TWI679073B - Cnc雙主軸傳動裝置 - Google Patents

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Abstract

一種CNC雙主軸傳動裝置，適用於應用在一CNC雙主軸加工機，包含一動力單元、一線軌單元，及一滑座單元。該線軌單元包括複數線軌。該滑座單元包括滑設於該等線軌的一第一滑座模組及一第二滑座模組，該第一滑座模組具有複數第一左滑塊及複數第一右滑塊，該第二滑座模組具有複數第二右滑塊及複數第二左滑塊，該等第一左滑塊、該等第二左滑塊之設置位置分別對稱於該等第一右滑塊、該等第二右滑塊之設置位置，該等第一左滑塊之間距、該等第二左滑塊之間距分別相同於該等第一右滑塊之間距、該等第二右滑塊之間距。藉此，可以使各應力傳遞點的位置對稱，故能加強整體剛性、降低受力時的變形扭曲程度，進而提升加工精度。

Description

CNC雙主軸傳動裝置
本發明是有關於一種傳動裝置，特別是指一種CNC雙主軸傳動裝置。
現有一種雙機頭工具機如台灣證書號數第M562176號專利所示，是藉由設置兩個分別供雙主軸設置的滑座，並使該等滑座可以各別帶動該等主軸對二個工件進行加工，以達到雙倍效率的加工動作，而為了縮減體積，是將二個滑座所具有之滑塊設計為相互交錯設置，以使該等滑座可以設置於三條線軌上。
再者，現有的一種應用於CNC雙主軸加工機的CNC雙主軸傳動裝置如台灣證書號數第I586463號專利所示，為了進一步縮減體積，是藉由將設置於二條線軌11上的二個滑座12所具有之滑塊121皆設計為彼此交錯設置且間距各異，使該等滑座12對應形成交叉穿設之形式，並配合其交叉穿設之需求而形成了不對稱的複雜幾何形狀。
然而，於上述兩現有技術中，由於該等滑塊之設置位置與該等滑座之形狀皆不對稱，導致該CNC雙主軸傳動裝置之整體剛性不佳，進而影響受力時的變形扭曲程度，造成加工精度下降，且在面對不同應用需求，而使該等滑塊的間距需要重新設計調整時，例如，當圖1中位於內側的該等滑塊121需要加大間距時，不僅需要考慮上方的滑塊是否會超出高度限制，導致體積過大，還需要考慮對應滑座的形狀需彼此配合，因此，造成機構設計上會遭遇較大的困難及複雜度。
因此，本發明的目的，即在提供一種具有高剛性高精度的CNC雙主軸傳動裝置。
於是，本發明CNC雙主軸傳動裝置，適用於應用在一具有一基座、一工作平台、一第一主軸及一第二主軸的CNC雙主軸加工機，包含一動力單元、一線軌單元，及一滑座單元。
該動力單元設置於該基座。
該線軌單元包括複數上下延伸地設置於該基座的線軌。
該滑座單元包括滑設於該等線軌且受該動力單元驅動而可相對於該工作平台上下滑動的一第一滑座模組及一第二滑座模組，該第一滑座模組適用於供該第一主軸設置，且具有複數設置於其中一線軌的第一左滑塊及複數設置於該其中一線軌右側之線軌的第一右滑塊，該第二滑座模組適用於供該第二主軸設置，且具有複數設置於其中另一線軌的第二右滑塊及複數設置於該其中另一線軌左側之線軌的第二左滑塊，該等第一左滑塊之設置位置實質上分別對稱於該等第一右滑塊之設置位置，該等第二左滑塊之設置位置實質上分別對稱於該等第二右滑塊之設置位置，該等第一左滑塊之間距實質上相同於對稱之該等第一右滑塊之間距，該等第二左滑塊之間距實質上相同於對稱之該等第二右滑塊之間距。
本發明的功效在於：藉由將該等第一左滑塊、該等第二左滑塊之設置位置分別對稱於該等第一右滑塊、該等第二右滑塊之設置位置，並將該等第一左滑塊之間距、該等第二左滑塊之間距相同於對稱之該等第一右滑塊、該等第二右滑塊之間距，可以使各應力傳遞點的位置對稱，故能加強整體剛性、降低受力時的變形扭曲程度，進而提升加工精度。
在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2與圖3，本發明CNC雙主軸傳動裝置之一第一實施例，適用於應用在一具有一基座91、一工作平台92、一第一主軸93及一第二主軸94的CNC雙主軸加工機9，包含一動力單元2、一線軌單元3，及一滑座單元4。
該動力單元2設置於該基座91，包括 二沿左右方向排列設置的馬達21、二分別受該等馬達21驅動而旋轉的螺桿22，及 二分別可上下移動地設置於該等螺桿22的螺帽座23。其中，本案中所使用之方向用語，皆是以圖2及圖6中之方向作為基準。
該線軌單元3包括二上下延伸且沿左右方向間隔設置於該基座91的線軌，以下為說明清楚起見，分別稱為第一線軌31與第二線軌32。
該滑座單元4包括滑設於該第一線軌31與該第二線軌32的一第一滑座模組41及一第二滑座模組42，該第一滑座模組41及該第二滑座模組42分別設置於該等螺帽座23且分別受該等馬達21驅動對應之螺桿22而可相對於該工作平台92沿該第一線軌31與該第二線軌32上下滑動。
參閱圖2、圖4及圖5，該第一滑座模組41適用於供該第一主軸93設置，且具有二實質上沿水平線延伸且沿上下方向間隔設置的第一橫架411、一連接該等第一橫架411左側的第一連接架412、一由該等第一橫架411與該第一連接架412相配合界定的第一跨槽413、二設置於左側之第一線軌31的第一左滑塊414，及二設置於該第一線軌31右側之第二線軌32的第一右滑塊415。該等第一橫架411之左側分別供該等第一左滑塊414設置，且其右側分別供該等第一右滑塊415設置。
該第二滑座模組42適用於供該第二主軸94設置，且具有二實質上沿水平線延伸且沿上下方向間隔設置的第二橫架421、一連接該等第二橫架421右側的第二連接架422、一由該等第二橫架421與該第二連接架422相配合界定且供其中一第一橫架411穿設的第二跨槽423、二設置於該第二線軌32的第二右滑塊424，及二設置於該第二線軌32左側之第一線軌31的第二左滑塊425。該等第二橫架421之左側分別供該等第二左滑塊425設置，且其右側分別供該等第二右滑塊424設置。其中一第二橫架421穿設於該第一跨槽413。
其中，該第一滑座模組41具有二第一左滑塊414及二第一右滑塊415，該第二滑座模組42具有二第二右滑塊424及二第二左滑塊425，但其數量可依實際需求而變化，不以此為限，僅須符合位置對稱之原則即可。
其中，該等第一橫架411與該等第二橫架421沿該第一線軌31與該第二線軌32之延伸方向交錯設置，該等第一橫架411及該第一連接架412與該等第二橫架421及該第二連接架422設置位置呈左右對稱，且其形狀也大致上呈左右對稱。
其中，該等第一左滑塊414之設置位置實質上分別對稱於該等第一右滑塊415之設置位置，該等第二左滑塊425之設置位置實質上分別對稱於該等第二右滑塊424之設置位置，該等第一左滑塊414之間距實質上相同於對稱之該等第一右滑塊415之間距，該等第二左滑塊425之間距實質上相同於對稱之該等第二右滑塊424之間距。該等第一左滑塊414之設置高度實質上分別相同於該等第一右滑塊415之設置高度，該等第二左滑塊425之設置高度實質上分別相同於該等第二右滑塊424之設置高度。於該線軌延伸方向上，該等第一左滑塊414與該等第二左滑塊425為交錯設置，該等第一右滑塊415與該等第二右滑塊424為交錯設置。
其中，每一第一左滑塊414與相鄰之第二左滑塊425間、每一第一右滑塊415與相鄰之第二右滑塊424間皆具有一補正間隙43。
於實際應用時，該第一主軸93與該第二主軸94可以分別受該等馬達21驅動而同時上升及下降，以同時對放置於該工作平台92上的二工件(圖未示)進行加工，如此，可以達到雙倍加工效率的功效。
而當要對單一個大型工件加工時，也可以藉由控制該第一主軸93與該第二主軸94其中一個上升該補正間隙43之距離，而僅以其中另一對該大型工件進行加工處理，如此，可以避免該第一主軸93與該第二主軸94間產生干涉。
經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下：
一、藉由將該等第一左滑塊414、該等第二左滑塊425之設置位置分別對稱於該等第一右滑塊415、該等第二右滑塊424之設置位置，並將該等第一左滑塊414之間距、該等第二左滑塊425之間距相同於對稱之該等第一右滑塊415、該等第二右滑塊424之間距，可以使該第一滑座模組41與該線軌單元3間、該第二滑座模組42與該線軌單元3間的接觸架構皆為左右對稱，如此，可以藉由提高各應力傳遞點的位置對稱度，而加強整體剛性、降低受力時的變形扭曲程度，進而提升加工精度。
再者，在面對不同應用需求，例如，需要依輕、重切削強度(切削剛性)而重新設計調整該等滑塊414、415、424、425的間距時，相較於現有技術，本案由於是對稱設計，因此，僅需直接調整對應的該等滑塊414、415、424、425位置，不需額外考慮幾何形狀的對應問題，即可完成設計變更改變，可大幅降變更設計時的困難及複雜度。
二、藉由設計該等第一橫架411及該第一連接架412與該等第二橫架421及該第二連接架422的設置位置呈左右對稱，可以更加提升整體架構之應力傳遞路徑的對稱度，故能再加強整體剛性、提升加工精度。且由於本案之該第一滑座模組41、該第二滑座模組42基本上呈雙U型的設計，因此，當需要調整該等滑塊的間距時，僅需將其中一個U型的間距加寬即可，並不會受到另一個U型的間距或形狀所限制，也不會影響對稱性而導致左右側力矩不一致的問題產生，因此，在變更設計上十分直覺而可大幅降變更設計時的困難及複雜度。
三、藉由設計每一第一左滑塊414與相鄰之第二左滑塊425間、每一第一右滑塊415與相鄰之第二右滑塊424間皆具有該補正間隙43，可使該第一主軸93與該第二主軸94不僅可以同時上升或下降而對該工作平台92上的二工件進行加工，亦可使其中一個單獨上升而使另一個對單一個大型工件進行加工，而避免該第一主軸93與該第二主軸94間產生干涉。
參閱圖6及圖7，為本發明CNC雙主軸傳動裝置的一第二實施例，該第二實施例是類似於該第一實施例，該第二實施例與該第一實施例的差異在於：
該線軌單元3包括三上下延伸且沿左右方向間隔設置於該基座91的線軌，以下為說明清楚起見，分別稱為第一線軌31、第二線軌32與第三線軌33。
參閱圖6、圖8及圖9，該等第一左滑塊414設置於左側之該第一線軌31，該等第一右滑塊415與該等第二左滑塊425設置於中間之該第三線軌33，該等第二右滑塊424設置於右側之該第二線軌32。
其中，每一第一右滑塊415與相鄰之第二左滑塊425間具有該補正間隙43。
如此，該第二實施例亦可達到與上述第一實施例相同的目的與功效。且藉由增設位於中間之該第三線軌33，可以提高該線軌單元3的負重能力，以提高整體運作的穩定性。
綜上所述，本發明CNC雙主軸傳動裝置，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
2‧‧‧動力單元
21‧‧‧馬達
22‧‧‧螺桿
23‧‧‧螺帽座
3‧‧‧線軌單元
31‧‧‧第一線軌
32‧‧‧第二線軌
33‧‧‧第三線軌
4‧‧‧滑座單元
41‧‧‧第一滑座模組
411‧‧‧第一橫架
412‧‧‧第一連接架
413‧‧‧第一跨槽
414‧‧‧第一左滑塊
415‧‧‧第一右滑塊
42‧‧‧第二滑座模組
421‧‧‧第二橫架
422‧‧‧第二連接架
423‧‧‧第二跨槽
424‧‧‧第二右滑塊
425‧‧‧第二左滑塊
43‧‧‧補正間隙
9‧‧‧CNC雙主軸加工機
91‧‧‧基座
92‧‧‧工作平台
93‧‧‧第一主軸
94‧‧‧第二主軸
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是現有一種CNC雙主軸傳動裝置的一不完整的後視圖； 圖2是本發明CNC雙主軸傳動裝置的一第一實施例的一立體圖； 圖3是該第一實施例的一不完整的立體圖； 圖4是該第一實施例的一滑座單元及一線軌單元的一不完整的分解圖； 圖5是該第一實施例的該滑座單元及該線軌單元的一不完整的組合圖； 圖6是本發明CNC雙主軸傳動裝置的一第二實施例的一立體圖； 圖7是該第二實施例的一不完整的立體圖； 圖8是該第二實施例的一滑座單元及一線軌單元的一不完整的分解圖；及 圖9是該第二實施例的該滑座單元及該線軌單元的一不完整的組合圖。

Claims (10)

  1. 一種CNC雙主軸傳動裝置，適用於應用在一具有一基座、一工作平台、一第一主軸及一第二主軸的CNC雙主軸加工機，包含： 一動力單元，設置於該基座； 一線軌單元，包括複數上下延伸地設置於該基座的線軌；及 一滑座單元，包括滑設於該等線軌且受該動力單元驅動而可相對於該工作平台上下滑動的一第一滑座模組及一第二滑座模組，該第一滑座模組適用於供該第一主軸設置，且具有複數設置於其中一線軌的第一左滑塊及複數設置於該其中一線軌右側之線軌的第一右滑塊，該第二滑座模組適用於供該第二主軸設置，且具有複數設置於其中另一線軌的第二右滑塊及複數設置於該其中另一線軌左側之線軌的第二左滑塊，該等第一左滑塊之設置位置實質上分別對稱於該等第一右滑塊之設置位置，該等第二左滑塊之設置位置實質上分別對稱於該等第二右滑塊之設置位置，該等第一左滑塊之間距實質上相同於對稱之該等第一右滑塊之間距，該等第二左滑塊之間距實質上相同於對稱之該等第二右滑塊之間距。
  2. 如請求項1所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，於該線軌延伸方向上，該等第一左滑塊與該等第二左滑塊為交錯設置，該等第一右滑塊與該等第二右滑塊為交錯設置。
  3. 如請求項1所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，該等第一左滑塊之設置高度實質上分別相同於該等第一右滑塊之設置高度，該等第二左滑塊之設置高度實質上分別相同於該等第二右滑塊之設置高度。
  4. 如請求項1所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，該第一滑座模組具有二實質上沿水平線延伸且沿上下方向間隔設置的第一橫架，及一連接該等第一橫架的第一連接架，該第二滑座模組具有二實質上沿水平線延伸且沿上下方向間隔設置的第二橫架，及一連接該等第二橫架的第二連接架，該等第一橫架與該等第二橫架沿該線軌延伸方向交錯設置，該等第一橫架之左側供該等第一左滑塊設置，且其右側供該等第一右滑塊設置，該等第二橫架之左側供該等第二左滑塊設置，且其右側供該等第二右滑塊設置。
  5. 如請求項4所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，該等第一橫架及該第一連接架與該等第二橫架及該第二連接架設置位置呈左右對稱。
  6. 如請求項4所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，該等第一橫架與該 第一連接架相配合界定一供其中一第二橫架穿設的第一跨槽，該等第二橫架與該 第二連接架相配合界定一供其中一第一橫架穿設的第二跨槽。
  7. 如請求項1所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，該線軌單元包括二沿左右方向間隔設置的線軌，該等第一左滑塊與該等第二左滑塊設置於左側之線軌，該等第一右滑塊與該等第二右滑塊設置於右側之線軌。
  8. 如請求項7所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，每一第一左滑塊與相鄰之第二左滑塊間、每一第一右滑塊與相鄰之第二右滑塊間皆具有一補正間隙。
  9. 如請求項1所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，該線軌單元包括三沿左右方向間隔設置的線軌，該等第一左滑塊設置於左側之線軌，該等第一右滑塊與該等第二左滑塊設置於中間之線軌，該等第二右滑塊設置於右側之線軌。
  10. 如請求項9所述的CNC雙主軸傳動裝置，其中，每一第一右滑塊與相鄰之第二左滑塊間具有一補正間隙。
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