TWM497588U - 具砂輪修整機構之磨床 - Google Patents

Description

具砂輪修整機構之磨床

本案與CNC磨床有關，更詳而言之，尤指一種具有砂輪修整機構之磨床。

在機械加工領域中，使用磨床對各種工件研磨其多餘量，以獲得所需之形狀、尺寸及精密加工面，切削刀具的磨銳及機械零件的精確製造皆有賴於研磨工作。高速輪磨是研磨工作中最普遍的磨削加工動作，主要是使用砂輪進行。砂輪使用一段時間後應進行修整，以恢復工作面的磨削性能和正確的幾何形狀，以維持研磨工作之效率和品質。在以往，砂輪修整需將砂輪從磨床上卸下來再轉移至砂輪修整機進行修整，然而砂輪之拆卸、組裝、定位、校正所需之時間，增加研磨加工之工時和人力成本。

本創作所要解決的問題是先前技術中需將砂輪從磨床機構上卸下後再轉移至砂輪修整機進行修整的問題。

本創作解決上述問題的主要技術手段，是在磨床機構中配置砂輪修整機構。

一種具砂輪修整機構之磨床，包含一床台，該床台之水平左右方向定義為X軸，該床台之水平前後方向定義為Z軸，該床台之垂直上下方向 定義為Y軸，另平行為Z軸之一輔助軸定義為W軸；一Z軸線性移動裝置，設於該床台上；該Z軸線性移動裝置驅動一Z軸鞍座平行於該Z軸往復移動；一X軸線性移動裝置，設於該Z軸鞍座上，該X軸線性移動裝置驅動一工作台平行於該X軸往復移動；該工作台上設一夾具夾持一工件；一垂直座，設於該床台，該垂直座設一Y軸線性移動裝置，該Y軸線性移動裝置驅動一Y軸鞍座平行於該Y軸往復移動；一砂輪機，設於該Y軸鞍座，該砂輪機驅動至少一砂輪運轉，該砂輪的旋轉軸是平行於上述之Z軸；一T軸線性移動裝置，設於該Y軸鞍座，驅動一T軸鞍座平行於一T軸往復移動；一W軸線性移動裝置，設於該T軸鞍座上，控制一溜板平行於該W軸往復移動；一修整機構，設於該溜板；該修整機構包括一受馬達驅動旋轉之修整器，該修整器的旋轉軸平行於該砂輪之旋轉軸。

更進一步的，上述之T軸是與該Y軸相交一特定角度之軸。

更進一步的，所述具砂輪修整機構之磨床更包含一弧線運動機構，設於該床台，具有一可往復旋轉運動之轉盤，該轉盤之旋轉軸心平行於該床台之Y軸，該轉盤設一延伸部，該延伸部的自由端可滑動的連接於一設於該床台之弧形軌道，該垂直座設於該延伸部的自由端。該砂輪的中心點與該轉盤的中心點沿著一垂直線而相對。

本創作之功效：在磨床機構中配置砂輪修整機構，對磨床機構中的砂輪進行修整。可免除因修整而重覆卸下、組裝、校正、定位砂輪的時間。

該修整機構之修整器可平行於該砂輪的法線方向及前後方向相對於該砂輪進退移動，從而對砂輪進行各種尺寸、角度、幾何形狀之修整。

在磨床機構中配置砂輪修整機構，可於砂輪工作中(進行工件削磨時)同時進行砂輪修整。亦可於砂輪休工時進行砂輪修整。

該弧線運動機構可改變該砂輪之旋轉軸心使其偏移Z軸預定角度，該砂輪之工作角度改變，得以對工件進行特定角度的磨削。

修整機構與砂輪機共構於該弧線運動機構上，該修整機構之修整器之旋轉軸心隨著該砂輪之旋轉軸心同步偏移Z軸預定角度，使砂輪及修整器恆於法線位置相對。

10‧‧‧床台

12‧‧‧Z軸線性移動裝置

14‧‧‧Z軸鞍座

16‧‧‧X軸線性移動裝置

18‧‧‧工作台

22‧‧‧A軸旋轉裝置

30‧‧‧弧線運動機構

31‧‧‧馬達

32‧‧‧蝸桿

33‧‧‧蝸輪

34‧‧‧轉盤

35‧‧‧延伸部

36‧‧‧自由端

37‧‧‧弧形軌道

40‧‧‧垂直座

42‧‧‧Y軸線性移動裝置

44‧‧‧Y軸鞍座

441‧‧‧斜面

46‧‧‧砂輪機

47‧‧‧馬達

48‧‧‧砂輪

50‧‧‧T軸線性移動裝置

52‧‧‧T軸鞍座

60‧‧‧修整機構

62‧‧‧修整馬達

63‧‧‧修整器

64‧‧‧溜板

66‧‧‧W軸線性移動裝置

第一圖為本案之立體外觀圖。

第二圖為本案之前視圖。

第三圖為本案之俯視圖。

第四圖為本案之右側視圖。

第五圖為本案之弧線運動機構之俯視示意圖。

第六圖為本案垂直座、Y軸線性移動裝置、T軸線性移動裝置、W軸線性移動裝置、砂輪機、修整機構於弧線運動機構上改變工作角度之俯視示意圖。

為便於說明本案於上述創作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說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。且以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如第一圖至第四圖，本案磨床機構包括一床台10，該床台10按照 砂輪主軸方向定義Z軸為水平前後軸，X軸為水平左右軸，Y軸為垂直軸，T軸為與Y軸相交一特定角度者之傾斜軸，W軸為平行於Z軸之輔助軸。以上各軸均為線性軸。

該床台10上設有一Z軸線性移動裝置12，該Z軸線性移動裝置12驅動一Z軸鞍座14平行於上述之Z軸往復移動。該Z軸鞍座14上設一X軸線性移動裝置16，該X軸線性移動裝置16驅動一工作台18平行於上述之X軸往復移動。該工作台18上設一夾具夾持一工件。該夾具是已知裝置，其可夾制工件保持於一固定位置，或者受控於一A軸旋轉裝置22之控制帶動工件於相對於X軸旋轉。上述Z軸線性移動裝置12可透過各種已知的線性驅動技術實現，例如伺服馬達驅動滾珠螺桿旋轉，使滾珠螺桿上的動子沿著滾珠螺桿移動，該動子驅動工作台18或Z軸鞍座14在滑軌上按著預定方向運動。

如第五、六圖，該床台10上設有一弧線運動機構30，該弧線運動機構30包括一馬達31、一受馬達31控制旋轉的蝸桿32、一與該蝸桿32嚙合之蝸輪33、以及與該蝸輪33同軸連接且受該蝸輪33驅動之轉盤34，該轉盤34之旋轉軸心平行於該床台10之Y軸，該轉盤34的局部周面設一延伸部35，該延伸部35的自由端36可滑動的連接於一弧形軌道37，該弧形軌道37設於該床台10上。該馬達31起動，該蝸桿32及該蝸輪33驅動該轉盤34旋轉預定角度，使其自由端36沿著弧形軌道37移動。

該自由端36上固定一垂直座40，該垂直座40上設一Y軸線性移動裝置42，該Y軸線性移動裝置42驅動一Y軸鞍座44平行於Y軸往復移動。該Y軸鞍座44上設一砂輪機46，該砂輪機46的馬達47驅動二砂輪48運轉，該砂輪48的旋轉軸平行於上述之Z軸。其中，執行工件磨削工作之砂輪48的所在 位置可沿著一垂直線而對應至該弧線運動機構30的轉盤34的中心。

該Y軸鞍座44的上部具有一T軸線性移動裝置50，該T軸線性移動裝置50驅動一T軸鞍座52平行於上述之T軸往復移動。所述之T軸是按著設於該Y軸鞍座44的一斜面441而定義的，該斜面441的軸線與該Y軸成一特定角度之相交。該T軸鞍座52上安裝一W軸線性移動裝置66，該W軸線性移動裝置66控制一溜板64平行於上述W軸往復移動。該溜板64上安裝一修整機構60。該修整機構60包括一修整馬達62，該修整馬達62驅動一修整器63運轉。在本案實施例中該修整器63為修整輪。

上述Y軸線性移動裝置42、T軸線性移動裝置50、W軸線性移動裝置66可透過各種已知的線性驅動技術實現，例如伺服馬達驅動滾珠螺桿旋轉，使滾珠螺桿上的動力沿著滾珠螺桿移動，該動力驅動該Y軸鞍座44、或T軸鞍座52、或溜板64在滑軌上按著預定方向運動。

該工作台18透過該Z軸線性移動裝置12及X軸線性移動裝置16之控制而可載著工件位移至該砂輪48的下方，該砂輪48可透過該Y軸線性移動裝置42而降移至與該工件接觸之工作位置，對該工件進行磨削。

當砂輪48需要修整時，該T軸線性移動裝置50控制該修整機構60以及W軸線性移動裝置66以相交於該Y軸一特定角度之傾斜路徑(T軸)上下移動，使該修整機構60之修整器63平行於該砂輪48的法線方向相對於該砂輪48進退移動。該W軸線性移動裝置66控制該修整機構60以平行於Z軸的之前後路徑移動，控制修整器63相對於該砂輪48之前後方向進退移動。透過該修整器63相對於該砂輪48之法線方向和前後方向之進退移動，對砂輪進行各種尺寸、角度、幾何形狀之修整。

砂輪48可在工作時(對工件進行磨削工作時)進行修整，也可在休工時進行修整。本創作之砂輪機46有兩個砂輪48，其中一砂輪48工作時，另一砂輪休工進行修整。

如第七圖，上述弧線運動機構30可改變該砂輪48之旋轉軸心使其偏移Z軸預定角度。該弧線運動機構之馬達31起動，該蝸桿32及該蝸輪33驅動該轉盤34旋轉預定角度，使其自由端36沿著弧形軌道37移動。設於該轉盤34之自由端36的垂直座40即隨著該自由端36移位。基於工作之砂輪48的所在位置是沿著一垂直線而對應至該弧線運動機構30的轉盤34的中心，因此該垂直座40位移時即帶動該砂輪機46以該工作之砂輪48為中心點而擺轉角度，改變該砂輪48之旋轉軸心使其偏移Z軸預定角度，該砂輪48之工作角度改變，得以對工件進行特定角度的磨削。

10‧‧‧床台

12‧‧‧Z軸線性移動裝置

14‧‧‧Z軸鞍座

16‧‧‧X軸線性移動裝置

18‧‧‧工作台

22‧‧‧A軸旋轉裝置

30‧‧‧弧線運動機構

31‧‧‧馬達

37‧‧‧弧形軌道

40‧‧‧垂直座

42‧‧‧Y軸線性移動裝置

44‧‧‧Y軸鞍座

441‧‧‧斜面

46‧‧‧砂輪機

47‧‧‧馬達

48‧‧‧砂輪

50‧‧‧T軸線性移動裝置

52‧‧‧T軸鞍座

60‧‧‧修整機構

62‧‧‧修整馬達

63‧‧‧修整器

64‧‧‧溜板

66‧‧‧W軸線性移動裝置

Claims (7)

1. 一種具砂輪修整機構之磨床，包含一床台，該床台之水平左右方向定義為X軸，該床台之水平前後方向定義為Z軸，該床台之垂直上下方向定義為Y軸，另平行為Z軸之一輔助軸定義為W軸；其特徵在於：一Z軸線性移動裝置，設於該床台上；該Z軸線性移動裝置驅動一Z軸鞍座平行於該Z軸往復移動；一X軸線性移動裝置，設於該Z軸鞍座上，該X軸線性移動裝置驅動一工作台平行於該X軸往復移動；該工作台上設一夾具夾持一工件；一垂直座，設於該床台，該垂直座設一Y軸線性移動裝置，該Y軸線性移動裝置驅動一Y軸鞍座平行於該Y軸往復移動；一砂輪機，設於該Y軸鞍座，該砂輪機驅動至少一砂輪運轉，該砂輪的旋轉軸是平行於上述之Z軸；一T軸線性移動裝置，設於該Y軸鞍座，驅動一T軸鞍座平行於一T軸往復移動；一W軸線性移動裝置，設於該T軸鞍座上，控制一溜板平行於該W軸往復移動；一修整機構，設於該溜板；該修整機構包括一受馬達驅動旋轉之修整器，該修整器的旋轉軸平行於該砂輪之旋轉軸。
2. 如申請專利範圍第1項所述具砂輪修整機構之磨床，其中，所述之T軸是與該Y軸相交一特定角度之軸。
3. 如申請專利範圍第2項所述具砂輪修整機構之磨床，其中，該Y軸鞍座設一斜面，該T軸線性移動裝置驅動該T軸鞍座平行於該斜面往復移動，該 斜面與上述之T軸平行。
4. 如申請專利範圍第1項所述具砂輪修整機構之磨床，其中，該砂輪機驅動二砂輪運轉。
5. 如申請專利範圍第1項所述具砂輪修整機構之磨床，其中，該修整器為修整輪。
6. 如申請專利範圍第1項所述具砂輪修整機構之磨床，其更包含一弧線運動機構，設於該床台，具有一可往復旋轉運動之轉盤，該轉盤之旋轉軸心平行於該床台之Y軸，該轉盤設一延伸部，該延伸部的自由端可滑動的連接於一設於該床台之弧形軌道，該垂直座設於該延伸部的自由端；該砂輪的中心點與該轉盤的中心點沿著一垂直線而相對。
7. 如申請專利範圍第6項所述具砂輪修整機構之磨床，其中，該弧線運動機構包括一馬達、一受該馬達控制旋轉的蝸桿、一與該蝸桿嚙合之蝸輪、以及與該蝸輪同軸連接且受該蝸輪驅動之該轉盤。