TWI784765B - 動柱門型一體兩機cnc金屬加工機 - Google Patents

Abstract

一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，包含有：一機座；二工作台，係設置於該機座上，並分別位於該機座上沿Y軸向延伸之二端位置處，用以固定工件者；二主軸裝置，係設置於該機座上，該各主軸裝置具有一Y軸座、一X軸座、一Z軸座及一主軸，該Y軸座與該機座連結並可相對該機座進行Y軸向之往復位移，該X軸座係與該Y軸座連結並可相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該Z軸座係與該X軸座連結並可相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該主軸係設置於該Z軸座上，用以夾持刀具，以由該各主軸裝置上之刀具對各工作台上之工件進行加工；藉以達到提升加工效率、利於大量生產、減少佔地空間、減少設備成本者、抵消加工慣性力、維持加工精度及靈活調配加工數量等功效。

Description

動柱門型一體兩機CNC金屬加工機

本創作係與金屬加工機有關，更詳而言之係指一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機。

按，習知之金屬加工機主要為單主軸型式，即一次加工時間內僅有一個主軸對一個工作台上之工件進行加工，此種機型之金屬加工機有著加工效率不佳而無法大量生產工件之問題，為解決加工效率不佳之問題，有些業者會在廠內設置多台之金屬加工機來大量生產工件，但此種作法不僅會大幅地增加設備成本，亦會佔用過多之廠內空間。因此逐漸有業者研發出雙主軸之金屬加工機，可在一次加工時間內利用二個主軸對二個工作台上之工件分別進行加工，藉以提升加工效率。但，此種雙主軸機型之金屬加工機，在雙主軸移動之過程中，係採用同時往Y軸之同一端方向移動，同時往X軸之同一方向移動，此舉不僅會增大慣性力，而導致震動放大，使其加工精度受到影響，且雙主軸必須同時移動之方式，亦會導致雙主軸無法因應工件之數量而進行靈活地調配。

有鑑於此，為改善先前技術中，金屬加工機加工效率不佳、設備成本較大、佔地空間過多、慣性力大使精度受影響及無法靈活調配雙主軸之問題。

本創作之其一目的乃在於提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，係能大幅提升加工效率，以利大量生產者。

本創作之另一目的乃在於提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，係能減少佔地空間，減少設備成本者。

本創作之又一目的乃在於提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，係能抵消加工時之慣性力，以維加工精度者。

本創作之再一目的乃在於提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，係能靈活地調配雙主軸，以因應工件數量者。

緣此，本創作乃提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，包含有：一機座；二工作台，係設置於該機座上，並分別位於該機座上沿Y軸向延伸之二端位置處，用以固定工件者；二主軸裝置，係設置於該機座上，該各主軸裝置具有一Y軸座、一X軸座、一Z軸座及一主軸，該Y軸座與該機座連結並可相對該機座進行Y軸向之往復位移，該X軸座係與該Y軸座連結並可相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該Z軸座係與該X軸座連結並可相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該主軸係設置於該Z軸座上，用以夾持刀具，以由該各主軸裝置上之刀具對各工作台上之工件進行加工；藉以達到提升加工效率、利於大量生產、減少佔地空間、減少設備成本者、抵消加工慣性力、維持加工精度及靈活調配加工數量等功效。

本創作更提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，包含有：一機座；二工作台，係設置於該機座上，並分別位於該機座上沿Y軸向延伸之二端位置處，用以固定工件者；二主軸裝置，係設置於該機座上，該各主軸裝置具有一Y軸座、一X軸座、一Z軸座及一主軸，該Y軸座與該機座連結並可相對該機座進行Y軸向之往復位移，該X軸座係與該Y軸座連結並可相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該Z軸座係與該X軸座連結並可相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該主軸係設置於該Z軸座上，用以夾持刀具，以由該各主軸裝置上之刀具對各工作台上之工件進行加工；當該二主軸裝置以Y軸向移動時，係呈相互遠離及相互靠近之方式移動，在以X軸向移動時，則係呈相反方向之對角方式移動；藉以達 到提升加工效率、利於大量生產、減少佔地空間、減少設備成本者、抵消加工慣性力、維持加工精度及靈活調配加工數量等功效。

100:動柱門型一體兩機CNC金屬加工機

10:機座

20:工作台

30:主軸裝置

31:Y軸座

32:Y軸移動單元

321:滑軌

322:滑塊組

323:軸承座

324:螺桿

325:螺帽

326:馬達

33:X軸座

34:X軸移動單元

341:滑軌

342:滑塊組

343:軸承座

344:螺桿

345:螺帽

346:馬達

35:Z軸座

36:Z軸移動單元

361:滑軌

362:滑塊組

363:軸承座

364:螺桿

365:螺帽

366:馬達

37:主軸

40:控制器

41:顯示螢幕

90:工件

91:刀具

第一圖係本創作所提供一較佳實施例之立體分解圖。

第二圖係第一圖所示實施例之立體組合圖。

第三圖係第一圖所示實施例之局部構件立體分解圖。

第四圖係第一圖所示實施例之組合側視圖。

第五圖至第八圖係第一圖所示實施例之作動示意圖。

為使貴審查委員能對本創作之特徵與其特點有更進一步之了解與認同，茲列舉以下之實施例並配合圖式說明如下：

請參閱第一圖至第八圖，係本創作一較佳實施例所提供之一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機100，包含有一機座10、二工作台20、二主軸裝置30及二控制器40，其中：

請參閱第一圖及第二圖，該機座10，係可穩固地置設於一地面(平面)上。

請參閱第一圖及第二圖，該二工作台20，係設置於該機座10上，並分別位於該機座10上沿Y軸向延伸之二端位置處，該工作台20係用以固定至少一工件90。於本實施例中該工作台20為可旋轉式模組工作台。

請參閱第一圖至第八圖，該二主軸裝置30，係設置於該機座10上，並可進行Y軸向、X軸向及Z軸向之移動(其中Y軸向、X軸向及Z軸向三者互為垂直)，該各主軸裝置30分別用以對該各工作台20上之工件90進行加工。由於該二主軸裝置30之構造與組成關係皆為相同，為免贅述，容以下僅就單一主軸裝置30進行說明。該主軸裝置30具有一Y軸座31、一Y軸移動單元32、一X軸座33、一X軸移動單元34、一Z軸座35、一Z軸移動單元36及一主軸37。

該Y軸移動單元32係連接於該Y軸座31與該機座10之間，使該Y軸座31得以相對該機座10進行Y軸向之往復位移，該Y軸移動單元32具有二滑軌321、二滑塊組322、二軸承座323、一螺桿324、一螺帽325及一馬達326，該二滑軌321係固接於該機座10上，該二滑塊組322係分別滑接於該各滑軌321上並與該Y軸座31固接，該二軸承座323係固接於該機座10上，該螺桿324係承接於該二軸承座323間，該螺帽325係與該螺桿324螺接並固接於該Y軸座31上，該馬達326係固接於該機座10上並與該螺桿324連接，使由該馬達326驅動該螺桿324旋轉，而帶動該螺帽325位移，以驅使該Y軸座31沿該滑軌321進行Y軸向之往復位移(如第五圖所示)；該X軸移動單元34係連接於該X軸座33與該Y軸座31之間，使該X軸座33得以相對該Y軸座31進行X軸向之往復位移，該X軸移動單元34具有二滑軌341、二滑塊組342、二軸承座343、一螺桿344、一螺帽345及一馬達346，該二滑軌341係固接於該Y軸座31上，該二滑塊組342係分別滑接於該各滑軌341上並與該X軸座33固接，該二軸承座343係固接於該Y軸座31上，該螺桿344係承接於該二軸承座343間，該螺帽345係與該螺桿344螺接並固接於該X軸座33上，該馬達346係固接於該Y軸座31上並與該螺桿344連接，使由該馬達346驅動該螺桿344旋轉，而帶動該螺帽345位移，以驅使該X軸座33沿該滑軌341進行X軸向之往復位移(如第六圖及第七圖所示)；該Z軸移動單元36係連接於該Z軸座35與該X軸座33之間，使該Z軸座35得以相對該X軸座33進行Z軸向之往復位移，該Z軸移動單元36具有二滑軌361、二滑塊組362、二軸承座363、一螺桿364、一螺帽365及一馬達366，該二滑軌361係固接於該Z軸座35上，該二滑塊組362係分別滑接於該各滑軌361上並與該X軸座33固接，該二軸承座363係固接於該X軸座33上，該螺桿364係承接於該二軸承座363間，該螺帽365係與該螺桿364螺接並固接於該Z軸座33上，該馬達366係固接於該X軸座33上並與該螺桿364連接，使由該馬達366驅動該螺桿364旋轉，而帶動該螺 帽365位移，以驅使該Z軸座35沿該滑軌361進行Z軸向之往復位移(如第八圖所示)； 該主軸37係固接於該Z軸座35上，用以夾持一刀具91，以對該工作台20上之工件90進行切削加工者。

請參閱第一圖及第二圖，該二控制器40，係設置於該機座10上，分別用以控制及設定該各主軸裝置30之移動路徑，該各控制器40分別具有一顯示螢幕41，以供操作者觀看者。

是以，上述即為本創作一較佳實施例所提供一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機100之各部構件及其組裝方式之介紹，接著再將其使用特點介紹如下：

首先，本創作在單一機座10上設置二主軸裝置30，相對於單一機座設置單一主軸裝置之機型而言，能提升至二倍之加工效率，以利大量生產，而提升市場競爭力。況且，由於習知單一機座單一主軸之機型，欲達到本創作之加工效率，則需購置二台，不僅設備成本增加，以相同加工效率而言，習知單一機座單一主軸之機型需設置二台，其總長度乃會較長，而以相同效率比較，本創作之長度則較短，因此本創作更可達到減少佔地面積及空間之功效。

接著，本創作中該二主軸裝置30在加工時，在Y軸向移動時係呈同步相互遠離及同步相互靠近之方式移動，在X軸向移動時則係呈相反方向之對角方式同步移動，可藉此來抵消加工時所產生之慣性力及震動，而使整體能穩定地運轉，以維持加工精度，確保工件之良率。

另外，本創作除可以控制該二主軸裝置30進行同步加工之模式外，亦可進行不同之加工模式，即由該二主軸裝置30分別對不同之工件進行加工。當然，亦可在工件數量較少時，僅由其中一主軸裝置30進行加工，而另一主軸裝置30則停機，以達到靈活調配之功效。

再者，雖然上述實施例中係以二控制器40(單系統型式)來分別控制該各主軸裝置30之作動。但實際上，亦可採用單一控制器40(雙系統型式)來同時控制該二主軸裝置30之作動，其亦可達到相同之功效。

雖然上述實施例中，該工作台20係採用可旋轉式模組工作台。但實際上該工作台亦可為固定式模組工作台或五軸工作台，其亦可達到相同功效。

其次，雖然上述實施例中，該主軸裝置係以一Y軸座、一Y軸移動單元、一X軸座、一X軸移動單元、一Z軸座、一Z軸移動單元及一主軸所構成。但實際上，該主軸裝置係可由一Y軸座、一Y軸移動單元、二X軸座、二X軸移動單元、二Z軸座、二Z軸移動單元及二主軸所構成，即該Y軸座由該Y軸移動單元連結於該機座上，該二X軸座分別由該各X軸移動單元連結於該Y軸座上，該二Z軸座分別由該二Z軸移動單元連結於該各X軸座上，該二主軸分別設置於該各Z軸座上。藉此能同時加工更多工件，以更加提升加工效率。

以上所揭，僅為本創作所提供之較佳實施例而已，並非用以限制本創作之實施範圍，凡本技術領域內之相關技藝者根據本創作所為之均等變化，皆應屬本創作所涵蓋之範圍。

100:動柱門型一體兩機CNC金屬加工機

10:機座

20:工作台

30:主軸裝置

31:Y軸座

32:Y軸移動單元

321:滑軌

322:滑塊組

323:軸承座

324:螺桿

325:螺帽

326:馬達

33:X軸座

35:Z軸座

37:主軸

40:控制器

41:顯示螢幕

90:工件

91:刀具

Claims (6)

1. 一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，包含有：一機座；二工作台，係設置於該機座上，並分別位於該機座上沿Y軸向延伸之二端位置處，用以固定工件者；二主軸裝置，係設置於該機座上，該各主軸裝置具有一Y軸座、一X軸座、一Z軸座及一主軸，該Y軸座與該機座連結並可相對該機座進行Y軸向之往復位移，該X軸座係與該Y軸座連結並可相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該Z軸座係與該X軸座連結並可相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該主軸係設置於該Z軸座上，用以夾持刀具，以由該各主軸裝置上之刀具對各工作台上之工件進行加工；該各主軸裝置更具有一Y軸移動單元、一X軸移動單元及一Z軸移動單元；該Y軸移動單元係連接於該Y軸座與該機座之間，使該Y軸座得以相對該機座進行Y軸向之往復位移，該Y軸移動單元具有二滑軌、二滑塊組、二軸承座、一螺桿、一螺帽及一馬達，該二滑軌係固接於該機座上，該二滑塊組係分別滑接於該各滑軌上並與該Y軸座固接，該二軸承座係固接於該機座上，該螺桿係承接於該二軸承座間，該螺帽係與該螺桿螺接並固接於該Y軸座上，該馬達係固接於該機座上並與該螺桿連接，使由該馬達驅動該螺桿旋轉，而帶動該螺帽位移，以驅使該Y軸座沿該滑軌進行Y軸向之往復位移；該X軸移動單元係連接於該X軸座與該Y軸座之間，使該X軸座得以相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該X軸移動單元具有二滑軌、二滑塊組、二軸承座、一螺桿、一螺帽及一馬達，該二滑軌係固接於該Y軸座上，該二滑塊組係分別滑接於該各滑軌上並與該X軸座固接，該二軸承座係固接於該Y軸座上，該螺桿係承接於該二軸承座間，該螺帽係與該螺桿螺接並固接於該X軸座上，該馬達係固接於該Y軸座上並與該螺桿連接， 使由該馬達驅動該螺桿旋轉，而帶動該螺帽位移，以驅使該X軸座沿該滑軌進行X軸向之往復位移；該Z軸移動單元係連接於該Z軸座與該X軸座之間，使該Z軸座得以相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該Z軸移動單元具有二滑軌、二滑塊組、二軸承座、一螺桿、一螺帽及一馬達，該二滑軌係固接於該Z軸座上，該二滑塊組係分別滑接於該各滑軌上並與該X軸座固接，該二軸承座係固接於該X軸座上，該螺桿係承接於該二軸承座間，該螺帽係與該螺桿螺接並固接於該Z軸座上，該馬達係固接於該X軸座上並與該螺桿連接，使由該馬達驅動該螺桿旋轉，而帶動該螺帽位移，以驅使該Z軸座沿該滑軌進行Z軸向之往復位移。
2. 如請求項1所述之動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，其中，該工作台為可旋轉式模組工作台、固定式模組工作台及五軸工作台中之任一種。
3. 如請求項1所述之動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，更包含有至少一控制器，係設置於該機座上，用以控制至少一主軸裝置之移動路徑。
4. 一種動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，包含有：一機座；二工作台，係設置於該機座上，並分別位於該機座上沿Y軸向延伸之二端位置處，用以固定工件者；二主軸裝置，係設置於該機座上，該各主軸裝置具有一Y軸座、一X軸座、一Z軸座及一主軸，該Y軸座與該機座連結並可相對該機座進行Y軸向之往復位移，該X軸座係與該Y軸座連結並可相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該Z軸座係與該X軸座連結並可相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該主軸係設置於該Z軸座上，用以夾持刀具，以由該各主軸裝置上之刀具對各工作台上之工件進行加工；當該二主軸裝置以Y軸向移動時，係呈同步相互遠離及同步相互靠近之方式移動，在以X軸向移動時，則係呈相反方向之對角方式同步移動； 該各主軸裝置更具有一Y軸移動單元、一X軸移動單元及一Z軸移動單元；該Y軸移動單元係連接於該Y軸座與該機座之間，使該Y軸座得以相對該機座進行Y軸向之往復位移，該Y軸移動單元具有二滑軌、二滑塊組、二軸承座、一螺桿、一螺帽及一馬達，該二滑軌係固接於該機座上，該二滑塊組係分別滑接於該各滑軌上並與該Y軸座固接，該二軸承座係固接於該機座上，該螺桿係承接於該二軸承座間，該螺帽係與該螺桿螺接並固接於該Y軸座上，該馬達係固接於該機座上並與該螺桿連接，使由該馬達驅動該螺桿旋轉，而帶動該螺帽位移，以驅使該Y軸座沿該滑軌進行Y軸向之往復位移；該X軸移動單元係連接於該X軸座與該Y軸座之間，使該X軸座得以相對該Y軸座進行X軸向之往復位移，該X軸移動單元具有二滑軌、二滑塊組、二軸承座、一螺桿、一螺帽及一馬達，該二滑軌係固接於該Y軸座上，該二滑塊組係分別滑接於該各滑軌上並與該X軸座固接，該二軸承座係固接於該Y軸座上，該螺桿係承接於該二軸承座間，該螺帽係與該螺桿螺接並固接於該X軸座上，該馬達係固接於該Y軸座上並與該螺桿連接，使由該馬達驅動該螺桿旋轉，而帶動該螺帽位移，以驅使該X軸座沿該滑軌進行X軸向之往復位移；該Z軸移動單元係連接於該Z軸座與該X軸座之間，使該Z軸座得以相對該X軸座進行Z軸向之往復位移，該Z軸移動單元具有二滑軌、二滑塊組、二軸承座、一螺桿、一螺帽及一馬達，該二滑軌係固接於該Z軸座上，該二滑塊組係分別滑接於該各滑軌上並與該X軸座固接，該二軸承座係固接於該X軸座上，該螺桿係承接於該二軸承座間，該螺帽係與該螺桿螺接並固接於該Z軸座上，該馬達係固接於該X軸座上並與該螺桿連接，使由該馬達驅動該螺桿旋轉，而帶動該螺帽位移，以驅使該Z軸座沿該滑軌進行Z軸向之往復位移。
5. 如請求項4所述之動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，其中，該工作台為可旋轉式模組工作台、固定式模組工作台及五軸工作台中之任一種。
6. 如請求項4所述之動柱門型一體兩機CNC金屬加工機，更包含有至少一控制器，係設置於該機座上，用以控制至少一主軸裝置之移動路徑。

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