TWI612240B - 工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構 - Google Patents

Abstract

一種工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，包含一導座、一基座及安裝於該基座的一驅動源、一傳動軸、一旋轉軸、一直線軸。該導座固設於該工具機的一機台，並具有一螺孔，該基座可滑動地設置於該機台且位於該導座一側，該傳動軸受該驅動源驅動可產生轉動，該旋轉軸同軸聯結於該傳動軸其中一端，受該傳動軸聯動可產生轉動，該直線軸同軸聯結於該傳動軸另一端，該直線軸具有一螺合於該導座之螺孔的螺紋段，可受該傳動軸聯動且受該導座導引而帶動該基座、該驅動源及該旋轉軸等整體沿該軸線產生線性移動。利用單一驅動源可同時驅動該旋轉軸與該直線軸，可達到簡化結構、降低成本之目的。

Description

工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構

本發明是有關於一種工具機之傳動裝置，特別是指一種工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構。

現有一種螺桿成型加工機(TW證書號第M487160號專利案)，包括一機座單元、一直向位移單元、一橫向位移單元、一主軸單元、一工作台、一工件夾持單元、一升降單元、一複次加工單元及一前後位移單元。在進行螺紋車製加工時，該主軸單元帶動一螺紋成型刀具轉動，且配合該直向位移單元可使該螺紋成型刀具沿直向產生位移，該橫向位移單元的一第二動力機構驅動該工作台、該工件夾持單元進行直線移動，利用該工件夾持單元的一夾頭旋轉動力裝置驅動一夾頭轉動，該夾頭所夾持的一工件也可產生轉動，即可利用該螺紋成型刀具對該工件進行車製作業且可達到螺紋成型目的。

雖然這種螺桿成型加工機可達到預期的加工目的，但是該橫向位移單元必須利用該第二動力機構驅動該工作台、該工件夾持單元進行直線移動，該工件夾持單元也必須利用該夾頭旋轉動力裝置來驅動該夾頭轉動，不僅驅動源數量較多，且整體結構較為複雜、程式設計也較為複雜，設置多數驅動源，也會增加整體的製造成本。

因此，本發明之目的，即在提供一種結構簡單、製造組配容易且可降低製造成本之工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構。

於是，本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，該工具機還包括一機台，該單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構包含一導座、一基座、一驅動源、一傳動軸、一旋轉軸及一直線軸，該導座固設於該機台，並具有一沿一軸線設置的螺孔，該基座可沿該軸線滑動地設置於該機台上，且位於該導座一側，該驅動源安裝於該基座，該傳動軸軸設於該基座，沿該軸線延伸，受該驅動源驅動可產生轉動，該旋轉軸軸設於該基座，且沿該軸線延伸並同軸聯結於該傳動軸其中一端，受該傳動軸聯動可產生轉動，該直線軸軸設於該基座，且沿該軸線延伸並同軸聯結於該傳動軸另一端，該直線軸具有一螺合於該導座之螺孔的螺紋段，可受該傳動軸聯動且受該導座導引而帶動該基座、該驅動源、該傳動軸及該旋轉軸等整體沿該軸線產生線性移動。

本發明之功效在於：利用單一個驅動源，可驅動該旋轉軸轉動，也可同時利用該導座而使該直線軸帶動該基座、該驅動源、該傳動軸及該旋轉軸等整體沿該軸線產生線性移動，且可依操作需求而達到螺紋運動之目的。

參閱圖1至圖4，本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構之一第一實施例，該工具機還包括一機台100，該單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構包含一導座10、一基座20、一驅動源30、一傳動軸40、一旋轉軸50、一直線軸60及一設置於該機台100與該基座20之間的滑軌單元90。

該導座10固設於該機台100，並具有一沿一軸線L設置的螺孔11。

該基座20可沿該軸線L滑動地設置於該機台100上，且位於該導座10一側，該基座20透過該滑軌單元90可相對於該機台100產生順暢滑動，該基座20具有一底板21及一凸設於該底板21上的座殼22，該座殼22具有一可圍繞形成一容納空間221的殼壁222、一對沿該軸線L設置於該殼壁222的軸孔223及一對與該等軸孔223垂直設置的穿孔224。

該驅動源30安裝於該基座20，並包括一鎖固於該座殼22外部的伺服馬達31及一受該伺服馬達31驅動的蝸桿32，該蝸桿32穿過其中一穿孔224且伸設至該容納空間221中。

該傳動軸40軸設於該基座20的其中一軸孔223，且沿該軸線L延伸，受該驅動源30驅動可產生轉動，並包括一與該蝸桿32嚙合的蝸輪41。

該旋轉軸50軸設於該基座20的另一軸孔223，且沿該軸線L延伸並同軸聯結於該傳動軸40其中一端，受該傳動軸40聯動可產生轉動，本實施例的旋轉軸50具有一設置於該座殼22外部的夾頭51，該夾頭51可用於夾持一工件(圖未示)。

該直線軸60透過該傳動軸40而軸設於該基座20，且沿該軸線L延伸並同軸聯結於該傳動軸40另一端，該直線軸60具有一螺合於該導座10之螺孔11的螺紋段61，可受該傳動軸40聯動且受該導座10導引而帶動該基座20、該驅動源30、該傳動軸40及該旋轉軸50等整體沿該軸線L產生線性移動。本實施例的直線軸60與該導座10可配合所欲車製之螺桿的外徑、螺距等尺寸需求而予以更換不同的外徑、內徑及螺距。

請再參閱圖1、圖2及圖4，當整體組配完成，且安裝定位於工具機的機台100上，啟動該驅動源30的伺服馬達31時，該蝸桿32連動該蝸輪41及該傳動軸40產生轉動， 該傳動軸40直接連動該旋轉軸50轉動，該旋轉軸50的夾頭51可帶動工件相對於一車削刀具(圖未示)產生轉動。

同時，該傳動軸40直接連動該直線軸60轉動，利用該直線軸60的螺紋段61與該導座10的螺孔11的螺合作用，以及該導座10固定於該機台100的作用，該直線軸60可帶動該基座20、該驅動源30、該傳動軸40及該旋轉軸50等整體沿該軸線L產生線性移動。亦即，利用該直線軸60的螺紋段61與該導座10的螺孔11的螺合作用，可以產生一仿削導模模組，且利用該車削刀具即可對工件進行車製螺紋。

因此，本發明利用單一個驅動源30的驅動動力，可同時驅動該旋轉軸50轉動，以及使該直線軸60帶動該基座20、該驅動源30、該傳動軸40及該旋轉軸50等整體沿該軸線L產生線性移動，且可依操作需求而達到螺紋運動專用機的操作目的。

再參閱圖5及圖6，本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構之一第二實施例與第一實施例大致相同，其差異在於：還包含一第一電磁離合器70與一第二電磁離合器80。

該第一電磁離合器70安裝於該傳動軸40與該旋轉軸50之間，該第一電磁離合器70吸磁時，該傳動軸40的轉動動力可傳遞至該旋轉軸50，失磁時則該旋轉軸50呈靜止狀態。

該第二電磁離合器80安裝於該傳動軸40與該直線軸60之間，該第二電磁離合器80吸磁時，該傳動軸40的轉動動力可傳遞至該直線軸60，失磁時則使該直線軸60呈靜止狀態。

請再參閱圖5及圖6，當設定該第一電磁離合器70與該第二電磁離合器80都呈吸磁的狀態，且啟動該驅動源30時，可連動該傳動軸40產生轉動，透過該第一電磁離合器70連動該旋轉軸50，該旋轉軸50的夾頭51可帶動工件相對於一車削刀具(圖未示)產生轉動。

同時，該傳動軸40也透過該第二電磁離合器80連動該直線軸60轉動，利用該直線軸60的螺紋段61與該導座10的螺孔11的螺合作用，以及該導座10固定於該機台100的作用，該直線軸60可帶動該基座20、該驅動源30、該傳動軸40及該旋轉軸50等整體沿該軸線L產生線性移動。亦即，利用該直線軸60的螺紋段61與該導座10的螺孔11的螺合作用，可以產生一仿削導模模組，且利用該車削刀具即可對工件進行車製螺紋。

值得一提的是，本發明第二實施例除了可作為車製螺桿的加工目的外，也可操作該第二電磁離合器80呈失磁，則當啟動該驅動源30且連動該傳動軸40產生轉動，透過該第一電磁離合器70連動該旋轉軸50，該旋轉軸50的夾頭51可帶動工件相對於車削刀具產生轉動，此時，該直線軸60並不被帶動，而呈靜止狀態。當操作該第一電磁離合器70呈失磁，則啟動該驅動源30時，該蝸桿32連動該蝸輪41及該傳動軸40產生轉動，透過該第二電磁離合器80連動該直線軸60，也利用該直線軸60與該導座10的螺合作用，該直線軸60可帶動該基座20、該驅動源30、該傳動軸40、該旋轉軸50及該工作等整體沿該軸線L產生線性移動，也可產生平移驅動的作用，此時，該旋轉軸50並不被帶動，而呈靜止狀態。

因此，本發明第二實施例，利用該導座10、該基座20、該驅動源30、該傳動軸40、該旋轉軸50、該直線軸60、該第一電磁離合器70與該第二電磁離合器80整體的配合，則該驅動源30的驅動動力，除了可同時驅動該旋轉軸50及該直線軸60轉動外，也可依加工需求而設定驅動動力的只帶動該旋轉軸50或該直線軸60轉動，加工應用相當多元化。

再參閱圖7及圖8，本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構之一第三實施例與第一實施例大致相同，其差異在於：該驅動源30’採用直驅馬達，並包括一相對於該基座20產生定位的定子31’及一安裝於該傳動軸40的轉子32’，該定子31’通電後，產生磁力相互作用而使該轉子32’帶動該傳動軸40轉動。

因此，本發明第三實施例是將第一實施例的驅動源30改由直驅馬達取代，整體結構簡單、製造組配容易，精度提升，確實能達成本發明之目的。

綜上所述，本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，整體結構簡單、製造組配容易，且可降低製造成本，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧機台
10‧‧‧導座
L‧‧‧軸線
11‧‧‧螺孔
20‧‧‧基座
21‧‧‧底板
22‧‧‧座殼
221‧‧‧容納空間
222‧‧‧殼壁
223‧‧‧軸孔
224‧‧‧穿孔
30‧‧‧驅動源
31‧‧‧伺服馬達
32‧‧‧蝸桿
40‧‧‧傳動軸
41‧‧‧蝸輪
50‧‧‧旋轉軸
51‧‧‧夾頭
60‧‧‧直線軸
61‧‧‧螺紋段
70‧‧‧第一電磁離合器
80‧‧‧第二電磁離合器
90‧‧‧滑軌單元
30’‧‧‧驅動源
31’‧‧‧定子
32’‧‧‧轉子

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構的一第一實施例的一俯視立體組合圖； 圖2是該第一實施例的一仰視立體組合圖； 圖3是該第一實施例的一部分立體分解圖； 圖4是該第一實施例之一剖視示意圖； 圖 5是本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構的一第二實施例使用電磁離合器分別控制方式的立體組合圖； 圖6是該第二實施例之一剖視示意圖； 圖7是本發明工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構的一第三實施例使用直驅馬達當驅動源的立體組合圖；及 圖8是該第三實施例之一剖視示意圖。

100‧‧‧機台

10‧‧‧導座

L‧‧‧軸線

20‧‧‧基座

21‧‧‧底板

22‧‧‧座殼

221‧‧‧容納空間

222‧‧‧殼壁

30‧‧‧驅動源

31‧‧‧伺服馬達

32‧‧‧蝸桿

41‧‧‧蝸輪

50‧‧‧旋轉軸

51‧‧‧夾頭

60‧‧‧直線軸

61‧‧‧螺紋段

Claims (5)

1. 一種工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，該工具機還包括一機台，該單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構包含： 一導座，固設於該機台，並具有一沿一軸線設置的螺孔； 一基座，可沿該軸線滑動地設置於該機台上，且位於該導座一側； 一驅動源，安裝於該基座； 一傳動軸，軸設於該基座，沿該軸線延伸，受該驅動源驅動可產生轉動； 一旋轉軸，軸設於該基座，且沿該軸線延伸並同軸聯結於該傳動軸其中一端，受該傳動軸聯動可產生轉動；及 一直線軸，軸設於該基座，且沿該軸線延伸並同軸聯結於該傳動軸另一端，該直線軸具有一螺合於該導座之螺孔的螺紋段，可受該傳動軸聯動且受該導座導引而帶動該基座、該驅動源、該傳動軸及該旋轉軸等整體沿該軸線產生線性移動。
2. 如請求項1所述的工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，還包含一安裝於該傳動軸與該旋轉軸之間的第一電磁離合器及一安裝於該傳動軸與該直線軸之間的第二電磁離合器，該第一電磁離合器吸磁時，該傳動軸的轉動動力可傳遞至該旋轉軸，該第二電磁離合器吸磁時，該傳動軸的轉動動力可傳遞至該直線軸。
3. 如請求項1所述的工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，其中，該旋轉軸具有一夾頭。
4. 如請求項1所述的工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，其中，該驅動源包括一蝸桿，該傳動軸包括一與該蝸桿嚙合的蝸輪。
5. 如請求項1所述的工具機之單驅動源同時驅動旋轉軸與直線軸機構，其中，該驅動源採用直驅馬達，並包括一相對於該基座產生定位的定子及一安裝於該傳動軸的轉子。