專利名稱：雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，特別是對(duì)于需要工件及刀具間相對(duì)快速移動(dòng)的機(jī)械，例如模具高速雕刻機(jī)、PCB鉆孔機(jī)、快速原型(RP，Rapid Proto-typing)機(jī)器或其它的電子生產(chǎn)設(shè)備等。
但是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的提升有其瓶頸。一般提高速速及加速度的解決方案包含使用高轉(zhuǎn)速伺服馬達(dá)、使用皮帶輪變速機(jī)構(gòu)加速轉(zhuǎn)速、使用高導(dǎo)程螺桿、或直接改用高速線性馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。然而，在常用技術(shù)中，用以加快速度方案仍有待加強(qiáng)空間首先，為了以高速度來(lái)節(jié)省作業(yè)時(shí)間，不只最高速度要加快，而且加速度也要大，否則工件和刀具間相對(duì)移動(dòng)速度尚未達(dá)到其最高速度，機(jī)構(gòu)即需開(kāi)始減速，即使已達(dá)最高速度，但保持在最高速度下的行程很短，則機(jī)構(gòu)雖達(dá)到最高速度，但因?yàn)樵谧罡咚俣认逻\(yùn)轉(zhuǎn)所占的時(shí)間不多，故所節(jié)省時(shí)間也并不多，對(duì)提高機(jī)構(gòu)作業(yè)效率的貢獻(xiàn)也并不大。
因此，不只是機(jī)構(gòu)的最高速度要高，而加速度大也是十分重要的。就目前采用的高速度解決方案中，使用線性馬達(dá)最高速度最快，而加速度也最大，高速線性馬達(dá)本身最大加速度約可達(dá)到4G(″G″代表重力加速度)，但由于機(jī)構(gòu)的移動(dòng)座具有相當(dāng)大質(zhì)量，而加速度約和移動(dòng)體的質(zhì)量成反比，導(dǎo)致線性馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)加速度并無(wú)法達(dá)到4G，而一般只有1G而已。由于機(jī)構(gòu)的加速度不夠大，當(dāng)移動(dòng)距離不夠長(zhǎng)時(shí)，機(jī)臺(tái)進(jìn)給速度尚未達(dá)到最高速度，即需要開(kāi)始減速停止，實(shí)際達(dá)最高速移動(dòng)行程并不多。
故常用的高速加工機(jī)構(gòu)實(shí)仍需再加以改良，以加強(qiáng)高速進(jìn)給需求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，包含—機(jī)臺(tái)底座；—工件置放臺(tái)總成，設(shè)置于前述機(jī)臺(tái)底座上；工件置放臺(tái)總成上設(shè)有一承載工件工件承載臺(tái)，且工件承載臺(tái)可沿一平行于機(jī)臺(tái)底座表面的第一軸移動(dòng)；其中工件置放臺(tái)由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；—刀具固定座總成，設(shè)置于機(jī)臺(tái)底座上；刀具固定座總成上設(shè)有刀具，且刀具可沿前述第一軸方向移動(dòng)；其中刀具固定座由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；其特征在于，前述工件承載臺(tái)向第一軸的一向移動(dòng)時(shí)，刀具向第一軸的另一向移動(dòng)，以達(dá)到刀具和工件承載臺(tái)間高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)目的。
使用本發(fā)明的有益效果在于對(duì)于本發(fā)明，一般人可能會(huì)以為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軸由原本一個(gè)動(dòng)力源變成兩個(gè)動(dòng)力源，故將增加兩倍成本；然而目前動(dòng)力源成本占機(jī)臺(tái)總成本的比率并非很高，因此動(dòng)力源成本小幅提升是值得的，且當(dāng)由一個(gè)動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)改為兩個(gè)反方向的動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于動(dòng)力軸所需移動(dòng)的行程只剩下原來(lái)的一半，故每一軸行程都比原來(lái)短，而成本及難度也降低，故實(shí)際上機(jī)構(gòu)總成本增加比率并不是很大，而在效率上則有相當(dāng)大提升，故十分合算。
11刀具固定座 12刀具驅(qū)動(dòng)軸21工件承載臺(tái) 22工件驅(qū)動(dòng)軸23工件固定座 3機(jī)臺(tái)底座4工件 5刀具軸6刀具為使本發(fā)明的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)可得到理想的速度及加速度條件，本發(fā)明的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)的工件驅(qū)動(dòng)軸22和刀具驅(qū)動(dòng)軸12采用線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；而由于驅(qū)動(dòng)工件承載臺(tái)21及驅(qū)動(dòng)刀具固定座11的動(dòng)力源是相互獨(dú)立的，而本發(fā)明所設(shè)計(jì)的被驅(qū)動(dòng)對(duì)象也沒(méi)有大于現(xiàn)有技術(shù)所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)質(zhì)量之考慮因素，故其驅(qū)動(dòng)速度及加速度都可達(dá)到現(xiàn)有設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)，因此本發(fā)明的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)的工件承載臺(tái)21及刀具固定座11間的速度及加速度可達(dá)現(xiàn)有技術(shù)的兩倍。
圖2為本發(fā)明的一種雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)的右側(cè)視示意圖，此圖說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在此實(shí)施例中，工件固定座23置放于工件承載臺(tái)21上，而工件4則置放于工件固定座23上；另外，刀具固定座11上設(shè)有刀具軸5，刀具軸5可帶動(dòng)刀具6進(jìn)行接近工件及離開(kāi)工件的加工動(dòng)作(圖2中的左右方向移動(dòng))。此為

圖1的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例，此實(shí)施例適用于加工速度稍慢而需快速定位的機(jī)構(gòu)，例如PCB鉆孔機(jī)等設(shè)備，此實(shí)施例的刀具6和工件4可相對(duì)快速移動(dòng)，而加工軸則維持一般現(xiàn)有的進(jìn)給速度。由于此實(shí)施例在工件驅(qū)動(dòng)軸22方向可具有雙軸倍速的效果，使機(jī)構(gòu)可達(dá)到更高的作業(yè)效率。
因此，本發(fā)明所提供雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，與其它現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相互比較時(shí)，具有下列的優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明的工件驅(qū)動(dòng)軸及刀具驅(qū)動(dòng)軸可同時(shí)相對(duì)于機(jī)臺(tái)底座移動(dòng)，并且移動(dòng)方向相反，使工件驅(qū)動(dòng)軸上的工件相對(duì)于刀具驅(qū)動(dòng)軸上的刀具可達(dá)到刀具驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)于機(jī)臺(tái)底座移動(dòng)速度之兩倍，也就是工件相對(duì)于刀具之速度可達(dá)到現(xiàn)有移動(dòng)速度的兩倍。
2.由于工件驅(qū)動(dòng)軸及刀具驅(qū)動(dòng)軸為個(gè)自獨(dú)立，因此工件驅(qū)動(dòng)軸及刀具驅(qū)動(dòng)軸間的加速度也并不會(huì)相互干涉，故工件驅(qū)動(dòng)軸及刀具驅(qū)動(dòng)軸間反向移動(dòng)而同時(shí)加減速時(shí)，其相對(duì)加速度為工件驅(qū)動(dòng)軸的加速度及刀具驅(qū)動(dòng)軸的加速度之和，故工件驅(qū)動(dòng)軸及刀具驅(qū)動(dòng)軸間的加速度可達(dá)現(xiàn)有速度的兩倍，因此可提高工件及刀具間的相對(duì)加速度。
3.本發(fā)明的工件承載臺(tái)和刀具采用線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，由于線性馬達(dá)具有良好的速度及加速度特性，故本發(fā)明的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)可得到理想的速度及加速度條件。
權(quán)利要求
1.一種雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含一機(jī)臺(tái)底座；一工件置放臺(tái)總成，設(shè)置于前述機(jī)臺(tái)底座上；工件置放臺(tái)總成上設(shè)有一承載工件之工件承載臺(tái)，且工件承載臺(tái)可沿一平行于機(jī)臺(tái)底座表面的第一軸移動(dòng)；其中工件置放臺(tái)由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；一刀具固定座總成，設(shè)置于機(jī)臺(tái)底座上；刀具固定座總成上設(shè)有刀具，且刀具可沿前述第一軸方向移動(dòng)；其中刀具固定座由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；其特征在于，前述工件承載臺(tái)向第一軸的一向移動(dòng)時(shí)，刀具向第一軸的另一向移動(dòng)，以達(dá)到刀具和工件承載臺(tái)間高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)工件置放臺(tái)及驅(qū)動(dòng)刀具固定座的線性馬達(dá)為獨(dú)立的兩軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，其特征在于，刀具的加工方向平行于機(jī)臺(tái)底座而和前述的第一軸垂直。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種雙軸倍速線性馬達(dá)機(jī)構(gòu)，為達(dá)到工件承載臺(tái)和刀具高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的目的，本發(fā)明工件承載臺(tái)在向第一軸移動(dòng)時(shí)，刀具向另一向移動(dòng)，如此則工件承載臺(tái)和刀具間相對(duì)速度，等于工件承載臺(tái)相對(duì)于機(jī)臺(tái)底座速度加上刀具相對(duì)于機(jī)臺(tái)底座速度的總和。因此，不只工件承載臺(tái)和刀具間的相對(duì)速度可達(dá)到現(xiàn)有速度的兩倍，且工件承載臺(tái)和刀具間的相對(duì)加速度也可達(dá)到現(xiàn)有速度的兩倍，對(duì)機(jī)構(gòu)的縮短加速時(shí)間，及減少移動(dòng)時(shí)間的幫助很大。
文檔編號(hào)B23Q5/22GK1471223SQ0212565
公開(kāi)日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者卓永財(cái) 申請(qǐng)人:大銀微系統(tǒng)股份有限公司