CN112171407B - 支承装置和具备其的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够在拆卸工具等的旋转对象部件时，提高操作性的支承装置和具备其的加工装置。本发明是支承旋转对象部件的支承装置，包括：基底部件；以能够装卸的方式安装有旋转对象部件的固定部件；驱动部，其固定于基底部件，使固定部件从旋转对象部件的旋转轴的一端部侧绕旋转轴旋转；支承部，其从旋转对象部件的旋转轴的另一端部侧以能够装卸的方式安装在固定部件，支承固定部件的旋转；和移动机构，其使支承部在安装有固定部件的第一位置与从固定部件离开的第二位置之间移动，移动机构包括：使支承部沿着在旋转轴的轴方向上延伸的第一方向移动的第一机构；和使支承部移动到从旋转轴的延长线上离开的第二位置的第二机构。

Description

支承装置和具备其的加工装置

技术领域

本发明涉及支承旋转对象部件的支承装置和具备该支承装置的加工装置。

背景技术

机械工具(机床)等的加工装置中，磨石等的能够旋转的工具例如被专利文献1所示的支承装置支承。在该文献中，工具被固定于工具保持件，以通过安装于该工具保持件的轴方向的一端部的马达进行旋转驱动的方式构成。这时，为了工具保持件能够绕轴线正确地旋转，在工具保持件的轴方向上，在与马达相反侧安装有支承部，该支承部以与工具保持件一起旋转的方式构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-181914号

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在如上所述的支承装置中，在更换工具时，需要将支承部从支承装置拆卸，操作者的负担变大。与此相对，也研讨了使支承部从工具保持件在轴方向上离开，在该状态下将工具从工具保持件拆卸的机构，但是即使支承部从工具保持件离开，仍然位于工具保持件的轴线上，因此存在保留在操作空间的端的支承部成为障碍，拆卸工具时的操作性变差的问题。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供在拆卸工具等的旋转对象部件时，能够提高操作性的支承装置和具备该支承装置的加工装置。

用于解决课题的技术方案

本发明是一种支承装置，其支承旋转对象部件，该支承装置包括：基底部件；以能够装卸的方式安装有上述旋转对象部件的固定部件；驱动部，其固定于上述基底部件，使上述固定部件从上述旋转对象部件的旋转轴的一端部侧绕上述旋转轴旋转；支承部，其从上述旋转对象部件的旋转轴的另一端部侧以能够装卸的方式安装在上述固定部件，支承上述固定部件的旋转；和移动机构，其使上述支承部在安装有上述固定部件的第一位置与从上述固定部件离开的第二位置之间移动，上述移动机构包括：使上述支承部沿着在上述旋转轴的轴方向上延伸的第一方向移动的第一机构；和使上述支承部移动到从上述旋转轴的延长线上离开的上述第二位置的第二机构。

在上述支承装置中，上述第一机构包括相对于上述基底部件能够在上述轴方向上滑动的至少一个滑动部件，通过上述滑动部件进行滑动，上述支承部向上述第一方向移动。

在上述支承装置中，上述第二机构具有安装在上述滑动部件的、在与上述第一方向正交的第二方向上延伸的轴部件，上述支承部通过绕上述轴部件旋转而移动到从上述旋转轴的延长线上离开的上述第二位置。

在上述支承装置中，上述基底部件还包括在上述支承部位于上述第一位置时，将该支承部保持在上述基底部件的至少一个保持部件。

本发明的加工装置，其包括：支承工具的工具支承机构；和支承工件的工件支承机构，上述工具支承机构和上述工件支承机构以能够相对地接近和远离的方式构成，以利用上述工具对上述工件进行加工，上述工具支承机构以利用上述任一项的支承装置将上述工具作为上述旋转对象部件支承的方式构成。

发明效果

依据本发明，能够在拆卸工具等的旋转对象部件时，提高操作性。

附图说明

图1是本发明的加工装置的一个实施方式的齿轮精加工加工装置的立体图。

图2是在图1的齿轮加工装置设置的磨石支承装置的立体图。

图3是从前方看图2的磨石支承装置的图。

图4是图3的A-A线截面图。

图5是磨石支持部从图4的状态向第二位置变化的中途的截面图。

图6是表示磨石支持部从图5的状态进一步移动，位于第二位置的状态的截面图。

图7是磨石支持部位于第二位置时的立体图。

附图标记的说明

2 磨石支承机构(工具支承机构)

3 工件支承机构

4 支承装置

41 基底部件

42 第四马达(驱动部)

43 磨石保持件(固定部件)

5 磨石(sharpening stone)(旋转对象部件)

6 磨石支持部(支承部)

71 滑动部件(移动机构)

72 轴部件(移动机构)

73 连结部件(移动机构)

81 第一抵接部件(保持部件)

82 第二抵接部件(保持部件)。

具体实施方式

以下，关于将本发明的加工装置应用于齿轮精加工加工装置的一个实施方式，参照附图进行说明。图1是本实施方式的齿轮加工装置的立体图。

<1.齿轮精加工加工装置的概要>

如图1所示，该齿轮精加工加工装置是一边使作为被加工齿轮的工件W与作为工具的磨石10同步旋转一边进行磨削加工的装置，包括：基台1；配置在该基台1上的、支承磨石5的磨石支承机构2；和支承形成了齿轮形的工件W的工件支承机构3。虽然省略了图示，但在磨石5的外周面形成有螺纹状槽，如后文所述，通过使磨石5与工件W一边啮合一边同步地驱动，工件W的齿面被磨削。以下，对此进行详细地说明。此外，在以下的说明中，为了说明的方便，按照图1所示的方向进行说明。但是，本发明并不限定于该方向。

<2.磨石支承机构的概要>

磨石支承机构2包括：配置在基台1的上表面的右侧的长方体状的第一支承部21；配置在第一支承部21的左面的扁平状的第二支承部22；和配置在第二支承部22的左面的磨石支承装置4。

第一支承部21以沿着配置于基台1上的导轨部件(省略图示)能够在左右方向上移动的方式被支承。并且，通过配置于基台1的第一马达11、与该第一马达11连结的第一滚珠螺杆(图示省略)、和配置在第一支承部21的下表面的第一螺母(图示省略)能够在左右方向上移动。更详细地说明，第一滚珠螺杆以在左右方向上延伸的方式配置，在该第一滚珠螺杆螺合着第一螺母。并且，第一滚珠螺杆绕其轴利用第一马达11而旋转，由此第一螺母与第一支承部21仪器在左右方向上移动。

在第一支承部21安装有在上下方向上延伸的导轨部件(图示省略)，第二支承部22沿着该导轨部件能够在第一支承部21的左面在上下方向上移动。并且，通过配置在第一支承部21的第二马达211、与该第二马达211连结的第二滚珠螺杆(图示省略)、和配置在第二支承部22的左面的第二螺母(图示省略)，第二支承部22能够在上下方向上移动。更详细地说明，第二滚珠螺杆以在上下方向上延伸的方式配置，在该第二滚珠螺杆螺合有第二螺母。并且，第二滚珠螺杆绕其轴利用第二马达211进行旋转，第二螺母与第二支承部22一起能够在上下方向上移动。

在第二支承部22安装有在前后方向延伸的导轨部件(图示省略)，磨石支承装置4沿着该导轨部件在第二支承部22的左面在前后方向上移动。并且，通过配置在第二支承部22的第三马达221、与该第三马达221连结的第三滚珠螺杆(图示省略)、和配置在磨石支承装置4的右面的第三螺母(图示省略)，磨石支承装置4能够在前后方向上移动。更详细地说明，第三滚珠螺杆以在前后方向上延伸的方式配置，在该第三滚珠螺杆螺合有第三螺母。并且，第三滚珠螺杆绕其轴利用第三马达221进行旋转，由此第三螺母与磨石支承装置4一起在前后方向上移动。

<3.磨石支承装置的概要>

接着，关于磨石支承装置4，参照图2～图4进行说明。图2是磨石支承装置的立体图，图3是从前方观察磨石支承装置的图，图4是图3的A-A线截面图。如图2～图4所示，该磨石支承装置4包括：在第二支承部22沿着右面在前后方向上移动的扁平状的基底部件41；配置在该基底部件41的后端部侧的第四马达42；和从该第四马达42向前方侧延伸的磨石保持件43。并且，在磨石保持件43以能够装卸的方式固定有圆筒状的磨石5，该磨石5与磨石保持件43一起旋转。另外，在磨石保持件43的前端，以能够装卸的方式安装有磨石支持部6。因此，磨石保持件43的后端由第四马达42支承，其前端由磨石支持部6支承。即，磨石保持件43以在轴方向的两端被支承的状态下进行旋转驱动的方式构成。以下，关于各部件进行说明。

<4.磨石保持件>

如图4所示，磨石保持件43包括：在前后方向上延伸的圆筒状的主体部431；和在该主体部431的前方的端部以能够装卸的方式安装的环状的固定部432。在主体部431的前端面的旋转中心部分，形成有卡合后述的磨石支持部6的芯按压轴621的前端的圆锥状的凹部433(参照图5)，凹部433的假想顶点与主体部431的旋转中心一致。另一方面，在主体部431的后端部、即第四马达42侧的端部，形成有向径方向外方延伸的凸缘部434。并且，在主体部431的外周面，安装有圆筒状的磨石5。磨石5的轴方向的后端部与凸缘部434相接触，由此磨石5不会向后方脱离。即，凸缘部434成为磨石5的脱离止挡部。另外，磨石5的轴方向的前端部与固定部432相接触，不会向前方脱离。固定部432通过多个螺栓435固定于主体部431，通过拆卸这些螺栓435，能够将固定部432和磨石5从主体部431拆卸。另外，磨石5形成为圆筒状，主体部431被插入到磨石5的内部空间，因此在拆卸磨石5的情况下，使其从主体部431向前方滑动。

在主体部431的旋转中心部配置有平衡器430，其用于修正进行高速旋转的磨石5的旋转平衡。

另外，如图1所示，在第二支承部22的上表面设置有冷却剂供给部25，在该冷却剂供给部25设置有从磨石15右面的上方喷出冷却剂的喷嘴251。冷却剂如后文所述喷出到磨石5与工件W啮合的位置。

<5.磨石支持部和移动机构的概要>

接着，关于磨石支持部6和使其移动的移动机构进行说明。此外，在以下的说明中的前后方向和左右方向，只要没有特别说明是表示磨石支持部6位于第一位置时的方向。当磨石支持部6位于第二位置时，在说明该状况的基础上，说明位于第二位置时的方向。

磨石支持部6构成为利用移动机构在固定于磨石保持件43的第一位置(图4)与从磨石保持件43离开的第二位置(图6)之间移动。更详细地说明，如图2～图4所示，磨石支持部6包括块状的基部61，和固定于该基部61的第一面611的圆筒状的主体部62。基部61的第一面611在磨石支持部6位于第一位置时是面向右侧的面。另外，在基部61的前端部设置有把手63。

在主体部62设置有圆柱状的芯按压轴621，朝向后方突出，并且其前端形成为锥形形状。并且，当磨石支持部6位于第一位置时，该芯按压轴621的前端如上所述嵌入磨石保持件43的凹部433中。另外，芯按压轴621相对于主体部62能够绕轴自由旋转地支承。因此，当磨石支持部6位于第一位置时，在主体部62静止的状态下，芯按压轴621与磨石保持件43一起进行旋转。由此，磨石5的前方被磨石支持部6无芯偏移地稳定地旋转支承。

另外，当磨石支持部6位于第一位置时，基部61的与第一面611相反侧的第二面612(参照图7)，变成与基底部件41的右侧的设置面411相接触。设置面411以弯曲成凹状的方式形成，以与该设置面411对应的方式，基部61的第二面612弯曲成凸状地形成。设置面411和第二面612均以绕在前后方向上延伸的轴弯曲的方式形成。

接着，关于移动机构参照图5～图7进行说明。图5是表示磨石支持部从图4的状态想第二位置变化的中途的截面图，图6是表示磨石支持部从图5的状态进一步、并处于第二位置的状态的截面图。另外，图7是表示磨石支持部位于第二位置时的立体图。

首先，关于基底部件41的结构进行说明。如图7所示，在基底部件41形成有从设置面411的前端向左侧延伸的前端面412，在该前端面412形成有在上下方向上离开的2个安装孔413。各安装孔413在基底部件41的内部在前后方向上延伸。另外，各安装孔413由从前端面412侧延伸的小径部4131和与该小径部4131的后端连结的大径部4132连结而形成。并且，棒状的滑动部件71被插入在各安装孔413中，能够在安装孔413内在前后方向上滑动。滑动部件71的外径与小径部4131的内径大致相同。另外，在滑动部件71的后端部安装有止挡件711，该止挡件711被收容在大径部4132中。止挡件711比小径部4131的内径大、且比大径部4132的内径小地形成，利用该止挡件711限制滑动部件71从安装孔413向前方脱落。

一方面，在滑动部件71的前端部安装有在上下方向上延伸的轴部件72。即，以将两滑动部件71的前端部彼此连结的方式安装有轴部件72。并且，在轴部件72以能够自由旋转的方式安装有连结部件73，磨石支持部6的基部61固定于该连结部件73。连结部件73形成为板状的第一部位731和第二部位732呈钝角地连结的日文假名“く”字形，第一部位731以绕轴部件72的轴可旋转的方式被连结。另一方面，第二部位732连结于基部61的前端部。因此，基部61经由连结部件73能够绕轴部件7 2的轴旋转。

另外，连结部件73的上下方向的长度形成为比两滑动部件71之间的间隙小，当连结部件73绕轴部件72旋转时，连结部件73在如图4和图5所示位于两滑动部件71之间的位置、与如图6所示从两滑动部件71之间向前方转动了的位置即上述的第二位置之间移动。

更详细地说明，如图4所示，当磨石支持部6位于第一位置时，连结部件73的第二部位732在前后方向上延伸，配置于两滑动部件71之间。并且，自第二部位732起，第一部位731倾斜地延伸。即，第一部位731以随着向后方去而向右侧延伸的方式延伸，其端部连结于基部61的前端部。基于这样的连结部件73的形状，当磨石支持部6位于第一位置时，基部61和主体部62配置在比滑动部件71靠右侧。

根据以上的结构，如图5所示，位于第一位置的磨石支持部6，通过将把手63向前方牵拉，利用两滑动部件71从第一位置向前方移动。并且，当量滑动部件71移动到前方，并且由止挡件711限制了向前方的移动时，滑动部件71的前端部成为从基底部件41向前方突出的状态。并且，从该状态使磨石支持部6绕轴部件72旋转时，如图6和图7所示，磨石支持部6转动，主体部62成为配置在比基底部件41靠前方。即，基部61配置在右侧，主体部62配置在左侧。这时，磨石支持部6在滑动部件71的前方配置于比滑动部件71靠右侧。因此，磨石支持部6配置于从磨石保持件43的前方偏移了的位置，所以能够在磨石保持件43的前方形成较广操作空间。

接着，关于用于将磨石支持部6固定在第一位置的结构进行说明。如图3和图7所示，在磨石支持部6的基部61的上侧和下侧的面，分别形成有第一抵接面613和第二抵接面614。第一抵接面613和第二抵接面614在前后方向上离开的位置各形成有2个。并且，当磨石支持部6位于第1位置时，基部61的第一抵接面613和第二抵接面614分别与设置在基底部件41的第一抵接部件81和第二抵接部件82相接触。第一抵接部件81和第二抵接部件82以在前后方向上延伸的方式形成，分别设置于基底部件41的设置面411的上端部和下端部。

更详细地说明，如图3所示，基部61的第一抵接面613以随着向下方去而向前方延伸的方式倾斜地形成。另一方面，第二抵接面614以随着向上方去而向前方延伸的方式倾斜地形成。并且，，第一抵接部件81具有与第一抵接面613相接触的第一对应面811。同样地，第二抵接部件82以与第二抵接面614相接触的方式具有第二对应面821。

另外，第一抵接部件81被固定于基底部件41，如图3和图7所示，第二抵接部件82以能够从基底部件41被拆卸的方式利用螺栓83按照在基底部件41。第一抵接部件81的第一对应面811相对于第一抵接面613紧贴，但不被按压至不能移动的程度。因此，第一抵接面613相对于第一对应面811能够在前后方向上滑动。另一方面，由于第二抵接部件82利用螺栓83被固定于基底部件41，因此能够将第二抵接部件82的第二对应面821相对于第二抵接面614按压。即，因为通过紧固螺栓83，第二对应面821按压第二抵接面614，由此磨石支持部6被固定于第一位置。另一方面，当松弛螺栓83，第二抵接面614相对于第二对应面821能够在前后方向上滑动，因此能够使磨石支持部6从第一位置向前方移动。

<6.工件支承机构>

接着，关于工件支承机构3参照图1进行说明。如图1所示，工件支承机构3配置在基台1的右侧，包括：圆柱状的支承台31；配置在该支承台31的右侧的工件主轴32；和配置在工件主轴32的上方的尾座(tail stock)33。

工件主轴32在支承台31的下部以在上下方向上延伸的方式配置。并且，工件主轴32以绕在上下方向上延伸的轴能够旋转的方式被支承。在工件主轴32的下端连结有马达(省略图示)，工件主轴32利用该马达绕轴进行旋转驱动。另外，在工件主轴32的上端部，固定有作为工件W的齿轮。

工件W利用连接转子34和把持臂341能够在工件主轴32与工件支承台35之间移动。连接转子34以使支承台31的外周面利用旋回马达345进行旋转的方式形成为环状，并且在该外周面在离开180度的位置分别设置有把持臂341。另外，工件支承台35夹着支承台31配置在与工件主轴32相反侧、即支承台31的右侧。

基于该结构，当连接转子34将支承台31的外周面旋转时，一方的把持臂341抓住位于工件支承台35的加工前的工件W，将该工件W搬送到工件主轴32。与此同时，另一方的把持臂341抓住加工后的工件W将其从工件主轴32拆卸，并搬送到工件支承台35。

尾座33能够沿着支承台31的外周面在上下方向上移动，从上方按压安装在工件主轴32的工件W。另外，在尾座33中，按压工件W的按压部(省略图示)能够绕上下方向的轴旋转。由此，在工件W的加工中工件W旋转时，尾座33的按压部也与工件主轴32一起进行旋转。由此，能够防止在加工中工件W发生芯晃动。

<7.齿轮精加工加工装置的动作>

接着，关于如上所述构成的齿轮精加工加工装置的动作进行说明。首先，驱动工件支承机构3的连接转子34，将加工前的工件W安装在工件主轴32。接着，将尾座33向下方移动，利用按压部按压工件W，在该状态下，使工件主轴32旋转。接着，使磨石支承机构2的第二支承部22在上下方向上移动，并且使磨石支承装置4在前后方向上移动，将磨石5配置在工件W的正面。接着，驱动第四马达42，在使磨石5与工件W同步旋转的状态下，使第一支承部21向右侧移动，接近工件支承机构3。然后，使工件W与磨石5啮合，驱动两者，由此，利用磨石对工件进行磨削加工。这时，对工件W与磨石5啮合的部位从冷却剂供给部25喷出冷却剂。之后，当加工结束时，移动磨石支承机构2，使磨石5与工件W离开。

接着，关于磨石支承装置4中的磨石5的更换进行说明。首先，松弛第二抵接部件82的螺栓83，解除第二抵接部件82相对第二抵接面614的按压。接着，通过将把手63向前方牵拉，使磨石支持部6向前方移动。接着，当由止挡件711限制滑动部件71向前方的移动时，使磨石支持部6绕轴部件72旋转。如此一来，当磨石支持部6向第二位置移动时，在磨石保持件43的前方能够形成较广的操作空间。在该状态下，在磨石保持件43中，将固定部432从主体部431拆卸，使磨石5向前方滑动，从主体部431被拆卸。这时，因为在磨石保持件43的前方形成了操作空间，使磨石5向该操作空间滑动直至从主体部431脱离的位置为止。如此一来，当磨石5被拆卸后，将新的磨石5安装在主体部431。之后，使磨石支持部6从第二位置旋转后，利用滑动部件71向后方移动，将芯按压轴621嵌入在磨石保持件43的凹部433。如此，完成磨石5的更换操作。

<8.特征>

如以上所述，依据本实施方式，构成为利用移动机构使磨石支持部6从磨石保持件43在轴方向上向前方离开后，绕在上下方向上延伸的轴部件72旋转，由此移动到第二位置。因此，不仅使磨石支持部6从磨石保持件43在轴方向上离开，而且使磨石支持部6旋转，从而能够使磨石支持部6向比磨石保持件43靠左侧移动。因此，在磨石支持部6的前方能够形成较广的操作空间，使磨石5从磨石保持件43向该操作空间移动，能够将磨石5拆卸。因此，能够容易地进行磨石5的拆卸操作，能够提高操作性。

<9.变形例>

以上，关于本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨能够进行各种变更。此外，以下的变形例能够适当组合。

例如，在上述实施方式中，在移动机构利用滑动部件71将磨石支持部6向前方移动后，使其绕在上下方向上延伸的轴部件72旋转，但旋转的方向没有特别的限定。即，也可以构成为在磨石支持部6从磨石保持件43向前方(磨石5的轴方向)离开后，磨石支持部6只要向从磨石保持件43的轴线的延长线上离开了的位置旋转即可，例如，也能够以磨石支持部6能够向下侧、上侧或者左侧旋转的方式构成移动机构。

在上述实施方式中，利用滑动部件71使磨石支持部6在磨石5的轴方向上移动，但并不限定于此，也能够利用导轨等的各种方法在轴方向上移动。另外，旋转的方法也没有特别的限定，能够采用公知的方法。

在上述实施方式中，能够将本发明的加工装置适用于齿轮精加工加工装置，但并不限定于此，也能够适用于代替磨石5而利用能够旋转的各种工具加工工件的加工装置。因此，例如，能够将本发明的加工装置适用于代替磨石而安装有滚刀的滚齿机。

另外，本发明的支承机构并不限定于支承工具的情况，也能够适用于将各种旋转对象部件可更换地支承的装置。

Claims (3)

1.一种支承装置，其支承旋转对象部件，该支承装置的特征在于，包括：

基底部件；

以能够装卸的方式安装有所述旋转对象部件的固定部件；

驱动部，其固定于所述基底部件，使所述固定部件从所述旋转对象部件的旋转轴的一端部侧绕所述旋转轴旋转；

支承部，其从所述旋转对象部件的旋转轴的另一端部侧以能够装卸的方式安装在所述固定部件，支承所述固定部件的旋转；和

移动机构，其使所述支承部在安装有所述固定部件的第一位置与从所述固定部件离开的第二位置之间移动，

所述移动机构包括：

使所述支承部沿着在所述旋转轴的轴方向上延伸的第一方向移动的第一机构；和

使所述支承部移动到从所述旋转轴的延长线上离开的所述第二位置的第二机构，

所述第一机构包括相对于所述基底部件能够在所述轴方向上滑动的至少一个滑动部件，

通过所述滑动部件进行滑动，所述支承部向所述第一方向移动，

所述第二机构具有安装在所述滑动部件的、在与所述第一方向正交的第二方向上延伸的轴部件，

所述支承部通过绕所述轴部件旋转而移动到从所述旋转轴的延长线上离开的所述第二位置。

2.如权利要求1所述的支承装置，其特征在于：

所述基底部件还包括在所述支承部位于所述第一位置时，将该支承部保持在所述基底部件的至少一个保持部件。

3.一种加工装置，其特征在于，包括：

支承工具的工具支承机构；和

支承工件的工件支承机构，

所述工具支承机构和所述工件支承机构以能够相对地接近和远离的方式构成，以利用所述工具对所述工件进行加工，

所述工具支承机构以利用权利要求1或2记载的支承装置将所述工具作为所述旋转对象部件支承的方式构成。