TWI729934B - 壓電振動旋轉平台 - Google Patents

Abstract

本發明是提供一種壓電振動旋轉平台，此平台主要由軸轉單元及振動單元組成，其中該軸轉單元包含有一馬達及複數連結的皮帶輪，該振動單元設有壓電制動器，壓電制動器可產生一頻率振動透過振動承架相對刀具進行振動，該振動承架鎖固於固定基座上，兩者之間透過導軌及滑塊可使振動方向與加工軸向平行，進行線性移動避免其他方向作用力造成壓電制動器損壞，振動承架的刀具亦透過由馬達帶動皮帶輪使刀具進行旋轉，振動承架與壓電制動器之間使用壓克力材料製成的絶緣塊鎖固以達到彼此絶緣作用，所以本平台可應用於放電加工，有效擴大使用範圍者。

Description

壓電振動旋轉平台

本發明是有關一種壓電振動旋轉平台，尤其是一種藉由壓電制動器可令刀具同時具備旋轉軸功能及振動輔助加工功能，藉由壓電制動器產生固定頻率與微小振幅的振動，促使刀具加工時與工件間可產生快速位移運動，藉此位移運動迅速吸入乾淨的介電液至放電間隙並且快速將加工殘渣排除，避免產生放電集中，引起電弧放電或短路，進而提高加工穩定性與提升加工效率之發明者。

現今加工方法隨者時代的進步逐漸趨向高精密及微小化，多數放電加工製程設備無法有效的將振動輔助加工功能實現於加工製程以促進快速排除加工殘渣，提高加工穩定性與製程效率，主要是已知之旋轉平台無法提供旋轉加工並同時輔以振動的功能。

鑑於以上之現象，本案發明人乃基於多年製作之經驗，進而創作出最佳之實用發明者。

即，本發明之主要目的，是在提供一種壓電振動旋轉平台；其所欲解決之問題點，是針對習知放電加工製程設備無法有效的將振動輔助加工功能實現於加工製程以促進快速排除加工殘渣問題點加以改良突破；

而其解決問題之技術特點，主要是包含一軸轉單元設於底座預定位置，該軸轉單元包含有一馬達承架，該馬達承架立向位置設有一立架部，該立架部置中處設有一軸孔，該立架部後側端設有一馬達，該馬達前端設有一驅轉軸，該驅轉軸係軸組於該立架部之軸孔並伸出於外，該驅轉軸所伸出之區段係軸組於一聯軸器，該聯軸器軸向設有一呈軸孔形態之聯軸部，係驅轉軸係導組於該聯軸部中，又該聯軸器另端之聯軸部相對位置設有一第一皮帶輪，該第一皮帶輪對應該聯軸器之該聯軸部凸設有一聯軸端，令該聯軸端軸組於該聯軸部中固定，該第一皮帶輪之外緣環設有一驅轉輪緣；一振動單元，設於該底座並與該軸轉單元互呈相對位置，該振動單元包含有一壓電制動器，該壓電制動器前端設有一制動端，該制動端藉由該壓電制動器以產生前後連續微幅的位移振動，該壓電制動器之後端設有一鎖固端，該鎖固端預定位置設有一鎖固孔，該鎖固孔係鎖固於一後承座，該後承座對應該鎖固孔設有一連樞孔，該連樞孔係該鎖固孔係藉由一螺栓相對穿螺鎖固結合，又該後承座係對應鎖固於該底座之預定位置，該壓電制動器係藉由複數承架固定於該底座之預定位置，該壓電制動器之前端位置設有一固定基座，該固定基座係固定於該底座之預定位置，該固定基座頂部係固設結合有一導軌，該導軌係導滑設置有一滑塊，該滑塊頂端係固設一振動承架之一底座板，該底座板置中處設有一固定中孔，該固定中孔係藉由一定位件相對穿螺鎖固於該滑塊預定位置，又該振動承架之前端設有一前置槽，後端設有一後置孔，該前置槽及該後置孔分別緊配合軸組有一第一軸承及一第二軸承，且該第一軸承及該第二軸承之間係軸向配置有一第二皮帶輪，該第二皮帶輪內部軸向設有一軸貫孔，該軸貫孔係 供一刀具軸置其中，其中該刀具之前後依序設有一加工端、一前端部、一固定區段及一後端部，其中該固定區段係固定軸組於該第二皮帶輪之該軸貫孔內，且該前端部及該後端部係分別軸設於該第一軸承及該第二軸承內部，該第二皮帶輪前端預定位置徑向設有一徑向孔，該刀具對應該徑向孔設一銷組孔，該銷組孔及該徑向孔係藉由一固定銷相對固定結合，並令該加工端外露於前端，該第二皮帶輪係藉由一皮帶相對套覆連動於該第一皮帶輪之該驅轉輪緣，而使該刀具可透過該第二皮帶輪及該第一皮帶輪作軸轉運動；一絶緣塊，固設於該振動承架後側端面並與該壓電制動器之該制動端互呈相對位置，該絶緣塊對應該制動端設有一制動孔，令該制動孔緊配合嵌入該壓電制動器之該制動端，而使該壓電制動器之該制動端連動該絶緣塊帶動該振動承架及該刀具作前後連續微幅的位移振；

藉此，令本發明壓電振動旋轉平台所設刀具可透過馬達、第一皮帶輪及第二皮帶輪帶動該刀具轉動，再藉由壓電制動器可同時具備旋轉軸功能及振動輔助加工功能，藉由壓電制動器產生固定頻率與微小振幅的振動，促使刀具加工時與工件間可產生快速位移運動，藉此位移運動迅速吸入乾淨的介電液至放電間隙並且快速將加工殘渣排除，避免產生放電集中，引起電弧放電或短路，進而提高加工穩定性與提升加工效率；本發明之軸轉單元由馬達帶動第一皮帶輪及第二皮帶輪進行旋轉，振動承架與壓電制動器之間使用壓克力材質的絕緣塊鎖固，所以本平台可進行放電加工，有效擴大使用範圍。

A:軸轉單元

B:振動單元

10:底座

11:第一組孔

12:第二組孔

13:第三組孔

14:第四組孔

15:第五組孔

20:固定基座

21:第二組部

22:導軌

23:滑塊

24:振動承架

25:固定中孔

251:定位件

26:底座板

27:前置槽

28:後置孔

29:側固定孔

30:壓電制動器

301:鎖固端

302:鎖固孔

31:制動端

32:第一承架

33:第一承部

34:第三組部

35:第二承架

36:第二承部

37:第四組部

38:後承座

381:第五組部

39:連樞孔

40:馬達

41:驅轉軸

50:馬達承架

51:軸孔

52:立架部

53:第一組部

54:聯軸器

55:聯軸部

60:第一皮帶輪

61:驅轉輪緣

62:聯軸端

70:皮帶

80:第二皮帶輪

81:軸貫孔

82:第一軸承

83:徑向孔

84:固定銷

85:第二軸承

90:刀具

91:固定區段

92:後端部

93:前端部

931:銷組孔

94:加工端

C:絶緣塊

C1:連結孔

C2:制動孔

C3:限位槽

S:螺栓

第1圖：是本發明壓電振動旋轉平台之組合立體圖。

第2圖：是本發明壓電振動旋轉平台之另一角度組合立體圖。

第3圖：是本發明壓電振動旋轉平台之分解立體圖。

第4圖：是本發明壓電振動旋轉平台之絶緣塊立體圖。

第5圖：是本發明壓電振動旋轉平台之前視圖。

第6圖：是本發明壓電振動旋轉平台之剖面動作圖。

為使 貴審查委員對本發明有進一步之深入了解，茲列舉一較佳實施例，請參閱第1~6圖所示，本發明之壓電振動旋轉平台，主要係應用於放電加工機，其係包含：

一底座10；

一軸轉單元A，設於該底座10預定位置，該軸轉單元A包含有一馬達承架50，該馬達承架50立向位置設有一立架部52，該立架部52置中處設有一軸孔51，該立架部52後側端設有一馬達40，該馬達40前端設有一驅轉軸41，該驅轉軸41係軸組於該立架部52之軸孔51並伸出於外，該驅轉軸41所伸出之區段係軸組於一聯軸器54，該聯軸器54軸向設有一呈軸孔51形態之聯軸部55，係驅轉軸41係導組於該聯軸部55中，又該聯軸器54另端之聯軸部55相對位置設有一第一皮帶輪60，該第一皮帶輪60對應該聯軸器54之該聯軸部55凸設有一聯軸端62，令該聯軸端62軸組於該聯軸部55中固定，該第一皮帶輪60之外緣環設有一驅轉輪緣61；

一振動單元B，設於該底座10並與該軸轉單元A互呈相對位置，該振動單元B包含有一壓電制動器30，該壓電制動器30係藉由一固定頻 率之電壓而產生週期性之推力，該壓電制動器30前端設有一制動端31，該制動端31藉由該壓電制動器30的推力以產生前後連續微幅的位移振動，該壓電制動器30之後端設有一鎖固端301，該鎖固端301預定位置設有一鎖固孔302，該鎖固孔302係鎖固於一後承座38，該後承座38對應該鎖固孔302設有一連樞孔39，該連樞孔39係該鎖固孔302係藉由一螺栓S相對穿螺鎖固結合，又該後承座38係對應鎖固於該底座10之預定位置，該壓電制動器30係藉由複數承架固定於該底座10之預定位置，該壓電制動器30之前端位置設有一固定基座20，該固定基座20係固定於該底座10之預定位置，該固定基座20頂部係固設結合有一導軌22，該導軌22係導滑設置有一滑塊23，該滑塊23頂端係固設一振動承架24之一底座板26，該底座板26置中處設有一固定中孔25，該固定中孔25係藉由一定位件251相對穿螺鎖固於該滑塊23預定位置，又該振動承架24之前端設有一前置槽27，後端設有一後置孔28，該前置槽27及該後置孔28分別緊配合軸組有一第一軸承82及一第二軸承85，且該第一軸承82及該第二軸承85之間係軸向配置有一第二皮帶輪80，該第二皮帶輪80內部軸向設有一軸貫孔81，該軸貫孔81係供一刀具90軸置其中，其中該刀具90之前後依序設有一加工端94、一前端部93、一固定區段91及一後端部92，其中該固定區段91係固定軸組於該第二皮帶輪80之該軸貫孔81內，且該前端部93及該後端部92係分別軸設於該第一軸承82及該第二軸承85內，該第二皮帶輪80前端預定位置徑向設有一徑向孔83，該刀具90對應該徑向孔83設一銷組孔931，該銷組孔931及該徑向孔83係藉由一固定銷84相對固定結合，並令該加工端94外露於前端，該第二皮帶輪80係藉由一皮帶70相對套覆連動於該第一皮帶輪60之該驅轉輪緣61，而使該刀具 90可透過該第二皮帶輪80及該第一皮帶輪60作同步軸轉連動；

一絶緣塊C，固設於該振動承架24後側端面並與該壓電制動器30之該制動端31互呈相對位置，該絶緣塊C對應該制動端31設有一制動孔C2，令該制動孔C2緊配合嵌入該壓電制動器30之該制動端31，而使該壓電制動器30之該制動端31連動該絶緣塊C帶動該振動承架24及該刀具90作前後連續微幅的位移振動，且藉由絶緣塊C以避免壓電制動器30的電壓傳導至軸轉單元A之內部元件造成損壞，又該絶緣塊C另端設有一限位槽C3；

較佳地，其中該馬達承架50對應該底座10設有複數第一組部53，該底座10對應該第一組部53設有複數第一組孔11，令該第一組部53及該第一組孔11藉由複數螺栓S相對穿螺鎖固結合；且該固定基座20相對該底座10設有複數第二組部21，該底座10對應該第二組部21設有複數第二組孔12，令該第二組部21及該第二組孔12藉由複數螺栓S相對穿螺鎖固結合

較佳地，其中該壓電制動器30底部分別設有一第一承架32及一第二承架35，該第一承架32及該第二承架35對應該壓電制動器30分別設有一第一承部33及一第二承部36，該壓電制動器30係承置定位於該第一承部33及該第二承部36，該第一承架32及該第二承架35對應該底座10分別設有複數第三組部34及複數第四組部37，該底座10對應該第三組部34及該第四組部37分別設有複數第三組孔13及複數第四組孔14，令該第三組部34、該第四組部37及該第三組孔13、該第四組孔14藉由複數螺栓S相對穿螺鎖固結合；

較佳地，其中該後承座38對應該底座10設有複數第五組部381，該底座10對應該第五組部381設有複數第五組孔15，令該第五組部381 及該第五組孔15藉由複數螺栓S相對穿螺鎖固結合；

較佳地，其中該絶緣塊C對應該固定基座20設有複數連結孔C1，該固定基座20對應該連結孔C1設有複數側固定孔29，令該側固定孔29及該連結孔C1藉由複數螺栓S相對穿螺鎖固結合；

較佳地，其中該絶緣塊C係為壓克力材質製成者。

藉此，令本發明之刀具90可透過馬達40、第一皮帶輪60及第二皮帶輪80帶動該刀具90轉動，再藉由壓電制動器30可同時具備旋轉軸功能及振動輔助加工功能，藉由壓電制動器30產生固定頻率與微小振幅的振動，促使刀具相對加工的工件產生快速位移運動，藉此運動迅速吸入乾淨的介電液至放電間隙並且將加工殘渣快速排除，避免產生放電集中，引起電弧放電或短路，進而提高加工穩定性與提升加工效率；

本發明之壓電制動器30可產生一頻率振動透過振動承架24傳遞至刀具90進行振動，該振動承架24鎖固於具有導軌22及滑塊23的固定基座20可使振動方向與加工軸向平行，進行線性移動避免其他方向作用力造成壓電制動器30損壞；

本發明之軸轉單元A由馬達40帶動第一皮帶輪60及第二皮帶輪80進行旋轉，振動承架24與壓電制動器30之間使用壓克力材質的絕緣塊鎖固，所以本平台可進行放電加工，有效擴大使用範圍。

據此，本發明實為一深具實用性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而符合發明專利申請要件，爰依法提出申請。

A:軸轉單元

B:振動單元

10:底座

11:第一組孔

12:第二組孔

13:第三組孔

14:第四組孔

15:第五組孔

20:固定基座

21:第二組部

22:導軌

23:滑塊

24:振動承架

25:固定中孔

251:定位件

26:底座板

27:前置槽

28:後置孔

29:側固定孔

30:壓電制動器

31:制動端

32:第一承架

33:第一承部

34:第三組部

35:第二承架

36:第二承部

37:第四組部

38:後承座

381:第五組部

39:連樞孔

40:馬達

41:驅轉軸

50:馬達承架

51:軸孔

52:立架部

53:第一組部

54:聯軸器

55:聯軸部

60:第一皮帶輪

61:驅轉輪緣

62:聯軸端

70:皮帶

80:第二皮帶輪

81:軸貫孔

82:第一軸承

83:徑向孔

84:固定銷

85:第二軸承

90:刀具

91:固定區段

92:後端部

93:前端部

931:銷組孔

94:加工端

C:絶緣塊

C1:連結孔

S:螺栓

Claims (6)

1. 一種壓電振動旋轉平台，主要係應用於放電加工機，包含：

   一底座；

   一軸轉單元，設於該底座預定位置，該軸轉單元包含有一馬達承架，該馬達承架立向位置設有一立架部，該立架部置中處設有一軸孔，該立架部後側端設有一馬達，該馬達前端設有一驅轉軸，該驅轉軸係軸組於該立架部之軸孔並伸出於外，該驅轉軸所伸出之區段係軸組於一聯軸器，該聯軸器軸向設有一呈軸孔形態之聯軸部，係驅轉軸係導組於該聯軸部中，又該聯軸器另端之聯軸部相對位置設有一第一皮帶輪，該第一皮帶輪對應該聯軸器之該聯軸部凸設有一聯軸端，令該聯軸端軸組於該聯軸部中固定，該第一皮帶輪之外緣環設有一驅轉輪緣；

   一振動單元，設於該底座並與該軸轉單元互呈相對位置，該振動單元包含有一壓電制動器，該壓電制動器前端設有一制動端，該制動端藉由該壓電制動器以產生前後連續微幅的位移振動，該壓電制動器之後端設有一鎖固端，該鎖固端預定位置設有一鎖固孔，該鎖固孔係鎖固於一後承座，該後承座對應該鎖固孔設有一連樞孔，該連樞孔係該鎖固孔係藉由一螺栓相對穿螺鎖固結合，又該後承座係對應鎖固於該底座之預定位置，該壓電制動器係藉由複數承架固定於該底座之預定位置，該壓電制動器之前端位置設有一固定基座，該固定基座係固定於該底座之預定位置，該固定基座頂部係固設結合有一導軌，該導軌係導滑設置有一滑塊，該滑塊頂端係固 設一振動承架之一底座板，該底座板置中處設有一固定中孔，該固定中孔係藉由一定位件相對穿螺鎖固於該滑塊預定位置，又該振動承架之前端設有一前置槽，後端設有一後置孔，該前置槽及該後置孔分別緊配合軸組有一第一軸承及一第二軸承，且該第一軸承及該第二軸承之間係軸向配置有一第二皮帶輪，該第二皮帶輪內部軸向設有一軸貫孔，該軸貫孔係供一刀具軸置其中，其中該刀具之前後依序設有一加工端、一前端部、一固定區段及一後端部，其中該固定區段係固定軸組於該第二皮帶輪之該軸貫孔內，且該前端部及該後端部係分別軸設於該第一軸承及該第二軸承內部，該第二皮帶輪前端預定位置徑向設有一徑向孔，該刀具對應該徑向孔設一銷組孔，該銷組孔及該徑向孔係藉由一固定銷相對固定結合，並令該加工端外露於前端，該第二皮帶輪係藉由一皮帶相對套覆連動於該第一皮帶輪之該驅轉輪緣，而使該刀具可透過該第二皮帶輪及該第一皮帶輪作同步軸轉連動；

   一絶緣塊，固設於該振動承架後側端面並與該壓電制動器之該制動端互呈相對位置，該絶緣塊對應該制動端設有一制動孔，令該制動孔緊配合嵌入該壓電制動器之該制動端，而使該壓電制動器之該制動端連動該絶緣塊帶動該振動承架及該刀具作前後連續微幅的位移振動者。
2. 如請求項1所述之壓電振動旋轉平台，其中該馬達承架對應該底座設有複數第一組部，該底座對應該第一組部設有複數第一組孔，令該第一組部及該第一組孔藉由複數螺栓相對穿螺鎖固結合者。
3. 如請求項1所述之壓電振動旋轉平台，其中該壓電制動器底部分別設有一第一承架及一第二承架，該第一承架及該第二承架對應該壓電制動器分別設有一第一承部及一第二承部，該壓電制動器係承置定位於該第一承部及該第二承部，該第一承架及該第二承架對應該底座分別設有複數第三組部及複數第四組部，該底座對應該第三組部及該第四組部分別設有複數第三組孔及複數第四組孔，令該第三組部、該第四組部及該第三組孔、該第四組孔藉由複數螺栓相對穿螺鎖固結合者。
4. 如請求項1所述之壓電振動旋轉平台，其中該後承座對應該底座設有複數第五組部，該底座對應該第五組部設有複數第五組孔，令該第五組部及該第五組孔藉由複數螺栓相對穿螺鎖固結合者。
5. 如請求項1所述之壓電振動旋轉平台，其中該絶緣塊對應該固定基座設有複數連結孔，該固定基座對應該連結孔設有複數側固定孔，令該側固定孔及該連結孔藉由複數螺栓相對穿螺鎖固結合者。
6. 如請求項1所述之壓電振動旋轉平台，其中該絶緣塊係為壓克力材質製成者。

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