TWI832109B - 電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置 - Google Patents
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Abstract
一種電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其包括本體，本體上裝設能以第一軸向為旋轉中心旋轉的第一旋轉部件，第一旋轉部件裝設能以第二軸向為旋轉中心旋轉的第二旋轉部件，第二旋轉部件的工作側裝設複數電力接觸傳遞部件，在電化學加工機中，對圓柱形金屬工件提供壓緊及傳遞大電流電力時，電力傳輸用萬向壓緊裝置能被推向工件並以電力接觸傳遞部件壓緊工件的曲面，能以第一軸向為旋轉中心旋轉的第一旋轉部件以及能以第二軸向為旋轉中心旋轉的第二旋轉部件，構成具備上下及左右旋轉等兩旋轉自由度的自適應機構，在電力接觸傳遞部件在壓緊工件曲面過程中，電力傳輸用萬向壓緊裝置能自動上下與左右旋轉，進而達到壓緊工件的最佳平衡位置。
Description
本發明係關於一種電化學加工機，尤指適用於電化學加工機中，適用於壓緊工件曲面提供電力傳輸用途之萬向壓緊裝置。
電化學加工機應用於大電流電力腐蝕加工大型的圓柱形金屬薄殼物件時，需要對工件提供加工用電力。這些加工電力的電流流通量可能高達數千至數萬安培。目前現有電化學加工機因係自工件的上、下端給予正極性電壓，另以工作站之運動軸的軸電極自工件側向的一側對工件給予負極性電壓，故於工件執行電化學加工作業時，存在有通過工件的電流路徑偏長，導致電化學加工性能不佳之問題。
為了改善前述電流路徑偏長的問題，應使金屬工件的圓柱曲面上的各個區域能夠有比較均勻相似的電流量，並且應該儘量縮短電流路徑。因此，為了縮短電流路徑與分散電力接觸供應點，本發明人設計出提供多個電力接觸傳遞部件直接徑向壓緊在圓柱狀工件的內曲面或外曲面的方法。
以工件內圓柱面為例，當在工件的內圓柱曲面上任意位置要進行電力接觸傳遞部件壓緊，由於壓緊裝置裝設在工作台之組裝精度，難以恰好安裝在座落在圓柱曲面的向心線上，現有壓緊裝置的電力銅端子又無法根據被壓緊的工件曲面自行調整其位置，以致電力接觸傳遞部件難以壓緊工件曲面，作業人員在對工件執行電化學加工前，必須對進行線上精密校正作業，有費時費力之問題。對此，有進一步提出解決方案的必要。
本發明之目的在於提供一種電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，解決現有電化學加工機之電力銅端子難以壓緊接觸工件曲面上之問題。
為了達成前述目的，本發明所提出的電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置裝設於一電化學加工機上，用於壓緊接觸一工件的曲面及傳遞電力，並定義有位於三維空間中相互垂直的一第一軸向、一第二軸向以及一第三軸向，該電力傳輸用萬向壓緊裝置包括；一本體，其包括一本體基部以及位於該本體基部之該第三軸向一側的一樞接基部；一第一旋轉部件，其能以該第一軸向為旋轉中心方向旋轉地組設於該本體的樞接基部；至少一第二旋轉部件，係能以該第二軸向為旋轉中心方向旋轉地組設於該第一旋轉部件上，所述第二旋轉部件遠離該本體之本體基部一側具有一工作側；以及複數電力接觸傳遞部件，係裝設於所述第二旋轉部件的工作側，每一所述電力接觸傳遞部件具有導電性的電接觸部，並能外接電力供給源及壓緊接觸所述工件的曲面傳遞電力。
藉由前述電力傳輸用萬向壓緊裝置之發明，其能應用於大型電化學加工機中之使用情形，對執行大電流電力腐蝕加工大型的圓柱形金屬工件提供壓緊及傳遞大電流電力之作用，其中該電力傳輸用萬向壓緊裝置被能施以推力，使該電力傳輸用萬向壓緊裝置能以電力接觸傳遞部件壓緊工件的內曲面或外曲面之基本需求外，該電力傳輸用萬向壓緊裝置更進一步利用第一旋轉部件能以第一軸向為旋轉中心方向旋轉地組設於本體，以及設有電力接觸傳遞部件的第二旋轉部件能以第二軸向為旋轉中心方向旋轉地組設於第一旋轉部件等
構造，使其構成具備上下旋轉以及左右旋轉等兩個旋轉自由度的自適應機構，藉此，當所述電力接觸傳遞部件在壓緊工件曲面過程中，該電力傳輸用萬向壓緊裝置能夠自動上下旋轉與左右旋轉地達到所述電力接觸傳遞部件壓緊工件的最佳平衡位置，改善壓緊位置與工件曲面向心線之位置誤差。
本發明電力傳輸用萬向壓緊裝置還能進一步於所述電力接觸傳遞部件之導電性電接觸部背面設置彈性塊，利用彈性塊提供支撐與緩衝彈性，使所述電力接觸傳遞部件的電接觸部以柔軟方式壓緊接觸工作曲面，達到較佳的電性接觸狀態。
1:電力傳輸用萬向壓緊裝置
A1:第一軸向
A2:第二軸向
A3:第三軸向
10:本體
11:本體基部
111:擋止部
112:對位凸部
12:樞接基部
13:邊板
14:滑軌
15:滑塊
20:第一旋轉部件
21:部件基部
211:對位槽
22:樞設部
23:第一樞接部件
230:第一樞接部件的中心線
30:第二旋轉部件
31:第二樞接部件
310:第二樞接部件的中心線
32:工作側
40:電力接觸傳遞部件
41:電接觸部
42:彈性塊
43:導電基塊
2:旋轉分度台
3:垂直支撐體
5:工件
51:內曲面
52:外曲面
圖1係本發明電力傳輸用萬向壓緊裝置之一較佳實施例的立體示意圖。
圖2係圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例的另一視角的立體示意圖。
圖3係圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例的俯視平面示意圖。
圖4係圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例的側視平面示意圖。
圖5係圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例的另一側視平面示意圖。
圖6係圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例應用於電化學加工機之旋轉分度台上的使用狀態參考圖。
圖7係圖6所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例應用於電化學加工機之旋轉分度台上並裝設工件之使用狀態參考圖。
圖8是圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例壓緊於圓柱形工件的內曲面的示意圖。
圖9是圖1所示電力傳輸用萬向壓緊裝置較佳實施例壓緊於圓柱形工件的外曲面的示意圖。
如圖1及圖2所示，其揭示本發明電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置1之一較佳實施例，由圖式中可以見及該電力傳輸用萬向壓緊裝置1係包括：一本體10、一第一旋轉部件20、至少一第二旋轉部件30以及複數電力接觸傳遞部件40。該電力傳輸用萬向壓緊裝置1定義位於三維空間中相互垂直的三個軸向(Axial)，其分別為一第一軸向A1、一第二軸向A2以及一第三軸向A3。如圖1及圖2所示，第一軸向A1為圖式的左右方向，第二軸向A2為圖式的上下方向，第三軸向A3為圖式的前後方向。此外，該電力傳輸用萬向壓緊裝置1於使用時亦可翻轉90度，改以圖式的上下方向為第一軸向A1，改以圖式的左右方向為第二軸向A2，改以圖式的前後方向為第三軸向A3。
如圖1至圖5所示，該本體10包括一本體基部11以及一樞接基部12，該樞接基部12設於該本體基部11位於第三軸向A3的一側(圖式的前側)。
如圖1至圖5所示，該本體10的一側還可增設一邊板13，該邊板13面向該本體10一側設有一個或複數沿著第三軸向A3(圖式之前後方向)延伸之滑軌14，該本體10於該本體基部11上設有一個或複數個滑塊15，並以所述滑塊15設置於滑軌14上，該邊板13可直接固定於電化學加工機中之一固定物(如：垂直支撐體3)，或是裝設於一座板16上，利用座板16固定於該電化學加工機中之固定物(如垂直支撐體3)上，使該本體10能被操作而沿著第三軸向A3線性移動。
如圖1至圖5所示，該第一旋轉部件20係能以該第一軸向A1為旋轉中心方向旋轉地組設於該本體10的樞接基部12。於本較佳實施例中，該第一旋轉部件20包括一部件基部21以及一樞設部22，該樞設部22設於該部件基部21
的一側，該部件基部21結合一第一樞接部件23樞設於該本體10的樞接基部12上，第一樞接部件23的中心線230平行於該第一軸向A1。當第一軸向A1為圖式的左右方向時，該第一旋轉部件20即能在本體10上產生上下旋轉擺動；當該電力傳輸用萬向壓緊裝置1翻轉90度使用時，即以第一軸向A1為圖式的上下方向，該第一旋轉部件20即能在本體10上產生左右旋轉擺動。
如圖2及圖5所示，第一旋轉部件20之部件基部21中形成一凹槽，該部件基部21於凹槽兩側之面向近該本體基部11的側面各形成一對位槽211，該本體10之樞接基部12伸入部件基部21之凹槽內，該本體基部11面向部件基部21之側面具有對位伸入對位槽211內的對位凸部112，並於該對位凸部112沿著第二軸向A2的兩側各形成斜向的擋止部111，用以限制第一旋轉部件20相對於本體10的旋轉角度，且對位槽211提供對位凸部112的活動空間，對位凸部112末端能抵靠在對位槽211內壁。
如圖1至圖5所示，所述第二旋轉部件30係為一個或複數個，所述第二旋轉部件30的數量依實際的產品使用需求而設定。所述第二旋轉部件30係能以該第二軸向A2為旋轉中心方向旋轉地組設於該第一旋轉部件20上。如圖1及圖2所示，當第二軸向A2為圖式的上下方向，該第二旋轉部件30即在第一旋轉部件20上產生左右旋轉擺動；當該電力傳輸用萬向壓緊裝置1翻轉90度時，即第二軸向A2為圖式的左右方向，該第二旋轉部件30即能在第一旋轉部件20上產生上下旋轉擺動。
如圖1至圖5所示，複數所述第二旋轉部件30可同步旋轉地組設於該第一旋轉部件20上，或者，複數所述第二旋轉部件30能各自旋轉地組設於第一旋轉部件20上。於本較佳實施例中，揭示具有兩個第二旋轉部件30，該兩第二旋轉部件30係沿著第二軸向A2間隔排列並以一第二樞接部件31同軸組設於該第一旋轉部件20的樞設部22上，該第二樞接部件31的中心線310平行於該第
二軸向A2。所述第二旋轉部件30遠離該本體10之本體基部11一側具有一工作側32。
如圖1至圖5所示，該複數電力接觸傳遞部件40係裝設於所述第二旋轉部件30的工作側32，並能外接電線連接電力供給源，所述電力接觸傳遞部件40係作為壓緊工件5及電力傳遞的部件。每一所述電力接觸傳遞部件40具有導電性材料製成的一電接觸部41，所述電接觸部41可為單一個導電元件或是由複數導電元件堆疊併合而成，所述電接觸部41的背面還可增設一彈性塊42，藉由彈性塊42直接或間接組接於第二旋轉部件30的工作側32，對所述電接觸部41提供緩衝彈性。較佳的，所述彈性塊42選用軟塑膠、橡膠或高分子材料等高彈性材質製成塊體，用以在所述電接觸部41受壓變形後，於脫離壓力作用後，藉由彈性塊42提供彈力而使所述所述電接觸部41回復原形。較佳的，所述電力接觸傳遞部件40的電接觸部41外側面係與工件5內曲面51或外曲面52相匹配的曲率，其中，所述電接觸部41的外側面可為弧凸狀曲面或弧凹狀曲面。
如圖1所示的較佳實施例，每一所述電力接觸傳遞部件40的電接觸部41為多個導電片層疊而成，所述導電片可以選用銅片或其他具有導電性的片體，所述電接觸部41具有弧凸狀曲面或弧凹狀曲面的接觸端，所述電接觸部41並以固定件固定於一導電基塊43上，所述彈性塊42裝設於所述電接觸部41的接觸端背面與該導電基塊43之間，以導電基塊43固設於該第二旋轉部件30的工作側32，藉由所述彈性塊42提供彈力，使所述電接觸部41的接觸端受壓變形後，於脫離壓力作用後能回復原形。
關於本發明電力傳輸用萬向壓緊裝置1應用於電化學加工機之使用情形，以應用於具備大電力傳輸性能的大型電化學加工機為例，如圖8及圖9所示，該電力傳輸用萬向壓緊裝置1可應用於壓緊中空圓柱狀金屬工件5的內曲面51或是壓緊工件5的外曲面52等，以應用於執行大電流電力腐蝕加工大型的
圓柱形金屬工件5為例，以圖6至圖8所示的實施例為例，電化學加工機的旋轉分度台2上的垂直支撐體3的四周側面上各裝設數個所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1，該垂直支撐體3內設有複數線性驅動組件，所述線性驅動組件可為氣壓缸、油壓缸、伺服馬達與螺桿結合之驅動組件或是其他線性驅動組件等，每一線性驅動組件連接所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1的本體10的本體基部11，並能受控驅動所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1前進、後退，所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1的所述電力接觸傳遞部件40皆連接正極性電壓。
當待加工的中空圓柱狀金屬工件5放置於該旋轉分度台2上並套設於垂直支撐體3的外側，再啟動裝設於周側的垂直支撐體3內的線性驅動組件驅動所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1朝工件5前進，直至所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1的所述電力接觸傳遞部件40壓緊工件5內周面，其中，利用所述線性驅動組件提供推力，以滿足所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1壓緊工件5的直線運動基本需求外，所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1特別藉由該第一旋轉部件20能以該第一軸向A1為旋轉中心方向旋轉地組設於該本體10，以及設有所述電力接觸傳遞部件40的第二旋轉部件30能以該第二軸向A2為旋轉中心方向旋轉地組設於該第一旋轉部件20等構造，具備能上下旋轉以及左右旋轉等兩個旋轉自由度，使所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1形成具備兩個旋轉自由度的自適應機構，藉此，當所述電力接觸傳遞部件40在壓緊工件5曲面過程中，所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1即能夠自動上下旋轉與左右旋轉地達到最佳平衡的壓緊位置。
再者，所述電力傳輸用萬向壓緊裝置1還能於所述電力接觸傳遞部件40之導電性電接觸部41背面設置彈性塊42，利用彈性塊42提供支撐與緩衝彈性，使所述電力接觸傳遞部件40的電接觸部41以柔軟方式壓緊接觸工件曲面。
當工件5被壓緊固於旋轉分度台2後，經由所述電力傳輸用萬向壓緊裝置的電力接觸傳遞部件40對工件5工件給予正極性電壓，另利用旋轉分度台外圍之工作站受控線性運動之軸電極伸向固定在旋轉分度台2上的工件5，並通過軸電極輸出電化學液，軸電極給予負極性電壓，當軸電極旋向工件5同時自軸電極中心朝向工件5高壓噴出電化學液，當軸電極非常靠近工件5時，在正負兩極之間產生電化學腐蝕作用而對工件執行電化學加工作業。
1:電力傳輸用萬向壓緊裝置
A1:第一軸向
A2:第二軸向
A3:第三軸向
10:本體
13:邊板
20:第一旋轉部件
21:部件基部
23:第一樞接部件
30:第二旋轉部件
31:第二樞接部件
310:第二樞接部件的中心線
40:電力接觸傳遞部件
41:電接觸部
42:彈性塊
43:導電基塊
Claims (6)
- 一種電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其能裝設於一電化學加工機上，用於壓緊接觸一工件的曲面及傳遞電力，並定義有位於三維空間中相互垂直的一第一軸向、一第二軸向以及一第三軸向，該電力傳輸用萬向壓緊裝置包括；一本體，其能沿著該第三軸向線性移動，且包括一本體基部以及位於該本體基部之該第三軸向一側的一樞接基部；一第一旋轉部件，其能以該第一軸向為旋轉中心方向旋轉地組設於該本體的樞接基部；至少一第二旋轉部件，係能以該第二軸向為旋轉中心方向旋轉地組設於該第一旋轉部件上，所述第二旋轉部件遠離該本體之本體基部一側具有一工作側；以及複數電力接觸傳遞部件，係裝設於所述第二旋轉部件的工作側，每一所述電力接觸傳遞部件具有導電性的電接觸部，並能外接電力供給源及壓緊接觸所述工件的曲面傳遞電力。
- 如請求項1所述之電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其中，所述電力接觸傳遞部件於所述電接觸部背面各設有一彈性塊。
- 如請求項2所述之電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其中，每一所述電力接觸傳遞部件的電接觸部為多個導電片層疊而成，並以固定件固定於一導電基塊上，所述電接觸部具有弧凸狀曲面或弧凹狀曲面的接觸端，所述彈性塊裝設於所述電接觸部的接觸端背面與所述導電基塊之間，以所述導電基塊固設於該第二旋轉部件的工作側。
- 如請求項1至3中任一項所述之電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其中，該本體的一側增設有一邊板，該邊板面向該本體一側設有 沿著第三軸向延伸之滑軌，該本體於該本體基部上設有滑塊，並以所述滑塊設置於所述滑軌，使該本體能被操作沿著該第三軸向線性移動。
- 如請求項4所述之電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其中，該第一旋轉部件包括一部件基部以及位於該部件基部一側的一樞設部，該樞設部設於該部件基部的一側，該部件基部結合一第一樞接部件樞設於該本體的樞接基部上；所述第二旋轉部件部件為複數個，該複數第二旋轉部件係沿著該第二軸向間隔排列並以一第二樞接部件同軸組設於該第一旋轉部件的樞設部上。
- 如請求項5所述之電化學加工機之電力傳輸用萬向壓緊裝置，其中，該第一旋轉部件之部件基部中形成一凹槽，該部件基部於該凹槽兩側之面向該本體基部的側面各形成一對位槽，該本體之樞接基部伸入該部件基部之凹槽內，該本體基部面向該部件基部之側面具有能對位伸入該對位槽內的一對位凸部，並於該對位凸部沿著該第二軸向的兩側各形成斜向的一擋止部，用以限制該第一旋轉部件相對於該本體的旋轉角度，所述對位槽提供所述對位凸部的活動空間，且所述對位凸部末端能抵靠在所述對位槽內壁。
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