机床的工具保持件装拆结构的制作方法
【专利摘要】一种机床的工具保持件装拆结构，为使具有多个刀具(T)的工具保持件(5)以能够装拆的方式安装于基座部件(8)，所述工具保持件(5)形成为环状且在内周具有凹部(5a)、凸部(5b)，安装在所述基座部件(8)并能够相对其进行旋转的旋转部件(9)的外周形成有凹部(9a)、凸部(9b)，通过将该工具保持件(5)的凹部(5a)、凸部(5b)与凹部(9a)、凸部(9b)一致，能够将该工具保持件(5)安装至所述基座部件(8)或将之从该基座部件(8)拆下，并且，通过将所述工具保持件(5)按压至所述基座部件(8)的落座面(8e)，能将该工具保持件(5)夹持于所述基座部件(8)。
【专利说明】机床的工具保持件装拆结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能够将具备多个刀具的工具保持件以可装拆的方式安装在旋转分度轴等的基座部件上的机床的工具保持件装拆结构。
【背景技术】
[0002]以往存在具有在外周安装有多个刀具的工具保持件的机床(参照例如日本专利特表2010-521328号公报)。
[0003]在该种机床中，为了对所述刀具进行更换或修复等，必须使得工具保持件能够从机床的基座部件上拆下来。作为能够进行这种工具保持件的装拆的结构，考虑了采用以螺栓紧固方式将工具保持件固定在基座部件上的结构。对于该种结构，在对工具保持件进行装拆作业时，作业人员必须在工具保持件定位支承于基座部件的安装面的状态下紧固或旋松固定用螺栓。
[0004]然而，因所述工具保持件装有许多刀具，故其重量相当大。因而，按上述方式一边扶着工具保持件一边进行固定螺栓的紧固等作业時，作业人员必须承受相当大的负重。为此，要求能够容易并可靠地装拆工具保持件的装拆结构。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种能够容易并可靠地进行工具保持件的装拆作业的机床的工具保持件装拆结构。
[0006]本实用新型的机床的工具保持件装拆结构包括:具有落座面的基座部件；外周具有凹部及凸部、且能够旋转地安装于所述基座部件的旋转部件；以及呈环状、内周具有凹部及凸部、外周具有多个刀具的工具保持件，通过使所述工具保持件的凹部及凸部与所述旋转部件的凸部及凹部一致，能将该工具保持件安装至所述基座部件或从该基座部件上拆除，通过将所述工具保持件按压至所述基座部件的落座面，能将该工具保持件夹持于所述基座部件。
[0007]依据本实用新型，仅通过将工具保持件的凹凸部与旋转部件的凹凸部一致的简单作业就能够容易并可靠地将工具保持件安装至基座部件，另外，在此状态下仅通过将工具保持件按压至基座部件的落座面上就能够完成夹持，因而将工具保持件安装至基座部件的作业容易且能够节省作业时间。
[0008]在本实用新型的优选实施方式中，还具有安装于所述基座部件的环状的夹持部件，并且，通过该夹持部件将所述工具保持件按压至所述落座面，从而能将该工具保持件夹持于所述基座部件。
[0009]在上述的优选实施方式中，通过安装于基座部件的夹持部件将所述工具保持件按压至所述落座面，从而将该工具保持件夹持于基座部件，因而，与以螺栓紧固方式将工具保持件固定于基座部件的情形相比，将工具保持件夹持于基座部件的夹持作业变得容易且能够节省作业时间。
[0010]在本实用新型的另一个优选实施方式中，通过旋转所述旋转部件，使所述凹凸部的凸部与所述工具保持件的凸部相互间至少发生局部重叠，在此状态下，利用所述夹持部件将所述工具保持件按压至所述落座面，从而将该工具保持件夹持于所述基座部件。
[0011]在上述另一个优选实施方式中，由于在使旋转部件的凸部与工具保持件的凸部至少一部分一致的状态下，利用夹持部件将工具保持件按压至所述落座面，从而对该工具保持件进行夹持，因而，旋转部件能够以较大的面积对工具保持件进行按压，从而能够以稳定的状态将该工具保持件可靠地夹持于落座面。
[0012]在本实用新型的又一个优选实施方式中，所述夹持部件能够旋转地安装于所述基座部件并且在其外周具有凹凸部，所述旋转部件及夹持部件的凹部形成为其宽度随着远离所述落座面而连续增大的锥形槽。
[0013]在上述又一个优选实施方式中，由于将旋转部件及夹持部件的凹部形成为其宽度随着远离落座面而连续增大的锥形槽，因而，能够容易地将工具保持件的凸部与旋转部件的宽幅的凹部对准，并且能够仅通过将工具保持件直接与落座面抵接而使工具保持件正常地落座于基座部件的落座面，这一点也确保将工具保持件安装至基座部件的安装作业能够容易并可靠地进行。
[0014]在本实用新型的又一个优选实施方式中，设置有落座检测传感器，当朝所述工具保持件与所述落座面之间加压供给的空气压力达到规定值以上时，所述落座检测传感器能够检测出所述工具保持件已正常落座于所述落座面，并且，依据该落座检测传感器的落座检测信号，利用所述夹持部件进行夹持。
[0015]在上述又一个优选实施方式中，由于设置了落座检测传感器，通过朝工具保持件与落座面之间加压供给的空气压力对工具保持件已正常落座进行检测，例如当工具保持件与落座面之间夹嵌有切屑等时，所述空气压力无法上升至规定值以上，因而，能够容易并可靠地检测出工具保持件未能正常落座于落座面，从而能够防止在未正常落座的情况下进行夹持。
[0016]在本实用新型的又一个优选实施方式中，设置有检测所述旋转部件的凸部与工具保持件的凸部已形成规定的位置关系的凸部检测传感器，依据该凸部检测传感器发出的凸部检测信号，利用所述夹持部件进行夹持。
[0017]在上述又一个优选实施方式中，由于设置了能够检测出旋转部件的凸部与工具保持件的凸部已一致的凸部检测传感器，因而，能够防止在旋转部件的凸部未与工具保持件的凸部正常重叠的状态下进行夹持。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为具备本实用新型的实施例1的工具保持件装拆结构的机床的正面示意图。
[0019]图2为所述机床的刀架的正面立体图。
[0020]图3为所述装拆结构的截面俯视图(沿图2的II1-1II线的截面图)。
[0021]图4为所述装拆结构的气缸机构周围的放大俯视图。
[0022]图5为表示所述装拆结构的落座检测机构的截面俯视图。
[0023]图6(a)为从工具保持件侧观察到所述装拆结构的旋转部件及夹持部件的立体图。
[0024]图6(b)为从图6(a)的箭头VIa方向观察的向视图。
[0025]图7为所述装拆结构的旋转角度限制机构的立体图。
[0026]图8为所述旋转角度限制机构的截面俯视图。
[0027]图9为所述旋转角度限制机构的解除夹持状态的关键部位放大图。
[0028]图10为所述旋转角度限制机构的夹持状态的关键部位放大图。
[0029]图11(a)为表示所述装拆结构的装拆工序的立体图。
[0030]图11(b)为表示所述装拆结构的装拆工序的立体图。
[0031]图11(c)为表示所述装拆结构的装拆工序的立体图。
[0032]图11(d)为表示所述装拆结构的装拆工序的立体图。
【具体实施方式】
[0033]以下，依据附图对本实用新型的实施方式进行说明。
[0034]图1至图11 (d)是用于对本实用新型的实施例1的机床的工具保持件装拆结构进行说明的图。
[0035]图中，符号I表示具备本实施例的工具保持件装拆结构的机床。该机床I具备:配置于未作图示的底座上的主轴箱2 ;与该主轴箱2同轴、且配置成能够沿其轴线(Z轴)方向移动的尾座3 ；以及配置于所述Z轴的两侧并能够沿该Z轴方向及与该Z轴正交的X轴方向移动的刀架4、4。
[0036]在所述机床I上，利用安装于主轴箱2的主轴2a上的卡盘2b对曲轴等工件W的一端进行夹持，以所述尾座3对另一端进行支承，与此同时，利用所述主轴2a使工件W旋转，并使固定于所述刀架4、4的工具保持件5的刀具T的刀尖切入所述工件W的例如被加工部Wl而进行车削加工。
[0037]所述刀架4具备:被所述底座支承成能够沿所述Z轴及X轴方向移动的壳体部6 ；利用形成于该壳体部6的支承轴部6a并经由轴承7将其被支承筒部8d支承成能够旋转的基座部件8 ;被该基座部件8的第一支承部8a支承成能够装拆的所述工具保持件5 ;被所述基座部件8的第二支承部8b支承成能够旋转的旋转部件9 ；以及被所述基座部件8的第三支承部8c支承的夹持部件10。
[0038]此外，在所述夹持部件10的前表面安装有圆板状的夹套18，另外，所述旋转部件9及夹持部件10的外周部分由安装于所述工具保持件5的前表面并能够装拆的环状的装拆套圈19所覆盖。
[0039]在所述壳体部6内以插入方式配置有能够旋转的分度轴11。该分度轴11的前端部与所述夹持部件10的中心部结合，在其后半部与所述壳体部6之间安装有分度马达12。
[0040]另外，所述分度轴11内形成有解除夹持用液压供给通路Ila及夹持用液压供给通路11b，在该分度轴11的后端部Ilc上安装有对所述液压供给通路IlaUlb供给液压的旋转接头13。
[0041 ] 在所述基座部件8上形成有对所述工具保持件5的内周面进行支承的所述第一支承部8a，并且具有与所述工具保持件5的背面5c抵接的落座面Se。此外，所述第一支承部8a的落座面8e侧部分呈外锥面状。
[0042]所述工具保持件5为由厚板切出的环状体，在其外周面上由螺栓紧固固定有许多所述刀具T。另外，在该工具保持件5的内周面上形成有相距规定间隔的凹部5a及凸部5b。该工具保持件5的所有的各所述凸部5b所形成的成为内周面的前端面5b’形成为能够与所述基座部件8的所述第一支承部8a相嵌合，另外，该工具保持件5的背面5c能够与所述基座部件8的落座面8e紧密贴合。
[0043]另外，在所述工具保持件5的背面5c上凹设有定位凹部5d，该定位凹部5d与用螺栓17a固定于所述基座部件8的落座面Se上的定位块17嵌合。由此，所述工具保持件5的圆周方向的角度位置受到限定，从而相对于基座部件8不能够在圆周方向发生相对移动。
[0044]另外，所述旋转部件9为由厚板切出的环状体，其内周面被所述基座部件8的第二支承部8b支承成能够旋转，在其外周面上形成有与所述工具保持件5的凹部5a、凸部5b具有相等间隔的凹部9a、凸部％。
[0045]此外，所述夹持部件10由厚板制成，呈圆盘状，在其外周面上形成有与所述旋转部件9的凹部9a、凸部9b具有相等间隔的凹部10a、凸部10b。另外，在该夹持部件10的位于轴向内侧的背面上凹设有直径比所述凹部1a小的被支承面10c，该被支承面1c被所述基座部件8的第三支承面8c支承成能够旋转。
[0046]此处，当所述旋转部件9的凹部9a与夹持部件10的凹部1a位置一致时，形成距离所述基座部件8的落座面Se越远其宽度越大且相互连续的锥形槽。另一方面，所述工具保持件5的凸部5b的宽度尺寸设定为能够通过所述夹持部件10、旋转部件9的凹部10a、9a的锥形槽。
[0047]在所述基座部件8与所述夹持部件10之间设置有气缸机构14，该气缸机构14将所述分度轴11以至于夹持部件10的旋转传递至基座部件8，并将该夹持部件10向夹持方向(图3中向右方)或解除夹持方向(图3中向左方)驱动。
[0048]该气缸机构14具有如下构造，在形成于基座部件8上的呈环状的气缸孔14a内配置有环状的活塞14b，卡定于该活塞14b的多个连杆14c通过固定部件14d而与所述夹持部件10连结。此外，符号14e为限制活塞14b移动的止动部件。
[0049]所述夹持用液压供给通路Ilb与所述气缸机构14的夹持油室b连接、连通，另外，所述解除夹持用液压供给通路Ila与所述气缸机构14的解除夹持油室a连接、连通。
[0050]对所述夹持油室b供给液压时,所述活塞14b通过连杆14c将所述夹持部件10向图3、图4中的右方驱动，该夹持部件10通过所述旋转部件9对所述工具保持件5进行推压，该工具保持件5的背面5c与基座部件8的落座面8e压接，该工具保持件5被基座部件8夹持。
[0051]另一方面，对所述解除夹持油室a供给液压时，所述连杆14c与所述活塞14a—起向图3、图4中的左方驱动，由此，解除将所述工具保持件5朝基座部件8的夹持。
[0052]此处，当在所述工具保持件5的背面5c与基座部件8的落座面8e之间夹有切屑等的状态下向所述夹持油室b供给液压时，夹持动作不能正常进行。在本实施例中，能确实可靠地使工具保持件5向所述落座面Se落座，同时还具备对该落座动作的正常完成进行检测的落座检测机构15。
[0053]在所述落座检测机构15中形成有向所述落座面8e开口的空气孔15a，并且该空气孔15a通过压缩空气供给通路15b与压缩空气源连接。另外，虽然未作图示，但所述压缩空气供给通路15b连接着落座检测传感器，该落座检测传感器能够对该通路15b以至于所述空气孔15a的朝向落座面8e的开口部分的空气压进行检测，当该空气压达到规定值以上时输出落座完成信号。
[0054]另外，本实施例具备旋转角度限制机构16，该旋转角度限制机构16对旋转部件9的旋转角度进行限定，以使旋转部件9的凸部9b与工具保持件5的凸部5b处于规定的角度位置关系，具体而言，使两凸部9b、5b从轴向观察时相互重叠。在该旋转角度限制机构16中，形成有在所述基座部件8内向所述旋转部件9侧开口的导孔16a，在该导孔16a内配置有从所述开口突出并且被弹簧16c向突出方向施力的限制销16b。另外，所述导孔16a通过压缩空气供给通路16e与压缩空气源连接。
[0055]并且，在所述旋转部件9的所述基座部件8侧的面(背面)上凹设有凹槽16d，所述限制销16b的前端部插入该凹槽16d内，能够沿圆周方向滑动。该凹槽16d具有与所述旋转部件9的旋转角度相对应的周长，具体而言，比该旋转部件9的凹部9a的周长略长，且形成于与该凹部9a相一致的角度位置。另外，所述凹槽16d自其一端16d’向另一端16d”逐渐变浅。并且，在所述限制销16b上形成有卡定台阶部16b’，通过使该卡定台阶部16b’卡定于基座部件8的所述第二支承部8b的角部8b’，该限制销16b在所述凹槽16d内的最大插入深度受到限定。
[0056]此处，若使所述旋转部件9旋转，则所述限制销16b从凹槽16d的一端16d’向另一端16d”相对移动。所述旋转部件9在限制销16b位于凹槽16d的一端16d’时处于解锁状态，而在限制销16b位于另一端16d”时，处于该旋转部件9的凸部9b与工具保持件5的凸部5b相重叠的锁定状态(图7的状态)。
[0057]此外，尽管未作图示，但还具备凸部检测传感器，该凸部检测传感器能够检测出所述限制销16b相对移动至凹槽16d的另一端16d”，即，能够检测出旋转部件9的凸部9b位于与工具保持件5的凸部5b相重叠的夹持位置，也可以在该凸部检测传感器已发出检测信号之时再向所述气缸机构14供给夹持用液压。
[0058]以下，对本实施例的工具保持件5的装拆作业进行说明。
[0059]首先，通过对所述气缸机构14供给解除夹持液压，解除夹持部件10对工具保持件5的夹持，将覆盖旋转部件9及夹持部件10的外周的装拆套圈19从工具保持件5的前表面拆除(图11(a))。这样，露出夹持部件10及旋转部件9的凹部10a、9a及凸部10b、9b。此时，旋转部件9的凸部9b位于与工具保持件5的凸部5b相重叠且与夹持部件10的凹部1a相重叠的位置(图11(b))。即，旋转部件9位于夹持位置，如图7所示，所述旋转角度限制机构16的限制销16b位于凹槽16d的另一端16d”。
[0060]接着，使所述旋转部件9朝图11(b)中的箭头a方向旋转，直至所述旋转角度限制机构16中的限制销16b在凹槽16d内相对移动至另一端16d’。这样，所述旋转部件9的凹部9a、凸部9b与夹持部件10的凹部10a、凸部1b及工具保持件5的凸部5b、凹部5a位置一致(图11(c))。由此，能够将所述工具保持件5朝前方拔出。
[0061]此外，当将工具保持件5安装至基座部件8上时，以与上述相反的顺序进行作业，这是自不待言的。
[0062]依据本实施例，仅通过使工具保持件5的凸部5b、凹部5a与旋转部件9的凹部9a、凸部9b位置一致的简单作业便能够容易并可靠地将工具保持件5安装至基座部件8上，并且，在此状态下，仅通过向气缸机构14供给夹持用液压便能够将工具保持件5按压在基座部件8的落座面8e上而将之夹持，将工具保持件5安装至基座部件8的作业容易，与以往的将工具保持件用螺栓紧固固定于基座部件上的结构相比，不仅装拆作业容易而且能够大幅度地减少作业時间。
[0063]另外，由于在使旋转部件9的凸部9b与工具保持件5的凸部5b —致的状态下，利用夹持部件10通过旋转部件9而将工具保持件5按压在基座部件8的落座面8e从而对该工具保持件5进行夹持，因而，旋转部件9能以比较大的面积对工具保持件5进行按压，从而能够在稳定的状态下可靠地将该工具保持件5夹持于落座面Se。
[0064]另外，由于将旋转部件9及夹持部件10的凹部9a、1a形成为随着远离落座面Se其宽度连续地逐渐增大的锥形槽，因而，能够容易地将工具保持件5的凸部5b与夹持部件10、旋转部件9的宽幅的凹部对准，而且，能够仅通过使工具保持件5直接与落座面Se抵接而使工具保持件5正常地落座至基座部件8的落座面8e，这一点也确保将工具保持件5安装至基座部件8的安装作业能够容易并可靠地进行。
[0065]另外，在本实施例中，由于设置了利用向工具保持件5与落座面8e之间加压供给的空气的压力而对工具保持件5的正常落座加以检测的落座检测机构15，例如当工具保持件5的背面5c与落座面Se之间有切屑夹嵌其中时所述空气压力无法上升至规定值以上，因此，能够容易并可靠地检测到工具保持件5没有正常落座于落座面Se。并且，由于在所述落座检测信号输入之前，不会向所述夹持用液压供给路Ilb供给液压，因而能够防止在夹嵌有切屑等的状态下对所述工具保持件5进行夹持。
[0066]另外，在所述落座检测机构15中，还能够利用来自空气孔15a的压缩空气将残存于工具保持件5的背面5c与落座面Se之间的切屑等吹走。
[0067]另外，由于设置了对旋转部件9的旋转角度进行限定的旋转角度限制机构16，通过使旋转部件9旋转，直至限制销16b位于凹槽16d的一端16d’或另一端16d”，从而能够容易并可靠地将旋转部件9旋转至解除夹持位置或夹持位置，这一点也确保工具保持件5的装拆作业能够容易并可靠地进行。
[0068]另外，若设置能对旋转部件9的凸部9b位于夹持位置加以检测的凸部检测传感器，并依据凸部检测信号对气缸机构14供给夹持液压，则能够防止在旋转部件9的凸部9b未能与工具保持件5的凸部5b正常重叠的状态下进行夹持。
【权利要求】
1.一种机床的工具保持件装拆结构，其特征在于，包括: 基座部件，该基座部件具有落座面； 旋转部件，该旋转部件在外周具有凹部及凸部，且能够旋转地安装于所述基座部件；以及 工具保持件，该工具保持件呈环状，在内周具有凹部及凸部，并在外周具有多个刀具，通过使所述工具保持件的凹部、凸部与所述旋转部件的凸部、凹部一致，能够将该工具保持件安装至所述基座部件或从该基座部件上拆下， 通过将所述工具保持件按压至所述基座部件的落座面，能将该工具保持件夹持于所述基座部件。
2.根据权利要求1所述的机床的工具保持件装拆结构，其特征在于， 还具有安装于所述基座部件的环状的夹持部件， 通过该夹持部件将所述工具保持件按压至所述落座面，从而将该工具保持件夹持于所述基座部件。
3.根据权利要求2所述的机床的工具保持件装拆结构，其特征在于， 通过旋转所述旋转部件，使所述凹部、凸部中的凸部与所述工具保持件的凸部至少一部分重叠，在此状态下，利用所述夹持部件将所述工具保持件按压至所述落座面，从而将该工具保持件夹持于所述基座部件。
4.根据权利要求3所述的机床的工具保持件装拆结构，其特征在于， 所述夹持部件能够旋转地安装于所述基座部件且在外周具有凹部、凸部， 所述旋转部件及夹持部件的凹部形成为其宽度随着远离所述落座面而连续增大的锥形槽。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的机床的工具保持件装拆结构，其特征在于， 设置有落座检测机构，当向所述工具保持件与所述落座面之间加压供给的空气压力达到规定值以上时，所述落座检测机构能够检测出所述工具保持件已正常落座于所述落座面， 基于该落座检测机构的落座检测信号，利用所述夹持部件进行夹持。
6.根据权利要求3或4所述的机床的工具保持件装拆结构，其特征在于， 设置有检测所述旋转部件的凸部与工具保持件的凸部已形成规定的位置关系的凸部检测传感器， 基于该凸部检测传感器的凸部检测信号，利用所述夹持部件进行夹持。
7.根据权利要求5所述的机床的工具保持件装拆结构，其特征在于， 设置有检测所述旋转部件的凸部与工具保持件的凸部已形成规定的位置关系的凸部检测传感器， 基于该凸部检测传感器的凸部检测信号，利用所述夹持部件进行夹持。
【文档编号】B23Q3/00GK204053505SQ201420149026
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】上田俊雄, 铃木佑美, 山田聪一郎 申请人:德马吉森精机株式会社