专利名称：复合式加工机的制作方法
技术领域：
复合式加工机技术领域[0001]本实用新型涉及一种加工机具，特别涉及一种在Z轴上架设多个独立运作的工作轴组，以提高工作效率并提升对不同加工工作的适应性的复合式加工机。
背景技术：
[0002]由于近年来便携设备(如笔记本电脑、平板计算机、智能型手机等…)颇受消费者青睐，使得产量与机型快速成长，因此各种显示面板不断地被研发出来，而作为各种显示面板基础的光学玻璃，其加工技术也就日趋精密与复杂。[0003]以往光学玻璃的磨边、钻孔、导角等，都有专用的生产机具可用来进行加工工作， 但随着光学玻璃的加工技术愈来愈精密也愈复杂，一片光学玻璃可能必需经过各种加工机具的装、卸与加工才能达到所需的要求，但在不同加工机具之间装、卸的过程不但费时、费事，也会影响加工精度，因此光学玻璃的加工机具就有多任务整合的需要。[0004]普遍的作法是将光学玻璃改以CNC工具机来进行加工，由CNC工具机可设置多种加工刀头以及高精密度的特性，来达到光学玻璃日趋精密与复杂的加工需求。[0005]不过大部份光学玻璃的厚度尺寸与加工行程都不大，而CNC工具机的Z轴要反复升降来换刀的动作模式会需耗用较多时间，这对生产效率而言是不利的，因此有加以改进的必要。[0006]对此，便有业者将加工机设计成双主轴的形态，如中国台湾专利公告第M360759 号“具双轴之玻璃磨边机”新型专利即是一例。该“具双轴之玻璃磨边机”新型专利包括一第一移动单兀及一第二移动单兀，该第一移动单兀设有一载台，该载台可沿一第一方向移动，该第二移动单兀设有一连结部，该连结部可沿一第二方向移动，该第二方向与第一方向垂直，该连结部设有一第一工作轴及一第二工作轴，该第一工作轴面向载台的一端设有一第一工作头，该第二工作轴面向载台的一端设有一第二工作头，该第一工作头与第二工作头可沿一第三方向移动，该第三方向与第一方向及第二方向垂直。藉此，可将第一工作头与第二工作头装载不同的刀具，以提高生产效率及加工适应性。[0007]以整体结构特性来看，第M360759号“具双轴之玻璃磨边机”新型专利与第494814 号“工具机立式二轴以上主轴头加工中心机”台湾新型专利可谓十分相近。[0008]第494814号“工具机立式二轴以上主轴头加工中心机”新型专利包含一机台、一可移动地装设在该机台的侧边的机头滑座、及一锁结在该机头滑座的机头上的加工单元。 该机台具有一底座，一固定地连结在该底座后侧的立柱，及二可水平移动地装设在该底座上的滑动平台。该机头滑座可移动地装设在该立柱上，其具有一机头，该机头并具有一装载面。该加工单元具有一锁固在该机头的装载面的主轴，及至少一与该主轴相间隔地装设在该机头的装载面上的副主轴。当该工具机进行切削工作时，藉由该加工单元的主轴与副主轴，使该工具机形成至少双主轴的同步加工。[0009]前述的第M360759号与第494814号新型专利可说是都具有双主轴的结构，其中第 494814号新型的双主轴(或多主轴)在对工件进给方向(Z轴方向)为同动的结构设计，以同时对两(多)个工件进行加工来提升工作效率；而第M360759号新型专利的双主轴，则是在同一基础(连结部)上可分别对工件进行Z轴方向的进给工作。[0010]第M360759号双主轴可单独进给的架构，虽然可以提高对工作的适应性，但两个工作轴在Z轴方向进给、退回的行程都是以连结部为基点，两个工作轴往返的进给行程累加起来较长，不但较费时也较耗费电力，这对降低成本显然是不利的设计。[0011]再者，依照本发明人的研究观察发现，目前常见的光学玻璃加工主要区分为磨边与钻孔/导角等两类工作，磨边工作必须使用较大直径的研磨轮，且适合使用较低转速但高扭力的输出动力来驱动；而钻孔/导角工作则使用直径较小的刀具，且需以高转速的输出动力来驱动。在这样的配置下，若使用前述第M360759号新型专利的结构，非但无法缩短加工时间、降低加工成本，其第一工作轴与第二工作轴相同配置的结构，亦不利于前述光学玻璃的加工特性。[0012]从而，现有的玻璃研磨设备实有再加以改进的必要。以期能提高研磨工作效率并提升对不同研磨工作的适应性。实用新型内容[0013]有鉴于此，本实用新型的主要目的在于解决上述的问题而提供一种复合式加工机，其主要是在沿Z轴升降的滑座上设置多个可独立进给运作的工作轴组，以提高加工工作效率并提升对不同加工工作的适应性的复合式加工机。[0014]为达上述的目的，本实用新型的复合式加工机在机台上设置一 Z轴升降机构，Z轴升降机构的Z轴滑轨是架设在机台且沿垂直方向沿伸，且Z轴滑轨上滑设有滑座，滑座是由升降驱动组所驱动而可沿Z轴滑轨位移，在滑座上则设置有多个工作轴组，各工作轴组分别具有一升降滑轨，该升降滑轨架设于该滑座，且该升降滑轨上设有一工作轴，该工作轴由一驱动组驱动沿该升降滑轨位移，且该工作轴由一动力组驱动旋转，以便带动刀具对工件加工。[0015]作为优选，前述的机台一体延伸有一水平部与一直立部，该工作台驱动组架设于该水平部，而该Z轴滑轨架设于该直立部。[0016]作为优选，前述的多个工作轴组分别为一第一工作轴组与一第二工作轴组，该第一工作轴与该第二工作轴组分别设置在该滑座相邻的两侧面。[0017]作为优选，所述的复合式加工机进一步包括一第三工作轴组，该第三工作轴组设置在该滑座的另一侧面。[0018]作为优选，前述的各工作轴组的工作轴分别与具有不同动力输出条件的用于驱动旋转的动力组连接。[0019]作为优选，前述的其中一工作轴组与具有高扭力输出的特性的动力组连接，而另一工作轴组与具有高转速输出的特性的动力组连接。[0020]作为优选，前述的多个工作轴组分别为一第四工作轴组与一第五工作轴组，该第四工作轴组与该第五工作轴组分别设置在该滑座平行的两侧面。[0021]作为优选，前述的各工作轴组的工作轴均以Z轴为轴旋转。[0022]作为优选，前述的各工作轴组的工作轴分别以Z轴方向为轴旋转以及垂直于Z轴的方向为轴旋转。[0023]作为优选，所述的复合式加工机进一步包括用于判断工件的尺寸、位置及定位条件的一影像辨识系统。[0024]作为优选，前述的影像辨识系统包括对工件进行扫描以撷取所需的影像信息的一扫描式传感器。[0025]作为优选，前述的影像辨识系统包括对工件摄影以撷取所需的影像信息的一 CXD (电荷耦合元件)或CMOS (互补金属氧化物半导体)。[0026]作为优选，前述的影像辨识系统设置在该滑座或各工作轴组的其中之一处。[0027]由于本实用新型的各个工作轴组是架设在滑座上，且能独立在Z轴方向进给，因此各工作轴组往返的进给行程累加起来较短，不但可有效缩短加工时间也较节省电力，藉此即可有效加工降低成本。
[0028]图I是本实用新型的第一实施例的复合式加工机的结构示意图；[0029]图2是图I所示的复合式加工机的加工状态示意图之一；[0030]图3是图I所示的复合式加工机的加工状态示意图之二 ；[0031]图4是本实用新型的第二实施例的复合式加工机的结构示意图；[0032]图5是本实用新型的第三实施例的复合式加工机的结构示意图。
具体实施方式
[0033]现配合附图将本实用新型的优选实施例详细说明如下。[0034]请参考图I至图3，图I是本实用新型的第一实施例的复合式加工机的外观结构示意图；图2是图I所示的复合式加工机的加工状态示意图之一；图3是图I所示的复合式加工机的加工状态示意图之二。[0035]本实用新型的复合式加工机I具有一机台11，该机台11 一体延伸有一水平部111 与一直立部112，在该水平部111上架设有一工作台驱动组12，在该工作台驱动组12上设置有一工作台13，使该工作台13可由该工作台驱动组12驱动进行X、Y轴向的位移，而该工作台13上则可设置夹持工件的机具等。[0036]该直立部112上设置有一 Z轴升降机构2，其具有一组Z轴滑轨21，该Z轴滑轨21 架设于该机台I的直立部112且沿垂直(Z轴)方向沿伸，该Z轴滑轨21上滑设有一滑座 22，该滑座22由一升降驱动组23所驱动而沿该Z轴滑轨21位移。[0037]在该滑座22上设置有多个工作轴组，在本实施例中多个工作轴组分别为一第一工作轴组3与一第二工作轴组4，该第一工作轴3与该第二工作轴4组分别设置在该滑座 22相邻的两侧面，亦即分别设置在X、Y轴方向上。[0038]该第一工作轴组3具有一第一升降滑轨31，该第一升降滑轨31架设于该滑座22， 且该第一升降滑轨31上设有一第一工作轴32，该第一工作轴32由一第一驱动组33驱动沿该第一升降滑轨31位移，且该第一工作轴32由一第一动力组34驱动旋转，以便带动刀具对工件加工。[0039]该第二工作轴组4具有一第二升降滑轨41，该第二升降滑轨41架设在该滑座22， 且该第二升降滑轨41上设有一第二工作轴42，该第二工作轴42由一第二驱动组43驱动沿页该第二升降滑轨41位移，且该第二工作轴42由一第二动力组44驱动旋转，以便带动刀具对工件加工。[0040]在本实施例中，该第一工作轴组3具有高扭力输出的特性，该第一工作轴32直径较大，以便夹持刀柄较大的磨边用的砂轮(或刀具)35，由高扭力输出的特性，可用来对玻璃进行磨边加工；该第二工作轴组4具有高转速输出的特性，该第二工作轴42的直径较小，以供夹持刀柄直径较小的钻孔/导角两用的刀具45，藉由高转速的输出特性，可用来对玻璃进行钻孔/导角的加工。[0041 ] 实际工作中，可以在滑座22、第一工作轴组3或第2工作轴组4上另外安装一影像辨识系统5，本实施例以将影像辨识系统5设置在该第二工作轴组4为例图示与说明。[0042]该影像辨识系统5可以用来判断工件的尺寸、位置及定位等条件，甚至是进行加工状态的影像量测工件，而该影像辨识系统可以是一扫描式传感器对工件进行扫描以撷取所需的影像信息，该影像辨识系统亦可是一 CCD (电荷耦合元件)或CMOS (互补金属氧化物半导体)对工件摄影以撷取所需的影像信息。当然，该影像辨识系统5除了设置在滑座22 上之外，亦可加挂在该第一工作轴组3或第二工作轴组4上。[0043]现在以对玻璃工件进行研磨加工为例来说明本实用新型的工作状态，如图2所示，工作时，先将玻璃工件6固定在工作台13上，再由工作台驱动组驱动工作台13进行X、 Y轴向的位移，并由影像辨识系统5对工件6进行尺寸、位置等判定，接下来由该升降驱动组23驱动该滑座22沿Z轴滑轨21下移至适当位置，接下来则由该第一工作轴组3的第一动力组34驱动第一工作轴32带动砂轮35旋转，并且由该第一驱动组33驱动该第一升降滑轨31带动第一工作轴32下移，以便由第一工作轴32以砂轮35对玻璃进行磨边工作，待磨边工作完成后，再由该第一驱动组33驱动该第一升降滑轨31带动第一工作轴32上移， 直到该砂轮35离开该工件6 —段安全距离；如图3所示，接下来第二工作轴组4的第二动力组44会驱动第二工作轴42带动钻孔/导角两用的刀具45旋转，并且由该第二驱动组43 驱动该第二升降滑轨41带动第二工作轴42下移，以便由该第二工作轴42以刀具45对工件6进行钻孔/导角工作，期间，可由影像辨识系统5对工件6进行加工状态的影像量测工作，如此反复进行加工，直到加工完成后，再由该升降驱动组23驱动该滑座22沿Z轴滑轨 21上移回到加工前的定点位置。[0044]由于本实用新型的复合式加工机在滑座22上设置有第一、二工作轴组3、4，并且第一、二工作轴组3、4可依照加工需求条件而区分为高扭力输出与高转速输出的形态，并且第一、二工作轴组3、4都能独立在Z轴方向进给，因此在加工过程中，滑座22不需要反复地升降，而第一、二工作轴组3、4往返的进给行程累加起来较短，不但可有效缩短加工时间也较节省电力，藉此即可有效加工降低成本。[0045]再者，由于本实用新型的复合式加工机的第一、二工作轴组3、4可分配高扭力与高转速的不同的输出特性，因此可配合不同的刀具来提升对不同加工工作的适应性。[0046]请再参阅图4，其是本实用新型的第二实施例的复合式加工机的结构示意图。其中，该滑座22A上进一步设置有一第三工作轴组7A，该第三工作轴组7A与该第一、二工作轴组3A、4A分别设置在该滑座22A的不同的一侧面，亦即该滑座22A除了邻靠于该机台的一侧面以外的三个垂直侧面分别设置了第一工作轴组3A、第二工作轴组4A以及第三工作轴组7A，如此亦可达到与前述第一实施例相同的功效。[0047] 最后请再参阅图5，其是本实用新型的第三实施例的复合式加工机的结构示意图。 其中，该滑座22B的两侧分别设置一第四工作轴组3B与一第五工作轴组4B，该第四工作轴组3B与该第五工作轴组4B分别设置在该滑座22B平行的两侧面(即图中所示的左、右两侧面)，而该第四工作轴组3B的第四工作轴32B以Z轴为轴旋转，而该第五工作轴组4B的第五工作轴42B以垂直于Z轴的方向为轴旋转，如此可以增进加工工作的适应性，并且达到与前述第一实施例相同的功效。当然，以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种复合式加工机，其其特征在于，包括一机台，该机台架设有一工作台驱动组，该工作台驱动组上设置有一工作台，使该工作台可由该工作台驱动组驱动进行X、Y轴向的位移；一 Z轴升降机构，其具有一组Z轴滑轨，该Z轴滑轨架设于该机台且沿垂直方向沿伸， 该组Z轴滑轨上滑设有一滑座，该滑座由一升降驱动组所驱动而沿该Z轴滑轨位移；多个工作轴组，各工作轴组分别具有一升降滑轨，该升降滑轨架设于该滑座，且该升降滑轨上设有一工作轴，该工作轴由一驱动组驱动沿该升降滑轨位移，且该工作轴由一动力组驱动旋转。
2.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于前述的机台一体延伸有一水平部与一直立部，该工作台驱动组架设于该水平部，而该Z轴滑轨架设于该直立部。
3.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于前述的多个工作轴组分别为一第一工作轴组与一第二工作轴组，该第一工作轴与该第二工作轴组分别设置在该滑座相邻的两侧面。
4.如权利要求3所述的复合式加工机，其特征在于进一步包括一第三工作轴组，该第三工作轴组设置在该滑座的另一侧面。
5.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于前述的各工作轴组的工作轴分别与具有不同动力输出条件的用于驱动旋转的动力组连接。
6.如权利要求5所述的复合式加工机，其特征在于前述的其中一工作轴组与具有高扭力输出的特性的动力组连接，而另一工作轴组与具有高转速输出的特性的动力组连接。
7.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于前述的多个工作轴组分别为一第四工作轴组与一第五工作轴组，该第四工作轴组与该第五工作轴组分别设置在该滑座平行的两侧面。
8.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于前述的各工作轴组的工作轴均以Z 轴为轴旋转。
9.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于前述的各工作轴组的工作轴分别以Z轴方向为轴旋转以及垂直于Z轴的方向为轴旋转。
10.如权利要求I所述的复合式加工机，其特征在于进一步包括用于判断工件的尺寸、位置及定位条件的一影像辨识系统。
11.如权利要求10所述的复合式加工机，其特征在于前述的影像辨识系统包括对工件进行扫描以撷取所需的影像信息的一扫描式传感器。
12.如权利要求10所述的复合式加工机，其特征在于前述的影像辨识系统包括对工件摄影以撷取所需的影像信息的一 CXD或CMOS。
13.如权利要求10所述的复合式加工机，其特征在于前述的影像辨识系统设置于该滑座或各工作轴组的其中之一处。
专利摘要本实用新型公开了一种复合式加工机，其主要是在机台上设置Z轴升降机构，Z轴升降机构的滑座是由升降驱动组所驱动而可沿Z轴滑轨位移，并且在滑座上设置多个工作轴组，各工作轴组分别具有架设于滑座的升降滑轨，且各升降滑轨上分别设有工作轴，各工作轴是分别由一个驱动组驱动而可沿升降滑轨位移，并且各工作轴是分别由一个动力组驱动旋转，使各个工作轴组可以独立进给运作而带动刀具对工件分别进行加工。由于本实用新型的各个工作轴组是架设在滑座上，且能独立在Z轴方向进给，因此各工作轴组往返的进给行程累加起来较短，不但可有效缩短加工时间也较节省电力，藉此即可有效加工降低成本。
文档编号B24B9/08GK202742169SQ20122019325
公开日2013年2月20日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者孔维旭, 陈沈宏, 陈宗荣 申请人:景创科技股份有限公司