TWI472401B

TWI472401B - Multi - axis Multi - axis Machining Method

Info

Publication number: TWI472401B
Application number: TW101110649A
Authority: TW
Inventors: Ju Chin Yang; Chun Chieh Lin
Original assignee: Yieau Chiea Prec Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2015-02-11
Also published as: TW201338908A

Description

同時序多軸多面加工方法

本發明係與加工機具的運作方式有關，更詳而言之是指一種同時序多軸多面加工方法。

傳統的加工機多為專屬專用，即各用於執行不同加工程序所使用。以一工件必須經過表面平整切削、鑽孔及攻牙等多道加工程序而言，在既有加工模式下，是以批次處理方式為之，亦即在多數工件先經過表面平整切削加工後，再移至另一專用機以進行鑽孔處理，而於完成鑽孔加工後，整批工件再經攻牙以完成製品的所有加工程序。然而，前述加工模式存在以下缺失而待改進：

1、以多部各司其職的專用機分次進行不同加工程序，不利於加工效率的提升。

2、以批次方式進行加工處理的工件，在被換裝至另一專用機的過程中，易衍生後續再加工發生尺寸精度產生些微偏差的不良情形。

雖有業者開發出一種改變運作方式的整合性機具以期提高加工效率，如我國新型專利公告第M408441號「多站加工機」，惟該多站加工機是以龍門加工機為基礎，其刀具的選用方式受限，相對使得其可進行的加工型態變化不多。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種同時序多軸多面加工方法，係可提升加工效率，且具備多種刀具可供選用，以依需求而進行不同型態的加工。

本發明之次要目的在於提供一種同時序多軸多面加工方法，係可確保工件的加工精度。

緣以達成上述目的，本發明所提供之同時序多軸多面加工方法係應用於一加工機，該加工機具有一可分段轉動的旋轉台、一第一工作機與一第二工作機設置於該旋轉台的周圍，以及一中控處理器用以控制該旋轉台與該第一及第二工作機作動，該加工方法包含下列步驟：a)安裝至少一個工件於該旋轉台側面之一第一固持部上；b)該中控處理器控制該旋轉台轉動，致該工件面對該第一工作機且產生一第一到位訊號，該中控處理器接收該第一到位訊號時，控制該第一工作機自一刀具庫中選擇一刀具以對該工件進行加工；c)該中控處理器於接收到該第一工作機之完成加工訊號後，繼續控制該旋轉台轉動，且於該工件面對該第二工作機時產生一第二到位訊號，該中控處理器接收該第二到位訊號時，控制該第二工作機自一刀具庫中選擇一刀具以對該工件繼續進行加工；d)該中控處理器於接收到該第一及第二工作機之完成加工訊號後，控制該旋轉台轉動，以便取下已加工完成之工件；以及e)重複步驟a)至步驟d)，即可對工件同步進行不同加工程序的加工處理。

依據上述構思，在步驟b)的第一工作機進行工件加工時，可同步安裝至少一個工件於該旋轉台另一側面的一第二固持部上，該固定於第二固持部的工件，於固定在第一固持部的工件轉為步驟c)的第二工作機所加工時，同時改變位置並為該第一工作機進行加工處理。

依據上述構思，在步驟b)的第一工作機對固定於第二固持部的工件進行加工時，可同步安裝至少一個工件於該旋轉台再一側面的一第三固持部上，該固定於第三固持部的工件，於固定在第二固持部的工件轉為步驟c)的第二工作機所加工時，同時改變位置並為該第一工作機進行加工處理。

依據上述構思，其中步驟b)中的第一工作機及步驟c)中的第二工作機，分別藉由一換刀臂而自對應的刀具庫中選擇刀具。

依據上述構思，其中步驟a)中的第一固持部包括有複數個呈水平並列的夾具，且各夾具分別夾持一個工件；步驟b)中的第一工作機係可進行前後上下左右方向的移動，以逐次對各個工件進行加工；步驟c)中的第二工作機係可進行前後上下左右方向的移動，以逐次對各個工件進行加工。

藉此，該加工方法具有提升加工效率，且具備多種刀具可供選用，而能依需求進行不同型態的加工處理。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后。

請參閱圖1，為本發明一較佳實施例之同時序多軸多面加工方法的流程圖。請復參閱圖2至圖4所示，為該加工方法應用的加工機。其中，該加工機10具有一可分段轉動且呈水平向擺放的旋轉台12、一第一工作機14與一第二工作機16設置於該旋轉台12的周圍，以及一內建的中控處理器(圖未示)用以控制該旋轉台12與該第一及第二工作機的設定動作。

上述加工機10之旋轉台12具有一第一側面121、一第二側面122與一第三側面123，且各側面上分別安裝有一第一固持部121a、一第二固持部122a與一第三固持部123a，各固持部在本實施例中是包括有複數個呈水平並列的夾具13。又，該第一工作機14與該第二工作機16分別配合有一刀具庫20a,20b，並藉由一換刀臂22a,22b而自刀具庫20a,20b中抓取適當的刀具24a,24b，以利進行加工。

在圖4所示狀態中，該旋轉台12的第一側面121未面對該第一工作機14與該第二工作機16，此時，作業員得將多數個工件A安裝至該第一固持部121a的各個夾具13上。

接著，請配合圖5所示，透過該中控處理器控制該旋轉台12轉向，使該工件A改變位置至面對該第一工作機14，並於停止定位後產生一第一到位訊號，於此定義該第一工作機14所在處為第一工作站S1。此時，該中控處理器接收該第一到位訊號後，自動控制該換刀臂22a自刀具庫20a中選擇適當的刀具24a，以使該第一工作機14能以該刀具24a對該工件A進行加工(例如鑽孔)。同時，本實施例中的該第一工作機14沿著一水平延伸的軌道26a平移，以達到逐次對各個工件A進行加工的目的。在此同時，作業員可再將多數個工件B安裝至該第二側面122之第二固持部122a的各個夾具13上。必須說明的是，第一工作機14的移動方向可依需求而設計成可進行前後上下左右方向的移動，以使加工更具靈活性。

圖6揭示該中控處理器於接收到該第一工作機14之完成加工訊號後(即該第一固持部121a所夾持的各個工件A已為該第一工作機14加工完畢)，控制該旋轉台12轉向，使得工件A改變位置至面對該第二工作機16，並於停止定位後產生一第二到位訊號，於此定義該第二工作機16所在處為第二工作站S2，而工件B則位於該第一工作站S1。該中控處理器接收到該第二到位訊號時，自動控制該換刀臂22b自刀具庫20b中選擇適當的刀具24b，以使該第二工作機16能以該刀具24b對該工件A持續加工(例如攻螺紋)，同樣地，該第二工作機16以沿著一水平延伸的軌道26b平移為例，以逐次對各個工件A進行加工，當然，第二工作機16的移動方向可依需求再設計成可進行前後上下左右方向的移動。另一方面，該些工件B同步受到該第一工作機14之刀具24a的加工處理，且作業員得趁機再將多數個工件C安裝至該第三側面123之第三固持部123a的各個夾具13上。

圖7揭示該中控處理器於接收到該第一工作機14與第二工作機16之完成加工訊號後，該旋轉台12繼續轉向，並使工件A改變位置至不再面對第一或第二工作機的一側，此時作業員得自該第一固持部121a的各個夾具13取下已完成加工的工件A，並換上新一批的工件A。於此同時，工件B轉為第二工作機16的刀具24b進行同步加工處理，工件C則為第一工作機14的刀具24a進行同步加工處理。

上述以循環方式，進行分站加工及同步施作，即可達成提升加工製作效率，並避免因工件之取下及重新安裝過程中，所潛藏造成再加工發生尺寸精度產生些微偏差的不良情形之發生，據以確保加工精度。當然，在上述循環式加工過程中，所選用的工件A、B及C之結構必須是一樣的，以適合於大量加工製造，並避免因不斷選換刀具致生遲延工時。而換刀的時機，可在更換另一批不同尺寸、結構的工件時予以進行，又，本發明的換刀位置係在工作機的加工移動行程外，故可提高工作人員對刀具庫中的換刀作業之安全性。

另說明的是，該旋轉台12的轉動方向除了上述之逆時針方向外，尚可以順時針方向操作，其轉向的選擇，端視實際機具而設定。

再強調的是，本發明的加工方法結合有自動換刀功能，可依需求透過換刀臂而自刀具庫中選擇適當的刀具並進行不同型態的加工，改善已知以龍門加工機為基礎的整合性機具在換刀方面不甚便利的缺失。又，本發明在每一工作站中，可一併完成數個工件的加工，與以龍門加工機為基礎的多站加工機相較，本發明確實可提高加工效率

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之加工方法變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10．．．加工機

12．．．旋轉台

121．．．第一側面

121a．．．第一固持部

122．．．第二側面

122a．．．第二固持部

123．．．第三側面

123a．．．第三固持部

13．．．夾具

14．．．第一工作機

16．．．第二工作機

20a、20b．．．刀具庫

22a、22b．．．換刀臂

24a、24b．．．刀具

26a、26b．．．軌道

圖1為本發明一較佳實施例之同時序多軸多面加工方法的流程圖；

圖2為本發明加工方法所應用的加工機之立體圖；

圖3為圖2中之加工機的旋轉台示意圖；

圖4為圖2之俯視圖，說明工件A未面對第一或第二工作機；

圖5類同圖4，說明工件A面對第一工作機；

圖6為同圖4，說明工件A面對第二工作機；以及

圖7為同圖4，說明工件A回到上下物料位置。

Claims

一種同時序多軸多面加工方法，係應用於一加工機，該加工機具有一可分段轉動的旋轉台、一第一工作機與一第二工作機設置於該旋轉台的周圍，以及一中控處理器用以控制該旋轉台與該第一及第二工作機作動，該加工方法包含下列步驟：a)安裝多數個工件於複數個夾具上，且該些夾具位於該旋轉台側面之一第一固持部上；b)該中控處理器控制該旋轉台轉動，致該工件面對該第一工作機且產生一第一到位訊號，該中控處理器接收該第一到位訊號時，控制該第一工作機藉由一換刀臂自一刀具庫中選擇一刀具以逐次對各個工件進行加工；c)該中控處理器於接收到該第一工作機之完成加工訊號後，繼續控制該旋轉台轉動，且於該工件面對該第二工作機時產生一第二到位訊號，該中控處理器接收該第二到位訊號時，控制該第二工作機藉由一換刀臂自一刀具庫中選擇一刀具以對該工件繼續進行加工；d)該中控處理器於接收到該第一及第二工作機之完成加工訊號後，控制該旋轉台轉動，以便取下已加工完成之工件；以及e)重複步驟a)至步驟d)，即可對工件同步進行不同加工程序的加工處理。
如請求項1所述之同時序多軸多面加工方法，其中在步驟b)的第一工作機進行工件加工時，可同步安裝至少一個工件於該旋轉台另一側面的一第二固持部上，該固定於第二固持部的工件，於固定在第一固持部的工件轉為步驟c)的第二工作機所加工時，同時改變位置並為該第一工作機進行加工處理。
如請求項2所述之同時序多軸多面加工方法，其中在步驟b)的第一工作機對固定於第二固持部的工件進行加工時，可同步安裝至少一個工件於該旋轉台再一側面的一第三固持部上，該固定於第三固持部的工件，於固定在第二固持部的工件轉為步驟c)的第二工作機所加工時，同時改變位置並為該第一工作機進行加工處理。
如請求項1所述之同時序多軸多面加工方法，其中步驟b)中的第一工作機係可進行前後上下左右方向的移動，以逐次對各個工件進行加工。
如請求項4所述之同時序多軸多面加工方法，其中步驟c)中的第二工作機係可進行前後上下左右方向的移動，以逐次對各個工件進行加工。
一種同時序多軸多面加工方法，包含下列步驟：a)安裝至少一個工件於一旋轉台上，且該旋轉台具有一第一側面、一第二側面與一第三側面，其中該第一側面上設置該工件；b)控制該旋轉台轉向，使該工件對應於一第一工作站；c)安裝多數個工件於該旋轉台的第二側面上，同時該第一工作站之一第一工作機藉由一換刀臂自一刀具庫中選擇一刀具而對設置在該第一側面的工件進行加工； d)控制該旋轉台轉向，使設置在該第一側面的工件對應於一第二工作站，設置在該第二側面的工件對應於該第一工作站；e)安裝至少一個工件於該旋轉台的第三側面上，該第二工作站之一第二工作機藉由一換刀臂自一刀具庫中選擇一刀具而對設置在該第一側面的工件進行加工，同時，設置在該第二側面的工件為該第一工作機進行加工；以及f)控制該旋轉台轉向，以便取下設置在該第一側面的工件，同時，該第二工作站之第二工作機對設置在該第二側面的工件進行加工，以及設置在該第三側面的工件為該第一工作機進行加工。
如請求項6所述之同時序多軸多面加工方法，其中在步驟f)中，於取下設置在該第一側面的工件後，換上另一待加工的工件。
如請求項6所述之同時序多軸多面加工方法，其中該旋轉台之各側面安裝有複數個夾具，夾具係供固持工件用。