机床用手的制作方法

[0001]
本发明涉及机床用手。


背景技术：

[0002]
目前已知如下把持装置，其利用供给到加工中心主轴的冷却液来开闭驱动多个手部件(例如，参照专利文献1)。
[0003]
该把持装置具备：液压缸，其压入供给到主轴的冷却液；活塞，其可移动地配置在液压缸内，并利用冷却液的压力进行移动；以及多个手部件，其可摆动地连接到活塞。
[0004]
现有技术文献
[0005]
专利文献
[0006]
专利文献1：日本实用新型注册第3206020号公报


技术实现要素：

[0007]
发明要解决的问题
[0008]
冷却液中有时掺杂有由切削产生的切屑、空气，在对密封的液压缸内供给冷却液的专利文献1的把持装置中，可能会因为切屑或空气流入液压缸内而发生动作不良。因此，需要一种即使使用有时掺杂有切屑、空气的冷却液，也不发生动作不良而能够进行工件的搬运等的机床用手。
[0009]
用于解决问题的方案
[0010]
本发明的一个方案是一种机床用手，该机床用手具备：主体部，其能够装卸地安装在机床的主轴，并具备与形成于该主轴的冷却液供给通道连接的流道；以及两个以上的手部件，该两个以上的手部件以至少一个能够围绕预定的轴线摆动的方式安装在该主体部，并通过关闭而能够在所述手部件之间把持物体，所述流道具备排出口，该排出口将从所述冷却液供给通道供给的冷却液朝向露出于外部的所述手部件的表面排出，利用所述冷却液的压力使所述手部件进行打开动作或关闭动作。
附图说明
[0011]
图1是示出根据本发明的一个实施方式的机床用手中一对手部件关闭的状态的主视图。
[0012]
图2是示出图1的机床用手中一对手部件打开的状态的主视图。
[0013]
图3是示出使用图1的机床用手把持工件的状态的主视图。
[0014]
图4是示出图2的机床用手的纵剖视图。
[0015]
图5是示出图2的机床用手中的冷却液的流动的放大纵剖视图。
[0016]
图6是示出图1的机床用手的第一变形例中一对手部件关闭的状态的放大纵剖视图。
[0017]
图7是示出图6的机床用手中一对手部件打开的状态的放大纵剖视图。
[0018]
图8是示出图1的机床用手的第二变形例中一对手部件打开的状态的主视图。
[0019]
图9是示出图8的机床用手中一对手部件关闭的状态的主视图。
[0020]
图10是示出图9的机床用手的纵剖视图。
[0021]
图11是示出根据本申请其他实施方式的机床用手中一对手部件关闭的状态的主视图。
[0022]
图12是示出图11的机床用手中一对手部件打开的状态的主视图。
[0023]
附图标记说明：
[0024]
1：机床用手
[0025]
2：主体部
[0026]
3：手部件
[0027]
7：流道
[0028]
9：排出口
[0029]
10：齿轮(可动部件)
[0030]
11：螺旋弹簧(施力部件)
[0031]
14：螺旋弹簧(施力部件)
[0032]
15：球体(可动体)
[0033]
20：机床用手
[0034]
21：主体部
[0035]
22：可动部件
[0036]
23：手部件
[0037]
100：主轴
[0038]
110：冷却液供给通道
[0039]
a、b、c：摆动轴线(轴线)
[0040]
w：工件(物体)
具体实施方式
[0041]
以下参照附图对本发明的一个实施方式的机床用手1进行说明。
[0042]
如图1和图2所示，本实施方式的机床用手1具备主体部2和两个一对的手部件3。
[0043]
主体部2具备前端部4和圆筒状的轴部5，前端部4形成为长方体块状，轴部5配置在比前端部4更靠基端侧的位置，并且用于能够装卸地安装在机床的主轴100。如图4所示，在轴部5中设置有从一端的开口部6沿着中心轴延伸的流道7。在轴部5安装在主轴100时，开口部6连接到设置在主轴100中的冷却液供给通道110上，使从冷却液供给通道110供给的冷却液流入流道7内。
[0044]
两个一对的手部件3配置在隔着主体部2的前端部4的两侧，并且分别围绕两个平行的摆动轴线(轴线)a、b可摆动地安装在主体部2，该摆动轴线a、b沿着与轴部5的中心轴正交的平面延伸。
[0045]
如图4所示，设置在主体部2的流道7，在前端部4分支成两个方向的分支流道8。分支流道8分别向朝向各手部件3的方向分支。分支流道8具有排出口9，排出口9在前端部4的侧面的各两个部位开口。设定四个分支流道8及排出口9的总开口面积与轴部5中的流道7的
横截面积大致相等。
[0046]
在各手部件3上固定有齿轮10，齿轮10围绕摆动轴线a、b旋转。固定在两个手部件3上的齿轮10相互啮合。
[0047]
另外，在两个手部件3之间架设有螺旋弹簧(施力部件)11，螺旋弹簧11利用弹性恢复力对手部件3向关闭方向施力。
[0048]
在本实施方式中，一对手部件3的对置的侧面对置地配置在堵塞排出口9的位置，排出口9设置在主体2的前端部4。
[0049]
在图1所示的一对手部件3关闭的状态下，各手部件3的侧面最接近排出口9，配置在几乎堵塞各排出口9的位置上。然后，在图2所示的一对手部件3打开的状态下，通过各手部件3围绕摆动轴线a、b摆动，各手部件3的侧面稍微倾斜而从排出口9分离，在主体部2和手部件3之间形成间隙。
[0050]
利用螺旋弹簧11的弹性恢复力，始终向关闭方向对各手部件3施力。即，在手部件3之间未保持有工件(物体)w，且冷却液没有供给到流道7的状态下，利用螺旋弹簧11的弹性恢复力，各手部件3的侧面堵塞主体部2的排出口9。
[0051]
然后，在冷却液被供给到流道7时，各手部件3被从排出口9排出的冷却液推压，克服螺旋弹簧11的弹性恢复力而向相互分离的方向摆动。来自排出口9的冷却液的排出压力例如是0.4mpa～2mpa。
[0052]
图中，附图标记12是末端挡块，末端挡块12在打开位置与手部件3抵靠，并通过弹性变形而限制手部件3进一步移动。另外，附图标记13是海绵等弹性部件，弹性部件13在把持工件w时与工件w接触而发生弹性变形。
[0053]
以下对如此构成的本实施方式的机床用手1的作用进行说明。在以下的说明中，由于本实施方式的机床用手1左右对称，因此只对一侧进行说明，省略另一侧的说明。
[0054]
本实施方式的机床用手1，例如，作为工具之一容纳在机床的工具库中，根据需要或定期地利用机床所具备的未图示的自动工具更换装置，代替工具等其他工具安装在主轴100。
[0055]
例如，在需要向旋转工作台所具备的卡盘供给工件w或变更工件w的姿态等时，机床用手1安装在主轴100。
[0056]
然后，在机床用手1的手部件3向下安装在主轴100的状态下，利用主轴100的升降动作来进行升降。
[0057]
如图1所示，在把持配置在机床用手1的竖直下方的工件w的情况下，通过下降主轴100来使机床用手1下降，并且通过从主轴100供给冷却液，如图2所示，使一对手部件3处于打开状态。然后，如图3所示，在一对手部件3之间配置工件w的状态下，通过停止供给冷却液，使一对手部件3处于关闭状态，能够把持工件w。
[0058]
在该情况下，根据本实施方式的机床用手1，在使一对手部件3处于打开状态时，利用在加工工件w时使用的冷却液供给通道110，从冷却液供给通道110经由开口部6向主体部2的流道7内供给冷却液。由此，供给到主体部2内的流道7的冷却液从向两个方向开口的排出口9排出，推压各手部件3的侧面，能够使各手部件3围绕摆动轴线a、b摆动。
[0059]
由于主体部2的流道7是在排出口9处向外部开口，因此从排出口9排出的冷却液在推压手部件3的侧面的同时，沿着手部件3的侧面流动，并从手部件3的前端向下方流下。流
下的冷却液和加工时一样被回收到未图示的冷却液箱中进行循环。
[0060]
此时，虽然冷却液中混入有细小的切屑等，但是在本实施方式中，用于开闭手部件3的冷却液从主体部2的流道7的排出口9放出到外部，利用该放出时的流动能使手部件3摆动。因此具有如下优点：由于冷却液不会供给到封闭空间，因此即使混入有细小的切屑等，也不会因切屑堵塞发生动作不良，而能够进行工件的搬运等。
[0061]
另外，根据本实施方式的机床用手1，由于利用螺旋弹簧11的弹性恢复力始终对一对手部件3向关闭方向施力，因此通过停止供给冷却液，能够简便地使手部件3处于关闭状态。另外，具有如下优点：由于相互啮合的齿轮10固定在一对手部件3上，因此一对手部件3通过中心分布而摆动相同角度，能够把工件w的把持位置配置在中心。
[0062]
另外，如图4和图5所示，若一对手部件3成为打开状态，则手部件3围绕摆动轴线a、b摆动，被冷却液推压的侧面相对于排出方向呈大于90
°
的角度而配置。由此，构成冷却液的导向单元，冷却液沿着侧面向手部件3的前端方向被引导而流动。其结果是具有如下优点：每当打开一对手部件3时，能够利用冷却液清洗把持工件w的部分。
[0063]
另外，在本实施方式中，由于使主体部2中的流道7分支为四个分支流道8，将各分支流道8及排出口9的横截面积设定为流道7的横截面积的1/4，因此无需改变流道7与分支流道8的流通截面积，能够降低损失。
[0064]
此外，本实施方式中，从排出口9排出的冷却液自身推压各手部件3的侧面。取而代之，如图6和图7所示，也可以在排出口9附近的分支流道8内配置可移动的金属，例如钢铁制的球体(可动体)15。
[0065]
如图6所示，球体15的直径尺寸小于分支流道8的内径，在球体15和分支流道8的内表面之间形成有使冷却液流出的间隙。图中，附图标记16是形成球体15的可动范围内的分支流道8的内壁的圆筒体，附图标记17是嵌入到与排出口9对置的各手部件3的侧面中的抵靠部件。
[0066]
在主体部2及手部件3使用铝合金等进行轻量化的情况下，为了抑制主体部2及手部件3因与球体15接触而引起的磨损，圆筒体16及抵靠部件17由硬质材料、例如钢铁构成。抵靠部件17通过螺钉的装卸而可更换地固定在手部件3上。
[0067]
另外，附图标记12是末端挡块，末端挡块12限制各手部件3的围绕摆动轴线a、b的摆动角度。本实施方式中的末端挡块12，在球体15从排出口9排出的排出量为半球以下的摆动角度时，与手部件3抵接，从而使手部件3停止摆动。在图6和图7中省略了螺旋弹簧11的图示。
[0068]
若从冷却液供给通道110向流道7供给冷却液，则分支为两个分支流道8的冷却液中，一部分推压球体15使其向排出口9侧移动，其余部分经由球体15和分支流道8的内表面之间的间隙从排出口9排出到外部。利用冷却液的压力推压的各球体15从各排出口9向外部突出，从而推压各手部件3的抵靠部件17，使各手部件3围绕摆动轴线a、b摆动。由此，两个手部件3的前端被打开。
[0069]
由于球体15的中心维持在比排出口9更靠内侧，因此由分支流道8的内表面和球体15之间的间隙形成的冷却液的流通截面积的最小值，不依赖于球体15的姿态及手部件3的摆动角度，而是维持恒定。即，由于球体15从冷却液受到的压力不会随着手部件3的摆动角度发生变化，因此只需增大冷却液的压力，就能够用稳定且较大的力打开手部件3。其结果
是具有如下优点：能够提高螺旋弹簧11的弹簧刚性，提高工件w的把持力，实现稳定搬运。
[0070]
另外，通过在球体15的周围设置间隙，冷却液不会被困在流道7中，而是能够从排出口9排出到外部。由此，能够防止由于混入冷却液中的切屑等堵塞而引起动作不良。
[0071]
另外，在供给到流道7的冷却液之中，从排出口9排出的冷却液的量能够利用球体15限制。由此，具有如下优点：能够防止在打开手部件3时排出大量的冷却液，作业人员能够通过目视容易确认各手部件3及工件w的状态。
[0072]
在上述方式中，可动体15的形状以球状举例说明，但是不限于此，也可以采用圆柱型或炮弹型等任意形状。即使通过采用圆柱型或炮弹型，也能抑制可动体15的姿态变动，能将由分支流道8的内表面和可动体15之间的间隙形成的流通截面积的最小值大致维持恒定。
[0073]
另外，本实施方式中，也可以没有使两个手部件3同步摆动的齿轮10。另外，举例说明了两个手部件3这两者围绕摆动轴线a、b摆动的情况，也可以是将一者固定，仅使另一者摆动。如此也能够实现工件w的把持。
[0074]
另外，举例说明了具备两个一对的手部件3的机床用手1，取而代之，也可以适用于具备三个以上手部件3的机床用手1。
[0075]
另外，设置了四个分支流道8，取而代之，用于使两个以上手部件3摆动的分支流道8有两个以上即可。
[0076]
另外，关于手部件3的形状是任意的，也可以按照想要把持的工件w的形状，准备多个不同形状的机床用手1。
[0077]
另外，在本实施方式中，在打开手部件3的情况下供给冷却液，取而代之，如图8至图10所示，也可以在关闭手部件3时供给冷却液。
[0078]
在该情况下，采用对手部件3向打开方向始终施力的螺旋弹簧(施力部件)14即可。
[0079]
其次，以下对本发明的其他实施方式的机床用手20进行说明。在本实施方式的说明中，对结构与上述实施方式的机床用手1相同的部位标注同一附图标记，并省略说明。
[0080]
如图11所示，本实施方式的机床用手20具备主体部21、可动部件22和两个一对的手部件23。
[0081]
主体部21的前端部24在宽度方向的中央具备槽25，该槽25从与轴部5相反一侧的端部沿着轴部5的中心轴延伸。从轴部5的一端的开口部6沿着轴部5的中心轴延伸的流道7，在槽25的槽底具备排出口9。
[0082]
可动部件22配置在槽25的内侧，并且相对于前端部24，以只能沿轴部5的中心轴的方向移动的方式被支撑。另外，在可动部件22和前端部24之间架设有未图示的螺旋弹簧(施力部件)，利用螺旋弹簧的弹性恢复力，对可动部件22始终向接近排出口9的方向施力。可动部件22配置在通过接近槽底而堵塞排出口9的位置。
[0083]
一对手部件23各自的基端支撑在可动部件22上，并且能够围绕与轴部5的中心轴正交的摆动轴线(轴线)c摆动。另外，在各手部件23的中间位置，分别设置有长孔形的导向孔26，该导向孔26朝向手部件23的前端方向向远离轴部5的中心轴的方向倾斜延伸。
[0084]
在前端部24的侧面，在各导向孔26中插入销27，销27与摆动轴线c平行地延伸。
[0085]
以下对如此构成的本实施方式的机床用手20的作用进行说明。
[0086]
若对流道7供给冷却液，则冷却液流过流道7并从排出口9朝向可动部件22排出。排
出的冷却液喷射到配置在堵塞排出口9的位置的可动部件22。由此，可动部件22沿着轴部5的中心轴向远离排出口9的方向移动。
[0087]
对应于可动部件22的移动，与可动部件22连接的各手部件23，相对于固定在前端部24上的各销27，沿着各导向孔26的长度方向移动。由此，如图12所示，各手部件23围绕摆动轴线c摆动，各手部件23的前端被打开。
[0088]
另外，若停止供给冷却液，则利用螺旋弹簧的弹性恢复力，将可动部件22向接近排出口9的方向拉回。由此，对应于可移动部件22的移动，各手部件23向关闭前端的方向摆动。由此，能够在手部件23之间把持工件w。
[0089]
如此，根据本实施方式的机床用手20，也与第一实施方式的机床用手1相同，利用从排出口9排出的冷却液，能够开闭一对手部件23。并且，具有以下优点：即使冷却液中混入有细小的切屑等，通过从排出口9放出到外部，也不会发生因切屑等堵塞所引起的动作不良，而能够进行工件w的搬运等。
[0090]
另外，通过从排出口9排出的冷却液沿着各手部件23的表面流动，每当打开一对手部件23时，能够利用冷却液进行清洗。
[0091]
此外，在本实施方式中，举例说明了通过冷却液的排出而打开手部件23的情况，反之亦然。