CN108472742A - 工具附接/拆卸装置以及机床 - Google Patents

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Abstract

提供这样一种机床，该机床可靠地保持工具夹并且使工具夹能够容易并快速地被安装以及卸下。机床包括：至少两个夹紧孔(211)，销(203)插入到所述夹紧孔中，所述销穿过设置在所示工具夹(134)中的至少两个通孔(202)；至少两个圆柱形夹紧套筒(302)，所述夹紧套筒分别装配在所述至少两个夹紧孔中，并且具有柔性主体部分(321)；密封流体室(401)，所述密封流体室用于将流体封闭在其中；流通道(402)，所述流通道从所述密封流体室一直延伸至所述柔性主体部分的外围表面；以及压力调控部分(403)，所述压力调控部分用于调控所述密封流体室中的流体的压力。夹紧力与所述密封流体室内的流体压力的增大或者减小联动地施加至所述销(203)。

Description

工具附接/拆卸装置以及机床
技术领域
本发明涉及工具附接/拆卸装置以及机床。
背景技术
在上述技术领域中，专利文献1与专利文献2中的每一者均公开了一种机床，该机床使工具附接至工具夹并且使工具夹附接至转台的工具架，从而进行机加工。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本特许第5308893号公报
专利文献2：WO 91/18699号公报
发明内容
技术问题
然而，在以上文献中描述的技术中，因为工具夹通过紧固或者松弛设置在四个拐角处的螺栓18而被附接/拆卸，所以要花长时间重复地附接/拆卸工具夹。另一方面，存在许多缺点，例如当工具夹仅被紧固在一个点处并且在这一个点处接收作用在工具上的力时会引起不平衡。
本发明使得能够提供一种解决上述问题的技术。
解决问题的方案
本发明的一个示例性方面提供一种工具附接/拆卸装置，该工具附接/拆卸装置包括：
至少两个夹紧孔，所述夹紧孔接纳销，所述销延伸穿过设置在工具夹中的至少两个通孔；
至少两个管状夹紧套筒，所述夹紧套筒分别装配在所述至少两个夹紧孔中，并且均包括柔性主体部分；
流体封装室，所述流体封装室封装流体；
通道，所述通道从所述流体封装室延伸至所述柔性主体部分的外围表面；以及
压力调节部分，所述压力调节部分调节位于所述流体封装室中的流体的压力，
其中，与所述流体封装室中的流体压力的增大或者减小联动地对所述销作用夹紧力。
本发明的有益效果
根据本发明，能够提供一种能够在可靠地保持工具夹的同时容易并且快速地附接/拆卸工具夹的机床。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一示例性实施方式的机床的布置的外观立体图；
图2是示出根据本发明的第一示例性实施方式的转台以及工具夹的布置的外观立体图；
图3是示出根据本发明的第一示例性实施方式的转台与工具夹的内部布置的局部剖切立体图；
图4是示出根据本发明的第一示例性实施方式的转台中的通道布置的剖面图；
图5是示出根据本发明的第一示例性实施方式的压紧套筒的布置的局部剖切立体图；
图6是示出根据本发明的第一示例性实施方式的压紧套筒的布置的局部剖切放大图；
图7是示出包括在根据本发明的第一示例性实施方式的压紧套中的圆柱部分501的形状的立体图；
图8是示出根据本发明的第二示例性实施方式的转台中的通道布置的剖面图；
图9是示出根据本发明的第三示例性实施方式的转台中的通道布置的剖面图；
图10是示出根据本发明的第四示例性实施方式的转台中的通道布置的剖面图；以及
图11是示出根据本发明的第五示例性实施方式的转台中的通道布置的剖面图。
具体实施方式
现在将参照图详细描述本发明的示例性实施方式。应注意，这些示例性实施方式中列举的部件的相关布置、数值表式以及数值不限制本发明的范围除非另有明确说明。
[第一示例性实施方式]
将参照图1描述适用于根据本发明的第一示例性实施方式的工具附接/拆卸装置的机床。图1是示出作为机床的实施例的车床100。当从机器的前面观察时，车床100包括沿水平方向延伸的倾斜式床身101、设置在床身101的左侧的头架102以及布置在床身101的右边远侧的刀夹103。
床身101包括位于近侧与远侧的导轨111与112。头架102能够在水平方向(头架102的轴向方向或者Z轴方向)上沿导轨111滑动。
Z轴可移动基座131被导轨112支撑成可沿Z轴方向移动。Y轴可移动基座132在Z轴可移动基座131上被支撑成可沿与Z轴正交的Y轴方向移动。
刀夹103安装在Y轴可移动基座132上。因此，刀夹103能够沿Y轴方向以及Z轴方向移动。
刀夹103包括：工具夹134，该工具夹保持工具133；转台135，多个工具夹134可拆卸地附接至该转台；以及旋转机构136，该旋转机构使转台135旋转并定位成使工具133位于预定机加工位置处。
图2是示出从前侧(头架侧)观察时转台135的外观图。在转台135的外围表面上以预定角度间隔形成有多个夹附接表面201，这些夹附接表面均形成平坦表面。工具夹134可拆卸地固定至夹附接表面201。
在工具夹134的四个拐角处形成有平行的通孔202。延伸穿过通孔202的四个销203插入到设置在夹附接表面201中的四个夹紧孔211中。在四个销203插入到夹紧孔211中之后，利用扳手210紧固螺栓204。因此，夹紧力作用在四个销203上，从而工具夹134固定至转台135。
图3是切断工具夹134并且切断转台135的夹附接表面201的附近区域的局部剖切图。图4是用于解释设置在转台135的夹附接表面201下方的通道布置的剖面图。图3示出了沿图4中的线A-A剖取的剖面图。为了说明之便这里示出了仅插入一个销203的状态。如图3中所示，作为工具附接/拆卸装置的转台135包括四个夹紧孔211以及夹紧套筒302。延伸穿过设置在工具夹134中的至少两个通孔的销203插入到夹紧孔211中。夹紧套筒302包括具有管形形状的柔性主体部分321，夹紧套筒302装配在各个夹紧孔211中，并且在接受来自外部的压力时向内变形。
图4是沿平行于夹附接表面201并且穿过螺栓204的中轴线的平面剖取的图。通道布置包括流体封装室401、通道402以及压力调节部分403。流体封装室401是封装转台135内部的流体的空间。通道402使流体封装室401与夹紧孔211连通并且使流体压力作用在柔性主体部分321上。压力调节部分403调节流体封装室401中的流体的压力并且与流体封装室401中的流体压力的增大或者减小联动地增大或者减小柔性主体部分321的内直径。更具体地说，压力调节部分403包括朝流体封装室401插入的柱塞431，还包括用作位置改变部分的螺栓204，该螺栓改变柱塞431的位置。当流体封装室401中的流体压力增大时，夹紧套筒302使夹紧力作用在销203上。如图4中所示，总共四对夹紧孔211与夹紧套筒302设置成在转台135的夹附接表面201的四个拐角的每一拐角处设置一对。流体被致使从流体封装室401流通至四个柔性主体部分321的外围表面。
图5是用于说明夹紧套筒302的详细结构的局部剖切立体图。除柔性主体部分321以外，夹紧套筒302还包括：圆柱部分501，该圆柱部分包括狭缝并且与柔性主体部分321的内壁接触；以及密封构件502，该密封构件构造成在上侧密封对外围表面施加压力的流体。
圆柱部分501包括位于内圆周表面上的凸部分511。当圆柱部分501的上端侧根据柔性主体部分321的向内变形而向内弯曲时，凸部分511按压销203的外围表面。因为设置有狭缝512，所以圆柱部分501的上端部分即使借助微弱的力也充分向内弯曲。
图6是用于说明夹紧套筒302的更详细的结构的图。图6示出了销203插入到夹紧套筒302中的状态。销203的外围表面中设置有条带形的凹部分601。当凹部分601与位于圆柱部分501的内圆周表面上的凸部分511接合时，从圆柱部分501施加的向内力F1转换成向下按压销203的力F2。因此，销203很难脱出，从而工具夹134牢固固定至转台135的夹附接表面201。
图7是仅示出圆柱部分501的立体图。狭缝512设置在上壁表面的两个部分处。
如以上描述的，根据此示例性实施方式的布置，能够利用流体的压力使紧固力同时作用在多个销上并且容易并可靠地将工具夹固定至转台。
[第二示例性实施方式]
接着将参照图8描述根据本发明的第二示例性实施方式的工具附接/拆卸装置。
图8是用于说明根据本示例性实施方式的工具附接/拆卸装置的通道布置的图。在此示例性实施方式中，如图8中所示，通道802和803具有不同的截面积，因而与第一示例性实施方式相比，产生不同的紧固力。当如图8中所示，通道直径被调节成使得至工具侧的两个销的紧固力变大时，流体压力能够集中分布至机加工时在很大程度上接受作用在工具上的力的机加工室侧的两个销。
[第三示例性实施方式]
接着将参照图9描述根据本发明的第三示例性实施方式的工具附接/拆卸装置。
图9是用于说明根据本示例性实施方式的工具附接/拆卸装置的通道布置的图。在此示例性实施方式中，使位于对角线上的各个夹紧孔911的内直径大于夹紧孔211的内直径，并且使对应夹紧孔911的夹紧套筒902的外直径大于夹紧套筒302的外直径。夹紧套筒302与902两者具有匹配销203的外直径的内直径。因此能够获得不同的紧固时刻。更具体地说，夹紧套筒902晚夹紧套筒302一步被紧固。其余部件以及操作与第一示例性实施方式中的那些相同。因此，相同附图标记标示相同部件以及操作，并且将省略其详细描述。
如果如图9中所示，紧固时刻被设计成使得能进行对角紧固，则在紧固时能够减缓残余应力。
[第四示例性实施方式]
接着将参照图10描述根据本发明的第四示例性实施方式的工具附接/拆卸装置。
图10是用于说明根据本示例性实施方式的工具附接/拆卸装置的通道布置的图。在此示例性实施方式中，如图10中所示，设置有两个夹紧孔211，并且两个销插入到夹紧孔中。因此，两个通道1002从流体封装部分1001延伸至两个夹紧孔211。其余部件以及操作与第一示例性实施方式中的那些相同。因此，相同附图标记标示相同部件以及操作，并且将省略其详细描述。
借助此设计，工具夹134能够借助简单的布置固定至转台135的夹附接表面201。
[第五示例性实施方式]
接着将参照图11描述根据本发明的第五示例性实施方式的工具附接/拆卸装置。
图11是用于说明根据本示例性实施方式的工具附接/拆卸装置的通道布置的图。
当螺丝1104旋转并且沿方向A移动时，连接并固定至螺丝1104的柱塞1132也沿方向A移动。于是，用作流体增压部分的活塞1131被用作偏压部分的弹簧1101偏压，从而使流体封装室401中的流体增压。
这样设计使得处于弹簧1101被充分拉伸的状态下的活塞1131的前端面(图11中的右端面)与处于螺丝1104被充分紧固的状态下的柱塞1132的后端面(图11中的左端面)之间产生间隙1133。因此，即使螺丝1104有点松弛并且向左移动，活塞1131的增压也会被保持。即，除非螺丝1104松弛，否则流体封装室401中的流体压力保持高压力，并且夹紧套筒302能够一直使紧固力作用在销203上。
另一方面，当螺丝1104旋转并且沿方向B移动时，柱塞1132也沿方向B移动，并且间隙1133消失。当活塞1131也沿方向B移动时，流体的压力逐渐被撤消。
借助此设计，即使螺丝1104有点松弛，夹紧套筒302的紧固力也不变弱。即，能够可靠并且稳固地将工具夹134固定至转台135的夹附接表面201。此外，当一个螺丝1104沿方向B移动时，能够容易地拆卸工具夹134。
[其它示例性实施方式]
在以上示例性实施方式中，已经描述了如图4、图8、图9以及图11中示出的X形通道。然而，本发明不限于此。可以形成诸如H形或者方形之类的另一形状的通道。
本申请基于2016年1月7日递交的申请号为2016-001705的日本专利申请并且要求其优先权的益处，通过引用将该申请的公开内容全部结合于此。

Claims (6)

1.一种工具附接/拆卸装置，该工具附接/拆卸装置包括：
至少两个夹紧孔，所述夹紧孔接纳销，所述销延伸穿过设置在工具夹中的至少两个通孔；
至少两个管状夹紧套筒，所述夹紧套筒分别装配在所述至少两个夹紧孔中，并且均包括柔性主体部分；
流体封装室，所述流体封装室封装流体；
通道，所述通道从所述流体封装室延伸至所述柔性主体部分的外围表面；以及
压力调节部分，所述压力调节部分调节位于所述流体封装室中的流体的压力，
其中，与所述流体封装室中的流体压力的增大或者减小联动地对所述销作用夹紧力。
2.根据权利要求1所述的工具附接/拆卸装置，其中，所述压力调节部分包括：
插入到所述流体封装室中的柱塞；以及
改变所述柱塞的位置的位置改变部分。
3.根据权利要求1或者2所述的工具附接/拆卸装置，
其中，总共四组夹紧孔与夹紧套筒被设置成使得在所述工具附接/拆卸装置的四个拐角的每一拐角处设置有一组，并且使所述流体从所述流体封装室流通至四个所述夹紧套筒的外围表面。
4.根据权利要求3所述的工具附接/拆卸装置，其中，所述压力调节部分在第一时刻同时向位于所述工具附接/拆卸装置的两个夹紧孔中的所述夹紧套筒施加压力，并且在不同于所述第一时刻的第二时刻同时向位于所述工具附接/拆卸装置的其余两个夹紧孔中的所述夹紧套筒施加压力。
5.根据权利要求1所述的工具附接/拆卸装置，其中，所述压力调节部分包括：
插入到所述流体封装室中的流体增压部分；
偏压部分，该偏压部分朝所述流体封装室偏压所述流体增压部分；以及
改变所述流体增压部分的位置的位置改变部分。
6.一种包括权利要求1至5中任一项所述的工具附接/拆卸装置的机床。
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