TWM581960U - 超音波刀把供電模組 - Google Patents

Abstract

一種超音波刀把供電模組，其內建於一加工機且適用於一超音波刀把，該超音波刀把包括一夾持部和一固持部，該超音波刀把供電模組包括一固持單元，其具有供該固持部容置與裝設的一容置空間；一連接單元，其連接於該固持單元，並包括一固定部，其固設於該加工機的一主軸；以及一連接部，其可動地滑設於該固定部；以及一供電單元，其配置於該連接部上；其中，當該固持單元固持該固持部時，該連接部相對於該固定部沿著該主軸的一軸向朝該夾持部滑動，使該供電單元接觸該夾持部並對該超音波刀把進行供電。

Description

超音波刀把供電模組

本案係有關一種超音波刀把供電模組，尤指一種內建於加工機的超音波刀把供電模組。

按超音波刀具是一種在工業上被廣泛利用的加工用具。一般而言，該超音波刀具包括一刀把以及一加工機主軸，使用者將該刀把安裝至該加工機主軸，並提供電源後，以啟動該刀把作動，此時該刀把藉由內部的一壓電元件總成的高頻振動，以便在該加工機主軸原有的加工模式之外附加了軸向的高速振動，使得刀具在雙重運動下能提高加工工件材料移除率，且同時具有不沾黏切削殘屑以及延長刀具使用壽命的優點。因此，眾多業者以及相關研究人員投入了相關領域進行研究。

如圖1所示，其顯示習知的自動換刀結構的示意圖，當一加工機1，例如銑床進行加工時，其需要快速地更換刀把以維持銑削作業的進行，因此會使用自動換刀結構以達到上述的目的。該加工機1的鄰近處設置有一刀具庫4，該刀具庫4包括一旋轉臂41和複數個超音波刀把2，且該旋轉臂41的兩端上分別設置有一夾頭42。

當該加工機1需要更換超音波刀把2時，該旋轉臂41一端上的該夾頭42會夾持該刀具庫4上需要更換至該加工機1的一超音波刀把2，而該旋轉臂41的另一端上的該夾頭42則會夾持該加工機1上需要撤換的一超音波刀把2，待兩端的夾頭42各自均穩固夾持一超音波刀把2後，該旋轉臂41將兩端的超音波刀把2自該刀具庫4和該加工機1抽離一段距離，並如圖1所示地沿著順時針(或逆時針)方向旋轉180度至一定位點，再將兩端的超音波刀把2分別安裝至該刀具庫4和該加工機1，以完成一換刀工序。

前述的習知技術中，該加工機1為了對應不同的工件以和不同的加工精度，需要快速地更換刀把以維持作業產線的進行，而在加工過程中該超音波刀把2也需要不間斷地提供電力，以維持該超音波刀把2軸向的高速振動。因此，如何設計一種能對應不同尺寸的超音波刀把並且立即提供電力來源的供電模組，便成為了一個重要的課題。

本案主要目的在於提供一種超音波刀把供電模組，其可內建於加工機且能機動地抵接超音波刀把上的電極以進行供電，不僅可達到快速供電的目的，且能對應不同尺寸的超音波刀具。

為達成前述之目的，本案所採取之技術手段係提供一種超音波刀把供電模組，其內建於一加工機且適用於一超音波刀把，該超音波刀把包括一夾持部和一固持部，該超音波刀把供電模組包括一固持單元，其具有供該固持部容置與裝設的一容置空間；一連接單元，其連接於該固持單元，並包括一固定部，其固設於該加工機的一主軸；以及一連接部，其可動地滑設於該固定部；以及一供電單元，其配置於該連接部上；其中，當該固持單元固持該固持部時，該連接部相對於該固定部沿著該主軸的一軸向朝該夾持部滑動，使該供電單元接觸該夾持部並對該超音波刀把進行供電。

在一實施例中，該固定部沿著該主軸的一徑向朝內延伸一第一限位部，該連接部沿著該徑向朝外延伸一第二限位部，當該供電單元接觸該夾持部時，該第一限位部抵接於該第二限位部。

在一實施例中，該連接部沿著該徑向朝內延伸一抵靠部，當更換該超音波刀把之前，該連接部相對於該固定部沿著該軸向朝著該主軸滑動，使該抵靠部和該第一限位部在該徑向上共平面。

在一實施例中，該固定部包括一第一灌嘴以及一第二灌嘴，該固定部和該連接部之間具有一第一間隙，該連接部和該主軸之間具有一第二間隙，該第一灌嘴連通於該第一間隙，且該第二灌嘴連通於該第二間隙。

在一實施例中，該第一灌嘴和該第二灌嘴分別配置於該第二限位部的該軸向上的兩側。

在一實施例中，該固持單元包括一固持件，當該固持單元固持該固持部時，該固持件沿著該主軸的一徑向收合並抵接該固持部。

在一實施例中，該固持部包括一頸部以及一端部，該頸部位於該夾持部和該端部之間且該頸部的外徑小於該端部的外徑，當該固持單元固持該固持部時，該固持件抵接於該頸部。

在一實施例中，該夾持部為電性絕緣且包括一環狀凸緣和一環狀電極，該環狀電極配置於該環狀凸緣在該軸向上面對該連接部的一面，該供電單元包括一供電部和一電極接點，該供電部連接一外部電源，該電極接點電性連接於該供電部；當該供電單元接觸該夾持部並對該超音波刀把進行供電時，該電極接點抵接於該環狀電極。

在一實施例中，該供電部透過至少一條導線電性連接於該電極接點，且所述導線配置於該連接部的內部。

在一實施例中，該固定部和該連接部分別呈一環狀，且該連接部配置於該固定部沿著該主軸的一徑向的內部。

圖2至圖5所示，本案超音波刀把供電模組3內建於一加工機1且適用於至少一超音波刀把2。該超音波刀把供電模組4包括一固持單元31、一連接單元32以及一供電單元33。該連接單元32連接於該固持單元31並包括一固定部321和一連接部322，該固定部321固設於該加工機1的一主軸11，且該連接部322可動地滑設於該固定部321；而該供電單元33則配置於該連接部322上。

詳細而言，該超音波刀把2包括一夾持部21和一固持部22，該夾持部21可被一旋轉臂41兩端的一夾頭42夾持以完成一換刀工序。該固持單元31定義出一容置空間311，該容置空間311的形狀與該超音波刀把2的該固持部22大致相同，因此該固持部22能容置並裝設在該容置空間311內。

此外，該供電單元33包括一供電部331和一電極接點332，該供電部331連接一外部電源，該電極接點332則電性連接於該供電部331。在本實施例中，該供電部331透過至少一條導線333電性連接於該電極接點332，且該至少一條導線333配置於該連接部322的內部，透過這樣的配置，可以避免外部走線造成的不便以及對外觀造成的影響。

再者，該固持單元31包括一固持件312，該固持件312實施時為一夾爪或一夾頭，用以固持該超音波刀把2的該固持部22。該固持部22包括一頸部221和一端部222，其中該頸部221位於該夾持部21和該端部222之間，且該頸部221的外徑小於該端部222的外徑。

當該固持單元31固持該固持部22時，該固持件312沿著該主軸11徑向收合並抵接該固持部22的該頸部221，由於該頸部221的外徑小於該端部222的外徑，因此當該超音波刀把2即將沿著該主軸11的一軸向位移時，該端部222會受到該固持件312的卡掣而被固持在原位置，從而確保該超音波刀把2在加工過程中不會任意移動。

另一方面，如圖2及圖3所示，該超音波刀把供電模組3的該固定部321和該連接部322分別呈一環狀，且該連接部322配置於該固定部321沿著該主軸11的徑向內部。也就是說，從外觀上看來，該固定部321、該連接部322和該主軸11可視為一整體的結構。除此之外，該固定部321沿著該主軸11的該徑向朝內延伸一第一限位部321a，該連接部322沿著該徑向朝外延伸一第二限位部322a，用以對該超音波刀把2供電時彼此限位。

特別是，該固定部321包括一第一灌嘴321b以及一第二灌嘴321c，該固定部321和該連接部322之間具有一第一間隙321d，該連接部322和該主軸11之間具有一第二間隙321e。該第一灌嘴321b連通於該第一間隙321d，而該第二灌嘴321c則連通於該第二間隙321e。換言之，該固定部321、該連接部322、該第一灌嘴321b和該第二灌嘴321c共同形成一氣壓缸或油壓缸結構。

如圖4所示，當該超音波刀把2安裝至該容置空間311內，並欲進行供電時，該固持單元31的固持件312沿著該徑向收合並固持該固持部22的該頸部221，且該連接部322相對於該固定部321沿著該主軸11的該軸向朝向該夾持部21滑動，使該供電單元33接觸該夾持部21，以便對該超音波刀把2進行供電。

具體而言，當流體，例如氣體自該第二灌嘴321c注入該第二間隙321e時，該連接部322將受到該軸向靠近該主軸11側的壓力而朝向該夾持部21的方向滑動，直到該第一限位部321a抵接於該第二限位部322a為止。

另一方面，在本實施例中，該夾持部21為電性絕緣且包括一環狀凸緣211和一環狀電極212，其中該環狀電極212配置於該環狀凸緣211在該軸向上面對該連接部322的一面。此外，該連接部322沿著該徑向朝內延伸一抵靠部322b，且該電極接點332配置在該抵靠部322b上。因此，當該第一限位部321a抵接於該第二限位部322a時，該抵靠部322b上的電極接點332同時抵接於該環狀電極212，使該供電單元33接觸該夾持部21並對該超音波刀把2進行供電。

如圖5所示，如欲更換該超音波刀把2之前，將一流體，例如氣體自該第一灌嘴321b注入該第一間隙321d，使該連接部322受到該第一間隙321d側的壓力從而相對於該固定部321沿著該軸向朝該主軸11滑動，使該抵靠部322b和該第一限位部321a在該徑向上共平面，以提高該超音波刀把供電模組3在未進行供電時的外觀平整度。由於該第一灌嘴321b以及該第二灌嘴321c分別配置於該第二限位部322a的該軸向上的兩側，因此該連接部322可自由地朝該夾持部21滑動以進行供電，或是朝該主軸11滑動回復至未供電狀態。換言之，該超音波刀把供電模組3可在不同尺寸的超音波刀把2安裝後立即作動進行供電，從而達到快速供電的效果。

所以，經由本案的實施，其獲致的功效在於，內建於該加工機的該超音波刀把供電模組的該連接部可相對於該固定部沿軸向滑動，使該供電單元對超音波刀把進行供電，因此可達到快速供電的目的。再者，該固持單元可固持不同尺寸的超音波刀把的該固持部，因此可對應不同尺寸的超音波刀把，堪稱同類物品前所未見的一大佳構。

本案所揭示者，乃較佳實施例之一種，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

1‧‧‧加工機

11‧‧‧主軸

2‧‧‧超音波刀把

21‧‧‧夾持部

211‧‧‧環狀凸緣

212‧‧‧環狀電極

22‧‧‧固持部

221‧‧‧頸部

222‧‧‧端部

3‧‧‧超音波刀把供電模組

31‧‧‧固持單元

311‧‧‧容置空間

312‧‧‧固持件

32‧‧‧連接單元

321‧‧‧固定部

321a‧‧‧第一限位部

321b‧‧‧第一灌嘴

321c‧‧‧第二灌嘴

321d‧‧‧第一間隙

321e‧‧‧第二間隙

322‧‧‧連接部

322a‧‧‧第二限位部

322b‧‧‧抵靠部

33‧‧‧供電單元

331‧‧‧供電部

332‧‧‧電極接點

333‧‧‧導線

4‧‧‧刀具庫

41‧‧‧旋轉臂

42‧‧‧夾頭

為進一步揭示本案之具體技術內容，首先請參閱圖式，其中： 圖1為習知的自動換刀結構的示意圖； 圖2為本案超音波刀把供電模組的剖面圖； 圖3為本案超音波刀把供電模組裝設超音波刀把的剖面圖； 圖4為本案超音波刀把供電模組對超音波刀把進行供電時的剖面圖；以及 圖5為本案超音波刀把供電模組欲進行換刀前的剖面圖。

Claims (10)

1. 一種超音波刀把供電模組，其內建於一加工機且適用於一超音波刀把，該超音波刀把包括一夾持部和一固持部，該超音波刀把供電模組包括： 　　一固持單元，其具有供該固持部容置與裝設的一容置空間； 　　一連接單元，其連接於該固持單元，並包括： 　　一固定部，其固設於該加工機的一主軸；以及 　　一連接部，其可動地滑設於該固定部；以及 　　一供電單元，其配置於該連接部上； 　　其中，當該固持單元固持該固持部時，該連接部相對於該固定部沿著該主軸的一軸向朝該夾持部滑動，使該供電單元接觸該夾持部並對該超音波刀把進行供電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波刀把供電模組，其中該固定部沿著該主軸的一徑向朝內延伸一第一限位部，該連接部沿著該徑向朝外延伸一第二限位部，當該供電單元接觸該夾持部時，該第一限位部抵接於該第二限位部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之超音波刀把供電模組，其中該連接部沿著該徑向朝內延伸一抵靠部，當更換該超音波刀把之前，該連接部相對於該固定部沿著該軸向朝著該主軸滑動，使該抵靠部和該第一限位部在該徑向上共平面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之超音波刀把供電模組，其中該固定部包括一第一灌嘴以及一第二灌嘴，該固定部和該連接部之間具有一第一間隙，該連接部和該主軸之間具有一第二間隙，該第一灌嘴連通於該第一間隙，且該第二灌嘴連通於該第二間隙。
5. 如申請專利範圍第4項所述之超音波刀把供電模組，其中該第一灌嘴和該第二灌嘴分別配置於該第二限位部的該軸向上的兩側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之超音波刀把供電模組，其中該固持單元包括一固持件，當該固持單元固持該固持部時，該固持件沿著該主軸的一徑向收合並抵接該固持部。
7. 如申請專利範圍第6項所述之超音波刀把供電模組，其中該固持部包括一頸部以及一端部，該頸部位於該夾持部和該端部之間且該頸部的外徑小於該端部的外徑，當該固持單元固持該固持部時，該固持件抵接於該頸部。
8. 如申請專利範圍第1項所述之超音波刀把供電模組，其中該夾持部為電性絕緣且包括一環狀凸緣和一環狀電極，該環狀電極配置於該環狀凸緣在該軸向上面對該連接部的一面，該供電單元包括一供電部和一電極接點，該供電部連接一外部電源，該電極接點電性連接於該供電部；當該供電單元接觸該夾持部並對該超音波刀把進行供電時，該電極接點抵接於該環狀電極。
9. 如申請專利範圍第8項所述之超音波刀把供電模組，其中該供電部透過至少一條導線電性連接於該電極接點，且所述導線配置於該連接部的內部。
10. 如申請專利範圍第1項所述之超音波刀把供電模組，其中該固定部和該連接部分別呈一環狀，且該連接部配置於該固定部沿著該主軸的一徑向的內部。