TWI686267B - 多軸研磨機 - Google Patents
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Abstract
一種多軸研磨機，包含有：一基座；一工作台設於基座上；一立柱設於工作台一側且沿一Ｚ軸方向延伸；一軸座與立柱滑接而可沿Ｚ軸方向上下位移；一旋轉件沿一Ｙ軸方向穿設於軸座上，且旋轉件具有一傳動盤，並以一傳動機構與傳動盤相接，而可帶動旋轉件相對軸座旋轉；至少二主軸分別沿Ｙ軸方向穿設裝載於旋轉件中，並可隨旋轉件而相對軸座旋轉，且該各主軸之一端朝軸座前側延伸並分別組設有一研磨輪，而該各主軸之另一端則朝軸座後側延伸並分別連接有一組設於傳動盤上之驅動馬達，而可分別帶動該各主軸及其研磨輪運轉。
Description
本發明係與研磨機有關，特別是指一種可快速切換主軸之多軸研磨機。
按，習知研磨機一次只能裝設一個砂輪，因此當要同一研磨機要進行不同的表面粗度研磨時，即必須先反覆修整砂輪（俗稱之洗砂輪），使砂輪可符合實際之研磨需求，然而如此一來，不但會大幅縮減砂輪之使用壽命，且亦相當浪費時間，而使其加工效率無法有效提升。另一種做法則是先將同一批工件由一粒度較低的砂輪研磨機進行粗磨加工後，再整批移至另一台粒度較高的砂輪研磨機進行精磨加工，惟此一做法必須移動工件，而同樣相當耗費時間，且移動工件之動作亦會使工件之精度下降。
而我國第Ｍ３８３４６６號「ＣＮＣ雙主軸粗細磨高效率平面磨床」發明專利案揭露一種雙主軸式之研磨機，其係於研磨機之立柱上設有二呈上下併鄰設置之研磨主軸，並於該二研磨主軸上分別接設有粒度大小不同之砂輪，且該二研磨主軸可以前後伸縮之方式進行切換，藉此即可針對不同之研磨條件切換選用不同研磨主軸上之砂輪，以達到增加工作效率之目的。
惟，此種雙主軸式之研磨機在實際使用上，在該二研磨主軸進行伸縮切換之動作時，必須先將使用中之研磨主軸縮回，再將另一研磨主軸伸出，因此其切換動作也相當耗時；再者，由於該二研磨主軸係呈上下併鄰設置，而當要使用位於上方之研磨主軸進行研磨加工時，位於下方之研磨主軸因會佔用其向下移動之行程，因此在立柱之製造上即必須預留有可供下方研磨主軸於不使用時容納之容置空間，以避免影響位於上方研磨主軸之加工動作，然而如此一來，勢必要加長立柱之尺寸以增加其行程距離，進而使其製造成本增加。
有鑑於此，故如何改進上述問題，即為本發明所欲解決之首要課題。
本發明目的之一，在於提供一種多軸研磨機，具有可快速切換主軸砂輪並進而有效提升加工效率之功效，以及不須加長立柱之尺寸而可降低其製造成本之功效。
本發明目的之二，在於提供一種多軸研磨機，具有可確保其加工效率、尺寸精密度及表面粗度之功效。
為達前述之目的，本發明提供一種多軸研磨機，包含有： 一基座； 一工作台，設於該基座上，而可用以承載工件； 一立柱，設於該工作台之一側，且該立柱並沿一Ｚ軸方向延伸； 一軸座，與該立柱滑接而可沿該Ｚ軸方向上下位移，且該軸座具有沿一Ｙ軸方向開設之軸孔； 一旋轉件，沿該Ｙ軸方向穿設於該軸孔中，且該旋轉件具有一位於該軸座後側之傳動盤，並以一傳動機構與該傳動盤相接，而可帶動該旋轉件相對該軸座旋轉； 至少二主軸，分別沿該Ｙ軸方向穿設於該旋轉件中，並可隨該旋轉件而相對該軸座旋轉，且該各主軸之一端朝該軸座前側延伸並分別組設有一研磨輪，而該各主軸之另一端則朝該軸座後側延伸並分別連接有一組設於該傳動盤上之驅動馬達，而可分別帶動該各主軸及其研磨輪運轉。
較佳地，該各主軸分別以該旋轉件的旋轉中心為軸心而具有相同之旋轉半徑。
較佳地，該傳動盤之外緣形成有一環齒部，而該傳動機構由一傳動齒輪與一可帶動該傳動齒輪運轉之傳動馬達所構成，且該傳動機構係以其傳動齒輪與該傳動盤之環齒部相互嚙合，並藉由驅動該傳動馬達帶動該傳動齒輪運轉，即可同步驅動該環齒部而使該旋轉件可相對該軸座旋轉。
較佳地，該軸座於朝向該立柱之一側形成有一滑接部，且該軸座以其滑接部與該立柱滑接，並於該滑接部上設有至少一夾座，該夾座呈倒Ｌ形而具有一可供該旋轉件之傳動盤通過之開口，並於該夾座中設有若干可受油壓驅動頂出之活塞件，該等活塞件可相對抵頂位於該開口中之傳動盤，而可用以夾掣固定該旋轉件旋轉後之位置。且更進一步地，該軸座於其滑接部上更設有二呈相對設置之限位座，並於該二限位座上分別螺接有一限位件，而於該旋轉件之傳動盤上固設有一擋塊，該擋塊具有二呈反向設置之擋止面，並於該傳動機構驅動該旋轉件旋轉時，該擋塊可以其中一擋止面相對抵接於其中一限位座之限位件上。
較佳地，該各主軸上所組設之研磨輪係分別具有大小不同之砂輪粒度。
而本發明之上述目的與優點，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。
如第１～４圖所示，為本發明所提供之一種多軸研磨機的第一實施例，其主要係由一基座１１、一工作台２１、一立柱３１、一軸座４１、一旋轉件５１以及二主軸７１、７２所構成，其中：
該工作台２１，沿一Ｘ軸方向滑設於該基座１１上，而可用以承載一欲加工之工件（圖中未示）。
該立柱３１，立設於該工作台２１之一側，且該立柱３１並沿一Ｚ軸方向延伸，並於該立柱３１上設有沿該Ｚ軸方向延伸之滑軌３２。
該軸座４１，於朝向該立柱３１之一側外擴形成有一呈外擴狀之滑接部４２，並於該滑接部４２上設有可與該滑軌３２相互對應滑接之滑塊４２１，且該軸座４１係以其滑接部４２之滑塊４２１與該滑軌３２滑接，使該軸座４１可沿該Ｚ軸方向進行上下位移，並於該軸座４１上開設有沿一Ｙ軸方向開設之軸孔４３。而在實際應用上，該軸座４１可藉由與一升降螺桿（圖中未示）連結而可帶動該軸座４１沿該滑軌３２進行上下位移，然由於其係屬先前技術且非本案重點所在，故於此容不再詳述其細部結構。
該旋轉件５１，呈圓筒狀並沿該Ｙ軸方向穿設於該軸孔４３中，且該旋轉件５１具有一位於該軸座４１滑接部４２後側之傳動盤５２，並以一傳動機構６１與該傳動盤５２相接，而可帶動該旋轉件５１相對該軸座４１旋轉。於本實施例中，該傳動盤５２之外緣形成有一環齒部５２１，而該傳動機構６１由一傳動齒輪６２與一可帶動該傳動齒輪６２運轉之傳動馬達６３所構成，且該傳動機構６１係以其傳動齒輪６２與該傳動盤５２之環齒部５２１相互嚙合，並藉由驅動該傳動馬達６３帶動該傳動齒輪６２運轉，即可同步驅動該環齒部５２１而使該旋轉件５１可相對該軸座４１旋轉。另於該軸座４１之滑接部４２上設有至少一夾座４４，該夾座４４呈倒Ｌ形而具有一可供該旋轉件５１之傳動盤５２通過之開口４４１，並於該夾座４４中設有若干可受油壓驅動頂出之活塞件４４２，使該等活塞件４４２可相對抵頂位於該開口４４１中之傳動盤５２，並藉此即可用以夾掣固定該旋轉件５１旋轉後之位置。
更進一步地，該軸座４１於其滑接部４２上更設有二呈相對設置之限位座４５，並於該二限位座４５上分別螺接有一限位件４５１，而於該旋轉件５１之傳動盤５２上則固設有一擋塊５３，該擋塊５３具有二呈反向設置之擋止面５３１，並於該傳動機構６１驅動該旋轉件５１旋轉時，該擋塊５３即可以其中一擋止面５３１相對抵接於其中一限位座４５之限位件４５１上，以達到限制該旋轉件５１旋轉行程之功效，且該二限位座４５上之限位件４５１更可藉由調整其螺接於限位座４５上之位置，以達到調整該旋轉件３１旋轉行程之功效。
而該二主軸７１、７２，分別沿該Ｙ軸方向穿設於該旋轉件５１中，並可隨該旋轉件５１而相對該軸座４１旋轉，且該二主軸７１、７２分別以該旋轉件５１的旋轉中心Ｏ為軸心而具有相同之旋轉半徑ｒ，而該二主軸７１、７２之一端朝該軸座４１前側延伸並分別組設有一研磨輪７１１、７２１，而該二主軸７１、７２之另一端則朝該軸座４１滑接部４２後側延伸並分別連接有一組設於該傳動盤５２上之驅動馬達７１２、７２２，而可分別帶動該二主軸７１、７２及其研磨輪７１１、７２１運轉，較佳地，該二主軸７１、７２上所組設之研磨輪７１１、７２１係分別具有大小不同之砂輪粒度。
而藉由上述結構所組成之本發明於實際使用時，如第５、６圖所示，當欲進行粗磨／精磨加工時，僅須透過該傳動機構６１之傳動齒輪６２驅動該傳動盤５２即可同步帶動該旋轉件５１旋轉，進而使穿設裝載於該旋轉件５１上之該二主軸７１、７２可隨著該旋轉件５１一起旋轉，使所欲使用之主軸７１可藉由旋轉而快速切換至朝向工作台２１之位置，並藉此即可因應不同加工需求，而達成快速切換主軸之目的，且由於本發明係透過旋轉方式來達成切換主軸位置之目的，因此亦不須於立柱３１下方預留可供下方主軸容納之容置空間，使本發明所提供之多軸研磨機並不須額外加長其立柱３１之尺寸，因而更可降低其製造成本。
再者，本發明之軸座４１係用以裝設有該旋轉件５１，並將該二主軸７１、７２及其驅動馬達７１２、７２２同時架設裝載於該旋轉件５１上，因此更可有效增加該軸座４１之總重量，使其在進行研磨加工時，具有不易晃動之特點，並藉由其夾座４４及其限位座４２與擋塊５３之搭配，而可確保該旋轉件５１於旋轉後之位置不易偏移，更可確保其加工之精密度。
而於此必須特別說明的是，本發明所提供之多軸研磨機並不僅以上述第一實施例所揭示之雙主軸實施態樣為限，如第７、８圖所示，為本發明所提供之多軸研磨機的第二實施例，而其與上述第一實施例之差異即在於，在此第二實施例中係以四個主軸７１、７２、７３、７４同時穿設裝載於該旋轉件５１上，藉由縮減該各主軸７１、７２、７３、７４及其研磨輪７１１、７２１、７３１、７４１與驅動馬達７１２、７２２、７３２、７４２與之尺寸，使其可同時裝載於該旋轉件５１上，即可構成一四主軸研磨機之實施態樣，而同樣可在具有快速切換主軸之前提下，因應更多種之加工需求，並由上述說明可知，凡是透過本發明所提供旋轉件５１來裝載主軸，並藉由旋轉方式以達成切換主軸之目的，不論該主軸之數量為何，應皆為本發明之等效實施例之應用。
而以上各實施例之揭示僅用以說明本發明，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。
綜上所述，當可使熟知本項技藝者明瞭本發明確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，故依法提出申請。
１１‧‧‧基座
２１‧‧‧工作台
３１‧‧‧立柱
３２‧‧‧滑軌
４１‧‧‧軸座
４２‧‧‧滑接部
４２１‧‧‧滑塊
４３‧‧‧軸孔
４４‧‧‧夾座
４４１‧‧‧開口
４４２‧‧‧活塞件
４５‧‧‧限位座
４５１‧‧‧限位件
５１‧‧‧旋轉件
５２‧‧‧傳動盤
５２１‧‧‧環齒部
５３‧‧‧擋塊
５３１‧‧‧擋止面
６１‧‧‧傳動機構
６２‧‧‧傳動齒輪
６３‧‧‧傳動馬達
７１、７２、７３、７４‧‧‧主軸
７１１、７２１、７３１、７４１‧‧‧研磨輪
７１２、７２２、７３２、７４２‧‧‧驅動馬達
Ｏ‧‧‧旋轉中心
ｒ‧‧‧旋轉半徑
第１圖為本發明第一實施例之結構示意圖。 第２圖為本發明第一實施例之局部前視圖。 第３圖為本發明第一實施例軸座之分解示意圖。 第４圖為本發明第一實施例軸座組裝後之結構示意圖。 第５、６圖為本發明第一實施例旋轉件於旋轉時之動作示意圖。 第７圖為本發明第二實施例之結構示意圖。 第８圖為本發明第二實施例軸座之組裝示意圖。
41‧‧‧軸座
42‧‧‧滑接部
421‧‧‧滑塊
43‧‧‧軸孔
44‧‧‧夾座
441‧‧‧開口
442‧‧‧活塞件
45‧‧‧限位座
451‧‧‧限位件
51‧‧‧旋轉件
52‧‧‧傳動盤
521‧‧‧環齒部
53‧‧‧擋塊
531‧‧‧擋止面
61‧‧‧傳動機構
62‧‧‧傳動齒輪
63‧‧‧傳動馬達
71、72‧‧‧主軸
711、721‧‧‧研磨輪
712、722‧‧‧驅動馬達
Claims (5)
- 一種多軸研磨機，包含有：一基座；一工作台，設於該基座上，而可用以承載工件；一立柱，設於該工作台之一側，且該立柱並沿一Z軸方向延伸；一軸座，與該立柱滑接而可沿該Z軸方向上下位移，且該軸座具有沿一Y軸方向開設之軸孔；一旋轉件，沿該Y軸方向穿設於該軸孔中，且該旋轉件具有一位於該軸座後側之傳動盤，並以一傳動機構與該傳動盤相接，而可帶動該旋轉件相對該軸座旋轉；至少二主軸，分別沿該Y軸方向穿設於該旋轉件中，並可隨該旋轉件而相對該軸座旋轉，且該各主軸之一端朝該軸座前側延伸並分別組設有一研磨輪，而該各主軸之另一端則朝該軸座後側延伸並分別連接有一組設於該傳動盤上之驅動馬達，而可分別帶動該各主軸及其研磨輪運轉；其中，該軸座於朝向該立柱之一側形成有一滑接部，且該軸座以其滑接部與該立柱滑接，並於該滑接部上設有至少一夾座，該夾座呈倒L形而具有一可供該旋轉件之傳動盤通過之開口，並於該夾座中設有若干可受油壓驅動頂出之活塞件，該等活塞件可相對抵頂位於該開口中之傳動盤，而可用以夾掣固定該旋轉件旋轉後之位置。
- 如請求項1所述之多軸研磨機，其中，該各主軸分別以該旋轉件的旋轉中心為軸心而具有相同之旋轉半徑。
- 如請求項1所述之多軸研磨機，其中，該傳動盤之外緣形成有一環齒部，而該傳動機構由一傳動齒輪與一可帶動該傳動齒輪運轉之傳動馬達所構成，且該傳動機構係以其傳動齒輪與該傳動盤之環齒部相互嚙合，並藉由驅動該傳動馬達帶動該傳動齒輪運轉，即可同步驅動該環齒部而使該旋轉件可相對該軸座旋轉。
- 如請求項1所述之多軸研磨機，其中，該軸座於其滑接部上更設有二呈相對設置之限位座，並於該二限位座上分別螺接有一限位件，而於該旋轉件之傳動盤上固設有一擋塊，該擋塊具有二呈反向設置之擋止面，並於該傳動機構驅動該旋轉件旋轉時，該擋塊可以其中一擋止面相對抵接於其中一限位座之限位件上。
- 如請求項1所述之多軸研磨機，其中，該各主軸上所組設之研磨輪係分別具有大小不同之砂輪粒度。
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