TWI820835B - 電化學加工成型裝置、包括該電化學加工成型裝置之加工系統及利用該電化學加工成型裝置製成之自行車零件 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種電化學加工成型裝置、包括該電化學加工成型裝置之加工系統及利用該電化學加工成型裝置製成之自行車零件，該電化學加工成型裝置包括：一容槽；一載台，設於該容槽中，包括一基座及複數設於該基座且供載置複數工件之載具；複數加工電極，對應於該複數載具；一移動單元，包括一連接該複數加工電極之驅動部，該驅動部可帶動該複數加工電極沿一移動方向相對靠近或遠離該複數載具；及一電源供應單元，電性連接該複數加工電極及該複數工件。
Description
本發明係與電化學加工有關，特別是有關於一種電化學加工成型裝置、包括該電化學加工成型裝置之加工系統及利用該電化學加工成型裝置製成之自行車零件。
習知自行車零配件，例如但不限包括煞車碟盤、踏板、齒盤等，多藉由車床、銑床、鑽削等機械加工方式進行切削，藉以生成預設之花紋、圖樣及孔槽等，加工精準度佳。
然而，習知之機械加工方式製成之工件邊角銳利且易產生毛邊，需另外加工處理，步驟繁複且加工成本高。此外，若欲於工件上形成較複雜之圖樣，習知之加工機需多次更換加工刀頭且一次僅對一工件加工，亦需重複調整該加工刀頭與該工件之間之加工角度，耗時、機器配置成本高且操作便利性不佳，存在亟待改善之缺弊。
因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之電化學加工成型裝置、包括該電化學加工成型裝置之加工系統及利用該電化學加工成型裝置製成之自行車零件，以解決上述之問題。
本發明之主要目的在於提供一種電化學加工成型裝置、包括該電化學加工成型裝置之加工系統及利用該電化學加工成型裝置製成之自行車零件，可批量加工並一次性地成形複雜圖樣。
為達成上述目的，本發明提供一種電化學加工成型裝置，包括：一容槽；一載台，設於該容槽中，包括一基座及複數設於該基座且供載置複數工件之載具；複數加工電極，對應於該複數載具；一移動單元，包括一連接該複數加工電極之驅動部，該驅動部可帶動該複數加工電極沿一移動方向相對靠近或遠離該複數載具；及一電源供應單元，電性連接該複數加工電極及該複數工件。
為達成上述目的，本發明另提供一種加工系統，包括如上所述之電化學加工成型裝置，另包括：一壓濾裝置，連接該容槽之一排水口，供加壓過濾來自該排水口之一加工廢液。
為達成上述目的，本發明另提供一種自行車零件，其係利用如上所述之電化學加工成型裝置製成，包括：一本體，具有至少一電化學加工成形之加工結構，該至少一加工結構包括至少一凹口及至少一圍構該至少一凹口之弧面。
1:電化學加工成型裝置
2:工件
3:自行車零件
4:壓濾裝置
5:中央水槽
6:入液管路
10:容槽
20:載台
21:基座
22:載具
221:凹槽
222:框部
223:凸台
30:加工電極
31:電極端部
40:移動單元
41:驅動部
50:電源供應單元
60:導引機構
61:導桿
62:移動板
63:限位板
631:穿槽
64:緩衝套件
70:殼體
71:可視窗部
80:控制單元
81:操作介面
300,300a,300b:本體
310,310a,310b:加工結構
311,311a:凹口
312,312a:弧面
313:多角凹槽
314:穿孔
314a:第一端口
314b:第二端口
320:貫孔
510:冷卻單元
圖1為本發明一較佳實施例之配置示意圖。
圖2為本發明一較佳實施例之立體圖。
圖3為本發明一較佳實施例之自行車踏板之立體圖。
圖4為本發明另一較佳實施例之自行車踏板之立體圖。
圖5為本發明另一較佳實施例之自行車碟盤之前視圖。
以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。
請參考圖1至3，其顯示本發明之一較佳實施例，本發明之電化學加工成型裝置1包括一容槽10、一載台20、複數加工電極30、一移動單元40及一電源供應單元50。
該載台20設於該容槽10中且包括一基座21及複數設於該基座21且供載置複數工件2之載具22；該複數加工電極30對應於該複數載具22；該移動單元40包括一連接該複數加工電極30之驅動部41，該驅動部41可帶動該複數加工電極30沿一移動方向相對靠近或遠離該複數載具22；該電源供應單元50電性連接該複數加工電極30及該複數工件2，進而可藉由該複數加工電極30對該複數工件2進行電化學反應，可批量化加工且可一次性地成形複雜之圖樣，有效降低加工成本、加工精確度及效率佳。
詳細說，該複數載具22及該基座21由金屬材質製成，該電源供應單元50電性連接於該基座21之相對二側，藉以同時對容置於該複數載具22之該複數工件2供電。較佳地，該複數載具22可拆卸地間隔組設於該基座21，各該載具22包括一凹槽221及一圍構該凹槽221之框部222，各該凹槽221之一底壁間隔凸設有複數凸台223，藉此該複數凸台223可供穩定地接觸一該工件2，導電性佳。於本實施例中，各該工件2為一由金屬擠壓成形之踏板初胚，例如但不限為鋁合金、鈦合金等金屬製成，各該凹槽221具有一矩形輪廓且供容置一該工件2，各該工件2可另以夾具、固緊件、螺鎖等固定手段保持於一該載具22中，避免於加工時任意位移。於其他實施例中，該電源供應單元亦可分別電性連接該複數載具，藉此可依加工需求對該複數工件提供不同之供電條件。
於本實施例中，各該加工電極30包括複數相互間隔配置之電極端部31，該複數電極端部31至少其中二者之截面輪廓形狀相異，藉此可於各該工件2同時加工形成形狀相異之圖樣。於加工時，該複數加工電極30作為陰極，該複數工件2作為陽極，同時藉由複數連接於該複數加工電極30之一側之入液管路6輸入一電解液(例如水)以允許電化學反應之進行，進而可同時於該複數工件2上成形目標圖案，有效節省加工時間且降低加工成本。該目標圖案係對應於該複數加工電極端部31之形狀，易於控制且加工便利性佳。於其他實施中，該電解液亦可直接注入該容槽中，並使該電解液浸覆該複數工件與該複數電極端部之間，亦可達到相同效果。
該電化學加工成型裝置1另包括一設於該載台20與該移動單元40之間之導引機構60，該導引機構60包括複數固設於該載台20且沿該移動方向延伸之導桿61，該驅動部41可沿該移動方向滑移地連接於該複數導桿61，可避免該驅
動部41相對該移動方向歪斜、穩定性佳。詳細說，該導引機構60另包括一連接該驅動部41之移動板62及一設於該移動板62與該載台20之間之限位板63，該移動板62遠離該驅動部41之一側設有該複數加工電極30，該限位板63穿設複數對應於該複數加工電極30之穿槽631，該移動板62可沿該複數導桿61移動並於該移動方向上抵接於該限位板63；當該移動板62抵接於該限位板63時，該複數加工電極30穿設於該複數穿槽631且與該複數工件2之間保持一間距，藉以於該移動方向上限位該複數加工電極30，避免非預期之移動導致該複數加工電極30損毀。較佳地，各該導桿61與該限位板63之間設有一緩衝套件64，避免非預期之碰撞導致零件位移、損耗。該移動板62與該載台20之間較佳另設有複數液壓桿或氣壓桿，可穩定地相對移動且不易歪斜。該複數加工電極30較佳係可拆卸地組裝於該移動板62，可依據加工需求更換，允許成形多樣化的圖樣。
該電化學加工成型裝置1包括一殼體70，該容槽10位於該殼體70中，該殼體70設有至少一對應於該容槽10之可視窗部71，可隨時觀察加工狀態。該電化學加工成型裝置1另包括一控制單元80，該控制單元80電性連接該移動單元40及該電源供應單元50，該控制單元80具有一操作介面81，該操作介面81可供操作以調整該移動單元40之移動距離、移動速率、該電源供應單元50之供應電壓、供應電流及供電時間至少其中一者，便於操作、調整加工條件。
配合參考圖3至圖4，本發明另提供一種自行車零件3，其係利用如上所述之電化學加工成型裝置1製成，包括：一本體300,300a，具有至少一電化學加工成形之加工結構310,310a，該至少一加工結構310,310a包括至少一凹口311,311a及至少一圍構該至少一凹口311,311a之弧面312,312a，無需二次加工即具有滑順之邊角。舉例來說，該自行車零件3為一自行車踏板，該本體300,300a
為一踏板本體，各該凹口311,311a可依需求設置為盲孔(圖3)或穿孔(圖4)；較佳地，該至少一加工結構310a另包括複數多角凹槽313，各該多角凹槽313之一槽底壁供成形一可穿設一止滑釘之貫孔300(於本實施例為一螺孔)，如圖4所示。藉此，該些止滑釘可直接穿設於該些貫孔320，且鎖接於各該止滑釘之一螺母可容設於一該多角凹槽313中，便於對位組裝且不易脫開。
另請參考圖5，該自行車零件亦可為一自行車碟盤，該本體300b可為一碟盤本體，該至少一加工結構310b包括複數該凹口，各該凹口為一穿孔314且包括一第一端口314a及一第二端口314b，該第一端口314a及該第二端口314b於該碟盤本體之一厚度方向上至少部分相錯位，藉此可有效導引氣體之流動，散熱效果佳。
本發明另提供一種加工系統，包括如上所述之電化學加工成型裝置1，如圖1所示，另包括：一壓濾裝置4，連接該容槽10之一排水口，供加壓過濾來自該排水口之一加工廢液(即電解液)。該電化學加工系統另包括一中央水槽5，該中央水槽5連接於該壓濾裝置4之一出水口與該電化學加工成型裝置1之一入水口之間，該中央水槽5設有一冷卻單元510，該冷卻單元510供維持該中央水槽5內之液體於一設定溫度，該設定溫度例如為電化學加工時所需保持之操作溫度。藉此，經處理後之該加工廢液可重複循環使用，節省加工成本，同時可減少對環境之汙染。
1:電化學加工成型裝置
4:壓濾裝置
5:中央水槽
10:容槽
50:電源供應單元
70:殼體
71:可視窗部
80:控制單元
81:操作介面
510:冷卻單元
Claims (11)
- 一種電化學加工成型裝置，包括：一容槽；一載台，設於該容槽中，包括一基座及複數設於該基座且供載置複數工件之載具；複數加工電極，對應於該複數載具；一移動單元，包括一連接該複數加工電極之驅動部，該驅動部可帶動該複數加工電極沿一移動方向相對靠近或遠離該複數載具；及一電源供應單元，電性連接該複數加工電極及該複數工件；其中，該電化學加工成型裝置另包括一設於該載台與該移動單元之間之導引機構，該導引機構包括複數固設於該載台且沿該移動方向延伸之導桿，該驅動部可沿該移動方向滑移地連接於該複數導桿；該導引機構另包括一連接該驅動部之移動板及一設於該移動板與該載台之間之限位板，該移動板遠離該驅動部之一側設有該複數加工電極，該限位板穿設複數對應於該複數加工電極之穿槽，該移動板可沿該複數導桿移動並於該移動方向上抵接於該限位板；當該移動板抵接於該限位板時，該複數加工電極穿設於該複數穿槽且與該複數工件之間保持一間距。
- 如請求項1所述的電化學加工成型裝置，其中該複數載具及該基座由金屬材質製成，該電源供應單元電性連接於該基座之相對二側。
- 如請求項1所述的電化學加工成型裝置，其中該複數載具可拆卸地間隔組設於該基座，各該載具包括一凹槽及一圍構該凹槽之框部，各該凹槽之一底壁間隔凸設有複數凸台。
- 如請求項3所述的電化學加工成型裝置，其中各該工件為一由金屬擠壓成型之踏板初胚，各該凹槽具有一矩形輪廓且供容置一該工件。
- 如請求項1所述的電化學加工成型裝置，其中各該加工電極包括複數相互間隔配置之電極端部，該複數電極端部至少其中二者之截面輪廓形狀相異。
- 如請求項1所述的電化學加工成型裝置，其中該複數載具及該基座由金屬材質製成，該電源供應單元電性連接於該基座之相對二側；該複數載具可拆卸地間隔組設於該基座，各該載具包括一凹槽及一圍構該凹槽之框部，各該凹槽之一底壁間隔凸設有複數凸台；各該工件為一由金屬擠壓成形之踏板初胚，各該凹槽具有一矩形輪廓且供容置一該工件；各該加工電極包括複數相互間隔配置之電極端部，該複數電極端部至少其中二者之截面輪廓形狀相異；各該導桿與該限位板之間設有一緩衝套件；該電化學加工成型裝置包括一殼體，該容槽位於該殼體中，該殼體設有至少一對應於該容槽之可視窗部；該電化學加工成型裝置另包括一控制單元，該控制單元電性連接該移動單元及該電源供應單元，該控制單元具有一操作介面，該操作介面可供操作以調整該移動單元之移動距離、移動速率、該電源供應單元之供應電壓、供應電流及供電時間至少其中一者。
- 一種電化學加工系統，包括如請求項1至6任一項所述之電化學加工成型裝置，另包括：一壓濾裝置，連接該容槽之一排水口，供加壓過濾來自該排水口之一加工廢液。
- 如請求項7所述的電化學加工系統，另包括一中央水槽，其中該中央水槽連接於該壓濾裝置之一出水口與該電化學加工成型裝置之一入水口之 間，該中央水槽設有一冷卻單元，該冷卻單元供維持該中央水槽內之液體於一設定溫度。
- 一種自行車零件，其係利用如請求項1至6任一項所述之電化學加工成型裝置製成，包括：一本體，具有至少一電化學加工成形之加工結構，該至少一加工結構包括至少一凹口及至少一圍構該至少一凹口之弧面。
- 如請求項9所述的自行車零件，其中該本體為一踏板本體，該至少一加工結構另包括複數多角凹槽，各該多角凹槽之一槽底壁供成形一可穿設一止滑釘之貫孔。
- 如請求項9所述的自行車零件，其中該本體為一碟盤本體，該至少一加工結構包括複數該凹口，各該凹口為一穿孔且包括一第一端口及一第二端口，該第一端口及該第二端口於該碟盤本體之一厚度方向上至少部分相錯位。
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