專利名稱：模塊化超音波振動(dòng)加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種加工裝置，尤指一種可便利超音波振動(dòng)加工的模塊化組配應(yīng)用，并可提升超音波振動(dòng)加工的穩(wěn)定性及安全性的模塊化超音波振動(dòng)加工裝置。
背景技術(shù)：
超音波加工(Ultrasonic Machining, USM)的原理為高周波數(shù)15千赫茲至30千赫茲振動(dòng)的工具，在磨料與水混合物(Abrasive Slurry，磨漿)的供應(yīng)下，以一定靜壓力接觸加工物，磨料經(jīng)由工具前端的振動(dòng)沖擊加工物，將的微細(xì)破碎而進(jìn)行材料移除，一般而言超音波加工所選擇的材料，大多為硬脆材料，如玻璃、陶瓷等。自公元1927年意外發(fā)現(xiàn)超音波可用來(lái)加工之后，超音波加工應(yīng)用在工業(yè)界已有好幾十年的歷史，在非傳統(tǒng)加工的領(lǐng)域中，扮演著舉足輕重的角色。傳統(tǒng)麻花鉆頭在陶瓷材料的加工上施行困難，往往造成鉆頭接觸工件時(shí)打滑、孔穴斜偏、真圓度不佳及切屑排除不易等問(wèn)題。為使超音波加工可以廣泛的應(yīng)用，并考慮成本效益，不少學(xué)者、專家開始著手進(jìn)行傳統(tǒng)麻花鉆頭的改善或新的陶瓷材料加工方法， Hocheng應(yīng)用傳統(tǒng)超音波加工來(lái)鉆孔，孔的粗糙度及邊緣的平滑平整、孔穴間隙都獲得重大改善。Andrea Stoll經(jīng)由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)式鉆孔機(jī)加上超音波的輔助，有助于切屑的切斷， 且加工靜壓力較低、鉆頭壽命較長(zhǎng)、也有較高的材料移除率。在專利公開的技術(shù)中，超音波相關(guān)的專利整理如下(1)如中國(guó)臺(tái)灣專利公開第200836861號(hào)是公開了一種超音波共振刀具頭結(jié)構(gòu)， 其主要在大型的超音波管狀工具側(cè)壁上增加溝槽，在工具頭施以高頻振蕩傳到工具后，在工具側(cè)壁之溝將會(huì)再有共振產(chǎn)生，以提升超音波加工的效率。(2)又如中國(guó)專利第2007201159 號(hào)是公開了一種與數(shù)控工具機(jī)主軸直接連結(jié)的超音波振動(dòng)工具頭，該工具頭是以電刷做為電源接點(diǎn)，雖于設(shè)計(jì)有將接點(diǎn)包覆，但其與中心出水口位置并未具防水設(shè)計(jì)，為相當(dāng)不安全的設(shè)計(jì)。另其旋轉(zhuǎn)功能為主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，但其工具頭上有一不旋轉(zhuǎn)部(電刷接線及中心出水入口)，極易于當(dāng)不旋轉(zhuǎn)部與旋轉(zhuǎn)部卡死時(shí)造成危險(xiǎn)。(3)又如中國(guó)專利第200810199000號(hào)是公開了一種振動(dòng)工具，其主要內(nèi)部具有馬達(dá)與發(fā)電機(jī)，使超音波振動(dòng)功能不需再靠外部供電，直接以內(nèi)部感應(yīng)的方式進(jìn)行電力傳送到壓電片。該結(jié)構(gòu)將功能建構(gòu)于同一工具頭內(nèi)將使得整體體積難以小型化，另是所有電力結(jié)構(gòu)皆設(shè)計(jì)于工具頭中，故中心出水具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)及困難。該振動(dòng)工具為專用主軸，無(wú)法滿足應(yīng)用于一般的加工主軸上。由上述可知，超音波加工技術(shù)仍主力應(yīng)用于脆性材料的研磨、鉆孔、拋光上，于金屬加工因設(shè)備昂貴、與傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)合性差。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種模塊化超音波振動(dòng)加工裝置，可廣泛適用于加工機(jī)臺(tái)，而進(jìn)行研磨、銑削、鉆削加工操作，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效降低模塊化超音波振動(dòng)加工裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種模塊化超音波振動(dòng)加工裝置，其能使配合加工機(jī)具組裝使用的刀把得以模塊化，并使模塊化的刀把具有內(nèi)部振動(dòng)機(jī)制及電源通路設(shè)置，當(dāng)其組裝于加工機(jī)具時(shí)即同時(shí)完成電源通路的導(dǎo)接，使具有超音波振動(dòng)加工的功效，進(jìn)而具有極佳的產(chǎn)業(yè)利用性者。本發(fā)明的目的，在于提供一種模塊化超音波振動(dòng)加工裝置，其能使超音波振動(dòng)加工的模塊化刀把具有極佳的組配性及穩(wěn)定性，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電源通路導(dǎo)接設(shè)計(jì)安全，而能積極有效降低模塊化超音波振動(dòng)加工裝置的成本，進(jìn)而便利其推廣應(yīng)用者。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明是一種刀把模塊，包括一機(jī)殼，其上設(shè)有一定位銷；一刀把連結(jié)部，是設(shè)于該機(jī)殼；一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該刀把連結(jié)部傳動(dòng)連結(jié)；一擴(kuò)幅裝置，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連結(jié)；一壓電組件，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并連結(jié)作動(dòng)于該擴(kuò)幅裝置；一電性連接器，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)，該電性連接器包括一連結(jié)部及一導(dǎo)接部，該導(dǎo)接部是呈固定狀態(tài)且與該定位銷電性導(dǎo)接，該連結(jié)部是與該導(dǎo)接部相樞接且與該壓電組件電性導(dǎo)接。本發(fā)明中，其中該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是為齒輪組或直驅(qū)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明中，其中該齒輪組是包含一第一傘形齒輪，是傳動(dòng)連結(jié)于該刀把連結(jié)部的一端而受該刀把連結(jié)部的連動(dòng)；一第二傘形齒輪，嚙合該第一傘形齒輪；以及一第三傘形齒輪，是傳動(dòng)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置，并嚙合該第二傘形齒輪；其中該第一傘形齒輪、該第二傘形齒輪及第三傘形齒輪間是形成有一用以設(shè)置該電性連接器的承設(shè)空間。本發(fā)明中，其中該擴(kuò)幅裝置內(nèi)是設(shè)有一容置空間，該壓電組件是設(shè)于該容置空間內(nèi)，該第三傘形齒輪是具有一齒輪軸，該齒輪軸是插設(shè)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置的該容置空間內(nèi)， 該齒輪軸中央部位是設(shè)有一貫通該第三傘形齒輪的軸空間，該壓電組件是位于該齒輪軸的外側(cè)，該連結(jié)部是設(shè)于該第三傘形齒輪相對(duì)端的該軸空間處，該連結(jié)部與第三傘形齒輪間是設(shè)有一絕緣套環(huán)，該連結(jié)部是隨該第三傘形齒輪旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明中，其中該壓電組件具有一接點(diǎn)，該第三傘形齒輪設(shè)有貫穿通孔，該通孔對(duì)應(yīng)于該壓電組件的該接點(diǎn)，該電性連接器更包括一通過(guò)該通孔的導(dǎo)線，用以將電力自該電性連接器的連結(jié)部傳輸至該壓電組件的該接點(diǎn)，該定位銷設(shè)有一電源線，該電源線與該電性連接器的導(dǎo)接部形成耦接，用以將電力自該定位銷傳輸至該電性連接器的導(dǎo)接部。本發(fā)明中，其中該擴(kuò)幅裝置末端裝設(shè)有一用以?shī)A持加工刀具的夾具。本發(fā)明還同時(shí)公開了一種振動(dòng)加工裝置，包含一加工機(jī)臺(tái)，是包括有一主軸，該主軸是設(shè)有定位鎖槽，該定位鎖槽是耦接有一第一電源線；及一刀把模塊，組裝于該主軸，該刀把模塊是包括有一機(jī)殼，其上設(shè)有一定位銷連結(jié)于該定位鎖槽；
一刀把連結(jié)部，是設(shè)于該機(jī)殼，該刀把連結(jié)部是組裝連結(jié)于該主軸；一擴(kuò)幅裝置，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并被該刀把連結(jié)部所連動(dòng)；一壓電組件，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并連結(jié)作動(dòng)于該擴(kuò)幅裝置；及一電性連接器，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)，該電性連接器包括一連結(jié)部及一導(dǎo)接部，該導(dǎo)接部是呈固定狀態(tài)且與該定位銷電性導(dǎo)接，該連結(jié)部是與該導(dǎo)接部相樞接且與該壓電組件電性導(dǎo)接。本發(fā)明中，其中該擴(kuò)幅裝置與該刀把連結(jié)部間是設(shè)有一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以形成傳動(dòng)連結(jié)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是為一齒輪組或直驅(qū)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明中，其中該齒輪組是包含—第一傘形齒輪，是傳動(dòng)連結(jié)于該刀把連結(jié)部的一端而受該刀把連結(jié)部的連動(dòng)；一第二傘形齒輪，嚙合該第一傘形齒輪；以及一第三傘形齒輪，是傳動(dòng)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置，并嚙合該第二傘形齒輪；其中該第一傘形齒輪、該第二傘形齒輪及第三傘形齒輪間是形成有一用以設(shè)置該電性連接器的承設(shè)空間。本發(fā)明中，其中該擴(kuò)幅裝置內(nèi)是設(shè)有一容置空間，該壓電組件是設(shè)于該容置空間內(nèi)，該第三傘形齒輪是具有一齒輪軸，該齒輪軸是插設(shè)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置的該容置空間內(nèi)， 該齒輪軸中央部位是設(shè)有一貫通該第三傘形齒輪的軸空間，該壓電組件是位于該齒輪軸的外側(cè)，該連結(jié)部是設(shè)于該第三傘形齒輪相對(duì)端的該軸空間處，該連結(jié)部與第三傘形齒輪間是設(shè)有一絕緣套環(huán)，該連結(jié)部是隨該第三傘形齒輪旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明中，其中該壓電組件具有一接點(diǎn)，該第三傘形齒輪設(shè)有貫穿通孔，該通孔對(duì)應(yīng)于該壓電組件的該接點(diǎn)，該電性連接器更包括一通過(guò)該通孔，用以將電力自該電性連接器的連結(jié)部傳輸至該壓電組件的該接點(diǎn)，該定位銷設(shè)有一第二電源線，該第二電源線與該電性連接器的導(dǎo)接部形成耦接定位，用以將電力自該定位銷傳輸至該電性連接器的導(dǎo)接部，該定位銷耦接于該定位鎖槽，用以將電力自該第一電源線傳輸至該第二電源線。本發(fā)明中，其中該擴(kuò)幅裝置末端裝設(shè)有一用以?shī)A持加工刀具的夾具。本發(fā)明具有的有益效果本發(fā)明所述的模塊化超音波振動(dòng)加工裝置主要使原本加工機(jī)臺(tái)除了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加工，亦能產(chǎn)生超音波振動(dòng)加工，有效提升加工效率，改善被加工件的表面狀況。且本發(fā)明利用有效空間的電源通路設(shè)置，并配合將刀把模塊裝設(shè)于加工機(jī)臺(tái)時(shí)， 藉該定位銷及定位鎖槽的定位鎖固同時(shí)完成外接電源的輸入通路設(shè)計(jì)，使得超音波振動(dòng)刀把的模塊化設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，且更具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活彈性及成本大為較低的積極優(yōu)勢(shì)， 而具有極佳的產(chǎn)業(yè)利用性。


圖1 本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖3 本發(fā)明的組裝操作結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號(hào)對(duì)照說(shuō)明1模塊化超音波振動(dòng)加工裝置
10刀把連接部11機(jī)殼12傳動(dòng)機(jī)構(gòu)120承設(shè)空間121齒輪組122第一傘形齒輪123第二傘形齒輪IM第三傘形齒輪125齒輪軸1 軸空間127齒輪軸1 軸空間129通孔13軸承14擴(kuò)幅裝置140容置空間15絕緣套環(huán)16壓電組件161接點(diǎn)17定位座171定位銷18電性連接器19軸承2加工機(jī)臺(tái)21主軸22主軸孔23夾具M(jìn)定位鎖槽31電源線32電源線33 導(dǎo)線
具體實(shí)施例方式為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實(shí)施例的模塊化超音波振動(dòng)加工裝置包括有一刀把模塊1，該刀把模塊1是可裝設(shè)于各種加工機(jī)臺(tái)，利用加工機(jī)臺(tái)帶動(dòng)刀把模塊1作旋轉(zhuǎn)加工，刀把模塊1本身更具有超音波振動(dòng)的機(jī)制功能，使裝設(shè)于刀把模塊1的刀具以旋轉(zhuǎn)及超音波振動(dòng)方式進(jìn)行各式研磨、鉆孔等加工，以提升加工效率，并改善被加工件的表面狀況。該刀把模塊1是可為一標(biāo)準(zhǔn)刀把，其可為BT、ISO、HSK (機(jī)臺(tái)主軸孔錐度規(guī)格)或其它市面上使用的刀把結(jié)構(gòu)，該刀把模塊1至少包含有一具內(nèi)部容置空間的機(jī)殼11、刀把連結(jié)部10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12、擴(kuò)幅裝置14、壓電組件16及電性連接器18 ；該機(jī)殼11側(cè)邊包含有定位座17，該定位座17—端設(shè)有一定位銷171 ；刀把連結(jié)部10是設(shè)于該機(jī)殼11并凸伸出， 刀把連結(jié)部10與機(jī)殼11內(nèi)部之間設(shè)置有一軸承13。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12組設(shè)于該機(jī)殼11內(nèi)并傳動(dòng)連結(jié)位于該刀把連結(jié)部10的一端，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12于本實(shí)施例中是由齒輪組121相互嚙合組成，該齒輪組121包含一第一傘形齒輪122、第二傘形齒輪123及第三傘形齒輪124，第一傘形齒輪122連結(jié)于刀把連結(jié)部10的一端而受其連動(dòng)，該第一傘形齒輪122繼垂向與第二傘形齒輪123嚙合，該第二傘形齒輪123繼垂向與第三傘形齒輪124嚙合，其中，該第二傘形齒輪123是以齒輪軸127定位于該機(jī)殼11上，且該第一傘形齒輪122、第二傘形齒輪 123及第三傘形齒輪124間是形成有一承設(shè)空間120 ；又該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12亦可為其它直驅(qū)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使加工機(jī)臺(tái)2的主軸通過(guò)刀把模塊1內(nèi)的該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12而達(dá)到動(dòng)力傳輸和增速效果。該擴(kuò)幅裝置14 (如擴(kuò)幅器)是設(shè)于該機(jī)殼11內(nèi)，并傳動(dòng)連結(jié)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12(第三
7傘形齒輪124)，即該擴(kuò)幅裝置14可被該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12所連動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，該擴(kuò)幅裝置14與機(jī)殼 11之間是設(shè)置有一軸承19，使擴(kuò)幅裝置14能順暢地旋轉(zhuǎn)作動(dòng)，該擴(kuò)幅裝置14內(nèi)是設(shè)有一容置空間140。在適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中，該第三傘形齒輪IM是具有一齒輪軸125，該齒輪軸 125是插設(shè)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置14的容置空間140內(nèi)，用以連動(dòng)該擴(kuò)幅裝置14并得到定位支撐，且該齒輪軸125中央部位并進(jìn)一步設(shè)有一貫通第三傘形齒輪124的軸空間126。該壓電組件16是為通電后可產(chǎn)生形變的材料(壓電材料)，因此本實(shí)施例的壓電組件16是可為一壓電片、壓電振子；該壓電組件16是設(shè)于該擴(kuò)幅裝置14的容置空間140 內(nèi)，用以連結(jié)作動(dòng)于該擴(kuò)幅裝置14 ；在適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中，該壓電組件16是位于該齒輪軸 125的外側(cè)，使該壓電組件16對(duì)該擴(kuò)幅裝置14具有較大的作動(dòng)區(qū)域范圍，使具有較平均、穩(wěn)定的振動(dòng)(超音波振動(dòng))功能。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，該電性連接器18是設(shè)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12的承設(shè)空間120內(nèi)，該電性連接器18包括有一相樞接的連結(jié)部181 (圖2標(biāo)示位置有誤)及導(dǎo)接部182，該連結(jié)部181 略呈一桿體端子，其是設(shè)于該第三傘形齒輪1 相對(duì)端的軸空間126處，該連結(jié)部181與第三傘形齒輪1 間是設(shè)有一絕緣套環(huán)15，如此，使該連結(jié)部181可隨該第三傘形齒輪IM旋轉(zhuǎn)；該導(dǎo)接部182是與一電源供應(yīng)裝置電性連接，以及該連結(jié)部181是與壓電組件16電性連接(下詳述)，用以供應(yīng)該電源供應(yīng)裝置的電力至壓電組件16。由于該導(dǎo)接部182是與連結(jié)部181相樞接，因此該導(dǎo)接部182以固定狀態(tài)(不旋轉(zhuǎn))與電源供應(yīng)裝置進(jìn)行電源搭接，以克服該刀把模塊于作動(dòng)中的電源連接設(shè)置問(wèn)題。就該電性連接器18而言，自固定狀態(tài)的導(dǎo)接部182至旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的連結(jié)部181的電力傳送方式可藉由一種同軸型電路旋轉(zhuǎn)連接器(Rotating Electrical Connectors)(例如美國(guó)公司名稱 Mercotac 所制的型號(hào) 205H) 而達(dá)成。電路旋轉(zhuǎn)連接器的導(dǎo)電路徑通過(guò)液態(tài)金屬(例如水銀)(圖未示)而提供了極低的阻抗，阻抗低于1微奧姆；又，整個(gè)電路旋轉(zhuǎn)連接器是完全密封，并藉由滾珠軸承結(jié)構(gòu)(圖未示)而具有可靠度高，以避免旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生火花。請(qǐng)參閱圖3，該刀把模塊1的定位銷171是設(shè)有電源線31，該電源線31是經(jīng)該定位座17(機(jī)殼11)的內(nèi)部空間、齒輪軸127中空的軸空間1 而進(jìn)入該承設(shè)空間120，并與該電性連接器18的導(dǎo)接部182形成耦接定位。該定位座17的定位銷171耦接于該加工機(jī)臺(tái)2的定位鎖槽M。相對(duì)的，于該定位鎖槽M處是耦接有電源線32，該電源線32是耦接至電力源，或可利用裝設(shè)于加工機(jī)臺(tái)2的電源供應(yīng)裝置(圖未示)通過(guò)該電源線32(或其它電源通路)而提供一電力至定位鎖槽對(duì)，藉此電源供應(yīng)裝置的電力將通過(guò)該電源線32、 定位鎖槽M、定位銷171、電源線31而傳輸至該電性連接器18的導(dǎo)接部182。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，該第三傘形齒輪IM設(shè)有貫穿通孔129，該通孔1 可位于該齒輪軸125上方或該齒輪軸125內(nèi)。在本實(shí)施例中，該通孔1 對(duì)應(yīng)于該壓電組件16的接點(diǎn) 161。藉由導(dǎo)線33通過(guò)該軸空間1 及通孔129，將電力自該電性連接器18的連結(jié)部181 傳輸至該壓電組件16的接點(diǎn)161?；蛘?，在另一實(shí)施例中，該壓電組件16的接點(diǎn)161可延伸入該軸空間126內(nèi)，以便利與該導(dǎo)線33的搭接。藉由導(dǎo)線33只須通過(guò)該通孔129，則將電力自該電性連接器18的連結(jié)部181傳輸至該壓電組件16的接點(diǎn)161，即完成本發(fā)明電源通路的設(shè)置。本發(fā)明模塊化超音波振動(dòng)加工裝置的機(jī)構(gòu)運(yùn)作，該刀把模塊1是組裝于加工機(jī)臺(tái) 2 (如傳統(tǒng)銑床或數(shù)控銑床)的主軸21上(如圖3所示)，該主軸21設(shè)有一具錐度的主軸孔22，另該主軸21側(cè)邊相對(duì)該機(jī)殼11的定位銷171是設(shè)有定位鎖槽M ；本發(fā)明該刀把模塊1組設(shè)于加工機(jī)臺(tái)2時(shí)，是將刀把模塊1的刀把連結(jié)部10組設(shè)于該主軸21的主軸孔22， 并藉該定位銷171定位結(jié)合于該定位鎖槽24，再使機(jī)殼11固結(jié)于主軸21上，并使該刀把模塊1之刀把連結(jié)部10得以隨該主軸21旋轉(zhuǎn)作動(dòng)；另，該刀把模塊1的擴(kuò)幅裝置14末端裝設(shè)有一夾具23 (如套筒)，該夾具23是用以?shī)A持任何加工刀具(圖未示)，以進(jìn)行超音波振動(dòng)加工作業(yè)。前述該加工機(jī)臺(tái)2的主軸21帶動(dòng)刀把連結(jié)部10旋轉(zhuǎn)，刀把連結(jié)部10帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12的第一傘形齒輪122旋轉(zhuǎn)，第一傘形齒輪122繼帶動(dòng)第二傘形齒輪123、第三傘形齒輪1 及擴(kuò)幅裝置14旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使擴(kuò)幅裝置14連接的夾具23及其夾持的加工刀具旋轉(zhuǎn)， 以進(jìn)行研拋、銑削、鉆削等加工操作應(yīng)用。本發(fā)明于刀把模塊1與加工機(jī)臺(tái)2的主軸21進(jìn)行組裝時(shí)，藉該定位銷171與定位鎖槽M的結(jié)合定位即同時(shí)完成外部電源的搭接(電源線32、33)，繼再藉該電性連接器18 將電力導(dǎo)引至該壓電組件16，并使該壓電組件16通電后產(chǎn)生形變，進(jìn)而使該擴(kuò)幅裝置14產(chǎn)生振動(dòng)(或超音波振動(dòng))，如此可使與該擴(kuò)幅裝置14連接的加工刀具進(jìn)行(超音波)振動(dòng)研拋/銑削/鉆削等加工操作應(yīng)用。又，該電性連接器18的將電力導(dǎo)引至該壓電組件16是可以同軸型電路旋轉(zhuǎn)連接器傳送電力，用以克服如現(xiàn)有碳刷會(huì)有火花現(xiàn)象而避免在具高粉塵環(huán)境下產(chǎn)生氣爆的危險(xiǎn)。另，本發(fā)明亦可搭載高性能發(fā)射機(jī)可自動(dòng)搜頻或隨加工過(guò)程共振頻率的改變而可自行重設(shè)或自動(dòng)重設(shè)搜頻，使加工效率一直保持在最佳的狀態(tài)；且本發(fā)明更可搭載高壓中心出水的能力，使在微細(xì)加工時(shí)因加工結(jié)構(gòu)細(xì)小及深的狀況下，高壓水仍可強(qiáng)力排出切屑及有效于加工區(qū)進(jìn)行冷卻。請(qǐng)參閱圖4，是本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，與圖1、2及圖3所示之刀把模塊1相同部分以同樣之組件符號(hào)表示，且在此不再加以敘述。如圖4所示，第二實(shí)施例的刀把模塊1’大致與第一實(shí)施例的刀把模塊1相同，不同之處在于本實(shí)施例之傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12’是選擇由皮帶輪組321構(gòu)成，該皮帶輪組321包含一第一皮帶輪322、第二皮帶輪 323及第三皮帶輪324，第一皮帶輪322連結(jié)于刀把連結(jié)部10的一端而受其連動(dòng)，該第一皮帶輪322藉由一第一傳動(dòng)皮帶325與第二皮帶輪323連接同動(dòng)，該第二皮帶輪323繼藉由一第二傳動(dòng)皮帶326與第三皮帶輪3M連接同動(dòng)，其中，該第二皮帶輪323是以其轉(zhuǎn)軸327 樞接于該機(jī)殼11 (定位座17)上，藉此使加工機(jī)臺(tái)2的主軸通過(guò)刀把模塊1’內(nèi)的該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12’而達(dá)到動(dòng)力傳輸和增速效果。同樣地，該擴(kuò)幅裝置14(如擴(kuò)幅器)是連結(jié)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12’的第三皮帶輪324， 即該擴(kuò)幅裝置14可被該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12’所連動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，該擴(kuò)幅裝置14內(nèi)是設(shè)有一容置空間 140。在適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中，該第三皮帶輪3M是具有一心軸328，該心軸325是插設(shè)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置14的容置空間140內(nèi)，用以連動(dòng)該擴(kuò)幅裝置14并得到定位支撐，且該心軸328 中央部位并進(jìn)一步設(shè)有一貫通第三皮帶輪324的軸空間329。于本實(shí)施例中，該壓電組件 16是夾設(shè)于該擴(kuò)幅裝置14與該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12’ (第三皮帶輪324)之間。供應(yīng)電源供應(yīng)裝置的電力至該壓電組件16的方式與第一實(shí)施例的方式相同，不再重復(fù)敘述。本發(fā)明模塊化超音波振動(dòng)加工裝置進(jìn)行超音波振動(dòng)加工作業(yè)時(shí)，前述該加工機(jī)臺(tái)2的主軸21帶動(dòng)刀把連結(jié)部10旋轉(zhuǎn)，刀把連結(jié)部10帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12’的第一皮帶輪322 旋轉(zhuǎn)，第一皮帶輪322繼帶動(dòng)第二皮帶輪323、第三皮帶輪3M及擴(kuò)幅裝置14旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使擴(kuò)幅裝置14連接的夾具23及其夾持的加工刀具旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行研拋、銑削、鉆削等加工操作應(yīng)用。由上述可知，本發(fā)明所提供的模塊化超音波振動(dòng)加工裝置主要使原本加工機(jī)臺(tái)除了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加工，亦能產(chǎn)生超音波振動(dòng)加工，有效提升加工效率，改善被加工件的表面狀況。且本發(fā)明利用有效空間的電源通路設(shè)置，并配合將刀把模塊裝設(shè)于加工機(jī)臺(tái)時(shí)，藉該定位銷及定位鎖槽的定位結(jié)合同時(shí)完成外接電源的輸入通路設(shè)計(jì)，使得超音波振動(dòng)刀把的模塊化設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，且更具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活彈性及成本大為較低的積極優(yōu)勢(shì)，而具有極佳的產(chǎn)業(yè)利用性。綜上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種刀把模塊，其特征在于，包括 一機(jī)殼，其上設(shè)有一定位銷；一刀把連結(jié)部，是設(shè)于該機(jī)殼；一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該刀把連結(jié)部傳動(dòng)連結(jié)； 一擴(kuò)幅裝置，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連結(jié)； 一壓電組件，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并連結(jié)作動(dòng)于該擴(kuò)幅裝置；一電性連接器，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)，該電性連接器包括一連結(jié)部及一導(dǎo)接部，該導(dǎo)接部是呈固定狀態(tài)且與該定位銷電性導(dǎo)接，該連結(jié)部是與該導(dǎo)接部相樞接且與該壓電組件電性導(dǎo)接。
2.如權(quán)利要求1所述的刀把模塊，其特征在于，其中該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是為齒輪組，直驅(qū)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或皮帶輪組。
3.如權(quán)利要求2所述的刀把模塊，其特征在于，其中該齒輪組是包含 一第一傘形齒輪，是連結(jié)于該刀把連結(jié)部的一端而受該刀把連結(jié)部的連動(dòng)； 一第二傘形齒輪，嚙合該第一傘形齒輪；以及一第三傘形齒輪，是連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置，并嚙合該第二傘形齒輪； 其中該第一傘形齒輪、該第二傘形齒輪及第三傘形齒輪間是形成有一用以設(shè)置該電性連接器的承設(shè)空間。
4.如權(quán)利要求3所述的刀把模塊，其特征在于，其中該擴(kuò)幅裝置內(nèi)是設(shè)有一容置空間， 該壓電組件是設(shè)于該容置空間內(nèi)，該第三傘形齒輪是具有一齒輪軸，該齒輪軸是插設(shè)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置的該容置空間內(nèi)，該齒輪軸中央部位是設(shè)有一貫通該第三傘形齒輪的軸空間，該壓電組件是位于該齒輪軸的外側(cè)，該連結(jié)部是設(shè)于該第三傘形齒輪相對(duì)端的該軸空間處，該連結(jié)部與第三傘形齒輪間是設(shè)有一絕緣套環(huán)，該連結(jié)部是隨該第三傘形齒輪旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的刀把模塊，其特征在于，其中該壓電組件具有一接點(diǎn)，該第三傘形齒輪設(shè)有貫穿通孔，該通孔對(duì)應(yīng)于該壓電組件的該接點(diǎn)，該電性連接器更包括一通過(guò)該通孔的導(dǎo)線，用以將電力自該電性連接器的連結(jié)部傳輸至該壓電組件的該接點(diǎn)，該定位銷設(shè)有一電源線，該電源線與該電性連接器的導(dǎo)接部形成耦接，用以將電力自該定位銷傳輸至該電性連接器的導(dǎo)接部。
6.如權(quán)利要求1所述的刀把模塊，其特征在于，其中該擴(kuò)幅裝置末端裝設(shè)有一用以?shī)A持加工刀具的夾具。
7.如權(quán)利要求2所述的刀把模塊，其特征在于，其中該皮帶輪組是包含 一第一皮帶輪，連結(jié)于該刀把連結(jié)部的一端；一第二皮帶輪，樞接于該機(jī)殼； 一第三皮帶輪，連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置；一第一傳動(dòng)皮帶，用以將該第一皮帶輪與該第二皮帶輪連接同動(dòng)；以及一第二傳動(dòng)皮帶，用以將該第二皮帶輪與該第三皮帶輪連接同動(dòng)。
8.一種振動(dòng)加工裝置，其特征在于，包含一加工機(jī)臺(tái)，是包括有一主軸，該主軸是設(shè)有定位鎖槽，該定位鎖槽是耦接有一第一電源線；及一刀把模塊，組裝于該主軸，該刀把模塊是包括有一機(jī)殼，其上設(shè)有一定位銷連結(jié)于該定位鎖槽； 一刀把連結(jié)部，是設(shè)于該機(jī)殼，該刀把連結(jié)部是組裝連結(jié)于該主軸； 一擴(kuò)幅裝置，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并被該刀把連結(jié)部所連動(dòng)； 一壓電組件，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并連結(jié)作動(dòng)于該擴(kuò)幅裝置；及一電性連接器，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)，該電性連接器包括一連結(jié)部及一導(dǎo)接部，該導(dǎo)接部是呈固定狀態(tài)且與該定位銷電性導(dǎo)接，該連結(jié)部是與該導(dǎo)接部相樞接且與該壓電組件電性導(dǎo)接。
9.如權(quán)利要求8所述的超音波振動(dòng)加工裝置，其特征在于，其中該擴(kuò)幅裝置與該刀把連結(jié)部間是設(shè)有一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以形成傳動(dòng)連結(jié)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是為一齒輪組，直驅(qū)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或皮帶輪組。
10.如權(quán)利要求9所述的超音波振動(dòng)加工裝置，其特征在于，其中該齒輪組是包含 一第一傘形齒輪，是傳動(dòng)連結(jié)于該刀把連結(jié)部的一端而受該刀把連結(jié)部的連動(dòng)； 一第二傘形齒輪，嚙合該第一傘形齒輪；以及一第三傘形齒輪，是傳動(dòng)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置，并嚙合該第二傘形齒輪； 其中該第一傘形齒輪、該第二傘形齒輪及第三傘形齒輪間是形成有一用以設(shè)置該電性連接器的承設(shè)空間。
11.如權(quán)利要求10所述的超音波振動(dòng)加工裝置，其特征在于，其中該擴(kuò)幅裝置內(nèi)是設(shè)有一容置空間，該壓電組件是設(shè)于該容置空間內(nèi)，該第三傘形齒輪是具有一齒輪軸，該齒輪軸是插設(shè)連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置的該容置空間內(nèi)，該齒輪軸中央部位是設(shè)有一貫通該第三傘形齒輪的軸空間，該壓電組件是位于該齒輪軸的外側(cè)，該連結(jié)部是設(shè)于該第三傘形齒輪相對(duì)端的該軸空間處，該連結(jié)部與第三傘形齒輪間是設(shè)有一絕緣套環(huán)，該連結(jié)部是隨該第三傘形齒輪旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的超音波振動(dòng)加工裝置，其特征在于，其中該壓電組件具有一接點(diǎn)，該第三傘形齒輪設(shè)有貫穿通孔，該通孔對(duì)應(yīng)于該壓電組件的該接點(diǎn)，該電性連接器更包括一通過(guò)該通孔，用以將電力自該電性連接器的連結(jié)部傳輸至該壓電組件的該接點(diǎn)，該定位銷設(shè)有一第二電源線，該第二電源線與該電性連接器的導(dǎo)接部形成耦接定位，用以將電力自該定位銷傳輸至該電性連接器的導(dǎo)接部，該定位銷耦接于該定位鎖槽，用以將電力自該第一電源線傳輸至該第二電源線。
13.如權(quán)利要求8所述的超音波振動(dòng)加工裝置，其特征在于，其中該皮帶輪組是包含 一第一皮帶輪，連結(jié)于該刀把連結(jié)部的一端；一第二皮帶輪，樞接于該機(jī)殼； 一第三皮帶輪，連結(jié)于該擴(kuò)幅裝置；一第一傳動(dòng)皮帶，用以將該第一皮帶輪與該第二皮帶輪連接同動(dòng)；以及一第二傳動(dòng)皮帶，用以將該第二皮帶輪與該第三皮帶輪連接同動(dòng)。
14.如權(quán)利要求8所述的超音波振動(dòng)加工裝置，其特征在于，其中該擴(kuò)幅裝置末端裝設(shè)有一用以?shī)A持加工刀具的夾具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊化超音波振動(dòng)加工裝置，其包括一刀把模塊，該刀把模塊系進(jìn)一步包括有一機(jī)殼，其上設(shè)有一定位導(dǎo)件；一刀把連結(jié)部，是設(shè)于該機(jī)殼；一增速機(jī)構(gòu)，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該刀把連結(jié)部傳動(dòng)連結(jié)；一擴(kuò)幅裝置，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該增速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連結(jié)；一壓電組件，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并連結(jié)作動(dòng)于該擴(kuò)幅裝置；一電性連接器，是設(shè)于該機(jī)殼內(nèi)并與該壓電組件電性導(dǎo)接，該電性連接器是電性導(dǎo)接該定位導(dǎo)件；藉此，以達(dá)到能使模塊化的刀把具有內(nèi)部振動(dòng)機(jī)制及電源通路設(shè)置，使便利組裝應(yīng)用，并具有極佳的安全性、經(jīng)濟(jì)性及產(chǎn)業(yè)利用性者。
文檔編號(hào)B24B1/04GK102476304SQ20101056060
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者楊忠義, 林惠萍 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心