TWI675710B - 柔性輥軋成形路徑驗證平台 - Google Patents

Abstract

一種柔性輥軋成形路徑驗證平台，包含一底座、一成形單元及一送料單元。利用該成形單元的直線移動座及水平旋轉座的設計，使該成形單元的輥輪能夠水平移動及旋轉，因而透過產生的扭矩較小而能夠減低誤差值。

Description

柔性輥軋成形路徑驗證平台

本發明係關於一種驗證平台，特別是關於一種柔性輥軋成形路徑驗證平台。

利用輥輪來輥軋成形一鈑材是一種高效、低成本與潔淨的鈑材成形方式。在目前採用的輥軋成形技術的成形過程中，成形裝置的位置是固定不動的，透過移動該鈑材並配合該成形裝置的成形輥輪進行旋轉運動，使得該鈑材被輥軋成形。

在習知之成形裝置中，輥輪的路徑容易受到侷限，例如：輥軋成形機座的位置是固定的，只有成形輥輪進行旋轉運動；另外，利用線性致動器推動輥輪架平移運動，而使成形輥輪能夠進行水平直線運動；再者，設置一送料機構，透過夾持料鈑在一特定位置滑動，用以輸送該料鈑至成形輥輪進行輥軋成形。

然而，習知之成形裝置中的機構複雜且操作繁複，同時具有較大的扭矩，容易產生偏尺，因而導致誤差值偏高、使用壽命短及操作穩定度偏低的情形；再者，成形輥輪與該輥輪架連動，由於輥輪架僅能夠平移運動或在一角度內轉動，造成該成形輥輪的旋轉角度受到限制。

因此，有必要提供改良的一種柔性輥軋成形路徑驗證平台，以解決上述習知技術所存在的問題。

本發明之目的在於提供一種柔性輥軋成形路徑驗證平台，利用直線移動座及水平旋轉座的設計，使該等輥輪能夠水平移動及旋轉，其中具有較小的扭矩，可避免產生偏尺，因而能夠減低誤差值。

為達上述之目的，本發明提供一種柔性輥軋成形路徑驗證平台，包含一底座、一成形單元及一送料單元；該成形單元具有一直線移動座、一水平旋轉座、一輥輪轉動座及一輥輪，該直線移動座設置在該底座上，該水平旋轉座設置在該直線移動座上，該輥輪轉動座設置在該水平旋轉座上，該輥輪設置在該輥輪轉動座上，其中該直線移動座帶動該水平旋轉座相對該底座橫向移動，該水平旋轉座帶動該輥輪轉動座水平旋轉，該輥輪轉動座驅動該輥輪沿著該輥輪的一軸心轉動；該送料單元具有一送料直線移動座、一送料基座、一送料支撐座及一路徑驗證鈑，該送料直線移動座設置在該底座上，該送料基座設置在該送料直線移動座上，該送料支撐座設置在該送料基座上且平行該送料直線移動座，該路徑驗證鈑設置在該送料支撐座上，用以放置一鈑料，其中該送料直線移動座帶動該送料基座相對該底座縱向移動。

在本發明之一實施例中，該柔性輥軋成形路徑驗證平台具有二成形單元，該兩成形單元分別位於該送料單元的二側。

在本發明之一實施例中，該等成形單元的直線移動座帶動對應的水平旋轉座沿著同一直線橫向移動。

在本發明之一實施例中，該路徑驗證鈑的二側形成二不規則曲面，用以分別供該等成形單元的輥輪接觸。

在本發明之一實施例中，該柔性輥軋成形路徑驗證平台另包含一電源啟動器，設置在該底座上，用以啟動該成形單元及該送料單元的一電源。

在本發明之一實施例中，該柔性輥軋成形路徑驗證平台另包含一監視與控制器，設置在該底座上，用以接收與輸出多個訊號至該成形單元及該送料單元。

在本發明之一實施例中，該直線移動座具有一滾珠底座、一滾珠螺桿、一聯軸器、一減速機、一伺服馬達及一滑塊，該滾珠螺桿設置在該滾珠底座上，該聯軸器連接該滾珠螺桿，該減速機連接該聯軸器，該伺服馬達連接該減速機，該滑塊設置在該滾珠底座上，用以被該滾珠螺桿推動，其中該水平旋轉座設置在該滑塊上。

在本發明之一實施例中，該輥輪轉動座具有一底鈑、一支撐件、一減速機及一伺服馬達，該底鈑設置在該水平旋轉座上，該支撐件設置在該底鈑上，該減速機設置在該支撐件上，用以驅動該輥輪轉動，該伺服馬達組合在該減速機上。

在本發明之一實施例中，該送料基座具有一水平滑塊、一固定鈑及一升降滑塊，該水平滑塊設置在該送料直線移動座上，該固定鈑設置在該水平滑塊上，該升降滑塊設置在該固定鈑上，該送料支撐座設置在該升降滑塊上，其中該水平滑塊用以帶動該固定鈑水平移動，該升降滑塊用以帶動該送料支撐座上下移動。

在本發明之一實施例中，該送料直線移動座具有一滾珠底座、一滾珠螺桿、一聯軸器及一伺服馬達，該滾珠螺桿設置在該滾珠底座上，該聯軸器連接該滾珠螺桿，該伺服馬達連接該聯軸器，該水平滑塊設置在該滾珠底座上，用以被該滾珠螺桿推動。

如上所述，本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台僅透過該直線移動座使該等輥輪朝X方向移動，再透過水平旋轉座使該等輥輪在X-Y平面旋轉，該等輥輪可被帶動旋轉360度，因此旋轉角度不會受到限制。另外，該柔性輥軋成形路徑驗證平台的機構單純且操作簡單，維修容易也使得使用壽命較長以及穩定度較高，其中具有較小的扭矩，可避免產生偏尺，因而能夠減低誤差值。

2‧‧‧底座

3‧‧‧成形單元

31‧‧‧直線移動座

311‧‧‧滾珠底座

312‧‧‧滾珠螺桿

313‧‧‧聯軸器

314‧‧‧減速機

315‧‧‧伺服馬達

316‧‧‧滑塊

32‧‧‧水平旋轉座

33‧‧‧輥輪轉動座

331‧‧‧底鈑

332‧‧‧支撐件

333‧‧‧減速機

334‧‧‧伺服馬達

34‧‧‧輥輪

4‧‧‧送料單元

41‧‧‧送料直線移動座

411‧‧‧滾珠底座

412‧‧‧滾珠螺桿

413‧‧‧聯軸器

414‧‧‧伺服馬達

42‧‧‧送料基座

421‧‧‧水平滑塊

422‧‧‧固定鈑

423‧‧‧升降滑塊

43‧‧‧送料支撐座

44‧‧‧路徑驗證鈑

441‧‧‧不規則曲面

442‧‧‧不規則曲面

5‧‧‧電源啟動器

6‧‧‧監視與控制器

X‧‧‧座標軸

Y‧‧‧座標軸

Z‧‧‧座標軸

第1圖是依據本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台的一較佳實施例的一立體圖；第2圖是依據本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台的一較佳實施例的成形單元的一立體圖；第3圖是依據本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台的一較佳實施例的送料單元的一立體圖；第4圖是依據本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台的一較佳實施例的一側視圖；及第5圖是依據本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台的一較佳實施例的另一側視圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1圖所示，為本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台的一較佳實施例，該柔性輥軋成形路徑驗證平台包含一底座2、二成形單元3、一送料單元4、一電源啟動器5及一監視與控制器6。本發明將於下文詳細說明各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

請參照第1、2圖所示，該兩成形單元3設置在該底座2上，而且分別位於該送料單元4的二側，其中每個成形單元3具有一直線移動座31、一水平旋轉座32、一輥輪轉動座33及一輥輪34，該直線移動座31設置在該底座2上，該水平旋轉座32設置在該直線移動座31上，該輥輪轉動座33設置在該水平旋轉座32上，該輥輪34設置在該輥輪轉動座33上，其中該直線移動座31帶動該水平旋轉座32相對該底座2橫向移動(即X方向)，該水平旋轉座32帶動該輥輪轉動座33水平旋轉(即X-Y平面)，該輥輪轉動座33驅動該輥輪34沿著該輥輪34的一軸心轉動。在本實施例中，該等成形單元3的直線移動座31帶動對應的水平旋轉座32在該底座2上沿著同一直線橫向移動(即X方向)。

續參照第1、2圖所示，進一步說明的是，每個成形單元3的直線移動座31具有一滾珠底座311、一滾珠螺桿312、一聯軸器313、一減速機314、一伺服馬達315及一滑塊316，其中該滾珠螺桿312設置在該滾珠底座311上，該聯軸器313連接該滾珠螺桿312，該減速機314連接該聯軸器313，該伺服馬達315連接該減速機314，該滑塊316設置在該滾珠底座311上，用以被該滾珠螺桿312推動，而且該水平旋轉座32設置在該滑塊316上；在操作時，該伺服馬達315可透過該減速機314及聯軸器313驅動該滾珠螺桿312轉動，使得該滑塊316在該滾珠底座311上滑移，因而使該水平旋轉座32被帶動而橫向移動(即X方向)。

續參照第1、2圖所示，進一步說明的是，每個成形單元3的輥輪轉動座33具有一底鈑331、一支撐件332、一減速機333及一伺服馬達334，該底鈑331設置在該水平旋轉座32上，該支撐件332設置在該底鈑331上，該減速機333設置在該支撐件332上，用以驅動相對應的輥輪34轉動，該伺服馬達334組合在該減速機333上；在操作時，該伺服馬達334可透過該減速機333驅動該輥輪34轉動。

請參照第1、3圖所示，該送料單元4具有一送料直線移動座41、一送料基座42、一送料支撐座43及一路徑驗證鈑44，其中該送料直線移動座41設置在該底座2上，該送料基座42設置在該送料直線移動座41上，該送料支撐座43設置在該送料基座42上且平行該送料直線移動座41，該路徑驗證鈑44設置在該送料支撐座43上，且該路徑驗證鈑44用以放置一鈑料(未繪示)，其中該送料直線移動座41帶動該送料基座42相對該底座2縱向移動，而且該路徑驗證鈑44是透過多支定位銷固定在該送料支撐座43上，藉 此能夠準確地在該送料支撐座43定位該路徑驗證鈑44。在本實施例中，該路徑驗證鈑44的二側形成二不規則曲面441、442，用以分別供該等成形單元3的輥輪34接觸。

續參照第1、3圖所示，進一步說明的是，該送料直線移動座41具有一滾珠底座411、一滾珠螺桿412、一聯軸器413及一伺服馬達414，該滾珠螺桿412設置在該滾珠底座411上，該聯軸器413連接該滾珠螺桿412，該伺服馬達414連接該聯軸器413。

續參照第1、3圖所示，進一步說明的是，該送料基座42具有一水平滑塊421、一固定鈑422及一升降滑塊423，該水平滑塊421設置在該送料直線移動座41上，該固定鈑422設置在該水平滑塊421上，該升降滑塊423設置在該固定鈑422上，該送料支撐座43設置在該升降滑塊421上，其中該水平滑塊421用以帶動該固定鈑422水平移動(即Y方向)，該升降滑塊423用以帶動該送料支撐座43上下移動(即Z方向)，另外，該水平滑塊421設置在該送料直線移動座41的滾珠底座411上，用以被該送料直線移動座41的滾珠螺桿412推動。

續參照第1、3圖所示，在操作時，該伺服馬達414可透過該聯軸器413驅動該滾珠螺桿412轉動，使得該水平滑塊421在該滾珠底座411上滑移(即Y方向)，因而使該固定鈑422被帶動而橫向移動。另外，該升降滑塊423能夠在該固定鈑422上升降移動，使該送料支撐座43能夠調整上下移動的位置(即Z方向)。

請參照第1、2及3圖所示，該電源啟動器5設置在該底座2上，用以啟動該等成形單元3以及該送料單元4進行動作，該監視與控制器6 設置在該底座2上，用以接收與輸出多個訊號至該成形單元3以及該送料單元4。在本實施例中，該電源啟動器5啟動該伺服馬達315、水平旋轉座32、伺服馬達334及伺服馬達414的電源，而且該監視與控制器6接收與輸出多個訊號至該伺服馬達315、水平旋轉座32、伺服馬達334及伺服馬達414，藉以判斷輥輪34及路徑驗證鈑44的移動位置及位移量，達到即時監控輥軋成形的過程。

依據上述的結構，在操作時，如第1、4圖所示，先透過該電源啟動器5啟動伺服馬達315、水平旋轉座32、伺服馬達334及伺服馬達414的電源，接著啟動該監視與控制器6輸出訊號至伺服馬達414，使鈑料被準確地往該等輥輪34推送；如第1、5圖所示，接著透過該等成形單元3的直線移動座31，使該等輥輪34朝X方向移動，再透過水平旋轉座32使該等輥輪34在X-Y平面旋轉，因而使該路徑驗證鈑44上的鈑料能夠依照該路徑驗證鈑44的不規則曲面441、442被輥軋成形，同時透過該監視與控制器6即時接收該成形單元3以及該送料單元4的訊號，藉以判斷輥輪34及路徑驗證鈑44的移動位置及位移量。

如上所述，本發明柔性輥軋成形路徑驗證平台僅透過該直線移動座31使該等輥輪34朝X方向移動，再透過水平旋轉座32使該等輥輪34在X-Y平面旋轉，該等輥輪34可被帶動旋轉360度，因此旋轉角度不會受到限制。另外，該柔性輥軋成形路徑驗證平台的機構單純且操作簡單，維修容易也使得使用壽命較長以及穩定度較高，其中具有較小的扭矩，可避免產生偏尺，因而能夠減低誤差值。該路徑驗證鈑44是透過多支定位銷固定 在該送料支撐座43上，使放置在該路徑驗證鈑44上的鈑料能夠不受限制，同時準確地定位及方便快速地插拔該路徑驗證鈑44。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

1. 一種柔性輥軋成形路徑驗證平台，包含：一底座；二成形單元，每一成形單元具有：一直線移動座，設置在該底座上；一水平旋轉座，設置在該直線移動座上；一輥輪轉動座，設置在該水平旋轉座上；及一輥輪，設置在該輥輪轉動座上；其中該直線移動座帶動該水平旋轉座相對該底座橫向移動，該水平旋轉座帶動該輥輪轉動座水平旋轉，該輥輪轉動座驅動該輥輪沿著該輥輪的一軸心轉動；及一送料單元，具有：一送料直線移動座，設置在該底座上；一送料基座，設置在該送料直線移動座上；一送料支撐座，設置在該送料基座上且平行該送料直線移動座；及一路徑驗證鈑，設置在該送料支撐座上，用以放置一鈑料；其中該送料直線移動座帶動該送料基座相對該底座縱向移動，該路徑驗證鈑的二側形成二不規則曲面，用以分別供該等成形單元的輥輪接觸；其中該兩成形單元分別位於該送料單元的二側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，其中該等成形單元的直線移動座帶動對應的水平旋轉座沿著同一直線橫向移動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，另包含一電源啟動器，設置在該底座上，用以啟動該成形單元及該送料單元的一電源。
4. 如申請專利範圍第1項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，另包含一監視與控制器，設置在該底座上，用以接收及輸出多個訊號至該成形單元及該送料單元。
5. 如申請專利範圍第1項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，其中該直線移動座具有：一滾珠底座；一滾珠螺桿，設置在該滾珠底座上；一聯軸器，連接該滾珠螺桿；一減速機，連接該聯軸器；一伺服馬達，連接該減速機；及一滑塊，設置在該滾珠底座上，用以被該滾珠螺桿推動；其中該水平旋轉座設置在該滑塊上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，其中該輥輪轉動座具有：一底鈑，設置在該水平旋轉座上；一支撐件，設置在該底鈑上；一減速機，設置在該支撐件上，用以驅動該輥輪轉動；及一伺服馬達，組合在該減速機上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，其中該送料基座具有：一水平滑塊，設置在該送料直線移動座上；一固定鈑，設置在該水平滑塊上；及一升降滑塊，設置在該固定鈑上，該送料支撐座設置在該升降滑塊上；其中該水平滑塊用以帶動該固定鈑水平移動，該升降滑塊用以帶動該送料支撐座上下移動。
8. 如申請專利範圍第7項所述之柔性輥軋成形路徑驗證平台，其中該送料直線移動座具有：一滾珠底座；一滾珠螺桿，設置在該滾珠底座上；一聯軸器，連接該滾珠螺桿；及一伺服馬達，連接該聯軸器；該水平滑塊設置在該滾珠底座上，用以被該滾珠螺桿推動。