[發明專利]平衡裝置及其平衡方法

有效

• 申請號: 201110439697.9
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN103174797A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 簡國諭;莊殷;蔡宗立;胡博期;周政賓
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: F16F15/28
• 分類號: F16F15/28
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍

技術領域

本發明涉及一種平衡裝置及其平衡方法，特別是涉及一種用于平衡機臺的扭矩的平衡裝置及其平衡方法。

背景技術

參閱圖1，為中國臺灣公告第I302485號「工具機之平衡配重減振系統」發明專利案所公開的一工具機11，該工具機11包含前端設有一主軸頭111的機體112，通過該主軸頭111的垂直升降作動，而使該主軸頭111的刀軸113能對一工件12產生一相對的切削動作。由于該主軸頭111內部裝置有能驅動該刀軸113的電機設備，再加上該主軸頭111本身的結構，因此在重量上通常相當沉重，且會產生一使該機體112彎曲形變的扭矩，經過長時間的使用后，該機體112難免會有些微的形變，而影響到刀軸113在切削時的精度。

因此，該工具機11也設有一平衡配重的裝置，是通過一鏈條13連接該主軸頭111及位于該機體112后方的一配重塊14，以使該配重塊14能對該主軸頭111產生一相反于重力的拉力，而使該主軸頭111達到靜平衡的效果，進而能避免該機體112的彎曲形變。

然而，為了使該配重塊14與主軸頭111彼此能達到平衡的效果，因此該配重塊14的重量需與該主軸頭111相當，如此便大幅增加了該工具機11的整體重量。此外，若因切削需求而需更換不同的主軸頭111時，由于各式主軸頭111的重量不一，因此配重塊14也須隨之更換，增加了使用上的復雜度，且須備置數個不同重量的配重塊14。再者，由于配重塊14與該主軸頭111是以實體結構相連，也就是說是通過該鏈條13相連接，也就是該鏈條13需同時承受主軸頭111以及該配重塊14兩者的重量，使用時間一長，容易產生結構上的損壞，甚至使有配重塊14掉落的危險，若是使用結構強度更強的鏈條13，則又變相的加重了整體工具機11的重量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輕量化、泛用性高，以及耐用度高的平衡裝置。

本發明的另一目的在于提供一種用于上述平衡裝置的平衡方法。

本發明平衡裝置，適用于設置在一臺工具機上，該工具機包含一個應力單元，而該平衡裝置包含一個平衡件，及一個固定件。該平衡件設置于該應力單元上，該固定件與該平衡件相對設置，且與該平衡件間能產生一個作用力，以使該平衡件能施力予該應力單元并使該應力單元所受的扭矩平衡。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該應力單元包括一個支撐柱，及一個設置于該支撐柱上的工作頭，而該平衡件是設置于該支撐柱上。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件是設置于該支撐柱相反于該工作頭的一側，且該固定件是固設于該平衡件的下方。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件是設置于該支撐柱相反于該工作頭的一側，而該平衡裝置還包含一個供該固定件設置且使該固定件位于該平衡件上方的支架組，該支架組具有兩個位于該平衡件的兩相反側的支柱，而該固定件是橫跨設置在所述支柱。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件是設置于該支撐柱相反于該工作頭的一側，而該平衡裝置還包含一個支架組，該支架組供該固定件設置且使該固定件與支撐柱是位于該平衡件的兩相反側。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該應力單元包括一個支撐柱，及一個設置于該支撐柱上的工作頭，而該平衡件是設置于該工作頭底部，且該固定件是固設于該平衡件的下方。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件與該固定件均為電磁鐵。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件與該固定件的其中的一個為電磁鐵，而另一個則為導磁材料。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件為一個流體靜壓元件，而該固定件為一個具有導引平面的剛性對象。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該流體靜壓元件為一個氣浮軸承或一個液靜壓軸承。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該固定件與該平衡件為間隔相對設置。

較佳地，前述的平衡裝置，其中該平衡件與該固定件能移動，以改變彼此間的相對距離。

而本發明平衡方法是用于如前文所述的平衡裝置，該平衡方法包含一個基準值輸入步驟、一個實際值取得步驟、一個比較步驟，及一個校正步驟。該基準值輸入步驟提供該平衡件與該固定件原始設置時的相對位置基準值予一個控制系統。該實際值取得步驟通過該控制系統偵測該平衡件與該固定件相對位置的實際值。該比較步驟比較該實際值與該基準值，并據以計算該平衡件及該固定件間所需施加的作用力大小。該校正步驟于該平衡件及該固定件間施加該作用力，以改變該平衡件及該固定件的相對位置回到原始設置時的位置。