1362306 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（三）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 旋轉噴嘴裝置1 刀具主軸3
正切角0 水平工作距離X 垂直工作距離γ 原點補償距離dy
主軸鼻端與刀尖距離L 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 六、發明說明： * . 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種工具機旋轉喷嘴裝置之可程式控制 方法及裝置’尤指運用於冷卻‘工刀具的旋轉喷嘴裝置， 得配合各加工刀具的主軸鼻端至刀尖距離作成資料庫，讓 控制程式自動調整旋轉喷嘴裝置的旋轉角度。 【先前技術】 一習式結構B請參閱第五圖所示，係為本國新型專利 第092204119號之「可程式噴嘴結構」，包括有一前端蓋7、一減 2 1362306 速馬達4、一軸承座72、一喷嘴軸5、一 pcb板6、一喷嘴π、一 接水座7卜一插心接頭54以及一切削液輸入管53所組成，於該 貝嘴軸5軸身上加工有一缺角5卜該缺角51作爲一 pcB板6上的 原』開關61碰觸用’以決基準原點，並在該p(^ 6上設置喷 1 5的控制電路與相關元件，當該pGB板6配合程式碼更換刀 具時驅動減速馬達4 ’讓減速馬達4轉動噴嘴軸5，使喷嘴軸5自 動調正角度將噴嘴對準刀具的三座標刀具原點，以使用不同刀長 之刀具，均能自動且有效的達到切削液喷注的效果。 【發明内容】 (所欲解決之技術問題） 然’上述之習知結構B未設原點補償值，致習知結構B僅 限於單機種’但因工具機的規格有大、小之分，喷嘴的安裝位 置座標亦會有縣異；故，f知結構B需針對每—機型予以_ 化，且亦要更換PCB板的内容，使習知結構B較無使用彈性亦 較不適於大量生產。 清再配合參閱第六圖所示’又，該可程式喷嘴結構B在工 具機作鑽孔日夺’ _是在鑽深孔時，其可程式喷嘴β切削液喷注 角度無法作適時的修正’導致冷卻切削液73會喷注在被加工物％ 上，阻斷切削液73而無法冷卻加工刀具π ^ (解決問題之技術手段） 本發明人有鐘於此，乃憑恃著長期對於加工機械之研 究及融會貝通之構思，而發明出一種工具機旋轉喷嘴裝置 之可程式控制找及裝置，其包含以下方法步驟:⑷將含 3 1362306 有馬達及減速機的一旋轉喷嘴裝置設於工具機的刀具主軸 的一側；（b)將原點補償距離及主軸鼻端至刀尖距離與旋轉 噴嘴裝置的水平工作距離作為一直角三角形的二邊；（c) 一控制程式依（b)步驟予以計算出該直角三角形的正切 角；（d)將精確控制馬達轉速的一切手段與該控制程式產生 連結，進而驅動旋轉噴嘴裝置旋轉該正切角。藉由將工具 機刀庫内的各加工刀具之主軸鼻端至刀尖距離作成資料 庫，在工具機的加工過程中，以供控制程式讀取，使旋轉 φ 喷嘴裝置能完全自動化的將冷卻液自動喷注於各加工刀具 上。若遇到工具機鑽深孔的加工程序，則在其資料庫内設 有複數個與其對應的多段修正值，或為一副程式以供控制 程式2呼叫讀取，逐步修正正切角。 本發明之主要目的：在於提供完全程式自動控制之一 種工具機旋轉喷嘴裝置之可程式控制方法及裝置。 本發明之次要目的：在於提供加工程序内動態調整之 一種工具機旋轉喷嘴裝置之可程式控制方法及裝置。 • . 本發明之再一目的：在於提供適用於各類機型之工具 :機之一種工具機旋轉噴嘴裝置之可程式控制方法及裝置。 "(對照先前技術之功效） 茲由以上說明得知，本發明相較先前技術，確可達到 如下之功效： 1.本發明妁主軸鼻端至刀尖距離及水平工作距離容易 從外部量取，故首次要輸入主軸鼻端至刀尖距離及喷嘴裝 置，的水平工作距離，且容易將將工具機刀庫内各加工刀具 4 1362306 的主軸鼻端至刀尖距離作成資料庫，在工具機的加工過程 中，該控制程式便可呼叫資料庫内的數據，由控制程式自 動計算出旋轉喷嘴裝置的旋轉角度（即正切角）且喷出冷卻 液，往後任何加工程序就能完全自動化的將冷卻液自動喷 注於加工刀具上。 2. 本發明在工具機的鑽深孔的加工程序中，則在其資 料庫内設有複數個與其對應的多段修正值，或為一副程式 以供控制程式2呼叫讀取，逐步修正正切角，以致能在鑽 φ 深孔加工程序内動態調整正切角（鑽得愈深，正切角愈 小），使鑽深孔時亦能將冷卻液喷注加工刀具上。 3. 本發明由於參數的設定上尚包含一原點補償距離機 制，且藉軟體程式參數設定方式，以補償校正旋轉喷嘴裝 置的安裝位置座標，亦毋須更改硬體結構，使本發明能適 用於各類機型之工具機。' 【實施方式】 • 首先，請參閱第一圖所示係為本發明A較佳實施例， 且關於一種工具機裨轉噴嘴裝置之可程式控制方法及裝 置，其包含以下步驟：（a)將含有馬達及減速機的一旋轉喷 嘴裝置設於工具機的刀具主軸的一側；（b)將原點補償距離 及主軸鼻端至刀尖距離與旋轉喷嘴裝置的水平工作距離作 為一直角三角形的二邊；（c)一控制程式依（b)步驟予以計 算出該直角三角形的正切角；（d)將精確控制馬達轉速的一 切手段與該控制程式產生連結，進而驅動旋轉喷嘴裝置旋， 1362306 轉該正切角。 且，上述其所稱精確控制馬達轉速的手段係以步進馬 達作為馬達，或以伺服馬達作為馬達及再包含一回授單 • 元、或以一般馬達作為馬達及再包含一回授單元。 - 請參閱第二圖所示，係為本發明的旋轉喷嘴裝置1， 其包含：一馬達及減速機11，其設有一前端軸111及一後 端軸112; —旋轉噴嘴12,係設一進水口 121及至少一個 以上的出水口 122，且該旋轉喷嘴12係固設於減速機11 • 的前端軸111; 一回授單元13,係包含一歸零感測元件131 及一次數感測元件132，其中，歸零感測元件131係設於 前端軸111，次數感測元件132係設於後端軸112 ;及一殼 體14，係包覆整個馬達及減速機11、塊體15、偵測單元 13及部份喷嘴裝置12，另設一固定座係設於殼體14的預 設位置，且便於將旋轉喷嘴裝置1固定於工具機的刀具主 軸2的側邊預設位置，，誠如第三圖所示者。、 又進一步敘明的是該歸零感測元件111為設於減速機 Φ 11前端轴111的光電感知器（Sensor)，專以感測前端軸111 的起始點位置，使旋轉喷嘴裝置1能回復至原點；又該次 數感測元件132係設於馬達及減速機11的後端軸112的光 電感知器（Sensor)，專以感測後端軸112的旋轉圈數，一 般為後端轴112旋轉一圈，則次數感測元件132會接收二 個訊號，專以精確管控馬達及減速機11的轉動圈數，再透 過減速機的減速比間接控制了馬達及減速機11的精確角 度輸出。， 6 1362306 * 請參閱第三圖至第三a圖所示，本發明a係固接於工 具機刀具主軸2的侧邊，且運用γ代表垂直工作距離（主軸 鼻端至刀尖距離L+原點補償距離dy)& χ代表水平工作距 離，以反二角函數便能計算求出旋轉喷嘴裝置丨的正切角 e^an'Y/X)，故只要將外部參數的主軸鼻端至刀尖距離 L及水平工作距離X’以工具機電腦指令的方式初次輸入預 儲於工具機的電腦控制器内，至於原點補償距離dy無法從 外部量取，其係為工具機的預定值，隨工具機的類型會有 •所不同；待工具機加工時欲啟動冷卻液32噴住時，即呼叫 執行此控制程式2，再配合馬達及減速機u後端軸112上 的次數感測元件132作管控，使馬達及減速機u的正切角 Θ輸出’而令旋轉喷嘴裝置1旋轉至正切角θ，使冷卻液 32自動喷注於各加工刀具34上；當欲換下一個加工程序 時，刀具主轴3會換下一個加工刀具34，此時，主軸鼻端 至刀尖距離L會有所變動，且工具機加工且執行控制程式 _ 2時，便會從資料庫21呼叫與之對應的主軸鼻端至刀尖距 離L之預存數據’亦即重新計算正切角Θ以調整旋轉喷嘴 裝置1的旋轉角度’以便能使冷卻液32自動喷注於各加工 刀具34上。 由於工具機的種類繁多，故旋轉喷嘴裝置1安裝於刀 具主轴3的侧邊位置會有所不同，端視水平工作距離χ與 垂直工作距離Υ，故有時旋轉喷嘴裝置1的原點位置會高 於主轴鼻端31(如第三圖所.示），有時旋轉喷嘴裝置的原點 位置會低於主轴鼻端31(如第四圖所不）’因此，垂直工作 7 1362306 距離會Y有兩種態樣，例如Y=L+dy及Y=L-dy，這也導致 控制程式2亦有兩種態樣（如第三a圖及第四a圖所示）， 然後再依馬達及減速機11的每齒對應旋轉喷嘴裝置1的旋 轉角度，如此，控制程式2便能精確控制旋轉喷嘴裝置1 的正切角Θ輸出。請再參閱第三a圖及第四a圖所示，又 工具機在作鑽深孔的加工程序，則在其資料庫21内會設有 複數個與其對應的多段修正值211或為一副程式以供控制 程式2呼叫讀取，逐步修正正切角（9，以致能在鑽深孔的 φ 加工程序内動態調整正切角鑽得愈深，正切角愈小）， 不再是只是固定噴注加工刀具34的同一地方，使鑽深孔時 亦能將冷卻液32喷注加工刀具34上，而不被加工物33所 阻檔。 特別值得一提，控制程式2及主軸鼻端至刀尖距離資 L料庫21係為工具機（CNC工具機）加工電腦指令形式預 存，或者也可為存入工具機（傳統工具機）的控制電路板上 記憶體的形式。 ·. . 综合上述，本發明係關於一種「工具機旋轉喷嘴裝置 之可程式控制方法及裝置」，首次只要輸入工具機刀庫内的 各加工刀具的主軸鼻端至刀尖距離、原點補償距離及旋轉 喷嘴裝置的水平工作距離，便可由控制程式計算出旋轉喷 嘴裝置的各種旋轉角度，以達冷卻液能完全自動化喷至各 種程序的加工刀具，而能保護加工刀具加工順暢，且其構 成結構又未曾見於書刊或公開使用，誠符合發明專利申請 要件，懇請鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。··. 1362306 需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施立即所運 用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生 之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應 在本發明之範圍内，合予陳明。 【圖式簡單說明】 第一圖：為本發明較佳實施例之步驟流程圖。 第二圖：為本發明較佳實施例的旋轉喷嘴裝置之剖面圖。 第三圖：為本發明較佳實施例固設於刀具主軸之態樣圖。 第三a圖：為本發明較佳實施例之控制程式指令。 第四圖：為本發明另一實施例固設於刀具主軸之態樣圖。 第四a圖：為本發明另一實施例之控制程式指令。 第五圖及第六圖：為習式結構圖。 【主要元件符號說明】 步驟——（a)至（d) 旋轉喷嘴裝置1 馬達及減速機11 前端軸111 後端軸112 旋轉喷嘴12 進水口 121 出水口 122 回授單元13 歸零感測元件131 次數感測元件132 殼體14 塊體15 控制程式2 資料庫21 多段修正值211 刀具主軸3 主轴鼻端31 冷卻液32 被加工物33 加工刀真34 9 1362306 正切角0 水平工作距離χ 原點補償距離dy 「習式結構」一-B 減速馬達4 缺角51
切削液輸入管53 插心接頭54 • 原點開關61 接水座71 切削液73 加工刀具75 垂直工作距離Y 主軸鼻端與刀尖距離L 喷嘴軸5 喷嘴52 速管夾531 PCB 板 6 前端蓋7 軸承座72 被加工物74