TW201318736A

TW201318736A - 攻牙機

Info

Publication number: TW201318736A
Application number: TW100140874A
Authority: TW
Inventors: kai-wen Zhou
Original assignee: Liang Lih Machine Co Ltd
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-16
Also published as: CN103100766B; TWI468243B; CN103100766A

Abstract

本發明涉及一種攻牙機，尤指一種易於保養維修、磨耗低且進給移動快速的攻牙機，該攻牙機係於一機體上設有一驅動元件，其中機體一端設有一可上、下位移之主軸，且主軸上具有一可被驅動元件帶動的旋轉軸，本發明的特色在於機體上設有一對應主軸之固定座，且固定座上具有一可透過導軌帶動旋轉軸上下移動之掣動連板，又機體上設有一可直接驅使掣動連板上下移動的缸體，藉此，讓本發明攻牙機之主軸在進給與退回的空行程能被缸體直接移動，而具有快速移動、且減少磨耗的功效，同時由於組件外露，進一步可便於保養維修與更換零件，且能增進拆裝的方便性。

Description

攻牙機

本發明隸屬一種攻牙機之進給驅動技術，具體而言係指一種空行程可快速作動的攻牙機，進一步具有拆裝與保養的便利性。

按，一般攻牙機主要係由鑽床改良而來，其操作流程：首先，令主軸將攻牙刀移動至工件上方【一般稱為進刀空行程】。接著，令攻牙刀旋轉、且慢速進給進行攻牙動作【一般稱為進刀工作行程】。之後，在完成預定工作深度後，令攻牙刀反轉退出工件【一般稱為退刀工作行程】。最後，令主軸帶動攻牙刀退回原位【一般稱為退刀空行程】。

為了兼顧攻牙刀的使用壽命、且節省工作時間，一般在進、退刀空行程上係採快速移動的作法，而目前進、退刀空行程的移動主要係分為手動進給及自動進給，其中手動進給係由操作者透過扳桿蝸輪帶動具齒條之主軸同步移動；至於自動進給則係透過驅動元件來作動蝸輪驅動齒條，使攻牙機主軸下降或上升。

雖然前述的作法均可使進、退刀空行程快速移動，但不論係手動進給或自動進給其均需透過蝸輪來驅動齒條，因此在機構限制上，其移動速度有其限制，無法真正達到快速移動之需求，同時機構的銜接與驅動會造成組件磨耗，而影響到其後續的使用壽命與加工精度。再者現有攻牙機的主要組件均設置於機體內部，屬於封閉式設計，因此在組裝時極為不便，且當有保養維修與更換零件需求時，也一樣存在有不少困擾，甚至因而損壞，無形間增加維修成本、且縮短其使用壽命。

緣是，本發明人乃針對前述攻牙機於進、退刀空行程時移動速度受到限制且易磨耗及不易拆裝的問題，依據多年從事相關產業的經驗，並積極尋求解決之道，經不斷努力之研究與發展，終於成功的發明出一種攻牙機，藉以克服現有移速不足、易磨耗及不易拆裝所造成的困擾與不便。

因此，本發明之主要目的係在提供一種易拆裝之攻牙機，藉以讓相關零組件外露，而能便於攻牙機的保養維修、更換零件與拆卸組裝，以提升其動作的穩定性與精準性，並延長其使用壽命。

又，本發明之另一目的係在提供一種可快速移動之攻牙機，其能縮短進、退刀空行程的移動時間，且減少不必要的磨耗，而能確保其加工的精準度。

為此，本發明主要係透過下列的技術手段，來具體實現本發明的各項目的與效能；該攻牙機具有一機體，機體上設有一能上下移動之主軸，且主軸內樞設有可旋轉、且同步移動的旋轉軸，又機體一端設有一可控制轉速與轉向之驅動元件；而主軸之旋轉軸中段設有一樞設於機體上的軸套，，又主軸穿出機體底面的一端設有一固定連板，該固定連板具有兩滑設於機體前端面之伸桿，該等伸桿依不同工作位置分設有可調高低之一對應退刀轉換點的復位感應塊、一對應加工完成點的退刀感應塊及一對應頂端原位點的上限感應塊，且機體上分別固設有一對應復位感應塊的復位檢知元件、一對應退刀感應塊的退刀檢知元件及一對應上限感應塊的上限檢知元件；又機體於對應主軸上方設有一供旋轉軸上端穿出之固定座，該固定座上設有複數平行上伸的導軌，再者該等導軌中段滑設有一掣動連板，而掣動連板上設有一供旋轉軸穿經之螺套，再者螺套內螺設有一供旋轉軸穿經之螺筒，且旋轉軸上形成有一道上下延伸的鍵槽，而螺筒具有一道對應的鍵槽，使螺筒與旋轉軸間嵌置有一鍵塊；另機體內設有一缸體，缸體具有一可受氣壓或油壓源作動上升或下降之伸縮桿，又伸縮桿上具有一螺紋段，供一進刀調整套螺設，且進刀調整套進一步可利用一迫緊螺帽選擇性定位，再者伸縮桿頂端具有一鎖結塊，該鎖結塊可配合一迫緊螺帽夾掣於前述掣動連板上，又機體上另設有一對應前述進刀調整套之進刀檢知元件。

藉此，透過上述技術手段的具體實現，使得本發明攻牙機之主軸在進、退刀空行程時，主軸能被缸體直接移動，使主軸上的攻牙刀能快速接近工件或快速退回原位，而具有快速移動之效，再者其移動時無須相關組件的咬合，因此具有減少磨耗的功效，同時由於相關組件係呈外露設計，進一步可便於更換與維修的拆裝，且能增進保養與維修的方便性，而能提升加工的準確性，並延長其使用壽命，故本發明攻牙機在「拆裝便利性、易於保養維修、快速移動及低磨耗」等方面較現有者更具功效之增進。

為使　貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如后，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

本發明係一種攻牙機，隨附圖例示之本發明攻牙機的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明具體實施例的設計與需求而進行變化。

有關本發明攻牙機之詳細構成，則請參看第一、二、三A及三B圖所揭示者，該攻牙機具有一機體(10)，機體(10)上設有一能上下移動之主軸(20)，且主軸(20)內樞設有可旋轉、且同步移動的旋轉軸(21)，又機體(10)一端設有一可控制轉速與轉向之驅動元件(15)，其中驅動元件(15)可選自能控制轉速與轉向之伺服馬達、步進馬達，該驅動元件(15)的輸出端具有一皮帶輪(16)，供透過至少一皮帶(17)驅動前述主軸(20)之旋轉軸(21)；而主軸(20)之旋轉軸(21)中段設有一樞設於機體(10)上的軸套(22)，其中軸套(22)內緣形成內齒槽，而旋轉軸(21)外緣形成有對應之外齒條，使旋轉軸(21)可相對軸套(22)上下滑動，該軸套(22)並利用一鍵塊嵌置及一固定螺帽(23)鎖設有一皮帶輪(24)，其中皮帶輪(24)對應前述驅動元件(15)之皮帶輪(16)，讓旋轉軸(21)可透過軸套(22)相對皮帶輪(24)上下移動、且能被驅動旋轉，使旋轉軸(21)能受驅動元件(15)同步控制其轉速與轉向、而不影響其上下位移，又主軸(20)穿出機體(10)底面的一端設有一固定連板(25)，該固定連板(25)具有兩滑設於機體(10)前端面之伸桿(26)，該等伸桿(26)依不同工作位置分設有可調高低之一對應退刀轉換點的復位感應塊(261)、一對應加工完成點的退刀感應塊(262)及一對應頂端原位點的上限感應塊(263)，且機體(10)上分別固設有一對應復位感應塊(261)的復位檢知元件(27)、一對應退刀感應塊(262)的退刀檢知元件(28)及一對應上限感應塊(263)的上限檢知元件(29)，供控制主軸(20)之進、退刀空行程及旋轉軸(21)之進、退刀工作行程，其中該復位檢知元件(27)、退刀檢知元件(28)及上限檢知元件(29)可為機械式的微動開關、近接開關或光電開關等；再者，機體(10)於對應主軸(20)上方設有一供旋轉軸(21)上端穿出之固定座(30)，該固定座(30)上設有複數平行上伸的導軌(31)，且該等導軌(31)頂端共同跨鎖一頂蓋(32)，以保持該等導軌(31)的平穩性，再者該等導軌(31)中段滑設有一掣動連板(33)，而掣動連板(33)上設有一供旋轉軸(21)穿經之螺套(34)，又螺套(34)外部具有一段鎖接部(340)，供一可穿出頂蓋(32)之帽蓋(35)選擇性鎖掣，以保護旋轉軸(21)，再者螺套(34)內螺設有一供旋轉軸(21)穿經之螺筒(36)，且旋轉軸(21)上形成有一道上下延伸的鍵槽(210)，而螺筒(36)具有一道對應的鍵槽(360)，使螺筒(36)與旋轉軸(21)間嵌置有一鍵塊(37)，使螺筒(36)可隨同旋轉軸(21)轉動、且讓旋轉軸(21)可相對螺套(34)上下位移；另，機體(10)內設有一使用氣壓、油壓源之缸體(40)，缸體(40)具有一可受氣壓、油壓源作動上升或下降之伸縮桿(41)，又伸縮桿(41)上具有一螺紋段(42)，供一進刀調整套(43)螺設，且進刀調整套(43)進一步可利用一迫緊螺帽(44)選擇性定位，再者伸縮桿(41)頂端具有一鎖結塊(45)，該鎖結塊(45)可配合一迫緊螺帽(46)夾掣於前述掣動連板(33)上，使伸縮桿(41)的伸出與收回動作可同步帶動掣動連板(33)移動，又機體(10)上另設有一對應前述進刀調整套(43)之進刀檢知元件(47)，供透過調節進刀調整套(43)的高低來改變缸體(40)伸縮桿(41)的行程；藉此，使主軸(20)在進、退刀空行程時能被缸體(40)直接移動，而組構成一可快速移動、低磨耗且易於換裝組件的攻牙機者。

至於本發明之實際運用，則係如第一、三A及三B圖所示，在操作上，係先依工件高度、攻牙深度等攻牙條件計算攻牙刀不接觸工件之進、退刀空行程與攻牙刀接觸工件的進、退刀工作行程，且依進、退刀空行程與進、退刀工作行程設定伸桿(26)上復位感應塊(261)、退刀感應塊(262)及上限感應塊(263)分別對應復位檢知元件(27)、退刀檢知元件(28)及上限檢知元件(29)的位置，同時進一步調節對應伸縮桿(41)行程的進刀調整套(43)高度；接著在啟動攻牙作業時，係如第三A與四A圖所示，此時驅動元件(15)呈靜止狀，而令缸體(40)作動伸縮桿(41)快速縮回，由於伸縮桿(41)利用鎖結塊(45)與掣動連板(33)鎖固在一起，因此掣動連板(33)可同步於固定座(30)的導軌(31)上快速下滑，由於掣動連板(33)上鎖設有螺套(34)，而螺套(34)與螺筒(36)兩者呈螺設及螺筒(36)與旋轉軸(21)藉由鍵塊(37)嵌置在一起，因此可同步帶動旋轉軸(21)與主軸(20)向下位移，當走完該進刀空行程後，利用缸體(40)伸縮桿(41)上的進刀調整套(43)到達進刀檢知元件(47)時【如第四A圖所示】，可停止缸體(40)伸縮桿(41)的動作，同時啟動機體(10)上的驅動元件(15)旋轉；接著，如第五A圖所示，當驅動元件(15)被啟動後，其可透過皮帶(17)驅動主軸(20)旋轉軸(21)上的皮帶輪(24)，由於皮帶輪(24)係藉由鍵塊嵌設於軸套(22)，並運用軸套(22)內齒槽與旋轉軸(21)外齒條嚙合而加以驅動，故可同步帶動旋轉軸(21)旋轉，且因旋轉軸(21)上嵌置有與螺套(34)螺設之螺筒(36)，因此其可進一步帶動螺筒(36)相對螺套(34)轉動，由於螺套(34)係鎖固於掣動連板(33)上，而掣動連板(33)被缸體(40)伸縮桿(41)固定不會上下移動，故其可驅使螺筒(36)帶動旋轉軸(21)慢速前進，供進行攻牙的進刀工作行程；之後，當攻牙完成時，則係如第五B圖所示，其中退刀檢知元件(28)感應到退刀感應塊(262)後，令驅動元件(15)反轉【如第六A圖所示】，如此可作動螺筒(36)同步反轉，且使螺筒(36)帶動旋轉軸(21)與主軸(20)上升，讓攻牙刀退出工件。而進一步如第六B圖所示，當復位檢知元件(27)檢知復位感應塊(261)時，完成退刀工作行程，即停止驅動元件(15)的轉動，同時啟動缸體(40)的伸縮桿(41)快速伸出，而透過掣動連板(33)帶動旋轉軸(21)與主軸(20)迅速上升回位。最後，如第三A與三B圖所示，當上限檢知元件(29)感應到上限感應塊(263)時，即停止伸縮桿(41)的動作，而完成退刀空行程的快速復位；透過上述的結構與動作，本發明可在進、退刀空行程上，可利用缸體(40)之伸縮桿(41)與掣動連板(33)快速帶動旋轉軸(21)與主軸(20)前進或退回，而無傳統蝸輪與齒條接觸磨擦的問題，而具有快速移動及低磨耗的功效；再者，由於掣動連板(33)上更外露設有相對螺合、且可拆解之螺套(34)、螺筒(36)及帽蓋(35)，因此在日常維修保養上，操作人員可極易檢視及執行，且由於採外露及可拆裝設計，故當有為了配合攻牙螺距而需更換螺套(34)與螺筒(36)等換裝組件之需求時，更便於拆裝與更換之效，進一步可提升加工的準確性，並延長其使用壽命，而能提高其附加價值，並增進其經濟效益。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

(10)．．．機體

(15)．．．驅動元件

(16)．．．皮帶輪

(17)．．．皮帶

(20)．．．主軸

(21)．．．旋轉軸

(210)．．．鍵槽

(22)．．．軸套

(23)．．．固定螺帽

(24)．．．皮帶輪

(25)．．．固定連板

(26)．．．伸桿

(261)．．．復位感應塊

(262)．．．退刀感應塊

(263)．．．上限感應塊

(27)．．．復位檢知元件

(28)．．．退刀檢知元件

(29)．．．上限檢知元件

(30)．．．固定座

(31)．．．導軌

(32)．．．頂蓋

(33)．．．掣動連板

(34)．．．螺套

(340)．．．鎖接部

(35)．．．帽蓋

(36)．．．螺筒

(360)．．．鍵槽

(37)．．．鍵塊

(40)．．．缸體

(41)．．．伸縮桿

(42)．．．螺紋段

(43)．．．進刀調整套

(44)．．．迫緊螺帽

(45)．．．鎖結塊

(46)．．．迫緊螺帽

(47)．．．進刀檢知元件

第一圖：係本發明之攻牙機的局部外觀示意圖。

第二圖：係本發明之攻牙機的局部分解示意圖，供說明各元件之態樣及其相對關係。

第三圖：係本發明之攻牙機的組成示意圖，其中A為側視剖面、B為前視。

第四圖：係本發明之攻牙機於進刀空行程時的動作示意圖，其中A為側視剖面、B為前視。

第五圖：係本發明之攻牙機於加工完成時的動作示意圖，其中A為側視剖面、B為前視。

第六圖：係本發明之攻牙機於退刀工作行程時的動作示意圖，其中A為側視剖面、B為前視。