電動式卡盤開閉裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種即使在主軸的旋轉過程中也能容易地調節卡盤的把持力，能以高的加工精度高效率地加工工件，并且能量消耗量小，可緊湊地設計機床的電動式卡盤開閉裝置。電動式卡盤開閉裝置（２１）具有：用于把持工件的卡盤（２）；在外周設置有調節齒輪（３）的轉換裝置（４）；使轉換裝置（４）和卡盤（２）連接的拉桿（５）；設置在主軸（１５）上的傳遞齒輪（６）；可旋轉地被軸支撐成與主軸（１５）平行的第二旋轉軸（７）；可旋轉地設置在第二旋轉軸（７）上的第一齒輪（８）和第二齒輪（９）；驅動第一齒輪（８）的輔助電動機（１０）；可使輔助電動機（１０）和第二旋轉軸（７）連接／解除的第一離合器（１１）；以及可使第二旋轉軸（７）和第二齒輪（９）連接／解除的第二離合器（１２）。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及利用電動式驅動裝置來使設置在機床的主軸上的卡盤開 閉的電動式卡盤開閉裝置。
技術介紹
作為車床等的機床，已知有在主軸的前端安裝有用于握住工件(工 作件)的卡盤的卡盤開閉式機床。現有的卡盤開閉式機床由于利用油壓 汽缸來進行卡盤的開閉，因而需要油壓汽缸，具有必須定期進行工作油 更換的不利問題。并且，在加工中，為了維持油壓而有必要使泵始終工 作，因而還具有能量消耗量大的問題。此外，還具有由于油壓汽缸的發 熱而使溫度上升從而使工件的加工精度惡化的不利問題。而且，在如薄 壁工件的加工那樣，在主軸的旋轉過程中需要變更卡盤的把持力的加工 的情況下， 一旦停止主軸的旋轉后，必須變更卡盤的把持力，因而作業 麻煩，還具有加工需要很長時間的不利問題。因此，如專利文獻1所述，設計了一種電動式卡盤開閉機構，該電 動式卡盤開閉機構在主軸的旋轉驅動用的電動機之外另外設置有卡盤開 閉用的輔助電動機，利用該輔助電動機，可在主軸的旋轉過程中調節卡盤的把持力。并且，如專利文獻2所述，還設計了一種電動式卡盤開閉機構，該電動式卡盤開閉機構設置有經由插通于主軸內部的拉管來使 卡盤開閉的齒輪機構，以及可使齒輪機構和輔助電動機連接/解除的離合 器°專利文獻1日本特開昭58—217204號公報專利文獻2日本特開2001—246510號公報然而，上述專利文獻1所公開的電動式卡盤開閉機構在主軸的旋轉 過程中，必須總是使卡盤開閉用的輔助電動機同步旋轉，因而具有能量消耗量極大的不利問題。另一方面，上述專利文獻2所公開的電動式卡 盤開閉機構只要在想要變更卡盤的把持力的情況下使輔助電動機同步旋 轉即可，因而能量消耗量小。然而，由于必須在主軸的軸線上設置離合 機構，因而必須將主軸設計得較長，并且從主軸的減振觀點看，主軸的 直徑也必須較大，具有不能緊湊地設計機床的不利問題。并且，還具有 由于主軸等的重量而使慣性增大的問題。此外，在專利文獻1和2的電動式卡盤開閉機構中，在使主軸的周 速保持恒定來加工工件的情況下(所謂的周速恒定控制)，由于主軸的轉 速變動而使卡盤的爪的離心力變化，具有工件的端面的加工精度惡化的 不利問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決上述現有的卡盤開閉裝置的問題，提供一種即 使在主軸的旋轉過程中也能容易地調節卡盤的把持力，能以高的加工精 度高效率地加工工件，并且能量消耗量小，從而可緊湊地設計機床的電 動式卡盤開閉裝置。本專利技術內的第一方面的專利技術是一種電動式卡盤開閉裝置，其特征在 于，該電動式卡盤開閉裝置具有卡盤，其設置在機床的主軸的前端， 利用把持部來把持工件；轉換裝置，其設置在主軸軸線上，并在外周設 置有調節齒輪，該調節齒輪用于把旋轉運動轉換成主軸軸線方向的線性 運動；拉桿，其設置在該轉換裝置和卡盤之間，通過轉換裝置進行線性 運動，從而使卡盤的把持部動作來保持/釋放工件；傳遞齒輪，其設置在 主軸的外周；第一齒輪，其可旋轉地設置在與主軸平行的第二旋轉軸上， 并與上述調節齒輪嚙合；第二齒輪，其可旋轉地設置在上述第二旋轉軸 上，并與上述傳遞齒輪嚙合；輔助電動機，其可對上述第一齒輪進行旋 轉驅動；第一離合器，其可使該輔助電動機和上述第一齒輪連接/解除；以及第二離合器，其可使上述第一齒輪和第二齒輪連接/解除。根據第二方面的專利技術，其特征在于，在第一方面的專利技術中，在主軸的旋轉過程中，使輔助電動機與第二旋轉軸同步旋轉，使第一離合器連接，并解除第二離合器，使主軸和轉換裝置的旋轉運動產生旋轉差、使 卡盤的把持力變化，在卡盤獲得規定的把持力后，使第二離合器連接， 并解除第一離合器，從而在主軸的旋轉過程中變更卡盤的把持力。根據第三方面的專利技術，其特征在于，在第一或第二方面所述的專利技術 中，該電動式卡盤開閉裝置設置有用于檢測轉換裝置的調節齒輪和主軸 的傳遞齒輪的旋轉速度差的檢測器。根據第四方面的專利技術，其特征在于，在第一 第三方面的任一項所 述的專利技術中，該電動式卡盤開閉裝置具有用于計算由主軸的轉速變化引 起的卡盤的爪的離心力的變化量的運算單元；在主軸被控制為周速恒定 的情況下，與主軸的轉速變動同步，由上述運算單元計算卡盤的爪的離 心力的變化量，使用該變化量來校正卡盤的把持力，從而將卡盤的把持 力控制成恒定。第一方面和第二方面的專利技術的電動式卡盤開閉裝置利用轉換裝置來 將與主軸的驅動電動機另外設置的輔助電動機的旋轉運動轉換成線性運 動，并將該線性運動經由拉桿傳遞到卡盤，從而可在主軸的旋轉過程中 變更卡盤的把持力。因此，根據第一方面和第二方面的專利技術的電動式卡 盤開閉裝置，即使不使用高價的卡盤，也能以高精度加工工件。并且，第一方面和第二方面的專利技術的電動式卡盤開閉裝置由于無需 油壓汽缸，因而無需使泵總是工作，具有使輔助電動機和第一齒輪(與 轉換裝置的調節齒輪嚙合的齒輪)連接/解除的離合機構(第一離合器)， 并且無需使卡盤開閉用的輔助電動機總是同步旋轉，只要在變更卡盤的 把持力時把電力提供給輔助電動機即可，因而伴隨卡盤的把持力變更的 能量消耗量小。而且，第一方面和第二方面的專利技術的電動式卡盤開閉裝置由于在與 主軸平行設置的第二旋轉軸上具有離合機構(第一離合器和第二離合 器)，因而可縮短主軸自身。因此，根據第一方面和第二方面的專利技術的電 動式卡盤開閉裝置，可緊湊地設計機床，可防止伴隨主軸的重量增大而 使慣性增加的事態。第三方面的專利技術的電動式卡盤開閉裝置在轉換裝置的調節齒輪的旋轉速度與主軸的傳遞齒輪的旋轉速度產生偏差的情況下，可利用檢測器 來檢測該事態，因而可防止由于在不期望的定時轉換裝置相對主軸無意 地進行相對旋轉而使卡盤松動的事態。第四方面的專利技術的電動式卡盤開閉裝置在進行使主軸的旋轉速度保 持恒定的狀態下進行加工的恒定周速控制時，即使在主軸的旋轉速度無 意地發生變動的情況下，對應于該主軸的旋轉速度的變動，卡盤也保持 恒定的把持力，因而可有效地防止工件脫落、或者由于卡盤的把持力變 化而使工件的加工精度下降的事態。附圖說明圖1是安裝有電動式卡盤開閉裝置的機床的剖面圖。圖2是示出機床的控制機構的框圖。標號說明1:機床；2:卡盤；3:調節齒輪；4:轉換裝置；5:拉桿；6:傳 遞齒輪；7:第二旋轉軸；8:第一齒輪；9:第二齒輪；10:輔助電動機； 11:第一離合器；12:第二離合器；15:主軸；20:第一檢測器；22: 控制裝置；24:第二檢測器；25:運算單元。具體實施方式以下，根據附圖對本專利技術的電動式卡盤開閉裝置的一個實施方式進 行詳細說明。圖1是安裝有電動式卡盤開閉裝置的機床的剖面圖，圖2 是示出機床的控制機構的框圖。在機床1上安裝有電動式卡盤開閉裝置 21，該電動式卡盤開閉裝置21包括卡盤2，具有調節齒輪3的轉換裝 置4，拉桿5，傳遞齒輪6，第二旋轉軸7，第一齒輪8，第二齒輪9，輔 助電動機IO，第一離合器ll，以及第二離合器12。機床1是所謂的內置電動機型機床，用于對可旋轉地支撐在主軸臺 14上的主軸15進行旋轉驅動的主軸電動機13處于收納在外殼16的內部 的狀態。另外，在主軸電動機13的后方設置有用于檢測主軸15的轉速 的第一檢測器20，該第一檢測器20如圖2所示，與跟機床1的主體分開而另外設置的控制裝置22連接。此外，主軸電動機13也與控制裝置22 連接(經由接口 26本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動式卡盤開閉裝置，其特征在于，該電動式卡盤開閉裝置具有：卡盤，其設置在機床的主軸的前端，利用把持部來把持工件；轉換裝置，其設置在主軸軸線上，并在外周設置有調節齒輪，該調節齒輪用于把旋轉運動轉換成主軸軸線方向的線性運動；拉桿，其設置在該轉換裝置和卡盤之間，通過轉換裝置進行線性運動，從而使卡盤的把持部動作來保持／釋放工件；傳遞齒輪，其設置在主軸的外周；第一齒輪，其可旋轉地設置在與主軸平行的第二旋轉軸上，并與上述調節齒輪嚙合；第二齒輪，其可旋轉地設置在上述第二旋轉軸上，并與上述傳遞齒輪嚙合；輔助電動機，其可對上述第一齒輪進行旋轉驅動；第一離合器，其可使該輔助電動機和上述第一齒輪連接／解除；以及第二離合器，其可使上述第一齒輪和第二齒輪連接／解除。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：一村和雄，
申請(專利權)人：大隈株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]