CN118664506A - 随机轨道研磨工具机 - Google Patents

Abstract

一种随机轨道研磨工具机，具有一动力马达、一连接该动力马达的驱动轴、一连接该驱动轴的偏心块、一设于该偏心块的工具保持件、以及一连接该工具保持件并间接被该动力马达带动的研磨盘。该随机轨道研磨工具机具有一设于该偏心块上的摩擦件，该摩擦件接触该研磨盘，该摩擦件具有一于该动力马达未启动时对该研磨盘提供预压力的第一状态、一于该动力马达启动时随该偏心块位移并依该研磨盘的转动产生形变的第二状态、以及一于该动力马达停止运转时对该研磨盘提供制动力的第三状态。

Description

随机轨道研磨工具机

技术领域

本发明涉及一种随机轨道研磨工具机，尤指一种具备用来对研磨盘提供制动力的摩擦件的随机轨道研磨工具机。

背景技术

随机轨道研磨机(Random Orbital Sander)是由一动力马达的心轴连接一平衡器(Balancer，俗称偏心块)，该平衡器上设置有一轴承座(Bearing housing)，该轴承座提供一工具保持件(又称轴承)设置其中，该轴承座的中心线与动力马达的心轴中心线呈平行但不同轴，即此二中心线之间具有一偏心距离。又，该轴承中心设置一旋转轴(Spindle)，该随机轨道研磨工具的一研磨盘(Sanding pad)经由锁付螺丝与该旋转轴连接，使该研磨盘的心轴线与动力马达的心轴线亦呈平行而不同轴的状态,二心轴线之间具有该偏心距离，意即该研磨盘与该动力马达为偏心连接(Eccentric link)。由于该研磨盘是经由该轴承与该平衡器连接，该研磨盘可自由转动，而非与该动力轴硬连接(Hard link)。

该动力马达转动时，该马达心轴带动该平衡器同步转动，并经由该平衡器带动该研磨盘转动。此时该研磨盘会产生两种不同运动：第一种是该研磨盘与该马达的心轴保持该偏心距离并围绕着该马达心轴旋转，此围绕该马达心轴旋转的轨道运动(Orbitalmotion)称为“公转”(Orbital revolution)，转速与该马达心轴的转速及该平衡器的转速同步。

第二种是该研磨盘在自己心轴上转动(revolution on its own axis)，称为“自转”(Rotation)。该研磨盘自转产生的原因是，该研磨盘与该马达心轴之间为偏心连接，且该研磨盘可在该轴承上自由旋转。当该研磨盘围绕着该马达心轴进行公转运动时，该研磨盘内外侧受到的惯性力大小不同，靠外侧的部分比靠内侧的部分距离心轴远,因此受到的惯性力较大,使该研磨盘沿着公转的方向产生自转运动。该自转运动转速主要受到该研磨盘心轴与该马达心轴之间的该偏心距离影响。该偏心距离愈大则自转转速愈高，该偏心距离愈小则自转的转速愈低。

以配置6"研磨盘的5mm随机轨道研磨工具(偏心尺寸为2.5mm)为例，该马达心轴转速为10000rpm时,该研磨盘在距离该马达心轴2.5mm的位置围绕该马达心轴进行一直径5mm的公转轨道运动。无负载状况下，该研磨盘也同时进行大约5500rpm的偏心自转运动。该随机轨道研磨机进行研磨作业时，一研磨物与该研磨盘接触所产生的磨擦力会导致该研磨盘的自转运动速度下降，动力工具的负载愈重，该研磨盘的自转转速下降愈多。举例来说，轻载时自转转速约300～400rpm，重载时自转转速约150～300rpm。

当该动力马达停止转动，该平衡器先前旋转时储存的动能会驱动该平衡器继续转动数秒钟直到所储存动能消耗完毕为止。此时，研磨盘的自转运动才停止。以一个6”研磨盘装在该偏心距离为2.5mm(公转轨道直径为5mm)的该随机轨道研磨工具为例，该马达停止转动，该研磨盘还会继续旋转9～12秒钟才会完全停止。在特定使用状况下，该随机轨道研磨机被要求该动力马达停止运转时，该研磨盘必须在短时间内(1～3秒钟)停止转动,而有在工具上装置煞车机构的需要。

当前主要的煞车手法是在该随机轨道研磨工具机的一风罩(或一外壳)上设置一弹性胶圈，该弹性胶圈一侧固定在该风罩上，另一侧则通过自身弹性压迫在该研磨盘表面。因该风罩固定不转动，当该动力马达未开始转动时，该研磨盘被该弹性胶圈压迫而难以动弹。该动力马达开始转动，该动力马达力量超越该弹性胶圈压迫在该研磨盘上的摩擦力时，将可拖行该研磨盘转动。该动力马达停止运转时，该研磨盘失去了该动力马达拖行的力量，而受到该弹性胶圈压迫产生的摩擦力影响，而能在短时间内停止转动。相关专利如：中国台湾TWM279440、中国台湾TWM574093、CN2858182Y、CN108290265A、CN213136241U、CN103813884B、CN1088001C、CN206393407U、CN110594316A、US5018314、US5317838、US5384984、US5392568、US5807169、US6503133、US6527631、US7104873、US7270598、US7371150、US10046433、US2010062695、US20220126417、JP4061053B2、WO2004030864、GB2359266。

然而，该弹性胶圈长时间在该研磨盘表面拖行摩擦，该弹性胶圈很快就会磨损而失去作用。再者，该动力马达运转时，该弹性胶圈一直压迫在该研磨盘上，不但会增加该动力马达负荷，降低该动力马达转速及该研磨盘的公转速度，更会降低研磨盘的自转速度，进而影响研磨效率和研磨品质。

除前述外，亦有中国台湾TWM279441、US6110028揭露其他形式的研磨盘煞车，但于实施上仍存在前列问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，解决习用随机轨道研磨机所用煞车方式存在的诸多问题。

为达上述目的，本发明提供一种随机轨道研磨工具机，具有一动力马达、一连接该动力马达的驱动轴、一连接该驱动轴的偏心块、一设于该偏心块上的工具保持件、以及一连接该工具保持件并间接被该动力马达带动的研磨盘。该随机轨道研磨工具机具有一设于该偏心块上的摩擦件，该摩擦件接触该研磨盘，该摩擦件具有一于该动力马达未启动时对该研磨盘提供预压力的第一状态、一于该动力马达启动时随该偏心块位移并依该研磨盘的转动产生形变的第二状态、以及一于该动力马达停止运转时对该研磨盘提供制动力的第三状态。

一实施例中，该研磨盘与该驱动轴具有一偏心距离，该摩擦件接触该研磨盘一端具有一大于或等于二倍该偏心距离的偏移范围。

一实施例中，该摩擦件具有一基部、一设于该基部并附挂该偏心块上的组接部、以及设于该基部面对该研磨盘一侧的至少一挠性接触部。

一实施例中，该至少一挠性接触部为一管状结构。

一实施例中，该管状结构的一管内空间延伸线交错该研磨盘。

一实施例中，该管状结构的一管内空间延伸线平行该研磨盘。

一实施例中，该至少一挠性接触部为一足结构，该足结构具有一弯折方向，该弯折方向顺于该驱动轴的旋转方向。

一实施例中，该基部成形一组装该偏心块的组装开口，该组接部近该组装开口设置。

一实施例中，该基部于远离该研磨盘一侧具有多个间隔排列的叶片。

一实施例中，该偏心块具有一连接该驱动轴的第一部分、以及一相对该第一部分为偏移的第二部分，该组接部与该第二部分连接。

一实施例中，该基部的水平高度高于该偏心块的该第二部分的底缘。

一实施例中，该摩擦件设于一附挂于该偏心块的风流产生件上。

一实施例中，该偏心块具有一连接该驱动轴的第一部分、以及一相对该第一部分为偏移的第二部分，该风流产生件与该第二部分连接。

一实施例中，该偏心块具有一连接该驱动轴的第一部分、以及一相对该第一部分为偏移的第二部分，该摩擦件与该第二部分连接。

通过本发明前述实施，相较于习用具有以下特点：本发明该随机轨道研磨工具机具有一设于该偏心块上的摩擦件，该摩擦件于该第二状态中除因应该研磨盘的运动产生形变之外，更因随着该偏心块旋转而不会过度降低该研磨盘的自转速度，而能避免研磨效率和研磨品质的大幅衰退。该摩擦件于该第三状态中，对该研磨盘提供制动力，使该研磨盘可在短时间内停止转动。

附图说明

图1，为本发明一实施例的结构示意图；

图2，为本发明研磨盘的研磨轨迹；

图3，为本发明偏心块与摩擦件的组构示意图；

图4，为本发明摩擦件于第一状态时的摇摆示意图；

图5，为本发明摩擦件另一实施例的结构示意图；

图6，为本发明摩擦件另一实施例的局部结构剖面示意图；

图7，为本发明摩擦件另一实施例于第一状态时的摇摆示意图；

图8，为本发明摩擦件再一实施例的结构示意图；

图9，为本发明摩擦件再一实施例的局部结构侧视示意图；

图10，为本发明摩擦件再一实施例于第一状态时的摇摆示意图；

图11，为本发明另一实施例的结构示意图。

【符号说明】

20：随机轨道研磨工具机

21：动力马达

22：驱动轴

23：偏心块

231：第一部分

232：第二部分

24：工具保持件

25：研磨盘

26：摩擦件

261：端

262：基部

263：组接部

264：挠性接触部

265：足结构

266：管状结构

267：管内空间延伸线

268：组装开口

269：定位墙

260：叶片

27：遮罩

28：风流产生件

40：偏心距离

41：偏移范围

50：研磨轨迹

具体实施方式

本发明详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参阅图1，本发明提供一种随机轨道研磨工具机20，该随机轨道研磨工具机20具有一动力马达21、一连接该动力马达21的驱动轴22、一连接该驱动轴22的偏心块23、一设于该偏心块23的工具保持件24、以及一连接该工具保持件24的研磨盘25。该动力马达21可为气动或电动实施，本发明不予限制。又，该工具保持件24虽与该研磨盘25组装，但不限制该研磨盘25转动。进一步来说，该研磨盘25于该动力马达21不转动时，仍可相对该偏心块23转动。该研磨盘25间接被该动力马达21带动，该动力马达21转动期间，该研磨盘25除相对该驱动轴22公转，亦产生自转。如以该研磨盘25单点观察，该研磨盘25的研磨轨迹非单纯圆形，而如图2所示的50。又，该随机轨道研磨工具机20基础实施可参考EP0860235A2、US5,040,340。再者，该研磨盘25中心与该驱动轴22轴心具有一偏心距离40。

复请参阅图1及图3，本发明该随机轨道研磨工具机20具有一设于该偏心块23上的摩擦件26，该摩擦件26一端长时间接触该研磨盘25表面。该摩擦件26主要用于消除该动力马达21停止运转时，该研磨盘25仍存在的自转。也就是说，本发明通过该摩擦件26来令该研磨盘25在该动力马达21停止运转时，短时间停止转动。该摩擦件26具有一于该动力马达21未启动时对该研磨盘25提供预压力的第一状态、一于该动力马达21启动而随该研磨盘25转动产生形变的第二状态、以及一于该动力马达21停止运转时对该研磨盘25提供制动力的第三状态。具体说明，本发明该摩擦件26于该动力马达21未启动时，该摩擦件26面对该研磨盘25一端压抵该研磨盘25表面，以对该研磨盘25提供预压力。续，该动力马达21启动时，该摩擦件26进入该第二状态。此时，该偏心块23随该动力马达21的该驱动轴22转动，该偏心块23同时使该摩擦件26随着转动，该摩擦件26此时的运动速度与该研磨盘25的公转速度相应，不影响该研磨盘25的自转转速，使该研磨盘25的研磨效率与研磨品质得以保持。另一方面，由于该研磨盘25是以非圆轨迹转动，该摩擦件26接触该研磨盘25表面的一端将随接触的该研磨盘25部分移动，该摩擦件26通过自身的形变来因应该摩擦件26接触该研磨盘25表面一端的移动，并可保持与该研磨盘25的接触。如以动作形容，该摩擦件26于该第二状态中会发生摇摆。以该摩擦件26接触该研磨盘25一端(如图中标示的261)观察，该端261于该研磨盘25转动时，将相较该端261原始位置产生偏移，该端261的一偏移范围41为大于或等于两倍该偏心距离40，但要了解到该端261的偏移范围非指该端261于该研磨盘25表面的滑移范围。

承上，该动力马达21停止运转，该驱动轴22随之停止转动，连带该偏心块23停止，此时该摩擦件26不在随该偏心块23转动，进入该第二状态。该摩擦件26的不动，对于仍处于自转运动的该研磨盘25而言是阻力，该摩擦件26接触该研磨盘25表面产生的摩擦力，将作为用来停止该研磨盘25转动的制动力。本发明设计，令该摩擦件26于该第三状态中，仅需对抗该研磨盘25的自转转速与该偏心块23之间的速差)，且该摩擦件26接触该研磨盘25位置较靠近该研磨盘25中心部位使得该摩擦件26承受扭力较小，能有效延长使用寿命。承前，本发明可避免该研磨盘25未随该动力马达21停止，导致该研磨盘25以低速自转，而伤害研磨物表面的问题发生。

并请参阅图3，一实施例中，该摩擦件26具有一基部262、一设于该基部262并附挂该偏心块23上的组接部263、以及设于该基部262面对该研磨盘25一侧的至少一挠性接触部264。其中，该组接部263可以勾件或其他可用来附挂该偏心块23的结构实施。又，该挠性接触部264的自由长度非以相等该基部262底缘至该研磨盘25表面的距离为限制，而可略大于该基部262底缘至该研磨盘25表面的距离，借此产生预压力。该挠性接触部264于该摩擦件26处在该第二状态时，该挠性接触部264为该摩擦件26主要产生形变的部分。于本实施例，该至少一挠性接触部264可为一足结构(如图中标示的265)实施，该足结构265可为实心件，该足结构265具有一弯折方向，该弯折方向顺于该驱动轴22旋转方向，该足结构265形成弯折的部位可靠近该足结构265接触该研磨盘25表面的一端。进一步地，该摩擦件26可包含多个该挠性接触部264，多个该挠性接触部264可间隔排列于该基部262面对该研磨盘25一面，多个该挠性接触部264非以等距间隔设置为限，多个该挠性接触部264可分群设置，就如图1所示。

请参阅图5至图8，本发明该至少一挠性接触部264除前述，一实施例中，该至少一挠性接触部264为一管状结构(如图中所示的266)，该管状结构266的一管内空间延伸线267可交错该研磨盘25(如图8及图9所示)，或平行该研磨盘25(如图5及图6所示)。

复请参阅图1及图3，该摩擦件26的该基部262成形一组装该偏心块23的组装开口268，该组装开口268态样可与该偏心块23呼应，以令该摩擦件26完成组装时，不会相对该偏心块23产生明显横向位移。另一方面，该组接部263近该组装开口268设置。一实施例中，该组接部263为二位于该组装开口268二相对边上的勾件。一实施例中，该摩擦件26具有一环该组装开口268设置的定位墙269。

请参阅图11，一实施例中，该基部262于远离该研磨盘25一侧具有多个间隔排列的叶片260。这些叶片260于该摩擦件26处于该第一状态时，在该随机轨道研磨工具机20的一遮罩27内产生一风流，该风流可被用于结构的散热。又，基于此实施例概念，本发明该摩擦件26可设于一附挂于该偏心块23的风流产生件28上，该风流产生件28可相对该偏心块23拆卸或组装，而该摩擦件26的该基部262则可以该风流产生件28的一基板实施。

并请参阅图3，该偏心块23具有一连接该驱动轴22的第一部分231，以及一相对该第一部分231偏移的第二部分232。一实施例中，该摩擦件26与该第二部分232连接。进一步地，该基部262的水平高度高于偏心块23的该第二部分232的底缘。并请参阅图11，于该摩擦件26设于该风流产生件28上的实施例中，即是该风流产生件28与该第二部分232连接。

Claims (14)

1.一种随机轨道研磨工具机，具有一动力马达、一连接该动力马达的驱动轴、一连接该驱动轴的偏心块、一设于该偏心块的工具保持件、以及一连接该工具保持件并间接被该动力马达带动的研磨盘，其特征在于，

该随机轨道研磨工具机具有一设于该偏心块上的摩擦件，该摩擦件接触该研磨盘，该摩擦件具有一于该动力马达未启动时对该研磨盘提供预压力的第一状态、一于该动力马达启动时随该偏心块位移并依该研磨盘的转动产生形变的第二状态、以及一于该动力马达停止运转时对该研磨盘提供制动力的第三状态。

2.如权利要求1所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该研磨盘与该驱动轴具有一偏心距离，该摩擦件接触该研磨盘一端具有一大于或等于二倍该偏心距离的偏移范围。

3.如权利要求2所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该摩擦件具有一基部、一设于该基部并附挂该偏心块上的组接部、以及设于该基部面对该研磨盘一侧的至少一挠性接触部。

4.如权利要求3所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该至少一挠性接触部为一管状结构。

5.如权利要求4所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该管状结构的一管内空间延伸线交错该研磨盘。

6.如权利要求4所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该管状结构的一管内空间延伸线平行该研磨盘。

7.如权利要求3所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该至少一挠性接触部为一足结构，该足结构具有一弯折方向，该弯折方向顺于该驱动轴的旋转方向。

8.如权利要求3所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该基部成形一组装该偏心块的组装开口，该组接部近该组装开口。

9.如权利要求3至8项任一项所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该基部于远离该研磨盘一侧具有多个间隔排列的叶片。

10.如权利要求3至8任一项所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该偏心块具有一连接该驱动轴的第一部分、以及一相对该第一部分为偏移的第二部分，该组接部与该第二部分连接。

11.如权利要求10所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该基部的水平高度高于该偏心块的该第二部分的底缘。

12.如权利要求1所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该摩擦件设于一附挂于该偏心块的风流产生件上。

13.如权利要求12所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该偏心块具有一连接该驱动轴的第一部分、以及一相对该第一部分为偏移的第二部分，该风流产生件与该第二部分连接。

14.如权利要求1所述的随机轨道研磨工具机，其特征在于，该偏心块具有一连接该驱动轴的第一部分、以及一相对该第一部分为偏移的第二部分，该摩擦件与该第二部分连接。