微细钻头的插置方法、插置及取置装置

摘要

一种微细钻头的插置方法，包括移动一夹持有微细钻头的夹钻器朝一置钻槽方向执行一第一行程位移，再执行一第二行程位移，所述夹钻器于第二行程位移终了前插置微细钻头接触置钻槽；其中，所述置钻槽于微细钻头插置接触时生成一反力作用夹钻器，所述夹钻器通过一弹性元件吸收该反力后释放微细钻头于置钻槽上定位。本发明进一步包含实施上述方法所需的一种微细钻头的插置装置及取置装置。

说明书

技术领域

本发明涉及插置及取置微细钻头的技术，特别涉及一种微细钻头的插置方 法、插置及取置装置。

背景技术

目前在检测及研磨微细钻头的自动加工机具中，普遍地是通过夹钻器夹取 微细钻头，使微细钻头插置于置钻槽上接受检测、研磨。在此过程中，通常是 通过气压缸来驱动夹钻器移动，使微细钻头能快速的接受夹持并插置于所需的 置钻位置。其间，为了使微细钻头能精确地被插置于置钻槽上，气压缸驱动夹 钻器朝置钻槽移动的距离必须刻意的略大于夹钻器与置钻槽间的距离，且利用 所述的略大距离，使得微细钻头能精确且确实地被插置于置钻槽的准位上。但 是，当夹钻器将微细钻头精确且确实地插置于置钻槽的瞬间，由于气压缸驱动 夹钻器移动的行程尚未结束，使得夹钻器在每次置钻过程中都会碰撞置钻槽， 如此一来，一旦碰撞次数多了，对夹钻器、微细钻头及置钻槽都会造成损害。

为克服上述问题，较先进的夹钻器已经能通过二段式移动，来改善其与置 钻槽之间发生碰撞的现象。其中包含使夹钻器的第一段移动，采用气压缸为动 力，而夹钻器的第二段移动，则仰赖以马达为动力驱动滚珠导螺杆所组成的微 调组件来带动，使夹钻器能缓慢且精确的将微细钻头插置于置钻槽上，改善夹 钻器与置钻槽之间发生碰撞的现象。

然而，为了使微细钻头能精确且确实地被插置于置钻槽上，使用二段式移 动的夹钻器朝着置钻槽移动的距离仍须刻意的略大于夹钻器与置钻槽间的距 离，因此夹钻器在将微细钻头插置于置钻槽的接触过程中，会通过微细钻头传 导第二段移动时所产生的正向作用力至置钻槽上，相对的，置钻槽会生成反力 通过微细钻头传导至夹钻器上，此一反力虽可通过第二段缓慢且精确的移动来 减小对夹钻器及置钻槽造成的冲击，但是，在自动机具高频率的操作使用下， 仍易于夹钻器、微细钻头及置钻槽等相关联动组件之间造成应力集中的迫害， 甚而影响置钻精度。

因此，如何减少夹钻器将微细钻头插置于置钻槽上的过程中所生成的反力， 已成为熟悉本技术领域人士所应面对的待以改善的重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的旨在改善夹钻器插置微细钻头于置钻槽上的过程 中所生成的反力的问题。

因此，本发明提供一种微细钻头的插置方法，其包括：

移动一夹持有微细钻头的夹钻器朝一置钻槽方向执行一第一行程位移，再 执行一第二行程位移，所述夹钻器于第二行程位移终了前插置微细钻头接触置 钻槽；

其中，所述置钻槽于微细钻头插置接触时生成一反力作用夹钻器，所述夹 钻器通过一弹性元件吸收该反力后释放微细钻头于置钻槽上定位。

所述的微细钻头的插置方法，其中，所述第二行程小于所述第一行程。

所述的微细钻头的插置方法，其中，所述夹钻器是通过一气压缸的驱动而 执行第一行程位移。

所述的微细钻头的插置方法，其中，所述夹钻器是通过一滚珠导螺杆的带 动而执行第二行程位移。

所述的微细钻头的插置方法，其中，所述夹钻器至置钻槽之间的距离小于 第一行程及第二行程的距离总和。

本发明还提供一种微细钻头的插置装置，其包括：

一滑座，滑设于一基座上，并经由配置于基座上的一滑座驱动器带动滑座 位移；以及

一置钻夹爪，设置于所述滑座上；

其中，所述置钻夹爪经由一弹性元件而连接一置钻夹爪驱动器，所述置钻 夹爪驱动器带动置钻夹爪位移。

所述的微细钻头的插置装置，其中，所述滑座驱动器包含一马达连接一滚 珠导螺杆转动而带动螺组于该滚珠导螺杆上的滑座移动一第二行程。

所述的微细钻头的插置装置，其中，所述置钻夹爪驱动器是一气压缸，经 由气压来驱动所述置钻夹爪移动一第一行程。

所述的微细钻头的插置装置，其中，所述第二行程小于第一行程。

本发明另提供一种微细钻头的插置及取置装置，其包括：

一滑座，滑设于一基座上，并经由配置于基座上的一滑座驱动器带动滑座 位移；

一置钻夹爪，设置于所述滑座的一侧；以及

一取钻夹爪，设置于所述滑座的另一侧；

其中，所述置钻夹爪经由一弹性元件而连接一置钻夹爪驱动器，所述置钻 夹爪驱动器带动置钻夹爪位移，而所述取钻夹爪连接一取钻夹爪驱动器，所述 取钻夹爪驱动器带动取钻夹爪位移。

所述的微细钻头的插置及取置装置，其中，所述滑座驱动器包含一马达连 接一滚珠导螺杆转动而带动螺组于该滚珠导螺杆上的滑座移动一第二行程。

所述的微细钻头的插置及取置装置，其中，所述置钻夹爪驱动器及取钻夹 爪驱动器分别是一气压缸，经由气压来驱动所述置钻夹爪及取钻夹爪分别移动 一第一行程。

所述的微细钻头的插置及取置装置，其中，所述第二行程小于第一行程。

综上所述，相较于传统直接或二段式间接移动钻头来插置于置钻槽上的方 式而言，本发明所提供的二段式微细钻头的插置方法，可维持第一段移动钻头 的操作速率，并可于第二段移动钻头时通过弹性元件来吸收钻头接触置钻槽过 程中所生成的反力，避免夹钻器、微细钻头及置钻槽等连动组件之间遭受应力 集中的迫害，进而延长耐久使用的寿命。相对的，本发明提供的微细钻头插置 装置，是为了实施上述方法所必须的结构配置，且本发明提供的微细钻头插置 及取置装置，也是所述插置装置的延伸设计，同应具备解决相同问题的同等功 效，并且兼具组件整合插置及取置钻头所需组件成一体的小型化优势。

以上所述的方法与装置的技术手段及其产生效能的具体实施细节，请参照 下列实施例及附图加以说明。

附图说明

图1是本发明插置方法的配置示意图；

图2是本发明插置方法的流程图；

图3a至图3e分别是执行图2方法的动作示意图；

图4是本发明插置装置的构造示意图；

图5是图4的俯视图；

图6a至图6e分别是图4的动作示意图；

图7是本发明插置及取置装置的构造示意图；

图8是图7的俯视图；

图9a至图9g分别是图7的动作示意图。

附图标记说明：10-钻头；11a、11b、11c-底部位置；12-置钻盒；20-夹钻器； 20a-置钻夹爪；20b-取钻夹爪；21-线性路径；22-弹性元件；23-驱动器；231-滑 座驱动器；232-置钻夹爪驱动器；233-取钻夹爪驱动器；30-置钻槽；40-滑座； 41-隔墙；50-基座；h1-第一行程；h2-第二行程；S1至S4-主实施例的步骤说明。

具体实施方式

实施本发明的微细钻头的插置方法、插置及取置装置的目的，是夹钻器通 过二段式位移来改善与置钻槽发生碰撞的现象，并吸收夹钻器夹取钻头插置于 置钻槽上的过程中生成的反力，进而增加夹钻器与置钻槽的使用寿命。请合并 参阅图1、图2及图3a至图3e，说明本发明的一实施例，是在提供一种微细钻 头的插置方法。其中，图1揭示出本发明插置方法的配置示意图，图2揭示出 本发明插置方法的流程图，图3a至图3e分别揭示出执行图2方法的动作示意图。

请参阅图1，说明一夹钻器20连结有一驱动器23，夹钻器20在夹取钻头 10后，能通过驱动器23沿一线性路径21朝一置钻槽30方向进行位移并插置钻 头10接触于置钻槽30上，以及通过设置于夹钻器20与驱动器23之间的一弹 性元件22来吸收钻头10于插置置钻槽30上的过程中所生成的反力。

依据上述，请配合着图2，说明本发明的插置方法包括执行步骤S1至步骤 S4的程序，其中：

步骤S1：夹钻器执行第一行程位移。

请分别参阅图3a及图3b，说明夹钻器20在夹取钻头10后朝置钻槽30方 向沿一线性路径21位移，夹钻器20移动钻头10的底部位置11a到底部位置11b， 而夹钻器20夹持钻头10移动的这段距离为一第一行程h1。在实施上，夹钻器 20是通过一气压缸来执行第一行程h1位移，因为夹钻器20能通过气压缸产生 的气压推动朝置钻槽30方向执行快速的位移。

步骤S2：夹钻器执行第二行程位移。

请参阅图3c，说明夹钻器20在夹取钻头10执行第一行程h1位移后，接着 夹钻器20移动钻头10的底部位置11b到底部位置11c，而夹钻器20夹持钻头 10移动的这段距离为一第二行程h2。在实施上，夹钻器20是通过一马达带动 一滚珠导螺杆的方式来执行第二行程h2位移，因为夹钻器20能通过马达带动 滚珠导螺杆，以缓慢且精确的位移方式插置钻头10于置钻槽30上。由于夹钻 器20夹持钻头10移动到置钻槽30上的过程中，同时要兼顾到速率与精度，因 此在夹钻器20移动到置钻槽30的这段距离之中，夹钻器20由开始移动到邻近 置钻槽30之间的位移(也就是第一行程h1)是经由气压缸来驱动，以进行快速的 位移，而夹钻器20邻近置钻槽30到插置钻头10于置钻槽30之间的位移(也就 是第二行程h2)则是使用马达带动滚珠导螺杆来进行精确的位移，因此，以移动 的距离来说第二行程h2是小于第一行程h1。

步骤S3：吸收夹钻器与置钻槽接触时生成的反力。

请参阅图3d，说明当夹钻器20插置钻头10于置钻槽30上时，为使钻头 10能确实地被插置于置钻槽30上，夹钻器20朝置钻槽30移动的距离(第一行 程h1与第二行程h2的距离总和)须刻意的略大于夹钻器20与置钻槽30间的距 离，因此夹钻器20夹持钻头10移动并接触到置钻槽30后会继续朝置钻槽30 方向位移，通过夹钻器20的施压而使钻头10能确实地被插置于置钻槽30上， 然而，在这个施压的过程中会生成反力，长期下来对夹钻器20与置钻槽30都 会造成损害而影响其精度，所以夹钻器20通过设置于其上的弹性元件22的馈 缩来吸收钻头10与置钻槽30间所生成的反力。

步骤S4：夹钻器释放钻头于置钻槽。

请参阅图3e，说明当夹钻器20插置钻头10于置钻槽30上时，并且置钻槽 30也固定住钻头10后，夹钻器20就释放钻头10而移动回到原来位置以执行下 次的钻头10插置作业。

在本发明中，夹钻器20通过气压缸与马达带动滚珠导螺杆的方式来执行二 段式位移，并通过弹性元件22来吸收夹钻器20夹取钻头10插置于置钻槽30 上的过程中生成的反力，由此减少夹钻器20插置钻头10于置钻槽上30的过程 中所发生的损伤，进而延长夹钻器20、钻头10及置钻槽30耐久使用的寿命。

另一方面，请合并参阅图4、图5及图6a至图6e；其中，图4揭示出本发 明插置装置的构造示意图，图5揭示出图4的俯视图，图6a至图6e分别揭示出 图4的动作示意图，说明本发明还提供一种微细钻头的插置装置，驱使上述插 置方法可以容易地被实施。该插置装置包括一滑座40及一置钻夹爪20a。其中：

滑座40是滑设于一基座50上，并通过配置于基座50上的一滑座驱动器231 的带动下而沿一线性方向进行位移，在实施上，本发明的插置装置能通过基座 50设置于具有水平双轴向位移能力的载具上，使插置装置能于自动加工机具上 进行夹取微细钻头位移进而接受检测、研磨的动作。置钻夹爪20a是滑设于滑 座40上，并通过一弹性元件22连结配置于滑座40上的一置钻夹爪驱动器232， 在实施上，弹性元件22在实施上可为一压缩弹簧。置钻夹爪20a能分别通过置 钻夹爪驱动器232与滑座驱动器231的驱动而沿同一线性方向进行位移，并通 过弹性元件22来吸收置钻夹爪20a插置钻头10于置钻槽30上所生成的反力， 以避免置钻夹爪20a、钻头10及置钻槽30因反力而造成损害。

更进一步的说，置钻夹爪驱动器232是一气压缸，通过气压来驱动所述置 钻夹爪20a移动一第一行程h1，而第一行程h1是指置钻夹爪将钻头10的底部 位置11a移动到底部位置11b。而滑座驱动器231是一马达，通过一滚珠导螺杆 带动螺组于滚珠导螺杆上的滑座40移动一第二行程h2，而第二行程h1是指置 钻夹爪20a通过滑座40的位移将钻头10的底部位置11b移动到底部位置11c。 由于置钻夹爪20a夹持钻头10移动到置钻槽30上的过程中，同时要兼顾到速 率与精度，因此在置钻夹爪20a移动到置钻槽30的这段距离，置钻夹爪20a由 开始移动到邻近置钻槽30之间的位移(也就是第一行程h1)是经由气压缸来进 行快速的位移，而置钻夹爪20a邻近置钻槽30到插置钻头10于置钻槽30之间 的位移(也就是第二行程h2)则是使用马达带动滚珠导螺杆来进行精确的位移， 因此，以移动的距离来说第二行程h2是小于第一行程h1。

通过上述构件的组成，置钻夹爪20a夹持钻头10并通过置钻夹爪驱动器232 的带动朝置钻槽30移动(如图6a所示)。置钻夹爪20a移动钻头10的底部位置 11a到底部位置11b(如图6b所示)，钻头10移动的这段距离为第一行程h1。接 着，通过滑座驱动器231带动滑座40位移而连带置钻夹爪20a跟着移动，使得 置钻夹爪20a移动钻头10的底部位置11b到底部位置11c(如图6c所示)，钻头 10移动的这段距离为第二行程h2。当置钻夹爪20a插置钻头10于置钻槽30上 的过程中，置钻夹爪20a会通过第二行程h2的位移所产生的正向作用力对钻头 10施压而使钻头10能确实的插置于置钻槽30上，当置钻夹爪20a对钻头10施 压时，置钻槽30会生成反力通过钻头10传导至夹钻器10上，因此通过设置于 置钻夹爪20a与置钻夹爪驱动器232的弹性元件来吸收钻头10与置钻槽30间 生成的反力(如图6d所示)。当钻头10确实插置于置钻槽30上后，置钻夹爪20a 即释放钻头10回到原来位置(如图6e所示)，完成置钻夹爪20a插置钻头10于 置钻槽30上的作业流程。

另一方面，请合并参阅图7、图8及图9a至图9g；其中，图7揭示出本发 明插置及取置装置的构造示意图，图8揭示出图7的俯视图，图9a至图9g分 别揭示出图7的动作示意图，说明本发明还提供一种微细钻头的插置及取置装 置，驱使微细钻头在应用插置装置实施插置方法的后，可以利用取置装置将已 经插置定位完妥的微细钻头自动的取出。该插置及取置装置包括一滑座40、一 置钻夹爪20a及一取钻夹爪20b。其中：

滑座40是滑设于一基座50上，并通过配置于基座50上的一滑座驱动器231 的带动下而沿一线性方向进行位移，在实施上，本发明的插置装置能通过基座 50设置于具有水平双轴向位移能力的载具上，使插置装置能于自动加工机具上 进行夹取微细钻头位移进而接受检测、研磨的动作。

滑座40上延伸形成有一隔墙41，置钻夹爪20a与取钻夹爪20b是分别滑设 于隔墙41上的相对侧，置钻夹爪20a通过一弹性元件22连结置钻夹爪驱动器 232，该置钻夹爪驱动器232是配置于和置钻夹爪20a同一侧的隔墙41上；其 中，弹性元件22在实施上可为一压缩弹簧。置钻夹爪20a能分别通过置钻夹爪 驱动器232与滑座驱动器231的驱动而沿同一线性方向进行位移，并通过弹性 元件22来吸收置钻夹爪20a插置钻头10于置钻槽30上所生成的反力，以避免 置钻夹爪20a、钻头10及置钻槽30因反力而造成损害。而取钻夹爪20b连结有 配置于隔墙41上与取钻夹爪20b同一侧的一取钻夹爪驱动器233。取钻夹爪20b 能分别通过取钻夹爪驱动器233与滑座驱动器231的驱动而沿同一线性方向进 行位移。取钻夹爪20b与置钻夹爪20a的区别在于置钻夹爪20a设置有弹性元件 22来吸收插置钻头10于置钻槽30上的过程中所生成的反力，而取钻夹爪20b 的用途在于夹取插置于置钻槽30上的钻头10，所以可以不设置弹性元件22。

更进一步的说，置钻夹爪驱动器232及取钻夹爪驱动器233分别是一气压 缸，通过气压来驱动置钻夹爪20a及取钻夹爪20b分别移动一第一行程h1，而 第一行程h1是指置钻夹爪20a及取钻夹爪20b将钻头10的底部位置11a移动到 底部位置11b。而滑座驱动器231是一马达，通过一滚珠导螺杆带动螺组于滚珠 导螺杆上的滑座40移动一第二行程h2，而第二行程h1是指置钻夹爪20a及取 钻夹爪20b通过滑座40的位移将钻头10的底部位置11b移动到底部位置11c。 由于置钻夹爪20a夹持钻头10移动到置钻槽30上的过程中，同时要兼顾到速 率与精度，因此在置钻夹爪20a移动到置钻槽30的这段距离，置钻夹爪20a由 开始移动到邻近置钻槽30之间的位移(也就是第一行程h1)是经由气压缸来进 行快速的位移，而置钻夹爪20a邻近置钻槽30到插置钻头10于置钻槽30之间 的位移(也就是第二行程h2)则是使用马达带动滚珠导螺杆来进行精确的位移， 因此，以移动的距离来说第二行程h2小于第一行程h1。

通过上述构件的组成，将置钻夹爪20a移动至容置有待研磨的钻头10的置 钻盒12上方，置钻夹爪20a向下移动并夹取待研磨的钻头10(如图9a所示)。接 着，置钻夹爪20a夹持待研磨的钻头10移动至置钻槽30上方，然后，置钻夹 爪20a向下移动将待研磨的钻头10插置于置钻槽30上(如图9b所示)，而待研 磨的钻头10插置于置钻槽30后接受一砂轮机(未绘示)研磨以恢复钻头10的精 度。置钻夹爪20a重新移动至置钻盒12上以夹取待研磨的钻头10(如图9c所示)。 再来换取钻夹爪20b移动至置钻槽30上方夹取已研磨完成的钻头10(如图9d 所示)。接着，置钻夹爪20a再插置待研磨的钻头10于置钻槽30上(如图9e所 示)。取钻夹爪20b释放已研磨完成的钻头10于置钻盒12中(如图9f所示)，置 钻夹爪20a再夹取置钻盒12中待研磨的钻头10(如图9g所示)。如此，置钻夹 爪20a负责将待研磨的钻头10由置钻盒12中取出并插置于置钻槽30上，而取 钻夹爪20b负责将已研磨完成的钻头10由置钻槽30上取出并释放于置钻盒12 中。由此，减少为夹取钻头10而来回移动于置钻盒12与置钻槽30之间的时间。

基于上述，本发明所提供的微细钻头的插置方法、插置及取置装置，通过 将钻头以二段式移动的方式，来避免钻头以快速且直接的与置钻槽接触而造成 碰撞的情况，并通过弹性元件的来吸收夹钻器为使钻头能确实地被插置于置钻 槽的准位上所生成的反力，以维持夹钻器与置钻槽的精度进而增加其使用寿命。

以上实施例仅为表达了本发明的较佳实施方式，但并不能因此而理解为对 本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本发明所属技术领域中具有通常 知识者而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出复数变形和改进，这 些都属于本发明的保护范围。因此，本发明应以申请专利范围中限定的权利要 求内容为准。