TWI647060B - 公轉式多轉軸研磨設備 - Google Patents

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一種公轉式多轉軸研磨設備,包含一機台本體、一磨料容器以及一多軸變速裝置。磨料容器係鄰近於機台本體,並充填有一研磨料。多軸變速裝置係可移動地設置於機台本體,並包含一第一驅動組件、一裝置基座、一轉動組件、複數個第二驅動組件以及複數個轉軸組件。裝置基座係連結於第一驅動組件。轉動組件係可轉動地設置於裝置基座中。複數個第二驅動組件係設置於裝置基座,並分別傳動連結於轉動組件。複數個轉軸組件係可轉動地設置於轉動組件,並分別傳動連結於驅動轉軸,藉以帶動多個待加工工件同時進行公轉與自轉。

Description

公轉式多轉軸研磨設備
本發明係關於一種公轉式多轉軸研磨設備,尤其是指一種可帶動工件自轉與公轉之公轉式多轉軸研磨設備。
一般來說,在製造金屬零件的過程中,往往會經過切割或削邊等步驟,也因此加工後的金屬零件會有表面粗糙不平整的問題,而為了解決金屬零件表面粗糙不平整的問題,在金屬零件的製程中,最後會進行拋光的加工,藉以使金屬零件的表面更加光滑,並能避免金屬零件的邊角過於銳利。
承上所述,現有的拋光加工技術主要是利用砂輪機等設備來對金屬零件進行拋光,但由於砂輪機只能一次對一個金屬零件進行加工,導致金屬零件的生產速率受到了限制,而即使可以透過自動化的方式來加速金屬零件的生產速率,但由於自動化的加工仍是利用砂輪機一次對一個金屬零件進行拋光加工,因此所能提升的金屬零件生產速率仍然有限。
有鑑於現有的金屬零件研磨或拋光等加工技術大都只能一次對一個金屬零件進行加工,導致金屬零件的生產效率無法大大的提升,進而相對的增加了金屬零件的製造成本;緣此,本發明的目的在於提供一種公轉式多轉軸研磨設備,可以同時對多個金屬零件進行加工。
為了達到上述目的,本發明所採用之必要技術手段是提供一種公轉式多轉軸研磨設備,包含一機台本體、一磨料容器以及一多軸變速裝置。磨料容器係鄰近於機台本體,並充填有一研磨料。多軸變速裝置係沿一朝磨料容器延伸之插入方向可移動地設置於機台本體,並且包含一第一驅動組件、一裝置基座、一轉動組件、複數個第二驅動組件以及複數個轉軸組件。
第一驅動組件係具有一驅動轉軸。裝置基座係連結於第一驅動組件,且驅動轉軸係深入裝置基座中。轉動組件係可轉動地設置於裝置基座中。複數個第二驅動組件係設置於裝置基座,並分別傳動連結於轉動組件。複數個轉軸組件係可轉動地設置於轉動組件,並分別傳動連結於驅動轉軸,且每一轉軸組件係用以組接至少一待加工工件。其中,轉軸組件係分別受到第一驅動組件之帶動而同步自轉,且轉軸組件係受到第二驅動組件之帶動而同步公轉。
在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中,轉動組件更具有一傳動齒環,係固定於轉動 框架本體,並傳動連結於第二驅動組件。
在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中,第二驅動組件係以轉動組件為中心而對稱地設置於轉動組件之兩側。
在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中,每一轉軸組件包含一轉軸、一齒盤以及一傳動件。齒盤係固定地套設於轉軸。傳動件係傳動連結於齒盤與第一驅動組件。較佳者,第一驅動組件更包含複數個齒環,係分別套設固定於驅動轉軸,且每一齒環係透過轉軸組件之傳動件傳動連結於轉軸組件之齒盤。此外,轉軸包含一轉軸本體與一接合結構,轉軸本體係固接齒盤,接合結構係固接於轉軸本體,且接合結構係用以連結一工件連接架,工件連接架固接有至少一待加工工件。
在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中,該第一驅動組件與該些第二驅動組件皆為一CNC伺服馬達組件。
如上所述,由於本發明是利用第一驅動組件帶動多個轉動組件轉動的方式,因此可以有效的同時帶動多個待加工工件進行研磨加工,且由於本發明更設有複數個第二驅動組件來帶動多個轉動組件進行公轉,因此可以使磨料容器中的研磨料受到均勻的攪動,使研磨料的耗損情況較為均勻。
100‧‧‧公轉式多轉軸研磨設備
1‧‧‧機台本體
11‧‧‧升降軌道
2‧‧‧承載裝置
3‧‧‧磨料容器
31‧‧‧第一料筒
311‧‧‧容置空間
32‧‧‧第二料筒
321‧‧‧容置空間
4‧‧‧多軸變速裝置
41‧‧‧連動機構
42‧‧‧第一驅動組件
421‧‧‧驅動馬達
422‧‧‧驅動轉軸
423‧‧‧齒環
43‧‧‧裝置基座
431‧‧‧底板
432‧‧‧外框
433‧‧‧頂板
44‧‧‧轉動組件
441‧‧‧傳動齒環
45、46‧‧‧第二驅動組件
451、461‧‧‧驅動齒輪
47‧‧‧轉軸組件
471‧‧‧定位軸承
472‧‧‧轉軸
4721‧‧‧轉軸本體
4722‧‧‧接合結構
473‧‧‧齒盤
474‧‧‧傳動件
200‧‧‧待加工工件
300‧‧‧工件連結架
R1‧‧‧轉動方向
R2‧‧‧轉動方向
D1‧‧‧插入方向
第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備之立體示意圖;第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備露出轉動組件之立體示意圖;第三圖係為第一圖之A-A剖面示意圖;第四圖係為第二圖之B-B剖面示意圖;第五圖係顯示本發明較佳實施例所提供之第一驅動組件與轉軸組件傳動連結之立體示意圖;第六圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備組接待加工工件之立體示意圖;第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備組接待加工工件,並將待加工工件伸入磨料容器中之立體示意圖;以及第八圖與第九圖係顯示本發明之公轉式多轉軸研磨設備帶動待加工工件轉動之平面示意圖。
下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍,本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是,圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
請參閱第一圖至第四圖,第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備之立體 示意圖;第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備露出轉動組件之立體示意圖;第三圖係為第一圖之A-A剖面示意圖;第四圖係為第二圖之B-B剖面示意圖。
如第一圖至第四圖所示,一種公轉式多轉軸研磨設備100包含一機台本體1、一承載裝置2、一磨料容器3以及一多軸變速裝置4。機台本體1開設有一升降軌道11(顯示於第七圖),而升降軌道11係沿一插入方向D1(標示於第七圖)延伸。
承載裝置2是鄰近於機台本體1而設置。磨料容器3係放置於承載裝置2而鄰近於機台本體1,且磨料容器3包含一第一料筒31與一第二料筒32。第一料筒31具有一容置空間311。第二料筒32具有一容置空間321。在本實施例中,容置空間311與容置空間321皆為一非圓形空間,且用以充填一研磨料(圖未示)。其中,在實際運用上,承載裝置2例如為一輸送帶裝置,用以帶動放置於承載裝置2之磨料容器3作線性移動或轉動。
多軸變速裝置4係沿一朝磨料容器3延伸之插入方向D1可移動地設置於機台本體1,並且包含一連動機構41、一第一驅動組件42、一裝置基座43、一轉動組件44、二第二驅動組件45與46以及八個轉軸組件47(圖中僅標示一個)。
連動機構41是可移動地設置於升降軌道11,藉以限制多軸變速裝置4沿插入方向D1可移動地設置於機台本體1。在本實施例中,連動機構41帶動多軸變 速裝置4沿插入方向D1相對於機台本體1之移動主要是在連動機構41內設置有馬達等動力元件,藉以使連動機構41可配合升降軌道11來沿插入方向D1進行往復移動,然而在其他實施例中則不限於此,亦可是連動機構41以卡合結構固定於升降軌道11,並透過升降軌道11本身之移動來帶動連動機構41沿插入方向D1移動。
請繼續參閱第五圖,第五圖係顯示本發明較佳實施例所提供之第一驅動組件與轉軸組件傳動連結之立體示意圖。如第五圖所示,第一驅動組件42包含一驅動馬達421、一驅動轉軸422以及八個齒環423(圖中僅標示一個)。驅動馬達421是固設於連動機構41,而驅動轉軸422是連結於驅動馬達421之馬達輸出軸(圖未示),且驅動轉軸422是穿過連動機構41而伸入裝置基座43中。八個齒環423是沿插入方向D1依序排列而套設固定於驅動轉軸422。在本實施例中,第一驅動組件42為CNC(Computerized Numerical Control)伺服馬達組件,而驅動馬達421為伺服馬達,意即第一驅動組件42是利用數控工具機控制器(CNC)來控制伺服馬達的轉動條件與時程等參數。
裝置基座43包含一底板431、一外框432以及一頂板433。外框432是固接於底板431,頂板433是固接於外框432之頂端,藉以形成一封閉空間(圖未標示)。其中,頂板433是固接於連動機構41,且驅動轉軸422是穿過頂板433而伸入底板431、外框432與頂板433所圍構形成之封閉空間。
轉動組件44係可轉動地設置於裝置基座43之封閉空間中,且轉動組件44具有一傳動齒環441。二第二驅動組件45與46是固定設置於裝置基座43之頂板433,並分別傳動連結於轉動組件44之傳動齒環441。在本實施例中,二第二驅動組件45與46係以轉動組件44之轉動軸心為中心而對稱地設置於轉動組件44之兩側,而轉動組件44之轉動軸心是與驅動轉軸422之轉動軸心共軸。此外,在實際運用上,第二驅動組件45包含一驅動齒輪451(標示於第八圖),而第二驅動組件46包含一驅動齒輪461(標示於第八圖),而驅動齒輪451與461是分別連接於第二驅動組件45與46之馬達輸出軸(圖未標示),且驅動齒輪451與461更分別嚙合於傳動齒環441,藉以使二第二驅動組件45與46傳動連結於轉動組件44。在本實施例中,第二驅動組件45與46皆為CNC伺服馬達組件,意即第二驅動組件45與46同樣是利用數控工具機控制器(CNC)來控制伺服馬達的轉動條件與時程等參數。
承上所述,由於二第二驅動組件45與46是以轉動組件44之轉動軸心為中心而對稱地設置於轉動組件44之兩側,因此當二第二驅動組件45與46沿同一方向轉動來帶動傳動齒環441轉動時,由於二第二驅動組件45與46相對於傳動齒環441施力之合力矩為零而形成相當於力偶的施力狀態,因此可以有效的避免傳動齒環441受力過於集中而造成損壞的情形。
八個轉軸組件47是以驅動轉軸422為中心 而均勻地分散設置於驅動轉軸422之周圍,且每一個轉軸組件47包含一定位軸承471、一轉軸472、一齒盤473以及一傳動件474。
定位軸承471係設置於轉動組件44。轉軸472包含一轉軸本體4721與一接合結構4722。轉軸本體4721係可轉動地穿設於定位軸承471,藉以使轉軸本體4721與驅動轉軸422間之相對距離固定,且八個轉軸組件47之轉軸本體4721是以驅動轉軸422為中心而均勻地分佈設置於驅動轉軸422之周圍,且每個轉軸本體4721與驅動轉軸422間之距離皆相同。
接合結構4722是固接於轉軸本體4721,並位於定位軸承471之下方,藉以在定位軸承471設置於轉動組件44時,使接合結構4722於裝置基座43之下方露出。齒盤473是固定地套設於轉軸本體4721,且齒盤473係對應於齒環423。傳動件474係傳動連結於齒環423與齒盤473,藉以使驅動馬達421透過驅動轉軸422、齒環423以及齒盤473來傳動連結於轉軸本體4721。在本實施例中,齒盤473之直徑是大於驅動齒環423之直徑,藉此,當驅動轉軸422以高轉速轉動時,轉軸本體4721雖然會因為齒盤473之直徑大於驅動齒環423之直徑而使轉軸本體4721之轉速低於驅動轉軸422之轉速,但轉軸本體4721之轉動扭力會相對的增加;在實務運用上,使用者更可依據轉軸本體4721所需輸出之扭力來調整驅動齒環423與齒盤473之齒輪比。
承上所述,傳動件474在本實施例中為一 鏈條,但在其他實施例中亦可為皮帶。此外,在本實施例中,由於八個轉軸組件47之構造皆相似,其差異僅在於各齒盤473設置於轉軸472之高度皆不相同,因此在圖中僅示例性的標示一組。
請繼續參閱第六圖與第七圖,第六圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備組接待加工工件之立體示意圖;第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之公轉式多轉軸研磨設備組接待加工工件,並將待加工工件伸入磨料容器中之立體示意圖。如第六圖與第七圖所示,當使用者欲對四個待加工工件200(圖中僅標示一個)進行研磨時,可以透過四個工件連結架300(圖中僅標示一個)分別連結於四個轉軸組件47之接合結構4722。其中,較佳的組接方式是將四個工件連結架300均勻地分布連結於轉軸組件47,藉以使驅動轉軸422所承受之阻力較為均勻。
請繼續參閱第八圖與第九圖,第八圖與第九圖係顯示本發明之公轉式多轉軸研磨設備帶動待加工工件轉動之平面示意圖。如第八圖與第九圖所示,當驅動齒輪451與461皆沿一轉動方向R1轉動時,與驅動齒輪451與461相嚙合之傳動齒環441會相對的沿一與轉動方向R1相反之轉動方向R2轉動,進而帶動整個轉動組件44沿轉動方向R2轉動,此時由於八個轉軸組件47是透過定位軸承471將轉軸472定位於轉動組件44,因此當轉動組件44沿轉動方向R2轉動時,八個轉軸組件47也會被帶動而沿轉動方向R2轉動,意即可使八個轉軸組件47以驅動 轉軸422為中心進行公轉,而由於驅動轉軸422之轉動會透過傳動件474之連動八個轉軸組件47,進而可使八個轉軸組件47同步地各自轉動;藉此,本發明之公轉式多轉軸研磨設備100並可透過第二驅動組件45與46之運作來帶動八個轉軸組件47進行同步地公轉,並透過第一驅動組件42之運作而帶動八個轉軸組件47進行自轉,使得待加工工件200可在磨料容器3中有效的受到研磨料之研磨。
需補充說明的是,當轉軸組件47組接工件連結架300與待加工工件200時,由於驅動轉軸422之轉動,會透過傳動件474帶動八個轉軸組件47同步進行自轉,因此可使兩兩相鄰之待加工工件200之間的轉動範圍部分重疊也不會在轉動時互相碰撞,有效的增加同時對待加工工件200進行加工的數量。
綜上所述,相較於先前技術在對金屬零件進行拋光加工時,大都只能一次對一個金屬零件進行拋光加工,無法有效的提高金屬零件的生產效率;然而,本發明利用第一驅動組件帶動多個轉動組件轉動的方式,可以有效的同時帶動多個待加工工件進行研磨加工,且由於本發明更設有複數個第二驅動組件來帶動多個轉動組件進行公轉,因此可以使磨料容器中的研磨料受到均勻的攪動,使研磨料的耗損情況較為均勻,有效的避免在替換研磨料的同時,將未充分損耗之研磨料一併替換所導致的過度浪費。
上述僅為本發明較佳之實施例而已,並不對本發明進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人 員,在不脫離本發明的技術手段的範圍內,對本發明揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動,均屬未脫離本發明的技術手段的內容,仍屬於本發明的保護範圍之內。

Claims (8)

  1. 一種公轉式多轉軸研磨設備,包含:一機台本體;一磨料容器,係鄰近於該機台本體,並充填有一研磨料;以及一多軸變速裝置,係沿一朝該磨料容器延伸之插入方向可移動地設置於該機台本體,並且包含:一第一驅動組件,係具有一驅動轉軸;一裝置基座,係連結於該第一驅動組件,且該驅動轉軸係深入該裝置基座中;一轉動組件,係可轉動地設置於該裝置基座中;複數個第二驅動組件,係設置於該裝置基座,並分別傳動連結於該轉動組件;以及複數個轉軸組件,係可轉動地設置於該轉動組件,並分別傳動連結於該驅動轉軸,且每一該些轉軸組件係用以組接至少一待加工工件;其中,該些轉軸組件係分別受到該第一驅動組件之帶動而同步自轉,且該些轉軸組件係受到該些第二驅動組件與該轉動組件之帶動而同步公轉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,該轉動組件更具有一傳動齒環,係傳動連結於該些第二驅動組件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,該些第二驅動組件係以該轉動組件為中心而對稱地設置於該轉動組件之兩側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,每一該些轉軸組件包含:一轉軸;一齒盤,係固定地套設於該轉軸;以及一傳動件,係傳動連結於該齒盤與該第一驅動組件。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,該第一驅動組件更包含複數個齒環,該些齒環係分別套設固定於該驅動轉軸,且每一該些齒環係透過該些轉軸組件之該傳動件傳動連結於該些轉軸組件之該齒盤。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,該轉軸包含一轉軸本體與一接合結構,該轉軸本體係固接該齒盤,該接合結構係固接於該轉軸本體,且該接合結構係用以連結一工件連接架,該工件連接架固接有該至少一待加工工件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,該第一驅動組件為一CNC(Computerized Numerical Control)伺服馬達組件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之公轉式多轉軸研磨設備,其中,該些第二驅動組件為一CNC(Computerized Numerical Control)伺服馬達組件。
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