TWM539418U - 五軸加工頭裝置 - Google Patents

Description

五軸加工頭裝置

本新型是有關於一種多軸加工設備，特別是指一種五軸加工頭裝置。

現有一種工作機械用主軸頭(TW證書號第I451935號專利案)，是在一殼體安裝一驅動馬達，且該驅動馬達透過多數皮帶與多數滑輪間接驅動一主軸單元轉動，且該等皮帶尚必須配合一惰輪調整張力。雖然這種主軸頭可達到預期的加工目的，但是由於該驅動馬達的動力是透過該等皮帶與該等滑輪間接驅動該主軸單元，長期操作後，由於該等皮帶與該等滑輪的磨耗，該主軸單元的轉動角度容易產生誤差，會影響加工的精準度。

另外，這種主軸頭的一驅動軸與一軸承套筒之間安裝有二軸承，該等軸承的一外圈組透過一壓板沿軸向壓制定位，且該壓板再利用多數螺絲鎖固於該軸承套筒上，但是，在鎖固該等螺絲時，全靠經驗及熟練度，且可能因操作者的不同，導致該外圈組的鬆緊度產生不同的誤差值，操作者在鎖緊螺絲時，無法輕易判斷被 該壓板所壓制的外圈組的鬆緊程度，甚至會影響該驅動軸的穩定度及加工的精密度。

現有另一種工作機械之旋轉主軸頭(TW證書號第I417165號專利案)，其驅動單元是由一扭矩馬達與一行星齒輪式減速機構組成，該行星齒輪式減速機構具有一太陽齒輪、多數行星齒輪及一環形齒輪構成，且該行星齒輪式減速機構在傳動時，該太陽齒輪、該等行星齒輪及該環形齒輪之間所產生的齒隙及所產生的誤差累積，也會造成一主軸單元的轉動角度產生誤差，仍存在有加工精準度的問題。且該驅動單元只驅動該主軸單元的單側，所需的扭力大、負載也大。

再者，這種旋轉主軸頭的行星齒輪式減速機構與一主體之間安裝有一軸承，該軸承的一外圈組透過多數螺絲將一壓板鎖固於該主體而可固定於該主體，但是這種旋轉主軸頭仍有上述因操作者的不同，導致該外圈組的鬆緊度可能產生不同的誤差值，以及會影響整體結構穩定度及加工的精密度的技術問題。

因此，本新型之目的，即在提供一種可減少累積誤差且可提昇整體結構穩定度之五軸加工頭裝置。

於是，本新型五軸加工頭裝置，包含一主體、一主體驅動單元、一主軸單元、一對主軸驅動單元及一對交叉滾柱軸承。 該主體具有一連接部、一對連接於該連接部的安裝部及一介於該等安裝部之間的槽道。該主體驅動單元安裝於該主體的連接部，並可驅動該主體以一第一軸線為轉動中心產生轉動。該主軸單元具有一軸設於該主體的槽道中的軸套件及一設置於該軸套件中的主軸件，該軸套件具有一對分別軸設於該等安裝部中的轉動部。該等主軸驅動單元分別安裝於該主體的該等安裝部，可同時驅動該主軸單元兩側以一垂直於該第一軸線的第二軸線為轉動中心產生轉動，該等主軸驅動單元各包括一相對於該主體產生定位的定子及一套設於該定子內部且連接於該等轉動部的轉子。該等交叉滾柱軸承各具有一以多數螺絲鎖固於該主體的外圈組、一以多數螺絲鎖固於該等轉動部的內圈及多數設置於該外圈組與該內圈之間的滾柱。

本新型之功效在於：利用該等主軸驅動單元同時驅動該主軸單元兩側，不僅可減少累積誤差，且該等主軸驅動單元所需之扭力小、負載小，可降低成本，且該等交叉滾柱軸承的外圈組分別以該等螺絲鎖固於該主體，可以輕易控制預壓值。

10‧‧‧主體

11‧‧‧連接部

12‧‧‧安裝部

121‧‧‧軸孔

122‧‧‧定位孔

13‧‧‧槽道

20‧‧‧主體驅動單元

21‧‧‧襯套件

22‧‧‧上定子

23‧‧‧上轉子

24‧‧‧上連接件

30‧‧‧主體減速單元

31‧‧‧上煞車片

32‧‧‧下煞車片

40‧‧‧主軸單元

41‧‧‧軸套件

411‧‧‧轉動部

42‧‧‧主軸件

50‧‧‧主軸驅動單元

51‧‧‧定子

52‧‧‧轉子

60‧‧‧主軸減速單元

61‧‧‧內煞車片

62‧‧‧外煞車片

70‧‧‧交叉滾柱軸承

71‧‧‧外圈組

711‧‧‧內環件

712‧‧‧外環件

72‧‧‧內圈

73‧‧‧滾柱

74‧‧‧螺絲

75‧‧‧螺絲

80‧‧‧鎖定單元

81‧‧‧定位件

82‧‧‧鎖固螺絲

83‧‧‧迫緊螺絲

L1‧‧‧第一軸線

L2‧‧‧第二軸線

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型五軸加工頭裝置的一實施例的一組合剖視圖；及圖2是該實施例的一不完整的局部放大示意圖。

參閱圖1與圖2，本新型五軸加工頭裝置之一實施例，包含一主體10、一主體驅動單元20、一主體減速單元30、一主軸單元40、一對主軸驅動單元50、一對主軸減速單元60、一對交叉滾柱軸承70及一對鎖定單元80。

該主體10具有一連接部11、一對連接於該連接部11兩側的安裝部12及一介於該等安裝部12之間的槽道13。該等安裝部12沿一第二軸線L2間隔設置，並各具有一沿該第二軸線L2設置且呈階級狀的軸孔121及一沿該第二軸線L2設置於該軸孔121外側的定位孔122。

該主體驅動單元20可驅動該主體10以一垂直於該第二軸線L2的第一軸線L1為轉動中心產生轉動。該主體驅動單元20包括一襯套件21、一固設於該襯套件21內部的上定子22、一套設於該上定子22內部的上轉子23及一連接於該上轉子23且固設於該連接部11的上連接件24，當電源通過該上定子22，產生磁力相互作用而使該上轉子23轉動。

該主體減速單元30安裝於該主體驅動單元20，且可使該主體10被該主體驅動單元20驅動時可產生減速。本實施例的主體減速單元30包括一相對於該襯套件21產生定位的上煞車片31及 一相對於該上連接件24產生定位的下煞車片32，該上煞車片31與該下煞車片32互相抵靠並產生阻尼。

該主軸單元40具有一軸設於該主體10的槽道13中的軸套件41及一設置於該軸套件41中的主軸件42，該軸套件41具有一對分別軸設於該等安裝部12的軸孔121中的轉動部411。

該等主軸驅動單元50分別安裝於該主體10的該等定位孔122中，可同時驅動該主軸單元40兩側的轉動部411以該第二軸線L2為轉動中心產生轉動，本實施例的該等主軸驅動單元50採用直驅式馬達，並各包括一相對於該主體10產生定位的定子51及一套設於該定子51內部且連接於該等轉動部411的轉子52。該等主軸驅動單元50可驅動該主軸單元40相對於該主體10產生角度調整。

該等主軸減速單元60分別安裝於該主體10與該等主軸驅動單元50的轉子52之間，且可使該主軸單元40被該等主軸驅動單元50驅動時產生減速。本實施例的主軸減速單元60分別包括一相對於該主體10的安裝部12產生定位的內煞車片61及一相對於該轉子52產生定位的外煞車片62，該等內煞車片61與所對應的外煞車片62互相抵靠並產生阻尼。

該等交叉滾柱軸承70各具有一以多數螺絲74鎖固於該主體10之安裝部12的外圈組71、一以多數螺絲75鎖固於該等轉動部411的內圈72及多數設置於該外圈組71與該內圈72之間的滾柱 73。該等外圈組71各具有一套設於該等軸孔12中的內環件711、一沿該第二軸線L2設置於該內環件711外側的外環件712，該等螺絲74穿過該等內環件711、外環件712且鎖固於該安裝部12。

該等鎖定單元80各具有一可以多數鎖固螺絲82鎖固於該主體10的定位件81及多數螺設於該等定位件81且可相對於該定子51產生固定的迫緊螺絲83。

再如圖1及圖2所示，當整體組配完成，且使電源通過該主體驅動單元20的上定子22時，該上定子22與該上轉子22之間產生磁力相互作用，可透過該上連接件24帶動該主體10以該第一軸線L1為轉動中心產生轉動。且利用該主體減速單元30的上煞車片31與該下煞車片32互相抵靠並產生阻尼，可使該主體10被該主體驅動單元20驅動時可產生減速，且使得該主體10可帶動該主軸單元40以該第一軸線L1為轉動中心產生轉動。

當電源通過該等主軸驅動單元50的定子51時，該定子51與該轉子52之間產生磁力相互作用，可透過該等轉動部411同時帶動該主軸單元40以該第二軸線L2為轉動中心產生轉動，即可使得該主軸單元40相對於該主體10產生角度調整，並利用該主軸單元40進行預定角度的加工作業。且利用該等主軸減速單元60的內煞車片61與外煞車片62互相抵靠並產生阻尼，可使該主軸單元40被該主軸驅動單元50驅動時可產生減速。

因此，利用本新型整體結構，可產生多軸轉動，且可達到預期的加工目的，並利用該等主軸驅動單元50可同時驅動該主軸單元40兩側的轉動部411，不僅可減少累積誤差，且可提昇加工的精準度。再者，該等主軸驅動單元50所需之扭力小、負載小，可降低成本。

另外，該等交叉滾柱軸承70的該等內環件711、外環件712以該等螺絲74穿過且鎖固於該安裝部12，當操作者操作該等螺絲74時，就可輕易控制預壓值，不會因為操作者的不同，而導致該外圈組71的鬆緊度可能產生不同的誤差值，所以可以確保整體結構穩定度及加工的精密度。

再者，本新型在組配時，利用其中一鎖定單元80的迫緊螺絲82先將所對應的一個主軸驅動單元50的定子51鎖定，再使另一鎖定單元80的迫緊螺絲82相對於所對應的主軸驅動單元50的定子51呈旋鬆狀，並調校該主軸單元40兩側的電氣角呈一致後，再將該迫緊螺絲82相對於所對應的主軸驅動單元50的定子51予以迫緊定位，因此，組配及調校之操作相當容易。

綜上所述，本新型五軸加工頭裝置，整體結構簡單、可達到預期的加工目的，確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明 書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧主體

11‧‧‧連接部

12‧‧‧安裝部

13‧‧‧槽道

20‧‧‧主體驅動單元

21‧‧‧襯套件

22‧‧‧上定子

23‧‧‧上轉子

24‧‧‧上連接件

30‧‧‧主體減速單元

31‧‧‧上煞車片

32‧‧‧下煞車片

40‧‧‧主軸單元

41‧‧‧軸套件

42‧‧‧主軸件

50‧‧‧主軸驅動單元

51‧‧‧定子

52‧‧‧轉子

60‧‧‧主軸減速單元

70‧‧‧交叉滾柱軸承

80‧‧‧鎖定單元

L1‧‧‧第一軸線

L2‧‧‧第二軸線

Claims (7)

1. 一種五軸加工頭裝置，包含：一主體，具有一連接部、一對連接於該連接部的安裝部及一介於該等安裝部之間的槽道；一主體驅動單元，安裝於該主體的連接部，並可驅動該主體以一第一軸線為轉動中心產生轉動；一主軸單元，具有一軸設於該主體的槽道中的軸套件及一設置於該軸套件中的主軸件，該軸套件具有一對分別軸設於該等安裝部中的轉動部；一對主軸驅動單元，分別安裝於該主體的該等安裝部，可同時驅動該主軸單元兩側以一垂直於該第一軸線的第二軸線為轉動中心產生轉動，該等主軸驅動單元各包括一相對於該主體產生定位的定子及一套設於該定子內部且連接於該等轉動部的轉子；及一對交叉滾柱軸承，各具有一以多數螺絲鎖固於該主體的外圈組、一以多數螺絲鎖固於該等轉動部的內圈及多數設置於該外圈組與該內圈之間的滾柱。
2. 如請求項1所述的五軸加工頭裝置，其中，該等主軸驅動單元分別安裝於該主體的該等安裝部，可驅動該主軸單元相對於該主體產生角度調整，該五軸加工頭裝置還包含一對鎖定單元，該等鎖定單元各具有一可以多數鎖固螺絲鎖固於該主體的定位件及多數螺設於該等定位件且可相對於該定子產生固定的迫緊螺絲。
3. 如請求項1所述的五軸加工頭裝置，其中，該主體驅動單元包括一襯套件、一固設於該襯套件內部的上定子、一套設於該上定子內部的上轉子及一連接於該上轉子且固設於該連接部的上連接件，當電源通過該上定子，產生磁力相互作用而使該上轉子轉動。
4. 如請求項1所述的五軸加工頭裝置，還包含一安裝於該主體驅動單元的主體減速單元，該主體減速單元使該主體被該主體驅動單元驅動時可產生減速。
5. 如請求項4所述的五軸加工頭裝置，其中，該主體減速單元包括一相對於該襯套件產生定位的上煞車片及一相對於該上連接件產生定位的下煞車片，該上煞車片與該下煞車片互相抵靠並產生阻尼。
6. 如請求項1所述的五軸加工頭裝置，還包含一對分別安裝於該主體與該等主軸驅動單元之間的主軸減速單元，該主軸減速單元可使該主軸單元被該等主軸驅動單元驅動時可產生減速。
7. 如請求項6所述的五軸加工頭裝置，其中，該等主軸減速單元分別包括一相對於該主體的安裝部產生定位的內煞車片及一相對於該轉子產生定位的外煞車片，該等內煞車片與所對應的外煞車片互相抵靠並產生阻尼。