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TWI874070B - 抑振裝置及包含其的抑振系統 - Google Patents

抑振裝置及包含其的抑振系統 Download PDF

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TWI874070B
TWI874070B TW112150720A TW112150720A TWI874070B TW I874070 B TWI874070 B TW I874070B TW 112150720 A TW112150720 A TW 112150720A TW 112150720 A TW112150720 A TW 112150720A TW I874070 B TWI874070 B TW I874070B
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TW
Taiwan
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vibration
vibration suppression
processing machine
module
axis
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TW112150720A
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Inventor
林政傑
何筱晨
廖建智
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
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Abstract

一種抑振系統及抑振裝置。抑振系統包括抑振裝置及控制單元。抑振裝置設於加工機台上,包括基座、剛性模組、驅動模組、配重模組及阻尼模組。剛性模組包括固定座、導桿及移動件。導桿連接固定座。移動件沿第一軸向可移動地設置於導桿。驅動模組用以驅動移動件沿第一軸向移動。配重模組包括配重質量單元及導引件。配重質量單元連接固定座,並藉由導引件而於第二軸向可移動。阻尼模組設置於配重模組上。控制單元用以控制加工機台及實時依據加工機台的振動頻率控制驅動模組改變移動件在第一軸向的位置,使抑振裝置與加工機台的振動頻率相匹配。

Description

抑振裝置及包含其的抑振系統
本揭露是有關於一種抑振裝置及包含其的抑振系統。
在工件的製造或加工過程中,加工機台會因結構無法承受切削力量而容易產生振動。加工機台的振動將造成許多不良的影響,例如縮短加工機台之主軸的壽命、加快刀具的磨耗速度、或是影響工件的表面品質(如表面粗糙度)等。然若調降加工機台製造或加工強度,則會降低製造或加工的效率,例如降低刀具的切削深度來改善加工機台之振動,則反而會降低切削效率。
本揭露係有關於一種抑振裝置及包含其的抑振系統。
根據本揭露之一實施例,提出一種抑振系統,用於加工機台。抑振系統包括抑振裝置以及控制單元。抑振裝置包括基座、第一剛性模組、第一驅動模組、第一配重模組及阻尼模組。基座設置於加工機台上。第一剛性模組包括第一固定座、第一導桿及第一移動件。第一導桿的一端連接於第一固定座。第一移動件沿第一軸向可移動地設置於第一導桿。第一驅動模組設置於基座上,配置用以驅動第一移動件沿第一軸向移動。第一配重模組包括第一配重質量單元及第一線性導引件。第一線性導引件沿第二軸向延伸。第一配重質量單元連接於第一固定座,並藉由第一線性導引件而於第二軸向可移動。第二軸向垂直於第一軸向。阻尼模組設置於第一配重模組上。控制單元配置用以控制加工機台及實時依據加工機台的振動頻率控制第一驅動模組改變第一移動件在第一軸向的位置,使抑振裝置的振動頻率與加工機台的振動頻率相匹配。
根據本揭露之另一實施例,提出一種用於抑制加工機台之振動的抑振裝置,包括基座、第一剛性模組、第一驅動模組、第一配重模組及阻尼模組。基座設置於加工機台上。第一剛性模組包括第一固定座、第一導桿及第一移動件。第一導桿的一端連接於第一固定座。第一移動件沿第一軸向可移動地設置於第一導桿。第一驅動模組設置於基座上,配置用以驅動第一移動件沿第一軸向移動。第一配重模組包括第一配重質量單元及第一線性導引件。第一線性導引件沿第二軸向延伸。 第一配重質量單元連接於第一固定座,並藉由第一線性導引件而於第二軸向可移動。第二軸向垂直於第一軸向。阻尼模組設置於第一配重模組上。第一驅動模組響應於加工機台的振動頻率而改變第一移動件在第一軸向的位置,使抑振裝置的振動頻率與加工機台的振動頻率相匹配。
為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式詳細說明如下:
100,200:抑振裝置
110:基座
120:剛性模組
120A:第一剛性模組
120B:第二剛性模組
121:固定座
121A:第一固定座
121B:第二固定座
122:導桿
122A:第一導桿
122B:第二導桿
123:移動件
123A:第一移動件
123B:第二移動件
130:驅動模組
130A:第一驅動模組
130B:第二驅動模組
131:驅動馬達
131A:第一驅動馬達
131B:第二驅動馬達
132:線性帶動單元
132A:第一線性帶動單元
132B:第二線性帶動單元
140:配重模組
140A:第一配重模組
140B:第二配重模組
141:配重質量單元
1411:連接板
1412:配重質量
141A:第一配重質量單元
1411A:第一連接板
1412A:第一配重質量
141B:第二配重質量單元
1411B:第二連接板
1412B:第二配重質量
142:線性導引件
142A:第一線性導引件
142B:第二線性導引件
142a:滑塊
142Ba:第二滑塊
142b:滑軌
142Bb:第二滑軌
150:阻尼模組
151:第一磁鐵組
1511:第一載體
1512:第一磁鐵
152:第二磁鐵組
1521:第二載體
1522:第二磁鐵
153:金屬板
300:控制單元
310:第一控制器
320:第二控制器
400:儲存單元
1000,2000:抑振系統
1100:加工機台
1110:機床
1120:移動台
1130:工作台
1140:立架
1141:線性導軌
1150:主軸頭
D1:第一軸向
D2:第二軸向
S1:第一側
S2:第二側
S3:第三側
S4:第四側
W:振動頻率間距
WP:工件
第1A圖是抑振系統的一實施例,繪示加工機台位於第一姿態;第1B圖是抑振系統的一實施例,繪示加工機台位於第二姿態;第2A圖是依據本揭露一實施例之抑振裝置的前視圖;第2B圖繪示第2A圖之抑振裝置的俯視圖;第3圖繪示阻尼模組的一實施例;第4圖繪示抑振系統之抑振效果的一實施例;第5A圖是抑振系統的另一實施例,繪示加工機台的振動型態為擺頭振型;第5B圖是抑振系統的另一實施例,繪示加工機台的振動型態為點頭振型; 第6A圖是依據本揭露另一實施例之抑振裝置的示意圖;第6B圖繪示第6A圖之抑振裝置的右側視圖。
以下將詳述本揭露的各實施例,並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外,本揭露還可以廣泛地施行在其他的實施例中,任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本揭露的範圍內,並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中,為了使讀者對本揭露有較完整的瞭解,提供了許多特定細節及實施範例;然而,這些特定細節及實施範例不應視為本揭露的限制。此外,眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中,以避免造成本揭露不必要之限制。
第1A圖是抑振系統1000的一實施例,繪示加工機台1100位於第一姿態;第1B圖是抑振系統1000的一實施例,繪示加工機台1100位於第二姿態。
請參照第1A圖和第1B圖,抑振系統1000可用於加工機台1100,包括抑振裝置100、控制單元300及一儲存單元400。抑振裝置100設置於加工機台1100並可用於抑制加工機台1100之振動。控制單元300耦接於加工機台1100及抑振裝置100,可控制加工機台1100及抑振裝置100之運作。儲存單元400耦接於控制單元300,並用以儲存多個資料庫。於其他實施例中,可省略儲存單元,於此不做限制。
加工機台1100可包括機床1110、移動台1120、工作台1130、立架1140及主軸頭1150。工件WP係設置(例如為夾緊)在工作台1130上。工作台1130可設置在第一水平軸向(X軸)的線性導軌(未繪示)上,第一水平軸向的線性導軌沿著第一水平軸向配置於移動台1120上,因此工作台1130可以在第一水平軸向上線性移動;移動台1120可設置在第二水平軸向(Y軸)的線性導軌(未繪示)上,第二水平軸向的線性導軌沿著第二水平軸向配置於機床1110上,因此移動台1120可以在第二水平軸向上線性移動。主軸頭1150可設置在豎直軸向(Z軸)的立架1140的線性導軌1141上,因此主軸頭1150可以在豎直軸向上線性移動。
移動台1120、工作台1130及主軸頭1150可透過各自對應的線性軸驅動器(未繪示)可控制地移動。於此,控制單元300可以將控制訊號分別傳送至移動台1120、工作台1130及主軸頭1150對應的線性軸驅動器,以使線性軸驅動器帶動移動台1120、工作台1130及主軸頭1150線性移動。此外,控制單元300可透過對應移動台1120、工作台1130及主軸頭1150的位置感測器(未繪示)得知移動台1120、工作台1130及主軸頭1150的實際位置。
第2A圖是依據本揭露一實施例之抑振裝置100的前視圖;第2B圖繪示第2A圖之抑振裝置100的俯視圖。
請參照第2A圖和第2B圖,抑振裝置100具有第一 側S1、第二側S2、第三側S3及第四側S4。第一側S1相對於第三側S3,第二側S2相對於第四側S4。第一側S1相鄰於第二側S2及第四側S4。第三側S3相鄰於第二側S2及第四側S4。抑振裝置100可包括基座110、剛性模組120、驅動模組130、配重模組140及阻尼模組150。剛性模組120可鄰近第一側S1設置,且可包括固定座121、導桿122及移動件123。導桿122的一端連接於固定座121,且導桿122沿第一軸向D1(x軸)延伸。移動件123沿第一軸向D1(x軸)可移動地設置於導桿122。一實施例中,移動件123可以是滾珠花鍵,但不以此為限。當移動件123與固定座121之間的距離越短時,剛性模組120的剛性越高;反之,當移動件123與固定座121之間的距離越長時,剛性模組120的剛性越低。
驅動模組130可鄰近第一側S1設置,並設置於基座110上,配置用以驅動移動件123沿第一軸向D1(x軸)移動。一實施例中,驅動模組130可包括驅動馬達131及線性帶動單元132。線性帶動單元132連接於移動件123,並借助驅動馬達131而產生沿第一軸向D1(x軸)的移動,從而帶動移動件123沿第一軸向D1(x軸)移動,藉此改變剛性模組120的剛性。一實施例中,線性帶動單元132可包括螺桿、螺帽及滑軌。移動件123可沿著滑軌運動。螺帽套設於螺桿,並連接於移動件123。螺桿可由驅動馬達131驅動而旋轉,進而帶動螺帽線性移動,從而使移動件123在滑軌上沿第一軸向D1(x軸)線性移動。
如第2B圖所示,剛性模組120與驅動模組130相對設置。剛性模組120靠近第二側S2配置,而驅動模組130靠近第四側S4配置。另一實施例中,剛性模組120可靠近第四側S4配置,而驅動模組130可靠近第二側S2配置。
配重模組140可包括配重質量單元141及線性導引件142。配重質量單元141具有連接板1411及配重質量1412,並連接於固定座121,例如是以連接板1411與固定座121相互鎖固。配重質量1412設置於連接板1411上,例如於連接板1411上配置螺牙,並以螺絲鎖固配重質量1412及連接板1411。其中配重質量1412可依需求於不同實施例配置不同質量大小,在此不做限制。線性導引件142沿第二軸向D2(y軸)延伸,第二軸向D2(y軸)與第一軸向D1(x軸)互相垂直。配重質量單元141藉由線性導引件142而可沿第二軸向D2(y軸)移動。一實施例中,線性導引件142可包括滑塊142a及滑軌142b。滑塊142a可設置於配重質量單元141上(例如滑塊142a與連接板1411鎖固配置),並可相對滑軌142b滑動,滑軌142b可設置於基座110上,因此配重質量單元141可借助滑塊142a及滑軌142b而沿第二軸向D2(y軸)移動。另一實施例中,滑塊142a可設置於基座110上,滑軌142b可設置於配重質量單元141上(例如滑軌142b與連接板1411鎖固配置)。
阻尼模組150設置於配重模組140上,例如是與配重質量單元141的配重質量1412相互固定。一實施例中,阻尼 模組150可以是多向渦電流阻尼裝置。請參照第3圖,其繪示阻尼模組150的一實施例。阻尼模組150可包括第一磁鐵組151、第二磁鐵組152及金屬板153。金屬板153設置於第一磁鐵組151及第二磁鐵組152之間。第一磁鐵組151可包括第一載體1511及設置於第一載體1511上的多個第一磁鐵1512。第二磁鐵組152可包括第二載體1521及設置於第二載體1521上的多個第二磁鐵1522。上下排列的第一磁鐵1512與第二磁鐵1522之間具有一間隙,金屬板153設置於此間隙中,意即金屬板153設置於第一磁鐵1512與第二磁鐵1522之間。第一磁鐵1512與第二磁鐵1522之間會產生磁場,使金屬板153得以在第一磁鐵1512與第二磁鐵1522之間的平面(xy平面)上自由移動。當振動產生時,第一磁鐵1512與第二磁鐵1522會相對於金屬板153位移,此相對移動可產生渦電流,進而提供阻尼效果。但本揭露不以此為限,其他實施例中,阻尼模組150可以是黏性阻尼模組、液壓阻尼模組、彈性阻尼模組或摩擦阻尼模組,只要是可以產生阻尼效果的阻尼模組即可,在此不做限制。
請參照第1A圖、第1B圖、第2A圖及第2B圖,抑振裝置100可設置於加工機台1100上,例如將抑振裝置100的基座110設置於加工機台1100上,以提供抑制加工機台1100之振動的效果。抑振裝置100可設置於加工機台1100上會產生振動、或產生劇烈振動的位置,例如是設置於加工機台1100的主軸頭1150上。控制單元300除了控制加工機台1100外,還實 時(real-time)依據加工機台1100的振動頻率控制驅動模組130改變移動件123在第一軸向D1(x軸)的位置,藉由改變剛性模組120之剛性的方式改變抑振裝置100之振動頻率,使抑振裝置100之振動頻率與加工機台1100之振動頻率相匹配。藉此,當加工機台1100產生不同的振動頻率時,控制單元300也能夠即時根據加工機台1100的振動頻率變化使抑振裝置100產生連續且不間斷的抑振效果。
一實施例中,控制單元300可實時偵測主軸頭1150在豎直軸向(Z軸)的位置而控制驅動模組130改變移動件123在第一軸向D1(x軸)的位置。第2A圖及第2B圖所示的第一軸向D1(x軸)及第二軸向D2(y軸)可為水平方向,即對應於第1A圖及第1B圖的X軸方向、或Y軸方向、或XY平面中的任一方向,其與豎直軸向(Z軸)互相垂直。於此,儲存單元400可儲存一加工機台資料庫及一抑振裝置資料庫。加工機台資料庫可包含加工機台1100之振動頻率與主軸頭1150在豎直軸向(Z軸)的位置的對應關係,記錄主軸頭1150在豎直軸向(Z軸)相距工作台1130之表面的距離以及所對應的加工機台1100之振動頻率。抑振裝置資料庫可包含抑振裝置100之振動頻率與移動件123在第一軸向D1(x軸)的位置的對應關係,記錄移動件123在第一軸向D1(x軸)相距固定座121的距離以及所對應的抑振裝置100之振動頻率。舉例來說,加工機台資料庫及抑振裝置資料庫可如表一所示:
Figure 112150720-A0305-12-0010-1
控制單元300可藉由實時偵測主軸頭1150在豎直軸向的位置而控制驅動模組130改變移動件123在第一軸向D1(x軸)的位置,使抑振裝置100的振動頻率與加工機台1100的振動頻率相匹配。如表一所示,若控制單元300偵測到主軸頭1150在豎直軸向的位置為200mm,表示目前加工機台1100之振動頻率為50Hz,控制單元300可根據儲存單元400中的加工機台資料庫及抑振裝置資料庫,得知移動件123在第一軸向D1(x軸)的位置應為20mm,方能使抑振裝置100之振動頻率與加工機台1100之振動頻率相匹配。另一方面,若控制單元300偵測到主軸頭1150在豎直軸向的位置並未記錄於加工機台資料庫中,則控制單元300可以插補的方式計算移動件123的對應位置。透過兩資料庫相互比對的方式,即可實時因應加工機台1100的振動頻率變化使抑振裝置100產生即時的抑振效果。
第4圖繪示抑振系統1000之抑振效果的一實施例。請參照第1A圖、第1B圖及第4圖,當加工機台1100在製作或加工不同工件WP、或是在工件WP的製造或加工過程中,加工機台1100會位於不同的姿態。舉例來說,第1A圖的加工機台1100位於第一姿態,其振動頻率為46Hz;第1B圖的加工機台1100位於第二姿態,其振動頻率為43Hz。因此,當加工機台1100的姿態改變時,其振動頻率也會跟著改變。控制單元300可即時根據加工機台1100的振動頻率變化使抑振裝置100產生連續且不間斷的抑振效果。例如,當加工機台1100從第一姿態轉變為第二姿態時,控制單元300可根據主軸頭1150在豎直軸向的位置從儲存單元400中儲存的加工機台資料庫及抑振裝置資料庫尋找移動件123在第一軸向D1(x軸)應對應的位置,進而控制驅動模組130改變移動件123在第一軸向D1(x軸)的位置,使抑振裝置100的振動頻率從原先的46Hz轉變為43Hz,以與加工機台1100的振動頻率相匹配。如第4圖所示,加工機台1100不論是在46Hz或是在43Hz的振動頻率下,其動撓度的大小均可得到明顯的改善。
請參照第3圖及第4圖,一實施例中,可藉由改變阻尼模組150的金屬板153的厚度(沿z軸的長度)來調整振動頻率間距W的大小,以決定可抑制加工機台1100之動撓度的頻率範圍。舉例來說,若阻尼模組150的金屬板153的厚度越厚,抑振裝置100能夠在越寬的振動頻率間距W下抑制加工機台1100 的動撓度。
第5A圖是抑振系統2000的另一實施例,繪示加工機台1100的振動型態為擺頭振型;第5B圖是抑振系統2000的另一實施例,繪示加工機台1100的振動型態為點頭振型。
一實施例中,如第2A圖、第5A圖和第5B圖所示,控制單元300可包括第一控制器310及第二控制器320,分別耦接於儲存單元400。第一控制器310及第二控制器320可分別負責控制加工機台1100及抑振裝置100之運作。第一控制器310及第二控制器320可互相溝通,因此第一控制器310在控制加工機台1100時,第二控制器320也能實時依據加工機台1100的振動頻率控制驅動模組130改變移動件123在第一軸向D1的位置。
一實施例中,可依據加工機台1100的振動型態來決定抑振裝置100的擺設位置。請參照第5A圖,當加工機台1100的振動型態為擺頭振型時,加工機台1100在X軸上擺頭搖晃,抑振裝置100的擺設位置為使第二軸向D2對應擺頭振型的振動方向,令第二軸向D2對應於X軸。請參照第5B圖,當加工機台1100的振動型態為點頭振型時,加工機台1100在Y軸上點頭搖晃,抑振裝置100的擺設位置為使第二軸向D2對應點頭振型的振動方向,令第二軸向D2對應於Y軸。另一實施例中,若加工機台1100的振動型態為沿Z軸跳動的振動,抑振裝置100的擺設位置為使第二軸向D2對應跳動的振動方向,令第二軸向 D2對應於Z軸。也就是說,抑振裝置100的擺設位置可依據加工機台1100的振動方向來決定,令第二軸向D2對應於此振動方向。
第6A圖是依據本揭露另一實施例之抑振裝置200的示意圖;第6B圖繪示第6A圖之抑振裝置200的右側視圖。
請參照第6A圖及第6B圖,一實施例中,抑振裝置200可同時應用於振動型態為擺頭振型及點頭振型的加工機台1100。第6A圖及第6B圖的抑振裝置200與第2A圖及第2B圖的抑振裝置100之不同處在於,抑振裝置200包括兩組剛性模組、兩組驅動模組以及兩組配重模組。兩組剛性模組分別包括第一剛性模組120A及第二剛性模組120B。兩組驅動模組分別包括第一驅動模組130A及第二驅動模組130B。兩組配重模組分別包括第一配重模組140A及第二配重模組140B。
第一剛性模組120A包括第一固定座121A、第一導桿122A及第一移動件123A,其結構與配置相同於第2A圖及第2B圖之抑振裝置100的剛性模組120,於此不再贅述。第二剛性模組120B可鄰近第二側S2設置,且可包括第二固定座121B、第二導桿122B及第二移動件123B。第二導桿122B的一端連接於第二固定座121B,且第二導桿122B沿第二軸向D2(y軸)延伸。第二移動件123B沿第二軸向D2(y軸)可移動地設置於第二導桿122B。一實施例中,第二移動件123B可以是滾珠花鍵,但不以此為限。當第二移動件123B與第二固定座 121B之間的距離越短時,第二剛性模組120B的剛性越高;反之,當第二移動件123B與第二固定座121B之間的距離越長時,第二剛性模組120B的剛性越低。
第一驅動模組130A包括第一驅動馬達131A及第一線性帶動單元132A,其結構與配置相同於第2A圖及第2B圖之抑振裝置100的驅動模組130,於此不再贅述。第二驅動模組130B可鄰近第二側S2設置,並設置於基座110上,配置用以驅動第二移動件123B沿第二軸向D2(y軸)移動。一實施例中,第二驅動模組130B可包括第二驅動馬達131B及第二線性帶動單元132B。第二線性帶動單元132B連接於第二移動件123B,並借助第二驅動馬達131B而產生沿第二軸向D2(y軸)的移動,從而帶動第二移動件123B沿第二軸向D2(y軸)移動,藉此改變第二剛性模組120B的剛性。一實施例中,第二線性帶動單元132B可包括螺桿、螺帽及滑軌。第二移動件123B可沿著滑軌運動。螺帽套設於螺桿,並連接於第二移動件123B。螺桿可由第二驅動馬達131B驅動而旋轉,進而帶動螺帽線性移動,從而使第二移動件123B在滑軌上沿第二軸向D2(y軸)線性移動。
第一配重模組140A包括第一配重質量單元141A及第一線性導引件142A,其中第一配重質量單元141A具有第一連接板1411A及第一配重質量1412A。第一配重模組140A的結構與配置類似於第2A圖及第2B圖之抑振裝置100的配重模組140,於此不再贅述。第二配重模組140B可包括第二配重 質量單元141B及第二線性導引件142B,設置於阻尼模組150與第一配重模組140A之間。第二配重質量單元141B具有第二連接板1411B及第二配重質量1412B,第二配重質量1412B設置於第二連接板1411B上,例如於第二連接板1411B上配置螺牙,並以螺絲鎖固第二配重質量1412B及第二連接板1411B。其中第二配重質量1412B可依需求於不同實施例配置不同質量大小,在此不做限制。第二配重質量單元141B連接於第二固定座121B,例如是第二配重質量單元141B與阻尼模組150相互固定後,阻尼模組150再與第二固定座121B相互固定,又或第二配重質量單元141B直接與第二固定座121B相互固定。第二線性導引件142B沿第一軸向D1(x軸)延伸。第二配重質量單元141B藉由第二線性導引件142B而可沿第一軸向D1(x軸)移動。一實施例中,第二線性導引件142B可包括第二滑塊142Ba及第二滑軌142Bb。第二滑塊142Ba可設置於第二配重質量單元141B上,第二滑軌142Bb可設置於第一配重質量單元141A上,因此第二配重質量單元141B可借助第二滑塊142Ba及第二滑軌142Bb而沿第一軸向D1(x軸)移動。另一實施例中,第二滑塊142Ba可設置於第一配重質量單元141A上,第二滑軌142Bb可設置於第二配重質量單元141B上。
請參照第5A圖、第5B圖及第6A圖,第一軸向D1和第二軸向D2可分別對應擺頭振型及點頭振型的振動方向,因此抑振裝置200可在不需更動擺設位置的情況下應用於擺頭振 型及點頭振型之振動型態的加工機台1100。
綜上所述,根據本揭露所提供的用於加工機台的抑振系統及用於抑制加工機台之振動的抑振裝置,可實時地依據加工機台的振動頻率來調整抑振裝置的振動頻率,使兩者互相匹配,產生連續且不間斷的抑振效果。調整抑振裝置的振動頻率的方式可藉由改變剛性模組之剛性來達成,例如是改變移動件在第一軸向的位置來改變剛性模組之剛性。一實施例中,可事先建立加工機台資料庫及抑振裝置資料庫,控制單元只需偵測主軸頭在豎直軸向的位置,即可根據加工機台資料庫及抑振裝置資料庫立即得知移動件應位於的位置,使抑振裝置因應加工機台的振動頻率變化產生即時的抑振效果。此外,使用者也可因應加工機台的設備振動特性隨時改變抑振裝置之剛性模組及配重模組的配重質量大小,以調整抑振裝置的振動頻率範圍。另外,若阻尼模組為多向渦電流阻尼裝置,則可藉由改變阻尼模組的金屬板的厚度來調整振動頻率間距的大小,以決定可抑制加工機台之動撓度的頻率範圍。
雖然本揭露已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:抑振裝置
1000:抑振系統
1100:加工機台
1110:機床
1120:移動台
1130:工作台
1140:立架
1141:線性導軌
1150:主軸頭
300:控制單元
400:儲存單元
WP:工件

Claims (20)

  1. 一種抑振系統,用於一加工機台,該抑振系統包括:一抑振裝置,包括:一基座,設置於該加工機台上;一第一剛性模組,包括一第一固定座、一第一導桿及一第一移動件,該第一導桿的一端連接於該第一固定座,該第一移動件沿一第一軸向可移動地設置於該第一導桿;一第一驅動模組,設置於該基座上,配置用以驅動該第一移動件沿該第一軸向移動;一第一配重模組,包括一第一配重質量單元及一第一線性導引件,該第一線性導引件沿一第二軸向延伸,該第一配重質量單元具有一連接板及一配重質量且連接於該第一固定座,並藉由該第一線性導引件而於該第二軸向可移動,其中該第二軸向垂直於該第一軸向,該配重質量設置於該連接板上且與該連接板相互固定;及一阻尼模組,設置於該第一配重模組上且與該配重質量相互固定;以及一控制單元,配置用以控制該加工機台及實時(real-time)依據該加工機台的振動頻率控制該第一驅動模組改變該第一移動件在該第一軸向的位置,使該抑振裝置的振動頻率與該加工機台的振動頻率相匹配。
  2. 如請求項1所述之抑振系統,其中該加工機台包括一立架及一主軸頭,該主軸頭藉由該控制單元而可控制地在該立架上沿一豎直軸向線性移動,該控制單元藉由實時偵測該主軸頭在該豎直軸向的位置而控制該第一驅動模組改變該第一移動件在該第一軸向的位置。
  3. 如請求項2所述之抑振系統,更包括一儲存單元,其中該儲存單元儲存一加工機台資料庫及一抑振裝置資料庫,該加工機台資料庫包含振動頻率與該主軸頭在該豎直軸向的位置的對應關係,該抑振裝置資料庫包含振動頻率與該第一移動件在該第一軸向的位置的對應關係,該控制單元耦接於該儲存單元,以藉由實時偵測該主軸頭在該豎直軸向的位置而控制該第一驅動模組改變該第一移動件在該第一軸向的位置,使該抑振裝置的振動頻率與該加工機台的振動頻率相匹配。
  4. 如請求項2所述之抑振系統,其中該豎直軸向與該第一軸向及該第二軸向相垂直。
  5. 如請求項2所述之抑振系統,其中該抑振裝置設置於該加工機台的該主軸頭上。
  6. 如請求項1所述之抑振系統,其中該抑振裝置的擺設位置為使該第二軸向對應該加工機台的振動方向。
  7. 如請求項1所述之抑振系統,其中該加工機台的振動型態為擺頭振型或點頭振型,該抑振裝置的擺設位置為使該第二軸向對應該擺頭振型或點頭振型的振動方向。
  8. 如請求項1所述之抑振系統,其中該阻尼模組包括一第一磁鐵組、一第二磁鐵組及一金屬板,該金屬板設置於該第一磁鐵組及該第二磁鐵組之間。
  9. 如請求項8所述之抑振系統,其中該金屬板的厚度越厚,該抑振裝置能夠在越寬的振動頻率間距下抑制加工機台的動撓度。
  10. 如請求項1所述之抑振系統,其中該控制單元包括一第一控制器及一第二控制器,該第一控制器用以控制該加工機台,該第二控制器用以實時依據該加工機台的振動頻率控制該第一驅動模組改變該第一移動件在該第一軸向的位置。
  11. 如請求項1所述之抑振系統,其中該抑振裝置更包括: 一第二剛性模組,包括一第二固定座、一第二導桿及一第二移動件,該第二導桿的一端連接於該第二固定座,該第二移動件沿該第二軸向可移動地設置於該第二導桿;一第二驅動模組,設置於該基座上,配置用以驅動該第二移動件沿該第二軸向移動;以及一第二配重模組,包括一第二配重質量單元及一第二線性導引件,該第二線性導引件沿該第一軸向延伸,該第二配重質量單元連接於該第二固定座,並藉由該第二線性導引件而於該第一軸向可移動;其中該控制單元還用以實時依據該加工機台的振動頻率控制該第二驅動模組改變該第二移動件在該第二軸向的位置。
  12. 如請求項11所述之抑振系統,其中該抑振裝置具有相鄰的一第一側及一第二側,該第一剛性模組鄰近該第一側設置,該第二剛性模組鄰近該第二側設置。
  13. 一種抑振裝置,用於抑制一加工機台之振動,該抑振裝置包括:一基座,設置於該加工機台上;一第一剛性模組,包括一第一固定座、一第一導桿及一第一移動件,該第一導桿的一端連接於該第一固定座,該第一移動件沿一第一軸向可移動地設置於該第一導桿; 一第一驅動模組,設置於該基座上,配置用以驅動該第一移動件沿該第一軸向移動;一第一配重模組,包括一第一配重質量單元及一第一線性導引件,該第一線性導引件沿一第二軸向延伸,該第一配重質量單元具有一連接板及一配重質量且連接於該第一固定座,並藉由該第一線性導引件而於該第二軸向可移動,其中該第二軸向垂直於該第一軸向,該配重質量設置於該連接板上且與該連接板相互固定;以及一阻尼模組,設置於該第一配重模組上且與該配重質量相互固定;其中該第一驅動模組響應於該加工機台的振動頻率而改變該第一移動件在該第一軸向的位置,使該抑振裝置的振動頻率與該加工機台的振動頻率相匹配。
  14. 如請求項13所述之抑振裝置,其中該抑振裝置的擺設位置為使該第二軸向對應該加工機台的振動方向。
  15. 如請求項13所述之抑振裝置,其中該抑振裝置設置於該加工機台的一主軸頭上。
  16. 如請求項13所述之抑振裝置,其中該加工機台的振動型態為擺頭振型或點頭振型,該抑振裝置的擺設位置為使該第二軸向對應該擺頭振型或點頭振型的振動方向。
  17. 如請求項13所述之抑振裝置,其中該阻尼模組包括一第一磁鐵組、一第二磁鐵組及一金屬板,該金屬板設置於該第一磁鐵組及該第二磁鐵組之間。
  18. 如請求項17所述之抑振裝置,其中該金屬板的厚度越厚,該抑振裝置能夠在越寬的振動頻率間距下抑制加工機台的動撓度。
  19. 如請求項13所述之抑振裝置,其中該抑振裝置更包括:一第二剛性模組,包括一第二固定座、一第二導桿及一第二移動件,該第二導桿的一端連接於該第二固定座,該第二移動件沿該第二軸向可移動地設置於該第二導桿;一第二驅動模組,設置於該基座上,配置用以驅動該第二移動件沿該第二軸向移動;以及一第二配重模組,包括一第二配重質量單元及一第二線性導引件,該第二線性導引件沿該第一軸向延伸,該第二配重質 量單元連接於該第二固定座,並藉由該第二線性導引件而於該第一軸向可移動;其中該第二驅動模組響應於該加工機台的振動頻率而改變該第二移動件在該第二軸向的位置。
  20. 如請求項19所述之抑振裝置,其中該抑振裝置具有相鄰的一第一側及一第二側,該第一剛性模組鄰近該第一側設置,該第二剛性模組鄰近該第二側設置。
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