TW201806693A - 分度裝置中之夾緊裝置 - Google Patents

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石崎純一郎
池田陽平
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津田駒工業股份有限公司
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Abstract

本發明係提供一種分度裝置中之夾緊裝置,藉由驅動裝置之旋轉驅動將在框架之收納孔內藉由軸承可旋轉地支撐的主軸分度到設定之角度位置,包括連接供給壓縮空氣之空氣供給裝置和夾緊裝置內之壓力室的工作流路,並藉由從空氣供給裝置供給壓縮空氣而動作以保持主軸之角度位置,而抑制裝置成本的提高,同時實現主軸之夾緊狀態為止的時間變得非常短。
該夾緊裝置之特徵在於:包括壓力傳遞部,其插裝於工作流路中且在其內部設置有可滑動的活塞,在比該壓力傳遞部中之活塞更靠近壓力室的工作流路中填充有非壓縮性流體。

Description

分度裝置中之夾緊裝置
本發明係提供一種夾緊裝置並以具有如下結構為前提:該夾緊裝置設置於分度裝置中,藉由驅動裝置之旋轉驅動將在框架之收納孔內藉由軸承可旋轉地支撐的主軸分度到設定之角度位置,並且前述夾緊裝置包括連接供給壓縮空氣之空氣供給裝置和前述夾緊裝置內之壓力室的工作流路,藉由從前述空氣供給裝置供給壓縮空氣而動作以保持前述主軸之角度位置。
作為機床用之分度裝置,例如,已知的有旋轉工作台裝置,其係將一端固定有供載置工件之圓盤狀工作台的主軸藉由軸承可旋轉地收納於框架之收納孔內並且由以驅動馬達為驅動源之驅動裝置對主軸進行旋轉驅動,以此將主軸(工作台)分度到預定之角度位置。還有,作為構成為如上所述之對主軸之角度位置進行分度的分度裝置,不僅限定於旋轉工作台裝置,例如,還有如專利文獻1中所公開的支撐頭,其係用於多軸加工機或多面加工機等的複合加工機之支撐頭(專利文獻1中的“第2支撐頭”),並且該支撐頭用於支撐供安裝插裝工具的主軸單元之主軸頭(專利文獻1中的“第1支撐頭”)。
而且,具有這種結構之分度裝置,如前所述,包 括用於在由驅動裝置進行分度之角度位置保持主軸(固定角度位置)的夾緊裝置。
作為該分度裝置中之夾緊裝置,例如,已之的有如專利文獻2中所公開的旋轉工作台中所採用的所謂盤式夾緊裝置。該盤式夾緊裝置包括固定於主軸的夾緊盤和以可沿著主軸之軸線方向滑動的方式收納於形成在框架中之收納槽內的作為夾持部件的夾緊活塞,並向由收納槽和夾緊活塞構成之壓力室供給工作流體並藉由工作流體之壓力使夾緊活塞動作,以此用夾緊活塞和框架夾持夾緊盤並在被分度之角度位置保持主軸。還有,專利文獻2的夾緊裝置使用壓縮空氣作為工作流體,並藉由連接供給壓縮空氣之空氣供給裝置和壓力室的工作流路將壓縮空氣從空氣供給裝置供給至壓力室。然而,在盤式夾緊裝置中,也有將壓油作為工作流體使用的夾緊裝置。
另外,作為夾緊裝置,除了前述之盤式夾緊裝置之外,還有專利文獻1中所公開的分度裝置中所採用的所謂套筒式夾緊裝置。附帶而言,該套筒式夾緊裝置包括夾緊套筒,該夾緊套筒係形成為圓筒狀並具有形成於整個圓周上之環狀槽的夾持部件,並且與該環狀槽相對應之部分形成為可變形之薄壁部。而且,該套筒式夾緊裝置藉由向由夾緊套筒中之環狀槽和框架(殼體)或者由夾緊套筒中之環狀槽和與框架構成一體之部分形成的壓力室供給工作流體,使薄壁部向主軸之半徑方向鼓起變形,以此,使朝向該半徑方向之夾緊力施加到與該薄壁部相對的主軸上。然而,一般情況下,套筒式夾緊裝置使用油壓作為工作流體。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]再公表特許WO2008/050747號公報
[專利文獻2]特開2004-074328號公報
然而,設有包括如上所述之分度裝置的機床的工廠一般都具備對空氣進行壓縮後作為壓縮空氣供給的空氣供給裝置。因此,在分度裝置中所包括之夾緊裝置係前述之盤式裝置的情況下,當為了使夾緊活塞動作而被供給至夾緊裝置之工作流體係壓縮空氣時,沒有必要追加用於供給該工作流體之設備。因而,對工作流體為壓縮空氣之夾緊裝置之需求有增加之趨勢。
但是,工作流體為壓縮空氣之夾緊裝置存在如下問題:關於將主軸保持為不能旋轉之夾緊狀態以及夾緊裝置不向主軸施加旋轉阻力之鬆開狀態,從鬆開狀態切換到夾緊狀態需要一段時間。
具體而言,在工作流體為壓縮空氣(空壓式)之夾緊裝置的情況下,因為空氣係壓縮性流體,所以隨著該供給而壓力室內的空氣之壓力逐漸上升,在該壓力增加到一定程度時夾緊裝置才開始動作,然後,隨著壓力進一步上升實現前述之夾緊狀態。換言之,該夾緊裝置即使開始供給壓縮空氣,夾緊活塞也不立刻開始動作,而是壓力上升後夾緊活塞才開始動作並實現夾緊狀態。因而,該夾緊裝置從開始供給壓縮空氣到夾緊 活塞開始動作為止具有時間差,其結果從開始供給壓縮空氣到實現夾緊狀態為止需要一段時間。另外,若如前所述從開始供給壓縮空氣到實現夾緊狀態為止需要一段時間,則從由驅動裝置對主軸之角度位置進行分度到實際上能夠進行加工(成為夾緊狀態)為止發生等待時間,並導致機床的加工時間(前導時間)變長。
另一方面,若工作流體為壓油(油壓式)之夾緊裝置,因為油係非壓縮性流體,所以隨著供給該壓油夾緊活塞開始動作,即,不存在如以壓縮空氣作為工作流體時的開始供給工作流體和夾緊活塞開始動作之間的較大的時間差,其結果,與前述空壓式之夾緊裝置相比,實現夾緊狀態所需之時間變短。因而,在機床中,作為該分度裝置中之夾緊裝置,採用前述油壓式之夾緊裝置比起採用前述空壓式之夾緊裝置,前導時間變短。
然而,不同於前述工廠一般都具備之前述空氣供給裝置,前述工廠大多不具備用於向該前述油壓式夾緊裝置供給壓油的油壓裝置。因此,當供給至夾緊裝置之工作流體為壓油時,為每台機床都必需配備該油壓裝置,因此導致裝置成本之提高。
因此,鑒於如上所述之問題,本發明之目的係在分度裝置之夾緊裝置中提供一種不僅能夠抑制裝置成本的提高,而且能夠縮短由夾緊裝置實現夾緊狀態所需之時間的結構,前述分度裝置藉由供給工作流體在被分度之角度位置保持主軸。
本發明為達到前述目的,提供一種分度裝置中之夾緊裝置,其特徵在於:在前述之作為前提的夾緊裝置中,包括壓力傳遞部,該壓力傳遞部插裝於前述工作流路中且在其內部設置有可滑動的活塞,在比前述壓力傳遞部中之前述活塞更靠近前述壓力室的前述工作流路中填充有非壓縮性流體。
本發明之分度裝置中之夾緊裝置構成為,供給工作流體之裝置係前述之空氣供給裝置,而且,在前述工作流路中插裝有在其內部設置有可滑動的活塞的壓力傳遞部。另外,由於以此種方式設置壓力傳遞部,前述工作流路被活塞分割為作為壓力室側之下游側部分和作為空氣供給裝置側之上游側部分。並且,夾緊裝置構成為,前述工作流路中之前述上游側部分與以往之工作流體為壓縮空氣之夾緊裝置一樣連接於空氣供給裝置並被供給壓縮空氣,而與壓力室連通的前述下游側部分其內部填充有非壓縮性流體(壓油等)。因而,在如此構成的本發明之夾緊裝置中,隨著壓縮空氣供給至前述上游側部分,活塞藉由該壓縮空氣之壓力向前述下游側部分移動,其結果,該活塞處於藉由前述下游側部分中之非壓縮性流體使按壓力作用於前述夾持部件上之狀態,並實現主軸之夾緊狀態。
另外,在本發明作為前提之夾緊裝置中,一般情況下,夾緊裝置構成為,前述夾持部件由於工作流體之壓力而受到按壓力的受壓面之截面積與向壓力室供給工作流體的前述工作流路之截面積相比較,前述受壓面之截面積大很多。
而且,供給工作流體之裝置為空氣供給裝置的夾緊裝置使空氣供給裝置和前述夾持部件之間的存在工作流體之存在領域中的空氣壓力成為可實現主軸之夾緊狀態之壓力(夾緊壓力),由此可實現該夾緊狀態。並且,僅用前述之壓縮空氣使前述夾持部件動作之前述空壓式夾緊裝置,具有空氣填充於整個前述存在領域之結構,當使主軸處於夾緊狀態時,因為需要該整個前述存在領域之空氣壓力提高到前述夾緊壓力,所以要實現該夾緊狀態需要一段時間。
與此相比,在本發明之夾緊裝置中,前述存在領域中填充空氣之範圍僅係比前述工作流路中之壓力傳遞部中的活塞更靠近前述上游側的部分,因此與填充該空氣之範圍包括對應於如上所述之截面積較大的受壓面的壓力室的前述空壓式夾緊裝置相比,用於將該前述存在領域中之空氣壓力提高到前述夾緊壓力的時間變得很短。而且,在本發明之夾緊裝置中,具有該前述上游側部分的壓縮空氣之壓力藉由活塞以及非壓縮性流體作用於前述夾持部件之結構,相對前述上游側部分中之空氣壓力的提高按壓力幾乎無時間差地作用於前述夾持部件。因而,根據本發明之夾緊裝置,與前述空壓式夾緊裝置相比,從開始供給壓縮空氣至實現主軸之夾緊狀態為止的時間變的非常短,其結果,與包括採用了前述空壓式夾緊裝置的分度裝置之機床相比,縮短了機床中之前導時間。
而且,根據本發明之夾緊裝置,供給使夾緊裝置動作的工作流體的裝置係如上所述之空氣供給裝置,如上所述,前述工廠一般都具備該空氣供給裝置,因此,與機床之分 度裝置中採用前述油壓式夾緊裝置的情況相比,沒有必要為每台機床配備用於供給工作流體之追加設備,因此可抑制裝置成本的提高。
1‧‧‧旋轉工作台裝置
10‧‧‧框架
11‧‧‧主體部
11a‧‧‧連通路
12‧‧‧基部
13‧‧‧收納孔
20‧‧‧主軸
30‧‧‧軸承
40‧‧‧工作台
50‧‧‧驅動裝置
51‧‧‧驅動傳遞機構
52‧‧‧蝸輪
53‧‧‧蝸軸
60‧‧‧夾緊裝置
61‧‧‧夾緊盤
62‧‧‧夾緊活塞
62a‧‧‧按壓部
63‧‧‧收納槽
64‧‧‧夾緊面
65‧‧‧工作空間(壓力室)
66‧‧‧復位盤
70‧‧‧空氣供給裝置
71‧‧‧供給管
72‧‧‧管接頭
73‧‧‧流路切換閥
80‧‧‧壓力傳遞部
81‧‧‧氣缸部
81a‧‧‧凸緣
81b‧‧‧氣缸孔
82‧‧‧活塞
83‧‧‧上游側空間
84‧‧‧下游側空間
90‧‧‧工作流路
91‧‧‧上游部
92‧‧‧下游部
第1圖係顯示根據本發明之分度裝置之夾緊裝置的一實施形態之正面圖。
第2圖係顯示根據本發明之分度裝置之夾緊裝置的一實施形態之正面圖的重要部分放大圖。
以下參照第1圖、第2圖,對本發明之一實施形態(實施例)進行說明。另外,以下的例子係將本發明適用於作為分度裝置的旋轉工作台裝置中之夾緊裝置的例子。
如第1圖、第2圖所示,旋轉工作台裝置1包括具有收納孔13的框架10以及在該收納孔13內藉由軸承30可旋轉地支撐於框架10的主軸20,在該主軸20之一端上以不能相對旋轉的方式安裝有供載置工件等之工作台40。還有,旋轉工作台裝置1包括對主軸20進行旋轉驅動而將其分度到設定之角度位置的驅動裝置50以及用於在該被分度之角度位置保持主軸20的夾緊裝置60。另外,下面詳細說明旋轉工作台裝置1之每個結構。
框架10係構成為以占有其大部分的主體部11為主體,並且基部12組裝於該主體部11。具體而言,主體部11具有可供主軸20插通之內徑的貫通孔。但是,該貫通孔之一 端側之內徑形成為比另一端側之內徑大。即,該貫通孔在前述一端側具有內徑較大的大徑部。
還有,基部12係圓板狀,並且其大小為圓板外周表面能夠嵌插於主體部11之貫通孔的前述大徑部。另外,基部12具有形成為向其板厚方向貫通之貫通孔且該貫通孔具有能夠插通主軸20的內徑。但是,沿著其板厚方向觀察基部12時,該貫通孔形成為其中心位於基部12的中央(外周緣的中心)。而且,基部12以嵌插於主體部11之貫通孔的前述大徑部之形式組裝於主體部11。因而,如上所述由主體部11和嵌插於主體部11之基部12形成的框架10在其內部具有由主體部11之貫通孔和基部12之貫通孔形成且能夠插通主軸20的收納孔13。
主軸20,如上所述,其一端安裝有供載置工件等的工作台40,並且以安裝有該工作台40之一端與基部12成相反側的朝向配置於框架10的收納孔13內。而且,主軸20藉由插裝於自身與主體部11之間的軸承30可旋轉地支撐於框架10。
驅動裝置50包括作為用於旋轉驅動主軸20的驅動源的驅動馬達(省略圖示)和向主軸20傳遞該驅動馬達之輸出軸的旋轉的驅動傳遞機構51。還有,驅動傳遞機構51包括蝸輪52和蝸軸53,前述蝸輪52以不能相對旋轉之方式安裝於主軸20上,前述蝸軸53以與該蝸輪52嚙合之形式可旋轉地支撐於框架10。而且,驅動馬達係在其輸出軸與驅動傳遞機構51的蝸軸53相連接。並且,在旋轉工作台裝置1中,該驅動 裝置50之驅動馬達按照預設之數值控制程序控制驅動,以此主軸20被分度到由該數值控制程序設定之角度位置,於是工作台40被分度到該角度位置。
在本實施例中,夾緊裝置60係所謂盤式夾緊裝置,其構成為使用夾緊活塞62和形成於框架10之夾緊面64夾持以不能相對旋轉的方式安裝於主軸20的夾緊盤61,以此藉由夾緊盤61使主軸20處於夾緊狀態。
關於該夾緊裝置60,首先,有關框架10之基部12在其板厚方向之尺寸,半徑方向的內周側部分之尺寸大於外周側部分之尺寸。即,基部12具有突出部,該突出部形成為該半徑方向的內周側部分沿著板厚方向突出。但是,基部12以前述突出部成為工作台40側之朝向,處於如上所述地組裝於主體部11之狀態。因而,框架10在其內部具有在收納孔13之半徑方向(=框架10之基部12的半徑方向)由主體部11的前述大徑部之內周面和基部12的前述突出部之外周面劃定的環狀之收納槽63。另外,在框架10中,主體部11形成為該貫通孔具有大徑部,因此,具有與基部12相對且發揮夾緊裝置60的夾緊面64之功能的端面。
夾緊活塞62形成為可收納於框架10之環狀收納槽63的環狀部件。而且,該夾緊活塞62以嵌插於收納槽63的形式,沿主軸之軸線方向可移動地設置於框架10中。另外,夾緊活塞62在收納於收納槽63之狀態下,在成為工作台40側的端面之外周側部分具有朝向該厚度方向突出的按壓部62a。並且,在夾緊裝置60中,該夾緊活塞62之按壓部62a 中的工作台40側的端面(按壓面)和框架10中的夾緊面64在前述半徑方向上處於其存在範圍相同並在前述軸線方向上相互相對之狀態。但是,在被分度前述之角度位置的主軸20處於鬆開狀態下,該夾緊活塞62之前述按壓面和框架10之夾緊面64在前述軸線方向上處於分離狀態。
夾緊盤61係具有可撓性之部件,具有可供主軸20插通之貫通孔並形成為其外徑比框架10的主體部11之貫通孔的前述大徑部之內孔稍小的圓盤狀部件。而且,該夾緊盤61在主軸20插通於該貫通孔內並且與主軸20同心配置之狀態下,藉由螺釘部件固定於蝸輪52中的基部12側之端面。但是,夾緊盤61在如上所述固定於蝸輪52之狀態下設置成如下狀態:在前述軸線方向上位於框架10之夾緊面64和夾緊活塞62之前述按壓面之間,並且該外周側部分與該夾緊面64以及前述按壓面相對。而且,在夾緊裝置60中,在前述鬆開狀態下,該夾緊盤61之外周側部分和夾緊面64以及前述按壓面在前述軸線方向上處於稍微分開之狀態。
還有,框架10的主體部11具有連接前述之收納槽63和框架10之外部的管路即連通路11a。更具體而言,該連通路11a係為了向由收納槽63和夾緊活塞62劃定之環狀空間即工作空間65供給工作流體,以與該工作空間65連通之方式形成於框架10的主體部11。而且,在夾緊裝置60中,藉由該連通路11a向工作空間65內供給工作流體,以此收納於收納槽63的夾緊活塞62藉由該工作流體之壓力沿前述軸線方向朝向夾緊盤61側被施力。因而,該工作空間65發揮夾緊裝置 60的壓力室之功能。
並且,在該夾緊裝置60中,藉由連通路11a向工作空間65供給工作流體,以此夾緊活塞62如上所述被施力,並成為用夾緊活塞62和夾緊面64夾持夾緊盤61之狀態,實現前述之主軸20的夾緊狀態。
還有,為了對主軸20之角度位置進行分度,當使主軸20從前述之夾緊狀態變為鬆開狀態時,在夾緊裝置60中,停止向工作空間65供給工作流體,由此,工作空間65內的工作流體之壓力降低。而且,夾緊裝置60設有復位盤66,該復位盤66沿前述軸線方向朝向離開夾緊盤61的方向對夾緊活塞62施力,因此如上所述隨著工作空間65內的工作流體之壓力降低,夾緊活塞62離開夾緊盤61,並解除用夾緊活塞62和夾緊面64夾持夾緊盤61之狀態而成為前述鬆開狀態。附帶而言,該復位盤66係具有可撓性之圓盤狀部件,並設置為其內周側藉由螺釘部件固定於框架10之基部12的前述突出部中工作台40側之端面,並且其外周側與夾緊活塞62之內周側相對。
並且,在具有如上之結構的旋轉工作台裝置1中,夾緊裝置60構成為,作為工作流體之供給源採用供給壓縮空氣之空氣供給裝置70並且該空氣供給裝置70藉由供給管71與連通路11a相連接,該連通路11a形成於框架10之主體部11並與工作空間(壓力室)65連通。即,本實施例之夾緊裝置60構成為,本發明所提到之工作流路包括連通路11a和供給管71,作為前述供給源的空氣供給裝置70藉由該工作流路與壓 力室65相連通。
還有,在本發明中,在包括如上所述之旋轉工作台裝置1的分度裝置中,該分度裝置中所包括之夾緊裝置係在前述工作流路中插裝有壓力傳遞部,在本實施例中,夾緊裝置60構成為包括壓力傳遞部80,該壓力傳遞部80以安裝於框架10的主體部11並且連接主體部11內的連通路11a和框架10外的供給管71的方式而設置。關於該壓力傳遞部80詳細說明如下。
壓力傳遞部80具有圓筒狀之氣缸部81和活塞82。氣缸部81在其內部具有作為貫通孔的氣缸孔81b,活塞82收納於汽缸部81之氣缸孔81b內並且以沿著氣缸孔81b之貫通方向可滑動的方式而設置。還有,壓力傳遞部80中之氣缸部81在其一端側具有以擴大外徑的方式形成的凸緣81a。並且,壓力傳遞部80,在氣缸部81之凸緣81a嵌入形成於框架10的主體部11之外面的凹部之狀態下,藉由螺插於主體部11的螺釘部件安裝於框架10。但是,安裝於該框架10的壓力傳遞部80之位置係汽缸部81之氣缸孔81b與主體部11之連通路11a相連通之位置。
另外,壓力傳遞部80,在與氣缸部81之前述一端側相反的另一端側中,藉由安裝於另一端側的管接頭72與供給管71相連接。因而,夾緊裝置60構成為,連接於空氣供給裝置70之供給管71和形成於框架10(主體部11)之連通路11a藉由壓力傳遞部80之汽缸部81的氣缸孔81b相連通,工作流路90由供給管71、氣缸孔81b以及連通路11a而形成。還有, 在夾緊裝置60中,在工作流路90的供給管71中插裝有流路切換閥73,該流路切換閥73用於控制來自空氣供給裝置70的作為工作流體之壓縮空氣的供給。
另外,在該壓力傳遞部80中,汽缸部81之氣缸孔81b形成為在整個貫通方向其內徑不變。因而,可滑動地收納於該氣缸孔81b的活塞82形成為在整個軸線方向上其外徑不變。換言之,活塞82構成為其軸線方向的兩端面之面積相同。
並且,藉由收納如上所述之活塞82,汽缸部81的氣缸孔81b內的空間被分割為比活塞82更靠近上游側(空氣供給裝置70、供給管71側)的空間(以下稱“上游側空間”)83和下游側(連通路11a、壓力室65側)的空間(以下稱“下游側空間”)84。因而,在夾緊裝置60中,工作流路90包括上游側的部分(以下稱“上游部”)91和下游側的部分(以下稱“下游部”)92,上游部由供給管71以及上游側空間83形成並比活塞82更靠近上游側,下游部由連通路11a以及下游側空間84形成並比活塞82更靠近下游側。而且,該工作流路90之下游部92中作為工作流體填充有非壓縮性流體。但是,在本實施例中,使用壓油作為該非壓縮性流體。還有,如上所述,由於壓油填充於工作流路90之下游部92,壓力室65中也填充壓油。
而且,在根據如上所述之結構的本實施例之旋轉工作台裝置1的夾緊裝置60中,對載置於工作台40上之工件進行加工時,為了如上所述使角度位置被驅動裝置50分度的主軸20處於夾緊狀態,驅動空氣供給裝置70向供給管71供 給壓縮空氣,由此,壓縮空氣被供給至包括該供給管71的工作流路90的上游部91。於是,上游部91內的空氣之壓力上升,在壓力傳遞部80中,活塞82藉由該上游側空間83內的壓縮空氣之壓力朝向下游側移動。
並且,隨著如上所述之活塞82朝向下游側移動,在壓力傳遞部80中,因為包含於該工作流路90之下游部92中的下游側空間84的壓油係非壓縮性流體,因此藉由活塞82擠壓出與該活塞82的移動相應的量,並轉移至下游部92的連通路11a側。其結果,填充於連通路11a的壓油之一部分被擠壓出而供給至與下游部92連通的壓力室65內。由此,壓力室65內的壓油量增加,夾緊活塞62向夾緊盤61側移動相當於該增加的量,並成為夾緊活塞62按壓夾緊盤61的狀態,以此實現前述之主軸20的夾緊狀態。
但是,在該夾緊狀態下,壓力傳遞部80的上游側空間83內的壓縮空氣之壓力成為藉由活塞82、填充於工作流路90之下游部92的壓油、以及填充於壓力室65內的壓油作用於夾緊活塞62之狀態。還有,夾緊活塞62作用於夾緊盤61的按壓力相當於可得到所希望的夾緊力的大小,在壓力傳遞部80的上游側空間83中,該按壓力的每一單位面積的大小大概與壓縮空氣作用於活塞82的壓力的大小相同。換言之,在夾緊裝置60中,使壓力傳遞部80的上游側空間83內的壓縮空氣之壓力成為可得到前述所希望的夾緊力的大小(前述之夾緊壓力),由此該壓力藉由活塞82以及壓油作用於夾緊活塞62,並實現藉由前述所希望的夾緊力的夾緊狀態。
如此,根據基於本發明之本實施例的夾緊裝置60構成為,連接作為工作流體之供給源的空氣供給裝置70和壓力室65的工作流路90藉由壓力傳遞部80(活塞82)被分割為上游部91和下游部92,來自空氣供給裝置70的壓縮空氣僅供給至該上游部91。還有,在該夾緊裝置60中,該工作流路90之下游部92填充有壓油,於是,壓油也填充於壓力室65。而且,填充於該下游部92以及壓力室65的壓油係即使施加壓力也不會壓縮的非壓縮性流體,因此該夾緊裝置60構成為,上游部91的壓縮空氣的壓力藉由該壓油幾乎無時間差地作用於夾緊活塞62。由此,在這種結構中,將上游部91的壓縮空氣之壓力提高至前述夾緊壓力,由此該壓力藉由壓油作用於夾緊活塞62,並實現前述夾緊狀態。
因而,根據該夾緊裝置60,與如以往之前述空壓式夾緊裝置在實現前述夾緊狀態時需要在較大容積的整個工作流體之存在領域(工作流路+壓力室)中將壓縮空氣的壓力提高至前述夾緊壓力之結構相比,僅僅將作為工作流路90之一部分的較小容積的上游部91的壓縮空氣之壓力提高至前述夾緊壓力就可實現前述夾緊狀態,因此開始從空氣供給裝置70供給空氣後到實現主軸20的前述夾緊狀態為止的時間相較於前述空壓式夾緊裝置變得非常短。而且,其結果,與採用了前述空壓式夾緊裝置的旋轉工作台裝置相比前導時間變短。
而且,根據該夾緊裝置60,如上所述,工作流體之供給源係空氣供給裝置70,並且,如上所述,前述工廠一般具備該空氣供給裝置70,因此,與採用前述油壓式夾緊裝置作 為夾緊裝置之情況相比,沒有必要配備用於供給工作流體的追加設備,因此可抑制裝置成本的提高。
以上,描述了作為根據本發明之分度裝置的旋轉工作台裝置中所包括的夾緊裝置的一實施形態(實施例),然而,本發明並不限定於前述實施例中所進行的描述,也可以在如下所述之其它實施形態(變形例)中實施。
(1)關於夾緊裝置中所包括之壓力傳遞部,在前述實施例中,壓力傳遞部80安裝於框架10之外面以使將連接於空氣供給裝置70之供給管71和形成於框架10(主體部11)之連通路11a連接起來。即,在前述實施例中,壓力傳遞部為了連接連通路和供給管,安裝於框架之外面以使在其一端側與前述連通路連通,並且,前述供給管連接於另一端側,以此設置為位於前述供給管和前述連通路之間,其中,該連通路係與工作流路之壓力室連通且形成於旋轉工作台裝置之框架內的部分,該供給管係與工作流路之空氣供給裝置連通且位於框架之外側的部分。
然而,在本發明之夾緊裝置中,如上所述,壓力傳遞部即使設置於前述供給管和前述連通路之間,也不限定於如前述實施例所述以安裝於旋轉工作台裝置的框架之外面的形式而設置,也可以埋設於框架並且該前述另一端側以在框架的外面漏出的形式,換言之,該汽缸部也可以以構成框架之一部分(框架的一部分構成汽缸部)的形式而設置。
還有,如上所述,該壓力傳遞裝置的配置不限定於前述供給管和連通路之間,也可以位於除此之外的工作流路 中之任一位置。具體而言,壓力傳遞部也可以在旋轉工作台裝置的框架外側設置在前述供給管的管路中。即,也可以將前述供給管構成為由連接於空氣供給裝置的上游側部分和連接於框架並與前述連通路連通的下游側部分的兩個部分,使壓力傳遞部設置為連通其上游側部分和下游側部分。
還有,壓力傳遞部也可以以安裝於旋轉工作台裝置的框架內部(或者,框架之一部分構成壓力傳遞部之氣缸部)的形式設置在形成於框架內之連通路的流路中。
進而,壓力傳遞部也可以以位於工作流路的最下游側的方式,即,在連通路和壓力室之間直接與壓力室連通的方式設置於框架內。另外,本發明之夾緊裝置中的工作流路係連接空氣供給裝置和壓力室的部分並從前述實施例也能清楚地知道壓力傳遞部也係構成該工作流路之一部分的部分,因此,如上所述,即使壓力傳遞部設於比連通路更靠近下游側(設於連通路和壓力室之間)的情況下,該壓力傳遞部也包括在本發明中之工作流路,在這種情況下,也可以說壓力傳遞部插裝於工作流路中。
(2)關於收納於壓力傳遞部之汽缸部之貫穿孔內的活塞,在前述實施例中,活塞82由其外徑在整個軸線方向上恆定的單一部件構成。然而,在本發明之夾緊裝置中,活塞不僅限定於由如上所述之單一部件構成,也可以將多個部件組合而構成。例如,活塞也可以以在軸體之兩端分別安裝圓盤狀的部件的形式構成。
還有,在上述實施例中,如上所述,壓力傳遞部 中之活塞其外徑在整個軸線方向上不變。即,軸線方向上之兩端面(壓力室側之端面(下游側端面)以及空氣供給裝置側之端面(上游側端面))的面積相同。然而,本發明之壓力傳遞部中之活塞不僅限定於如上所述前述兩端面之面積相同之結構,也可以係其前述兩端面之面積相異之結構。然而,在如上所述使前述兩端面之面積相異的情況下,該每個端面之面積根據以下條件設置。
首先,在根據本發明之夾緊裝置中,如在前述實施例所描述,在該壓力傳遞部中活塞藉由空氣壓朝向下游側(壓力室側)移動,由此填充於前述下游側空間的壓油從壓力傳遞部被擠壓出來,其結果,壓油被供給至壓力室,夾緊活塞向夾緊盤移動,並實現前述夾緊狀態。因而,藉由該活塞之移動從壓力傳遞部被擠壓出的壓油的量係使夾緊活塞移動直至夾緊活塞成為按壓夾緊盤的狀態時所需要的量,且係按照該夾緊裝置之機械構成(夾緊活塞之受壓面積、夾緊活塞之移動量等)而決定的量。
如上所述,為了實現夾緊狀態,從壓力傳遞部擠壓出來的壓油的量係由該夾緊裝置之機械構成而決定,因此,在壓力傳遞部中,活塞的前述下游側端面之面積越大用於實現前述夾緊狀態的活塞的移動量越小,相反前述下游側端面之面積越小該前述移動量越大。即,為實現前述夾緊狀態所需要的壓油的量係在該夾緊裝置中不變,因此活塞的前述下游側端面之面積的大小和前述移動量具有成反比例之關係。
還有,在該夾緊裝置中,壓力傳遞部中之活塞的 前述下游側端面之面積越小,即,活塞的前述移動量越大,到實現前述夾緊狀態為止所需時間(以下,稱為“夾緊時間”)越長。另一方面,前述下游側端面之面積越大,例如,如前述實施例,壓力傳遞部之前述下游側空間和壓力室藉由連通路連接之結構的情況下,該連通路之流路直徑和前述下游側空間之直徑之間的差變大,從前述下游側空間擠壓出壓油時的流路阻力變大,因此,其結果前述夾緊時間變長。於是,在考慮活塞的前述移動量對前述夾緊時間所產生之影響和前述流路阻力對前述夾緊時間所產生之影響的基礎上,壓力傳遞部中之活塞的前述下游側端面之面積設定為在該夾緊裝置中適宜之大小。
而且,在前述實施例中,壓力傳遞部中之活塞的前述上游側端面之面積形成為與以如上所述設定的前述下游側端面之面積(以下,稱為“基準面積”)相同。然而,該前述上游側端面之面積也可以形成為大於該前述基準面積或者小於該前述基準面積。
然而,在將活塞的前述上游側端面之面積設定為大於前述基準面積的情況下,該面積設定為小於前述基準面積的2倍。這是因為,活塞的前述上游側端面之面積越大壓力傳遞部的前述上游側空間的容積越大,其結果供給至前述上游側空間的壓縮空氣之壓力成為前述夾緊壓力所需之時間變長由此使前述夾緊時間變長,成為與本發明的目的相反的狀態。
另一方面,在將活塞的前述上游側端面之面積設定為小於前述基準面積的情況下,由於與供給至壓力傳遞部的前述上游側空間的壓縮空氣的壓力之間的關係,該面積被設定 為夾緊活塞將可實現前述夾緊狀態(如可得到前述希望之夾緊力)之按壓力作用於夾緊盤的大小。具體而言,在一般設置於工廠的空氣供給裝置中,被供給的壓縮空氣之壓力係預先設定的,因此,在本發明之夾緊裝置的情況下,藉由該壓縮空氣之壓力作用於活塞而得到的前述按壓力係與活塞的前述上游側端面之面積的大小成正比。而且,在前述實施例的情況下,如上所述,該上游側端面之面積與前述基準面積相同,利用該大小至少可得到前述所希望之夾緊力。而且,即使在該前述上游側端面之面積小於前述基準面積的情況下,該面積當然有必要設定為可得到前述按壓力之大小,並基於在該分度裝置(旋轉工作台裝置)中所要求的前述所希望的夾緊力和供給至前述上游側空間的壓縮空氣之壓力而設定。
(3)關於本發明作為前提之夾緊裝置,在前述實施例中,將該夾緊裝置作為所謂盤式夾緊裝置60,然而,該夾緊裝置不限定於盤式夾緊裝置,也可以是如上所述之所謂套筒式夾緊裝置。還有,該夾緊裝置也可以是所謂耦合式夾緊裝置,該所謂耦合式夾緊裝置係藉由使設置為可沿主軸之軸線方向移動的框架側耦合部件(夾持部件)和主軸側的耦合部件嚙合而將主軸保持為不能旋轉之狀態。並且,在夾緊裝置具有如上所述之結構的情況下,本發明之結構適用於用來使夾緊套變形/使框架側的耦合部件移動的工作流體的供給機構。
還有,在前述實施例中,夾緊裝置係所謂常鬆開式夾緊裝置,該所謂常鬆開式夾緊裝置藉由工作流體之壓力使以可沿主軸之前述軸線方向移動的方式設置且始終向鬆開方 向被施力之夾持部件(夾緊活塞)朝向夾緊方向移動以此實現前述夾緊狀態。然而,當夾持部件被設置為可沿主軸之軸線方向移動的形式時,本發明作為前提之夾緊裝置也可以係所謂常夾緊式夾緊裝置,該所謂常夾緊式夾緊裝置藉由工作流體之壓力使始終向夾緊方向被施力之夾持部件朝向鬆開方向移動以此使夾緊裝置成為鬆開狀態。並且,當夾緊裝置係常夾緊式夾緊裝置時,本發明之結構適用於用來使夾緊部件朝向鬆開方向移動的工作流體的供給機構。
另外,該夾緊裝置也可以係如下形式之夾緊裝置,即,夾持部件設置為可沿主軸之軸線方向移動且夾持部件朝向夾緊方向之移動以及朝向鬆開方向之移動均藉由工作流體之壓力而進行。而且,在這種結構之夾緊裝置的情況下,本發明之結構適用於用來使夾持部件朝向夾緊方向移動的供給機構以及用來使夾持部件朝向鬆開方向移動的供給機構中之至少前者。
還有,適用根據本發明之夾緊裝置的分度裝置不限定於如前述實施例所述的旋轉工作台裝置,例如,也可以係多軸機床(多軸加工機)中之分度裝置(支撐頭),其對支撐主軸單元之支撐軸繞其軸線進行旋轉驅動以此對前述主軸單元之角度位置進行分度,該主軸單元對固定有工具的主軸進行旋轉驅動。也可以係對支撐前述主軸單元之前述支撐頭繞機床的所謂Z軸(沿鉛垂方向延伸之軸線)進行旋轉驅動以此對前述支撐頭之角度位置進行分度的分度裝置。
另外,本發明不限定於上述之任一實施形態,只 要不脫離本發明之趣旨,可以進行種種變形。
1‧‧‧旋轉工作台裝置
10‧‧‧框架
11‧‧‧主體部
12‧‧‧基部
13‧‧‧收納孔
20‧‧‧主軸
30‧‧‧軸承
40‧‧‧工作台
50‧‧‧驅動裝置
51‧‧‧驅動傳遞機構
52‧‧‧蝸輪
53‧‧‧蝸軸
60‧‧‧夾緊裝置
61‧‧‧夾緊盤
62‧‧‧夾緊活塞
66‧‧‧復位盤
70‧‧‧空氣供給裝置
71‧‧‧供給管
72‧‧‧管接頭
73‧‧‧流路切換閥
80‧‧‧壓力傳遞部
90‧‧‧工作流路

Claims (1)

  1. 一種分度裝置中之夾緊裝置,藉由驅動裝置之旋轉驅動將在框架之收納孔內藉由軸承可旋轉地支撐的主軸分度到設定之角度位置,包括連接供給壓縮空氣之空氣供給裝置和前述夾緊裝置內之壓力室的工作流路,並藉由從前述空氣供給裝置供給壓縮空氣而動作以保持前述主軸之角度位置,其特徵在於:包括壓力傳遞部,其插裝於前述工作流路中且在其內部設置有可滑動的活塞,在前述工作流路中比前述壓力傳遞部中之前述活塞更靠近前述壓力室之部分填充有非壓縮性流體。
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