TWM444243U - 鑽刃研磨裝置 - Google Patents

Description

鑽刃研磨裝置

本創作有關一種鑽刃研磨裝置，特別涉及一種自動研磨及檢測該鑽頭之刃面的鑽刃研磨裝置。

周知，微細鑽頭是一種刃面直徑僅約0.1至1.0 mm的鑽孔刀具，目前已大量運用在印刷電路板的鑽孔作業上。由於該鑽頭在經過多次使用後，其刃面易生磨耗而喪失鑽孔精度；為了延長鑽頭刃面的使用壽命，現階段的作法是利用手動研磨工具機對已磨耗鑽頭的刃面再次研磨，而使該刃面回復可供鑽鑿正確孔徑精度的狀態。

目前有關研磨微細鑽頭之刃面的方式，大都採用人工操作研磨工具機進行刃面的研磨，包括先將鑽頭定位於一治具上，操作轉動中的砂輪沿著鑽頭刃面所需求的特定角度進行線性路徑位移，以便於該路徑上接觸磨削該刃面，但需人工取、換治具上的鑽頭，因此存在效率不彰的問題。

較為先進的微細鑽頭之刃面研磨技術，已公開有使用一種可在一進/出料區與一研磨區往復旋動的擺動座，所述微細鑽頭可以從進/出料區被擺動座移送至研磨區進行刃面的研磨加工，隨後擺動座復歸旋動返回該進/出料區，以便卸除擺動座上已研磨完成的微細鑽頭。惟，該擺動座僅能在同一時間內執行一個動作，造成各工作區發生閒置的情形，就像擺動座在進/出料區裝卸微細鑽頭時，研磨區就必須等到擺動座至進/出料區完成裝卸微細鑽頭動作後，回到研磨區，才能進行微細鑽頭的研磨動作，或者擺動座在研 磨區研磨微細鑽頭時，進/出料區就必須等到擺動座至研磨區完成研磨微細鑽頭動作後，回到進/出料區，才能進行微細鑽頭的裝卸動作，造成工時的浪費。

有鑑於此，本創作旨在改善微細鑽頭刃面的研磨加工效率，進而提供一種可自動載運微細鑽頭，執行其刃面之先檢測後研磨再檢測的裝置，其技術手段包括：一轉台，呈放射狀地間隔配置有多數個夾鑽器；一進料區，配置於該轉台之周圍，該進料區配置有一進料夾爪，該進料夾爪是擷取該進料區內一鑽頭移動至該轉台之夾鑽器內接受夾持；一研磨區，配置於該轉台之周圍，並使該轉台介設於該進料區與該研磨區之間，該研磨區配置有一砂輪機；一進料檢測區，配置於該轉台之周圍，並鄰近該進料區與該研磨區；以及一出料檢測區，配置於該轉台之周圍，並使該轉台介設於該進料檢測區與該出料檢測區之間，且鄰近該進料區與該研磨區，該出料檢測區配置有一出料夾爪，該出料夾爪是擷取該轉台之夾鑽器夾持的鑽頭移動至該出料檢測區；其中，所述夾持有鑽頭的夾鑽器經由該轉台的轉動，而旋移該鑽頭依序定位於該進料區、該進料檢測區、該研磨區與該出料檢測區構成循環迴圈。

在進一步實施中，該進料區、該轉台與該研磨區是分別坐落於一第一線性路徑上，該進料檢測區、該轉台與該 出料檢測區是分別坐落於一第二線性路徑上。其中，該第二線性路徑排除與該第一線性路徑相互平行，且該第二線性路徑是垂直於該第一線性路徑。

在進一步實施中，該進料檢測區包含一第一水平影像視覺器與一垂直影像視覺器，該第一水平影像視覺器用以檢知該刃面之角度，該垂直影像視覺器用以檢知該刃面之一研磨基準點。

在進一步實施中，該出料檢測區包含一第二水平影像視覺器，該第二水平影像視覺器用以檢知該刃面之角度。

在進一步實施中，所述定位於出料檢測區的夾鑽器，能透過轉台的反轉而旋移鑽頭至研磨區定位，使鑽頭接受再次研磨。

基於上述技術手段，本創作之效能在於：利用配置於轉台上的夾鑽器，依序旋移至進料區夾取鑽頭、進料檢測區檢知鑽頭刃面之角度與研磨基準點、研磨區研磨鑽頭刃面以及出料檢測區檢知鑽頭是否有研磨不良而需再次研磨的情況時，該轉台能夠自出料檢測區逆轉返回研磨區定位，使鑽頭接受再次研磨，進而實現先檢測後研磨再檢測的自動化流程，並且因為配置於轉台上的夾鑽器為多數個，且分別與各工作區相互對應，因此每個夾鑽器在同一時間內能分別進行不同的動作，就像夾鑽器其中之一在進料區夾取鑽頭後，當夾鑽器旋移至進料檢測區檢知鑽頭時，與該夾鑽器相鄰且因旋移而正對應進料區的另一夾鑽器，則在進料區進行夾取鑽頭的動作，依此類推，使得各工作區在同一時間內，都有夾鑽器夾持鑽頭在進行動作， 進而減少工時的浪費，增加鑽刃研磨裝置的工作效率。

然而，為能明確且充分揭露本創作，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：

請合併參閱圖1至圖2b。其中，圖1揭示本創作的配置示意圖；圖2a及圖2b分別揭示本創作之微細鑽頭及其刃面的示意圖。上述圖式說明本創作提供一種鑽刃研磨裝置，包括一轉台10、一進料區20、一研磨區30、一進料檢測區40及一出料檢測區50，其中：

該轉台10是設置有一直驅馬達11，該直驅馬達11直接驅動該轉台10於等圓周路徑上的若干個特定角度之間產生精確定位及旋動位移的間歇性動作，該轉台10上呈放射狀地間隔配置有多數個夾鑽器12，該夾鑽器12一端具有藉助氣壓驅動而產生張開及緊縮動作的一夾持部121，該夾持部121被用以精確的擷收並夾持該鑽頭22定位，該夾鑽器12另一端具有一能帶動該夾持部轉動的馬達122，透過該馬達122的帶動，用以調整受到該夾持部121夾持鑽頭22的角度。

該進料區20是配置於該轉台10之周圍，該進料區20之中擺放有進料治具盒21，該進料治具盒21中陣列排組的多數支待磨的鑽頭22，該進料區20配置有一進料夾爪25，該進料夾爪25能擷取該進料治具盒21內一鑽頭22，並位移至該轉台10上將鑽頭22插置於夾鑽器12內。

該研磨區30是配置於該轉台10之周圍，並使該轉台10介設於該進料區20與該研磨區30之間，該研磨區30配 置有一砂輪機31，該砂輪機31用以研磨該夾鑽器12所夾持的鑽頭22。

該進料檢測區40是配置於該轉台10之周圍，並鄰近該進料區20與該研磨30區，該進料檢測區40用來對鑽頭22的刃面23，進行檢知與校位動作。實施上，該進料檢測區40包含一第一水平影像視覺器41與一垂直影像視覺器42。其中：該水平影像視覺器41能對鑽頭22的刃面23進行取像，進而檢知該刃面23上一刃心線231的偏位角度θ(如圖2a所示)，該偏位角度θ是刃心線231與一既定基準線232之間的角度偏移量。該垂直影像視覺器42能對鑽頭22的刀刃24進行取像，進而檢知該刃面23之一研磨基準點233(如圖2b所示)，該研磨基準點233係指由鑽頭22的刃面23與鑽頭22的刀刃24的接觸點。使用該第一水平影像視覺器41與垂直影像視覺器42檢知及讀取該刃面23上之刃心線231的偏位角度θ以及刃面23的研磨基準點233之後，利用該馬達122帶動定位於該夾持部121所夾持的鑽頭22產生特定角度的微量轉動，以補償該偏位角度θ，使刃心線231能夠被調校至基準線232位置上。

該出料檢測區50是配置於該轉台10之周圍，並使該轉台10介設於該進料檢測區40與該出料檢測區50之間，且鄰近該進料區20與該研磨區30，該出料檢測區50用以檢知鑽頭22的刃面23是否符合要求。實施上，該出料檢測區50內配置有一第二水平影像視覺器51，對已定位於出料檢測區50且已完成一次研磨的刃面23進行取像，以便和所欲取得之刃面23的標準影像相比對，而檢知其間是否 有超出容許誤差的精度範圍，進而判定一次研磨後的刃面23是否符合精度範圍內。其中：當刃面23是符合精度範圍，配置於該出料檢測區50的一出料夾爪52，該出料夾爪52擷取已完成研磨作業的鑽頭22移動至一出料治具盒53。當刃面23未符合精度範圍，則透過轉台10的反轉而旋移鑽頭22至研磨區30定位，使鑽頭22接受二次研磨。

藉由上述可知，所述夾持有鑽頭22的夾鑽器12是經由該轉台10的轉動，而旋移該鑽頭22依序定位於該進料區20、該進料檢測區40、該研磨區30與該出料檢測區50構成循環迴圈。

在進一步的具體實施上：

該進料區20、該轉台10與該研磨區30是分別坐落於一第一線性路徑13上。該進料檢測區40、該轉台10與該出料檢測區50是分別坐落於一第二線性路徑14上，該轉台是位於該第一線性路徑13與該第二線性路徑14交錯點上。其中，該第二線性路徑14是垂直於該第一線性路徑13。

接下來，請依序參閱圖3至圖9，分別揭示本創作之轉台與各工作區間的動作示意圖，說明當該夾鑽器12透過轉台10旋移至進料區20定位時，該進料區20內配置的進料夾爪25擷取擺放於進料區20內的進料治具盒21內的鑽頭22(如圖3所示)，並位移至該轉台10上將鑽頭22插置於夾鑽器12內(如圖4所示)。

然後，夾持該鑽頭22的夾鑽器12透過轉台10由進料區20旋移至該進料檢測區40定位(如圖5所示)，藉由配置於該進料檢測區40的第一水平影像視覺器41與垂直影 像視覺器42，分別檢知該鑽頭22之刃面23角度與研磨基準點233，再藉由該夾鑽器12的馬達122帶動該夾持部121轉動，來調整受該夾持部121夾持之鑽頭22研磨時的角度。

接著，夾持該鑽頭22的夾鑽器12透過轉台10由進料檢測區40移至研磨區30定位(如圖6所示)，該研磨區30內配置有一砂輪機30，該砂輪機31已事先調整好所欲取得的研磨角度，藉此，利用該砂輪機31對已定位於研磨區30且已調整角度的鑽頭22之刃面23進行研磨加工，以完成該鑽頭22之刃面23的一次研磨。

最後，夾持該鑽頭22的夾鑽器12透過轉台10由研磨區30旋移至該出料檢測區50定位(如圖7所示)，藉由配置於該出料檢測區50的第二水平影像視覺器51，檢知該鑽頭22刃面23之角度與預設值的差異，當該鑽頭22刃面23達到預設值時，該出料檢測區50配置的出料夾爪52則從夾鑽器12中將鑽頭22取出(如圖8所示)，並位移至出料治具盒53內插置該鑽頭22，隨後該轉台10旋移而返回進料區20定位，以便該夾鑽器12夾持待磨的鑽頭22，當該鑽頭22刃面23未達到預設值時，該轉台10則反轉並旋移鑽頭22至研磨區30定位(如圖9所示)，以便針對該鑽頭22刃面23進行二次研磨，待該鑽頭22刃面23完成二次研磨之後，該轉台10再旋移至該出料檢測區50，使二次研磨後的鑽頭22能再次返回出料檢測區50定位，使該鑽頭22刃面23接受第二水平影像視覺器51的二次檢驗，如果該鑽頭22刃面23達到預設值時，則由該出料夾52爪將鑽頭22從夾鑽器12中取出，然後置入該出料治具盒53中，如 果該鑽頭22刃面23仍未達到預設值時，則該轉台10再次反轉並旋移鑽頭22至研磨區30定位，針對該鑽頭22刃面23進行再次研磨，以此類推，直到鑽頭22刃面23達到預設值，在此要注意的是，當該轉台10反轉並旋移鑽頭22由出料檢測區50至研磨區30定位，對該鑽頭22進行二次研磨時，其他工作區則暫停作業，等到該鑽頭22完成研磨作業，經由旋移回到該出料檢測區50時，其他工作區則繼續進行未完成的作業。

基於上述，本創作所提供的鑽刃研磨裝置，藉由在該轉台10周圍分別依序設置該進料區20、該進料檢測區40、該研磨區30與該出料檢測區50，並在該轉台10上分別配置對應各工作區的夾鑽器12，使得各工作區在同時間內都有夾鑽器12在進行作業，避免各工作區發生閒置的情況，進而減少工時的浪費，增加鑽刃研磨裝置的工作效率。

綜上所陳，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作；凡其他未脫離本創作所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

10‧‧‧轉台

11‧‧‧直驅馬達

12‧‧‧夾鑽器

121‧‧‧夾持部

122‧‧‧馬達

13‧‧‧第一線性路徑

14‧‧‧第二線性路徑

20‧‧‧進料區

21‧‧‧進料治具盒

22‧‧‧鑽頭

23‧‧‧刃面

231‧‧‧刃心線

232‧‧‧基準線

233‧‧‧研磨基準點

24‧‧‧刀刃

25‧‧‧進料夾爪

30‧‧‧研磨區

31‧‧‧砂輪機

40‧‧‧進料檢測區

41‧‧‧第一水平影像視覺器

42‧‧‧垂直影像視覺器

50‧‧‧出料檢測區

51‧‧‧第二水平影像視覺器

52‧‧‧出料夾爪

53‧‧‧出料治具盒

θ‧‧‧偏位角度

圖1是本創作的配置示意圖；圖2a及圖2b分別揭示本創作之微細鑽頭及其刃面的示意圖；圖3至圖9分別是圖1的動作示意圖。

10‧‧‧轉台

11‧‧‧直驅馬達

12‧‧‧夾鑽器

121‧‧‧夾持部

122‧‧‧馬達

13‧‧‧第一線性路徑

14‧‧‧第二線性路徑

20‧‧‧進料區

21‧‧‧進料治具盒

22‧‧‧鑽頭

25‧‧‧進料夾爪

30‧‧‧研磨區

31‧‧‧砂輪機

40‧‧‧進料檢測區

41‧‧‧第一水平影像視覺器

42‧‧‧垂直影像視覺器

50‧‧‧出料檢測區

51‧‧‧第二水平影像視覺器

52‧‧‧出料夾爪

53‧‧‧出料治具盒

Claims (7)

1. 一種鑽刃研磨裝置，包括：一轉台，呈放射狀地間隔配置有多數個夾鑽器；一進料區，配置於該轉台之周圍，該進料區配置有一進料夾爪，該進料夾爪是擷取該進料區內一鑽頭移動至該轉台之夾鑽器內接受夾持；一研磨區，配置於該轉台之周圍，並使該轉台介設於該進料區與該研磨區之間，該研磨區配置有一砂輪機；一進料檢測區，配置於該轉台之周圍，並鄰近該進料區與該研磨區；以及一出料檢測區，配置於該轉台之周圍，並使該轉台介設於該進料檢測區與該出料檢測區之間，且鄰近該進料區與該研磨區，該出料檢測區配置有一出料夾爪，該出料夾爪是擷取該轉台之夾鑽器夾持的鑽頭移動至該出料檢測區；其中，所述夾持有鑽頭的夾鑽器經由該轉台的轉動，而旋移該鑽頭依序定位於該進料區、該進料檢測區、該研磨區與該出料檢測區構成循環迴圈。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鑽刃研磨裝置，其中該進料區、該轉台與該研磨區是分別坐落於一第一線性路徑上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鑽刃研磨裝置，其中該進料檢測區、該轉台與該出料檢測區是分別坐落於一第二線性路徑上，該第二線性路徑排除與該第一線性路徑相互平行。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鑽刃研磨裝置，其中該第二線性路徑是垂直於該第一線性路徑。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鑽刃研磨裝置，其中該進料檢測區包含一第一水平影像視覺器與一垂直影像視覺器，該第一水平影像視覺器用以檢知該刃面之角度，該垂直影像視覺器用以檢知該刃面之一研磨基準點。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鑽刃研磨裝置，其中該出料檢測區包含一第二水平影像視覺器，該第二水平影像視覺器用以檢知該刃面之角度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鑽刃研磨裝置，其中所述定位於出料檢測區的夾鑽器，能透過轉台的反轉而旋移鑽頭至研磨區定位，使鑽頭接受再次研磨。