授控制器會依據其所偵測到的工件轉動量與驅動馬達之轉動幅度作比對，以確認驅動馬達確實動轉盤工件而沒有打滑的現象。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之線切割機，其中，該上機頭上係垂直固設有一電性連接至該程式控制單元之孔位檢測裝置，該孔位檢測裝置依程式控制單元所設定之加工部位逐一檢測起割孔，並將其偏移量紀錄於程式控制單元中，而於自動穿線時加以補正。
8. 依據申請專利範圍第1或7項所述之線切割機，其中，該上機頭上係垂直固設有一電性連接至該程式控制單元之廢料排出檢測裝置，該廢料排出檢測裝置於轉動轉盤元件之前，會偵測加工部位中之廢料是否已經完全清除，藉以避免掉落之廢料撞擊下機頭。