TWI622452B - Workbench exchange mechanism - Google Patents

Abstract

一種工作台交換機構，用於交換同一工具機之工作台，以一基座設置在工具機旁；兩組軌道在基座上平行而設，各組軌道分別供一工作台可滑動地設置；一推移總成設於基座且為兩組軌道設置之工作台所共用，兩組軌道所設之工作台可被推移總成接合而交替帶動，且被帶動之工作台係滑動而移至工具機或自工具機移出，俾供兩組軌道所設之工作台於前述工具機交換，藉此構成本發明。

Description

工作台交換機構

本發明係有關一種工作台交換機構，尤指一種用以交換工件置放之工作台的交換機構。

工具機於工件加工時，會將工件置放在工具機之工作台上，並於主軸裝設刀具，而可藉由刀具對工件進行加工作業。為便於加工作業之效率，故有所謂工作台交換機構，可快速交換工具機之工作台，供工件之置換可快速且便利。

以下列舉幾種習知工作台交換機構之型態：依中華民國專利公告第M440172、M435964號之二發明專利案，所揭露之工作台交換機構皆有在一基座上設置旋轉台，欲交換之工作台設在旋轉台兩端，而可藉由旋轉台的轉動而進行工作台之交換。然而，因旋轉台是以軸接的方式置於基座上，旋轉台在遠離軸接的兩端承載強度低，大型工作台因重而易使旋轉台變形，較不適用於大型工作台，且以軸接方式結合旋轉台於基座，也有容易故障的問題；另在旋轉台的迴轉範圍必須淨空，不利於廠房空間的配置。

又依中華民國專利公告第M480438、M498642、M362070號之發明專利案，所揭露之工作台交換機構，係二基座上分別設一推移機構(指驅動工作台位置之機構)，而可獨立將工作台送至工具機，因工作台是 承載在基座上平移，故無前述旋轉台以軸接而有兩端承載強度低的問題，但也因兩組相同有推移機構的基座獨立設置，必須佔用較大的空間，且有成本高的問題。

再依中華民國專利公告第M367909、M355141號之發明專利案，所揭露之工作台交換機構，係二推移機構設置在同一基座上，雖共用同一基座，但仍須二推移機構獨立設置，可節省的空間有限，且仍有成本高的問題。此外，M367909案的推移機構主要是利用壓缸，可以預見其工作台推移的速度緩慢，不利於工作台交換的效率；再者，M355141案的工作台，在基座上位移的方向是和工作台送入工具機的方向垂直，可知工作人員必須在工具機的兩側取放工件，而不能在同一位置取放工件，造成取放工件之不便。

本發明之主要目的，在於解決上述的問題而提供一種工作台交換機構，能提供工作台滑移時良好的承載強度，且藉由工作台共用一推移總成，相對習知工作台交換機構而言，可節省構件和組裝之成本，且能減少佔用空間。

為達前述之目的，本發明係包括：一種工作台交換機構，用於交換同一工具機之工作台，包括：一基座，設置在前述工具機旁；兩組軌道，以同一高度在該基座上平行而設，各組軌道分別供一前述之工作台可滑動地設置； 一推移總成，設於該基座且為該兩組軌道設置之工作台所共用，該兩組軌道所設之工作台可被該推移總成接合而交替帶動，且被帶動之工作台係滑動而移至該工具機或自該工具機移出，俾供該兩組軌道所設之工作台於前述工具機交換。

其中，該兩組軌道所設之工作台，在該基座上位移的方向是和工作台送入工具機的方向相同，該推移總成設在該兩組軌道之間，包括一移動單元和一接合單元，該移動單元包括一導螺桿、一傳動件和一移動塊，其中該導螺桿兩端分別在該基座上可轉動地設於一軸座，且長度方向同於前述工作台之滑動方向；該傳動件連結該導螺桿的一端，且帶動該導螺桿轉動；該移動塊螺設在該導螺桿，且隨該導螺桿轉動而沿該導螺桿之長度方向直線位移；該接合單元結合該移動塊且供該兩組軌道所設之工作台如前述地接合，所接合之工作台在該移動塊隨該導螺桿轉動而直線位移時滑動。

其中，該推移總成有一管狀導軌，罩設在該導螺桿外，且兩端結合在該導螺桿兩端之軸座，該管狀導軌可相對該導螺桿偏轉，且在一側具有沿該長度方向而設之長孔；該接合單元包括一滑動件和一驅動件，其中該滑動件套設在該管狀導軌，且具有一可分別和各組導軌設置之工作台接合之接合部，並在該長孔處有一導塊結合該移動塊，前述該移動塊的直線位移係受該導塊在該長孔中之限制所致，該滑動件則隨該移動塊而沿該管狀導軌之長度方向直線位移，且可隨該管狀導軌之偏轉而擺動；該驅動件連結該管狀導軌，以驅動該管狀導軌相對該導螺桿偏轉，讓該滑動件擺動至其接合部分別和各組導軌設置之工作台接合。

其中，該管狀導軌於一端設有環齒部，該驅動件有一齒排、第一壓缸以及一第二壓缸，該齒排和該環齒部嚙合，該第一壓缸和該 第二壓缸分別有一活塞桿，該第二壓缸接在該第一壓缸之活塞桿末端，且該齒排一端接在該第二壓缸之活塞桿末端，該第一壓缸和該第二壓缸之活塞桿均縮入時，隨該齒排帶動該環齒部，讓該滑動件擺動至其接合部位在一第一位置；僅該第二壓缸之活塞桿伸出時，隨該齒排帶動該環齒部，讓該滑動件擺動至其接合部位在一第二位置；該第一壓缸和第二壓缸之活塞桿均伸出時，隨該齒排帶動該環齒部，讓該滑動件擺動至其接合部位在一第三位置，其中該接合部位在該第一位置和該第三位置時，分別接合該兩組軌道所設之工作台，該接合部位在該第二位置時，則不接合該兩組軌道所設之工作台。

其中，該兩組軌道所設之工作台，分別設一第一接合塊和一第二接合塊，該第一接合塊有一可供該接合部在該第一位置時擺入之第一凹部，該第二接合塊有一可供該接合部在該第三位置時擺入之第二凹部，由該接合部擺入任一接合塊的凹部中，而在該滑動件直線位移時，由其接合部推移所在凹部之接合塊，讓被推移之接合塊所設之工作台位移。

其中，該傳動件係一馬達，該傳動件和該導螺桿的一端設有皮帶輪，且以一皮帶繞設在該傳動件和該導螺桿之皮帶輪，而由該傳動件經該皮帶而帶動該導螺桿轉動。

其中，所述工作台在兩側的對稱位置分別有一沿其滑動方向而設之長溝，各組軌道有複數對應前述之各長溝而設之滾輪，前述工作台受其兩側之長溝中對應而設之複數滾輪支撐而可滑動。

本發明之上述及其他目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。

當然，本發明在某些另件上，或另件之安排上容許有所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以詳細說明，並於附圖中展示其構造。

1‧‧‧基座

11‧‧‧軸座

2‧‧‧軌道

21‧‧‧滾輪

3‧‧‧工作台

31‧‧‧第一接合塊

311‧‧‧第一凹部

32‧‧‧第二接合塊

321‧‧‧第二凹部

33‧‧‧長溝

4‧‧‧移動單元

41‧‧‧導螺桿

411‧‧‧皮帶輪

42‧‧‧傳動件

421‧‧‧皮帶輪

43‧‧‧移動塊

44‧‧‧皮帶

5‧‧‧接合單元

51‧‧‧滑動件

511‧‧‧接合部

512‧‧‧導塊

52‧‧‧齒排

53‧‧‧第一壓缸

531‧‧‧活塞桿

54‧‧‧第二壓缸

541‧‧‧活塞桿

6‧‧‧管狀導軌

61‧‧‧長孔

62‧‧‧環齒部

A‧‧‧門板

第1圖係本發明之實施例之立體外觀圖，圖中設有第一接合塊之工作台被推移總成帶動而移至工具機。

第2圖係第1圖左側之軸座處的局部放大圖。

第3圖係本發明之實施例之推移總成沿導螺桿剖視之構造圖。

第4圖係本發明之實施例之滑動件有導塊設在管狀導軌之長孔的局部構造圖。

第5圖係第2圖於左側之軸座處之另一視角的局部放大圖。

第6圖係本發明之實施例之滑動件隨管狀導軌偏轉而擺動之示意圖，圖中接合部位在第一位置。

第7圖係本發明之實施例之滑動件隨管狀導軌偏轉而擺動之另一示意圖，圖中接合部位在第二位置。

第8圖係本發明之實施例之滑動件隨管狀導軌偏轉而擺動之又一示意圖，圖中接合部位在第三位置。

第9圖係本發明之實施例之工作台以長溝供軌道之滾輪於其中支撐之局部放大圖，視角取於工作台一端可見滾輪設於長溝處。

第10圖係本發明之實施例之二工作台皆在軌道上預備的位置，此時接合部隨滑動件而位在第二位置

第11圖係本發明之實施例之設有第二接合塊之工作台被推移總成帶動而移至工具機之動作示意圖。

請參閱第1圖至第11圖，圖中所示者為本發明所選用之實施例結構，此僅供說明之用，在專利申請上並不受此種結構之限制。

本發明提供一種工作台交換機構，其係用於交換同一工具機之工作台，如第1圖所示，包括一基座1、兩組軌道2及一推移總成，其中：如第1圖所示，基座1設置在前述工具機旁(圖中顯示為工具機之門板A。兩組軌道2以同一高度在基座1上平行而設，各組軌道2分別供一工作台3可滑動地設置。該推移總成設於基座1且為兩組軌道2設置之工作台3所共用，兩組軌道2所設之工作台3可被該推移總成接合而交替帶動，且被帶動之工作台3係滑動而移至該工具機或自該工具機移出，俾供兩組軌道2所設之工作台3於前述工具機交換。

如第1圖所示，在較佳實施例中，兩組軌道2所設之工作台3，在基座1上位移的方向是和工作台3送入工具機的方向相同，而推移總成設在兩組軌道2之間，包括一移動單元4和一接合單元5。如第3圖所示，移動單元4包括一導螺桿41、一傳動件42和一移動塊43，其中導螺桿41兩端分別在基座1上可轉動地設於一軸座11，且導螺桿41之長度方向同於工作台3之滑動方向；傳動件42連結導螺桿41的一端，且帶動導螺桿41轉動；移動塊43螺設在導螺桿41，且隨導螺桿41轉動而沿導螺桿41之長度方向直線位移。該接合單元5結合移動塊43且供兩組軌道2所設之工作台3如前述地接合，所接合之工作台3在移動塊43隨導螺桿41轉動而直線位移時滑動。

承上，前述實施例之推移總成有一管狀導軌6，罩設在導螺桿41外，且兩端結合在導螺桿41兩端之軸座11，管狀導軌6可相對導螺桿41偏轉，且如第3、4圖所示，在一側具有沿該長度方向而設之長孔61(圖中是在管狀導軌6底側)。

如第2至4圖所示，接合單元5包括一滑動件51和一驅動件，其中滑動件51套設在管狀導軌6，且具有一可分別和各組導軌2設置之工作台3接合之接合部511，並在長孔61處有一導塊512如結合移動塊43(如第3、4圖所示)，移動塊43的直線位移，係受導塊512在長孔61中之限制所致，滑動件51則隨移動塊43而沿管狀導軌6之長度方向直線位移，且可隨管狀導軌6之偏轉而擺動。該驅動件連結管狀導軌6，以驅動管狀導軌6相對導螺桿41偏轉，讓滑動件51擺動至其接合部511分別和各組導軌2設置之工作台3接合。

如第2、5圖所示，前述實施例之管狀導軌6，其於一端設有環齒部62，該驅動件有一齒排52、第一壓缸53以及一第二壓缸54，齒排52和環齒部62嚙合，第一壓缸53有一活塞桿531，第二壓缸54有一活塞桿541，第二壓缸54接在第一壓缸53之活塞桿531末端，且齒排52一端接在第二壓缸54之活塞桿541末端。

如第6圖所示，第一壓缸53之活塞桿531和第二壓缸54之活塞桿541均縮入時，隨齒排52帶動環齒部62，讓滑動件51擺動至其接合部511位在一第一位置；如第7圖所示，僅第二壓缸54之活塞桿541伸出時，隨齒排52帶動環齒部62，讓滑動件51擺動至其接合部511位在一第二位置；如第8圖所示，第一壓缸53之活塞桿531和第二壓缸54之活塞桿541均伸出時，隨齒排52帶動環齒部62，讓滑動件51擺動至其接合部511位在一第三位置。其中，接合部511位在該第一位置和該第三位置時，分別接合 兩組軌道2所設之工作台3，而被接合之工作台3可隨滑動件51直線位移；接合部511位在該第二位置時，則不接合兩組軌道2所設之工作台3，此時工作台3皆不隨滑動件51直線位移。

承上，前述實施例之兩組軌道2所設之工作台3，分別設一第一接合塊31和一第二接合塊32，第一接合塊31有一可供接合部511在該第一位置時擺入之第一凹部311(如第6圖所示)，第二接合塊32有一可供接合部511在該第三位置時擺入之第二凹部321(如第8圖所示)，由接合部511擺入第一接合塊31的凹部311中，而在滑動件51直線位移時由接合部511推移第一接合塊31；或接合部511擺入第二接合塊32的凹部321中，而在滑動件51直線位移時，由接合部511推移第二接合塊32，藉此讓被推移之第一接合塊31或第二接合塊32所設之工作台3位移。

如第3圖所示，傳動件42係一馬達，傳動件42的一端設有皮帶輪421，導螺桿41的一端也設有皮帶輪411，且以一皮帶44繞設在傳動件42之皮帶輪421和導螺桿41之皮帶輪411，而由傳動件42經皮帶44而帶動導螺桿41轉動。

如第9圖所示，所述工作台3在兩側的對稱位置分別有一沿其滑動方向而設之長溝33，各組軌道2有複數對應前述之各長溝33而設之滾輪21，工作台3受其兩側之長溝33中對應而設之複數滾輪21支撐而可滑動。

實際操作時，如第10圖所示，各工作台3皆在軌道2上預備，此時可將欲加工的工件定位妥當，而可將工作台3送往工具機進行加工。如第1、6圖所示，係第一壓缸53之活塞桿531和第二壓缸54之活塞桿541均縮入，滑動件51隨齒排52帶動環齒部62而擺動至其接合部511位在一第一位置，此時接合部511擺入凹部311中而和第一接合塊31接合，即可透 過導螺桿41的轉動而帶動滑動件51直線位移，而將第一接合塊31所設之工作台3送往工具機，且當工件完成加工後，可反向操作而可將工作台3自工具機移出至軌道2而復位。

承上，在交換工作台時，則如第8、11圖所示，係第一壓缸53之活塞桿531和第二壓缸54之活塞桿541均伸出，滑動件51隨齒排52帶動環齒部62而擺動至其接合部511位在一第三位置，此時接合部511擺入凹部321中而和第二接合塊32接合，同樣可透過導螺桿41的轉動而帶動滑動件51直線位移，而將第二接合塊32所設之工作台3送往工具機，且當工件完成加工後，可反向操作而可將工作台3自工具機移出至軌道2而復位。

由上述之說明不難發現本發明之優點在於，相對習知工作台交換機構以旋轉台軸接者，本發明之工作台3係以平移方式在基座1上滑動，故無前述旋轉台以軸接而有兩端承載強度低的問題，且本發明係工作台3共用同一推移總成，相對習知工作台交換機構為基座上分別設一推移機構者或為二推移機構共用同一基座者，本發明因只有一推移總成，故可較節省構件和組裝之成本，且在設計上也能因構件的精簡而縮小體積，藉此減少佔用空間。

此外，本發明之推移總成，其移動單元4進一步以導螺桿41的轉動作為工作台3滑動的驅動源，相較於習知推移機構利用壓缸帶動者，可以較快的速度驅動工作台，而可解決習知工作台的推移有速度緩慢的問題。再者，相對於工具機之方位而言，本發明之兩組軌道2所設之工作台3，在基座1上位移的方向是和工作台3送入工具機的方向相同，可知工作人員能在基座1旁即可取放工件，而可解決習知工作台不能在同一位置取放工件而造成取放工件不便之問題。

以上所述實施例之揭示係用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出專利申請。

Claims (5)

1. 一種工作台交換機構，用於交換同一工具機之工作台，包括：一基座，設置在前述工具機旁；兩組軌道，以同一高度在該基座上平行而設，各組軌道分別供一前述之工作台可滑動地設置；一推移總成，設於該基座且為該兩組軌道設置之該工作台所共用，該兩組軌道所設之該工作台可被該推移總成接合而交替帶動，且被帶動之該工作台係滑動而移至該工具機或自該工具機移出，俾供該兩組軌道所設之該工作台於前述工具機交換，其中，該兩組軌道所設之該工作台，在該基座上位移的方向是和該工作台送入工具機的方向相同，該推移總成設在該兩組軌道之間，包括一移動單元和一接合單元，該移動單元包括一導螺桿、一傳動件和一移動塊，其中該導螺桿兩端分別在該基座上可轉動地設於一軸座，且長度方向同於前述工作台之滑動方向；該傳動件連結該導螺桿的一端，且帶動該導螺桿轉動；該移動塊螺設在該導螺桿，且隨該導螺桿轉動而沿該導螺桿之長度方向直線位移；該接合單元結合該移動塊且供該兩組軌道所設之該工作台如前述地接合，所接合之該工作台在該移動塊隨該導螺桿轉動而直線位移時滑動；該推移總成有一管狀導軌，罩設在該導螺桿外，且兩端結合在該導螺桿兩端之該軸座，該管狀導軌可相對該導螺 桿偏轉，且在一側具有沿該長度方向而設之長孔；該接合單元包括一滑動件和一驅動件，其中該滑動件套設在該管狀導軌，且具有一可分別和各組導軌設置之該工作台接合之接合部，並在該長孔處有一導塊結合該移動塊，前述該移動塊的直線位移係受該導塊在該長孔中之限制所致，該滑動件則隨該移動塊而沿該管狀導軌之長度方向直線位移，且可隨該管狀導軌之偏轉而擺動；該驅動件連結該管狀導軌，以驅動該管狀導軌相對該導螺桿偏轉，讓該滑動件擺動至其接合部分別和各組導軌設置之該工作台接合。
2. 依請求項1所述之工作台交換機構，其中，該管狀導軌於一端設有環齒部，該驅動件有一齒排、一第一壓缸以及一第二壓缸，該齒排和該環齒部嚙合，該第一壓缸和該第二壓缸分別有一活塞桿，該第二壓缸接在該第一壓缸之活塞桿末端，且該齒排一端接在該第二壓缸之活塞桿末端，該第一壓缸和該第二壓缸之活塞桿均縮入時，隨該齒排帶動該環齒部，讓該滑動件擺動至其接合部位在一第一位置；僅該第二壓缸之活塞桿伸出時，隨該齒排帶動該環齒部，讓該滑動件擺動至其接合部位在一第二位置；該第一壓缸和第二壓缸之活塞桿均伸出時，隨該齒排帶動該環齒部，讓該滑動件擺動至其接合部位在一第三位置，其中該接合部位在該第一位置和該第三位置時，分別接合該兩組軌道所 設之該工作台，該接合部位在該第二位置時，則不接合該兩組軌道所設之該工作台。
3. 依請求項2所述之工作台交換機構，其中，該兩組軌道所設之該工作台，分別設一第一接合塊和一第二接合塊，該第一接合塊有一可供該接合部在該第一位置時擺入之第一凹部，該第二接合塊有一可供該接合部在該第三位置時擺入之第二凹部，由該接合部擺入任一接合塊的凹部中，而在該滑動件直線位移時，由其接合部推移所在凹部之接合塊，讓被推移之接合塊所設之該工作台位移。
4. 依請求項1所述之工作台交換機構，其中，該傳動件係一馬達，該傳動件和該導螺桿的一端設有皮帶輪，且以一皮帶繞設在該傳動件和該導螺桿之該皮帶輪，而由該傳動件經該皮帶而帶動該導螺桿轉動。
5. 依請求項1所述之工作台交換機構，其中，所述該工作台在兩側的對稱位置分別有一沿其滑動方向而設之長溝，各組軌道有複數對應前述之各長溝而設之滾輪，前述工作台受其兩側之長溝中對應而設之複數滾輪支撐而可滑動。