CN109475948A - 输出装置 - Google Patents

Abstract

对一体地组装的工作装置(2)输出轴向上的运动的输出装置(1)，具有：促动器(18)，产生轴向上的运动；连接杆(17)，相对于促动器(18)的输出杆(181)而被固定在同轴上；及检测传感器(25)，检测促动器的输出杆(181)的位移，连接杆(17)具备固定于输出杆侧的第一杆(31)和固定于工作装置侧的第二杆(32)，该第一杆(31)和第二杆(32)以在轴向上具备非传递部分的方式连接，从而扩大输出时的行程。

Description

输出装置

技术领域

本发明涉及一种扩大输出时的行程的输出装置。

背景技术

作为接收轴向的直线运动而执行预定动作的结构，能够将机床的主轴夹头等列举为例子。该主轴夹头将轴向上的直线运动转换为径向上的动作而夹紧及松开工件，输出轴向上的直线运动的输出装置和通过该轴向输出而执行径向上的开闭运动的夹头装置组装为一体。下述专利文献1中公开了机床的工具夹头装置。

在该工具夹头装置中把持工件的夹头装置和用于产生把持力的输出装置也组装为一体，经由输出装置的拉杆而连接有弹簧筒式的夹头机构。构成为对该拉杆向作为夹紧方向的拉入方向作用弹力，另一方面，向作为松开方向的推出方向作用来自气缸的输出。并且，在输出装置上，在气缸的活塞杆上固定有圆板状的压板，还设有检测压板的位置的传感器。由此，能够通过利用传感器检测气缸的工作状态，而确认夹头装置的夹紧状态与松开状态。

现有技术

专利文献1：日本特开2003-225812号公报

发明内容

如上述主轴夹头的情况那样，输出装置与作为工作装置的夹头装置等一体地构成，输出用于使工作装置进行预定作业的轴向上的直线运动。由此，在工作装置中的动作较小且其工作范围较小的情况下，输出装置的工作范围也相应地变小。即，促动器中的输出杆的轴向位移变小，根据装置的不同有时会成为1毫米以下的微小行程。在这种情况下，压板的位移也变得微小，因此用于检测其位移的检测传感器(接近传感器等)的设定调整变得非常困难。另一方面，为了使检测传感器的设定调整变得容易，不得不选择输出装置的输出时的行程增大这样的工作装置。

因此，本发明为了解决上述问题，目的在于提供一种扩大了输出时的行程的输出装置。

本发明的一实施方式的输出装置对与上述输出装置组装为一体的工作装置输出轴向上的运动，该输出装置具有：促动器，产生轴向上的运动；连接杆，相对于上述促动器的输出杆而固定在同轴上；及检测传感器，检测上述促动器的输出杆的位移，上述连接杆具备固定于上述输出杆侧的第一杆和固定于上述工作装置侧的第二杆，该第一杆与该第二杆以在轴向上具备非传递部分的方式连接。

发明效果

根据本发明，连接促动器与工作装置侧的连接杆被分成第一杆和第二杆，该第一杆与第二杆彼此以在轴向上具备不传递促动器的直线运动的非传递部分的方式连接，因此，即使工作装置的工作范围较小，也可以扩大促动器的输出时的行程，容易设定调整检测其工作状态的检测传感器。

附图说明

图1是表示输出装置的一实施方式的剖视图。

图2是放大表示构成输出装置的拉杆的连接部的剖视图。

图3是表示拉杆的连接部的变化的剖视图。

具体实施方式

接下来，以下参照附图来对本发明的输出装置的一实施方式进行说明。在本实施方式中，将构成机床的主轴夹头的一部分的输出装置举为例子进行说明。图1是表示该输出装置的剖视图。在该输出装置1中，在单点划线所示的范围内一体地组装有作为工作装置的夹头装置2而构成主轴夹头5。主轴夹头5通过输出装置1的轴向输出而利用夹头装置2把持工件，此外经由输出装置1地传递旋转运动而使工件产生旋转。在机床中，将工具贴靠于这样旋转的工件等而进行预定的加工。

输出装置1构成为心轴12在圆筒形状的旋转台11内旋转自如，在其心轴12的前端部固定夹头装置2。在心轴12上固定有带轮13，在带轮13与固定于心轴马达(未图示)的旋转轴上的带轮之间绕挂有传送带14。另外，在心轴12上设有用于检测转速的编码器(未图示)，在固定于心轴12上的带轮15与编码器侧的带轮之间也绕挂有同步带16。因此，从被进行旋转控制的心轴马达经由心轴12而向夹头装置2传递旋转，使被夹紧的工件提供加工时的旋转。

另外，心轴12的内部插入有筒形状的拉杆17，用于驱动夹头装置2的促动器与拉杆17连接。在本实施方式中，作为促动器而使用了液压缸18，在活塞181上一体地形成有圆筒形状的活塞杆182，相对于活塞杆182而同样是圆筒形状的拉杆17连接在同轴上。因此，通过经由旋转接头19进行供排工作液而使液压缸18工作，轴向(XR方向及XL方向)上的运动经由拉杆17而向夹头装置2输出。

液压缸18是活塞杆182从活塞181向两个方向突出的双杆气缸，延伸至处于输出装置1的后方侧(XL侧)的诱导器21。并且，在活塞杆182的内部插入有气管22，压缩空气从诱导器21的端口向该气管22内供给。气管22连接到夹头装置2内的流路，被用作在该夹头装置2中进行的夹头的检测用空气。

此外，在活塞杆182上固定有圆板状的压板23，对该压板23设有接近传感器25。该接近传感器25根据压板23的位移来检测出液压缸18的工作状态。在主轴夹头5中，通过液压缸18的工作，从活塞杆182沿着轴向输出直线运动，该直线运动经由拉杆17而传递至夹头装置2。在夹头装置2中，轴向的直线运动被转换为径向的开闭运动，从而进行工件的夹紧及松开。

然而，在以往的输出装置中，活塞杆、拉杆及夹头装置2的夹头机构直接连接。因此，若该主轴夹头5使用以往的输出装置，则根据夹头装置2的工作范围而从输出装置输出的直线运动的行程被决定。关于本实施方式的夹头装置2，输出装置的行程为1毫米。因此，若压板23的轴向位移为1毫米左右，则如在上述课题中所叙述的那样，为了利用接近传感器25准确地进行检测的设定调整将是非常困难的。

因此，在本实施方式的输出装置1中，构成为不受一体组装的夹头装置2等的工作范围的影响，能够进行确保了一定程度的行程量的液压缸18的输出动作。具体而言，对在活塞杆182与夹头装置2等工作装置之间传递轴向的直线运动的拉杆17的结构施加了变更。图2是放大表示这样的拉杆17的一部分(连接部30)的剖视图。

拉杆17分离为固定于活塞杆18的第一杆31和固定于夹头装置2的夹头机构侧的第二杆32，并构成有对该第一杆31与第二杆32进行连接的连接部30。在该连接部30中，第一连接部件33通过螺纹部的螺合而与第一杆31成为一体，第二连接部件34通过螺纹部的螺合而与第二杆32成为一体。另外，在本实施方式中，第一杆31形成为比第二杆32长的尺寸，但关于长度的差异和尺寸的大小，没有特别的条件。

构成拉杆17的第一杆31、第二杆32、第一连接部件33及第二杆32全部是圆筒形状，在第一连接部件33和第二杆32上形成了相互限制轴向上的移动的突出部。第一连接部件33的第一突出部331向内侧呈环状地突出，通过第一杆31和第一连接部件33而在径向内侧形成有第一环状槽35。另一方面，第二连接部件34的第二突出部341向外侧呈环状地突出，通过第二杆32和第二连接部件34而径向外侧形成有第二环状槽36。

并且，构成为第一突出部331进入到第二环状槽36内，第二突出部341进入到第一环状槽35内，由此该突出部331、341彼此沿着轴向啮合。但是，第一突出部331的轴向上的尺寸比第二环状槽36的轴向上的尺寸短，第二突出部341的轴向上的尺寸比第一环状槽35的轴向上的尺寸短。因此，在该连接部30上，在第一杆31与第二杆32之间形成有轴向(XR方向及XL方向)上的间隙，该间隙成为能够实现第一杆31及第二杆32中的一方相对于另一方的相对移动的“非传递部分”。即，成为产生液压缸18的输出不向夹头装置2传递第一环状槽35或第二环状槽36内的间隙量的状态的结构。

接着，在心轴12的夹头装置2侧的前端部分，在其内部嵌入并螺纹固定有圆筒形状的支撑部件37。支撑部件37将拉杆17的前端部分即第二杆32插入到内部而以可滑动的方式进行支撑。并且，在本实施方式中，该支撑部件37还发挥支撑对第二杆32向第一杆31侧施力的弹簧38的弹簧支架的作用。即，第二杆32在其外周侧突部321与衬套39抵接，在该衬套39与支撑部件37之间插入有弹簧38。

图2所示的输出装置1的通常状态是夹头装置2的松开状态，如图1所示，液压缸18使活塞181向XR方向位移，经由活塞杆182及拉杆17而相对于夹头装置2推出。此时，在连接部30，第一杆31及第一连接部件33与活塞181对应地在XR方向上被定位。另一方面，第二杆32及第二连接部件34从弹簧38向XL方向受到作用力，第二连接部件34与第一杆31的端面抵接而被定位。

因此，在将夹头装置2设为夹紧状态的情况下，输出装置1的液压缸18工作以使活塞181向XL方向位移，拉杆17经由活塞杆182而被向XL方向拉入。在此，图3是阶段性地表示拉杆17被向XL方向拉入的情况的连接部30的剖视图。

图3(A)与图2相同地示出通常状态。即，夹头装置2为松开状态。在此，液压缸18工作，如图3(B)所示，活塞181向XL方向移动移动距离X1。此时，与活塞杆182直接连接的第一杆31及第一连接部件33成为一体而被向XL方向拉入。并且，第二杆32及第二连接部件34在由于弹簧38的作用力而维持与第一杆31及第一连接部件33之间的位置关系的状态下向XL方向移动。此时的移动距离X1为1毫米左右。

拉杆17整体移动了移动距离X1，由此在夹头装置2中从松开状态向夹紧状态进行变化。即，用于使夹头装置2夹紧工件的行程为1毫米。但是，在该阶段对于工件的夹紧仅是输出装置1的弹簧38的弹力在发挥作用。因此，当活塞181进一步向XL方向移动，第一杆31及第一连接部件33如图3(C)所示地向XL方向移动移动距离X2。该移动距离X2是与设于第一及第二环状槽35、36内的非传递部分对应的移动距离，具体而言为4毫米左右。

并且，第一突出部331在第一环状槽35内向XL方向移动，当与第二连接部件34的径向突出部341抵接时，液压缸18的输出被传递给第二杆32及第二连接部件34，在夹头装置2中产生把持工件的夹紧力。由此，输出装置1为了使松开状态的夹头装置2夹紧工件，而液压缸18使活塞181移动移动距离(X1+X2)。

另一方面，为了使夹头装置2从夹紧状态成为松开状态，液压缸18工作，如从图3(C)到图3(B)所示的那样，活塞181向XR方向移动移动距离X2。此时，与活塞杆182直接连接的第一杆31及第一连接部件33成为一体地向XR方向移动。另一方面，第二杆32及第二连接部件34被弹簧38向XL方向施力，因此不会移动。另外，在图3(B)所示的状态下，第一杆31与第二连接部件34抵接。

在此，活塞181进一步向XR方向移动移动距离X1，此时，液压缸18的输出被传递给第二杆32及第二连接部件34。因此，第二杆32及第二连接部件34克服弹簧38的作用力而向XR方向移动，在夹头装置2中，工件被松开。由此，在输出装置1将夹紧状态的夹头装置2切换为松开状态的情况下，液压缸18也是使活塞181移动移动距离(X1+X2)。

因此，根据本实施方式，在拉杆17的连接部30构成有非传递部分，因此能够使液压缸18以更大的行程进行工作。即，根据夹头装置2的夹紧及松开的工作范围，实质上液压缸18的输出为1毫米左右的行程，但在本实施方式中，将行程扩大至5毫米左右。因此，固定于活塞杆182的压板23的移动范围为5毫米，检测该压板23的移动的接近传感器25的设定调整变得容易。

虽未详细图示，输出装置1也可以取代拉杆17而安装不具有连接部30的以往的一体型拉杆。由此，输出装置1虽然与夹头装置2等工作装置组装而构成一个装置，但能够根据组装成的工作装置的工作范围来选择拉杆。此时，输出装置1的本体直接替换拉杆即可，因此能够在不增加成本的情况下达到上述效果。

拉杆17由通过螺纹部在第一杆31上组装连接部件33并在第二杆32上组装连接部件34这样的简单的组装构造构成。另外，在本实施方式中，通过连接部件33、34而形成有环状槽35、36，在此设置非传递部分而使相互啮合的突出部331、341进入，能够通过简单的构成达到上述效果。此外，在未与液压缸18直接连接的第二杆32侧通过弹簧38而始终作用有作用力，因此无论是在输出装置1的停止时还是工作时，第二杆32侧的状态都是稳定的。

以上对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于此，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，输出装置1的促动器不限于液压缸18，也可以是气缸等。

此外，在上述实施方式中，作为检测传感器示出了非接触式的接近传感器，但也可以是接触式的传感器。

附图标记的说明

1…输出装置

2…夹头装置

5…主轴夹头

17…拉杆

18…液压缸

23…压板

25…接近传感器

30…连接部

31…第一杆

32…第二杆

33…第一连接部件

34…第二连接部件

35…第一环状槽

36…第二环状槽

181…活塞

182…活塞杆

331…第一突出部

341…第二突出部

Claims (4)

1.一种输出装置，对与所述输出装置组装为一体的工作装置输出轴向上的运动，

所述输出装置的特征在于，具有：

促动器，产生轴向上的运动；

连接杆，相对于所述促动器的输出杆而固定在同轴上；及

检测传感器，检测所述促动器的输出杆的位移，

所述连接杆具备固定于所述输出杆侧的第一杆和固定于所述工作装置侧的第二杆，该第一杆与该第二杆以在轴向上具备非传递部分的方式连接。

2.根据权利要求1所述的输出装置，其特征在于，

所述连接杆固定有连接部件，所述连接部件具备相对于所述第一杆及所述第二杆而向径向的内侧或外侧突出的径向突出部，在沿着轴向配置的一对所述径向突出部之间产生所述非传递部分。

3.根据权利要求1或2所述的输出装置，其特征在于，

所述第一杆、所述第二杆及所述连接部件是圆筒形状的部件，通过螺纹部而相互连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的输出装置，其特征在于，

所述第二杆被朝着所述第一杆侧作用有基于弹簧的作用力。