TWI392560B - 滾圓治具組及滾圓方法 - Google Patents

Description

滾圓治具組及滾圓方法

本發明係關於一種滾圓治具組及滾圓方法，尤其係關於一種可提高滾圓製程整體加工質量之滾圓治具組及滾圓方法。

外圓磨床係一種用來將各種形狀之工件加工成圓形之機器，其工作原理係利用高速旋轉之砂輪磨削由磨床固定裝置固定之工件，以將其加工成所需之圓形。一般磨床固定裝置為一對中空夾具，首先利用抽氣泵對夾具中空部份吸氣而將工件吸附在其中一個夾具上，然後再將另一夾具靠近而將工件夾持固定住，再利用砂輪來研磨。這種夾具可以廣泛用於一般形狀工件之滾圓或磨圓過程中，然，其一次僅能固定及研磨一個工件，生產效率及產能較低，因此出現了一次研磨多片之方法。該方法主要係利用一對一次能夠承載複數工件之組合治具，經過兩次研磨而將工件加工成圓形。

請參閱第八圖，其係一種習知滾圓治具組，該滾圓治具組包括一第一治具5及一第二治具6，第一治具5及第二治具6相對之一表面上分別開設一V形槽51及一半圓槽61，該V形槽51及半圓槽61用於放置待磨工件。第一治具5之V形槽51兩槽壁相互垂直，第二治具6之半圓槽61橫截面直徑與工件所要滾圓之直徑相同。其滾圓製程係先將複數片方形工件(圖未示)放入第一治具5之V形槽51中，以工件相鄰之二邊緣分別緊密靠於V形槽51之兩槽壁上使所有 工件之邊緣均對齊，然後淋上UV(Ultraviolet)膠，即紫外線光固化膠，利用UV光線照射使膠水瞬間固化而將所有工件黏接於一起形成一柱體，以防止研磨過程中工件鬆動錯位，同時UV膠亦將該柱體固定於V形槽51內，即可用砂輪將工件露出V形槽51之一邊研磨成半圓；接著用溶解液將UV膠溶解，將第二治具6置於第一治具5上，使其開設半圓槽61之表面與第一治具5之開設V形槽51之表面相對，然後將第一治具5與第二治具6一同翻轉，移除第一治具5，此時工件落入第二治具6內；調整工件位置使工件呈現半圓形之已研磨部份置於第二治具6之半圓槽61中，然後以上述同樣之固定方法將工件固定，最後對工件未研磨之一邊滾圓使其成為完整圓形工件。

然，上述方法中，為使工件能由第一治具5研磨後移到第二治具6上，必須用溶解液浸泡後方可使工件與第一治具5分離，然後才可將工件轉移至第二治具6。移除第一治具5時，殘留之UV膠及溶解液可能使部份工件仍附著於第一治具5上，隨第一治具5一同被移除，需要另外將此部份工件轉移至第二治具6上，亦使置於第二治具6之半圓槽61中之工件易出現鬆動及錯位現象，影響下一步研磨之質量。

有鑒於此，有必要提供一種可提高滾圓製程整體加工質量之滾圓治具組。

另，有必要提供一種可提高滾圓製程整體加工質量之滾圓方法。

一種滾圓治具組，包括一第一治具、一第二治具及一推動裝置；其中第一治具之一表面上開設有一凹槽，該凹槽包括自上而下相互貫通之第一槽部及第二槽部，所述第一槽部用於容置工件，並使工件部分露出該第一治具之表面；第二治具之一表面上開設有一與第一治具之凹槽位置相互對應之半圓槽，該半圓槽用於收容露出該第一治具之表面且被研磨為半圓形之工件部份；推動裝置可沿所述凹槽之第二槽部滑動；將所述第一治具及所述第二治具一同翻轉後，藉由將所述推動裝置推入所述第一治具之凹槽並使之沿所述第二槽部滑動，而使所有工件徹底脫離所述第一治具。

一種滾圓方法，其包括以下步驟：提供一種滾圓治具組，其包括一第一治具、一第二治具及一推動裝置，其中第一治具之一表面上開設有一凹槽，第二治具之一表面上開設有一與第一治具上之凹槽對應之半圓槽，推動裝置可沿所述凹槽滑動，與所述第一治具及第二治具配合完成滾圓製程；藉由UV膠將工件固定於第一治具之凹槽內；研磨工件露出凹槽之部份，使其成為半圓形；用溶解液溶解用於將工件黏著固定於第一治具之UV膠；將第二治具置於第一治具上，使其開設半圓槽之表面與第一治具之開設凹槽之表面相對，工件之已研磨部份置於第二治具之半圓槽中；將第一治具與第二治具一同翻轉後，向上移動第一治具，於第一治具與第二治具之間形成間隙；用推動裝置使工件與第一治具徹底分離，然後移除第一治具；將工件調整好位置後固定於半圓槽內，研 磨工件露出半圓槽之部份，使工件成為一完整之圓形；將工件與第二治具分離。

與習知技術相比，利用所述滾圓治具組實現所述滾圓方法時，於翻面過程中以推動裝置使工件與第一治具徹底分離，有效地解決移除第一治具時，工件被隨之移走而造成損失之問題。

請參閱第一圖至第四圖，本發明滾圓治具組之較佳實施例用於滾圓相機鏡頭之光學鏡片等工件，其包括一第一治具1、一第二治具2，複數個分隔件3及一推動裝置4。

第一治具1係長方體狀，其包括一加工面101，該加工面101上開設有一凹槽11。該加工面101上亦可以開設複數個相互平行之凹槽11，由此可同時磨圓多組工件；本實施例以僅開設一凹槽11為例進行說明。該凹槽11包括一梯形之第一槽部111及一與該第一槽部111相通之矩形第二槽部112。其中第一槽部111底部之寬度小於第二槽部112之寬度，從而於凹槽11之側壁上形成一對擋止部113。該第一槽部111之側壁係二相互垂直之斜面12，該二斜面12之夾角可根據工件之具體形狀來確定。

第二治具2亦係長方體狀，其包括一加工面201，該加工面201上設有一與第一治具1之凹槽11位置相互對應之半圓槽21及一靠面22。該加工面201上亦可以開設複數個相互平行之半圓槽21以對應第一治具1之複數個凹槽11，本實施例以僅開設一半圓槽21為例進行說明。該半圓槽21橫截面之形狀係工件所需滾圓之半圓形。靠面22設於半 圓槽21一端並略突出於加工面201，且該靠面22之尺寸略小於完成加工後之圓形工件，防止研磨工件時對磨具造成阻礙。

分隔件3係一採用橡膠等材料製作之滑塊，其包括一滑動部份31及一突出部份32。滑動部份31之橫截面與上述凹槽11之橫截面吻合；突出部份32與滑動部份31相連接，且該突出部份32之尺寸略小於完成加工後之圓形工件，防止研磨工件時對磨具造成阻礙。

推動裝置4包括一主體部41與二推桿42，其中主體部41係一採用橡膠等材料製作之滑塊，其由一滑動部份411及一突出部份412構成。滑動部份411之橫截面與上述凹槽11之橫截面吻合，突出部份412與滑動部份411相連接，二推桿42連接於突出部份412兩側。

本發明滾圓方法之較佳實施例即利用上述滾圓治具組對工件進行滾圓製程，請參閱第五圖、第六圖及第七圖，該滾圓方法包括以下步驟：提供一上述滾圓治具組；將一定數量之方形板狀工件置於第一治具1之凹槽11中，使各工件之二鄰邊分別緊密靠於第一治具1之二斜面12上，使各工件之邊緣相互對齊；以一分隔件3之滑動部份31對準凹槽11之第二槽部112，突出部份32對準凹槽11之第一槽部111，將該分隔件3推入凹槽11； 重複前兩步置入工件及推入分隔件3之操作，直至凹槽11中已置入足夠數量之工件，且分隔件3將凹槽11隔開成為複數個區域，每個區域中置入一定數量之工件；分別於上述複數個區域內之工件上淋上UV膠，將複數個區域內之工件黏連形成與上述區域數量相等之複數個柱體，同時將工件固定於凹槽11內；用砂輪研磨工件露出凹槽11之部份，使其成為半圓形，由於分隔件3之突出部份32之尺寸略小於完成加工後之圓形工件，這樣對鄰近分隔件3之工件進行研磨時，研磨工具不會與分隔件3相互接觸，不會對研磨工序造成不便；用溶解液溶解用於將工件黏著於第一治具1上之UV膠；將第二治具2置於第一治具1上，使該第二治具2之加工面201與第一治具1之加工面101貼合，工件之已研磨部份置於第二治具2之半圓槽21中，並將靠面22擋止於凹槽11一端；將第一治具1與第二治具2一同翻轉；向上移動第一治具1，使該第一治具1與該第二治具2之間形成一定之間隙，此時，由於已進行了用溶解液溶解用於固定工件之UV膠之步驟，因此大部分工件將脫離第一治具1而容置於第二治具2之半圓槽21中；以推動裝置4之主體部41對準凹槽11未被靠面22擋止之一端，將該推動裝置4從相對於靠面22之一端推入凹槽11，並推動推桿42使推動裝置4之主體部41沿凹槽11滑動，以 使被殘留之UV膠及溶解液黏著於第一治具1上之部份工件與第一治具1徹底脫離而落入第二治具2，防止移除第一治具1時部份工件一同被移走，同時靠面22擋止於半圓槽22之端部，防止推動時動作過大將工件推出滾圓治具組之外，而分隔件3及主體部41採用橡膠製作，可避免與分隔件3及推動裝置4直接接觸之工件受到撞擊或摩擦之損傷；待所有工件均與第一治具1脫離後，移除第一治具1，此時分隔件3之滑動部份31及推動裝置4之滑動部份411被凹槽11之擋止部113擋止於凹槽11內，從而使分隔件3及推動裝置4隨第一治具1一同被移除；以推動裝置4之主體部41對準半圓槽21未被靠面22擋止之一端，將該推動裝置4推入半圓槽21，並推動推杆42使推動裝置4沿半圓槽21滑動，將所有工件向靠面22壓緊，調整好所有工件之位置，確保工件均垂直放置於半圓槽21內，然後移除推動裝置4，利用UV膠將工件固定於第二治具2之半圓槽21內；用砂輪研磨工件露出半圓槽21之部份，使工件成為一完整的圓形，由於靠面22之尺寸略小於完成加工後之圓形工件，因此對鄰近靠面22之工件進行研磨時，研磨工具不會與靠面22相互接觸，不會對研磨工序造成不便。

用溶解液將黏著於工件與第二治具2及各工件間之UV膠溶解，即可取出加工完成之工件。

可以理解，該滾圓方法之較佳實施例於進行翻面之過程 中以分隔件3將很多工件分隔為多個區域，可以避免習知滾圓方法中由所有工件黏合形成之較長柱體於翻面過程中發生變形之問題，提高滾圓治具組翻面時之穩定性；同時，當所需要加工之工件數量較少時，亦可以不使用分隔件3，直接將所有需加工之工件置於第一治具1之凹槽11內，將其邊緣對齊後膠合為一柱體并加以固定，然後按照上述方法進行研磨、翻面等後續工序即可。

綜上所述，本發明符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包括於以下之申請專利範圍內。

(習知)

5‧‧‧第一治具

51‧‧‧V形槽

6‧‧‧第二治具

61‧‧‧半圓槽

(本發明)

1‧‧‧第一治具

101、201‧‧‧加工面

11‧‧‧凹槽

111‧‧‧第一槽部

112‧‧‧第二槽部

113‧‧‧擋止部

12‧‧‧斜面

2‧‧‧第二治具

21‧‧‧半圓槽

22‧‧‧靠面

3‧‧‧分隔件

31、411‧‧‧滑動部份

32、412‧‧‧突出部份

4‧‧‧推動裝置

41‧‧‧主體部

42‧‧‧推桿

第一圖係本發明之滾圓治具組較佳實施例之第一治具之立體圖。

第二圖係本發明之滾圓治具組較佳實施例之第二治具之立體圖。

第三圖係本發明之滾圓治具組較佳實施例之分隔件之立體圖。

第四圖係本發明之滾圓治具組較佳實施例之推動裝置之立體圖。

第五圖係本發明之滾圓方法較佳實施例中尚未研磨之工件置於第一治具內之示意圖。

第六圖係本發明之滾圓方法較佳實施例中已研磨好一部 份之工件置於第一治具內之示意圖。

第七圖係本發明之滾圓方法較佳實施例中滾圓治具組翻面之示意圖。

第八圖係習知滾圓治具組之立體圖。

1‧‧‧第一治具

101、201‧‧‧加工面

11‧‧‧凹槽

111‧‧‧第一槽部

112‧‧‧第二槽部

113‧‧‧擋止部

2‧‧‧第二治具

21‧‧‧半圓槽

22‧‧‧靠面

3‧‧‧分隔件

4‧‧‧推動裝置

42‧‧‧推桿

Claims (14)

1. 一種滾圓治具組，其包括：一第一治具，其一表面上開設有一凹槽，該凹槽包括自上而下相互貫通之第一槽部及第二槽部，所述第一槽部用於容置工件，並使工件部分露出該第一治具之表面；一第二治具，其一表面上開設有一與第一治具之凹槽位置相互對應之半圓槽，該半圓槽用於收容露出該第一治具之表面且被研磨為半圓形之工件部份；一推動裝置，其可沿所述凹槽之第二槽部滑動；將所述第一治具及所述第二治具一同翻轉後，藉由將所述推動裝置推入所述第一治具之凹槽並使之沿所述第二槽部滑動，而使所有工件徹底脫離所述第一治具。
2. 如申請專利範圍第1項所述之滾圓治具組，其中所述第一治具及所述第二治具皆係長方體狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述之滾圓治具組，其中所述第一槽部係一梯形槽部份，第二槽部係一矩形槽部份；且所述第一槽部底部之寬度小於所述第二槽部之寬度，從而於所述凹槽之側壁上形成一對擋止部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之滾圓治具組，其中所述第一治具之該表面上開設有複數個相互平行之凹槽，所述第二治具之該表面上開設有複數個相互平行之半圓槽。
5. 如申請專利範圍第3項所述之滾圓治具組，其中所述第二治具進一步包括一靠面，其設於所述半圓槽一端並略突出於所述加工面。
6. 如申請專利範圍第3項所述之滾圓治具組，其進一步包括 複數個分隔件，該分隔件係一採用橡膠製作之滑塊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之滾圓治具組，其中所述分隔件包括一滑動部份及一突出部份，其中滑動部份之橫截面與所述第二槽部之橫截面吻合，突出部份與滑動部份相連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之滾圓治具組，其中所述推動裝置包括一主體部，其係一採用橡膠製作之滑塊。
9. 如申請專利範圍第8項所述之滾圓治具組，其中所述主體部包括一滑動部份及一突出部份，其中滑動部份之橫截面與所述第二槽部之橫截面吻合，突出部份與滑動部份相連接。
10. 如申請專利範圍第9項所述之滾圓治具組，其中所述推動裝置包括二推桿，其裝設於所述主體部兩側。
11. 一種滾圓方法，其包括以下步驟：提供一種滾圓治具組，其包括一第一治具、一第二治具及一推動裝置；其中第一治具之一表面上開設有一凹槽；第二治具之一表面上開設有一與第一治具上之凹槽對應之半圓槽，推動裝置可沿所述凹槽滑動，與所述第一治具及第二治具配合完成滾圓製程；藉由UV膠將工件固定於第一治具之凹槽內；研磨工件露出凹槽之部份，使其成為半圓形；用溶解液溶解用於將工件黏著固定於第一治具之UV膠；將第二治具置於第一治具上，使其開設半圓槽之表面與第一治具之開設凹槽之表面相對，工件之已研磨部份置於第二治具之半圓槽中；將第一治具與第二治具一同翻轉後，向上移動第一治具， 於第一治具與第二治具之間形成間隙；用推動裝置使工件與第一治具徹底分離，並移除第一治具；將工件調整好位置後固定於半圓槽內，研磨工件露出半圓槽之部份，使工件成為一完整之圓形；將工件與第二治具分離。
12. 如申請專利範圍第11項所述之滾圓方法，其中所述工件係方形板狀。
13. 如申請專利範圍第12項所述之滾圓方法，其中工件與第一治具、工件與第二治具及工件之間之相互固定皆係藉由黏膠固定，並藉由溶解液分離。
14. 如申請專利範圍第13項所述之滾圓方法，其中所述黏膠係紫外線光固化膠，即UV膠。