专利名称：铁粉芯研磨装置及其方法、以及其成品的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种铁粉芯研磨装置及其方法、以及其成品，尤指一种可用以研磨铁粉芯的中柱的端面，使研磨头采水平切削方式研磨铁粉芯中柱的端面，可有效的降低不合格率及成本的铁粉芯研磨装置及其方法、以及其成品。
背景技术：
公知的变压器均设置有一铁粉芯(core)，如图1及图2所示，公知的铁粉芯8是以金属粉末冶金方式所制成，该铁粉芯8包括有一本体81及一中柱82，可将两铁粉芯8相对合并组成一体。当两铁粉芯8相对合并时，两中柱82之间需预留有一定标准值的间隙，而能由此产生预定的电感，因此在铁粉芯8成型后，必需针对中柱82的端面821施予精密的研磨。
公知的铁粉芯8大都是以一研磨机9来研磨中柱82的端面821，该研磨机9具有一研磨头91，该研磨头91可被适当驱动旋转，且该研磨头91可作垂直向位移，以便将该中柱82的端面821研磨至预定的尺寸。
但是，上述公知的研磨机9，其研磨头91是采用垂直切削方式研磨中柱82的端面821，在使用一段时间后，该研磨头91的端面911容易因积屑及受力不均匀等因素而形成凸弧面(如图2)，相对的便会造成被研磨的中柱82的端面821形成凹弧面，使得铁粉芯8的中柱82的端面821无法研磨至所需的尺寸，导致变压器无法产生预定的电感，使产品不合格率大幅的提升，且该公知铁粉芯8的研磨，会造成研磨头91的端面911容易崩裂，研磨头91消耗快，需经常性的更换研磨头91，造成成本大幅的提升。
另一种公知变压器的铁粉芯的中柱研磨方式，是以手动方式操作，亦即操作人员需以手推方式将铁粉芯的中柱推向研磨机的研磨头的外圆周，从而完成中柱的端面的研磨。但此种手动的研磨方式，施予铁粉芯的压力不一致，完全凭借操作人员的感觉来研磨，使得铁粉芯的中柱的端面难以精确的研磨至所需的尺寸，且铁粉芯的本体表面容易刮伤，使得产品不合格率大幅的提升，且此种研磨方式需逐一的测试每一个成品，耗费较多的测试成本。
缘是，本发明人有感上述缺失的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺失的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种铁粉芯研磨装置及其方法、以及其成品，其以自动化方式进行铁粉芯研磨，施予铁粉芯的压力一致，使得铁粉芯的中柱可精确的研磨至所需的尺寸，且中柱端面不会形成凹弧面，可有效降低不合格率，并不需经常性更换研磨头，也不需逐一的测试每一个成品，可有效的降低成本。
为了达成上述的目的，本发明提供一种铁粉芯研磨装置，包括一机体；一移动单元，其设置于该机体上，该移动单元包含有一驱动机构及一治具，该治具连接于该驱动机构；一研磨单元，其设置于该机体上，该研磨单元包含有一研磨马达及一研磨头，该研磨头连接于该研磨马达，该研磨头伸至该治具；一夹具单元，其邻设于该治具；以及一喷水单元，其具有一喷水部邻设于该研磨单元的研磨头。
本发明另提供一种铁粉芯研磨方法，包括步骤如下将欲研磨的铁粉芯置于一移动单元的治具上；利用一夹具单元将该铁粉芯固定于该移动单元的治具上；驱动一研磨单元的研磨头旋转；驱动该移动单元的治具前、后移动，以带动该铁粉芯前、后移动，从而利用该研磨头的外圆周研磨该铁粉芯的中柱；利用一喷水单元对该研磨单元的研磨头进行喷水；以及直至该铁粉芯的中柱研磨完成时，停止该移动单元的治具的前、后移动及喷水单元的喷水，该夹具单元并释放该铁粉芯，以取出该研磨完成的铁粉芯。
本发明又提供一种铁粉芯，该铁粉芯依据上述的铁粉芯研磨方法所制成，包括有一本体及一中柱，该中柱突设于该本体内部。
综上所述，本发明以自动化方式进行铁粉芯的研磨，且施予铁粉芯的压力一致，使铁粉芯中柱可精确的研磨至所需的尺寸，可有效降低不合格率，并不需经常性更换研磨头，也不需逐一的测试每一个成品，可有效的降低成本。
图1是公知铁粉芯研磨操作的立体示意图。
图2是公知铁粉芯研磨操作的平面示意图。
图3是本发明铁粉芯研磨装置的立体示意图。
图4是本发明铁粉芯研磨装置的平面示意图(一)。
图5是本发明铁粉芯研磨装置的平面示意图(二)。
图6是本发明铁粉芯研磨装置的平面示意图(三)。
图7是本发明铁粉芯研磨方法的流程图。
图8是本发明铁粉芯成品的立体图。
图9是本发明铁粉芯成品另一实施例的立体图。
图10是本发明铁粉芯成品又一实施例的立体图。
图11是本发明铁粉芯研磨操作的立体示意图。
图12是本发明铁粉芯研磨装置另一实施例的平面示意图(一)。
图13是本发明铁粉芯研磨装置另一实施例的平面示意图(二)。
图14是本发明铁粉芯研磨装置另一实施例的平面示意图(三)。
附图标记说明[公知部分]8铁粉芯81本体 82中柱821端面9研磨机91研磨头911端面[本发明部分]1机体 11工作台12脚架13第一滑轨
14第一滑座 2移动单元 21连动座 22驱动机构221驱动马达 222偏心轮 223连动杆 2231套筒2232螺杆 2233螺帽224连接螺丝 23固定座231固定部232第二滑轨 233第二滑座 234基准板24治具 241固定槽 242固定螺丝 243连接块25调整装置 251调整旋钮 252螺杆 253升降块26量表 261量测部 3研磨单元 31研磨马达32传动轴 33研磨头34皮带轮组341第一皮带轮342第二皮带轮343皮带 35轴承座 4夹具单元41扳动件 42杠杆 43连动件 44夹持部45枢接座 46滑座 5喷水单元 51储水容器52抽水马达 53输水管54导水板 55导水槽56喷水部 6控制箱 7铁粉芯 71本体72中柱具体实施方式
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图3至图6，本发明提供一种铁粉芯研磨装置，包括有一机体1、一移动单元2、一研磨单元3、一夹具单元4、一喷水单元5及一控制箱6，其中该机体1为一可用以置放于地面上的坚固架构，而能用以支撑及连结上述的移动单元2、研磨单元3、夹具单元4及喷水单元5等装置。
该机体1包含有一倾斜状的工作台11及多数个连接于该工作台11底部的脚架12，该工作台11顶部固定有二第一滑轨13，该二第一滑轨13相互平行，且沿工作台11前、后方向延伸，该二第一滑轨13上各滑动配合有一第一滑座14，而能用以连结移动单元2。
该移动单元2用以带动欲研磨的铁粉芯前、后移动，该移动单元2包含有一连动座21、一驱动机构22、一固定座23、一治具24、一调整装置25及一量表26，该连动座21固定于该机体1顶部的二第一滑座14上，使该连动座21可通过该二第一滑轨13导引作前、后的往复运动，以便进一步的带动固定座23及治具24等作前、后的往复运动。
该驱动机构22设置于机体1的工作台11顶部上，其包含有一驱动马达221、一偏心轮222及一连动杆223，该驱动马达221固定的设置该工作台11上，该偏心轮222连接于该驱动马达221的转动轴心，该连动杆223连接于该偏心轮222及连动座21之间。
该连动杆223一端以一连接螺丝224可调整的螺接连接于该偏心轮222上适当的偏心位置，可由此调整连动座21及治具24的前、后移动的行程。该连动杆223另一端则连接于连动座21，因此可利用驱动马达221驱动偏心轮222旋转，使该偏心轮222可透过连动杆223带动该连动座21前、后运动。
该连动杆223为一可调整成不同的长度的杆体，该连动杆223具有一套筒2231及二螺接于该套筒2231内部的螺杆2232，该二螺杆2232另一端伸出套筒2231二端，可通过该二螺杆2232及套筒2231的相对转动调整二螺杆2232伸出的长度，并可在调整完成时，利用二螺接于该二螺杆2232上的螺帽2233予以迫紧锁固，使该连动杆223的长度得以适当调整，从而调整治具24前、后移动时的前、后定位点。
该固定座23固定于该连动座21上，使该固定座23可随该连动座21同步的前、后移动，但固定座23的高度固定。该固定座23竖立于该连动座21上，其上端具有一固定部231，而能用以固定该调整装置25。该固定座23前侧设有一第二滑轨232，该第二滑轨232沿固定座23上、下方向延伸，该第二滑轨232上滑动配合有一第二滑座233，而能用以连结治具24。
该治具24顶部开设有一固定槽241，该固定槽241能用以容置欲研磨的铁粉芯，该固定槽241的尺寸可随欲研磨铁粉芯的规格而适当的变化。该治具24一端利用多数个固定螺丝242及连接块243固定于该第二滑座233上，使该治具24可由该第二滑轨232导引作上、下的调整动作，而能调整该治具24不同的高度位置。该治具24并可随该连动座21带动作前、后的运动，从而带动欲研磨的铁粉芯前、后移动。
该调整装置25具有一调整旋钮251，该调整旋钮251底部连接有一螺杆252，该螺杆252可旋转的穿设于该固定座23的固定部231上。该螺杆252一端并螺接于一升降块253，该升降块253适当的连接于该治具24的连接块243，而能利用该调整旋钮251的转动，利用螺杆252的螺纹作用推动升降块253及连接块243上、下运动，藉以连动该治具24作上、下的调整动作，从而调整研磨的深浅度。
该量表26固定于该治具24的连接块243上，使该量表26能随该治具24同步的上、下移动，该量表26的量测部261顶触于该固定座23一侧一基准板234顶部，而能利用量表26量测所调整研磨的深浅度。
该研磨单元3用以研磨铁粉芯，该研磨单元3包含有一研磨马达31、一传动轴32、一研磨头33及一皮带轮组34，该研磨马达31固定的设置该工作台11底部。该传动轴32可旋转的枢设二轴承座35上，而能作一回转自如的旋转运动，该研磨头33固定于该传动轴32一端，该研磨头33并伸至该治具24的固定槽241一端下方处，而能用以研磨置于该治具24的固定槽241一端的铁粉芯。
该皮带轮组34包含一第一皮带轮341、一第二皮带轮342及一皮带343，该第一皮带轮341及第二皮带轮342分别固定于该研磨马达31的转动轴心及传动轴32上，该皮带343则连结于该第一皮带轮341及第二皮带轮342之间，使该皮带轮组34连接于研磨马达31与传动轴32之间，从而可利用该研磨马达31驱动第一皮带轮341、皮带343及第二皮带轮342，进而带动传动轴32及研磨头33旋转，而能利用该研磨头33的外圆周研磨铁粉芯。
该夹具单元4用以固定置于该治具24的固定槽241一端的铁粉芯，该夹具单元4位于该治具24上方，该夹具单元4并邻设于该治具24，其包含一扳动件41、一杠杆42、一连动件43及一夹持部44，该扳动件41一端枢接于一固定于该调整装置25的升降块253前侧的枢接座45上，使该扳动件41可作一前、后扳动。
该杠杆42一端枢接于该扳动件41，该杠杆42另一端枢接于该连动件43上端，该连动件43可上、下运动的滑动配合于一滑座46中，该滑座46固定于该调整装置25的升降块253前侧。
该夹持部44固定于该连动件43下端，该夹持部44可随连动件43同步的上、下运动，因此当该扳动件41被扳动时，即可以该扳动件41透过杠杆42带动连动件43及夹持部44上、下运动，从而利用该夹持部44向下移动压制该铁粉芯或向上移动释放该铁粉芯。
该喷水单元5用以协助该研磨单元3的研磨头33散热及冲掉研磨产生的铁粉，该喷水单元5包含有一储水容器51、一抽水马达52、一输水管53、一导水板54及一导水槽55，该储水容器51置于机体1一侧，该储水容器51内部可储存适量的水。该抽水马达52设置于该储水容器51内，能用以抽送该储水容器51内部的水。
该输水管53一端连接于该抽水马达52的出水口，该输水管53另一端则延伸至该治具24一侧，并连接有一喷水部56，该喷水部56邻设于研磨单元3的研磨头33，而能利用该抽水马达52抽送储水容器51内部的水经由该输水管53及喷水部56而喷向研磨头33，用以协助该研磨头33散热及冲掉研磨产生的铁粉。
该导水板54及导水槽55分别固定于该治具24底部及该机体1的工作台11顶部，该导水槽55位于该导水板54下方，该导水板54及导水槽55倾斜设置，且该导水槽55的低点位于该储水容器51上方，因此喷向该研磨头33的用水，可利用该导水板54及导水槽55的导引回流至储水容器51中，以便循环利用储水容器51中的水。另可于该储水容器51中设置一磁铁(图略)，用以吸附水中的铁粉。
该控制箱6设置于机体1一侧，其内部设有适当的电路，而能用以控制电源、研磨开关、喷水开关、研磨转动及激活、停止等；通过上述的组成以形成本发明的铁粉芯研磨装置。
请参阅图7及图11，本发明另提供一种铁粉芯研磨方法，包括步骤如下(请同时参阅图1至图6)(a)将欲研磨的铁粉芯7(如图8及图11)置入移动单元2的治具24的固定槽241中，并将该铁粉芯7定位于该固定槽241的一端；(b)利用一夹具单元4的扳动件41的扳动，带动该夹具单元4的夹持部44向下移动压制该铁粉芯7，将该铁粉芯7固定于该移动单元2的治具24上；(c)驱动一研磨单元3的研磨头33旋转；该研磨头33利用一研磨马达31透过一皮带轮组34所驱动旋转；(d)驱动该移动单元2的治具24前、后移动，以带动欲研磨的铁粉芯7前、后移动，从而利用该研磨头33的外圆周研磨该铁粉芯7的中柱72，该移动单元2的治具24的前、后移动次数，可依实际需要而适当的增减；(e)利用一喷水单元5对该研磨单元3的研磨头33进行喷水；(f)直至该铁粉芯7的中柱72研磨完成时，停止该移动单元2的治具24的前、后移动及喷水单元5的喷水，并利用该夹具单元4的扳动件41的扳动，带动该夹具单元4的夹持部44向上移动释放该铁粉芯7，以取出该研磨完成的铁粉芯7。
另，上述铁粉芯研磨方法的步骤(a)中的铁粉芯7的置入及步骤(f)中的铁粉芯7的取出，亦可利用输送机构进行，从而达到更佳的自动化生产效果。
另，上述的治具24利用一调整装置25作上、下移动的调整动作，从而可调整研磨的深浅度。该治具24利用一驱动机构22驱动前、后移动，该驱动机构22利用一驱动马达221透过一偏心轮222及一连动杆223驱动该治具24前、后移动，该连动杆223一端以一连接螺丝224可调整的螺接连接于该偏心轮222上适当的偏心位置，可由此调整连动座21移动的行程；该连动杆223并可调整长度，从而调整治具24移动时的前、后定位点。
如图8至图10所示，本发明铁粉芯研磨装置及方法，可应用于各种不同型式铁粉芯7的中柱72的研磨，该铁粉芯7包括有一本体71及一中柱72，该中柱72突设于该本体71内部。
另，如图12至图14所示，本发明的移动单元2、研磨单元3及夹具单元4等亦可采双铁粉芯同时研磨的设计，亦即该移动单元2设有二治具24，而能用以放置二铁粉芯，且具有二夹具单元4，而能用以固定二铁粉芯，且研磨单元3设有一皮带轮组34’，可同时带动二研磨头(图略)旋转，以便同时研磨两铁粉芯，而能大幅的提升产量。
本发明的研磨头33采用水平切削方式以外圆周研磨铁粉芯7的中柱72的端面，因此该研磨头33不会有积屑及受力不均匀等问题，即使在使用一段时间后，研磨头33外圆周仍能保持平面，故可有效避免造成被研磨的中柱72的端面形成相对的凹弧面，使得铁粉芯7的中柱72的端面可顺利的研磨至所需的尺寸，有效降低不合格率，且不需经常性更换研磨头，可有效的降低成本。
再者，本发明是以自动化方式进行铁粉芯7研磨，治具24及夹具单元4施予铁粉芯7的固定压力一致，使得铁粉芯7的中柱72可精确的研磨至所需的尺寸，且铁粉芯7的本体71表面不会刮伤，可有效降低不合格率，也不需逐一的测试每一个成品，更可有效的降低成本。
惟以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此即拘限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的等效技术变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。
权利要求
1.一种铁粉芯研磨装置，包括一机体；一移动单元，其设置于该机体上，该移动单元包含有一驱动机构及一治具，该治具连接于该驱动机构；一研磨单元，其设置于该机体上，该研磨单元包含有一研磨马达及一研磨头，该研磨头连接于该研磨马达，该研磨头伸至该治具；一夹具单元，其邻设于该治具；以及一喷水单元，其具有一喷水部邻设于该研磨单元的研磨头。
2.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该机体上固定有第一滑轨，该第一滑轨沿机体前、后方向延伸，该第一滑轨上滑动配合有第一滑座，该移动单元另包含有一连动座及一固定座，该连动座固定于该第一滑座上，该固定座固定于该连动座上，该固定座上端具有一固定部，该固定部固定有一可调整治具上、下移动的调整装置，该固定座前侧设有第二滑轨，该第二滑轨沿固定座上、下方向延伸，该第二滑轨上滑动配合有第二滑座，该治具以固定螺丝及连接块固定于该第二滑座上。
3.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该机体一侧设有一控制箱。
4.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该驱动机构包含有一驱动马达、一偏心轮及一连动杆，该偏心轮连接于该驱动马达的转动轴心，该连动杆连接于该偏心轮及治具之间。
5.如权利要求4所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该连动杆一端以一连接螺丝可调整的螺接于该偏心轮上的偏心位置，该连动杆另一端连接于该治具，该连动杆为一可调整长度的杆体。
6.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该治具顶部开设有至少一能用以容置欲研磨铁粉芯的固定槽，该研磨头伸至该治具的固定槽一端下方处。
7.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该治具连接有一量表，该量表的量测部顶触于一基准板。
8.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该研磨单元另包含有一传动轴及一皮带轮组，该传动轴可旋转的枢设该机体上，该研磨头固定于该传动轴一端，该皮带轮组连接于该研磨马达与传动轴之间。
9.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该夹具单元包含一扳动件、一杠杆、一连动件及一夹持部，该杠杆一端枢接于该扳动件，该杠杆另一端枢接于该连动件上端，该连动件可上、下运动的滑动配合于一滑座中，该夹持部固定于该连动件下端。
10.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该喷水单元包含有一储水容器、一抽水马达、一输水管、一导水板及一导水槽，该储水容器内部储存水，该抽水马达设置于该储水容器内，该输水管一端连接于该抽水马达的出水口，该输水管另一端延伸至该治具一侧，并连接有一喷水部，该导水板固定于该治具底部，该导水槽位于该导水板下方，该导水板及导水槽倾斜设置，该导水槽的低点位于该储水容器上方。
11.如权利要求1所述的铁粉芯研磨装置，其特征是，该移动单元、研磨单元及夹具单元采双铁粉芯同时研磨的设计。
12.一种铁粉芯研磨方法，包括步骤如下将欲研磨的铁粉芯置于一移动单元的治具上；利用一夹具单元将该铁粉芯固定于该移动单元的治具上；驱动一研磨单元的研磨头旋转；驱动该移动单元的治具前、后移动，以带动该铁粉芯前、后移动，从而利用该研磨头的外圆周研磨该铁粉芯的中柱；利用一喷水单元对该研磨单元的研磨头进行喷水；以及直至该铁粉芯的中柱研磨完成时，停止该移动单元的治具的前、后移动及喷水单元的喷水，该夹具单元并释放该铁粉芯，以取出该研磨完成的铁粉芯。
13.如权利要求12所述的铁粉芯研磨方法，其特征是，该欲研磨的铁粉芯置入该移动单元的治具的固定槽中，并将该铁粉芯定位于该固定槽的一端。
14.如权利要求12所述的铁粉芯研磨方法，其特征是，该夹具单元以一扳动件的扳动带动一夹持部向下移动压制固定该铁粉芯或向上移动释放该铁粉芯。
15.如权利要求12所述的铁粉芯研磨方法，其特征是，该研磨头以一研磨马达透过一皮带轮组驱动旋转。
16.如权利要求12所述的铁粉芯研磨方法，其特征是，该治具以一调整装置作上、下移动的调整动作，藉以调整研磨的深浅度。
17.如权利要求12所述的铁粉芯研磨方法，其特征是，该治具以一驱动机构驱动前、后移动，该驱动机构以一驱动马达透过一偏心轮及一连动杆驱动该治具前、后移动，该连动杆一端以一连接螺丝可调整的螺接于该偏心轮上偏心位置，藉以调整治具前、后移动的行程，该连动杆可调整长度，藉以调整治具移动时的前、后定位点。
18.一种如权利要求12所述的铁粉芯研磨方法所制成的铁粉芯，包括有一本体及一中柱，该中柱突设于该本体内部。
全文摘要
一种铁粉芯研磨装置及其方法、以及其成品，铁粉芯研磨装置包括机体、移动单元、研磨单元、夹具单元及喷水单元，移动单元设在机体上，并包含驱动机构及连接驱动机构的治具，治具用以放置欲研磨的铁粉芯，并由驱动机构驱动前后移动，研磨单元包含研磨马达及与之连接的研磨头，研磨头伸至治具，并利用研磨头的外圆周研磨铁粉芯的中柱，夹具单元邻设治具，并固定铁粉芯研于治具上，喷水单元具有喷水部邻设于研磨头，用以协助研磨头散热及冲掉研磨产生的铁粉；本发明以自动化方式进行铁粉芯的研磨，且施予铁粉芯的压力一致，使中柱可精确的研磨至所需尺寸，有效降低不合格率，并不需经常性更换研磨头，也不需逐一测试每个成品，有效降低成本。
文档编号B24B37/34GK1843698SQ20051006327
公开日2006年10月11日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者许文豪 申请人:许文豪