TWM510812U - 展刀工具頭 - Google Patents

Description

展刀工具頭

本創作與加工機具有關，尤指一種可提升加工效率及減少材積之展刀工具頭。

一般的展刀工具頭在操作時是先利用進給裝置帶動展刀頭移動到加工位置，接著利用主軸馬達驅動展刀頭旋轉之後，同時利用拉桿控制展刀頭進行展刀動作，使安裝在展刀頭之刀具產生徑向移動，進而實現對工件的加工。

然而在前述習用技術中，進給裝置及拉桿都是使用液壓傳動的方式達到控制展刀頭作動的效果，但是在實際操作過後發現，液壓傳動的加工效率及加工精度並不理想，另外在體積方面也有改善的空間，因此在結構上有改良的必要。

本創作之主要目的在於提供一種展刀工具頭，其能提升加工效率及加工精度，並且能減少體積而節省使用空間。

為了達成上述目的，本創作之展刀工具頭包含有一主軸單元、一進給單元，以及一加工單元。該主軸單元具有一主軸馬達固定座、一主軸，以及一主軸馬達，該主軸設於該主軸馬達固定座，該主軸馬達設於該主軸馬達固定座且連接該主軸，用以對該主軸提供動力來源；該進給單元具有一進給馬達固定座、一進給馬達，以及一第一滾珠螺桿，該進給馬達設於該進給馬達固定座，該第一滾珠螺桿設於該進給馬達固定座內且具有一第一螺桿軸與一第一螺帽，該第一螺桿軸連接該進給馬達，該第一螺帽可軸向移動地設於該第一螺桿軸且連接該主軸單元之主軸，使得該主軸能藉由該第一螺帽之驅動相對該主軸馬達固定座移動；該加工單元具有一加工馬達固定座、一加工馬達、一第二滾珠螺桿、一拉桿固定座、一拉桿，以及一展刀頭，該加工馬達設於該加工馬達固定座，該第二滾珠螺桿設於該加工馬達固定座內且具有一第二螺桿軸與一第二螺帽，該第二螺桿軸之一端連接該加工馬達，該第二螺帽可軸向移動地設於該第二螺桿軸，該拉桿固定座連接於該第二滾珠螺桿之第二螺桿軸，該拉桿可軸向移動地且可轉動地穿設於該主軸單元之主軸內，該拉桿之一端可轉動地連接該拉桿固定座，該展刀頭連接該主軸單元之主軸與該拉桿之另一端，使得該展刀頭一方面能隨著該主軸移動，另一方面能被該拉桿所驅動而進行展刀動作。

在本創作之實施例中，該進給單元更具有一套管與一第一螺帽保持座，該套管套設固定於該主軸單元之主軸，該第一螺帽保持座設於該第一螺帽且連接於該套管之一端。藉此，該第一螺帽保持座能被該第一螺帽所驅動而帶動該套管，使該套管能再進一步帶動該主軸移動。

在本創作之實施例中，該拉桿固定座之兩相對側分別具有一嵌槽，該加工單元更具有二相互平行之滑軌及二相對之保持塊，該二滑軌設於該加工馬達固定座內且位於該拉桿固定座之兩相對側，各該保持塊可滑移地設於一該滑軌且嵌卡於該拉桿固定座之嵌槽內，使得該拉桿固定座能藉由該二保持座之滑移而提升作動穩定度。

請參閱第1及2圖，本創作之展刀工具頭10包含有一主軸單元20、一進給單元30，以及一加工單元40。

如第3圖所示，主軸單元20具有一主軸馬達固定座21、一主軸22，以及一主軸馬達23，主軸22之一端穿設於主軸馬達固定座21內，主軸馬達23安裝於主軸馬達固定座21且藉由一減速齒輪組(圖中未示)連接主軸22，用以驅動主軸22轉動。

如第3及4圖所示，進給單元30具有一進給馬達固定座31、一進給馬達32，以及一第一滾珠螺桿33。進給馬達固定座31鄰設於主軸馬達固定座21且具有一導槽312；進給馬達32安裝於進給馬達固定座31之一端，用以提供動力來源，進給馬達32可以使用伺服馬達或步進馬達，在此並不特別加以限定；第一滾珠螺桿33設於進給馬達固定座31內且具有一第一螺桿軸34與一第一螺帽35，第一螺桿軸34平行於主軸單元20之主軸22且連接進給馬達32，第一螺帽35設於第一螺桿軸34，使得第一螺桿軸34能藉由進給馬達32之驅動而帶動第一螺帽35產生軸向位移。此外，進給單元30更具有一第一螺帽保持座36與一套管37，第一螺帽保持座36嵌設於進給馬達固定座31之導槽312內，而且，第一螺帽保持座36之頂端連接於第一螺帽35，第一螺帽保持座36之底端可活動地套設於主軸單元20之主軸22，使得第一螺帽保持座36能被第一螺帽35所帶動而於進給馬達固定座31之導槽312內位移，套管37套設於主軸22且套管37之兩端分別連接主軸22與第一螺帽保持座36，使得套管37能藉由第一螺帽保持座36之作動而帶動主軸22相對主軸馬達固定座21產生軸向位移。

如第3及5圖所示，加工單元40具有一滑軌座41、一滑軌42、一加工馬達固定座43、一加工馬達44，以及一第二滾珠螺桿45。滑軌座41鄰設於主軸馬達固定座21，滑軌42固定於滑軌座41且平行於主軸單元20之主軸22，加工馬達固定座43藉由一滑座46設於滑軌42，加工馬達44固定於加工馬達固定座43之一端，用以提供動力來源，加工馬達44可以使用伺服馬達或步進馬達，在此並不特別加以限定，第二滾珠螺桿45具有一第二螺桿軸47與一第二螺帽48，第二螺桿軸47平行於滑軌42且第二螺桿軸47之一端連接加工馬達44，第二螺帽48設於第二螺桿軸47，使得第二螺桿軸47能藉由加工馬達44之驅動而帶動第二螺帽48產生軸向位移。此外，加工單元40更具有一拉桿固定座49、一拉桿50、一固定塊51，以一展刀頭52，拉桿固定座49設於加工馬達固定座43內且以同軸方式套設於第二滾珠螺桿45之第二螺桿軸47，拉桿固定座49之一端鎖固於第二滾珠螺桿45之第二螺帽48，使得拉桿固定座49能與第二螺帽48同步位移，拉桿50之一端可軸向位移地且可轉動地穿設於主軸單元20之主軸22內，拉桿50之另一端可轉動地穿設於拉桿固定座49內，使得拉桿固定座49能被第二螺帽48所帶動而對拉桿50施以拉力及推力，展刀頭52連接於主軸單元20之主軸22與拉桿50，使得展刀頭52一方面能與主軸22同步作動之外，另一方面能被拉桿50所帶動。再如第5圖所示，拉桿固定座49之兩相對側分別具有一嵌槽492，加工單元50更具有二相互平行之導桿53及二相對之保持塊54，導桿53設於加工馬達固定座43內且位於拉桿固定座49之兩相對側，保持塊54可滑移地設於導桿53且嵌卡於拉桿固定座49之嵌槽492內。藉此可以讓拉桿固定座49在移動過程中具有良好的穩定性。

在實際操作時，如第3至5圖所示，首先啟動進給馬達32，進給馬達32會透過第一滾珠螺桿33驅動第一螺帽保持座36，此時的第一螺帽保持座36開始推動套管37，接著套管37會再進一步推動主軸22，使主軸22帶動展刀頭52往前進給到加工位置，另一方面，在展刀頭52進給的過程中會同時拉動拉桿50，此時的拉桿50會拉動拉桿固定座49，使拉桿固定座49在移動的過程中透過第二滾珠螺桿45帶動加工馬達固定座43連同加工馬達44一起沿著滑軌42往前移動。

當展刀頭52進給到加工位置之後接著啟動主軸馬達23，主軸馬達23會驅動主軸22開始轉動，此時的展刀頭52一方面會隨著主軸22轉動，另一方面會帶動拉桿50同步轉動。在展刀頭52開始轉動之後，接著再啟動加工馬達44，加工馬達44會透過第二滾珠螺桿45驅動拉桿固定座49往後位移，使拉桿固定座49在位移過程中對拉桿50施以拉力，如此一來，展刀頭52即能藉由拉桿50之拉動而驅使安裝於展刀頭52之一刀具(圖中未示)進行展刀動作。

綜上所陳，本創作之展刀工具頭10藉由第一、第二滾珠螺桿33、45的配置，使整體結構相較於傳統使用液壓傳動的方式能夠更加提升加工效率與加工精度，再加上第二滾珠螺桿45、拉桿固定座49，以及拉桿50之間為同軸配置，使整台機器能夠有效地縮減體積，進而達到節省使用空間的目的。

10‧‧‧展刀工具頭
20‧‧‧主軸單元
21‧‧‧主軸馬達固定座
22‧‧‧主軸
23‧‧‧主軸馬達
30‧‧‧進給單元
31‧‧‧進給馬達固定座
312‧‧‧導槽
32‧‧‧進給馬達
33‧‧‧第一滾珠螺桿
34‧‧‧第一螺桿軸
35‧‧‧第一螺帽
36‧‧‧第一螺帽保持座
37‧‧‧套管
40‧‧‧加工單元
41‧‧‧滑軌座
42‧‧‧滑軌
43‧‧‧加工馬達固定座
44‧‧‧加工馬達
45‧‧‧第二滾珠螺桿
46‧‧‧滑座
47‧‧‧第二螺桿軸
48‧‧‧第二螺帽
49‧‧‧拉桿固定座
492‧‧‧嵌槽
50‧‧‧拉桿
52‧‧‧展刀頭
53‧‧‧導桿
54‧‧‧保持塊

第1圖為本創作之立體圖。                  第2圖為本創作之平面圖。                  第3圖為本創作之局部剖視圖。                  第4圖為本創作之進給單元的立體圖。                  第5圖為本創作之加工單元的立體圖。

10‧‧‧展刀工具頭

20‧‧‧主軸單元

21‧‧‧主軸馬達固定座

23‧‧‧主軸馬達

30‧‧‧進給單元

31‧‧‧進給馬達固定座

32‧‧‧進給馬達

40‧‧‧加工單元

41‧‧‧滑軌座

42‧‧‧滑軌

43‧‧‧加工馬達固定座

44‧‧‧加工馬達

46‧‧‧滑座

52‧‧‧展刀頭

Claims (9)

1. 一種展刀工具頭，包含有： 一主軸單元，具有一主軸馬達固定座、一主軸，以及一主軸馬達，該主軸可軸向移動地且可轉動地設於該主軸馬達固定座，該主軸馬達設於該主軸馬達固定座且連接該主軸； 一進給單元，具有一進給馬達固定座、一進給馬達，以及一第一滾珠螺桿，該進給馬達設於該進給馬達固定座，該第一滾珠螺桿設於該進給馬達固定座內且具有一第一螺桿軸與一第一螺帽，該第一螺桿軸連接該進給馬達，該第一螺帽可軸向移動地設於該第一螺桿軸且連接該主軸單元之主軸；以及 一加工單元，具有一加工馬達固定座、一加工馬達、一第二滾珠螺桿、一拉桿固定座、一拉桿，以及一展刀頭，該加工馬達設於該加工馬達固定座，該第二滾珠螺桿設於該加工馬達固定座內且具有一第二螺桿軸與一第二螺帽，該第二螺桿軸之一端連接該加工馬達，該第二螺帽可軸向移動地設於該第二螺桿軸，該拉桿固定座設於該第二滾珠螺桿之第二螺帽，該拉桿可軸向移動地且可轉動地穿設於該主軸單元之主軸內，該拉桿之一端可轉動地連接該拉桿固定座，該展刀頭連接該主軸單元之主軸與該拉桿之另一端。
2. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中該進給單元更具有一第一螺帽保持座與一套管，該第一螺帽保持座連接於該第一螺帽且可活動地套設於該主軸，該套管套設於該主軸且該套管之兩端分別連接該主軸與該第一螺帽保持座。
3. 如請求項2所述之展刀工具頭，其中該進給馬達固定座具有一導槽，該第一螺帽保持座可移動地嵌設於該導槽內。
4. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中第二滾珠螺桿之第二螺桿軸與該拉桿之間為同軸設置。
5. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中該加工單元具有一滑軌座、一滑軌，以及一滑座，該滑軌座鄰設於該主軸馬達固定座，該滑軌固定於該滑軌座且平行於該主軸單元之主軸，該滑座可滑移地設於該滑軌且連接該加工馬達固定座。
6. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中該拉桿固定座之兩相對側分別具有一嵌槽，該加工單元更具有二相互平行之導桿及二相對之保持塊，該二導桿設於該加工馬達固定座內且位於該拉桿固定座之兩相對側，各該保持塊可滑移地設於一該導桿且嵌卡於該拉桿固定座之嵌槽內。
7. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中該拉桿固定座以同軸方式套設於該第二滾珠螺桿之第二螺桿軸，該拉桿固定座之一端連接該第二螺帽，該拉桿固定座之另一端連接該拉桿。
8. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中該進給馬達為伺服馬達或步進馬達。
9. 如請求項1所述之展刀工具頭，其中該加工馬達為伺服馬達或步進馬達。