TWM548602U - 臥式加工裝置 - Google Patents

Description

臥式加工裝置

本創作係與一種加工裝置有關，特別是指一種臥式加工裝置。

按，由於待加工工件的形狀通常都比較複雜，所以從下料到加工完成的過程中往往需要經過多道工序(例如銑削、磨削或鑽孔等)的加工。傳統的加工方法是使用第一台加工機對工件進行第一道工序的加工之後，再將工件從前述加工機上拆卸下來，接著再視實際狀況使用其他不同的加工機對工件進行剩餘工序的加工，直到完成所有的工序為止。

另外，一般的綜合加工機主要分為立式加工機以及臥式加工機。其中，臥式加工機的主要特徵為主軸水平放置。由於主軸具有一定的重量，故當主軸在沿著加工方向移動時，主軸必須要受到良好的支撐。因此，臥式加工機在結構設計上必須要著重於主軸移動的穩定度。然而，在傳統臥式加工機的加工過程中，工件在拆卸與安裝的過程中必定會有定位誤差的產生，此一定位誤差將會導致加工精度的降低及加工效率的低落，如此對產品的品質會造成一定程度的影響。

再者，一般臥式加工機在刀庫裝置大多是換刀裝置來達到換刀的目的；又，有些刀庫裝置之刀庫門的設計則是利用氣壓缸來達到自動開啟與關閉的目的，故導致整個刀庫裝置在結構上較複雜、造價昂貴且換刀速度慢。且上述臥式加工機工具機由於刀庫設於工具機固定位置佔據了加工空間的一部分空間，因此限縮了工件在加工空間的活動範圍，同時也容易在工件加工時造成妨礙。

是以，本案創作人在觀察到上述缺失，遂而有本創作之產生。

本創作之主要目的係在提供一種臥式加工裝置，其係透過二工件承載升降結構設置，係能實現多工序的加工，如此可以省略多次拆裝工件或工作台定位轉換的過程，提供長時間加工的穩定度，藉以達到提升加工精度及提高加工效率之目的。

本創作之次要目的係在提供一種臥式加工裝置，係能使主軸座與工作台平穩的作各軸向之加工進給位移，藉以達到大幅提昇加工精度及加工穩定性之目的。

本創作之又一目的係在提供一種臥式加工裝置，其透過移動式刀庫及刀臂設置於一滑座上，從而增加換刀速度，且不會佔據加工空間而縮減工件移動範圍、妨礙加工，同時搭配刀庫的調整性和應用彈性相對提高，且可依據刀具型態、重量分別儲存於適當位置的刀座，藉以達到因應不同之的加工狀況進而快速進行換刀之目的。

為達上述目的，本創作所提供之臥式加工裝置，其係包含有：一驅動模組，其係具有複數滑軌單元、複數線性螺桿及複數驅動單元；一底座，其頂側係具有一第一連接部，而該底座之一側面係設有一第二連接部，該第一連接部係設有一滑軌單元及一線性螺桿及一驅動單元；一主軸滑座，其底側係滑設於該第一連接部，而該主軸滑座頂側係設有一滑軌單元及一線性螺桿及一驅動單元；一主軸模組，其係滑設於該主軸滑座上之滑軌單元，且該主軸模組係具有一加工部，該加工部係設有一可供拆換之刀具；一換刀模組，其係設於該主軸滑座上，並用以對該主軸模組進行一換刀動作；一立柱，其係對應連接該第二連接部，且該立柱之兩側分別設有一滑軌單元及一線性螺桿及一驅動單元；及二升降模組，其係分別具有一工件承載滑座、一工件轉盤及二驅動單元，該等工件承載滑座一側係滑設連接該立柱兩側之滑軌單元，而該工件轉盤樞設於該工件承載滑座之頂側，又，該升降模組上之一驅動單元係能使該工件承載滑座上下位移，而另一驅動單元係使該工件轉盤能相對該工件承載滑座頂側轉動。

較佳地，其中該換刀模組係具有一倒ㄇ字狀之支撐架，該支撐架係具有二支撐部、一固定部及一鏤空部，而該等支撐部係位於該主軸滑座上之滑軌單元兩側，且該主軸滑座上之滑軌單元係位於該鏤空部中，又，該固定部面對該立柱一側係樞設有一刀臂單元，而該固定部之頂側係設有一刀庫單元，另，該支撐架係設有二驅動單元，該等驅動單元係設於該固定部，且其中一驅動單元係連接該刀臂單元，另一驅動單元係連接該刀庫單元。

較佳地，其中該刀臂單元係具有一樞接部，該樞接部係連接該驅動單元，又，該樞接部之外周側設有至少二支臂，該等支臂之另一端具有一換刀部。

較佳地，其中該刀庫單元內係設置有複數刀具。

較佳地，其中該等工件轉盤係呈矩形狀，且該工件轉盤係具有四側邊，其中二側邊長度係為300mm至350mm，而另外二側邊之長度係為450mm至550mm之間。

較佳地，其中該等工件轉盤之其中二側邊長度係為320mm，而另外二側邊之長度係為500mm。

較佳地，其中該臥式加工裝置係具有一第一換刀動作及一第二預備換刀動作，該第一換刀動作係為該主軸滑座為至該鏤空部，而該換刀模組上之驅動單元轉動該刀臂單元，使無組設該刀具之換刀部夾固該加工部之刀具，又，該第二換刀動作係為該換刀模組上之驅動單元轉動該刀臂單元，使該刀具分離該加工部，而後將有另一夾固有該刀具之換刀部對應該加工部，而後將刀具組設於該加工部。

較佳地，其中該等驅動單元係為伺服馬達。

較佳地，其中該底座於該第一連接部係凹設有一凹槽，該凹槽內係設置有一線性螺桿，該線性螺桿係連接該主軸滑座及該底座上之驅動單元。

較佳地，其中該立柱之兩側係凹設有一凹槽，該等凹槽內係分別設置有一線性螺桿，該等線性螺桿係分別連接該工件承載滑座及該立柱上之該等驅動單元。

較佳地，其中該主軸滑座之頂側係凹設有一凹槽，該凹槽內係分別設置有一線性螺桿，該線性螺桿係連接該主軸模組。

本創作所提供之臥式加工裝置，其係主要係透過該主軸模組及該換刀模組係同樣組設置於該主軸滑座，從而供該主軸模組於該主軸滑座上進行換刀動作，且該主軸模組及該換刀模組係能同該主軸滑座於該底座上橫向位移，同時搭配該刀庫單元的調整性和應用彈性相對提高，且可依據刀具型態、重量分別儲存於適當位置的刀座單元，藉以達到因應不同之的加工狀況進而快速進行換刀，且該換刀模組係利用刀對刀的換刀模式，從而增加換刀速度。另外，本創作更利用該升降模組之結構設置，並搭配該驅動模組、該主軸滑座之該主軸模組之協同運作，從而達到係能實現多工序的加工，並能省略多次拆裝工件或習知加工裝置工作台定位與轉換的加工過程，提供長時間加工的穩定度，從而能提升加工精度與提高加工效率。

請參閱圖1及圖2所示，係為本創作一較佳實施例之立體圖及局部放大圖，其係揭露有一種臥式加工裝置100，該臥式加工裝置100係包含有：

一驅動模組10，其係具有複數滑軌單元11、複數線性螺桿12及複數驅動單元13；於本實施例中，該等驅動單元13係為伺服馬達。

一底座20，其頂側係具有一第一連接部21，而該底座20之一側面係設有一第二連接部22，該第一連接部21係設有一滑軌單元11及一線性螺桿12及一驅動單元13；於本實施例中該底座20於該第一連接部21係凹設有一凹槽211，該凹槽211內係設置有一線性螺桿12，該線性螺桿12係連接該主軸滑座30及該底座20上之驅動單元13。

一主軸滑座30，其底側係滑設於該第一連接部21，而該主軸滑座30頂側係設有一滑軌單元11及一線性螺桿12及一驅動單元13；又，該主軸滑座30之頂側係凹設有一凹槽31，該凹槽31內係分別設置有一線性螺桿12，該線性螺桿12係連接該主軸模組40。

一主軸模組40，其係滑設於該主軸滑座30上之滑軌單元11，且該主軸模組40係具有一加工部41，該加工部41係組設有一可供拆換之刀具531。

一換刀模組50，其係設於該主軸滑座30上，並用以對該主軸模組40進行一換刀動作；於本實施例中，該換刀模組50係具有一倒ㄇ字狀之支撐架51，該支撐架51係具有二支撐部511、一固定部512及一鏤空部513，而該等支撐部511係位於該主軸滑座30上之滑軌單元11兩側，且該主軸滑座30上之滑軌單元11係位於該鏤空部513中，又，該固定部512面對該立柱60一側係樞設有一刀臂單元52，而該固定部512之頂側係設有一刀庫單元53，該刀庫單元53內係設置有複數刀具531，另，該支撐架51係設有二驅動單元13，該等驅動單元13係設於該固定部512，且其中一驅動單元13係連接該刀臂單元52，另一驅動單元13係連接該刀庫單元53。

又，該刀臂單元52係具有一樞接部521，該樞接部521係連接該驅動單元13，又，該樞接部521之外周側設有二支臂522，該等支臂522之另一端具有一換刀部5221，又，該刀臂單元52係之至少一支臂522之換刀部5221係無夾固該刀具531。

一立柱60，其係對應連接該第二連接部22，且該立柱60之兩側分別設有一滑軌單元11及一線性螺桿12及一驅動單元13；又，該立柱60之兩側係凹設有一凹槽61，該等凹槽61內係分別設置有一線性螺桿12，該等線性螺桿12係分別連接該工件承載滑座71及該立柱60上之該等驅動單元13。

二升降模組70，其係分別具有一工件承載滑座71、一工件轉盤72及二驅動單元13，該等工件承載滑座71一側係滑設連接該立柱60兩側之滑軌單元11，而該工件轉盤72樞設於該工件承載滑座71之頂側，又，每一升降模組70上之一驅動單元13係能使該等工件承載滑座71上下位移，而該升降模組70上之另一驅動單元13係使該工件轉盤72能相對該工件承載滑座71頂側作360度水平轉動。

於本實施例中，該等工件轉盤72係呈矩形狀，且該等工件轉盤72係具有四側邊，其中二側邊長度係為300mm至350mm，而另外二側邊之長度係為450mm至550mm之間；另，本創作之該工件轉盤72具體實施態樣係為其中二側邊長度係為320mm，而另外二側邊之長度係為500mm。

為供進一步瞭解本創作構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本創作使用方式加以敘述，相信當可由此而對本創作有更深入且具體之瞭解，如下所述：

請參閱圖3及圖4所示，係為本創作一較佳實施例之換刀動作示意圖。於換刀狀態時，該臥式加工裝置100係具有一第一換刀動作及一第二預備換刀動作，該第一換刀動作係為該主軸滑座30為至該鏤空部513，而該換刀模組50上之驅動單元13轉動該刀臂單元52，使無組設該刀具531之換刀部5221夾固該加工部41之刀具531，又，該第二換刀動作係為該換刀模組50上之驅動單元13轉動該刀臂單元52，使該刀具531分離該加工部41，而後將有另一夾固有該刀具531之換刀部5221對應該加工部41，而後將刀具531組設於該加工部41。

另外，本創作主要係透過該主軸模組30及該換刀模組50係組設置於該主軸滑座30，從而供該主軸模組40於該主軸滑座30上進行換刀動作，且該主軸模組30及該換刀模組50係能同該主軸滑座30於該底座20上橫向位移；藉此，可得知本創作利用該主軸模組30及該換刀模組50係設置於該主軸滑座30上，從而增加換刀速度，同時搭配該刀庫單元53的調整性和應用彈性相對提高，且可依據刀具531型態、重量分別儲存於適當位置的刀座單元53，藉以達到因應不同之的加工狀況進而快速進行換刀。

請繼續參閱圖5及圖6，並配合圖7所示，係為本創作一較佳實施例之加工狀態示意圖。於加工工件200的使用狀態時，本創作利用該主軸滑座30係能於該底座20橫向位移，以及搭配該主軸模組40能於該主軸滑座30上之滑軌單元11前後位移，重要的是，本創作更透過該等升降模組70之結構設置，從而提供該主軸模組40能於對該等工件承載滑座71上之工件200加工，且由於該立柱60係架設於底座20之側面，使得該等升降模組70及工件200之重量所產生的重力相對於底座20而言，不會產生力矩，另外，當該等升降模組70承置工件200升降到特定加工位置時，工件200之重量所產生的重力，都不會因高度的變化使該升降模組70產生不同程度的懸臂樑效應，進而供該等升降模組70之工件承載滑座71可穩固地作垂直方向之加工進給位移，藉以達到係能實現多工序的加工。

另外，當該主軸模組40加工完其中一升降模組70中工件轉盤72上的工件200時，該主軸滑座30係能橫移對應至另一升降模組70的工件轉盤72，從而對該另一升降模組70上的工件200進行加工，更詳而知，本創作係能省略多次拆裝工件200或習知加工裝置工作台定位與轉換的加工過程，從而能提升加工精度與提高加工效率。

值得一提的是，由於本創作之該等工件轉盤72係呈矩形狀，且該等工作轉盤72其中二側邊長度係為320mm，而另外二側邊之長度係為500mm；因此，本創作係能規範於針對預定尺寸之工件加工，換言之，若增加該工件轉盤72面積，則會造成該升降模組70本體體積會過大；更詳而之，本創作透過該等工件轉盤72矩形狀結構，並搭配特定尺寸之界定，從而達到減少該升降模組70本體之體積，且不會佔據加工空間而縮減工件200移動範圍、妨礙加工，藉以達到提升加工與運作之效率。

茲，再將本創作之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：

本創作之臥式加工裝置100，主要係透過該主軸模組30及該換刀模組50係組設置於該主軸滑座30，從而供該主軸模組40於該主軸滑座30上進行換刀動作，且該主軸模組30及該換刀模組50係能同該主軸滑座30於該底座20上橫向位移，同時搭配該刀庫單元53的調整性和應用彈性相對提高，且可依據刀具531型態、重量分別儲存於適當位置的刀座單元53，藉以達到因應不同之的加工狀況進而快速進行換刀，且不會佔據加工空間而縮減工件移動範圍、妨礙加工。另外，本創作更利用該升降模組70之結構設置，並搭配該驅動模組10、該主軸滑座30之該主軸模組40之協同運作，從而達到係能實現多工序的加工，並能省略習知加工裝置工作台於定位與轉換的加工過程與時間，從而能提升加工精度與提高加工效率。

綜上所述，本創作在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本創作實已具備新型專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本創作之較佳可行實施例而已，故舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

100‧‧‧臥式加工裝置

     

10‧‧‧驅動模組

11‧‧‧滑軌單元

12‧‧‧線性螺桿

13‧‧‧驅動單元

20‧‧‧底座

21‧‧‧第一連接部

211‧‧‧凹槽 

 

22‧‧‧第二連接部

30‧‧‧主軸滑座

   

31‧‧‧凹槽

40‧‧‧主軸模組

   

41‧‧‧加工部

50‧‧‧換刀模組

  

51‧‧‧支撐架

511‧‧‧支撐部

         

512‧‧‧固定部

513‧‧‧鏤空部

    

52‧‧‧刀臂單元

521‧‧‧樞接部

        

522‧‧‧支臂

5221‧‧‧換刀部

    

53‧‧‧刀庫單元

531‧‧‧刀具

60‧‧‧立柱

        

61‧‧‧凹槽

70‧‧‧升降模組

 

71‧‧‧工件承載滑座

72‧‧‧工件轉盤

    

721‧‧‧側邊

200‧‧‧工件

圖1係本創作一較佳實施例之立體圖。 圖2係本創作一較佳實施例之局部放大圖。 圖3係本創作一較佳實施例之換刀動作示意圖。 圖4係本創作一較佳實施例之換刀動作示意圖。 圖5係本創作一較佳實施例之加工狀態示意圖。 圖6係本創作一較佳實施例之加工狀態示意圖。 圖7係本創作一較佳實施例之加工狀態示意圖。

100‧‧‧臥式加工裝置

10‧‧‧驅動模組

11‧‧‧滑軌單元

12‧‧‧線性螺桿

13‧‧‧驅動單元

20‧‧‧底座

21‧‧‧第一連接部

211‧‧‧凹槽

22‧‧‧第二連接部

30‧‧‧主軸滑座

31‧‧‧凹槽

40‧‧‧主軸模組

41‧‧‧加工部

50‧‧‧換刀模組

51‧‧‧支撐架

511‧‧‧支撐部

512‧‧‧固定部

513‧‧‧鏤空部

52‧‧‧刀臂單元

53‧‧‧刀庫單元

531‧‧‧刀具

60‧‧‧立柱

61‧‧‧凹槽

70‧‧‧升降模組

71‧‧‧工件承載滑座

72‧‧‧工件轉盤

721‧‧‧側邊

Claims (10)

1. 一種臥式加工裝置，其係包含有：一驅動模組，其係具有複數滑軌單元、複數線性螺桿及複數驅動單元；一底座，其頂側係具有一第一連接部，而該底座之一側面係設有一第二連接部，該第一連接部係設有一滑軌單元及一線性螺桿及一驅動單元；一主軸滑座，其底側係滑設於該第一連接部，而該主軸滑座頂側係設有一滑軌單元及一線性螺桿及一驅動單元；一主軸模組，其係滑設於該主軸滑座上之滑軌單元，且該主軸模組係具有一加工部，該加工部係設有一可供拆換之刀具；一換刀模組，其係設於該主軸滑座上，並用以對該主軸模組進行一換刀動作；一立柱，其係對應連接該第二連接部，且該立柱之兩側分別設有一滑軌單元及一線性螺桿及一驅動單元；及二升降模組，其係分別具有一工件承載滑座、一工件轉盤及二驅動單元，該等工件承載滑座一側係滑設連接該立柱兩側之滑軌單元，而該工件轉盤樞設於該工件承載滑座之頂側，又，該升降模組上之一驅動單元係能使該工件承載滑座上下位移，而另一驅動單元係使該工件轉盤能相對該工件承載滑座頂側水平轉動； 其中，主要係透過該主軸模組及該換刀模組係同樣組設置於該主軸滑座，從而供該主軸模組於該主軸滑座上進行換刀動作，且該主軸模組及該換刀模組係能同該主軸滑座於該底座上橫向位移，另，更搭配該等升降模組之設置，從而增加加工效率。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之臥式加工裝置，其中，該換刀模組係具有一倒ㄇ字狀之支撐架，該支撐架係具有二支撐部、一固定部及一鏤空部，而該等支撐部係位於該主軸滑座上之滑軌單元兩側，且該主軸滑座上之滑軌單元係位於該鏤空部中，又，該固定部面對該立柱一側係樞設有一刀臂單元，而該固定部之頂側係設有一刀庫單元，另，該支撐架係設有二驅動單元，該等驅動單元係設於該固定部，且其中一驅動單元係連接該刀臂單元，另一驅動單元係連接該刀庫單元。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之臥式加工裝置，其中，該刀臂單元係具有一樞接部，該樞接部係連接該驅動單元，又，該樞接部之外周側設有至少二支臂，該等支臂之另一端具有一換刀部。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之臥式加工裝置，其中，該刀庫單元內係設置有複數刀具，且該等驅動單元係為伺服馬達。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之臥式加工裝置，其中，該工件轉盤係呈矩形狀，且該工件轉盤係具有四側邊，其中二側邊長度係為300mm至350mm，而另外二側邊之長度係為450mm至550mm之間。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之臥式加工裝置，其中，該工件轉盤之其中二側邊長度係為320mm，而另外二側邊之長度係為500mm。
7. 依據申請專利範圍第3項所述之臥式加工裝置，其中，該臥式加工裝置係具有一第一換刀動作及一第二預備換刀動作，該第一換刀動作係為該主軸滑座為至該鏤空部，而該換刀模組上之驅動單元轉動該刀臂單元，使無組設該刀具之換刀部夾固該加工部之刀具，又，該第二換刀動作係為該換刀模組上之驅動單元轉動該刀臂單元，使該刀具分離該加工部，而後將有另一夾固有該刀具之換刀部對應該加工部，而後將刀具組設於該加工部。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之臥式加工裝置，其中，該底座於該第一連接部係凹設有一凹槽，該凹槽內係設置有一線性螺桿，該線性螺桿係連接該主軸滑座及該底座上之驅動單元。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之臥式加工裝置，其中，該立柱之兩側係凹設有一凹槽，該等凹槽內係分別設置有一線性螺桿，該等線性螺桿係分別連接該工件承載滑座及該立柱上之該等驅動單元。
10. 依據申請專利範圍第1項所述之臥式加工裝置，其中，該主軸滑座之頂側係凹設有一凹槽，該凹槽內係分別設置有一線性螺桿，該線性螺桿係連接該主軸模組。