本實用新型涉及一種工具機,特別是涉及一種能進行多樣化加工的復(fù)合式多軸工具機。
背景技術(shù):
WO2015200839及WO2015127271兩個美國專利案已公開了一種復(fù)合式多軸加工機,該多軸加工機包含一個機臺、一個能控制一個主軸單元相對于一個待加工件進行多軸運動的控制單元,該主軸單元能耦合一個加工刀具或一個雷射模組,利用不同的加工特性,能進行切削、雷射雕刻及堆焊等加工。
另外,如圖1所示,DMG MORI公司所產(chǎn)制的LASERTEC 65 3D機種,包含一個機身、一對設(shè)置于該機身的一個立壁1且沿橫向延伸的滑軌2、一個跨設(shè)于所述滑軌2上的鞍座3及一個能驅(qū)動該鞍座3沿所述滑軌2滑動的驅(qū)動單元4,且一個雷射模組5以兩支定位銷501插設(shè)于該鞍座3。
當該驅(qū)動單元4驅(qū)動該鞍座3及該雷射模組5移動,并對應(yīng)于一個主軸單元6下方時,該主軸單元6的一個夾持部601與該雷射模組5耦合后能將該雷射模組5向上抓取,使得所述定位銷501與該鞍座3脫離,該雷射模組5就能自該鞍座3上脫離,且利用該雷射模組5能進行雷射切割、雷射雕刻或堆焊等作業(yè)。
雖然這種復(fù)合式加工機已經(jīng)能達到加工多樣化的目的,但是因為所述滑軌2、該鞍座3、該驅(qū)動單元4及該雷射模組5等部件都是設(shè)置于該立壁1上,所述機件的重量承重于該立壁1,容易影響機身的剛性及主軸單元6運行的穩(wěn)定度,甚至?xí)绊懠庸さ木珳识取?/p>
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種不會影響主機床剛性及主軸單元運行的穩(wěn)定度的復(fù)合式多軸工具機。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,包含一個主機床、一個工件固持單元、一個刀庫、一個主軸單元、一個固定座、一個鞍座、一個驅(qū)動單元及一個雷射模組,該工件固持單元設(shè)置于該主機床,該刀庫設(shè)置于該主機床,并包括數(shù)個刀具,該主軸單元連接于該主機床且能相對于該工件固持單元產(chǎn)生多軸運動,該主軸單元具有一個能夾持其中一個刀具的夾持部,該主機床座落于地面,并包括一個鎖固部,該固定座座落于地面,并能拆卸且連接于該主機床的鎖固部,該鞍座能滑動且設(shè)置于該固定座上方,并具有至少一個定位部,該驅(qū)動單元安裝于該固定座與該鞍座之間,且能驅(qū)動該鞍座相對于該主軸單元產(chǎn)生趨近或遠離,該雷射模組能拆卸且套設(shè)于該鞍座,并具有一個能被該夾持部夾持的被夾持部、至少一個工作部,及至少一個能與該定位部互相嵌卡的嵌卡部。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,該主機床還包括一個前底座,及一個后底座,該鎖固部設(shè)置于該前底座的一個側(cè)面,該工件固持單元設(shè)置于該前底座,該主軸單元連接于該后底座。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,還包含一個搭載該主軸單元的移動單元,該移動單元包括一個沿一個第一軸向設(shè)置于該后底座的第一滑軌單元、一個設(shè)置于該第一滑軌單元的第一滑座、一個能驅(qū)動該第一滑座運動的第一驅(qū)動件、一個沿一個垂直于該第一軸向的第二軸向設(shè)置于該第一滑座的第二滑軌單元、一個設(shè)置于該第二滑軌單元的第二滑座、一個能驅(qū)動該第二滑座運動的第二驅(qū)動件、一個沿一個垂直于該第一軸向與該第二軸向的第三軸向設(shè)置于該第二滑座的第三滑軌單元、一個設(shè)置于該第三滑軌單元的第三滑座,及一個能驅(qū)動該第三滑座運動的第三驅(qū)動件,該主軸單元安裝于該第三滑座。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,該工件固持單元能繞該第三軸向轉(zhuǎn)動及相對該第三軸向擺動,使該主軸單元能相對該工件固持單元產(chǎn)生五軸運動。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,該固定座包括一個利用數(shù)個螺絲鎖固于該鎖固部的橫置部、一個與該橫置部一體連接呈倒L型的豎直部及一個固設(shè)于該豎直部頂部的支承件,該鞍座能沿該第二軸向滑動地設(shè)置于該支承件頂部。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,該鞍座還具有沿該第二軸向設(shè)置于底部的第四滑軌單元。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,該驅(qū)動單元包括一個安裝于該支承件的馬達、一個受該馬達驅(qū)動的齒輪,及一個與該齒輪嚙合且固設(shè)于該鞍座的齒條,該齒條沿該第二軸向延伸。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,該鞍座的定位部呈凹孔狀且數(shù)量為兩個,該雷射模組的嵌卡部呈插銷狀且數(shù)量為兩個。
本實用新型復(fù)合式多軸工具機,還包括一個圍幕單元,該圍幕單元具有一個圍設(shè)于該主機床外部的主圍罩、一個設(shè)置于該主圍罩一側(cè)的副圍罩、一個設(shè)置于該主圍罩與該副圍罩之間的通孔、一個對應(yīng)該通孔的門板及一個能驅(qū)動該門板且使該通孔呈封閉或開啟的驅(qū)動件,該固定座設(shè)置于該副圍罩中,該鞍座與該雷射模組能在該主圍罩與該副圍罩之間移動。
本實用新型的有益效果在于:利用該固定座座落于地面且能拆卸并連接于該主機床的前底座,該鞍座能滑動且設(shè)置于該固定座上,則整體結(jié)構(gòu)不會影響該主機床的剛性及該主軸單元的運行穩(wěn)定度,且能適合附掛于既有的五軸工具機。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有一種復(fù)合式多軸工具機的一個不完整的立體示意圖;
圖2是本實用新型復(fù)合式多軸工具機一個實施例的一個立體組合示意圖
圖3是該實施例的一個立體組合圖,說明拆掉一個圍幕單元;
圖4是該實施例的一個前視示意圖;
圖5是該實施例的一個不完整的立體分解圖;
圖6是該實施例的一個不完整的立體示意圖;
圖7是沿圖4中的直線Ⅶ-Ⅶ所取的剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行詳細說明。
參閱圖2、3與圖4,本實用新型復(fù)合式多軸工具機的一個實施例,包含一個主機床10、一個工件固持單元13、一個刀庫14、一個主軸單元15、一個移動單元20、一個固定座30、一個鞍座40、一個驅(qū)動單元50(見圖6)、一個雷射模組60,及一個圍幕單元70,值得說明的是,圖3中以假想線繪制的雷射模組60,是示意該鞍座40上原以實線繪制的雷射模組60被該主軸單元15夾取,圖2及圖4更以假想線增加繪制該鞍座40及該雷射模組60移動后的位置。
該主機床10座落于地面,包括一個前底座11,及一個后底座12,該前底座11由一個第一軸向Y及一個垂直于該第一軸向Y的第二軸向X延伸而成,并具有一個設(shè)于其中一個側(cè)面的鎖固部111。該后底座12沿一個垂直于該第一軸向Y與該第二軸向X的第三軸向Z延伸,且固設(shè)于該前底座11。
該工件固持單元13設(shè)置于該前底座11,且能繞該第三軸向Z轉(zhuǎn)動及相對該第三軸向Z擺動。
該刀庫14設(shè)置于該主機床10,并包括數(shù)個刀具141。
該主軸單元15連接于該主機床10且能相對于該工件夾持單元13產(chǎn)生多軸運動,該主軸單元15具有一個能夾持其中一個刀具141的夾持部151。且該主軸單元15連接于該后底座12。
該移動單元20供搭載該主軸單元15,并包括一個沿該第一軸向Y設(shè)置于該后底座12的第一滑軌單元21、一個設(shè)置于該第一滑軌單元21的第一滑座22、一個能驅(qū)動該第一滑座22運動的第一驅(qū)動件23、一個沿該第二軸向X設(shè)置于該第一滑座22的第二滑軌單元24、一個設(shè)置于該第二滑軌單元24的第二滑座25、一個能驅(qū)動該第二滑座25運動的第二驅(qū)動件26、一個沿該第三軸向Z設(shè)置于該第二滑座25的第三滑軌單元27、一個設(shè)置于該第三滑軌單元27的第三滑座28,及一個能驅(qū)動該第三滑座28運動的第三驅(qū)動件29,該主軸單元15安裝于該第三滑座28,使該主軸單元15能相對該工件固持單元13產(chǎn)生五軸運動。
以上該主機床10、該工件固持單元13、該刀庫14、該主軸單元15,及該移動單元20構(gòu)成既有的五軸工具機。接著說明本實用新型特別創(chuàng)新處。
配合參圖5,該固定座30座落于地面,并能拆卸且連接于該主機床10的鎖固部111,該固定座30包括一個利用數(shù)個螺絲311鎖固于該鎖固部111的橫置部31、一個與該橫置部31一體連接呈倒L型的豎直部32及一個固設(shè)于該豎直部32頂部的支承件33。
該鞍座40呈長梁狀,能沿該第二軸向X滑動且設(shè)置于該固定座30的支承件33上方,并具有一對沿該第二軸向X延伸的長側(cè)緣41、一對分別對應(yīng)于所述長側(cè)緣41的定位部42,及一個沿該第二軸向X設(shè)置于底部的第四滑軌單元43,所述定位部42沿該第一軸向Y相對設(shè)置。本實施例中,所述定位部42呈凹孔狀,所述第一、二、三、四滑軌單元21、24、27、43皆由一對滑軌構(gòu)成。
配合參圖6,該驅(qū)動單元50安裝于該固定座30與該鞍座40之間,且能驅(qū)動該鞍座40相對于該主軸單元15的夾持部151產(chǎn)生趨近或遠離。本實施例的該驅(qū)動單元50包括一個安裝于該支承件33側(cè)邊的馬達51、一個受該馬達51驅(qū)動的齒輪52,及一個與該齒輪52嚙合且固設(shè)于該鞍座40的齒條53,該齒條53沿該第二軸向X延伸。
該雷射模組60能拆卸且套設(shè)于該鞍座40,并具有一個設(shè)于頂部且能被該夾持部151夾持的被夾持部61、兩個分別設(shè)置于底部與側(cè)部的工作部62、62′及一對能分別與所述定位部42互相嵌卡的嵌卡部63(見圖7),所述嵌卡部63呈插銷狀。該工作部62能進行非接觸式切削、堆焊或雷射測量,該工作部62′能進行接觸式測量。
再配合參閱圖2,該圍幕單元70具有一個圍設(shè)于該主機床10外部的主圍罩71、一個設(shè)置于該主圍罩71一側(cè)的副圍罩72、一個設(shè)置于該主圍罩71與該副圍罩72之間的通孔73、一個對應(yīng)該通孔73的門板74及一個能驅(qū)動該門板74且使該通孔73呈封閉或開啟的驅(qū)動件75。該固定座30設(shè)置于該副圍罩72中,該鞍座40與該雷射模組60能在該主圍罩71與該副圍罩72之間移動。
如圖3與圖7所示,在該雷射模組60未被夾取進行加工以前,該雷射模組60的所述嵌卡部63嵌卡于該鞍座40所述定位部42中,能使得所述射模組60穩(wěn)固定位于該鞍座40上。
再如圖2、圖3及6所示,當要利用該雷射模組60進行非接觸式加工作業(yè)時,啟動該圍幕單元70的驅(qū)動件75且使該通孔73呈開啟,再啟動該驅(qū)動單元50的馬達51,且利用該齒輪52與該齒條53嚙合的作用,就能驅(qū)動該鞍座40帶動該雷射模組60由該副圍罩72朝該主圍罩71中移動,且使該雷射模組60趨近于該主軸單元15的夾持部151。
接著,操作該移動單元20,且使該主軸單元15的夾持部151與該雷射模組60頂部的被夾持部61產(chǎn)生耦合,就能通過該雷射模組60的工作部62、62′對該工件固持單元13的一個工件進行非接觸式切削、堆焊或雷射測量等加工。
因此,本實用新型利用整體構(gòu)件的配合,能利用所述刀具141或該雷射模組60達到復(fù)合式的多軸加工目的,并利用該固定座30能拆卸且固設(shè)于該主機床10的前底座11側(cè)面的鎖固部111,該固定座30、該鞍座40、該第四滑軌單元43,以及設(shè)置于該鞍座40上的雷射模組60...的整體重量承重于地面,相較于現(xiàn)有的機構(gòu)重量承重于機身,本實用新型不會影響該主機床10剛性及該主軸單元15運行的穩(wěn)定度,且利用該橫置部31以所述螺絲311鎖固于該前底座11側(cè)面,適合附掛于既有的五軸工具機,或輕易地自既有的五軸工具機拆卸,適用性相當廣泛且方便。
值得一提的是,在不使用該雷射模組60時,該驅(qū)動件75能驅(qū)動該門板74且使該通孔73呈封閉,借此,利用該門板74能將該主圍罩71與該副圍罩72互相隔離,且能避免該主軸單元15夾持所述刀具141進行加工時的切屑、切削液等噴落至該雷射模組60,以確保該雷射模組60的潔凈及不會受損。
綜上所述,本實用新型復(fù)合式多軸工具機,不但能依加工需求達到多樣化加工目的,且不會破壞該主機床10的剛性,確實能達成本實用新型的目的。