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进给模块
申请号	CN201510788301.X	申请日	2015-11-17	公开(公告)号	CN106584183A	公开(公告)日	2017-04-26
申请人	财团法人工业技术研究院;			发明人	陈尚德; 陈志明; 李秋红; 苏兴川;
摘要	本发明公开一种进给模块，其包含有二导引构件、一第一连接件、二轴柱及一第二连接件。各导引构件包含一滑动梁及二液静压滑块。滑动梁具有一穿孔、围绕穿孔形成的一第一内壁面、连通于穿孔的二入油孔及至少一出油孔。入油孔连通于出油孔。二液静压滑块固设于穿孔内而分别对应二入油孔。二液静压滑块彼此相距一间距。每一液静压滑块具有一轴孔。轴柱分别穿设二导引构件的二液静压滑块的轴孔。第一连接件连接于二轴柱。第二连接件连接于二导引构件的滑动梁，以使二轴柱得以相对于二导引构件移动。
权利要求	1.一种进给模块，其包含有：二导引构件，各包含有：滑动梁，具有穿孔、围绕该穿孔形成的一第一内壁面、连通于该穿孔的二入油孔及至少一出油孔，该二入油孔连通于该至少一出油孔；以及二液静压滑块，固设于该穿孔内而分别对应该二入油孔，该二液静压滑块彼此相距一间距，每一液静压滑块具有一轴孔；二轴柱，分别穿设该二导引构件的该些液静压滑块的该些轴孔；第一连接件，连接于该二轴柱；以及第二连接件，连接于该二导引构件的该些滑动梁，以使该二导引构件得以一并相对于该二轴柱移动。 2.如权利要求1所述的进给模块，其中该二液静压滑块与介于该二液静压滑块之间的该第一内壁面形成一储液空间，该至少一出油孔连通于该储液空间。 3.如权利要求1所述的进给模块，其中每一该导引构件中每一该液静压滑块上背向于另一该液静压滑块的一侧上具有一油封。 4.如权利要求1所述的进给模块，其中每一该导引构件的每一该液静压滑块具有围绕出该轴孔的一第二内壁面及形成于该第二内壁面上的多个油腔，该些油腔连通于该些入油孔。 5.如权利要求4所述的进给模块，其中每一该液静压滑块具有背对该第二内壁面的一外壁面，且部分的该外壁面与该滑动梁的该第一内壁面之间形成一油沟，该油沟连通于该入油孔及该些油腔。 6.如权利要求5所述的进给模块，还包含多个节流器，该些节流器设置于该些液静压滑块上，并连接于该些油沟与该些油腔。 7.如权利要求6所述的进给模块，其中每一该液静压滑块的该些油腔的数量为四个，且设置于每一该液静压滑块上的该些节流器的数量为四个。 8.如权利要求1所述的进给模块，还包含动力源组件，该动力模块连接于该第二连接件与该第一连接件，以带动该第二连接件与该第一连接件相对位移，该第一连接件用以连接于一加工机具。 9.如权利要求1所述的进给模块，还包含动力模块，该动力模块连接于该第二连接件与该第一连接件，以带动该第二连接件与该第一连接件相对位移，该第二连接件用以连接于一加工机具。 10.如权利要求1所述的进给模块，其中每一该液静压滑块具有环形凸缘，该环形凸缘的外径大于该穿孔的内径。
说明书全文	进给模块技术领域 [0001] 本发明涉及一种进给模块，特别是涉及一种静液压进给模块。背景技术 [0002] 传统的加工设备，例如是指车床、铣床或磨床等设备，通常包含一加工机具、一导轨、一轴柱及一动力源组件。导轨可活动地设置于轴柱上。加工机具例如是指刀具或磨具等工具，设置于导轨或轴柱上。动力模块可驱动导轨与轴柱相对移动，以令加工机具得以沿着轴柱的延伸线方向作一线性移动，以对一被加工物进行加工。 [0003] 但上述的加工设备是采用单一导轨搭配单一轴柱的设计，导轨对于轴柱的拘束力有限，若轴柱本身的刚性不足，容易于加工作业的过程中因受力而弯曲变形，降低加工机具线性运动的精准度，进而影响了被加工物的完工度。 [0004] 此外，在上述的加工设备中，为了降低导轨与轴柱之间产生的摩擦力，有业者在导轨与轴柱之间设置了液静压滑块。但液静压滑块的运作上需要对液静压滑块持续地提供工作流体，例如油。为了重复使用工作流体以节省成本，通常需额外的配置一流体回收设备来收集使用过的工作流体，反而增加了整体设备的体积，不仅占空间，也造成使用上的不便。发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种进给模块，用于解决传统上加工装置的精度不足的问题，并可有效地回收工作流体。 [0006] 本发明所公开的进给模块，包含有二导引构件、一第二连接件、二轴柱及一第一连接件。每一导引构件包含有一滑动梁及二液静压滑块。滑动梁具有一穿孔、围绕出穿孔形成的一第一内壁面、连通于穿孔的二入油孔及至少一出油孔。入油孔连通于出油孔。二液静压滑块固设于穿孔内而分别对应二入油孔。二液静压滑块彼此相距一间距。每一液静压滑块具有一轴孔。轴柱分别穿设二导引构件的液静压滑块的轴孔。第一连接件连接于二轴柱，以使二轴柱得以相对于二导引构件移动。第二连接件连接于二导引构件的滑动梁，以使二导引构件得以一并相对于二轴柱移动。 [0007] 本发明所公开的进给模块，通过单一轴柱穿设二个液静压滑块的设计，有助于增加对轴柱的拘束力，以提升轴柱的抗弯曲能力，避免轴柱于装置运作的过程中容易因受力而弯曲变形的疑虑。 [0008] 此外，通过对应于液静压滑块的入油孔连通于出油孔的设计，工作流体可被持续的循环利用，可解决传统的加工设备需额外设置流体回收设备所带来的不便。 [0009] 以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。附图说明 [0010] 图1为本发明的一实施例的进给模块应用于加工设备的示意图； [0011] 图2A为本发明的图1的其中一个进给模块的立体剖切示意图； [0012] 图2B为本发明的图2A的剖视图； [0013] 图2C为本发明的图2B的分解图； [0014] 图3为本发明的图2B的局部放大平面图； [0015] 图4A为本发明的图2A中沿4A-4A割面线所绘示的剖视图； [0016] 图4B为本发明的一实施例的液静压滑块的立体图。 [0017] 符号说明 [0018] 1 进给模块 [0019] 9 加工设备 [0020] 10 导引构件 [0021] 20 第二连接件 [0022] 30 轴柱 [0023] 40 第一连接件 [0024] 50 节流器 [0025] 91 加工机具 [0026] 92 动力源组件 [0027] 110 滑动梁 [0028] 110a 第一内壁面 [0029] 110s1 穿孔 [0030] 110s2 入油孔 [0031] 110s3 出油孔 [0032] 130 液静压滑块 [0033] 130a1 第二内壁面 [0034] 130a2 外壁面 [0035] 130s1 轴孔 [0036] 130s2 油沟 [0037] 131 油封 [0038] 133 环形凸缘 [0039] 920 进给模块壳体 [0040] 921 马达 [0041] 922 联动器 [0042] 923 导螺杆 [0043] d1 内径 [0044] d2 外径 [0045] S1 储液空间 [0046] S2 油腔具体实施方式 [0047] 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技术者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求及附图，任何熟悉相关技术者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。 [0048] 请参照图1，其是根据本发明的一实施例的进给模块应用于加工设备的示意图。如图所示，本发明提出一种应用于一加工设备9的进给模块1。这里所述的加工设备9可以但不限于指一种车床、铣床或磨床等设备，可用以切屑或研磨被加工物，但加工设备9的种类并非用以限制本发明。 [0049] 进一步来说，在本实施例中，加工设备9可装设有三个进给模块1a、1b、1c，且进给模块1a、1b、1c各可提供单一轴向的进给。由此，组装于加工设备9上的一加工机具91可通过这些进给模块1a、1b、1c进行多轴向的运动，如以图1的视角来看，加工机具91至少可进行Y轴及Z轴方向的轴向移动。但加工设备9中进给模块的数量并非用以限制本发明。例如，在其他实施例中，加工设备9中配置的进给模块的数量也可以仅为一个、二个或四个以上。而关于进给模块的详细结构及进给模块与加工机具91之间的连动关系，请容后续详述之。此外，这里所述的加工机具91可以但不限于是指刀具或磨具等工具，但非用以限制本发明。 [0050] 接着，为求简洁明了的目的，以下将以进给模块1a为例来说明本发明。请参阅图2A～图2C，图2A是根据本发明的图1的其中一个进给模块的立体剖切示意图，图2B是根据本发明的图2A的剖视图，而图2C是根据本发明的图2B的分解图。 [0051] 在本实施例中，进给模块1a包含二导引构件10、一第一连接件20、二轴柱30、一第二连接件40及一动力模块92。 [0052] 二导引构件10彼此并排且保持一距离，且每一导引构件10包含一滑动梁110及二液静压滑块130。 [0053] 具体来说，每一滑动梁110具有一穿孔110s1、围绕出穿孔110s1的一第一内壁面110a、形成于第一内壁面110a上的二入油孔110s2及一出油孔110s3。 [0054] 二液静压滑块130的形状略呈圆柱形。二液静压滑块130彼此相对地固设于滑动梁110的穿孔110s1，且分别对应于滑动梁110的二入油孔110s2。进一步来说，每一液静压滑块130具有一轴孔130s1贯穿液静压滑块130及围绕出轴孔130s1的一第二内壁面130a1。 [0055] 第二连接件40连接于二滑动梁110，第二连接件40是指连接于二导引构件10的滑动梁110之间的桥梁。在本实施例中，第二连接件40与滑动梁110为一体成型的结构，但并非用以限制本发明。例如，在其他实施例中，第二连接件40与二滑动梁110也可以为三个独立的物件，并通过额外的加工程序相固定。而二轴柱30固设于第一连接件20上，且二轴柱30分别穿设于二导引构件10的二液静压滑块130的轴孔130s1。由此可知，每一轴柱30匹配于二个液静压滑块130，故本实施例的进给模块1a为二个轴柱30匹配于四个液静压滑块130。 [0056] 动力源组件92包含一动力源组件壳体920与装设于动力源组件壳体920上的一马达921、一联动器922及一导螺杆923。详细来说，动力源组件壳体920设置于第一连接件20上，马达921可驱动联动器922来转动导螺杆923，而导螺杆923可活动地穿设于第二连接件40，因此，第二连接件40可随着导螺杆923的转动而上下移动，换句话说，动力源组件92可经由带动第二连接件40的方式来驱动导引构件10相对于第一连接件20移动。 [0057] 接着，将针对滑动梁110、液静压滑块130与轴柱30的匹配关系做更详细的说明。请阅图3～图4B，图3是根据本发明的图2B的局部放大平面图，图4A是根据本发明的图 2A中沿4A-4A割面线所绘示的剖视图，而图4B是根据本发明的一实施例的液静压滑块的立体图。但需声明的是，为求简洁明了的目的，图3仅绘示其中一个轴柱30搭配一个滑动梁 110与二个液静压滑块130为例来说明本发明。 [0058] 在本实施例中，二液静压滑块130与介于二液静压滑块130之间的第一内壁面110a共同围绕出一储液空间S1。滑动梁110的出油孔110s3连通于储液空间S1。此外，在本实施例中，每一导引构件10中每一液静压滑块130上背向于另一液静压滑块130的一侧上具有一油封131，也可以说，液静压滑块130上背向于储液空间S1的一侧上设置有油封 131。 [0059] 另外，每一液静压滑块130还具有背对于前述第二内壁面130a1的一外壁面130a2及形成于第二内壁面130a1上的四个油腔S2。并且，至少部分的外壁面130a2与滑动梁110的第一内壁面110a之间形成一油沟130s2。 [0060] 再者，在本实施例中，每一液静压滑块130上设置有四个节流器50，分别对应于油腔S2而设置，且连通于油腔S2与油沟130s2之间。这里所述的节流器50，可用来补偿或调整液静压滑块130中工作流体的压力，其种类可以但不限于是指薄膜式节流器、滑伐式节流器、毛细结流器或孔式节流器等，并非用以限制本发明。 [0061] 接着，在本实施例中，进给模块1a可通过连接于一供油模块(未绘示)以提供液静压滑块130所需的工作流体，而工作流体可以但不限于油。详细来说，在实际进给运动时，供油模块会自液静压滑块130的入油孔110s2注入工作流体，以让工作流体自入油孔110s2依序流经油沟130s2、节流器50至油腔S2，此时，液静压滑块130的油腔S2与轴柱 30之间会形成一层油膜，但可理解的是，由于油封131的设置，工作流体仅能接着向储液空间S1宣泄后再通往出油孔110s3。因此，供油模块所提供的工作流体自入油孔110s2进入进给模块1a，而依序经由油沟130s2、节流器50、油腔S2、储液空间S1至出油孔110s3回到供油模块，以完成一封闭循环。由此，工作流体得以与外界隔绝而被控制在进给模块1a内循环流动，以避免工作流体流出于外界而干扰被加工件。因此，加工设备9并不需要额外的设置回收流体装置来回收工作流体，使得加工设备9具有小体积的优势。 [0062] 由各附图所示可知，在上述工作流体的循环中，储液空间S1具有较宽阔的空间以供工作流体流通，具有缓冲工作流体的功效。因此，在加工设备9运转进给的过程中，液静压滑块130与轴柱30之间因摩擦所产生的磨屑，可随着工作流体的流动而暂时的集中于储液空间S1，再统一经由出油孔110s3排出。由此，磨屑较不易堵塞以使得工作流体的循环更为顺畅。 [0063] 且可理解的是，由于液静压滑块130的油腔S2与轴柱30之间会形成油膜层，能够显着的降低液静压滑块130与轴柱30之间的摩擦力。进一步来说，在本实施例中，由于每一液静压滑块130的形状为圆柱形，可较完整的包覆轴柱30，以在进给运动时提供360度径向方向的均匀液静压力。但本发明并非受限于液静压滑块130的形状，只要可包覆轴柱30的设计均属于本发明的范畴，例如，在其他实施例中，液静压滑块130的形状也可以是多边形管体。 [0064] 此外，相较于传统的加工设备是以多个液静压滑块围绕轴柱的设计，而本发明以单一圆柱形的液静压滑块130完整的包覆轴柱30，故本发明所提出的液静压滑块130除了有助于定位轴柱30外，更因圆柱形的液静压滑块130具有较佳的结构强度，而有助于提升进给模块1a的整体刚性。 [0065] 另外，在圆柱形液静压滑块130的制造过程中，液静压滑块可一次性地加工形成轴孔130s1后，再依据所需的尺寸来裁切液静压滑块，即为本实施例前述的液静压滑块130。因此，可理解的是，各液静压滑块130之间的公差量小，可用于提升进给模块1的精度，降低加工机具91的晃动幅度，进而避免被加工物的完工度不佳或缩短刀具使用寿命等情形发生。 [0066] 再者，供单一轴柱30穿设的二液静压滑块130彼此相间隔的方式配置。由此，有助于提高液静压滑块130对轴柱30的拘束力以及定位轴柱30的效果，除了可提升进给模块1a在线性运动时的精度，也能稳固轴柱30并减少轴柱30于受力时所产生的变形量，即提升轴柱30的抗弯曲能力。 [0067] 由此可知，通过将上述的进给模块1a装设于加工设备9，可将加工设备9组装成一具高精度的小型加工设备，可用于解决传统的加工设备在精度不足的技术问题。 [0068] 接着，请复参图3，在本实施例中，每一液静压滑块130还可具有一环形凸缘133，且环形凸缘133的一外径d2大于滑动梁110的穿孔110s1的一内径d1。液静压滑块130可经由环形凸缘133来锁固于滑动梁110，以避免锁孔影响液静压滑块130上的油腔的配置。 [0069] 此外，虽然前述本实施例中每一液静压滑块130中油腔S2的数量为四个，但并非用以限制本发明，熟知技术人士可视需求来增减每一液静压滑块130中油腔S2的数量。例如，在其他实施例中，每一液静压滑块130中油腔S2的数量也可以为三个或五个以上。 [0070] 另外，虽然前述实施例中动力源组件92以驱动第二连接件40的方式来移动滑动梁110，在此情况下，滑动梁110为移动件，而轴柱30为不动件，但本发明并非以此为限。例如，请复参图1，在另一组进给模块1b的作动方式中，滑动梁也可以为固定件，而轴柱也可以为移动件。 [0071] 且可理解的是，本发明的进给模块1a的驱动方式并不受限于前述的动力源组件92，只要是可带动导引构件10相对轴柱30位移的设计，均属于本发明的范畴。 [0072] 综上所述，本发明所公开的进给模块，通过单一轴柱分别穿设二个液静压滑块的设计，有助于增加对轴柱的拘束力，以提升轴柱的刚性，避免轴柱于装置运作的过程中容易因受力而弯曲变形的疑虑。 [0073] 此外，通过对应于液静压滑块的入油孔连通于出油孔的设计，工作流体可被持续的循环利用，除了可有效地收集工作流体，更能避免参杂于工作流体的磨屑掉落至被加工物而影响加工作业的进行。 [0074] 另外，在上述工作流体的循环中，液静压滑块中的储液空间具有较宽阔的空间以供工作流体流通，具有缓冲工作流体的功效。因此，在加工设备运转进给的过程中，液静压滑块与轴柱之间因摩擦所产生的磨屑，可随着工作流体的流动而暂时的集中于储液空间，再统一经由出油孔排出。由此，磨屑较不易堵塞以使得工作流体的循环更为顺畅。

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