CN103372784A - 机床用托盘夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够在托盘侧不需要复杂的作业地相对于基座紧紧地安装的机床用托盘夹紧装置。该夹紧装置夹紧机床用托盘，该机床用托盘固定在机床的工作台上，在中央具有开口部，在该开口部周边的上表面安装机床部件，该夹紧装置具备：基座，其具有形成有多个槽部的侧壁部；硬球，其收放在上述槽部中，并且被压入形成在上述机床用托盘的开口部的底角部的凹部中；以及防止机构，其以不妨碍代替该硬球向另一硬球的更换的条件防止上述硬球从上述槽部脱落。

Description

机床用托盘夹紧装置

技术领域

本发明涉及机床用托盘夹紧装置及具备该机床用托盘夹紧装置的托盘更换系统，尤其涉及与安装机床部件的机床用托盘连结的机床用托盘夹具装置及具备该机床用托盘夹紧装置的托盘更换系统。

背景技术

在专利文献1中作为用于将机床用托盘安装在机床上的方法，公开了将基座安装在机床的工作台上，使用设在该基座上的硬球进行夹紧的夹紧装置。

专利文献1：日本特开平8-155770号公报

但是，专利文献1所公开的技术需要进行在托盘侧安装锥形插口、牵引螺栓等麻烦的作业。并且，由于使用机床，不可避免地在机床用托盘与基座之间的接触部分产生磨耗，由此，有时在机床用托盘与基座之间产生晃动。

如果这样，则无法相对于基座紧紧地安装机床用托盘，作为结果，存在安装在托盘上的机床部件的加工精度下降之类的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供在托盘侧不需要麻烦的作业，能够相对于基座紧紧地安装的机床用托盘夹紧装置。

为了解决上述课题，本发明在将在中央具有开口部且在该开口部周边的上表面安装机床部件的机床用托盘夹紧在机床的工作台上的夹紧装置中，具备：

具有形成有多个槽部的侧壁部的基座；

收放在上述槽部中并且被压入形成在上述机床用托盘的开口部的底角部的凹部中的硬球；以及

以不妨碍从上述硬球向另一硬球的更换的条件防止该硬球从上述槽部脱落的防止机构。

另外，上述另一硬球在上述硬球自身、上述凹部或上述槽部磨耗了的场合更换，能够为与该磨耗对应的大小的硬球。

另外，本发明是一种连结在上述机床用托盘夹紧装置上的机床用托盘，

在位于中央的开口部的底角部形成多个凹部。

并且，本发明的托盘更换系统具备：

上述机床用托盘夹紧装置；

第一保持装置，其保持与安装由机床加工之前的机床部件的机床用托盘；

第二保持装置，其保持安装由上述机床加工后的机床部件的机床用托盘；以及

搬运装置，其将由上述第一保持装置保持的机床用托盘搬运到上述机床用托盘夹紧装置，并在由上述机床进行的加工后，将该机床用托盘搬运到上述第二保持装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式的机床用托盘夹紧装置的示意的分解立体图。

图2是组装了图1所示的机床用托盘夹紧装置后的剖视图及俯视图。

图3是组装了与图2所示的机床用托盘夹紧装置不同的实施方式的机床用托盘夹紧装置后的剖视图及俯视图。

图4是相对于图1所示的机床用托盘夹紧装置装卸托盘的托盘更换系统的示意的结构图。

图中：10—基座，20—硬球支撑环，30—板支承环，40—按压板，50—锁定螺母，60—托盘，70—工作台。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是本发明的实施方式的机床用托盘夹紧装置的示意的分解立体图。另外，图1还标记了能装卸在机床用托盘夹紧装置上的托盘60及安装机床用托盘夹紧装置的工作台70。

如图1所示，机床用托盘夹紧装置大致包括以下说明的基座10、硬球支撑环20、板支承环30、按压板40、以及锁定螺母50。

基座10与托盘60连结，大致分为小筒部14、中筒部17及大筒部18。基座10通过适当地对与大筒部18对应的外径，且高度大致与小筒部14对应的圆柱状的不锈钢材料等进行开口加工、切削加工等，一体地形成小筒部14、中筒部17及大筒部18。另外，图1所示的各部除了硬球支撑环20，使用如不锈钢材料那样具有期望的硬度的材料。

小筒部14形成在基体10的中央部，避免连结在基座10上的托盘60从基座10脱落。在小筒部14的外壁为了与锁定螺母50的内壁螺纹结合而形成螺纹部15。换言之，在锁定螺母50的内壁也形成与螺纹部15对应的螺纹部52。

中筒部17位于包围小筒部14的位置，安装有用于相对于基座10主体连结托盘60的硬球12a～12f。在中筒部17的外壁为了支承硬球12a～12f，例如形成圆顶状或圆锥状的槽部13a～13f，在槽部13a～13f上，在支承硬球12a～12f之前预先涂敷润滑脂等。

另外，图1中，硬球12a～12f及槽部13a～13f的数量可以考虑托盘60的大小、重量等而决定。

另外，在中筒部17的上表面形成限制器16a、16b。限制器16a、16b与从按压板40向下部延伸的突起43一起规定按压板40相对于基座10的旋转范围。限制器16a、16b的间隔与后述的图2（c）的位置A、B的间隔对应。

在对基座10与锁定螺母50进行螺纹结合时，只要预先在它们之间配置按压板40，并且以突起43位于限制器16a、16b之间的样式使锁定螺母50相对于基座10旋转即可。

如果这样，则按压板40的旋转范围为突起43与限制器16a、16b间的范围，在相对于基座10安装托盘60时，按压板40的前端部41a～41f能够顺畅地通过托盘60的中央的开口部。

大筒部18形成基座10主体的外形，位于包围中筒部17的位置。在大筒部18上形成有切口19a～19f，其为了在加工槽部13a～13f时从水平方向插入钻头而形成。

在切口19b、19d、19f附近形成用于将基座10固定在工作台70上的螺纹孔，利用通过各螺纹孔的螺钉11a～11c固定基座10与工作台70。

硬球支撑环20用于防止硬球12a～12f从槽部13a～13f脱落。硬球支撑环20为稍微具有挠性的树脂制等。硬球支撑环20大致呈轮状的形状，其截面为大致L字状。

硬球支撑环20的内周为与中筒部17的外周相同程度的大小。严格地说，使硬球支撑环20的内周比中筒部17的外周稍小，在将硬球支撑环20安装在中筒部17上时，可以对硬球支撑环20进行加温等而提高挠性。

通过使硬球支撑环20为上述那样的形状、大小，收放在槽部13a～13f中的硬球12a～12f由硬球支撑环20支撑，不会从槽部13a～13f脱落。

另外，由于利用硬球支撑环20支撑硬球12a～12f，因此在硬球12a～12f自身、槽部13a～13f或凹部62a～62f磨耗了的场合，能容易地代替硬球12a～12f更换为与该磨耗对应的大小的硬球。即，通过将硬球12a～12f更换为与磨耗量相应的大小的尺寸的硬球，能够在托盘60与基座10之间的连结时不产生晃动，并且，因为硬球支撑环20具有挠性，因此硬球的更换自身也能够容易地进行。

另外，为了能容易地更换为与上述磨耗对应的大小的硬球，通过代替硬球支撑环20，使各硬球12a～12f及槽部13a～13f例如为磁性体，硬球12a～12f也同样不会从槽部13a～13f脱落。

板支承环30与锁定螺母50一起夹入按压板40。在板支承环30的侧面设有例如三个螺纹孔31a～31c，通过在该螺纹孔中通过的螺钉32a～32c将板支承环30固定在锁定螺母50的下部圆筒51上。

另外，利用螺钉32a～32c互相固定板支承环30与锁定螺母50，但也留意按压板40能在它们之间自如地转动这方面。

按压板40在将托盘60安装在基座10上后，防止托盘60从基座10脱落。具体地说，在安装托盘60时，放射状地延伸的前端部41a～41f通过位于托盘60的中央的开口部的切口部64a～64f，之后，通过借助于锁定螺母50使按压板40旋转，从而前端部41a～41f能够卡定在锁定部65a～65f上。

锁定螺母50与按压板40一起防止托盘60从基座10脱落。锁定螺母50大致呈筒状的形状，在其上表面形成例如四个爪部53a～53d，该爪部在使用未图示的夹具使按压板40旋转时使用。

在锁定螺母50的筒内侧，如上所述形成在与小筒部14的螺纹部15之间螺纹结合的螺纹部52。在锁定螺母50的筒外侧，通过螺钉32a～32c与板支承环30连结。

托盘60大致呈圆盘状的形状，将利用未图示的机床进行机械加工的机床部件安装在上表面。另外，在托盘60的上表面形成支承另一托盘的底面的凸部66a～66c。另外，在托盘60的底面形成接受凸部66a～66c的凹部。

凸部66a～66c的高度只要是安装在托盘60上的机床部件的高度以上即可，可以适当决定。另外，在托盘60上形成在与其他托盘一起层叠并保管时等使用的柱通过的孔部67a、67b。

在托盘60的中央的开口部，如上所述，形成切口部64a～64f及锁定部65a～65f。在该开口部的底面侧设有被由基座10支承的硬球12a～12f压入的半圆柱状的凹部62a～62f。

图1所示的机床用托盘夹紧装置的托盘60能适当地相对于基座10等装卸。即，图1所示的机床用托盘夹紧装置在组装了基座10等，将基座10固定在机床的工作台70上的状态下使用。

图2是组装了图1所示的机床用托盘夹紧装置后的剖视图及俯视图。图2（a）表示相对于机床用托盘夹紧装置安装托盘60前的状态，图2（b）表示相对于机床用托盘夹紧装置安装托盘60后的状态。图2（c）表示图2（b）所示的按压板40附近的放大图。

接着，对图1所示的机床用托盘夹紧装置的组装方法进行说明。首先，硬球支撑环20嵌入基座10的中筒部17。之后，相对于涂敷了润滑脂等的槽部13a～13f收放硬球12a等。

之后，利用板支承环30与锁定螺母50夹入按压板40，在该状态下，将锁定螺母50螺纹结合在小筒部14上。此时，留意突起43位于限制器16a、16b间的位置这一点，按压板40的前端部41a～41f预先为图2（c）所示的位置A。并且，通过螺钉11a等将基座10固定在工作台70上。该状态是图2（a）所示的状态。

接着，利用未图示的搬运装置搬来托盘60，在使托盘60与基座10对位后，使托盘60下降。这样，前端部41a～41f通过位于托盘60的中央的开口部的切口部64a～64f。

之后，通过从托盘60的上部施加规定的力，相对于由基座10支承的硬球12a～12f压入凹部62a～62f。由此，基座10等与托盘60的安装结束。该状态是图2（b）所示的状态。

但是，托盘60的搬运及安装未必由搬运装置进行，也可以由机床的操作人员等进行。

接着，使用与锁定螺母50的爪部53a～53d对应的未图示的夹具等使锁定螺母50旋转。其结果，按压板40的前端部41a～41f从图2（c）所示的位置A转移到位置B，前端部41a～41f卡定在锁定部65a～65f上，防止托盘60从基座10脱落。

之后，在对托盘60上的机床部件进行了期望的加工后，按照使用图2说明的相反的顺序从基座10等上卸下托盘60，将下一个安装了机床部件的托盘安装在基座10上。

图3是组装了与图2所示的机床用托盘夹紧装置不同的实施方式的机床用托盘夹紧装置后的剖视图及俯视图。另外，在图3中，在与图2相同的部分标注相同的符号。

首先，如图3（a）所示，该机床用托盘夹紧装置没有图2所示那样的比托盘60的上表面突出的爪部53a～53d，取而代之，设置了后述的杆80等。当没有爪部53a～53d时，能在托盘60上安装大型的机床部件。

接着，对图3所示的机床用托盘夹紧装置的结构进行说明。首先，对锁定螺母50及其所附带的部分进行说明。锁定螺母50的檐部位于上部，在檐部的下部形成台阶状的外壁部。在各外壁部上切出阳螺纹。

在锁定螺母50上以能旋转的样式安装按压板40。按压板40利用在内壁部切割有阴螺纹的板支承环30规定上下方向的位置。板支承环30在内壁部切割有阴螺纹，相对于锁定螺母50的大径的外壁部的阳螺纹螺纹结合。但是，板支承环30与锁定螺母50的连接未限定于螺纹结合，可以使用粘结剂等连接。另外，锁定螺母50的小径的外壁部的阳螺纹相对于在构成基座10的中央的开口部的内壁部切出的阴螺纹螺纹结合。

在锁定螺母50的底面形成用于一体地连结杆80与锁定螺母50的螺纹结合的多个螺纹孔。在该各螺纹孔中分别螺纹结合有螺钉92。螺钉92及螺纹孔在此分别例如为六个，但其数量可以根据锁定螺母50的大小决定。

各螺钉92相对于锁定螺母50的底面螺纹结合。具体地说，各螺钉92在通过后述的空间插入的杆80位置相对于锁定螺母50重合，并由杆按压件90覆盖了杆80后，相对于锁定螺母50螺纹结合，该锁定螺母50在安装了按压板40及板支承环30后相对于基座10螺纹结合。

在此，杆80具备具有与杆按压件90对应的轮廓部的基端部、在使杆80转动时施加力的前端部、以及连结它们的柄部。另外，杆按压件90大致呈与杆80的基端部对应的轮廓状的形状，在其中央附近形成各螺钉92通过的螺钉通孔。

另外，如图3（b）所示，按压板40为与图2所示的按压板相同形状，按压板40的转动范围也由限制器16a、16b规定。

通过将各螺钉92相对于形成在锁定螺母50上的各螺纹孔螺纹结合，一体地连结各螺钉92、杆80、杆按压件90及锁定螺母50。因此，通过操作杆80，锁定螺母50也能转动。

在基座10的侧面设有杆80的柄部通过的空间。图3所示的基座10收放多个硬球12a等，起到通过螺钉11a等固定在工作台70上等与图2所示相同的功能，但与图2所示的部件形状稍有不同。

接着，对托盘60相对于基座10的装卸方法进行说明。在此，对从图3所示的状态卸下托盘60的例子进行说明，托盘60相对于基座10安装时可以为与以下说明的顺序相反的顺序。

首先，在结束了加工安装在托盘60上的机床部件时，图3所示的机床用托盘夹紧装置的操作人员等使杆80的前端部转动。其结果，由于杆80一体地连结在锁定螺母50上，因此锁定螺母50相对于基座10转动并上升。

在此，在锁定螺母50上安装按压板40，但两者不为固定关系，因此在使杆80的前端部转动不久之后，按压板40由于与托盘60之间的摩擦力大于与板支承环30之间的摩擦力，因此不会转动。

之后，当继续进行杆80的前端部的转动时，锁定螺母50相对于基座10进一步上升，不久，按压板40由于与板支承环30之间的摩擦力大于与托盘60之间的摩擦力，因此转动。

因此，之后，当继续使杆80的前端部转动时，锁定螺母50相对于基座10进一步上升，按压板40转动到限制器16a的位置。其结果，按压板40的各前端部41a等与托盘60的中央的切口部64a等重合。

因此，在该状态下，当相对于托盘60施加向上的力时，能够将托盘60从基座10上卸下。

图4是相对于图1等所示的机床用托盘夹紧装置装卸托盘的托盘更换系统的示意的结构图。图4除了上述的机床用托盘夹紧装置外，还表示以下说明的搬运装置100、第一保持装置200、以及第二保持装置300。

搬运装置100具备将托盘60相对于基座10等装卸的装卸机构120、进行装卸机构120的上下移动的驱动机构110、用于使驱动机构110向附图跟前里侧方向移动的第一导向件130、以及用于使驱动机构110等向附图左右方向移动的第二导向件140。

第一保持装置200也称为所谓的托盘集中装置，具备通过形成在托盘60等上的孔部67a、67b的柱210、220、以及使柱210、220通过的托盘60等升降的升降机构230。

第二保持装置300在此为与第一保持装置200相同的结构，因此，具备与柱210、220及升降机构230对应的、柱310、320及升降机构330。但是，第一保持装置200与第二保持装置300能够使用不同结构的部件。

接着，对图4所示的托盘更换系统的动作进行说明。首先，准备多个安装机床部件的托盘60等，将它们保持在第一保持装置200上。

在该状态下，当图4所示的托盘更换系统进行动作时，搬运装置100的装卸机构120移动到第一保持装置200的上方，利用驱动机构110使装卸机构120下降，之后，把持由第一保持装置200保持的最上层的托盘60。

接着，利用驱动机构110使装卸机构120上升，之后，通过第一导向件130导向部及第二导向件140将托盘60搬运到安装在工作台70上的基座10等的上方。另外，在第一保持装置200中，利用升降机构230使托盘上升一个量。

之后，利用驱动机构110使装卸机构120下降，利用已知的方法通过硬球12a～12f将托盘60连结在基座10等上，并且固定。由此，能相对于安装在托盘60上的机床部件进行加工。

实际上，当进行完相对于机床部件的加工处理时，利用搬运装置100将托盘60从基座10等卸下，并搬运到第二保持装置300的上方。之后，托盘60的孔67a、67b相对于第二保持装置300的柱310、320对位，之后，使装卸机构120下降。之后，在第二保持装置300，利用升降机构330使托盘下降一个量。

以下，同样地，依次利用搬运装置100将层叠在第一保持装置200上的托盘搬运到机床上，当加工处理结束时，层叠在第二保持装置300上。

Claims (4)

1.一种机床用托盘夹紧装置，将在中央具有开口部且在该开口部周边的上表面安装机床部件的机床用托盘夹紧在机床的工作台上，该机床用托盘夹紧装置的特征在于，

具备：

基座，其具有形成有多个槽部的侧壁部；

硬球，其收放在上述槽部中，并且被压入形成在上述机床用托盘的开口部的底角部的凹部中；以及

防止机构，其以不妨碍从上述硬球向另一硬球的更换的条件防止该硬球从上述槽部脱落。

2.根据权利要求1所述的机床用托盘夹紧装置，其特征在于，

上述另一硬球在上述硬球自身、上述凹部或上述槽部磨耗了的场合更换，为与该磨耗对应的大小的硬球。

3.一种机床用托盘，其连结在权利要求1所述的机床用托盘夹紧装置上，该机床用托盘的特征在于，

在位于中央的开口部的底角部形成多个凹部。

4.一种托盘更换系统，其特征在于，

具备：

权利要求1所述的机床用托盘夹紧装置；

第一保持装置，其保持机床用托盘，在该机床用托盘上安装由机床加工之前的机床部件；

第二保持装置，其保持机床用托盘，在该机床用托盘上安装由上述机床加工后的机床部件；以及

搬运装置，其将由上述第一保持装置保持的机床用托盘搬运到上述机床用托盘夹紧装置，并在由上述机床进行的加工后，将该机床用托盘搬运到上述第二保持装置。

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