TWI522195B - Continuous processing system and its processing method - Google Patents

Description

連續性加工系統及其加工方法

本發明係有關於一種加工系統及其加工方法，其尤指一種連續性加工系統及其加工方法。

隨著民眾對於使用便利性的需求提高之下，電子產品朝向微型化趨勢發展，因此為了在微型電子產品放置大量零組件，而不犧牲電子產品應有的效能，最直接的方法係讓零組件的體積縮小，所以零組件微型化的需求大幅提升。微型零組件之加工製程相當困難，且零組件經微型化容易使零組件之結構剛性降低。另外，微型零組件組裝於微型電子產品內較為困難，所以組裝複雜度高。

為了改善上述問題，現今設計大都將多件式零組件設計為一體式零件，如此減少組裝程序及提升零組件組裝於電子產品內之精度。另外，使用剛性強之材質製造零組件，例如不銹鋼材質，以增加零組件之結構強度及耐磨性。

不銹鋼材質為難加工材，若零組件使用不銹鋼材質，目前多採用CNC銑削加工，但需要使用大量的人力與加工機台才能足以應付量產。若零組件使用不銹鋼材質且其厚度較薄時，目前皆以蝕刻加工方式生產零組件，但受限於設備昂貴、加工程序複雜與生產製程連續性不足。由上述說明可知，上述加工方式皆無法有 效滿足電子產品之量產需求。此外，對於軟質材(如銅質材)還可使用沖鍛加工，雖可達到大量生產之目的。但，對於硬度高加工材，沖鍛時會產生大量應力，如此造成零組件的尺寸有變形之疑慮。

有鑑於上述問題，本發明提供一種連續性加工系統及其加工方法，其克服上述問題，而達到連續加工及大量生產之目的。

本發明之目的，係提供一種連續性加工系統及其加工方法，其提供料帶，以連續對料帶進行電化學加工，達到連續加工及大量生產之目的，有效降低加工成本。

本發明之目的，係提供一種連續性加工系統及其加工方法，其使用電化學加工方式對料帶進行加工，減少應力產生於料帶，避免形成於料帶之構件產生尺寸變形，有效提升加工精度及表面質量。

本發明之目的，係提供一種連續性加工系統及其加工方法，其結合電化學加工與沖鍛加工，電化學加工對料帶進行電化學加工而減薄料帶之厚度，而可降低沖鍛加工之模具的損耗，以及降低沖鍛加工所產生的應力，而提升加工精度，且利用電化學加工可成型微小尺寸之構件。

本發明係揭示了一種連續性加工系統，其包含一供料模組，其連續供應一料帶；一電化學加工模組，其對該料帶進行一電化學加工，而於該料帶形成複數構件；一分離模組，其自該料帶分離出該些構件。

本發明另外揭示了一種連續性加工方法，其連續供應一料帶；對該料帶進行一電化學加工，而於該料帶形成複數構件；最後，自該料帶分離出該些構件。

1‧‧‧連續性加工系統

10‧‧‧供料模組

101‧‧‧料帶

1011‧‧‧加工區域

1012‧‧‧構件

1013‧‧‧定位孔

1014‧‧‧補強肋

102‧‧‧料架

1021‧‧‧捲軸

11‧‧‧前置加工模組

12‧‧‧電化學加工模組

121‧‧‧電解液供應單元

122‧‧‧電極加工單元

1221‧‧‧加工電極

123‧‧‧電源單元

124‧‧‧定位單元

1241‧‧‧定位柱

125‧‧‧導電滾輪

13‧‧‧洗淨模組

14‧‧‧分離模組

15‧‧‧乾燥模組

16‧‧‧收料模組

161‧‧‧料架

1611‧‧‧捲軸

17‧‧‧防銹處理模組

18‧‧‧導引模組

第一圖：其為本發明之第一實施例之連續性加工系統的示意圖；第二圖：其為本發明之第一實施例之經電化學加工後之料帶的示意圖；第三圖：其為本發明之第一實施例之電化學加工模組的示意圖；第四圖：其為本發明之第一實施例之分離於料帶之構件的示意圖；第五圖：其為本發明之第二實施例之連續性加工系統的示意圖；第六A圖：其為本發明之第二實施例之料帶的示意圖；第六B圖：其為本發明之第二實施例之料帶的另一示意圖；第七圖：其為本發明之第二實施例之電化學加工模組的使用狀態圖；第八圖：其為本發明之第二實施例之料帶的又一示意圖；以及第九圖：其為本發明之第三實施例之連續性加工系統的示意圖。

為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合詳細之說明，說明如後：

本發明提供一種連續性加工系統及加工方法，其利用電化學加工方式加工高硬度材，以降低產生加工應力於加工成品，進而避免加工成品產生尺寸變形；另本發明以料帶做為加工基材，而連續供應料帶，以連續對料帶進行電化學加工，如此減少利用人 力放置加工基材，而增進加工速度，進而達到連續加工及大量生產的目的。

請參閱第一圖及第二圖，其為本發明之第一實施例之連續性加工系統的示意圖及經電化學加工後之料帶的示意圖。如圖所示，本實施例提供一種連續性加工系統1，連續性加工系統1包含一供料模組10及一電化學加工模組12，供料模組10供應一料帶101至電化學加工模組12。料帶101之材質可為任何導電材質，例如硬度高之不鏽鋼材質或軟材質銅。於本發明之一實施例中，料帶101作為加工基材，以可連續供應至電化學加工模組12而進行電化學加工，其中電化學加工模組12係利用電解加工方式進行，因此可利用電化學加工模組12之電極加工單元122(第三圖所示)利用電解加工方式進行電化學加工成形，如此可提高加工速度，以提高加工效率。

電化學加工模組12對料帶101之至少一加工區域1011進行電化學加工，以於每一加工區域1011形成一構件1012。供料模組10將連續供應料帶101至電化學加工模組12，使電化學加工模組12連續對料帶101進行電化學加工，以於料帶101形成複數構件1012，如此無須使用人力更換加工基材，而達到連續加工及大量生產之目的，以降低生產成本。此外，本實施例之連續性加工系統1可利用電化學加工對硬度高之不鏽鋼材質料帶101加工形成構件1012於料帶101上，此加工階段可降低如利用沖鍛加工產生之沖壓應力產生於料帶101，而避免該些構件1012產生尺寸變形的問題，以提升構件1012之尺寸精度及表面質量，加工速度快，同時提高加工效率與降低成本。此外，相較於其他習用加工方式，例 如蝕刻，運用電化學加工對料帶101進行加工可簡化蝕刻之黃光前製程及長時間之蝕刻製程。

本實施例之供料模組10係包含一料架102，料架102具有一捲軸1021，本實施例之料帶101為捲帶，其設置於捲軸1021，當料架102之捲軸1021帶動料帶101轉動時，料架102即會連續供應料帶101至電化學加工模組12，電化學加工模組12連續對料帶101之加工區域1011進行電化學加工，以形成該些構件1012於料帶101。

請一併參閱第三圖，其為本發明之第一實施例之電化學加工模組的示意圖；如圖所示，電化學加工模組12係包含一電解液供應單元121、一電極加工單元122及一電源單元123。於此實施例中，電解液供應單元121可為一噴嘴，以噴射電解液於進入電化學加工模組12之料帶101的加工區域1011。此外，電解液供應單元121可為一電解液槽，使進入電化學加工模組12之料帶101的加工區域1011浸泡於電解液槽內。電極加工單元122包含一加工電極1221，加工電極1221與料帶101之間具有間隙，加工電極1221對應料帶101之加工區域1011，對應於加工區域1011之加工電極1221的表面具有一加工圖紋(圖未示)，以對料帶101之加工區域1011進行電解方式之電化學加工，以移除料帶101之部份材料，而形成構件1012於料帶101上。

電源單元123之一正極連接一導電滾輪125，導電滾輪125滾動料帶101，以供應料帶101至電化學加工模組12，電源單元123之一負極連接電極加工單元122之加工電極1221。當電源單元123供應一電源至料帶101及電極加工單元122時，電極加工單元122 之加工電極1221對料帶101之加工區域1011進行電化學加工，以於加工區域1011形成構件1012(如第二圖所示)，而構件1012之結構與加工電極1221之加工圖紋形成互補形狀，於本發明之一實施例中，構件1012之結構為不具穿孔之圖紋結構。

復參閱第一圖，本實施例之連續性加工系統1更包含一收料模組16，連續性加工系統1進行加工前，供料模組10所供應之料帶101先穿過電化學加工模組12，以連接至收料模組16。收料模組16與供料模組10一樣具有一料架161，料架161上具有一捲軸1611，料帶101之一端連接於捲軸1611。

本發明之連續性加工系統1更包含一分離模組14，以透過分離模組14將形成於料帶101之該些構件1012從料帶101上分離出來。本實施例之分離模組14係設置於電化學加工模組12與收料模組16之間。當已加工之料帶101傳送至收料模組16前，料帶101先經過分離模組14，分離模組14對應料帶101之該些構件1012，而對料帶101進行加工，使構件1012從料帶101分離出來(請參閱第四圖)，而料帶101係由收料模組16捲收。於本實施例中，分離模組14可對料帶101或該些構件1012進行一沖鍛加工，以自料帶101分離出該些構件1012。其中分離出該些構件1012之一例，為於對該些構件1012進行沖鍛加工之位置的料帶厚度較未進行該電化學加工之位置的料帶厚度薄，因此利用沖鍛加工對薄料帶進行成型切斷或沖壓加工時，其會降低加工處之加工應力，以避免薄加工件因加工應力而翹曲，以影響其成形精度。

請參閱第五圖，其為本發明之第二實施例之連續性加工系統的示意圖；如圖所示，本實施例之連續性加工系統1更包含一前 置加工模組11，前置加工模組11設置於電化學加工模組12之前，前置加工模組11用於對進行電化學加工前之料帶101進行前置加工。前置加工模組11用以於料帶101之加工區域1011的左右兩側或者上下兩側分別形成至少一定位孔1013(請參閱第六A圖及第六B圖)，以供電化學加工模組12依據定位孔1013定位料帶101之加工區域1011，以對加工區域1011進行電化學加工，視料帶101之加工難易度，可選用如雷射或沖鍛加工料帶101而形成定位孔1013。又，可直接利用電化學加工模組12於料帶101形成構件1012之前進行上述前置加工，如此可省略前置加工模組11之設置。

請一併參閱第七圖，其為本發明之第二實施例之電化學加工模組的使用狀態圖；如圖所示，經前置加工模組11加工後之料帶101進入電化學加工模組12，電化學加工模組12之一定位單元124依據定位孔1013定位料帶101之加工區域1011，使加工區域1011對應電極加工單元122，進而使電極加工單元122準確地對加工區域1011進行電化學加工，以於加工區域1011內形成構件1012。於本實施例中，定位單元124具有至少一定位柱1241，以進入定位孔1013，如此即可定位料帶101之加工區域1011。

此外，分離模組14亦可具有一定位單元(圖未示)，分離模組14之定位單元與電化學加工模組12之定位單元124一樣，於此不再贅述。分離模組14透過定位單元定位加工區域1011之該些構件1012，使該些構件1012對應分離模組14，如此使分離模組14精確地自料帶101分離出該些構件1012。

復參閱第五圖，電化學加工模組12更於料帶101開始形成該 些構件1012之前，先減薄料帶101之加工區域1011的厚度(請參閱第八圖)。電化學加工模組12對料帶101進行電化學加工，以先減薄加工區域1011之厚度。然後，電化學加工模組12再對已減薄之加工區域1011進行電化學加工，而形成構件1012。電化學加工模組12減薄料帶101的厚度可降低後續分離模組14利用沖鍛加工對料帶101進行沖鍛加工所產生之加工應力，以避免料帶101因加工應力而翹曲，而避免分離後之構件1012產生尺寸變形，如此有效提升沖鍛加工精度及表面質量，同時可降低沖鍛加工之模具的損耗。

於本實施例中，電化學加工模組12連續性對整條料帶101之加工區域1011進行電化學加工，如第八圖所示，其一實施例為整條料帶101之中間區域的厚度皆被減薄，以降低分離模組14進行沖鍛加工所產生的加工應力。另外，電化學加工模組12並未對整條料帶101的所有區域進行減薄，而是僅減薄加工區域1011的厚度，如此料帶101未進行減薄之區域就相當於是補強肋1014，其可維持減薄後之料帶101的強度，以避免料帶101於傳輸過程中被拉伸而發生斷裂。此外，由於電化學加工模組12並非對整個加工區域1011進行電化學加工，所以可僅減薄電化學加工模組12與分離模組14進行加工之區域的厚度，而不需要減薄整個加工區域1011的厚度，如此可提高加工效率。

請參閱第九圖，其為本發明之第三實施例之連續性加工系統的示意圖；如圖所示，本實施例之連續性加工系統1與上述實施例之連續性加工系統1不同在於，本實施例之連續性加工系統1更包含兩洗淨模組13及兩乾燥模組15，兩洗淨模組13分別設置於電 化學加工模組12之前與後，第一乾燥模組15設置於第一洗淨模組13與電化學加工模組12之間，第二乾燥模組15設置於第二洗淨模組13與分離模組14之間。第一洗淨模組13係利用一液體清洗由供料模組10供應至電化學加工模組12之料帶101，爾後位於電化學加工模組12之前的第一乾燥模組15噴射高壓氣體至料帶101，以清除位於料帶101表面上之液體，使料帶101進入電化學加工模組12前維持乾燥。

料帶101經電化學加工模組12加工後，料帶101表面上殘留有電解液，因此位於電化學加工模組12之後的第二洗淨模組13利用液體清洗電化學加工模組12加工後之料帶101，之後第二乾燥模組15清除位於料帶101表面上之液體，使料帶101保持清潔乾燥。

本實施例之連續性加工系統1更包含一防銹處理模組17，防銹處理模組17設置於第二乾燥模組15及分離模組14之間。待料帶101完成乾燥處理後，則進入防銹處理模組17，防銹處理模組17係於料帶101上佈設油膜，利用油膜隔離外部之空氣接觸料帶101，進而防止料帶101因接觸外部之空氣而產生銹蝕。

此外，本實施例之連續性加工系統1更包含複數導引模組18，本實施例之該些導引模組18設置於供料模組10及電化學加工模組12之間及電化學加工模組12與收料模組16之間，以導引料帶101進入電化學加工模組12及收料模組16，進而防止料帶101於輸送過程產生偏移，影響電化學加工模組12之加工精度及收料模組16之捲收過程。此外，本實施例亦可設置第五圖所示之前置加工模組11於第一乾燥模組15與電化學加工模組12之間，以對料帶101進行前置加工，以利電化學加工模組12對料帶101進行電化學 加工。

綜上所述，本發明提供一種連續性加工系統及其加工方法，其使用捲帶式料帶作為基材，而配合電化學加工模組及沖鍛加工之加工方式連續供應料帶，以先供應至電化學加工模組，電化學加工模組連續對料帶進行電化學加工，以於料帶上形成複數構件，最後利用分離模組自料帶分離出該些構件，如此達到連續加工及大量生產之目的，有效提高生產速度與降低加工成本。此外，本發明之連續性加工系統及其加工方法對料帶進行電化學加工，可減少應力產生於料帶，避免形成於料帶之構件產生尺寸變形，如此解決沖鍛加工之缺點，而提升加工精度及表面質量。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

1‧‧‧加工系統

10‧‧‧供料模組

101‧‧‧料帶

1011‧‧‧加工區域

102‧‧‧料架

1021‧‧‧捲軸

12‧‧‧電化學加工模組

125‧‧‧導電滾輪

14‧‧‧分離模組

16‧‧‧收料模組

161‧‧‧料架

1611‧‧‧捲軸

Claims (9)

1. 一種連續性加工系統，其包含：一供料模組，其連續供應一料帶；一電化學加工模組，其對該料帶進行一電化學加工，而於該料帶形成複數構件；一分離模組，其自該料帶分離出該些構件；以及一前置加工模組，其於該料帶上形成至少一定位孔，該電化學加工模組包含一定位單元，其依據該定位孔定位該料帶之至少一加工區域，以對該加工區域進行該電化學加工，而於該加工區域形成該些構件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之連續性加工系統，其中該分離模組進行一沖鍛加工，以自該料帶分離出該些構件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之連續性加工系統，其中該分離模組對該些構件進行該沖鍛加工，以自該料帶分離出該些構件，其中對該些構件進行該沖鍛加工之位置的料帶厚度較未進行該電化學加工之位置的料帶厚度薄。
4. 如申請專利範圍第1項所述之連續性加工系統，其中該電化學加工模組更於該料帶之一加工區域進行該電化學加工，而減薄該加工區域的厚度，且於該加工區域形成該些構件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之連續性加工系統，其中該些構件之結構為不具穿孔之圖紋結構。
6. 一種連續性加工方法，其包含： 連續供應一料帶；對該料帶進行一電化學加工，而於該料帶形成複數構件；以及自該料帶分離出該些構件。
7. 如申請專利範圍第6項所述之連續性加工方法，其中自該料帶分離出該些構件之步驟更包含：對該些構件進行一沖鍛加工，以自該料帶分離出該些構件，其中對該些構件進行該沖鍛加工之位置的料帶厚度較未進行該電化學加工之位置的料帶厚度薄。
8. 如申請專利範圍第6項所述之連續性加工方法，更包含：於該料帶形成至少一定位孔，以依據該定位孔定位該料帶之至少一加工區域，而對該加工區域進行該電化學加工，以於該加工區域形成該些構件。
9. 如申請專利範圍第6項所述之連續性加工方法，其中對該料帶進行該電化學加工之步驟更包含：減薄一加工區域的厚度，並於該加工區域形成該些構件。