专利名称：多轴加工机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动加工机方面的技术领域，尤指一种多轴加工机。
背景技术：
目前市面上常见的自动加工机的架构，依其加工头及载台的移动方式主要具有以 下几种 第一种是将一水平驱动装置设在一加工空间的一侧或上方，然后将一垂直驱动装 置设在该水平驱动装置上，使一加工头可借由该水平驱动装置作左右(X轴)、前后(Y轴) 移动，以及可借由该垂直驱动装置作升降(Z轴)移动。然而，这种架构会使加工机的整体 高度变得较高，进而使整体的体积相对会变得过大。另外，该加工空间的水平方向的区域大 部分未能被有效的利用，因此会形成空间上的浪费，而且该种架构亦会使制作的成本大幅 增加。 第二种是将一水平驱动装置设在一加工空间的下侧，然后将一垂直驱动装置设在 该加工空间的上方或下方，可借由该水平驱动装置驱动承载一被加工物的载台于该加工空 间的下方作左右(X轴)、前后(Y轴)移动，以及可借由该垂直驱动装置驱动该载台或一加 工头作升降(Z轴)移动。然而，在这种架构中该加工机的长度及宽度需较大才足够供该载 台移动，因此会使得加工机整体的体积过大。另外，该加工空间水平方向的区域大部分未能 被有效的利用，因此会形成空间上的浪费，而且该种架构亦会使制作的成本大幅增加。再 者，该加工物仅能单面被加工头上的刀具加工到，而且位于该加工空间下方的水平驱动装 置或是垂直驱动装置更是会使切屑的清理较为不易。 有鉴于此，本设计人针对上述习知的自动加工机于设计上未臻完善所导致的诸多 缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本实用新型。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种体积小、制作成本低及可方便对被 加工物进行双面加工的多轴加工机。 为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是 —种多轴加工机，包括一机台、一加工头、一载台、一水平驱动装置及一垂直驱动 装置。其中，该机台界定有一加工空间供一刀具及一被加工物于其中移动及转动。该加工头 的下端具有铅直方向设置且可轴向转动的一驱动轴，该驱动轴的下端可夹持该刀具。该载 台具一轴座、一转轴及一固定框。该轴座位于该加工空间中的一侧。该转轴呈水平方向的 设置在该轴座上，且可在该轴座上轴向旋转(A轴)。该固定框结合在该转轴的端部可供该 被加工物固定于其上而显露出两相对面。该水平驱动装置设在该机台上，且位于该加工空 间的水平方向的一侧可供驱动该加工头于该加工空间中作水平方向(X、Y轴)的移动。该 垂直驱动装置设在该机台上，且位于该加工空间的水平方向的另一侧可供驱动该轴座于靠 近该侧处作铅直方向(Z轴)的移动。[0009] 如此，借由将该水平驱动装置与该垂直驱动装置设在该加工空间的周围，该水平 驱动装置可驱动该加工头于该加工空间中作水平方向移动，以及该垂直驱动装置可驱动该 载台的轴座于该加工空间中的一侧作铅直方向移动的架构，其可大幅的縮小本实用新型的 多轴加工机的体积及可降低其制作成本。进而可改善现有将垂直驱动装置设在水平驱动装 置上或加工空间下方，以及载台承载被加工物于加工空间中作水平方向移动的结构所造成 的体积过大及制作成本过高的问题。而且，借由该转轴可将该固定座上的被加工物旋转的 设计，使其可便于对该被加工物进行双面的加工，以及可便于清理加工所产生的切屑，以改 善现有的载台只能承载该被加工物作水平方向移动的结构所造成的仅能单面加工及切屑 清理不易的问题。 较佳地，本实用新型的水平驱动装置包括一第一引导座、一第二引导座、一加工头 座、一第一驱动器、一第二驱动器。该第一引导座设在该机台上，该第二引导座设在该第一 弓I导座上可沿着该X轴移动，该加工头座设在该第二引导座上可沿着该Y轴移动，该第一驱 动器设在该第一引导座上可驱动该第二引导座移动，该第二驱动器设在该第二引导座上可 驱动该加工头座移动，该加工头系结合在该加工头座上。该垂直驱动装置包括一第三引导 座及一第二驱动器。该第三引导座设在该机台上，该轴座设在该第三引导座上可沿着该Z 轴移动，该驱动器设在该第三弓I导座上可驱动该轴座移动。 在本实用新型中，该加工头上具有至少一喷嘴可喷出切削液或空气。该多轴加工 机更包括一集尘机构，该集尘机构包括一集尘槽、一切削液储存槽、一集尘机及一切换装 置。该集尘槽设在该机台之中，且位于该加工空间的下方。该集尘槽的底部具有相连通的 一管体，该管体的底部具有一第一排出口 ，该管体的管壁上具有一第二排出口 。该切削液储 存槽位于该第一排出口的下方。该集尘机以一连接管连接该第二排出口。该切换装置包括 一盖板及一控制杆，该盖板设在该管体中可摆动到盖住该第一排出口的位置及摆动到盖住 该第二排出口的位置，该控制杆设在该管体的外部可驱动该盖板摆动。如此，当该控制杆驱 动该盖板盖住该第一排出口时，启动该集尘机抽风并控制该喷嘴停止喷出切削液，以进行 干切削；当该控制杆驱动该盖板盖住该第二排出口时，关闭该集尘机并控制该喷嘴喷出切 削液，以进行湿切削。
图1为本实用新型第一种配置状态的立体示意图； 图2为本实用新型第一种配置状态的俯视示意图； 图3为本实用新型第二种配置状态的俯视示意图； 图4为本实用新型第三种配置状态的俯视示意图； 图5为本实用新型的相关位置示意图； 图6为本实用新型水平及垂直驱动装置的结构放大示意图； 图7为本实用新型进行干切削时集尘机构的动作示意图； 图8为本实用新型进行湿切削时集尘机构的动作示意图。 [ooao]主要元件符号说明
l机台 IO加工空间 11刀具 12被加工物 13透明盖体 2加工头[0023]20驱动轴21喷嘴3载台30轴座31转轴32固定框33横杆34固定杆4水平驱动装置40第一引导座41第二引导座42加工头座43第一驱动器44第二驱动器5垂直驱动装置50第三引导座51第三驱动器6集尘机构60集尘槽61切削液储存槽62集尘机63切换装置64管体65第一排出口66第二排出口67连接管68盖板69控制杆
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。 请参阅图1 图4所示，为本实用新型所述多轴加工机的配置状态的立体示意图， 其指出该多轴加工机包括一机台1、一加工头2、一载台3、一水平驱动装置4及一垂直驱动 装置5。其中 该机台1界定有一加工空间10供一刀具11及一被加工物12于其中移动及转动， 该刀具11可以是铣刀、钻头、研磨刀......等。 该加工头2于下端具有铅直方向设置且可轴向转动的一驱动轴20，该驱动轴20的 下端可夹持该刀具11旋转以进行切削、钻孔、研磨......等的加工。 该载台3具一轴座30、一转轴31及一固定框32。该轴座30位于该加工空间10 中的一侧。该转轴31呈水平方向的设置在该轴座30上，该转轴31可利用如汽压缸、伺服
马达......等旋转驱动装置来驱动其在该轴座30上轴向旋转(A轴)。该固定框32包括
一横杆33及两固定杆34，该横杆33结合在该转轴31上，该两固定杆34垂直延伸自该横 杆33的两端可供该被加工物12固定于其上，而使该被加工物12的上、下两相对侧面显露 于该两固定杆34之间。在本实用新型中，该固定框32针对不同形状的被加工物12亦可设 成不同的结构，例如圆形的被加工物12则该固定框32设成可供其固定的方框体配合一环 形固定盖的结构，圆柱形的被加工物12则该固定框32设成可将其夹住或供其插入固定的 夹爪或套筒等结构。 该水平驱动装置4设在该机台1上，且位于该加工空间10的水平方向的一侧，可 供驱动该加工头2于该加工空间10中作左右(X轴)及前后(Y轴)的水平方向的移动。 该垂直驱动装置5设在该机台1上，且位于该加工空间10的水平方向的另一侧， 可供驱动该轴座30于靠近该侧处作上下(Z轴)的铅直方向的移动。 在本实用新型中该水平驱动装置4与该垂直驱动装置5分别位于该加工空间10 的水平方向的两相邻侧，如图1、2的加工空间10的后方与左方，图3的加工空间10的后方 与右方，以及其它诸如加工空间10的前方与左方或右方的两相邻侧(图中未示)。另外，在 本实用新型中该水平驱动装置4与该垂直驱动装置5亦可分别位于该加工空间10的水平 方向的两相对侧，如图4的加工空间10的左方与右方，或是加工空间10的前方与后方(图 中未示)。[0041] 由于本实用新型具有上述特殊的结构设计，因此其具有下述的诸多优点 —、大幅縮小整体的体积本实用新型的垂直驱动装置5仅驱动该载台3作上下的 铅直方向的移动，而且该水平驱动装置4仅驱动该体积较小的加工头2作前后、左右的水平 方向的移动以对该被加工物12进形加工，因此该加工头2移动的最大距离仅需足以对该被 加工物12的加工平面进行加工即可，如此则该加工空间10的长度及宽度便无需过大。另 外，由于本实用新型的载台3的升降高度仅用于该被加工物12进行深度的加工，所以其升 降的距离仅需略大于该被加工物12的厚度即可，而且因为该载台3可转动该被加工物12， 因此该加工空间10的高度仅需足以供被加工物12于其中转动即可，而无需过大。再者，该 水平驱动装置4与该垂直驱动装置5设在该加工空间10的水平方向的架构，更是可避免整 体的高度过高。因此，相对的可大幅的縮小本实用新型的多轴加工机的整体体积。 二、制作成本低本实用新型的垂直驱动装置5独立设置在该水平驱动装置4之外 的水平位置上，可使制作组装上更为方便，而且可大幅减低驱动结构及动作控制的复杂度， 而可因此大幅的降低制作的成本。 三、可便于进行双面加工本实用新型可借由载台3的转轴31的转动，以将该固定 座32上的被加工物12作360度的旋转，因此可使其能便于对该被加工物12进行3D立体 加工及双面加工。 在该图5中可看出，该加工空间10为该机台1中具有一适当长度、宽度及高度的 槽室。该水平驱动装置4位于该槽室的后方，该垂直驱动装置5位于该槽室的左侧。该槽 室的前侧则具有一可翻盖的透明盖体13，该透明盖体13可供观看该槽室中的加工情形以 及可被打开以装设或取出被加工物12。 请参阅图6所示，为本实用新型的水平驱动装置4与垂直驱动装置5的结构示意 图，其中指出 该水平驱动装置4包括一第一引导座40、 一第二引导座41 、 一加工头座42、 一第一 驱动器43、一第二驱动器44。该第一引导座40设在该机台l上。该第二引导座41设在该 第一引导座40上可沿着该X轴移动。该加工头座42设在该第二引导座41上可沿着该Y 轴移动。该第一驱动器43为一伺服马达，且设在该第一引导座40上可驱动该第二引导座 41移动。该第二驱动器44为一伺服马达，且设在该第二引导座41上可驱动该加工头座42 移动。该加工头2结合在该加工头座42上。 该垂直驱动装置5包括一第三弓I导座50及一第三驱动器51 。该第三弓I导座50设 在该机台1上，该载台3的轴座30设在该第三引导座50上可沿着该Z轴移动。该第三驱 动器51设在该第三引导座50上可驱动该轴座30移动。 在该图6中亦可看出，该加工头2上具有至少一喷嘴21可喷出切削液或空气。 请参阅图7、8所示，其指出该机台l之中的加工空间10下方具有一集尘机构6可 供收集加工时所产生的切屑与喷嘴21所喷出的切削液。该集尘机构6包括一集尘槽60、一 切削液储存槽61、一集尘机62及一切换装置63。其中 该集尘槽60设在该机台1中加工空间10的下方，且呈漏斗状可供接收该加工空 间10中向下落下的切屑及切削液。该集尘槽60的底部具有与之相连通的一管体64，该管 体64于底部具有一第一排出口 65，于该管体64 —侧的管壁上具有一第二排出口 66。 该切削液储存槽61位于该第一排出口 65的下方，可接收由该第一排出口 65落下的切削液。 该集尘机62以一连接管67连接该第二排出口 66，可由该第二排出口 66将落入该 管体64中的切屑抽出。 该切换装置63包括一盖板68及一控制杆69。该盖板68设在该管体64中可摆动 到盖住该第一排出口 65的位置及摆动到盖住该第二排出口 66的位置。该控制杆69设在 该管体64的外部可驱动该盖板68摆动。 在该图7中可看出，当利用该控制杆69驱动该盖板68盖住该第一排出口 65时，
自动启动该集尘机62抽风并自动控制该喷嘴21停止喷出切削液，以进行干切削。 在该图8中可看出，当利用该控制杆69驱动该盖板68盖住该第二排出口 66时，
自动关闭该集尘机62并自动控制该喷嘴21喷出切削液，以进行湿切削。 综上所述，由于本实用新型具有上述优点及实用价值，而且在同类产品中均未见
有类似的产品或发表，故已符合新型专利的申请要件，乃依法提出申请。
权利要求一种多轴加工机，其特征在于它包括一机台，其界定有一加工空间供一刀具及一被加工物于其中移动及转动；一加工头，其下端具有铅直方向设置且可轴向转动的一驱动轴，该驱动轴的下端可夹持该刀具；一载台，具有一轴座、一转轴及一固定框，该轴座位于该加工空间中的一侧，该转轴呈水平方向的设置在该轴座上，且可在该轴座上轴向旋转即A轴，该固定框结合在该转轴的端部供该被加工物固定于其上而显露出两相对面；一水平驱动装置，设在该机台上且位于该加工空间的水平方向的一侧，供驱动该加工头于该加工空间中作水平方向即X、Y轴的移动；以及一垂直驱动装置，设在该机台上且位于该加工空间的水平方向的另一侧，供驱动该轴座于靠近该侧处作铅直方向Z轴的移动。
2. 如权利要求1所述的多轴加工机，其特征在于所述水平驱动装置与该垂直驱动装 置分别位于该加工空间的两相邻侧。
3. 如权利要求1所述的多轴加工机，其特征在于所述水平驱动装置与该垂直驱动装 置分别位于该加工空间的两相对侧。
4. 如权利要求1至3之中的任一项所述的多轴加工机，其特征在于 所述水平驱动装置包括一第一引导座、一第二引导座、一加工头座、一第一驱动器、一第二驱动器，该第一引导座设在该机台上，该第二引导座设在该第一引导座上可沿着该X 轴移动，该加工头座设在该第二引导座上可沿着该Y轴移动，该第一驱动器设在该第一引 导座上可驱动该第二引导座移动，该第二驱动器设在该第二引导座上可驱动该加工头座移 动，该加工头结合在该加工头座上；所述垂直驱动装置包括一第三引导座及一第三驱动器，该第三引导座设在该机台上， 该轴座设在该第三引导座上可沿着该Z轴移动，该第三驱动器设在该第三引导座上可驱动 该轴座移动。
5. 如权利要求4所述的多轴加工机，其特征在于所述加工头上具有至少一可喷出切 削液或空气的喷嘴。
6. 如权利要求5所述的多轴加工机，其特征在于其更包括一集尘机构，该集尘机构包 括一集尘槽、一切削液储存槽、一集尘机及一切换装置，该集尘槽设在该机台之中，且位于 该加工空间的下方，该集尘槽的底部具有相连通的一管体，该管体的底部具有一第一排出 口 ，该管体的管壁上具有一第二排出口 ，该切削液储存槽位于该第一排出口的下方，该集尘 机以一连接管连接该第二排出口 ，该切换装置包括一盖板及一控制杆，该盖板设在该管体 中可摆动到盖住该第一排出口的位置及摆动到盖住该第二排出口的位置，该控制杆设在该 管体的外部可驱动该盖板摆动。
7. 如权利要求6所述的多轴加工机，其特征在于所述控制杆驱动该盖板盖住该第一 排出口时，启动该集尘机抽风并控制该喷嘴停止喷出切削液；该控制杆驱动该盖板盖住该 第二排出口时，关闭该集尘机并控制该喷嘴喷出切削液。
8. 如权利要求1至3之中的任一项所述的多轴加工机，其特征在于所述固定框包括 一横杆及两固定杆，该横杆结合在该转轴上，该两固定杆垂直延伸自该横杆的两端以供该 被加工物固定于其上。
专利摘要本实用新型公开了一种多轴加工机，包括机台、加工头、载台、水平驱动装置及垂直驱动装置；机台具有供刀具及被加工物于其中移动及转动的加工空间；该加工头下端具有铅直方向设置且可轴向转动的驱动轴，驱动轴下端夹持该刀具；载台具有轴座、转轴呈水平方向设置在该轴座上且可轴向旋转、及固定框结合在转轴端部供被加工物固定于其上而显露出两相对面；该水平驱动装置设在机台上，且位于该加工空间的水平方向一侧，可驱动该加工头于加工空间中作水平方向的移动；该垂直驱动装置设在机台上且位于加工空间水平方向的另一侧，可驱动轴座于靠近该侧处作铅直方向移动。借由上述的结构可使该加工机具有体积小、制作成本低及可方便进行双面加工的功效。
文档编号B23P23/02GK201524906SQ20092021958
公开日2010年7月14日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者石政修 申请人:盛方源科技股份有限公司