機床的工具保持件裝拆結構的制作方法
【專利摘要】一種機床的工具保持件裝拆結構，為使具有多個刀具(T)的工具保持件(5)以能夠裝拆的方式安裝于基座部件(8)，所述工具保持件(5)形成為環(huán)狀且在內周具有凹部(5a)、凸部(5b)，安裝在所述基座部件(8)并能夠相對其進行旋轉的旋轉部件(9)的外周形成有凹部(9a)、凸部(9b)，通過將該工具保持件(5)的凹部(5a)、凸部(5b)與凹部(9a)、凸部(9b)一致，能夠將該工具保持件(5)安裝至所述基座部件(8)或將之從該基座部件(8)拆下，并且，通過將所述工具保持件(5)按壓至所述基座部件(8)的落座面(8e)，能將該工具保持件(5)夾持于所述基座部件(8)。
【專利說明】機床的工具保持件裝拆結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能夠將具備多個刀具的工具保持件以可裝拆的方式安裝在旋轉分度軸等的基座部件上的機床的工具保持件裝拆結構。

【背景技術】
[0002]以往存在具有在外周安裝有多個刀具的工具保持件的機床(參照例如日本專利特表2010-521328號公報)。
[0003]在該種機床中，為了對所述刀具進行更換或修復等，必須使得工具保持件能夠從機床的基座部件上拆下來。作為能夠進行這種工具保持件的裝拆的結構，考慮了采用以螺栓緊固方式將工具保持件固定在基座部件上的結構。對于該種結構，在對工具保持件進行裝拆作業(yè)時，作業(yè)人員必須在工具保持件定位支承于基座部件的安裝面的狀態(tài)下緊固或旋松固定用螺栓。
[0004]然而，因所述工具保持件裝有許多刀具，故其重量相當大。因而，按上述方式一邊扶著工具保持件一邊進行固定螺栓的緊固等作業(yè)時，作業(yè)人員必須承受相當大的負重。為此，要求能夠容易并可靠地裝拆工具保持件的裝拆結構。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種能夠容易并可靠地進行工具保持件的裝拆作業(yè)的機床的工具保持件裝拆結構。
[0006]本實用新型的機床的工具保持件裝拆結構包括:具有落座面的基座部件；外周具有凹部及凸部、且能夠旋轉地安裝于所述基座部件的旋轉部件；以及呈環(huán)狀、內周具有凹部及凸部、外周具有多個刀具的工具保持件，通過使所述工具保持件的凹部及凸部與所述旋轉部件的凸部及凹部一致，能將該工具保持件安裝至所述基座部件或從該基座部件上拆除，通過將所述工具保持件按壓至所述基座部件的落座面，能將該工具保持件夾持于所述基座部件。
[0007]依據本實用新型，僅通過將工具保持件的凹凸部與旋轉部件的凹凸部一致的簡單作業(yè)就能夠容易并可靠地將工具保持件安裝至基座部件，另外，在此狀態(tài)下僅通過將工具保持件按壓至基座部件的落座面上就能夠完成夾持，因而將工具保持件安裝至基座部件的作業(yè)容易且能夠節(jié)省作業(yè)時間。
[0008]在本實用新型的優(yōu)選實施方式中，還具有安裝于所述基座部件的環(huán)狀的夾持部件，并且，通過該夾持部件將所述工具保持件按壓至所述落座面，從而能將該工具保持件夾持于所述基座部件。
[0009]在上述的優(yōu)選實施方式中，通過安裝于基座部件的夾持部件將所述工具保持件按壓至所述落座面，從而將該工具保持件夾持于基座部件，因而，與以螺栓緊固方式將工具保持件固定于基座部件的情形相比，將工具保持件夾持于基座部件的夾持作業(yè)變得容易且能夠節(jié)省作業(yè)時間。
[0010]在本實用新型的另一個優(yōu)選實施方式中，通過旋轉所述旋轉部件，使所述凹凸部的凸部與所述工具保持件的凸部相互間至少發(fā)生局部重疊，在此狀態(tài)下，利用所述夾持部件將所述工具保持件按壓至所述落座面，從而將該工具保持件夾持于所述基座部件。
[0011]在上述另一個優(yōu)選實施方式中，由于在使旋轉部件的凸部與工具保持件的凸部至少一部分一致的狀態(tài)下，利用夾持部件將工具保持件按壓至所述落座面，從而對該工具保持件進行夾持，因而，旋轉部件能夠以較大的面積對工具保持件進行按壓，從而能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)將該工具保持件可靠地夾持于落座面。
[0012]在本實用新型的又一個優(yōu)選實施方式中，所述夾持部件能夠旋轉地安裝于所述基座部件并且在其外周具有凹凸部，所述旋轉部件及夾持部件的凹部形成為其寬度隨著遠離所述落座面而連續(xù)增大的錐形槽。
[0013]在上述又一個優(yōu)選實施方式中，由于將旋轉部件及夾持部件的凹部形成為其寬度隨著遠離落座面而連續(xù)增大的錐形槽，因而，能夠容易地將工具保持件的凸部與旋轉部件的寬幅的凹部對準，并且能夠僅通過將工具保持件直接與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，這一點也確保將工具保持件安裝至基座部件的安裝作業(yè)能夠容易并可靠地進行。
[0014]在本實用新型的又一個優(yōu)選實施方式中，設置有落座檢測傳感器，當朝所述工具保持件與所述落座面之間加壓供給的空氣壓力達到規(guī)定值以上時，所述落座檢測傳感器能夠檢測出所述工具保持件已正常落座于所述落座面，并且，依據該落座檢測傳感器的落座檢測信號，利用所述夾持部件進行夾持。
[0015]在上述又一個優(yōu)選實施方式中，由于設置了落座檢測傳感器，通過朝工具保持件與落座面之間加壓供給的空氣壓力對工具保持件已正常落座進行檢測，例如當工具保持件與落座面之間夾嵌有切屑等時，所述空氣壓力無法上升至規(guī)定值以上，因而，能夠容易并可靠地檢測出工具保持件未能正常落座于落座面，從而能夠防止在未正常落座的情況下進行夾持。
[0016]在本實用新型的又一個優(yōu)選實施方式中，設置有檢測所述旋轉部件的凸部與工具保持件的凸部已形成規(guī)定的位置關系的凸部檢測傳感器，依據該凸部檢測傳感器發(fā)出的凸部檢測信號，利用所述夾持部件進行夾持。
[0017]在上述又一個優(yōu)選實施方式中，由于設置了能夠檢測出旋轉部件的凸部與工具保持件的凸部已一致的凸部檢測傳感器，因而，能夠防止在旋轉部件的凸部未與工具保持件的凸部正常重疊的狀態(tài)下進行夾持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為具備本實用新型的實施例1的工具保持件裝拆結構的機床的正面示意圖。
[0019]圖2為所述機床的刀架的正面立體圖。
[0020]圖3為所述裝拆結構的截面俯視圖(沿圖2的II1-1II線的截面圖)。
[0021]圖4為所述裝拆結構的氣缸機構周圍的放大俯視圖。
[0022]圖5為表示所述裝拆結構的落座檢測機構的截面俯視圖。
[0023]圖6(a)為從工具保持件側觀察到所述裝拆結構的旋轉部件及夾持部件的立體圖。
[0024]圖6(b)為從圖6(a)的箭頭VIa方向觀察的向視圖。
[0025]圖7為所述裝拆結構的旋轉角度限制機構的立體圖。
[0026]圖8為所述旋轉角度限制機構的截面俯視圖。
[0027]圖9為所述旋轉角度限制機構的解除夾持狀態(tài)的關鍵部位放大圖。
[0028]圖10為所述旋轉角度限制機構的夾持狀態(tài)的關鍵部位放大圖。
[0029]圖11(a)為表示所述裝拆結構的裝拆工序的立體圖。
[0030]圖11(b)為表示所述裝拆結構的裝拆工序的立體圖。
[0031]圖11(c)為表示所述裝拆結構的裝拆工序的立體圖。
[0032]圖11(d)為表示所述裝拆結構的裝拆工序的立體圖。

【具體實施方式】
[0033]以下，依據附圖對本實用新型的實施方式進行說明。
[0034]圖1至圖11 (d)是用于對本實用新型的實施例1的機床的工具保持件裝拆結構進行說明的圖。
[0035]圖中，符號I表示具備本實施例的工具保持件裝拆結構的機床。該機床I具備:配置于未作圖示的底座上的主軸箱2 ;與該主軸箱2同軸、且配置成能夠沿其軸線(Z軸)方向移動的尾座3 ；以及配置于所述Z軸的兩側并能夠沿該Z軸方向及與該Z軸正交的X軸方向移動的刀架4、4。
[0036]在所述機床I上，利用安裝于主軸箱2的主軸2a上的卡盤2b對曲軸等工件W的一端進行夾持，以所述尾座3對另一端進行支承，與此同時，利用所述主軸2a使工件W旋轉，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而進行車削加工。
[0037]所述刀架4具備:被所述底座支承成能夠沿所述Z軸及X軸方向移動的殼體部6 ；利用形成于該殼體部6的支承軸部6a并經由軸承7將其被支承筒部8d支承成能夠旋轉的基座部件8 ;被該基座部件8的第一支承部8a支承成能夠裝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支承成能夠旋轉的旋轉部件9 ；以及被所述基座部件8的第三支承部8c支承的夾持部件10。
[0038]此外，在所述夾持部件10的前表面安裝有圓板狀的夾套18，另外，所述旋轉部件9及夾持部件10的外周部分由安裝于所述工具保持件5的前表面并能夠裝拆的環(huán)狀的裝拆套圈19所覆蓋。
[0039]在所述殼體部6內以插入方式配置有能夠旋轉的分度軸11。該分度軸11的前端部與所述夾持部件10的中心部結合，在其后半部與所述殼體部6之間安裝有分度馬達12。
[0040]另外，所述分度軸11內形成有解除夾持用液壓供給通路Ila及夾持用液壓供給通路11b，在該分度軸11的后端部Ilc上安裝有對所述液壓供給通路IlaUlb供給液壓的旋轉接頭13。
[0041 ] 在所述基座部件8上形成有對所述工具保持件5的內周面進行支承的所述第一支承部8a，并且具有與所述工具保持件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側部分呈外錐面狀。
[0042]所述工具保持件5為由厚板切出的環(huán)狀體，在其外周面上由螺栓緊固固定有許多所述刀具T。另外，在該工具保持件5的內周面上形成有相距規(guī)定間隔的凹部5a及凸部5b。該工具保持件5的所有的各所述凸部5b所形成的成為內周面的前端面5b’形成為能夠與所述基座部件8的所述第一支承部8a相嵌合，另外，該工具保持件5的背面5c能夠與所述基座部件8的落座面8e緊密貼合。
[0043]另外，在所述工具保持件5的背面5c上凹設有定位凹部5d，該定位凹部5d與用螺栓17a固定于所述基座部件8的落座面Se上的定位塊17嵌合。由此，所述工具保持件5的圓周方向的角度位置受到限定，從而相對于基座部件8不能夠在圓周方向發(fā)生相對移動。
[0044]另外，所述旋轉部件9為由厚板切出的環(huán)狀體，其內周面被所述基座部件8的第二支承部8b支承成能夠旋轉，在其外周面上形成有與所述工具保持件5的凹部5a、凸部5b具有相等間隔的凹部9a、凸部％。
[0045]此外，所述夾持部件10由厚板制成，呈圓盤狀，在其外周面上形成有與所述旋轉部件9的凹部9a、凸部9b具有相等間隔的凹部10a、凸部10b。另外，在該夾持部件10的位于軸向內側的背面上凹設有直徑比所述凹部1a小的被支承面10c，該被支承面1c被所述基座部件8的第三支承面8c支承成能夠旋轉。
[0046]此處，當所述旋轉部件9的凹部9a與夾持部件10的凹部1a位置一致時，形成距離所述基座部件8的落座面Se越遠其寬度越大且相互連續(xù)的錐形槽。另一方面，所述工具保持件5的凸部5b的寬度尺寸設定為能夠通過所述夾持部件10、旋轉部件9的凹部10a、9a的錐形槽。
[0047]在所述基座部件8與所述夾持部件10之間設置有氣缸機構14，該氣缸機構14將所述分度軸11以至于夾持部件10的旋轉傳遞至基座部件8，并將該夾持部件10向夾持方向(圖3中向右方)或解除夾持方向(圖3中向左方)驅動。
[0048]該氣缸機構14具有如下構造，在形成于基座部件8上的呈環(huán)狀的氣缸孔14a內配置有環(huán)狀的活塞14b，卡定于該活塞14b的多個連桿14c通過固定部件14d而與所述夾持部件10連結。此外，符號14e為限制活塞14b移動的止動部件。
[0049]所述夾持用液壓供給通路Ilb與所述氣缸機構14的夾持油室b連接、連通，另外，所述解除夾持用液壓供給通路Ila與所述氣缸機構14的解除夾持油室a連接、連通。
[0050]對所述夾持油室b供給液壓時,所述活塞14b通過連桿14c將所述夾持部件10向圖3、圖4中的右方驅動，該夾持部件10通過所述旋轉部件9對所述工具保持件5進行推壓，該工具保持件5的背面5c與基座部件8的落座面8e壓接，該工具保持件5被基座部件8夾持。
[0051]另一方面，對所述解除夾持油室a供給液壓時，所述連桿14c與所述活塞14a—起向圖3、圖4中的左方驅動，由此，解除將所述工具保持件5朝基座部件8的夾持。
[0052]此處，當在所述工具保持件5的背面5c與基座部件8的落座面8e之間夾有切屑等的狀態(tài)下向所述夾持油室b供給液壓時，夾持動作不能正常進行。在本實施例中，能確實可靠地使工具保持件5向所述落座面Se落座，同時還具備對該落座動作的正常完成進行檢測的落座檢測機構15。
[0053]在所述落座檢測機構15中形成有向所述落座面8e開口的空氣孔15a，并且該空氣孔15a通過壓縮空氣供給通路15b與壓縮空氣源連接。另外，雖然未作圖示，但所述壓縮空氣供給通路15b連接著落座檢測傳感器，該落座檢測傳感器能夠對該通路15b以至于所述空氣孔15a的朝向落座面8e的開口部分的空氣壓進行檢測，當該空氣壓達到規(guī)定值以上時輸出落座完成信號。
[0054]另外，本實施例具備旋轉角度限制機構16，該旋轉角度限制機構16對旋轉部件9的旋轉角度進行限定，以使旋轉部件9的凸部9b與工具保持件5的凸部5b處于規(guī)定的角度位置關系，具體而言，使兩凸部9b、5b從軸向觀察時相互重疊。在該旋轉角度限制機構16中，形成有在所述基座部件8內向所述旋轉部件9側開口的導孔16a，在該導孔16a內配置有從所述開口突出并且被彈簧16c向突出方向施力的限制銷16b。另外，所述導孔16a通過壓縮空氣供給通路16e與壓縮空氣源連接。
[0055]并且，在所述旋轉部件9的所述基座部件8側的面(背面)上凹設有凹槽16d，所述限制銷16b的前端部插入該凹槽16d內，能夠沿圓周方向滑動。該凹槽16d具有與所述旋轉部件9的旋轉角度相對應的周長，具體而言，比該旋轉部件9的凹部9a的周長略長，且形成于與該凹部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”逐漸變淺。并且，在所述限制銷16b上形成有卡定臺階部16b’，通過使該卡定臺階部16b’卡定于基座部件8的所述第二支承部8b的角部8b’，該限制銷16b在所述凹槽16d內的最大插入深度受到限定。
[0056]此處，若使所述旋轉部件9旋轉，則所述限制銷16b從凹槽16d的一端16d’向另一端16d”相對移動。所述旋轉部件9在限制銷16b位于凹槽16d的一端16d’時處于解鎖狀態(tài)，而在限制銷16b位于另一端16d”時，處于該旋轉部件9的凸部9b與工具保持件5的凸部5b相重疊的鎖定狀態(tài)(圖7的狀態(tài))。
[0057]此外，盡管未作圖示，但還具備凸部檢測傳感器，該凸部檢測傳感器能夠檢測出所述限制銷16b相對移動至凹槽16d的另一端16d”，即，能夠檢測出旋轉部件9的凸部9b位于與工具保持件5的凸部5b相重疊的夾持位置，也可以在該凸部檢測傳感器已發(fā)出檢測信號之時再向所述氣缸機構14供給夾持用液壓。
[0058]以下，對本實施例的工具保持件5的裝拆作業(yè)進行說明。
[0059]首先，通過對所述氣缸機構14供給解除夾持液壓，解除夾持部件10對工具保持件5的夾持，將覆蓋旋轉部件9及夾持部件10的外周的裝拆套圈19從工具保持件5的前表面拆除(圖11(a))。這樣，露出夾持部件10及旋轉部件9的凹部10a、9a及凸部10b、9b。此時，旋轉部件9的凸部9b位于與工具保持件5的凸部5b相重疊且與夾持部件10的凹部1a相重疊的位置(圖11(b))。即，旋轉部件9位于夾持位置，如圖7所示，所述旋轉角度限制機構16的限制銷16b位于凹槽16d的另一端16d”。
[0060]接著，使所述旋轉部件9朝圖11(b)中的箭頭a方向旋轉，直至所述旋轉角度限制機構16中的限制銷16b在凹槽16d內相對移動至另一端16d’。這樣，所述旋轉部件9的凹部9a、凸部9b與夾持部件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(圖11(c))。由此，能夠將所述工具保持件5朝前方拔出。
[0061]此外，當將工具保持件5安裝至基座部件8上時，以與上述相反的順序進行作業(yè)，這是自不待言的。
[0062]依據本實施例，僅通過使工具保持件5的凸部5b、凹部5a與旋轉部件9的凹部9a、凸部9b位置一致的簡單作業(yè)便能夠容易并可靠地將工具保持件5安裝至基座部件8上，并且，在此狀態(tài)下，僅通過向氣缸機構14供給夾持用液壓便能夠將工具保持件5按壓在基座部件8的落座面8e上而將之夾持，將工具保持件5安裝至基座部件8的作業(yè)容易，與以往的將工具保持件用螺栓緊固固定于基座部件上的結構相比，不僅裝拆作業(yè)容易而且能夠大幅度地減少作業(yè)時間。
[0063]另外，由于在使旋轉部件9的凸部9b與工具保持件5的凸部5b —致的狀態(tài)下，利用夾持部件10通過旋轉部件9而將工具保持件5按壓在基座部件8的落座面8e從而對該工具保持件5進行夾持，因而，旋轉部件9能以比較大的面積對工具保持件5進行按壓，從而能夠在穩(wěn)定的狀態(tài)下可靠地將該工具保持件5夾持于落座面Se。
[0064]另外，由于將旋轉部件9及夾持部件10的凹部9a、1a形成為隨著遠離落座面Se其寬度連續(xù)地逐漸增大的錐形槽，因而，能夠容易地將工具保持件5的凸部5b與夾持部件10、旋轉部件9的寬幅的凹部對準，而且，能夠僅通過使工具保持件5直接與落座面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，這一點也確保將工具保持件5安裝至基座部件8的安裝作業(yè)能夠容易并可靠地進行。
[0065]另外，在本實施例中，由于設置了利用向工具保持件5與落座面8e之間加壓供給的空氣的壓力而對工具保持件5的正常落座加以檢測的落座檢測機構15，例如當工具保持件5的背面5c與落座面Se之間有切屑夾嵌其中時所述空氣壓力無法上升至規(guī)定值以上，因此，能夠容易并可靠地檢測到工具保持件5沒有正常落座于落座面Se。并且，由于在所述落座檢測信號輸入之前，不會向所述夾持用液壓供給路Ilb供給液壓，因而能夠防止在夾嵌有切屑等的狀態(tài)下對所述工具保持件5進行夾持。
[0066]另外，在所述落座檢測機構15中，還能夠利用來自空氣孔15a的壓縮空氣將殘存于工具保持件5的背面5c與落座面Se之間的切屑等吹走。
[0067]另外，由于設置了對旋轉部件9的旋轉角度進行限定的旋轉角度限制機構16，通過使旋轉部件9旋轉，直至限制銷16b位于凹槽16d的一端16d’或另一端16d”，從而能夠容易并可靠地將旋轉部件9旋轉至解除夾持位置或夾持位置，這一點也確保工具保持件5的裝拆作業(yè)能夠容易并可靠地進行。
[0068]另外，若設置能對旋轉部件9的凸部9b位于夾持位置加以檢測的凸部檢測傳感器，并依據凸部檢測信號對氣缸機構14供給夾持液壓，則能夠防止在旋轉部件9的凸部9b未能與工具保持件5的凸部5b正常重疊的狀態(tài)下進行夾持。
【權利要求】
1.一種機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于，包括: 基座部件，該基座部件具有落座面； 旋轉部件，該旋轉部件在外周具有凹部及凸部，且能夠旋轉地安裝于所述基座部件；以及 工具保持件，該工具保持件呈環(huán)狀，在內周具有凹部及凸部，并在外周具有多個刀具，通過使所述工具保持件的凹部、凸部與所述旋轉部件的凸部、凹部一致，能夠將該工具保持件安裝至所述基座部件或從該基座部件上拆下， 通過將所述工具保持件按壓至所述基座部件的落座面，能將該工具保持件夾持于所述基座部件。
2.根據權利要求1所述的機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于， 還具有安裝于所述基座部件的環(huán)狀的夾持部件， 通過該夾持部件將所述工具保持件按壓至所述落座面，從而將該工具保持件夾持于所述基座部件。
3.根據權利要求2所述的機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于， 通過旋轉所述旋轉部件，使所述凹部、凸部中的凸部與所述工具保持件的凸部至少一部分重疊，在此狀態(tài)下，利用所述夾持部件將所述工具保持件按壓至所述落座面，從而將該工具保持件夾持于所述基座部件。
4.根據權利要求3所述的機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于， 所述夾持部件能夠旋轉地安裝于所述基座部件且在外周具有凹部、凸部， 所述旋轉部件及夾持部件的凹部形成為其寬度隨著遠離所述落座面而連續(xù)增大的錐形槽。
5.根據權利要求2至4中任意一項所述的機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于， 設置有落座檢測機構，當向所述工具保持件與所述落座面之間加壓供給的空氣壓力達到規(guī)定值以上時，所述落座檢測機構能夠檢測出所述工具保持件已正常落座于所述落座面， 基于該落座檢測機構的落座檢測信號，利用所述夾持部件進行夾持。
6.根據權利要求3或4所述的機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于， 設置有檢測所述旋轉部件的凸部與工具保持件的凸部已形成規(guī)定的位置關系的凸部檢測傳感器， 基于該凸部檢測傳感器的凸部檢測信號，利用所述夾持部件進行夾持。
7.根據權利要求5所述的機床的工具保持件裝拆結構，其特征在于， 設置有檢測所述旋轉部件的凸部與工具保持件的凸部已形成規(guī)定的位置關系的凸部檢測傳感器， 基于該凸部檢測傳感器的凸部檢測信號，利用所述夾持部件進行夾持。
【文檔編號】B23Q3/00GK204053505SQ201420149026
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2013年3月29日
【發(fā)明者】上田俊雄, 鈴木佑美, 山田聰一郎 申請人:德馬吉森精機株式會社