TWM560366U - 加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置 - Google Patents

Abstract

一種加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其係於加工主軸之座體內以軸承組架設一旋轉軸，使該旋轉軸可於該座體內高速旋轉，一旋轉軸的夾鎖定位裝置係於該座體近下端處之環面上的二相對位置處分別橫向開設有相通於旋轉軸之承座，該二承座內係分別裝設可由流體驅動之活塞桿，並於該二活塞桿的端部分別固設有可相對於旋轉軸作徑向移動之夾鎖件；藉此，利用流體驅動二活塞桿，即可使二夾鎖件由近下端處之二側直接鎖掣旋轉軸，以有效夾鎖定位旋轉軸，進而使加工主軸達到確保加工精度之效益。

Description

加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置

本創作尤指其提供一種可有效夾鎖定位旋轉軸，使加工主軸可確保加工精度之夾鎖定位裝置。

按，加工主軸係裝設於加工機具上，並於旋轉軸套接加工刀具時，可由旋轉軸帶動加工刀具作高速旋轉，以對加工件執行旋轉銑削的作業。另外，當加工主軸之旋轉軸不轉動時，若轉換加工件旋轉，則可執行車削的作業，若加工主軸之旋轉軸及加工件都不轉動時，則可利用加工機具驅動加工主軸或加工件作線性移動，而可執行切割的作業。一般而言，加工主軸主要係對加工件執行旋轉銑削的作業，但當要執行車削或是切割的作業時，由於加工主軸之旋轉軸必須為不轉動狀態，因此要能將旋轉軸予以定位。習知旋轉軸定位的方式，主要係於旋轉軸的上端連結裝設一旋轉盤，再於加工主軸之座體上對應裝設一煞車裝置，而以該煞車裝置夾掣旋轉盤，進而使該旋轉軸定位；然而該定位的方式具有如下之缺弊：

1．由於旋轉軸的下端係套接加工刀具，因此就整個旋轉軸而言，於執行加工作業時該旋轉軸的下端位置是受力最大的部位，然而旋轉盤與煞車裝置裝設於旋轉軸的上端時，將容易產生扭轉的現象，而使旋轉軸無法確實定位，進而影響加工精度。

2．由於旋轉軸是透過旋轉盤與煞車裝置達到夾鎖定位的目的，因此屬於間接式的定位方式，該間接式的定位方式除了會增加零配件的配置成本外，也容易因零配件的影響因素較多而導致影響到旋轉軸的定位。

有鑑於此，本創作人遂以其多年從事相關行業的研發與製作經驗，針對目前所面臨之問題深入研究，經過長期努力之研究與試作，終究研創出一種加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，以有效改善習知之缺弊，此即為本創作之設計宗旨。

本創作之目的一，係提供一種加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其係於座體近下端處之環面上的二相對位置處分別橫向開設有相通於旋轉軸之二承座，該二承座內係分別裝設可由流體驅動之活塞桿，並於二活塞桿的端部分別固設有可相對於旋轉軸作徑向移動之夾鎖件；藉此，利用流體驅動二活塞桿，即可使二夾鎖件由近下端處之二側鎖掣旋轉軸，以有效降低扭轉的現象，進而確實夾鎖定位旋轉軸，達到確保加工精度之效益。

本創作之目的二，係提供一種加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該二活塞桿之夾鎖件係由近下端處之二側直接鎖掣旋轉軸，而為直接式的夾鎖定位方式，其不僅可有效降低零配件的配置成本，且可減少影響旋轉軸夾鎖定位的因素，以達到確實夾鎖定位旋轉軸之效益。

本創作部份：

10‧‧‧座體

11‧‧‧軸承

20‧‧‧旋轉軸

21‧‧‧套孔

22‧‧‧拉桿

23‧‧‧掣動環

24‧‧‧夾爪

25‧‧‧電性接頭

30‧‧‧承座

31‧‧‧階級擋緣

32‧‧‧流體通道

33‧‧‧活塞桿

331‧‧‧活塞環

332‧‧‧環室

333‧‧‧內螺孔

34‧‧‧夾鎖件

341‧‧‧外螺桿

35‧‧‧復位彈簧

36‧‧‧感測器

40‧‧‧超音波刀把

41‧‧‧電性插頭

42‧‧‧超音波刀把

43‧‧‧電性插頭

第1圖：本創作加工主軸之部份結構示意圖。

第2圖：係第1圖之A部分放大示意圖。

第3圖：係第1圖之B部分放大示意圖。

第4圖：本創作之使用示意圖(一)。

第5圖：係第4圖之C部分放大示意圖。

第6圖：本創作之使用示意圖(二)。

第7圖：係第6圖之D部分放大示意圖。

為使 貴審查委員對本創作作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第1圖所示，本創作係於加工主軸之座體10內部設有複數組軸承11，以架設一可由動力源(圖式中未顯示)驅動旋轉之旋轉軸20，使該旋轉軸20可於該座體10內高速旋轉，於本實施例中，該動力源係為內藏式馬達，由於該內藏式馬達係為習知技術，且非為本創作的重點，因此不予贅述；該旋轉軸20之下端設有呈錐狀之套孔21，以供套接加工刀具，並於內部設有打刀機構之拉桿22，該拉桿22連結一掣動環23以使夾爪24張合作動，該旋轉軸20之上端則設有打刀環，以供進行拉刀或鬆刀動作，由於該旋轉軸20之打刀機構係為習知技術，且非為本創作的重點，因此不予贅述；請參閱第1、2圖所示，本創作旋轉軸20的夾鎖定位裝置係於該座體10近下端處之環面上的二相對位置處分別橫向開設有相通於旋轉軸20之承座30，於本實施例中，該二承座30係以開設階級孔的方式相通於旋轉軸20，而於前端形成有階級擋緣31；另於該座體10上分別開設有相通於二承座30之流體通道32，並使二流體通道32連通於流體供應源(圖式中未顯示)，以使流體供應源可輸出流體至該二承座30內，於本實施例中，該流體供應源係輸出高壓氣體至該二承座30內；該二承座30內係分別裝設可由流體驅動之活塞桿33，並於該二活塞桿33的端部分別固設有可相對於旋轉軸20作徑向移動之夾鎖件34，於本實施例中，該二活塞桿33係分別設有活塞環331，並於該二活塞環331的後端設有與流體通道32相通之環室332，使得二流體通道32分別輸出高壓氣體至該二環室332時，可推移該二活塞桿33相對於旋轉軸20作徑向移動；於本實 施例中，該二活塞桿33的前端係開設有內螺孔333，二夾鎖件34則分別固定於外螺桿341的前端，而利用外螺桿341螺合於該活塞桿33的內螺孔333內，即可使二夾鎖件34分別固設該二活塞桿33的端部，並相對於旋轉軸20作徑向移動，而由二側分別直接鎖掣旋轉軸20；於本實施例中，該二活塞桿33的前端係分別套設有復位彈簧35，該二復位彈簧35一端係抵接於承座30之階級擋緣31，另端則抵接於活塞環331，使得二流體通道32分別停止輸出高壓氣體至該二環室332時，二活塞桿33端部之夾鎖件34可分別利用復位彈簧35復位，而使二夾鎖件34脫離鎖掣旋轉軸20。此外，於該座體10之環面上的二相對位置處分別設有對應於二活塞桿33的感測器36，以分別感測二活塞桿33的位置，並藉以判斷是否鎖掣旋轉軸20，以控制作業的模式。

請參閱第1、3圖所示，本創作之加工主軸係為超音波主軸，並藉由旋轉軸20下端之套孔21，以供套接具有加工刀具之超音波刀把，以進行高頻振動的銑削、車削或是切割作業，於本實施例中，該旋轉軸20內部之拉桿22端部係連結設有一電性接頭25，以供插接超音波刀把之電性插頭，該電性接頭25係具有二電極並延伸連結至外部電源，由於該電性接頭25連結至外部電源的方式係為習知技術，且非為本創作的重點，因此不予贅述；特別說明的是，本創作由於為超音波主軸，而特別適用安裝於機械手臂，以進行高頻振動的銑削作業，或由機械手臂驅動作線性移動，以進行高頻振動的切割作業。

請參閱第4、5圖所示，本創作當旋轉軸20套接具有銑刀之超音波刀把40時，該超音波刀把40之電性插頭41將插接於旋轉軸20內部之電性接頭25，以提供超音波刀把40所 需的電源，而使超音波刀把40可以產生高頻振動；另外二流體通道32也分別停止輸出高壓氣體，則二承座30內之活塞桿33將可分別利用復位彈簧35的頂推，使二活塞桿33端部之夾鎖件34可分別脫離鎖掣旋轉軸20，該二感測器36則分別感測二活塞桿33的位置，並判斷脫離鎖掣旋轉軸20，該旋轉軸20即可由動力源驅動作高速旋轉，以進行高頻振動的銑削作業。

請參閱第6、7圖所示，本創作當旋轉軸20套接具有切割刀之超音波刀把42時，該超音波刀把42之電性插頭43將插接於旋轉軸20內部之電性接頭25，以提供超音波刀把42所需的電源，而使超音波刀把42可以產生高頻振動；另外二流體通道32也分別開始輸出高壓氣體至二承座30內，則二承座30內之活塞桿33將可分別帶動端部之夾鎖件34相對於旋轉軸20作徑向移動，而由二側分別直接鎖掣旋轉軸20，以夾鎖定位旋轉軸20，該二感測器36則分別感測二活塞桿33的位置，並判斷鎖掣旋轉軸20，以進行高頻振動的車削或是切割作業。

藉此，本創作利用二夾鎖件由近下端處之二側直接鎖掣旋轉軸，不僅可有效降低扭轉的現象，且可有效降低零配件的配置成本，進而確實夾鎖定位旋轉軸，達到確保加工精度之效益據此，本創作實為一深具實用性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符新型專利申請要件，爰依法提出申請。

Claims (10)

1. 一種加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，該加工主軸係於座體內部設有複數組軸承，以架設一由動力源驅動旋轉之旋轉軸，該旋轉軸之下端設有套孔，以供套接加工刀具；其中，該旋轉軸的夾鎖定位裝置係於該座體近下端處之環面上的二相對位置處分別橫向開設有相通於該旋轉軸之承座，另於該座體上分別開設有相通於該二承座之流體通道，該二流體通道並連通於流體供應源，該二承座內係分別裝設有由流體驅動之活塞桿，並於該二活塞桿的端部分別固設有可相對於該旋轉軸作徑向移動之夾鎖件，使該二夾鎖件可由二側分別直接鎖掣該旋轉軸。
2. 依申請專利範圍第1項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該旋轉軸驅動旋轉之動力源係為內藏式馬達。
3. 依申請專利範圍第1項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該二承座係以開設階級孔的方式相通於該旋轉軸，而於該二承座的前端分別形成有階級擋緣。
4. 依申請專利範圍第3項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該二活塞桿係分別設有活塞環，並於該二活塞環的後端設有與該流體通道相通之環室，使流體可分別推移該二活塞桿相對於該旋轉軸作徑向移動。
5. 依申請專利範圍第4項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該二活塞桿係分別套設有復位彈簧，該二復位彈簧一端係抵接於該承座之階級擋緣，另端則抵接於該活塞環。
6. 依申請專利範圍第1項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該二活塞桿的前端係開設有內螺孔，該二夾鎖件則分別固定於外螺桿的前端，該外螺桿則螺合於該活塞桿的內螺孔內，使該二夾鎖件分別固設於該二活塞桿的端部。
7. 依申請專利範圍第1項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該座體之環面上的二相對位置處係分別設有對應於該二活塞桿的感測器，以分別感測該二活塞桿的位置。
8. 依申請專利範圍第1項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該流體供應源係輸出高壓氣體至該二承座內。
9. 依申請專利範圍第1項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該加工主軸係為超音波主軸，該旋轉軸則套接具有加工刀具之超音波刀把。
10. 依申請專利範圍第9項所述之加工主軸之旋轉軸的夾鎖定位裝置，其中，該旋轉軸內部係連結設有一電性接頭，以供插接該超音波刀把之電性插頭。