TWI661886B - 具二自動交換工作台之可相對倍行程cnc龍門銑床 - Google Patents

Abstract

一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其主要包含有：一機台；二工作滑台，其係滑接設置於該機台上；一第一X軸驅動裝置，係設於該機台與該其中一工作滑台之間，用以驅動該工作滑台沿該機台進行X軸向之往復位移者；一第二X軸驅動裝置，係設於該機台與另一工作滑台之間，用以驅動該工作滑台沿該機台進行X軸向之往復位移者；二立牆，係分別設置於該機台之二側邊；一橫樑，係橫跨該機台而滑接設置於該二立牆上；一第三X軸驅動裝置，係設於該二立牆與該橫樑之間，用以驅動該橫樑沿該二立牆進行X軸向之往復位移者；一加工主軸，係設置於該橫樑上，並可相對該橫樑進行Y軸向及Z軸向之往復位移者；藉此，使該二工作滑台或其中一工作滑台可與加工主軸同時在X軸向上相互靠近或遠離，及二工作滑台可交替的將待加工工件運載給加工主軸進行加工或運出，藉此以提升加工之效率及二工作滑台可共同運載大型待加工工件進行加工。

Description

具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床

本創作係與銑床有關，更詳而言之係指一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床。

按，金屬加工機因應不同的加工需求，乃衍生有銑床、磨床、車床、鑽床、搪床等等各種不同型式的金屬加工機，而這些不同型式的金屬加工機為了符合其加工的需求，往往又有著不同的結構設計，來達到其特定的需求而不可一概而論。

請參閱第095130260號『雙工作台加工中心機』發明專利及第一、二圖所示(以下簡稱為習知案)，其中，該第一、二圖係該習知案原本圖式中之第五圖及第三圖，第一、二圖所標示之圖號係重新編排過而與該習知案之原標示圖號不同，如第一、二圖所示，該習知案雖然利用第一工作台96、第二工作台97讓第一工件961、第二工件971在等待加工的時間變短，及利用隔板98的設置而防止噴濺的碎屑掉落在該第一工件961、該第二工件971上，該習知案對小型工件之加工，雖然已能提高加工品質及效率，然而，當其應用於大型工件加工時，第一工作台96或第二工作台97在運載大型工件時，其負載會變大，致第一工作台96及第二工作台97的位移速度會大大的減緩，且因該支撐座91係固定式的設計而無法位移，致機頭單元94之刀座95僅能透過水平驅動組92之驅動而左右位移，無法前後位移而與第一工作台96或第二工作台97在同一軸向上相對的同時靠近或遠離，第一工件961或第二工件971位移至刀座95下方處所需的時間乃無法加快，加工效率則無法提昇，另外，由於隔板98的設置，乃無法利用第一工作台96 及第二工作台97共同承載更大型的工件，以致於該習知案僅適用於小型工件的加工而無法適用於大型工件，使其適用的範圍受到了限制。

有鑑於此，為改善先前技術中，習知案有著不適合大型工件加工、加工效率低等問題，本創作人乃潛心研究，不斷的設計改良，終有達成以下創作目的之本創作誕生。

即，本創作之主要目的乃在於提供一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其係讓二工作滑台或其中一工作滑台與裝設於一橫樑上之加工主軸可同時在X軸向上相互靠近或遠離，及二工作滑台可交替的將待加工工件運載給加工主軸進行加工或運出，藉此可縮短待加工工件與加工主軸會合於加工位置所需之位移時間，以提升加工之效率。

本創作之次要目的係可令二工作滑台同步位移以運載更大型的待加工工件進行加工，或令二工作滑台可各自運載較小型的待加工工件而交替的進行加工，藉此使加工之調度更具靈活性。

緣此，本創作乃提供一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其主要包含有：一機台；二工作滑台，係各自滑接設置於該機台上，其係包括一第一工作滑台、一第二工作滑台；一第一X軸驅動裝置，係設於該機台與該第一工作滑台之間，用以驅動該第一工作滑台沿該機台進行X軸向之往復位移者；一第二X軸驅動裝置，係設於該機台與第二工作滑台之間，用以驅動該第二工作滑台沿該機台進行X軸向之往復位移者；二立牆，係分別設置於該機台之二側邊；一橫樑，係橫跨該機台而滑接設置於該二立牆上；一第三X軸驅動裝置，係設於該二立牆與該橫樑之間，用以驅動該橫樑沿該立牆進行X軸向之往復位移者；一加工主軸，係設置於該橫樑上，並可相對該橫樑進行Y軸向及Z軸向之往復位移者；藉此，使該二工作滑台或其中一工作滑台可與加工主軸同時在X軸向 上相互靠近或遠離，及二工作滑台可交替的將待加工工件運載給加工主軸進行加工或運出，藉此以提升加工之效率及可適用一般大小之待加工工件或大型待加工工件進行加工。

100‧‧‧具二自動交換工件滑台之可相對倍行程CNC門型銑床

10‧‧‧機台

20、201‧‧‧工作滑台

21‧‧‧第一待加工工件

22‧‧‧第二待加工工件

23‧‧‧大型待加工工件

30‧‧‧第一X軸驅動裝置

31‧‧‧第一螺桿

32‧‧‧第一螺帽

40‧‧‧立牆

50‧‧‧橫樑

60‧‧‧第三X軸驅動裝置

61‧‧‧X軸磁性定子軌道

62‧‧‧X軸動力感應裝置

70‧‧‧加工主軸

71‧‧‧Y軸滑座

72‧‧‧Z軸滑座

73‧‧‧主軸頭

74‧‧‧Y軸驅動裝置

741‧‧‧Y軸磁性定子軌道

742‧‧‧Y軸動力感應裝置

75‧‧‧Z軸驅動裝置

751‧‧‧Z軸磁性定子軌道

752‧‧‧Z軸動力感應裝置

80‧‧‧第二X軸驅動裝置

81‧‧‧第二螺桿

82‧‧‧第二螺帽

「本創作第二較佳實施例」

200‧‧‧具二自動交換工件滑台之可相對倍行程CNC門型銑床

10‧‧‧機台

20‧‧‧第一工作滑台

201‧‧‧第二工作滑台

30‧‧‧第一X軸驅動裝置

40‧‧‧立牆

50‧‧‧橫樑

60‧‧‧第三X軸驅動裝置

63‧‧‧第三螺桿

64‧‧‧第三螺帽

70‧‧‧加工主軸

71‧‧‧Y軸滑座

72‧‧‧Z軸滑座

73‧‧‧主軸頭

74‧‧‧Y軸驅動裝置

743‧‧‧Y軸螺桿

744‧‧‧Y軸螺帽

75‧‧‧Z軸驅動裝置

753‧‧‧Z軸螺帽

754‧‧‧Z軸螺桿

80‧‧‧第二X軸驅動裝置

91‧‧‧支撐座

92‧‧‧水平驅動組

94‧‧‧機頭單元

95‧‧‧刀座

96‧‧‧第一工作台

961‧‧‧第一工件

97‧‧‧第二工作台

971‧‧‧第二工件

98‧‧‧隔板

第一圖係習知龍門銑床的側視示意圖。

第二圖係習知龍門銑床的前視示意圖。

第三圖係本創作所提供第一較佳實施例之立體圖。

第四圖係本創作所提供第一較佳實施例之另一視角立體圖。

第五圖係本創作所提供第一較佳實施例運載待加工工件之立體圖。

第六至第九圖係第三圖所示實施例加工流程之俯視動作示意圖。

第十圖係本創作所提供較佳第一實施例運載大型待加工工件之俯視示意圖。

第十一圖係本創作所提供第二較佳實施例之立體圖。

第十二圖係第九圖所示實施例另一視角之立體圖。

為使貴審查委員能對本創作之特徵與其特點有更進一步之了解與認同，茲列舉以下之實施例並配合圖式說明如下：

請參閱第三、四圖，係本創作第一較佳實施例所提供之一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床100，其主要包含有一機台10、二工作滑台20、201、一第一X軸驅動裝置30、一第二X軸驅動裝置80、二立牆40、一橫樑50、一第三X軸驅動裝置60及一加工主軸70，其中：

該機台10，係可穩固地置放於一地面(或平面)上。

該二工作滑台20、201，係滑接設置於該機台10上，用以固定待加工工件，該各工作滑台20、201係可獨立的於機台10上往復位移或同步的一起往復位移，其係包括一第一工作滑台20，一第二工作滑台201。

該第一X軸驅動裝置30，係設置於該機台10與該第一工作滑台20之間，用以驅動該第一工作滑台20沿該機台10進行X軸向之往復位移者。於本實施例中，該第一X軸驅動裝置30具有至少一第一螺桿31及至少一第一螺帽32，該第一螺桿31係設置於該機台10上，用以產生旋轉動力，該第一螺帽32係固設於該第一工作滑台20上，並與該第一螺桿31螺接，使當該第一螺桿31正、反向旋轉時，由該第一螺帽32帶動該第一工作滑台20進行X軸向之往復位移。

該第二X軸驅動裝置80，係設置於該機台10與第二工作滑台201之間，用以驅動該第二工作滑台201沿該機台10進行X軸向之往復位移者。於本實施例中，該第二X軸驅動裝置80具有至少一第二螺桿81及至少一第二螺帽82，該第二螺桿81係設置於該機台10上，用以產生旋轉動力，該第二螺帽82係固設於該第二工作滑台201上，並與該第二螺桿81螺接，使當該第二螺桿81正、反向旋轉時，由該第二螺帽82帶動該第二工作滑台201進行X軸向之往復位移。

該二立牆40，係分別設置於該機台10之二側邊上。

該橫樑50，係橫跨該機台10而滑接設置於該二立牆40上。

該第三X軸驅動裝置60，係設置於該二立牆40與該橫樑50之間，用以驅動該橫樑50沿該立牆40進行X軸向之往復位移者。於本實施例中，該第三X軸驅動裝置60具有二分別設於該各立牆40頂面上之X軸磁性定子軌道(線性馬達軌道)61及二分別設於該橫樑50底部對應該各X軸磁性定子軌道61位置之X軸動力感應裝置62，以由X軸動力感應裝置62沿著該X軸磁性定子軌道61移動，而帶動該橫樑20進行X軸向之往復位移。

該加工主軸70，係設置於該橫樑50上，並可相對該橫樑50進行Y軸向及Z軸向之往復位移，以對第一工作滑台20、第二工作滑台201上之工件進行加工者。於本實施例中，該加工主軸70具有一Y軸滑座71、一Z軸滑座72、一主軸頭73、一Y軸驅動裝置74及一Z軸驅動裝置75；該Y軸滑座71係滑接於該橫樑50一側，並位於該第一工作滑台20或第二工作滑台201之上方，該Z軸滑座72係滑接於該Y軸滑座71上，該主軸頭73係設置於該Z軸滑座72上，用以對待加工工件進行加工，該Y軸驅動裝置74係設置於該橫樑50與該Y軸滑座71之間，用以驅動該Y軸滑座71沿該橫樑50進行Y軸向之往復位移者，於本實施例中，該Y軸驅動裝置74具有一設於該橫樑50一側之Y軸磁性定子軌道741及一設於該Y軸滑座71上而對應於該Y軸磁性定子軌道741位置之Y軸動力感應裝置742，以由Y軸動力感應裝置742沿著該Y軸磁性定子軌道741移動而帶動該Y軸滑座71進行Y軸向之往復位移，該Z軸驅動裝置75係設置於該Y軸滑座71與該Z軸滑座72之間，用以驅動該Z軸滑座72沿該Y軸滑座71進行Z軸向之往復位移者，於本實施例中，該Z軸驅動裝置75具有一設於該Y軸滑座71一側之Z軸動力感應裝置752及一設於該Z軸滑座72上而對應於該Z軸動力感應裝置752之Z軸磁性定子軌道751，以由該Z軸磁性定子軌道752與該Z軸動力感應裝置752相互感應而移動，而帶動該Z軸滑座72進行Z軸向之往復位移。

是以，上述即為本創作第一較佳實施例所提供具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床100之各部構件及其組裝方式之介紹，接著再將其特點介紹如下：

請參閱第五至第七圖所示，該第一工作滑台20、第二工作滑台201上係可預先各別裝置有二第一待加工工件21、一第二待加工工件22，第一X軸驅動裝置30係可驅動而帶動第一工作滑台20沿機台10的X軸向而朝橫樑50方向位移，第三X軸驅動裝置60係可驅動橫樑50沿兩立牆50的X軸向而朝第一工作滑台20方向位 移，而在橫樑50位移的同時，該加工主軸70係可同時沿橫樑50的Y軸向位移至第一工作滑台20之正上方，藉此，使該第一工作滑台20上之第一待加工工件21可快速的位移至加工主軸70下方，而達到二倍速位移的速度，以縮短第一待加工工件21位移至加工主軸70下方的時間，藉此以提昇加工之效率。

請參閱第八、九圖所示，當該第一工作滑台20上之第一待加工工件21完成加工，第一工作滑台20則沿著機台10的X軸向而退回至其原來位置，第二工作滑台201則同時沿著機台10的X軸向而朝橫樑50方向位移，而在第二工作滑台201位移之同時，該加工主軸70亦同時沿橫樑50的Y軸向而位移至第二工作滑台201之正上方，再由加工主軸70對第二工作滑台201上之第二待加工工件22進行加工；待該第二待加工工件22完成加工後，第二工作滑台201則沿著機台10的X軸向而退回至其原來位置，第一工作滑台20則又同時載著新的第一待加工工件21沿著機台10的X軸向而朝橫樑50方向位移，而在第一工作滑台20位移之同時，該加工主軸70亦同時沿橫樑50的Y軸向而位移至第一工作滑台20之正上方，再由加工主軸70對新的第一待加工工件21進行加工；如此周而復始，該第一工作滑台20、第二工作滑台201乃可交替的運載待加工工件位移至加工主軸70下方進行加工，而不須等完成加工的工件退回至原來位置後才再運載另一待加工工件至加工主軸下方進行加工，藉此，有效的提昇加工之效率。

請再參閱第十圖所示，對於大型待加工工件23的加工，本實施例之第一工作滑台20、第二工作滑台201係可受第一X軸驅動裝置30、第二X軸驅動裝置80的作動而同步位移，該大型待加工工件23係可跨置於第一工作滑台20、第二工作滑台201上，而由第一工作滑台20、第二工作滑台201同步運載大型待加工工件23沿著機台10的X軸向而朝橫樑50方向位移，及由加工主軸70對其進行加工，藉此，使本實施例可適用一般大小的待加工工件的加工，也可適用於大型待加工工件的加工，具有較廣泛的利用性。

請參閱第十一圖及第十二圖，係本創作第二較佳實施例所提供之一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床200，其與上述實施例相同主要包含有一機台10、一第一工作滑台20、一第二工作滑台201、一第一X軸驅動裝置30、一第二X軸驅動裝置80、二立牆40、一橫樑50、一第三X軸驅動裝置60及一加工主軸70，惟其二者之主要差異在於：

於本實施例中，該第三X軸驅動裝置60具有二分別設於該各立牆40頂面上之第三螺桿63及二分別設於該橫樑50底部對應該各第三螺桿63位置之第三螺帽64，該第三螺桿63用以產生旋轉動力，該第三螺帽64與該第三螺桿63螺接，使當該第三螺桿63正、反向旋轉時，由該第三螺帽64帶動該橫樑50進行X軸向之往復位移。

於本實施例中，該加工主軸70同樣具有一Y軸滑座71、一Z軸滑座72、一主軸頭73、一Y軸驅動裝置74及一Z軸驅動裝置75；惟與前述實施例之主要差異在於：於本實施例中，該Y軸驅動裝置74具有一設於該橫樑50一側之Y軸螺桿743及一設於該Y軸滑座71上對應於該Y軸螺桿743位置，並與該Y軸螺桿743螺接之Y軸螺帽744，使當該Y軸螺桿743正、反向旋轉時，可帶動該Y軸滑座71進行Y軸向之往復位移，該Z軸驅動裝置75具有一固設於該Y軸滑座71一側之Z軸螺帽753及一設於該Z軸滑座72上並與該Z軸螺帽753螺接之Z軸螺桿754，使當該第Z軸螺桿754正、反向旋轉時，亦可同時上下位移而帶動該Z軸滑座72進行Z軸向之往復位移。

是以，本創作除可同樣達到讓第一工作滑台20或第二工作滑台201與橫樑50進行雙X軸向同時位移之功效外，更能藉由相對便宜之螺桿與螺帽組合取代造價昂貴之磁性定子軌道與動力感應裝置組合，以達到降低製造成本之功效。

以上所揭，僅為本創作所提供之較佳實施例而已，並非用以限制本創作之實施範圍，凡本技術領域內之相關技藝者根據本創作所為之均等變化，皆應屬本創作所涵蓋之範圍。

Claims (10)

1. 一種具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其主要包含有：一機台；二工作滑台，係滑接設置於該機台上，其係包括一第一工作滑台、一第二工作滑台；一第一X軸驅動裝置，係設於該機台與第一工作滑台之間，用以驅動該第一工作滑台沿該機台進行X軸向之往復位移者；一第二X軸驅動裝置，係設於該機台與第二工作滑台之間，用以驅動該第二工作滑台沿該機台進行X軸向之往復位移者；二立牆，係分別設置於該機台之二側邊；一橫樑，係橫跨該機台而滑接設置於該二立牆上；一第三X軸驅動裝置，係設於該二立牆與該橫樑之間，用以驅動該橫樑沿該立牆進行X軸向之往復位移者；一加工主軸，係設置於該橫樑上，並可相對該橫樑進行Y軸向及Z軸向之往復位移者。
2. 依據申請專利範圍第1項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該第一X軸驅動裝置具有至少一第一螺桿及至少一第一螺帽，該第一螺桿係設置於該機台上，用以產生旋轉動力，該第一螺帽係固設於該第一工作滑台上，並與該第一螺桿螺接，使當該第一螺桿正、反向旋轉時，由該第一螺帽帶動該第一工作滑台進行X軸向之往復位移。
3. 依據申請專利範圍第1項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該第二X軸驅動裝置具有至少一第二螺桿及至少一第二螺帽，該第二螺桿係設置於該機台上，用以產生旋轉動力，該第二螺帽係固設於該第二工作滑台上，並與該第二螺桿螺接，使當該第二螺桿正、反向旋轉時，由該第二螺帽帶動該第二工作滑台進行X軸向之往復位移。
4. 依據申請專利範圍第1項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該第三X軸驅動裝置具有二分別設於該各立牆頂面上之X軸磁性定子軌道及二分別設於該橫樑底部對應該各X軸磁性定子軌道位置之X軸動力感應裝置，以由X軸動力感應裝置沿著該X軸磁性定子軌道移動，而帶動該橫樑進行X軸向之往復位移。
5. 依據申請專利範圍第1項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該第三X軸驅動裝置具有二分別設於該各立牆頂面上之第三螺桿及二分別設於該橫樑底部對應該各第三螺桿位置之第三螺帽，該第三螺桿用以產生旋轉動力，該第三螺帽與該第三螺桿螺接，使當該第三螺桿正、反向旋轉時，由該各第三螺帽帶動該橫樑進行X軸向之往復位移。
6. 依據申請專利範圍第1項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該加工主軸具有一Y軸滑座、一Z軸滑座、一主軸頭、一Y軸驅動裝置及一Z軸驅動裝置；該Y軸滑座係滑接於該橫樑一側，該Z軸滑座係滑接於該Y軸滑座上，該主軸頭係設置於該Z軸滑座上，該Y軸驅動裝置係設置於該橫樑與該Y軸滑座之間，用以驅動該Y軸滑座沿該橫樑進行Y軸向之往復位移者，該Z軸驅動裝置係設置於該Y軸滑座與該Z軸滑座之間，用以驅動該Z軸滑座沿該Y軸滑座進行Z軸向之往復位移者。
7. 依據申請專利範圍第6項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該Y軸驅動裝置具有一設於該橫樑一側之Y軸磁性定子軌道及一設於該Y軸滑座上而對應於該Y軸磁性定子軌道位置之Y軸動力感應裝置，以由Y軸動力感應裝置沿著該Y軸磁性定子軌道移動而帶動該Y軸滑座進行Y軸向之往復位移。
8. 依據申請專利範圍第6項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該Y軸驅動裝置具有一設於該橫樑一側之Y軸螺桿及一設於該Y軸滑座上對應於該Y軸螺桿位置而與該Y軸螺桿螺接之Y軸螺帽，使當該Y軸螺桿正、反向旋轉時，可帶動該Y軸滑座進行Y軸向之往復位移。
9. 依據申請專利範圍第6項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該Z軸驅動裝置具有一設於該Y軸滑座一側之Z軸動力感應裝置及一設於該Z軸滑座上而對應於該Z軸動力感應裝置之Z軸磁性定子軌道，以由該Z軸磁性定子軌道與該Z軸動力感應裝置相互感應而移動，而帶動該Z軸滑座進行Z軸向之往復位移。
10. 依據申請專利範圍第6項所述具二自動交換工作台之可相對倍行程CNC龍門銑床，其中，該Z軸驅動裝置具有一固設於該Y軸滑座一側之Z軸螺帽及一設於該Z軸滑座上並與該Z軸螺帽螺接之Z軸螺桿，使當該第Z軸螺桿正、反向旋轉時，亦可同時上下位移而帶動該Z軸滑座進行Z軸向之往復位移。