发明名称 多功能复轴同步或比例撽转及伺服仿型车,磨或加工工具机
摘要
申请公布号 TW046426 申请公布日期 1982.09.16
申请号 TW07013872 申请日期 1981.12.31
申请人 杨泰和 发明人 杨泰和
分类号 B23P23/02 主分类号 B23P23/02
代理机构 代理人
主权项 1.一种多功能复轴同步或比例回转及伺服仿型车,磨或加工工具机,其主要结构为:一长形床抬基座:其结构系为具有一长形直线导轨之床座,该导轨之一端系设置有两组或两组以上之主轴组结构,其另一端则设有两组或两组以上之尾座,或为一具有两组或两组以上心轴之尾座组,而分别心轴与所述之主轴组相对应者。溜板结构:其上系设有两组或两组以上之刀架供装置刀具者,该两组或两组以上之刀架分别相对应于所述之主轴,并同时接受该溜板所驱动者;此项溜板结构可为接受人工驱动或接受独立驱动装置所驱动,或藕合于主轴马达而接受传动元件所驱动者。尾座结构:系设置于导轨之另一端者,其可为两组或两组以上独立之尾座结构,或为一共用底座,而于其上设有两组或两组以上之心轴,而心轴可独立驱动之设计,以供装置顶针或钻头行支持工作物或从事钻孔工作者;此项尾座结构与其相对应主轴间所成之轴线系可藉调整尾座而与导轨呈任一适当之斜度者。2.依请求专利部份第1.项所述之主轴组,其各主轴与尾座间相对应位置除可为水平前后排列之设计外,亦可采高低排列或其他选定之适当位置者。3.依请求专利部份第l.项所述之主轴组,该主轴组之驱动方式可为籍同一驱动装置经传动元件而令其作等速或不等速,同步或异步,连续或间歇之运动;其另一驱动方式则系为各具有选定马力与型式之驱动马达,经由电控及迥授元件如encoder、TG等之控制,而作设定之同步或比例或伺服运转者。4.依请求专利部份第l.项所述之加工机,其更进一步之结构设计可为一种于床台中段位置设有一具有双端输出之主轴头结构,而其床台两端则分别设有一相对应之尾座结构于导轨上,且令左右主轴与尾座间各设有一溜板,而于溜板上分别设置刀具固定架供装设刀具;该溜板系由两个各别之导螺杆行驱动者;其另一驱动方式为藉由一切换方向之传动变速箱作选定之方向变换而令其作同步同向、同步异向或非同步之比例驱动;或令两侧之导螺杆各具不同之左螺旋方向之螺纹,及各具独立之可切换方向变速箱以获得所述之功能者。5.一种具速度及变换把手定位指示之Gear Change 式主轴驱动系统,系可应用于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他机械之Gear Change指示功能者,其主要特征系各GearChange把手或回式Change转轮均系与检知开关相藕合,当 GearChange到达完成定位时,该检知开关乃会发出开关信号,经Decoder以驱动定位完成指示灯或相对之速度指示装置,给予操作者一控制之参考数値或信号者,若把手或转轮系为一组以上时,其各检知开关可输入encoder,而encoder之输出侧除分别驱动相对速度之指示灯外,同时输至一“OR"Gate以当Change完成时产生信号,促使一指示灯显示而提供操作者作操控之参考;该检知开关可为电式、光电式静电式等习用之开关元件;而速度指示装置应包括有显示速度之文字或符号之指示灯,或由一ROM或矩阵encoder转换之集中式数位指示装置为其特征者。6.一种具独立马达驱动加速或减速辅助主轴头之结构设计,其系可应用于请求专利部份第l.项所述之工具机或其他之工具机者,其结构特征系于主轴组上设有锁住装置,另于辅助主轴头上设有与主轴可旋合或与主轴夹头相结合之呈斜度或平行圆筒状机械支柄结构,而令该支柄结构与主轴产生锁、卡、夹等机械结合;其作用乃系可藉由锁住装置将主轴锁住,而令辅助主轴头接受一高速驱动马达之驱动作高速运转,以便进行小型工件之加工工作,到节约能源及提高工作效率之目的为其特征者。7.一种均速轴承之结构设计,系应用于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他机械者,其结构特征乃系将轴承设计成具有两层或两层以上,且每层之轴承壁均系延伸出一适当长度之周缘,并于周缘内侧壁上设有齿纹者;另于主轴上系设有一挠性齿轮与上述之齿纹相囓合,藉由挠性齿轮随主轴之运转而将主轴之速度传送至该层轴承壁,施使其与主轴作均速之运转者:另于主轴上系设有一改变转向之输系,藉该轮系之差动促使各层轴承壁均作同方向之运转,以获得预期之功能;该所述之输系可依所需要之转速而作适当之选择与匹配,以期能配合主轴之转速者。8.一种具螺旋槽之圆柱滚子之圆柱形滚柱轴承结构设计,系应用于请求专利部份第l.项所述之如工机或其他机械之用途者,其主要特征乃在于该轴承之各圆柱滚子周围上系设有一重或一重以上之螺旋槽,当其滚动时会对其所含浸之润滑油产生与螺旋槽推进及滚动方向之搅动作用,进而促动润滑油之循环以提高润滑之效果者。9.一种藉切削油输送循环管道行冷却主轴轴承之结构设计,系应用于请求专利部份第l.项所述之加工机之主轴冷却用途或其他工具机之主轴及各轴承部位之冷却用途者。其系将切削油之输送管道绕设于轴承定位部,再延伸至刀具切削工作部位;当切削油经泵浦带动而流经埋设于轴承周围之输送管道藉以产生冷却主轴轴承之效果,随后再继续供至刀具处供使用者。10.依请求专利部份第9.项所述之装置,其更进一步之设计为于主轴轴承至喷嘴间之管道上设有一定压阀及一回流管道通至储油散热槽,其于喷嘴关闭不使用时,可促使切削油经定压阀及回流管道回至储油散热槽内,以执行冷却主轴轴承之工作;其并可藉由油泵浦之泵动促使切削油作连续之冷却循环流程,进而构成一循环冷却系统为其特征者。11.依请求专利部份第9.项所述之装置,其另一实施例为可采用一三通电磁阀行控制流经主轴周围之切削油通往喷嘴或经回流管道流往储油散热槽,以作预期之冷却用途者;此项装置系于主轴轴承之周围适当位置设置一温度检知装置,当主轴轴承到达设定之温度时,乃启动油泵浦或控制阀将切削油输出,以进行冷却之用途,储油冷却槽并可视需要加设一加温器,且受习用之温度控制装置于外部作温度设定控制或接受所述之温度检知装置所操控,以对储油冷却槽内之冷却切削油进行均温加热,施使供出之切削油保持一最适当之恒温状态,提高主轴轴承之精密度者。12.一种具双粗逆向共用驱动力座之溜板结构,系可装置于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他车床上者,其结构特征乃系于同一溜板上设有两组刀座,该两组刀座乃系分别与主轴对尾架之轴线呈十字座标横向排列者,其并可同时接受一把手或驱动装置之驱动而作逆向之移动,其上所装置之刀刃乃分别视与工作物回转方向呈朝上或朝下而置于工作物之前后两侧,施使工作物进行垂直切削时之切削低抗相互抵消,以当进行细长状工作之切削工作时防止工作物弯曲变形为其特征者。13.依请求专利部份第12.项所述之装置,其另一实例可为藉由一前后两段行程各兵不同螺旋方向之导螺杆而籍同一导螺杆之驱动而获得逆向同步驱动之动作者;其另一种设计型式乃系藉两导螺杆作逆向驱动而达成者,其驱动之方式可为藉一方向变换传输装置而共同接受同一驱动力之驱动,或各具独立之驱动装置以作同步驱动为其特征者。14.一种藉藕合于刀座之具线性变化光电检知装置或数码encoder作为参考信号之主轴定线速度加工驱动系统,系应用于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他工具机者,其组成之各单元及功能兹分述如下:由主轴马达及传动单元所构成之一可接受指令而改爱驱动速度之驱动单元,系用以驱动主轴回转之用者可驱动溜板,其上具有所述之刀座或习用之单刀座结构,其并可藉导螺杆或油压方式作与主轴轴向呈十字坐标方向之进刀动作者。具线性变化光电检知装置或数码encoder之sensor,系分别装置于刀座及溜板之适当位置时,当刀座在溜板上移动时即会发出距主轴轴线越近越大,或越远越大之类比或数位信号者,此项装置系可利用习用之光电、磁性或电磁感应方式而获得者。一驱动控制电路,其上具有一检知电路,若系为类比信号则系直接输入,若系为数位信号则系经de一coder后再经D/Aconverter再输入补偿此例设定电路者。补偿比例设定电路,其可由习用之线性电路所构成,系用以调定回授量及输入修正电路之回授线性比値者。速度修正线路,系用以发出修正命令値者,其可由线性运算放大电路所组成,而利用其输入端作设定标准速度値。终端驱动电路,系视至轴驱动硬体而定的结构,其可为由SCRContral unit 及回授控制电路所构成之直流马达驱动电路,或系由frequence Converter所构成之交流马达变频驱动电路,或系由Serve Valve所控制之空压成油压马达者。15.一种可设定压力之尾座结构,系应用于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他工具机者。其系于尾座之末端设有一可设定压力之油压Cylinder并接受一可设定压力及方向之控制阀所驱动者;其另一实施例系于尾座末端设有一可设定定电压电源之直流马达,备以驱动尾座之心轴作预期之位移行程者。16.依请求专利部份第15.项所述之尾座结构,其可视需要加设一可设定压力之检知装置,以当顶针对工作物之推顶力量超过或低于设定之压力时藉检知装置之指示告知操作者,以藉上述之驱动装置调整顶针对工作物边端中心孔之推顶压力,以便利工作物之加工;此类设计除可藉由人力操作之外,并可于尾座上附加一压力指示装置,施使顶针对工作物顶压之压力随时显示以提供操作者之参考为其特征者。17.依请求专利都份第15.项所述之尾座结构,其可于心轴与顶针或钻柄间设有选定压力弹簧,藉该弹簧可产生一非钢性推力,当工作物进行长时间切削加工时,可防止工作物因热膨胀所产生之弯曲,或冷却后之收缩而影响精密度者。18.如请求专利部份第15.项所述之尾座结构,其可于顶针尖端设有中心出油孔,并于顶针尖端设有沿圆锥斜面呈幅射状之溢油槽,当工作物于运转切削中,藉溢油槽及中心出油孔可令润滑油连续溢出进行润滑之工作;该中心出油孔系与一设于尾座上之储油室相通,其并于储油室与输油管间之适当部位设有一调整螺丝,用以控制其润滑油流量者。19.一种藉导螺杆驱动之尾座结构设计,系应用于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他具有尾座之大型工作母机者,其系于尾座之底部设有一结合螺帽,并藕合于一导螺杆上,藉由操控导螺杆作正反转以驱动尾座整体作前进或后退之移动者,该导螺杆之驱动可藉与主轴共用驱动动方或独立具有驱动动力为其特征者20.一种伺服随行扶架结构设计,系应用于请求专利部份第l.项所述之加工机或其他工具机上,以作为细长工作物之稳定加工辅助工具者;其结构可分为两种:(一)一种设置于床台导轨上之固定式扶架结构,系包括有一扶架基座,用以将扶架机体固定于床台导轨上;其上方系为扶架导体,在扶架导体上系具有两个或两个以上依选定角度设置之夹爪,该夹爪之端面系以软性金属、塑胶等质材所制成;夹爪树工作物之夹紧或放松之操控系藉由一藕合于导螺杆上之油压马达,或一可设定转矩之伺服马达作设定转矩以驱动选定之传动装置(如导螺杆)所达成者;其更进一步之实施方式可为接受一油压Cylninder之操控而达成,该油压Cylinder系接受一定压方向阀之控制而驱动夹爪作夹累或放松工作物之动作;此项扶架之设置可视需要(即加工工作物之长短)而于同一部加工机之导轨上采并排之方式设置一组或一租以上为其特征者。(二)一种伺服随行之扶架结构,其结构与(一)项所述者类同,而系设置于装置刀架之溜板上,以随刀具之移动切削作伺服随行夹紧者;其上之夹爪除可如(一)项所述作夹紧或放松之驱动外,并可接受一定压方向阀之控制,于从事非平行工作物加工时随其直径之变化作自动伸缩者;其另一实施方式为接受控制指令而令夹爪各别或同时之前进、后退或设定转矩之驱动,以获得伺服随行之稳定夹持用途为其特征者。21.依请求专利部份第20.项所述之扶架结构,其机体上之夹爪与工作物接触之端面采可具有多种不同选定之造形,以适应各种不同形状之工作物;且明于操控夹爪驱动元件之指令可为数値控制指令或其他适用之控制指令为其特征者。22.一种具自动选爪功能之扶架结构,其系两组或两组以上可作回转驱动,且于其上设有数组选定夹爪型式夹爪组之溜板结合于机体上所构成者;其可藉由驱动溜板旋转以选用适当之任一夹爪组,并于该夹爪组驱动至决定位时藉一卡销插入一定位孔内作锁住定位工作,复藉由请求专利部份第20项所述之驱动元件驱动该夹爪组对工作物进行夹紧工作为其特征者。23.依请求专利部份第20.22.项所述之扶架结构,其夹爪或夹爪组之端面更进一步可为具有活动夹持块之装置者,该活动夹持块系具有适当范围角度内之滑动调整,以当夹爪或夹爪组对不同大小圆径或具凹凸曲面之工作物进行夹紧定位工作时产生自动偏移滑动,以调整一最适当之夹持角度者为其特征。24.依请求专利部份第23.项所述之装置,其于夹爪或夹爪组端而所设之活动夹持块之数量可为一个或一个以上,且其于工作物接触之端面系以软性金属或塑胶所制成者。25.一种复轴多工车床之结构设计,其结构特征系藉由两组或两组以上之主轴夹头夹持两组或两组以上工作物,以分别接受同一溜板上所设有之两组或两组以上刀具进行相同之加工工作者;其并可藉调整刀具之进刀尺寸同时进行多工复制产品之相同外形轮廓,或作选定比率外径之加工工作,而此项结构亦适用于圆形磨床之实施为其特征者。26.一种藉双接触信号以产生周期循环仿型伺服追踪装置,系应用于请求专利部份第1.项所述之加工机或其他工具机者,其系由下列装置所构成:用以夹持被加工物及仿型物及同步或比例驱动之结构,该结构系由一可作迥转夹持之装置同时夹持被加工物及仿型物,并同时加以驱动迥转者。同另一实施例为被加工物及仿型物系分别由两个独立之可迥转夹持装置所夹持者,其中夹持被加工物之轴系为可迥转者,而夹持仿型物之轴系作与来夹被加工物之轴作同步或选定比例之驱动或为不动者。在此实施例中,被加工物及仿型物之夹持及加工除可为在同一工作始进行之外,亦可为分别置于两个工作台上,而采同步或选定比例之驱动方式进行者。滑座结构系与第项所述之机构相对应者,其上设有两组刀架,其一用以装置刀具以作切削工作物,另一用以装置侦测用之侦测头以侦测仿型物之用。该滑座可设计可接受驱动者。侦测装置,其系将装置刀具之刀架与滑座间制成绝缘,且藉刀具或另设于该刀架上之一侦测头,于滑座被驱动时与金属被加工物发生接触而导通,分离而隔绝,以提供一ON或OFF 之参考信号者。另一装置侦测头之刀架亦系与滑座间具有绝缘措施者,其可于侦测头与仿型物接触而导通、分离而隔绝,以提供一ON或OFF 之参考信号者;除该所述之方式外,亦可藉习用之光电反射式、静电感应式、超音波、极限开关等位置侦知装置以达成者。滑座与被加工物及仿型物之驱动装置,其可采习用之电力马达、流体压力及相关之传动机构所组成,目的乃用以驱动第-项所述之滑座与被加工物及仿型物者。控制装置:系由微型电脑、半导体元件、机电Logic元件或控制元件所构成者,其系用以产生伺服驱动循环周期及控制所述驱动装置之驱动方尚、移动量及驱动时机者;27.依请求专利部份第26.项所述之装置,其伺服循环流程为:开机时,被加工物及仿型物之侦测装置均为OFF,将刀具驱动前进接近工作物,其进刀条件为被加工物侦测装置ON后开始切削,至仿型物侦测装置亦为ON时停止进刀,且刀具退刀而至仿型物侦测装置为OFF后作定量横向位移、再进刀者。其另一进刀条件为当刀架作定速定时进刀驱动,或藉尺寸检知装置作定量进刀,而其退刀条件为仿型物侦测装置ON或到达设定时间或到达设定量,而后再作定量后退及横向进刀者。第及项中之加工完成信号为由横向进刀行程中设一完成检知装置所产生者,该检知装置可为一触止及微动开关或光电或其他电磁感应之检知装置,其于接获完成之命令时促使刀架退归原点,而后作横向位移回归原点者。28.依请求专利部份第27.项所述之装置,其定量进刀或移位方法可藉习用之步进马达作OPEN LOOP之进刀,或以DC Servo Motor流体Cylinder藉回转式或线性位移量检知装置如光电encoder、光电式、磁性式Liner Scale超音波、静电、压电等方式之回授以检知者;该检知装置亦可为被加工物与仿型物之检知为其特征者。29.依请求专利部份第26.项所述之装置,其仿型物之检知面可选定为其内侧或外侧;被加工物之加工面亦可任选为内面或外面者;而其加工工作若于两轴以上之复轴床台上进行时,其可一轴作为仿型物之主轴,前于其他各轴中任选一轴为被加工物之检知轴为其特征。30.依请求专利部份第26-29项所述之装置,其可适用于车、磨、刨、铣、及回转式放电或电解加工机之实施者为其特征。31.一种具多组主轴夹头并可作回转驱动之主轴基座结构,其特征为该主轴基座上系设有一组或一组以上不同输出方向之主轴夹头,且该基座与床台间系以导轨作活动结合而可令基座接受回转驱动者;其驱动方式系于基座上环设有具适当螺旋角度之蜗齿,另有一接受驱动马达所驱动之蜗杆与之相啮合,藉由驱动马达驱动蜗杆以带动主轴基座作设定转速之回转驱动,以改变主轴夹头之输出方向者;该所述之一组或一组以上主轴夹头可为共用一驱动马达或为各具独立之驱动马达,以作相同或不同方向、速度之驱动;其亦可共用一变速齿轮箱或为各具独立之变速齿轮箱,以作变换输出速度为其特征者。32.依请求专利部份第31.项所述之装置,其主轴夹头之主轴上系设有一传动蜗轮,该传动蜗轮并与一中间蜗轮相啮合,而中间蜗轮系与所述之变速齿轮箱之输出轮相啮合,以将经由变速齿轮箱变速后之速度经中间蜗轮传至主轴传动蜗轮作驱动主轴夹头运转者;又传动蜗轮与中间蜗轮两者系为具适当螺旋角度之设计,以于所述主轴基座受驱动旋转时得以顺畅之脱离或相啮合者。33.依请求专利部份第31.项所述之装置,其主轴基座上之一组或一组以上主轴夹头中系有一组位于非传动位置,以在其余主轴夹头作回转驱动时得于在该组不动之主轴夹头上从事拆装工作物之工作,藉以缩短工作物装卸时间,提高工作效率者;其更进一步之特征为主轴基座可接受逆向回转驱动,且具锁住装置作定位锁住之功能为其特征者。34.一种主轴夹头藉驱动马达驱动夹爪作夹紧、放松或调整工作物位置之结构设计,其结构特征为主轴夹头各夹爪之驱动导螺杆系分别接受一驱动马达之正反转驱动,以令夹爪作前进或后退之位移,以对工作物作夹紧、放松或调整工作物位置之功能者;该各夹爪驱动马达之电源输入方式系藉由一固定于主轴外壳上之电刷架上之电刷与设于主轴夹头背侧之导电环接触,以将电源导入各驱动马达者;又主轴夹头之结构更进一步可为一层以上之结构,其各层间系各以导槽藕合而可藉导螺杆之驱动作移位者,该各层驱动导螺杆之设置位置系互成90交角,故藉驱动马达对其作不同位移量之驱动时可令具夹爪之主轴夹头作偏心位移,以对工作物进行偏心切削加工,而此项装置其各层驱动导螺杆之驱动马达之电源亦如所述之方式所提供为其特征者。35.依请求专利部份第34.项所述之主轴夹头结构,其可设置于一床台之两端而用以夹持一长形工作物之两端,以于工作物回转中藉对其中任一主轴夹头适当之驱动而作偏心调整工作者;其更进一步之设计为于一长形床台上设置有一组以上之尾座及刀座,以分别对应床台双端之主轴夹头,其特征为可同时藉该相对应之尾座、主轴夹头分别夹持工作物,以分别接受切削加工工作,而在应用上,其可于床台上分别从事一长一短、同长之两工作物或视需要将其中一组尾座、刀座移至床台之一侧加以锁住或卸下,以进行一长形工作物之切削加工为其特征者。36.一种铁屑自动清除及运送装置,其系令铁屑由工作母机之加工处藉输送带运送至收集筒处,而藉一具磁力之转轮吸起转置于另一轮送带上、运送至他处集中处理者。该转轮之组成系于一非导磁性外壳之内设有数组导磁铁蕊,该导磁体蕊系接受相对组数之导电刷、导电环以输入电源而分别对其激磁绕组激磁而产生磁场者。该数导电环之特征为各其相差360/磁极数相位之非导电部份,施使导电环与导电刷于此部接触时系构成中断输电至其相对之激磁绕组,致使该组导磁铁蕊不产生磁场而无法产生磁力者。37.依请求专利都份第36.项所述之装置,其系当转轮之导磁铁蕊运转至铁屑收集筒处时激磁绕组受电而激磁状态,以令导磁铁蕊具有磁力将铁屑吸附于非导磁外壳之周缘表面;俟其运转至另一输送带上时恰为导电刷和导电环之非导电部份接触,致使电流中断供入而令其相对应导磁铁蕊之磁场绕组中断激磁,该处之铁屑乃因导磁铁蕊之磁力消失而落于输送带上运送至他处集中处理为其特征者。
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