CN107866680A - 旋转台装置及夹紧单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转台装置及夹紧单元。夹紧机构具有：活塞，其能够在夹紧位置和松开位置之间沿着旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧夹板，在该活塞处于该松开位置时松开夹板；固定板，其以与活塞之间空开间隙的方式与活塞相对配置；及弹性构件，其既固定于活塞又固定于固定板，在活塞处于松开位置的情况下，该弹性构件通过弹性变形来对活塞向所述固定板侧施力，弹性构件设于活塞与固定板之间。

Description

旋转台装置及夹紧单元

技术领域

本发明涉及旋转台装置及夹紧单元。

背景技术

有时，机床具有旋转台装置，该旋转台装置能够以工件能够旋转的方式保持该工件。旋转台装置具有夹紧机构，例如，在对工件进行加工时，能够利用该夹紧机构来阻止旋转台的旋转，以防止工件动。

夹紧机构具有：活塞，其能够沿旋转轴的轴向移动；及止转板，止转板和活塞借助固定螺栓相卡合，止转板和旋转台的壳体也借助固定螺栓相卡合。止转板利用弹性作用使活塞回到松开状态(日本特许公开2003－311590号公报)。

上述夹紧机构利用止转板的弹性作用使活塞从夹紧状态回到松开状态，但是，在活塞处于呈松开状态的位置时，止转板呈摊平状态。

在活塞呈夹紧状态的情况下，止转板变形，因此，止转板具有恢复力，但是，在活塞从夹紧状态向松开状态转变的过程中，止转板的恢复力逐渐降低，在活塞呈松开状态时，止转板的恢复力变为零。因此，存在这样的问题：活塞转变到松开状态所花的时间变长，导致松开所需的时间较长。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够缩短松开所需的时间的旋转台装置以及构成该旋转台装置的夹紧单元。

技术方案1的旋转台装置具有：旋转轴，其用于使旋转台进行旋转；夹板，其固定于该旋转轴；及夹紧机构，其能够夹紧该夹板，使得所述旋转轴无法进行旋转，并且该夹紧机构能够松开所述夹板从而允许所述旋转轴进行旋转，该旋转台装置的特征在于，所述夹紧机构具有：活塞，其能够在夹紧位置和松开位置之间沿着所述旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧所述夹板，在该活塞处于该松开位置时松开所述夹板；固定板，其以与该活塞之间空开间隙的方式与该活塞相对配置；及弹性构件，其既固定于所述活塞又固定于该固定板，在所述活塞处于松开位置的情况下，该弹性构件通过弹性变形来对所述活塞向所述固定板侧施力，所述弹性构件设于所述活塞与所述固定板之间。

活塞能够在夹紧位置和松开位置之间沿着旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧夹板，在该活塞处于该松开位置时松开夹板。在活塞处于夹紧位置时，活塞压住夹板，活塞与被压住的夹板相摩擦，能够利用该摩擦来阻止夹板的旋转，使得旋转轴无法进行旋转。固定板以与活塞之间空开间隙的方式与活塞相对配置。弹性构件既固定于活塞又固定于固定板，在活塞处于松开位置的情况下，弹性构件通过弹性变形来对活塞向固定板侧施力。在使活塞从夹紧位置向松开位置移动的情况下，活塞会在弹性构件的恢复力的作用下向固定板侧移动。即使在活塞回到松开位置的情况下，弹性构件也仍然会对活塞向固定板侧施力。即，即使在活塞回到松开位置的情况下，弹性构件的恢复力也不会变为零。因此，活塞从夹紧状态转变到松开状态所花的时间变短，从而能够缩短松开所需的时间。

技术方案2的旋转台装置的所述弹性构件具有板簧，该板簧的板厚小于所述间隙的尺寸。

在将板簧向活塞与固定板之间的间隙处安装的情况下，由于板簧的板厚小于间隙的尺寸，因此，在板簧固定于活塞的部位所对应的板簧与固定板之间存在间隙，且在板簧固定于固定板的部位所对应的板簧与活塞之间存在间隙。因此，能够以下述状态对板簧进行固定：该状态是指在活塞处于松开的位置的情况下，并不会使板簧摊平(即，恢复力为零的状态)，而是使板簧呈弹性变形(即，恢复力不为零的状态)。

技术方案3的旋转台装置的所述间隙是利用在所述固定板的与所述活塞相对的部分向离开所述活塞的方向凹陷的凹部来形成的，或是利用在所述活塞的与所述固定板相对的部分向离开所述固定板的方向凹陷的凹部来形成的，在所述凹部处收纳有所述板簧。

因此，能够容易地对板簧进行定位。而且，通过形成凹部，无需增大固定板与活塞的相隔距离就能够容易地形成尺寸大于板簧的板厚的间隙。

技术方案4的旋转台装置的所述板簧绕着所述旋转轴呈同心圆状，该旋转台装置具有：第一固定构件，其在所述板簧上的绕着所述旋转轴的多个不同的第一位置处将所述板簧固定于所述活塞；及第二固定构件，其在所述板簧上的绕着所述旋转轴的多个不同于所述第一位置的第二位置处将所述板簧固定于所述固定板。

因此，能够使板簧在活塞与固定板之间绕着旋转轴呈弹性变形。

技术方案5的夹紧单元能够夹紧固定于旋转轴的夹板，使得所述旋转轴无法进行旋转，并且该夹紧单元能够松开所述夹板从而允许所述旋转轴进行旋转，其中，该夹紧单元具有：活塞，其能够在夹紧位置和松开位置之间沿着所述旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧所述夹板，在该活塞处于该松开位置时松开所述夹板；固定板，其以与该活塞之间空开间隙的方式与该活塞相对配置；及弹性构件，其既固定于所述活塞又固定于固定板，在所述活塞处于松开位置的情况下，该弹性构件通过弹性变形来对所述活塞向所述固定板侧施力，所述弹性构件设于所述活塞与所述固定板之间。因此，夹紧单元能够获得与技术方案1同样的效果。

附图说明

图1是表示旋转台装置主体的结构的外观立体图。

图2是表示夹紧单元的结构的外观立体图。

图3是表示夹紧单元的结构的主视图。

图4是表示夹紧单元的结构的剖视图。

图5是表示沿图3中的Ⅴ－Ⅴ线剖切后所看到的呈松开状态的夹紧单元的主要部分结构的一例的剖视图。

图6是表示沿图3中的Ⅵ－Ⅵ线剖切后所看到的呈松开状态的夹紧单元的主要部分结构的一例的剖视图。

图7是表示板簧的结构的一例的主视图。

图8是表示处于活塞与盖之间的板簧的安装状态的一例的示意图。

图9是表示处于活塞与盖之间的板簧的安装状态的另一例的示意图。

图10是表示夹紧单元的结构的另一例的剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的实施方式。本实施方式的旋转台装置具有旋转台装置主体10及作为夹紧机构的夹紧单元50。

如图1所示，旋转台装置主体10具有下述构件等：旋转轴14，其以能够旋转的方式被保持在圆筒状的外壳内；旋转台11，其固定在旋转轴14的一端；马达12；齿轮(未图示)，其用于将马达12的马达轴(未图示)的旋转转换成旋转轴14的旋转；及安装部13，其设在旋转轴14的另一端，且能够将夹紧单元50安装在该安装部13。

如图2和图4所示，夹紧单元50具有下述构件等：壳部51，其是通过将两个直径不同的圆筒连接起来而做成的；旋转轴52，其以能够旋转的方式被保持在壳部51内；及盖55，其被当作固定板。壳部51的两端开口，盖55将直径较大的圆筒的开口的周缘部分封起来。在将夹紧单元50向旋转台装置主体10安装的情况下，先将旋转轴52的一端侧嵌合在安装部13，再利用螺栓(参照图4)对旋转轴52和旋转台装置主体10的旋转轴14进行固定，从而能够使旋转轴52和旋转轴14一体地进行旋转。

夹紧单元50为夹紧机构，夹紧单元50具有下述构件等：旋转轴52，其用于使旋转台11进行旋转；夹板53，其固定于旋转轴52，该夹板53为圆盘状；活塞54；盖55，其被当作固定板；及板簧56，其被当作弹性构件。夹紧单元50在利用壳部51和活塞54夹紧夹板53后，使得旋转轴52无法进行旋转，该夹紧单元50在松开夹板53后，能够允许旋转轴52进行旋转。

活塞54在与旋转轴52的位置相对应的中央部开口，活塞54呈圆柱状。活塞54配置在旋转轴52周围且是配置在夹板53与盖55之间。活塞54在与夹板53相对的面上的规定位置具有从该面朝向夹板53所在的方向突出的夹持部541，活塞54能够在夹紧位置和松开位置之间沿着旋转轴52的轴向移动，在该活塞54处于该夹紧位置时夹紧夹板53，在该活塞54处于该松开位置时松开夹板53。

盖55被螺栓(省略图示)固定于壳部51。盖55以与活塞54之间空开间隙的方式与活塞54相对配置。

盖55在与活塞54相对的部分形成有凹部551，该凹部551向离开活塞54的方向凹陷且呈环状。板簧56被收纳在凹部551处。凹部551的深度(在旋转轴52的轴向上的尺寸)与盖55距活塞54的距离尺寸(盖55的未形成有凹部551的部分距活塞54的距离尺寸)之和大于板簧56的板厚。因此，活塞54能够对板簧56进行定位。由于形成有凹部551，因此，对夹紧单元50而言，无需增大盖55与活塞54的相隔距离就能够容易地形成尺寸大于板簧56的板厚的间隙。

板簧56既固定于活塞54又固定于盖55，在活塞54处于松开位置的情况下，板簧56通过弹性变形来对活塞54向盖55侧施力。板簧56的详细结构将在后面进行说明。

接着，对利用活塞54进行的夹紧动作和松开动作进行说明。先说明夹紧动作。

能够经供给口71向形成在盖55的规定部位的流路72注入流体(例如压缩空气)，活塞54能够在流体的压力(空气的压力)的作用下向夹紧位置移动(图4中表示的是活塞54向夹板53侧移动)。在活塞54处于夹紧位置时，活塞54的夹持部541压住夹板53。被压住的夹板53的外周部向壳部51侧弹性变形，并与壳部51(规定的接触部)相接触。能够利用壳部51与夹板53之间的摩擦来阻止夹板53的旋转即旋转轴52和旋转轴14的旋转。因此，在夹紧状态(活塞54处于夹紧位置的状态)下，使得旋转轴52和旋转轴14都无法进行旋转。

接着，说明松开动作。图5是表示沿图3中的Ⅴ－Ⅴ线剖切后所看到的呈松开状态的本实施方式的夹紧单元50的主要部分结构的一例的剖视图，图6是表示沿图3中的Ⅵ－Ⅵ线剖切后所看到的呈松开状态的本实施方式的夹紧单元50的主要部分结构的一例的剖视图。在使活塞54从夹紧位置向松开位置移动的情况下，当将压缩空气排出从而使压力消失时，活塞54会在板簧56的恢复力的作用下向盖55侧移动。

如图5和图6所示，在松开状态下，活塞54向盖55侧移动，因此，夹持部541离开夹板53，从而使作用于夹板53的力消失。夹板53变为原始的没有弹性变形的状态，夹板53离开壳部51。因此，在松开状态(活塞54处于松开位置的状态)下，能够允许旋转轴52和旋转轴14进行旋转。

接着，说明板簧56的详细结构。图7是表示本实施方式的板簧56的结构的一例的主视图。板簧56具有供旋转轴52贯穿的开口，板簧56绕着旋转轴52呈同心圆状。

如图5和图6所示，在活塞54处于松开位置的情况下，板簧56的板厚d小于活塞54与盖55之间的间隙的尺寸g。尺寸g为凹部551的深度(在旋转轴52的轴向上的尺寸)与盖55距活塞54的距离尺寸(盖55的未形成有凹部551的部分距活塞54的距离尺寸)之和。

如图5所示，利用螺栓61(第一固定构件)在板簧56上的绕着旋转轴52的多个不同的第一位置处将该板簧56固定于活塞54。由于在第一位置处，板簧56的板厚d小于活塞54与盖55之间的间隙的尺寸g，因此，在该第一位置所对应的板簧56与盖55之间存在间隙。而且，图5中画成了板簧56与螺栓61未接触，这样画是因为，为了便于说明相距尺寸而将板簧56画成了直线状，实际上板簧56与螺栓61是相接触的。

如图6所示，利用螺栓62(第二固定构件)在板簧56上的绕着旋转轴52的多个不同于第一位置的第二位置处将该板簧56固定于盖55。由于在第二位置处，板簧56的板厚d小于活塞54与盖55之间的间隙的尺寸g，因此，在该第二位置所对应的板簧56与活塞54之间存在间隙。而且，图6中画成了板簧56与螺栓62未接触，这样画是因为，为了便于说明相距尺寸而将板簧56画成了直线状，实际上板簧56与螺栓62是相接触的。

图7是从盖55侧观察板簧56所得到的图。图7中的例子示意性地表示了利用八个螺栓来对板簧56进行固定的情况。即，螺栓61在板簧56上的多个第一位置处从盖55侧朝向活塞54侧进行安装，螺栓62在板簧56上的多个不同于第一位置的第二位置处从活塞54侧朝向盖55侧进行安装。

例如，在要利用螺栓在板簧56上的以旋转轴52的中心为圆心且具有规定半径的圆的圆周上的八处位置进行固定的情况下，绕着旋转轴52每旋转45°就配置一个螺栓61或螺栓62，且螺栓61和螺栓62交替地进行配置。螺栓的个数不限定于八个。

图8是表示处于活塞54与盖55之间的板簧56的安装状态的一例的示意图，图8是将板簧56剖切后示为直线状所得到的图，图8表示的是板簧56呈弹性变形时的情况。利用螺栓61在第一位置处将板簧56固定于活塞54，因此，在该第一位置所对应的板簧56与盖55之间存在间隙。利用螺栓62在第二位置处将板簧56固定于盖55，因此，在该第二位置所对应的板簧56与活塞54之间存在间隙。因此，即使在活塞54处于松开位置的情况下，也能够使板簧56在活塞54与盖55之间绕着旋转轴52呈弹性变形。

采用上述结构，即使在活塞54回到松开位置的情况下，板簧56也仍然会对活塞54向盖55侧施力。即使在活塞54回到松开位置的情况下，板簧56的恢复力也不会变为零。因此，活塞54从夹紧状态转变到松开状态所花的时间变短，从而能够缩短松开所需的时间。

在活塞54处于松开位置的情况下，板簧56的板厚d小于活塞54与盖55之间的间隙的尺寸g，因此，在板簧56固定于活塞54的部位所对应的板簧56与盖55之间存在间隙。在板簧56固定于盖55的部位所对应的板簧56与活塞54之间存在间隙。因此，能够以下述状态对板簧56进行固定：该状态是指在活塞54处于松开的位置的情况下，并不会使板簧56摊平(即，恢复力为零的状态)，而是使板簧56呈弹性变形(即，恢复力不为零的状态)。

图9是表示处于活塞54与盖55之间的板簧56的安装状态的另一例的示意图。图9也与图8同样地是将呈同心圆状的板簧56剖切后示为直线状所得到的图，图9也表示的是板簧56呈弹性变形时的情况。也可以是，在与螺栓63的头部同板簧56相抵接的一侧相反的那一侧的板簧56与盖55之间，以及在与螺栓63的头部同板簧56相抵接的一侧相反的那一侧的板簧56与活塞54之间(间隙)设置间隔件64。

在上述实施方式中，板簧呈同心圆状，但板簧的形状不限定于同心圆状。也可以是，例如为将本实施方式的板簧分成多个部分(两个部分、三个部分、四个部分)的结构。在本实施方式中，作为弹性构件的例子，对使用了板簧的结构进行了说明，但是，弹性构件并不限定于板簧，只要能满足即使在活塞回到松开位置的情况下恢复力也不会变为零的条件(即，一直保留有将活塞向盖侧施加的力)，就可以是任何构件。

图10是表示本实施方式的夹紧单元50的结构的另一例的剖视图。图4所示的例子是通过在盖55形成凹部551从而形成间隙的结构，但不限定于此。也可以是，像图10所示的那样，在活塞54形成能够收纳板簧56且呈环状的凹部542。具体地讲，活塞54在与盖55相对的部分形成有凹部542，该凹部542向离开盖55的方向凹陷且呈环状，在凹部542处收纳有板簧56。凹部542的深度(在旋转轴52的轴向上的尺寸)与盖55距活塞54的距离尺寸(活塞54的未形成有凹部542的部分距盖55的距离尺寸)之和大于板簧56的板厚。由于在活塞54形成有凹部542，因此，对夹紧单元50而言，无需增大盖55与活塞54的相隔距离就能够容易地形成尺寸大于板簧56的板厚的间隙。

图4和图10中的例子均是在板簧56的外周侧和内周侧这两侧都形成有由凹部551或凹部542所实现的高度差(与凹部551的深度、凹部542的深度相当)，但也可以是，该高度差仅设于板簧56的外周侧和内周侧中的任一侧。

活塞能够在夹紧位置和松开位置之间沿着旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧夹板，在该活塞处于该松开位置时松开夹板。活塞能够在例如流体(例如压缩空气)的压力的作用下向夹紧位置移动。在活塞处于夹紧位置时，例如，活塞的夹持部压住夹板，被压住的夹板与规定的接触部相接触，从而产生摩擦，能够利用该摩擦来阻止夹板的旋转，使得旋转轴无法进行旋转。

固定板以与活塞之间空开间隙的方式与活塞相对配置。

弹性构件既固定于活塞又固定于固定板，在活塞处于松开位置的情况下，弹性构件通过弹性变形来对活塞向固定板侧施力。在使活塞从夹紧位置向松开位置移动的情况下，当将压缩空气排出从而使压力消失时，活塞会在弹性构件的恢复力的作用下向固定板侧移动。即使在活塞回到松开位置的情况下，弹性构件也仍然会对活塞向固定板侧施力。即，即使在活塞回到松开位置的情况下，弹性构件的恢复力也不会变为零。因此，活塞从夹紧状态转变到松开状态所花的时间变短，从而能够缩短松开所需的时间。

在将板簧向活塞与固定板之间的间隙处安装的情况下，由于板簧的板厚小于间隙的尺寸，因此，在板簧固定于活塞的部位所对应的板簧与固定板之间存在间隙，且在板簧固定于固定板的部位所对应的板簧与活塞之间存在间隙。因此，能够以下述状态对板簧进行固定：该状态是指在活塞处于松开的位置的情况下，并不会使板簧摊平(即，恢复力为零的状态)，而是使板簧呈弹性变形(即，恢复力不为零的状态)。

旋转台装置的所述间隙是利用在所述固定板的与所述活塞相对的部分向离开所述活塞的方向凹陷的凹部来形成的，或是利用在所述活塞的与所述固定板相对的部分向离开所述固定板的方向凹陷的凹部来形成的，在所述凹部处收纳有所述板簧。

因此，能够容易地对板簧进行定位，而且，通过形成凹部，无需增大固定板与活塞的相隔距离就能够容易地形成尺寸大于板簧的板厚的间隙。

板簧绕着旋转轴呈同心圆状。第一固定构件在板簧上的绕着旋转轴的多个不同的第一位置处将板簧固定于活塞。第二固定构件在板簧上的绕着旋转轴的多个不同于第一位置的第二位置处将板簧固定于固定板。

例如，在要利用固定构件在板簧上的以旋转轴的中心为圆心且具有规定半径的圆的圆周上的八处位置进行固定的情况下，绕着旋转轴每旋转45°就配置一个第一固定构件或第二固定构件，且第一固定构件和第二固定构件交替地进行配置。而且，固定构件的个数不限定于八个。因此，能够使板簧在活塞与固定板之间绕着旋转轴呈弹性变形。

而且，凹部551、凹部542并不是必须存在的，也可以在活塞54与盖55之间加入能够形成间隙的构件。

Claims (5)

1.一种旋转台装置，该旋转台装置具有：旋转轴，其用于使旋转台进行旋转；夹板，其固定于该旋转轴；及夹紧机构，其能够夹紧该夹板，使得所述旋转轴无法进行旋转，并且该夹紧机构能够松开所述夹板从而允许所述旋转轴进行旋转，

该旋转台装置的特征在于，

所述夹紧机构具有：

活塞，其能够在夹紧位置和松开位置之间沿着所述旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧所述夹板，在该活塞处于该松开位置时松开所述夹板；

固定板，其以与该活塞之间空开间隙的方式与该活塞相对配置；及

弹性构件，其既固定于所述活塞又固定于固定板，在所述活塞处于松开位置的情况下，该弹性构件通过弹性变形来对所述活塞向所述固定板侧施力，

所述弹性构件设于所述活塞与所述固定板之间。

2.根据权利要求1所述的旋转台装置，其特征在于，

所述弹性构件具有板簧，

所述板簧的板厚小于所述间隙的尺寸。

3.根据权利要求2所述的旋转台装置，其特征在于，

所述间隙是利用在所述固定板的与所述活塞相对的部分向离开所述活塞的方向凹陷的凹部来形成的，或是利用在所述活塞的与所述固定板相对的部分向离开所述固定板的方向凹陷的凹部来形成的，

在所述凹部处收纳有所述板簧。

4.根据权利要求2或3所述的旋转台装置，其特征在于，

所述板簧绕着所述旋转轴呈同心圆状，

该旋转台装置具有：

第一固定构件，其在所述板簧上的绕着所述旋转轴的多个不同的第一位置处将所述板簧固定于所述活塞；及

第二固定构件，其在所述板簧上的绕着所述旋转轴的多个不同于所述第一位置的第二位置处将所述板簧固定于所述固定板。

5.一种夹紧单元，该夹紧单元能够夹紧固定于旋转轴的夹板，使得所述旋转轴无法进行旋转，并且该夹紧单元能够松开所述夹板从而允许所述旋转轴进行旋转，

该夹紧单元的特征在于，

该夹紧单元具有：

活塞，其能够在夹紧位置和松开位置之间沿着所述旋转轴的轴向移动，在该活塞处于该夹紧位置时夹紧所述夹板，在该活塞处于该松开位置时松开所述夹板；

固定板，其以与该活塞之间空开间隙的方式与该活塞相对配置；及

弹性构件，其既固定于所述活塞又固定于固定板，在所述活塞处于松开位置的情况下，该弹性构件通过弹性变形来对所述活塞向所述固定板侧施力，

所述弹性构件设于所述活塞与所述固定板之间。