TWI783610B

TWI783610B - 軌道運動研磨機的研磨盤穩定結構

Info

Publication number: TWI783610B
Application number: TW110128680A
Authority: TW
Inventors: 邦和陳
Original assignee: 鼎朋企業股份有限公司
Priority date: 2021-08-04
Filing date: 2021-08-04
Publication date: 2022-11-11
Also published as: TW202306693A

Abstract

一種軌道運動研磨機的研磨盤穩定結構，包含一機殼，一研磨動力源，一研磨盤及至少四彈簧。該研磨動力源裝配於該機殼上並具有一驅動軸及一設置於該驅動軸上並偏離該驅動軸軸心的工具保持件，該研磨盤中心以一鎖附螺絲設於該工具保持件上，該研磨盤受該研磨動力源帶動進行一軌道運動。該些彈簧兩端分別該機殼與該研磨盤上，每一該彈簧的一自由長度大於該機殼提供其中一該彈簧裝設部位與該研磨盤提供前述同一該彈簧裝設部位之間的一間距，每一該彈簧不因該間距而完整壓縮，該研磨盤進行該軌道運動過程中，該些彈簧被拉伸以維持該研磨盤的穩定。

Description

軌道運動研磨機的研磨盤穩定結構

本發明涉及一種軌道運動研磨機的研磨盤穩定結構，尤指一種可解決習用軌道運動研磨機轉動時研磨盤邊緣錯誤抬起問題的研磨盤穩定結構。

研磨工具機的運動方式有以下：旋轉運動(Rotational Motion)、往復運動(Reciprocating Motion)、軌道運動(Orbital Motion)以及隨機軌道運動(Random Orbital Motion)。其中，以軌道運動進行被研磨件實施研磨的研磨工具機稱為軌道運動研磨機(Orbital Sander)。該軌道運動研磨機的基本結構是：該軌道運動研磨機所屬的一機殼內設置一動力馬達，該動力馬達的一心軸與一偏心裝置組接而共同形成一偏心軸，該偏心軸透過一軸承(Bearing)帶動一研磨盤運動。

該軌道運動研磨機的該偏心軸帶動該研磨盤進行偏心軌道運動時，該研磨盤會受到轉動慣量(又稱慣性力矩(Moment of Inertia)影響而產生如同甩尾(Drifting)般的震動，導致該研磨盤以不穩定軌道運動進行研磨，進而影響最終的研磨效果。

解決前述問題的方法為：在該機殼與該研磨盤之間設置一吊架(Pad Support)，透過該吊架限制轉動慣量對該研磨盤所產生的震動，令該研磨盤保持在搖擺直徑(Pendulum Diameter)的範圍內進行穩定的軌道運動。現有吊架有兩種實施方案，其一為柵欄式吊架(如圖1所示的40)，其二為圓筒式吊架(如圖2所示的50)。前指柵欄式吊架就如專利US6979254、EP2815843、JP2016030303A、JP2013220493A所揭露。圓筒式吊架如專利JP2004066420A、JP3694342B2、CN205184482U、CN105983893A、CN105922106A、GB2104422A所揭露。

該軌道運動研磨機工作時，每分鐘的偏心位移約一萬至一萬兩千次，持續工作下將達到每小時數十萬次，每日約一千五百萬次。也就表示著，該吊架於該軌道運動研磨機工作時將被不停的拉扯，當該軌道運動研磨機裝配於機械手臂上全日工作，該吊架每日受拉扯的次數將達千萬次，對於該吊架的壽命將是很大的考驗。

前述兩種實施方案的吊架雖具備可以被彎折的特性，但該吊架本身不具備拉伸的特性，也就是說，該吊架長度無法受外力作用而變長。該軌道運動研磨機工作時，該研磨盤受到該偏心軸帶動而產生偏心位移，該吊架設置在該研磨盤的部位將偏離該吊架設置在該機殼的部位，使得該吊架設置在該研磨盤的部位與該吊架設置在該機殼的部位之間的直接距離變長。直接距離變長的原因可以直角三角形來做說明，該軌道運動研磨機未工作時，該吊架狀態如同直角三角形的對邊(如圖3中的41)，該軌道運動研磨機工作時，該吊架設置在該研磨盤的部位所產生的偏移量即為該直角三角形的鄰邊(如圖3中的42)，此時，該吊架設置在該研磨盤的部位與該吊架設置在該機殼的部位之間的距離即為直角三角形的斜邊(如圖3中的43)，由直角三角形的基礎概念可以直接了解到，直角三角形的該斜邊43大於該對邊41，即證本段所指。然，因該吊架不具備拉伸特性使該吊架無法應付直接距離變長的問題，導致該研磨盤的邊緣區域發生錯誤抬起的問題(如圖3所標示的60)，使該研磨盤失去準確的平整度，影響研磨品質。

再者，由於現有該吊架無法拉伸的特性，使該軌道運動研磨機的該研磨盤的偏心位移距離受到限制，無法以較大偏心距離的實施。

本發明的主要目的，在於解決軌道運動研磨機因加裝吊架導致研磨盤於轉動時發生研磨盤邊緣錯誤抬起的問題。

為達上述目的，本發明提供一種軌道運動研磨機的研磨盤穩定結構，包含一機殼，一研磨動力源，一研磨盤以及至少四彈簧。該研磨動力源裝配於該機殼上並具有一驅動軸，以及一設置該驅動軸上並偏離該驅動軸軸心的工具保持件。該研磨盤中心以一鎖附螺絲設於該工具保持件上，該研磨盤受該研磨動力源相對該機殼進行一軌道運動。每一該彈簧具有一設於該機殼上的第一端，以及一設於該研磨盤上的第二端，每一該彈簧的一自由長度大於該機殼提供該第一端裝設部位與該研磨盤提供該第二端裝設部位之間的一間距，每一該彈簧不因該間距而完整壓縮，該研磨盤進行該軌道運動過程中使每一該彈簧的該第二端偏離該第一端的投影位置時，該些彈簧被拉伸。

一實施例中，該機殼於提供每一該彈簧設置的部位設有一第一安裝穴。

一實施例中，該機殼具有複數分別設於該些第一安裝穴內並提供該些第一端設置其中的第一膠套。

一實施例中，每一該第一膠套具有一置入該第一安裝穴內的第一帽體，以及一自該第一帽體周緣延伸並設於該第一安裝穴開口邊緣的第一翼片。

一實施例中，該研磨盤於提供該些第二端每一設置的部份設有一第二安裝穴。

一實施例中，該研磨盤包含一基礎盤以及一設於該基礎盤上的研磨墊，該基礎盤於面對該機殼一側成形有複數該第二安裝穴。

一實施例中，該研磨盤具有複數分別設於該些第二安裝穴內並提供該些第二端設置其中的第二膠套。

一實施例中，每一該第二膠套具有一置入該第二安裝穴內的第二帽體，以及一自該第二帽體周緣延伸並設於該第二安裝穴開口邊緣的第二翼片。

一實施例中，每一該彈簧具有一設於該第一端並可透過一第一組接件固定於該機殼設置的第一組接頭。

一實施例中，每一該彈簧具有一設於該第二端並提供一第二組接件設置其中的第二組接頭。

一實施例中，該機殼包含一面對該研磨盤的矩形防塵罩，該些彈簧位在該矩形防塵罩的端角位置。

一實施例中，該機殼提供每一該彈簧的該第一端設置的部位為一第一凸柱。

一實施例中，該研磨盤提供每一該彈簧的該第二端設置的部位為一第二凸柱。

一實施例中，該研磨盤為矩形。

透過本發明前述實施，相較於習用具有以下特點：本發明是以該些彈簧取代習用吊架設計，每一該彈簧的該自由長度大於該機殼提供該第一端裝設部位與該研磨盤提供該第二端裝設部位之間的該間距。該研磨盤進行該軌道軌道過程中，每一該彈簧的該第二端偏離該第一端的投影位置時，該些彈簧將被拉伸，透過每一該彈簧的形變補足該第一端與該第二端之間距離的變化，使該研磨盤可以維持穩定。

本發明詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱圖4及圖5，本發明提供一種軌道運動研磨機10的研磨盤穩定結構，該軌道運動研磨機10為一種提供使用者手持操作的工具機。該研磨盤穩定結構包含一機殼11，一研磨動力源12，一研磨盤13以及至少四彈簧14，其中，該機殼11部分被設計為方便使用者抓握的大小，該機殼11提供該研磨動力源12設置其中。該研磨動力源12包含一馬達121，一驅動軸122及一工具保持件123，該馬達121可根據實施需求而選用一氣動馬達或一電動馬達，並不以本案所繪為限制。該驅動軸122實際上可以該馬達121的一心軸實施，也就表示著，於一實施例中該馬達121的一轉子設置在該驅動軸122上。該工具保持件123設於該驅動軸122上，該工具保持件123的中心偏離該驅動軸122的軸心。又，該研磨盤13中心以一鎖附螺絲131設於該工具保持件123上，該研磨盤13受該研磨動力源12的帶動而相對該機殼11進行一軌道運動(Orbital Motion)。進一步地，該研磨盤13為矩形。

承上，每一該彈簧14具有一設於該機殼11上的第一端141，以及一設於該研磨盤13上的第二端142。本發明每一該彈簧14的一自由長度143大於該機殼11提供該第一端141裝設部位與該研磨盤13提供該第二端142裝設部位之間的一間距15。本發明每一該彈簧14完成裝配時，由於該自由長度143大於該間距15的緣故，每一該彈簧14將被預壓縮，但需要注意地，本發明每一該彈簧14不因該間距15而完整壓縮，故本發明每一該彈簧14不得為拉伸彈簧。

請一併參閱圖5及圖7，於後說明本發明該研磨盤穩定結構如何於該軌道運動研磨機10啟動時，令該研磨盤13可以維持平整穩定。首先說明，圖7是基於由該軌道運動研磨機10的仰視視角或俯視視角所繪出的示意。圖7中的標號124為該驅動軸122軸心，標號125為該工具保持件123軸心，標號126為該工具保持件123受該驅動軸122帶動時所屬軸心的運動軌跡，標號20為每一該彈簧14的該第二端142的原本位置，標號21為每一該彈簧14的該第二端142隨該研磨盤13位移的位置示意。該軌道運動研磨機10啟動時，該研磨動力源12帶動該研磨盤13產生該軌道運動以進行研磨。該研磨盤13於該軌道運動中，每一該彈簧14位於該研磨盤13上的該第二端142會隨著該研磨盤13的移動而相對同一該彈簧14上的該第一端141偏移(如圖7所標示的20、21)，該第二端142偏離該第一端141的投影位置時，每一該彈簧14的該第一端141與該第二端142之間的距離將長於該間距15。此時，該些彈簧14被拉伸。同時需了解到，本發明所描述的拉伸是基於該些彈簧14在該研磨盤13未工作時的比較。每一該彈簧14狀態的變化恰好補足該第一端141與該第二端142之間距離的變化，使該研磨盤13可以維持穩定，具體解決習用裝配吊架所衍伸的該研磨盤13工作不穩定問題。此外，本發明透過前述設計一併解決了習用吊架使用壽命不佳的問題。

復請參閱圖5及圖6，該機殼11於提供每一該第一端141設置的部位可設有一第一安裝穴111，該第一安裝穴111的開口面對該研磨盤13，該第一安裝穴111以圓穴實施，且口徑與該些彈簧14每一的該第一端141口徑呼應。又，每一該第一安裝穴111可具備適當深度，以增加每一該彈簧14安裝後的穩定，需注意地，每一該彈簧14置入其中一該第一安裝穴111程度需在不影響每一該彈簧14正常工作的情況下。為避免該些彈簧14於該軌道運動研磨機10啟動時，發生錯誤脫落的問題，一實施例中，該機殼11更具有複數分別設於複數該第一安裝穴111內的第一膠套112。每一該第一膠套112是以可適當形變的固態膠體實施，例如橡膠等。該些第一膠套112令該些彈簧14的該些第一端141獲得更大的限制力，而穩固設於該些第一安裝穴111內。又，每一該第一膠套112可具有一置入該第一安裝穴111內的第一帽體113，以及一自該第一帽體113周緣延伸並設於該第一安裝穴111開口邊緣的第一翼片114。

復請參閱圖5及圖6，該研磨盤13於提供每一該彈簧14的該第二端142設置的部份設有一第二安裝穴132，該第二安裝穴132設計概念與該第一安裝穴111相同，於此不再贅述。又，該研磨盤13包含一基礎盤133以及一設於該基礎盤133上的研磨墊134，該些第二安裝穴132是成形於該基礎盤133面對該機殼11一側，且該些第二安裝穴132開口面對該機殼11。一實施例中，該研磨盤13具有複數分別設於該些第二安裝穴132內並提供該些彈簧14的複數該第二端142設置其中的第二膠套135，該些第二膠套135可與該些第一膠套112同為適當形變的固態膠體，以對每一該彈簧14的該第二端142提供更大的限制力，令每一該彈簧14的該第二端142穩定設於其中一該第二安裝穴132之中。又，每一該第二膠套135具有一置入該第二安裝穴132內的第二帽體136，以及一自該第二帽體136周緣延伸並設於該第二安裝穴132開口邊緣的第二翼片137。

請參閱圖8，本發明該些彈簧14的安裝更可以後述實施，一實施例中，每一該彈簧14具有一設於該第一端141並可透過一第一組接件161固定於該機殼11上的第一組接頭144。其中，該第一組接頭144非為每一該彈簧14一體成形的部分，該第一組接頭144可透過機械加工的方式或自身結構設計組接於每一該彈簧14的主體上。再者，該機殼11提供該第一組接件161組接的部分，並不以圖式中所繪足令該第一組接件161穿透為限，而可根據該機殼11設計而有調整。除此之外，該第一組接件161非以本文圖中所繪的螺絲為限，舉凡不改變組接後可產生固定的配合結構均屬本文該第一組接件161與該第一組接頭144的實施範疇。併請參閱圖9，一實施例中，每一該彈簧14具有一設於該第二端142並提供一第二組接件162設置其中的第二組接頭145，該第二組接頭145的成形方式及實施範疇與前述該第一組接頭144相同，本文於此暫不予贅述。需注意地，每一該彈簧14是否具備該第一組接頭144或該第二組接頭145，可根據實施需求調整不以本文圖式所揭實施例為限制。

請參閱圖10，一實施例中，該機殼11提供每一該彈簧14的該第一端141設置的部位為一第一凸柱115，該第一凸柱115提供其中一該彈簧14的該第一端141套設於上。為增加該第一凸柱115與其中一該彈簧14的組接強度，可於該第一凸柱115上塗佈一接著劑(圖中未示)以輔助固定。再者，為避免該些彈簧14錯誤位移，該第一凸柱115的尺寸與每一該彈簧14於該第一端141的口徑相符。除前述之外，一實施例中，該研磨盤13提供每一該彈簧14的該第二端142設置的部位為一第二凸柱138，該第二凸柱138的實施概念與該第一凸柱115相同，本文暫不贅述。

請參閱圖11，一實施中，該機殼11包含一面對該研磨盤13的矩形防塵罩116，該些彈簧14位在該矩形防塵罩116的端角位置。

綜上述僅為本發明的一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋範圍。

10:軌道運動研磨機

11:機殼

111:第一安裝穴

112:第一膠套

113:第一帽體

114:第一翼片

115:第一凸柱

116:矩形防塵罩

12:研磨動力源

121:馬達

122:驅動軸

123:工具保持件

124:驅動軸軸心

125:工具保持件軸心

126:運動軌跡

13:研磨盤

131:鎖附螺絲

132:第二安裝穴

133:基礎盤

134:研磨墊

135:第二膠套

136:第二帽體

137:第二翼片

138:第二凸柱

14:彈簧

141:第一端

142:第二端

143:自由長度

144:第一組接頭

145:第二組接頭

15:間距

161:第一組接件

162:第二組接件

20:第二端原本位置

21:第二端位移後位置

40:吊架

41:對邊

42:鄰邊

43:斜邊

50:吊架

60:邊緣抬起示意

圖1，習用軌道運動研磨機以柵欄式吊架實施的結構示意圖。圖2，習用軌道運動研磨機以圓筒式吊架實施的結構示意圖。圖3，習用軌道運動研磨機發生研磨盤邊緣區域錯誤抬起的實施示意圖。圖4，本發明第一實施例軌道運動研磨機的結構剖面示意圖。圖5，本發明第一實施例研磨盤穩定結構的結構示意圖。圖6，本發明第一實施例研磨盤穩定結構的實施示意圖。圖7，本發明第一實施例研磨盤穩定結構彈簧第二端的位移示意圖。圖8，本發明第二實施例研磨盤穩定結構的結構示意圖。圖9，本發明第三實施例研磨盤穩定結構的結構示意圖。圖10，本發明第三實施例研磨盤穩定結構的結構示意圖。圖11，本發明第一實施例軌道運動研磨機局部結構示意圖。