TWM465230U - 超音波主軸導電補償結構 - Google Patents

Description

超音波主軸導電補償結構

本創作有關於一種補償結構，尤指一種專門裝設於超音波主軸之導電補償結構，其具有自動補償磨損所產生之損耗。

按，一般加工程序皆係以單純利用本身刀具之硬度高於被加工物件之物理特性來進行切削處理，然而，當被加工件硬度過高時，便容易導致刀具之鋒利部位快速磨損甚至損毀， 然而，即便是高硬度之刀具，如鑽石刀、烏鋼刀等，於加工過程中仍然會有一定之磨損，加以高硬度之刀具伴隨著高單價之成本，因此，刀具之加工效能與理想的刀具壽命便成為成本上之重要考量。

針對上述之缺失，國內業者便開發出一種如中華民國專利第M424210 號「具電性傳導裝置之加工主軸組」所揭示之習知技術，主要包含有一主軸，其具有一主軸座及一旋轉心軸，而旋轉心軸之一端以活動方式固定至少有一具有一電氣元件之刀把件﹔以及一可於主軸座與電氣元件間達成電性導通之電性傳導裝置，而電性傳導裝置包含至少有一活動接合組件及至少有一電氣旋轉接頭組分別設置於旋轉主軸及主軸座，其中，電氣旋轉接頭組包含有一可與主軸座外側電性導通之彈性電刷及一環設於旋轉心軸外周面之導電環，而彈性電刷係以一彈性件向外推抵一碳刷與導電環接觸導通﹔藉此，當刀把件被固定於旋轉心軸之一端時，即可使主軸座與電氣元件間達成電性導通，便可外加超音波震動兼轉動進行加工作業。

上述習用於使用上仍具有相關缺失存在，並列舉以下三項陳述，其一者，由於習知彈性碳刷之技術手段係以彈性件提供一彈力推抵碳刷向主軸方向移動，而此設置方式無法固定彈性件之彈力壓縮量，使得當彈性件之壓縮量過大時，其向外推抵之彈力亦會相對提高，進而造成碳刷之磨損較為嚴重，而彈性件之壓縮量過小時，則向外推抵之彈力不足，進而導致碳刷無法接觸導電環甚至斷路，另一者，此種彈性設置方式，會因碳刷之磨損使得厚度縮小，進而改變彈性件向外推抵之彈力，當碳刷磨損到一定程度時，便造成碳刷與導電環間鬆緊程度之變化，使彈性件向外推抵之彈力不足，甚至產生斷路之機率﹔又一者，由習知之裝設方式，欲拆換碳刷時，需拆除主軸座再重新將碳刷對準導電環，安裝方式較為不易，且並無設計固定座，即使利用複數個彈性電刷接觸於導電環，而較無方向性地對準導電環，避免產生訊號不良之現象亦然有限。依據上述之缺失，習知仍有待改善之空間。

有鑑於上述缺點，本創作提供一種超音波主軸導電補償結構，係利用彈性件配合限定位移之固定塊，產生一固定推力，使導電塊磨損時可自動補償。

本創作提供一種超音波主軸導電補償結構，其係用以裝設於一具有一主軸之工具機，而主軸端部可供裝設有一超音波震盪器，並電性連通至一設於主軸處之導電環，其包括有：至少有一設於主軸側邊之固定架，其係設置至少一滑軸﹔至少有一固定塊，其係穿設於滑軸，並供固定塊往主軸給進﹔至少有一導電塊，其係固設於固定塊之上，並一端接觸於該導電環﹔以及至少有一彈性件，其係設置於固定塊與固定架之間，並可供導電塊一固定推力抵靠於導電環。

藉由上述，本創作達成功效之一， 係利用彈性件設置於固定塊與固定架之間，並供導電塊一固定推力往主軸給進，當導電塊磨損時，便可自動補償，相較於習知便可改善因彈力壓縮量之大小而導致導電塊之磨損嚴重或短路之相關缺失。

藉由上述，本創作達成功效之二，其中，滑軸之一端另設有一止擋部，藉由彈性件之固定推力配合止擋部產生限定位移之功能，便不會因導電塊之厚度改變，而影響彈性件向外推抵之彈力，進而延長導電塊之使用壽命。

藉由上述，本創作達成功效之三，更包括一主架體作為一拆換機構，直接將主架體裝設於主軸外側，不需重新將導電塊對準導電環，安裝方式較為簡易，並可利用增加固定架之個數以調整導電塊對準導電環之方向性，便可避免安裝不當產生不良之訊號。

為便於說明本創作於上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例與以繪製，合先敘明。

請參閱圖1~圖3所示，圖1為本創作之外觀示意圖，圖2為本創作之分解示意圖，圖3為本創作之安裝位置示意圖。本創作之超音波主軸導電補償結構，其係用以裝設於一具有一主軸10之工具機100，而主軸10設有一超音波震盪器11，並電性連通至一導電環12，其包括有：

一主架體20，其係具有一第一支撐架21及一第二支撐架22，而第一支撐架21及第二支撐架22分別設置至少有一設於主軸10側邊之固定塊40，且固定塊40設置至少有一滑軸31，於本實施例中，每一固定塊40皆設有2個滑軸31，且以平行方式設置，其中，主架體20之第一支撐架21及第二支撐架22分別設置至少有一調整孔23，且以複數個鎖固元件24穿設於調整孔23，並分別可供鎖設固定架30，其中，固定架30係以調整孔23作為旋轉中心點以分別以擺動方式調整固定架30之安裝角度，此外，第一支撐架21及第二支撐架22之間設有一絕緣塊25，並於主架體20之兩側分別裝設一第一絕緣板26及第二絕緣板27加以電性區隔。

至少有一固定塊40，其係穿設於滑軸31，以供固定塊40往主軸10給進，其中，滑軸31之一端設置至少有一止擋部32，以限制固定塊40於滑軸31上之滑移行徑，並將固定塊40限定位移於止擋部32與固定架30之間。

至少有一導電塊50，其係分別固設於固定塊40，且與固定塊40形成一階段面，並將導電塊50之一端接觸於導電環12，於本實施例中，導電塊50之材質可為高導電性之銅金屬(Cu)。

至少有一彈性件60，其係各設置於固定塊40與固定架30之間，而該些彈性件60各具有一捲曲部61及一固定部62，而捲曲部61皆分別設置於固定塊40與固定架30之間，固定部62則分別固定於固定架30之上，便可供固定塊40一固定推力，並使設置於固定塊40上之導電塊50以固定方向往主軸10給進，於本實施例中，彈性件60之種類可為定力彈簧。

其中，於本實施例中，第一支撐架21及第二支撐架22兩端處各對稱設置二固定架30，以於固定架30上分別設有固定塊40、導電塊50及彈性件60，形成一相互對稱之態樣，另外，於本創作中，固定架30亦可設置為1個，並於設有固定塊40、導電塊50及彈性件60各1個，在此並不以固定架30之個數作為限制本創作之範圍。

以上即為本創作之結構及形狀概述，並將本創作之組合型態及所能達成之功效原理陳述如下：

請參閱圖3所示， 於本創作中，主架體20作為一拆換機構之設計，可直接拆裝於工具機100之主軸10外側，並使導電塊50與導電環12相接觸以電性連通，由於第一支撐架21、第二支撐架22、固定架30、固定塊40、導電塊50及主軸10皆為金屬材質所製成，且第一支撐架21及第二支撐架22之間設有絕緣塊25以隔絕彼此間的相互接觸，以確保其電性絕緣，其中，便可將一傳輸導線70之一端分別連接於導電塊50或第一支撐架21及第二支撐架22，另一端則連接至一控制器80，作為訊號傳輸，藉此，將主架體20裝入工具機100後，可直接校準導電塊50與導電環12之間的位置，安裝方式較為簡易， 而超音波震盪器11之電性訊號亦可直接透過導電環12，連通導電塊50並經由傳輸導線70彙整電性訊號至外界。

請參閱圖4及圖5所示，圖4為本創作導電塊未磨損之作動狀態俯視圖，圖5為本創作導電塊已磨損之作動狀態俯視圖，於本實施例中，固定塊40皆穿設有2個滑軸31平行設置形成一滑軌之態樣，並於滑軸31之一端設有止擋部32，使固定塊40僅可限定位移於止擋部32與固定架30之間，而彈性件60之捲曲部61設置於固定塊40與固定架30之間，而彈性件60之固定部62則分別固定於該些固定架30之上，然而，一開始使用者將主架體20裝設於工具機100，使未經磨損之導電塊50接觸於導電環12，而由於導電塊50與固定塊40具有高低差之階段面，會連動迫使固定塊40依滑軌朝向捲曲部61進行擠壓，便會使固定之捲曲部61向外拉張，並對固定塊40產生朝向主軸10之推力，當導電塊50經磨損縮小厚度時，壓縮量減少，使得捲曲部61本身之彈力便會向內捲縮，由於彈性件60在某一變形量內，並不會影響其作用力之大小，俾使彈性件60依然給予固定之推力，固定塊40便會因依滑軸31朝向主軸10進給，因此，當導電塊50磨損時，便可自動補償，且不因導電塊50之厚度改變，而影響彈性件60向外推抵之彈力，進而延長導電塊50之使用壽命。

此外，於本實施例中，主架體20之第一支撐架21及第二支撐架22之調整孔23各為6個，將其中4個調整孔23分別作為4個固定架30之旋轉中心點以擺動方式調整導電塊50之方向，並利用其餘8個調整孔23作為調整4個固定架30之安裝角度呈一弧狀分布，數量之多寡及方向性亦可避免安裝不當而造成訊號不良。

綜上所述，本創作之超音波主軸導電補償結構，係藉由將彈性件60設置於固定塊40與固定架30之間，提供導電塊50一固定推力朝向主軸10給進，當導電塊50磨損時，即可自動補償，且不因導電塊50之厚度改變，而影響彈性件60向外推抵之彈力，進而延長導電塊50之使用壽命，此外，更可多加設置固定架30之個數以調整導電塊50對準導電環12之方向性，便可避免安裝不當產生不良之訊號。

雖然本創作是以一個最佳實施例作說明，精於此技藝者能在不脫離本創作精神與範疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或改變，俱屬本創作申請專利範圍。

100‧‧‧工具機
10‧‧‧主軸
11‧‧‧超音波震盪器
12‧‧‧導電環
20‧‧‧主架體
21‧‧‧第一支撐架
22‧‧‧第二支撐架
23‧‧‧調整孔
24‧‧‧鎖固元件
25‧‧‧絕緣塊
26‧‧‧第一絕緣板
27‧‧‧第二絕緣板
30‧‧‧固定架
31‧‧‧滑軸
32‧‧‧止擋部
40‧‧‧固定塊
50‧‧‧導電塊
60‧‧‧彈性件
61‧‧‧捲曲部
62‧‧‧固定部
70‧‧‧傳輸導線
80‧‧‧控制器

[圖1] 為本創作之外觀示意圖。[圖2] 為本創作之分解示意圖。[圖3] 為本創作之安裝位置示意圖。[圖4] 為本創作導電塊未磨損之作動狀態俯視圖。[圖5] 為本創作導電塊已磨損之作動狀態俯視圖。

100‧‧‧工具機

20‧‧‧主架體

10‧‧‧主軸

70‧‧‧傳輸導線

11‧‧‧超音波震盪器

80‧‧‧控制器

12‧‧‧導電環

Claims (9)

1. 一種超音波主軸導電補償結構，其係用以裝設於一具有一主軸之工具機，而該主軸端部可供裝設有一超音波震盪器，並電性連通至一設於主軸處之導電環，其包括有：至少有一設於主軸側邊之固定架，其係設置至少一滑軸；至少有一固定塊，其係穿設於該滑軸，並供該固定塊往該主軸徑向方向滑移；至少有一導電塊，其係固設於該固定塊上，並一端接觸於該導電環；以及至少有一彈性件，其係設置於該固定塊與該固定架之間，並可供該導電塊一固定推力抵靠於該導電環。
2. 如請求項1所述之超音波主軸導電補償結構，其中，更包括一主架體，其具有一第一支撐架及一第二支撐架，且於該第一支撐架及該第二支撐架分別可供設置該固定塊，並於該第一支撐架及第二支撐架之間設有一絕緣塊。
3. 如請求項2所述之超音波主軸導電補償結構，其中，該主架體之第一支撐架及第二支撐架分別設置至少有一調整孔，而該固定架係鎖設於該調整孔，並以該調整孔為旋轉中心點以擺動方式調整該固定架之安裝角度。
4. 如請求項2所述之超音波主軸導電補償結構，其中，於該第一支撐架及該第二支撐架兩端處各對稱設置二固定架，並於該些固定架上設置該固定塊、該導電塊及該彈性件。
5. 如請求項1所述之超音波主軸導電補償結構，其中，該滑軸之一端設置至少有一止擋部，以限制該固定塊於該滑軸上之滑移行程。
6. 如請求項1所述之超音波主軸導電補償結構，其中，該彈性件具有一 捲曲部，而該捲曲部設置於該固定塊與該固定架之間。
7. 如請求項1所述之超音波主軸導電補償結構，其中，該彈性件具有一固定部，而該固定部固定於該固定架之上。
8. 如請求項2所述之超音波主軸導電補償結構，其中，該主架體之兩側分別裝設一第一絕緣板及一第二絕緣板。
9. 如請求項1所述之超音波主軸導電補償結構，其中，該彈性件可為一定力彈簧。