TWI496655B - Track operating mechanism with automatic compensation function - Google Patents

Description

具有自動補償功效之軌道式運行機構

本發明係與自動化機具有關，更詳而言之是指一種具有自動補償功效之軌道式運行機構。

已知自動化機具的軌道式運行機構，用途在於將物件移動於兩個位置之間，例如當自動化機具為一種具有刀倉結構的綜合切削加工機時，所指物件即為收納於刀倉內的各式刀具。因此，該已知運行機構的結構設計必須考量物件在移動過程中的穩定性。圖1所示的運行機構包括一導軌1與一移動座2，該移動座2上安裝有依任務需求而配置的專用機構，例如應用於綜合切削加工機時，該專用機構即為具有自動控制功能的換刀臂。由於該移動座2必須支撐起前述專用機構的重量，因此是以複數個滾輪3呈上、下、左、右包夾該導軌1，且採前、後各設置至少一組滾輪的方式為之，據以提高該移動座2位移時的穩定度。

誠然上述已知運行機構能達成將物件搬移的目的，但於長時間運作後，容易因該移動座2的載重而導致該導軌1上方滾輪3的輪徑因磨損而減縮，該情形將使得該導軌1下方的滾輪3與導軌1下表面1a之間產生間隙S1，除此之外，位於左、右側的滾輪3亦將與導軌1之側壁存有間隙S2，前述間隙S1 與間隙S2的存在，將使得該移動座2在滑行過程中有發生晃動或顫抖之虞，該情形將降低該移動座2位移時的穩定度，並潛藏安全隱憂。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種具有自動補償功效之軌道式運行機構，係可提高移動座位移時的穩定度，以確保物件運送之順利及使用安全。

緣以達成上述目的，本發明所提供具有自動補償功效之軌道式運行機構包括有一導軌、一移動座與一頂昇手段。其中，該導軌具有一上接觸面與一下接觸面；該移動座具有至少一上滾輪組與至少一下滾輪組，該上、下滾輪組之滾輪分別抵觸該上接觸面與該下接觸面，使得該移動座可滑移地與該導軌結合；該頂昇手段用以提供一向上的力促使該下滾輪組之滾輪保持抵接該下接觸面。

在一實施例中，該導軌之上、下接觸面分別為兩個相鄰的斜面構成；該上、下滾輪組分別具有一接頭與二滾輪，各該滾輪各別抵接一該斜面，其中，該下滾輪組更包括有一頂桿，該頂桿上段具有一該接頭；該頂昇手段包括有一結合於該移動座的固定單元，該固定單元具有一軸孔供該頂桿可移動地穿設其中，以及一頂推單元設置於該固定單元座內部，用以提供該向上的力作用於該頂桿上。

藉此，利用該頂推單元提供向上的力持續作用於該頂桿，即可促使該下滾輪組的各該滾輪確實抵觸於該導軌的下接觸面，以避免間隙的產生。

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。

請參圖2至圖4所示，為本發明一較佳實施例之具有自動補償功效的軌道式運行機構，揭示包括有一導軌10、一移動座20與一頂昇手段，在本實施例中，該頂昇手段包括有二固定單元30與二頂推單元40。以下說明各構件之結構特徵與位置關係如後，其中：

該導軌10具有良好剛性，在自動化機具為一綜合切削加工機時，導軌10的兩端各別通向刀倉及旋轉主軸(圖未示)。又該導軌10具有一上接觸面與一下接觸面，在本實施例中，該上、下接觸面分別為兩個相鄰且面朝外設置的斜面所構成，請配合圖5所示，於此定義斜面10a與斜面10b構成該上接觸面，斜面10c與斜面10d則構成該下接觸面。且前述兩兩相鄰的斜面之間以夾設90度角的方式製作。

該移動座20具有一側向凹入部20a，於自動化機具為綜合切削加工機時，其上安裝具有自動控制功能的換刀臂50。該移動座20具有二上滾輪組22與二下滾輪組24，前述各該滾 輪組分別具有一接頭22a(24a)與二滾輪22b(24b)，每一接頭22a(24a)上裝設該二滾輪22b(24b)。又，每一滾輪組22(24)的該二滾輪22b(24b)是以圖5所示的傾斜狀態擺設，較佳者，兩兩相鄰滾輪之間的轉動中心線是以夾設90度角的方式製作，即中心線L1與中心線L2夾設90度角、中心線L3與中心線L4亦夾設90度角，藉此，以使各滾輪之輪面能分別且確實抵觸於該導軌10之對應斜面上，並確保該移動座20可滑移地與該導軌10結合。

在上述中，各滾輪組22(24)的接頭22a(24a)是以可轉動的方式設計，即接頭22a連接在一圓柱形軸桿26一端、接頭24a連接在一圓柱形頂桿28的上段，且該軸桿26與該頂桿28位於同一軸線L上，藉此，在各滾輪組22(24)行經彎曲路段時，可透過該軸桿26與該頂桿28的自動修正轉向，使得位處內、外側的滾輪自動修正位置，如圖6所示，以確保輪面保持於抵接該導軌10之斜面，進而促使該移動座20能平穩地過彎。又，該頂桿28下段外徑收束而於外徑變化處形成有一抵接面28a(圖7參照)。

該二固定單元30分別結合於該移動座20的下段，並呈左右設置，每一固定單元30包括有一外殼31、一軸管32、一上軸套33、一下軸套34、一止擋環35與一底盤36，請參圖4並配合圖7所示，其中：

該外殼31固設於該移動座20上；該軸管32穿設該外 殼31，且頂部穿出於外並具有一外螺紋段32a，該軸管32具有一軸孔32b供該頂桿28可移動地穿設其中，該軸孔32b下段孔徑加大，並於底緣設有一螺孔32c。

該上軸套33與下軸套34分別套設於該軸管32，且各具有一沿著徑向朝外設置的折緣33a,34a，其中上軸套33之折緣33a抵於該外殼31頂面，下軸套34之折緣34a則抵於該軸管32之一肩部32d上。該上軸套33與下軸套34具有保護該軸管32之作用。

該止擋環35具有一螺孔35a鎖接於該軸管32之外螺紋段32a上，止擋環35之底面抵接該上軸套33的折緣33a，使得該軸管32不會相對該外殼31向下脫離。而該底盤36之周面設有一螺紋段36a以便鎖入該軸管32之螺孔32c中，使得該底盤36位於該軸孔32下段處。

該二頂推單元40分別配合著一個固定單元30，即每一頂推單元40係設置於一該軸管32之軸孔32b的加大孔徑部位中。在本實施例中，該頂推單元40是由複數個圓盤形的板型彈簧42組成，各該板型彈簧42中間部位呈鼓起狀，且各具有一穿孔42a供該頂桿28下段穿過。如圖7所示，該些板型彈簧42採正、反向相互疊設，位處最上方的板型彈簧42抵觸於該頂桿28之抵接面28a，位處最下方的板型彈簧42則抵觸於該底盤36的頂面。該些板型彈簧42的組合係可提供一向上的力作用於該頂桿28，以促使各該下滾輪組24之各該滾輪24b 保持抵接該導軌10的下接觸面，即各該滾輪24b之輪面始終與一對應的斜面10c與斜面10d維持著接觸狀態。

在上述結構中，縱然各該上滾輪組22的滾輪22b因長期與導軌10接觸摩擦而有磨損導致輪徑減縮的情形發生，仍能透過各該頂推單元40所提供向上的力持續作用於頂桿28上，以促使下滾輪組24的各該滾輪24b繼續保持於抵觸該導軌10，該自動補償功效可避免該導軌10之下接觸面與下滾輪組24的各該滾輪24b之間產生間隙，故而能提高移動座20位移時的穩定度，以確保物件運送之順利及使用安全。

另說明的是，上述頂推單元是以多數板型彈簧疊設為例，然視實際需求，亦得選擇壓縮彈簧(圖未示)取代板型彈簧，即利用壓縮彈簧釋放壓縮儲能時所產生的推力作為該向上的力。

再說明的是，本發明可產生自動補償功效的結構，不以應用於上述具有斜面的導軌及傾斜擺設的滾輪為限，亦即如圖1所示之已知導軌與滾輪的配合模式，亦適用之。

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等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧導軌

10a‧‧‧斜面

10b‧‧‧斜面

10c‧‧‧斜面

10d‧‧‧斜面

20‧‧‧移動座

20a‧‧‧側向凹入部

22‧‧‧上滾輪組

22a‧‧‧接頭

22b‧‧‧滾輪

24‧‧‧下滾輪組

24a‧‧‧接頭

24b‧‧‧滾輪

26‧‧‧軸桿

28‧‧‧頂桿

28a‧‧‧抵接面

30‧‧‧固定單元

31‧‧‧外殼

32‧‧‧軸管

32a‧‧‧外螺紋段

32b‧‧‧軸孔

32c‧‧‧螺孔

32d‧‧‧肩部

33‧‧‧上軸套

33a‧‧‧折緣

34‧‧‧下軸套

34a‧‧‧折緣

35‧‧‧止擋環

35a‧‧‧螺孔

36‧‧‧底盤

36a‧‧‧螺紋段

40‧‧‧頂推單元

42‧‧‧板型彈簧

42a‧‧‧穿孔

50‧‧‧換刀臂

L‧‧‧軸線

L1~L4‧‧‧中心線

圖1為一側視圖，說明已知自動化機具運行機構之導軌與各滾輪之配合關係；圖2為本發明一較佳實施例之具有自動補償功效的軌道式運行機構之立體圖；圖3為本發明上述較佳實施例之具有自動補償功效的軌道式運行機構之分解立體圖；圖4為本發明上述較佳實施例之固定單元與頂推單元的分解立體圖；圖5為一側視圖，說明本發明上述較佳實施例之導軌與滾輪的位置關係；圖6為一俯視圖，說明本發明上述較佳實施例之滾輪行經導軌的彎曲段；以及圖7為一剖視圖，說明本發明上述較佳實施例之固定單元與頂推單元的結構關係。

10‧‧‧導軌

10c‧‧‧斜面

10d‧‧‧斜面

24a‧‧‧接頭

24b‧‧‧滾輪

28‧‧‧頂桿

28a‧‧‧抵接面

31‧‧‧外殼

32‧‧‧軸管

32a‧‧‧外螺紋段

32c‧‧‧螺孔

32d‧‧‧肩部

33‧‧‧上軸套

33a‧‧‧折緣

34‧‧‧下軸套

34a‧‧‧折緣

35‧‧‧止擋環

35a‧‧‧螺孔

36‧‧‧底盤

36a‧‧‧螺紋段

40‧‧‧頂推單元

42‧‧‧板型彈簧

Claims (7)

1. 一種具有自動補償功效之軌道式運行機構，包括有：一導軌，具有一上接觸面與一下接觸面；一移動座，具有至少一上滾輪組與至少一下滾輪組，該上、下滾輪組之滾輪分別抵觸該上接觸面與該下接觸面，使得該移動座可滑移地與該導軌結合；以及一頂昇手段，用以提供一向上的力促使該下滾輪組之滾輪保持抵接該下接觸面；其中該導軌之上、下接觸面分別為兩個相鄰的斜面構成；該上、下滾輪組分別具有一接頭與二滾輪，該接頭上裝設該二滾輪，各該滾輪各別抵接一該斜面，其中，該下滾輪組更包括有一頂桿，該頂桿上段具有一該接頭；該頂昇手段包括有至少一結合於該移動座的固定單元，該固定單元包括有一外殼、一軸管與一止擋環，其中該外殼固接於該移動座，該軸管穿設該外殼，且頂部穿出於外並具有一外螺紋段，該止擋環具有一螺孔鎖接於該軸管之外螺紋段上，且止於該外殼，該軸管具有一軸孔供該頂桿可移動地穿設其中；該頂昇手段另包括有至少一頂推單元設置於該固定單元之該軸管的軸孔內，用以提供該向上的力作用於該頂桿上。
2. 如請求項1所述具有自動補償功效之軌道式運行機構，其中該頂桿下段具有一抵接面；該固定單元包括有一底盤，該底盤設置於該軸孔下段處；該頂推單元具有兩端分別抵觸於該頂桿之 抵接面與該底盤之頂面。
3. 如請求項1所述具有自動補償功效之軌道式運行機構，其中該固定單元更包括有一上軸套與一下軸套，該上、下軸套分別具有一折緣，且各別套設於該軸管上，其中該上軸套之折緣抵於該外殼頂面，該下軸套之折緣抵於該軸管之一肩部上。
4. 如請求項2所述具有自動補償功效之軌道式運行機構，其中該頂推單元包括複數個相互疊設的板型彈簧，各該板型彈簧具有一穿孔供該頂桿穿過。
5. 如請求項2所述具有自動補償功效之軌道式運行機構，其中該頂推單元為一壓縮彈簧。
6. 如請求項1所述具有自動補償功效之軌道式運行機構，其中該上滾輪組具有一軸桿連接一該接頭，該軸桿與該頂桿位於同一軸線上。
7. 如請求項1所述具有自動補償功效之軌道式運行機構，其中，分別構成該上、下接觸面的各該二斜面係面朝外設置，且各該二斜面之間夾設90度角。