CN100413644C - 用于机床的工件排出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机床的工件排出装置，其中排出杆在副轴高速旋转时不会被旋转驱动，从而防止由于副轴的运动而产生振动、噪音和摩擦热，因此能够平滑地排出加工的工件。根据本发明第一实施例，提供了一种通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在夹盘上的工件的用于机床的工件排出装置，所述夹盘安装在副轴上，该装置包括：前端轴承单元，其安装在拉制管的前端部分的内周表面上，用于支承拉制管的转动；以及排出缸，其定位在夹持缸后面且直接安装在与前端轴承单元的轴线相同的轴线上，并且具有排出杆；其中所述排出杆设有至少一个位于其中轴线上的流体通孔，通过该孔供应用于去除异物的流体，并且该排出杆的前端安装成由前端轴承单元支承。

Description

用于机床的工件排出装置

技术领域

本发明涉及一种用于自动排出夹持在机床中副轴上的工件的装置，具体地涉及这样一种用于机床的工件排出装置，它能够通过单独的排出操作平滑地排出工件，而不会受到副轴旋转的任何影响。

背景技术

通常，机床(例如，NC(数控)车床等)的副轴设置在主轴的相对侧，以进行工件的切削加工，并且通过排出装置的排出操作自动从夹盘排出经过切削加工的工件。

用于副轴并用于自动排出工件的传统排出装置在图5中示出，该图表示传统的副轴组件的装配部分。如图5所示，夹盘16安装在副轴14处，用于夹持工件。夹盘16与拉制管18的前端连接。拉制管18后端定位在副轴14的后侧，使其与用于夹持/松开夹盘16的夹持缸22连接。并且工件排出杆20定位在拉制管18内，用于卸除工件。工件排出杆20与定位在夹持缸22的后下侧的排出缸23连接，使其能够前后运动。工件排出杆20的前端通过内引导件5而由拉制管18支承，并且工件排出杆20的后端通过轴承6而被可旋转地支承。

因此，在加工的工件已经被夹持在夹盘16上之后，如下进行工件的排出操作。

首先，拉制管18通过夹持缸22的操作而向前运动以松开夹盘16。然后，操作排出缸23以使与工件排出杆20连接的定位器21向前运动以推压并排出工件。在这种情况下，工件排出杆20的前端通过安装在内引导件5的外围表面处的油封62沿着拉制管18的内周表面滑动运动而被支承。

同时，在加工工件期间，当副轴14由带轮13的旋转驱动而旋转时，排出杆20也通过拉制管18和内引导件5转动。在这种情况下，排出杆20在由安装在其后端的轴承6支承的同时偏心转动。

此时，排出杆20在由后侧轴承6支承的同时偏心转动。另外，当副轴以超过5,000rpm的高速旋转时，排出杆20产生振动、噪音和热，从而引起排出杆20发生弯曲变形。另外，当排出杆20前后运动时，它可能被卡在轴承6之间，从而引起排出操作故障。

另外，由于排出缸23构造成偏心轴操作结构，从而它能够借助于托架25使其偏离副轴14的轴向运动线来推拉工件排出杆20，因此在排出杆20的排出操作时容易发生故障。

发明内容

因此，鉴于现有技术中出现的上述问题做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于机床的工件排出装置，其中排出杆在副轴高速旋转时不会被旋转驱动，从而防止由于副轴的运动而产生振动、噪音和摩擦热，因此能够平滑地排出加工的工件。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明第一实施例，提供了一种通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在夹盘上的工件的用于机床的工件排出装置，所述夹盘安装在副轴上，该装置包括：前端轴承单元，其安装在拉制管的前端部分的内周表面处，用于支承拉制管的转动；以及排出缸，其定位在夹持缸后面且直接安装在与前端轴承单元的轴线相同的轴线上，并且具有排出杆；其中所述排出杆设有至少一个形成在其中轴线上的流体通孔，通过该孔供应用于去除异物的流体，并且该排出杆的前端安装成插入到所述前端轴承单元的内周表面中并由其支承。

另外，根据本发明的另一实施例，提供了一种用于通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在夹盘上的工件的用于机床的工件排出装置，所述夹盘安装在副轴上，该装置包括：前端轴承单元，其安装在拉制管的内周表面处，用于支承拉制管的转动；排出杆，其具有插入到前端轴承单元并由该前端轴承单元支承的前端；后端双轴承单元，其安装在夹持缸侧，使其仅通过线性运动而无需旋转运动就能够支承排出杆的后端；以及排出缸，其与排出杆连接，从而能够使排出杆前进和退回。

另外，本发明的前端轴承单元包括：插入拉制管的内周表面中的轴承壳体；至少一个插入到轴承壳体的内周表面上并同时夹持在排出杆的外周表面上的轴承；以及用于将所述轴承夹持到排出杆上的装置。

而且，本发明的轴承夹持装置包括：垫片，用于将轴承的内环推压到排出杆的台阶部分；以及锁紧螺母，其与排出杆螺纹接合以固定垫片的位置。

另外，根据本发明，在轴承壳体的外围表面上安装有一O形环，从而该O形环与拉制管的内周表面可滑动地接触，以阻塞冷却剂的流动，并且在轴承壳体的内表面上安装有油封。

同样，根据本发明，所述后端双轴承单元包括：内轴承壳体，其插入到排出杆的后端部分中；外轴承壳体，其插入到内轴承壳体的外围表面中并夹持在夹持缸上；以及轴承，其安装在内轴承壳体和外轴承壳体之间。

另外，根据本发明，在内轴承壳体的内周表面中还安装有无油轴承，从而该无油轴承能够可滑动地支承排出杆。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在夹盘上的工件的用于机床的工件排出装置，所述夹盘安装在副轴上，该装置包括：前端轴承单元，其安装在拉制管的前端部分的内周表面处，以支承拉制管的旋转；排出杆，其具有插入到前端轴承单元中且由该轴承单元支承的前端；以及排出缸，其具有与排出杆的后端连接用于使排出杆前进和退回的活塞杆。

附图说明

从如下结合附图对本发明优选实施例的详细描述中将清楚本发明的上述和其它目的、特征及优点，在附图中：

图1是表示根据本发明第一实施例的NC车床的工件排出装置结构的装配剖视图；

图2是在图1中的部分“A”的放大视图；

图3是表示根据本发明第二实施例的用于机床的工件排出装置主要部分的视图；

图4是图3的侧视图；以及

图5是表示NC车床的传统工件排出装置结构的视图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

<第一实施例>

图1是表示根据本发明第一实施例的NC车床的工件排出装置结构的装配剖视图，而图2是在图1中的部分“A”的放大视图。

在本发明的第一实施例中，如图1和图2所示，副轴14安装在主轴10处且由轴承12可旋转地支承。副轴14设有构造成通过驱动电机(未示出)旋转的轴带轮13。而且，副轴14设有用于夹持/松开工件的夹盘16，并且夹盘16与安装成穿过副轴14的圆柱形拉制管18连接。拉制管18还与布置在副轴14后面的夹持缸22连接，使其能够根据夹持缸22的操作方向沿着纵向方向前后运动以夹持/松开夹盘16。在这种情况下，夹盘16的夹持/松开操作通过松开传感器S1和夹持传感器S2来进行，所述传感器检测关于拉制管18的传递位置操作的制动爪(dog)24。如图2所示，松开传感器S1在拉制管18结束向前运动时通过检测制动爪24来确定夹盘16的松开操作。

拉制管18在其内周表面处还设有前端轴承单元50，从而以滑动的方式支承排出杆20的线性运动。排出缸23的排出杆20由前端轴承单元50支承。排出缸23安装在夹持缸22后而并且布置在与拉制管18相同的轴线上。

前端轴承单元50操作用于使拉制管18的转动运动至排出杆20的传递中断，并且其支承排出杆20，从而使得排出杆20能够可滑动地前后运动。

如图2所示，前端轴承单元50包括：轴承壳体52，其安装在拉制管18的内周表面中；至少一个轴承54，其安装在轴承壳体52内；以及用于将轴承54夹持在排出杆20上的装置。

另外，在本发明的当前实施例中，所述轴承夹持装置包括：垫片56，其用于将轴承54的内环推压到排出杆20的台阶部分20b；以及锁紧螺母58，其用于夹紧垫片56的位置。在这种情况下，锁紧螺母58通过螺杆与排出杆20的螺纹部分20c接合并通过固定螺栓59固定。

同时，前端轴承单元50设有O形环60和油封62，它们适用于在加工工件时防止流经夹盘16内部的冷却剂的侵入。在轴承壳体52的外围表面处安装有多个O形环60，以与拉制管18的内周表面接触。油封62安装在轴承壳体52和垫片56之间。

排出缸23具有装配有流体通孔20a的排出杆，排出杆20在排出缸23中前后运动。排出杆20布置在与拉制管18相同的内部轴线上。排出杆20的前端插入到安装在轴承单元50的中的轴承54的内环中。

下面将详细描述根据本发明第一实施例的上述构造的机床工件排出装置的操作。

首先，当通过将工件夹持在夹盘16上而加工工件时，副轴14和拉制管18一体高速旋转。在这种情况下，拉制管18的旋转力能够被传递到轴承壳体52以及轴承54的支承球体，然而，并不传递到轴承54的内环。换言之，由于拉制管18的旋转力不能被传递到插入在轴承54内环中的排出杆20，因此排出杆20保持停止状态。

因此，因为尽管副轴14高速旋转，但排出杆20仍保持停止，因此不会发生振动，从而增强了工件排出缸23的耐用性和持久特性。在这种情况下，因为轴承54被O形环60和油封62阻塞，所以能够防止受到来自夹盘16内部的冷却剂侵入轴承54。

同时，当已经结束工件的加工要停止副轴14的操作时，夹持缸12被致动以使拉制管18向前运动从而松开夹盘16。这种松开操作由松开传感器S1确定，然后将用于排出工件的信号传送到排出缸23。

因此，工件排出缸23的排出杆20与定位器21一体向前运动，以从夹盘16排出工件。在这种情况下，由夹持缸22的内部传感器确定排出杆20的向前运动的结束。另外，轴承壳体52与轴承54一起沿着拉制管18的内表面运动，并且O形环60沿着拉制管18的内表面可滑动地运动。

同时，在排出工件时或之后排出附着在夹具和工件上的切屑。可以通过形成在排出缸23的排出杆20处的流体通孔20a供应冷却剂或空气，从而排出这些包括切屑的异物。可以通过形成在定位器21处的注入口21a注入这些冷却剂或空气。

因此，根据本发明的第一实施例，因为即使在加工工件时轴14被旋转驱动，也能够通过前端轴承单元50防止排出杆20运动，所以能够防止由于运动而出现的振动、噪音和摩擦热，从而防止排出杆20弯曲。

而且，具有排出杆20的工件排出缸23与拉制管18以线性关系布置和致动，因此与其中力能够从缸被传递到偏心位置的传统结构相比，能够更平滑地进行排出操作。

另外，作为本发明第一实施例的修改实施例，排出杆20能够直接连接在与排出缸23分离的同一轴线上。换言之，如图2所示，设置了单独的排出杆20，使其前端能够被安装成插入前端轴承单元50的内周表面上且由该表面支承，并且排出杆20的后端能够安装成直接与排出缸23的活塞杆线性连接。

<第二实施例>

如图3所示，本发明第二实施例修改了排出杆后端的支承结构。图4表示图3的侧视图。

换言之，在第二实施例中，排出杆的前端适于由如在第一实施例中所述的前端轴承单元50来支承。其特征还在于，排出杆的后端由后端双轴承单元200支承。

因此，下面将详细描述支承第二实施例的排出杆后端的后端双轴承单元200的操作和结构。在图3和4中，相同的附图标记表示图1和2所示装置的相同或等同的部件。

如图3和4所示，后端双轴承单元200设有具有内径的内轴承壳体202，排出杆20的后端穿过该内轴承壳体。并且，外轴承壳体204设在内轴承壳体202的外围表面处。轴承206安装在内轴承壳体202和外轴承壳体204之间。

在这种情况下，外轴承壳体204通过螺栓205与锁紧螺母210连接。锁紧螺母210通过螺纹啮合紧固在夹持缸22的旋转部分上。因此，外轴承壳体204随着夹持缸22的旋转部分22a的旋转一起旋转。另外，外轴承壳体204与夹持缸22的旋转部分22a的线性运动一起线性地运动。

轴承206的外环通过由螺栓211安装的轴承盖212紧固在外轴承壳体204上。并且，轴承206的内环由锁紧螺母214推压，以通过垫片216紧固。

无油轴承208安装在内轴承壳体202的内周表面上，从而可滑动地支承排出杆20，而内轴承壳体202通过螺栓223紧固在与支承杆220连接的托架222上。排出缸23通过尾架225与排出杆20的后端连接。

下面，将说明在如上所述构造排出杆20时，排出杆能够在不受副轴14的旋转力的情况下独立地线性运动。

当副轴14旋转以加工工件时，拉制管18也旋转从而使与拉制管18连接的夹持缸22的旋转部分22a旋转。并且，外轴承壳体204由于其通过锁紧螺母210与夹持缸22的旋转部分连接而旋转。

在这种情况下，内轴承壳体202通过轴承206与外轴承壳体204连接，并且紧固在托架222上，从而其不能旋转。此时，排出杆20因为轴承102被插入排出杆20的前端而不转动。因此，因为副轴14的旋转运动没有传递到排出杆20，并且排出杆保持在停止位置处，所以不会由于运动而产生振动或摩擦热。并且，后端双轴承单元200在夹持缸22操作时仅通过无油轴承208线性地运动。

如上所述，根据本发明的第二实施例，本发明的工件排出装置构造成独立的结构，其中，尽管副轴14旋转运动，排出杆20也不会通过前端轴承单元50和后端双轴承单元200旋转，从而尽管副轴14以高速旋转，排出杆20也不会产生振动、噪音和弯曲变形。

因此，因为当排出杆20如在传统技术中一样通过排出缸23往复线性运动时并不产生干扰力，所以可以平滑地进行排出操作，从而提高了工件的排出可靠性。

如上所述，根据本发明的用于机床的工件排出装置，因为排出杆构造成由前端轴承单元或后端双轴承单元支承，使其能够在不受副轴高速旋转运动的任何影响的情况下独立地线性运动，所以可防止产生振动、噪音和摩擦热。

并且，由于能够通过抑制在排出杆中发生振动的结构来防止排出杆弯曲以进行平滑操作，因此可增强工件的排出操作。

尽管已经参照具体的图示实施例描述了本发明，但本发明并不由所述实施例来限制，而只由所附的权利要求来限制。同时应知道，本领域的技术人员可在不脱离本发明的范围和精神的情况下改变或修改实施例。

Claims (12)

1. 一种用于机床的工件排出装置，用于通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在安装于副轴处的夹盘上的工件，该装置包括：

前端轴承单元，其安装在所述拉制管的前端部分的内周表面处，用于支承拉制管的旋转；以及

排出缸，其位于所述夹持缸后面，并且直接安装在与所述前端轴承单元的轴线相同的轴线上，所述排出缸具有排出杆；

其中，所述排出杆设有至少一个形成在其中轴线处的流体通孔，通过该通孔供应用于去除异物的流体，并且所述排出杆的前端被安装成插入到前端轴承单元的内周表面中并由其支承。

2. 根据权利要求1所述的排出装置，其特征在于，所述前端轴承单元包括：

轴承壳体，其插入到拉制管的内周表面中；

至少一个轴承，其插入到所述轴承壳体的内周表面中并同时夹持在排出杆的外周表面上；以及

用于将轴承夹持在排出杆上的装置。

3. 根据权利要求2所述的排出装置，其特征在于，所述轴承夹持装置包括：

垫片，用于将轴承的内环推压到排出杆的台阶部分；以及

锁紧螺母，其与排出杆螺纹啮合，以夹持垫片的位置。

4.根据权利要求2所述的排出装置，其特征在于，在所述轴承壳体的外围表面处安装有O形环，使得该O形环与拉制管的内周表面可滑动地接触，用于阻塞冷却剂的流动，并且在该轴承壳体的内周表面处安装有油封。

5. 一种用于机床的工件排出装置，用于通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在安装于副轴处的夹盘上的工件，该装置包括：

前端轴承单元，其安装在所述拉制管的内周表面处，用于支承拉制管的旋转；

排出杆，其具有插入到所述前端轴承单元中且由该前端轴承单元支承的前端；

后端双轴承单元，其安装在所述夹持缸侧，从而其能够通过旋转运动和线性运动支承所述排出杆的后端；以及

排出缸，其与排出杆连接，使其能够使得排出杆前进和退回。

6. 根据权利要求5所述的排出装置，其特征在于，所述前端轴承单元包括：

轴承壳体，其插入到拉制管的内周表面中；

至少一个轴承，其插入到所述轴承壳体的内周表面中并同时夹持在排出杆的外周表面上；以及

用于将轴承夹持在排出杆上的装置。

7. 根据权利要求5所述的排出装置，其特征在于，所述后端双轴承单元包括：

内轴承壳体，其插入到排出杆的后端部分中；

外轴承壳体，其插入到所述内轴承壳体的外周表面中，并夹持在夹持缸上；以及

轴承，其安装在所述内轴承壳体和外轴承壳体之间。

8. 根据权利要求7所述的排出装置，其特征在于，在所述内轴承壳体的内周表面中还安装有无油轴承，从而该无油轴承能够可滑动地支承排出杆。

9. 一种用于机床的工件排出装置，用于通过与夹持缸连接的拉制管来排出夹持在安装于副轴处的夹盘上的工件，该装置包括：

前端轴承单元，其安装在所述拉制管的内周表面处，用于支承拉制管的旋转；

排出杆，其具有插入到所述前端轴承单元中且由该前端轴承单元支承的前端；以及

排出缸，其具有与排出杆的后端连接的活塞杆，用于使排出杆前进或退回。

10. 根据权利要求9所述的排出装置，其特征在于，所述前端轴承单元包括：

轴承壳体，其插入到拉制管的内周表面中；

至少一个轴承，其插入到所述轴承壳体的内周表面中并同时夹持在排出杆的外周表面上；以及

用于将轴承夹持在排出杆上的装置。

11. 根据权利要求9所述的排出装置，其特征在于，所述轴承夹持装置包括：

垫片，用于将轴承的内环推压到排出杆的台阶部分上；以及

锁紧螺母，其与排出杆螺纹啮合，以夹持垫片的位置。

12. 根据权利要求9所述的排出装置，其特征在于，在所述排出杆处形成至少一个流体通孔，通过该通孔供应用于去除异物的流体。

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