專利名稱：固緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固緊裝置，更詳細(xì)而言，涉及一種將工件隨行夾具等可動(dòng)單元在與加工中心的工作臺(tái)等基準(zhǔn)單元對(duì)準(zhǔn)中心的狀態(tài)下固定于該基準(zhǔn)單元的裝置。
背景技術(shù)：
以往，專利文獻(xiàn)1 (日本特開(kāi)2000-38564號(hào)公報(bào))記載有這種固緊裝置。該現(xiàn)有技術(shù)以下述方式構(gòu)成。在基準(zhǔn)單元的殼體內(nèi)能沿上下方向移動(dòng)地插入活塞，在該活塞的上側(cè)形成鎖閉 (locking)用的彈簧室，在該彈簧室內(nèi)安裝沿上下方向?qū)盈B的許多個(gè)碟形彈簧。另外，在上述活塞的下側(cè)形成進(jìn)行液壓油的供給及排出的釋放室。使環(huán)狀的插塞部分自上述殼體向上方突出。在該環(huán)狀的插塞部分的外周面與可動(dòng)單元的錐孔之間夾設(shè)有能沿直徑方向擴(kuò)大及縮小的錐形套筒。將利用規(guī)定的力向上方對(duì)該套筒施力的碟形彈簧安裝在該套筒的下表面與上述殼體的外表面之間。將輸出桿能沿上下方向移動(dòng)地插入在上述插塞部分的筒孔中， 使該輸出桿與上述活塞相連結(jié)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2000-38564號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題上述的現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行固緊驅(qū)動(dòng)時(shí)，上述輸出桿借助卡合球使可動(dòng)單元下降，從而設(shè)在該可動(dòng)單元上的上述錐孔使利用上述碟形彈簧的作用力保持在上升位置的上述套筒縮徑，而使該套筒與上述插塞部分緊密接觸，然后使上述套筒克服上述碟形彈簧的作用力地下降規(guī)定的行程，而使可動(dòng)單元的被支承面與上述殼體的支承面抵接。由此，上述現(xiàn)有技術(shù)在能在基準(zhǔn)單元的殼體上沿水平方向約束可動(dòng)單元且沿上下方向約束可動(dòng)單元的方面是優(yōu)異的，但是在如下方面仍有改善的余地。上述現(xiàn)有技術(shù)的碟形彈簧的彈簧常數(shù)較大，因此不得不減小在固緊時(shí)的上述下降行程。在該情況下，為了使可動(dòng)單元的被支承面與殼體的支承面可靠地抵接，需要嚴(yán)格管理固緊裝置的構(gòu)成零件的尺寸公差，由此增加上述構(gòu)成零件的加工成本。為了解決該問(wèn)題，本發(fā)明人在本發(fā)明之前，考慮在上述套筒的下表面與殼體的外表面之間安裝壓縮螺旋彈簧，來(lái)代替安裝上述碟形彈簧。該壓縮螺旋彈簧的彈簧常數(shù)比碟形彈簧小，因此能夠增大上述下降行程，但另一方面彈簧全長(zhǎng)增加而使固緊裝置的高度增高，而且還會(huì)新產(chǎn)生切屑等異物容易進(jìn)入到該彈簧內(nèi)的弊端。本發(fā)明的目的在于消除上述各種弊端。用于解決問(wèn)題的方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明例如如圖1所示，以如下方式構(gòu)成使可動(dòng)單元2與基準(zhǔn)單元1對(duì)準(zhǔn)中心地固定于該基準(zhǔn)單元1的固緊裝置。將活塞15能沿上下方向移動(dòng)地呈密封狀地插入在上述基準(zhǔn)單元1內(nèi)。在上述活塞15的上側(cè)形成進(jìn)行壓力流體的供給及排出的鎖閉室16，在上述活塞15的下側(cè)形成進(jìn)行壓力流體的供給及排出的釋放室17。使環(huán)狀的插塞部分沈自上述基準(zhǔn)單元1向上方突出， 該插塞部分26插入在上述可動(dòng)單元2內(nèi)。該固緊裝置設(shè)有能沿直徑方向擴(kuò)大以及縮小的套筒觀，將該套筒觀的直線型內(nèi)周面四能沿上下方向移動(dòng)地支承在上述插塞部分沈的外周，使上述套筒觀的錐形外周面30能與設(shè)于上述可動(dòng)單元2的錐孔11卡合。將使上述可動(dòng)單元2向下方移動(dòng)的輸出桿35能沿上下方向移動(dòng)地插入在上述插塞部分沈的筒孔^a 中，使該輸出桿35與上述活塞15相連結(jié)。在上述鎖閉室16的上壁16a呈凹狀地形成彈簧安裝孔48。將向下方對(duì)上述活塞15施力的鎖簧49插入在上述彈簧安裝孔48中。在上述套筒觀的下方利用通孔55連通上述彈簧安裝孔48和上述基準(zhǔn)單元1的外表面。將按壓構(gòu)件56與上述套筒28相面對(duì)地呈密封狀地插入在上述通孔55中。在該按壓構(gòu)件56的下側(cè)配置由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的推進(jìn)彈簧A，該推進(jìn)彈簧A借助上述按壓構(gòu)件56以規(guī)定的力向上方對(duì)上述套筒觀施力。本發(fā)明起到如下作用效果。采用本發(fā)明，并未將利用規(guī)定的力對(duì)套筒施力的推進(jìn)彈簧的安裝位置限制在該套筒的下表面與殼體的外表面之間，因此能夠采用比碟形彈簧的彈簧常數(shù)小的壓縮螺旋彈簧，由此，能夠?qū)⒐叹o時(shí)的套筒的下降行程設(shè)定為比碟形彈簧的情況大的值。另外，由于能夠消除上述套筒的下表面與殼體的外表面之間的上述碟形彈簧的安裝空間，所以能夠相對(duì)應(yīng)地減小上述插塞部分的高度。因此，在工件的機(jī)械加工時(shí)的加工力等的作用下施加于上述插塞部分的基部的彎矩減小，固緊裝置的剛性提高。而且，本發(fā)明的推進(jìn)彈簧由于安裝在殼體內(nèi)，因此能夠防止固緊裝置的高度增加， 而且還能防止切屑等異物進(jìn)入。在本發(fā)明中，優(yōu)選沿周向大致等間隔地設(shè)有多個(gè)上述彈簧安裝孔48。在該情況下， 鎖簧既能確保規(guī)定的作用力，又能降低整體高度。另外，在本發(fā)明中，也可以呈環(huán)狀地只形成1個(gè)上述彈簧安裝孔48。在本發(fā)明中，優(yōu)選利用上述通孔55連通上述多個(gè)彈簧安裝孔48中的至少1個(gè)彈簧安裝孔48和上述基準(zhǔn)單元1的外表面。另外，更優(yōu)選在本發(fā)明中，利用壓縮螺旋彈簧構(gòu)成上述鎖簧49，將插入在與上述通孔55相連通的彈簧安裝孔48中的鎖簧49兼用作上述推進(jìn)彈簧。由此，向上方對(duì)上述套筒施力的力可以利用1個(gè)或多個(gè)鎖簧來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此加大該作用力的選擇自由度。


圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方式，是固緊裝置的釋放狀態(tài)下的主視剖視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、基準(zhǔn)單元(固緊器隨行夾具)；2、可動(dòng)單元(工件隨行夾具)；11、錐孔；15、活塞；16、鎖閉室；16a、上壁；17、釋放室；26、插塞部分J6a、筒孔；28、套筒；29、直線型內(nèi)周面；30、錐形外周面；35、輸出桿；48、彈簧安裝孔；49、鎖簧；55、通孔；56、按壓構(gòu)件；A、推進(jìn)彈簧。
具體實(shí)施例方式下面，利用圖1說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。在作為基準(zhǔn)單元的固緊器隨行夾具1的上側(cè)配置作為可動(dòng)單元的工件隨行夾具 2。在上述工件隨行夾具2的上表面上利用另一固緊裝置能裝卸地配置多個(gè)工件(均未圖示)。并且，圖1表示在上述固緊器隨行夾具1上安裝有上述工件隨行夾具2的狀態(tài)。上述固緊器隨行夾具1具備底板3和殼體5，該殼體5利用多個(gè)螺栓4 (這里僅示出1根)固定在該底板3上。在上述工件隨行夾具2的凹部7的大徑部中插入有填隙構(gòu)件8和環(huán)狀構(gòu)件9，這些填隙構(gòu)件8和環(huán)狀構(gòu)件9利用多個(gè)螺栓10 (這里僅示出1根)固定在工件隨行夾具2中。 在上述環(huán)狀構(gòu)件9上從下側(cè)依次形成有定位用的錐孔11和固緊用的被卡定部12。上述環(huán)狀構(gòu)件9的內(nèi)周部向下突出，利用該環(huán)狀突出部的下表面構(gòu)成被支承面T。在上述殼體5的下部?jī)?nèi)能沿上下方向移動(dòng)地以密封狀插入有活塞15。在該活塞 15的上側(cè)形成有鎖閉室16，在上述活塞的下側(cè)形成有釋放室17。上述鎖閉室16借助后述的第1彈簧安裝孔51和通路19與第1 口部21相連通。另外，釋放室17與第2 口部22相連通。分別向上述第1 口部21和第2 口部22供給壓縮空氣或自這些口部排出壓縮空氣。環(huán)狀的插塞部分沈自上述殼體5向上方一體地突出，該插塞部分沈插入在上述工件隨行夾具2的上述環(huán)狀構(gòu)件9內(nèi)。在上述插塞部分沈的下部的外周側(cè)，殼體5的外表面向上突出，利用該環(huán)狀突出部的上表面構(gòu)成環(huán)狀的支承面S。在上述插塞部分沈的靠下方部的外周配置有能沿直徑方向擴(kuò)大以及縮小的套筒 28。上述套筒觀的直線型內(nèi)周面四能沿上下方向移動(dòng)地支承于插塞部分沈的外周面。另夕卜，上述套筒觀的錐形外周面30能與上述工件隨行夾具2的上述錐孔11卡合。這里，通過(guò)在上述套筒觀的周壁的一部分形成狹縫31，能夠使上述直線型內(nèi)周面四和錐形外周面 30沿直徑方向擴(kuò)大以及縮小。另外，在本實(shí)施方式中，上述套筒觀在作用于錐形外周面30 的外力的作用下縮徑，在解除了該外力時(shí)，該套筒觀利用本身的彈性復(fù)原力擴(kuò)徑。上述套筒28的下部插入在環(huán)狀凹槽33中，該環(huán)狀凹槽33形成在上述支承面S的半徑方向的內(nèi)側(cè)。在上述插塞部分沈的筒孔^a中能沿上下方向移動(dòng)地插入有輸出桿35。該輸出桿35利用螺栓36與上述活塞15相連結(jié)。在上述插塞部分沈的周壁的中途高度部沿周向隔開(kāi)規(guī)定間隔地形成有多個(gè)通孔38，卡合球39能移動(dòng)到半徑方向外側(cè)的卡合位置(未圖示)和半徑方向內(nèi)側(cè)的卡合解除位置地支承在各通孔38中。在上述輸出桿35的外周面的上部與上述各卡合球39相對(duì)應(yīng)地以上下相連的方式形成有推壓面41和退避槽42。另外，為了在由供給到上述鎖閉室16內(nèi)的壓縮空氣產(chǎn)生的下降力的基礎(chǔ)上，向下方對(duì)上述活塞15施力，設(shè)有多個(gè)彈簧安裝孔48和多個(gè)鎖簧49。上述彈簧安裝孔48具有6個(gè)第1安裝孔51，其沿周向大致等間隔地呈凹狀設(shè)于鎖閉室16的上壁16a ；6個(gè)第2安裝孔52，其沿周向大致等間隔地呈凹狀設(shè)于上述活塞15。 在上述第1安裝孔51的底壁與第2安裝孔52的底壁之間插入有由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的上述鎖簧49。
在上述6個(gè)第1安裝孔51中的3個(gè)第1安裝孔51中，配置有用于以規(guī)定的力向上方推上述套筒觀的推進(jìn)部件。S卩，在上述套筒觀的下方形成有沿上下方向連通上述殼體5的外表面和上述第1 安裝孔51的通孔55。在該通孔55中借助封閉用具57呈密封狀地插入有按壓構(gòu)件56，該按壓構(gòu)件56的上端自上述套筒觀的下側(cè)與該上述套筒觀相面對(duì)。上述鎖簧49的上端與設(shè)在上述按壓構(gòu)件56的下部的彈簧支架59抵接。由此，該鎖簧49借助上述按壓構(gòu)件56 以規(guī)定的力向上方對(duì)上述套筒觀施力。即，該鎖簧49兼用作以規(guī)定的力對(duì)上述套筒觀施力的推進(jìn)彈簧A。另外，利用設(shè)于上述插塞部分沈的止動(dòng)環(huán)61阻止上述套筒觀向上方移動(dòng)規(guī)定量以上。此外，還設(shè)有清潔上述固緊裝置的嵌合面彼此的部件。即，上述殼體5設(shè)有清潔用壓縮空氣的供給口 65，并且在上述輸出桿35的上端部分朝向斜上方地設(shè)有噴出口 66。上述供給口 65和上述噴出口 66由上述輸出桿35內(nèi)的橫向路徑67和縱向路徑68連通。另夕卜，在上述殼體5的支承面S上開(kāi)設(shè)有落位檢測(cè)用的噴嘴70。上述固緊裝置以下述方式工作。在圖1的狀態(tài)下，自鎖閉室16排出壓縮空氣，并且向釋放室17供給壓縮空氣。由此，上述活塞15在該釋放室的壓力的作用下，克服鎖簧49 地使輸出桿35上升，上述各卡合球39面對(duì)退避槽42而能夠向圖示的卡合解除位置移動(dòng)。 另外，兼用作推進(jìn)彈簧A的鎖簧49的作用力經(jīng)由按壓構(gòu)件56而將上述套筒觀保持在上升位置。并且，如上述圖1所示，在上述工件隨行夾具2相對(duì)于上述固緊器隨行夾具1下降了時(shí)，上述凹部7的頂壁7a與上述輸出桿35的上表面抵接，該輸出桿35接住上述工件隨行夾具2。當(dāng)在上述圖1的狀態(tài)下自釋放室17排出壓縮空氣，并且向鎖閉室16供給壓縮空氣時(shí)，該鎖閉室16的氣壓和鎖簧49的作用力經(jīng)由活塞15使輸出桿35強(qiáng)有力地下降。于是，首先，上述工件隨行夾具2追隨該輸出桿35的下降而在自重的作用下下降，上述環(huán)狀構(gòu)件9的上述錐孔11與套筒觀的錐形外周面30抵接。由此，上述工件隨行夾具2借助上述套筒觀和按壓構(gòu)件56使作為推進(jìn)彈簧A的鎖簧49稍稍壓縮，并且使上述錐孔11沿水平方向進(jìn)行調(diào)心移動(dòng)，使該錐孔11的軸心與上述插塞部分沈的軸心對(duì)齊。大概與此同時(shí)地，上述輸出桿35的上述各推壓面41向半徑方向外側(cè)的卡合位置推上述各球39，該半徑方向的推壓力經(jīng)由上述被卡定部12轉(zhuǎn)換成朝下的力，利用該朝下的力使上述工件隨行夾具2強(qiáng)有力地下降。于是，上述環(huán)狀構(gòu)件9的錐孔11與上述套筒觀的錐形外周面30強(qiáng)有力地錐形卡合而使該套筒觀縮徑，使上述錐孔11的軸心與上述插塞部分26的軸心精密地對(duì)齊，并且使上述套筒觀克服作為推進(jìn)彈簧的上述鎖簧49的作用力地進(jìn)一步下降，上述被支承面T由上述支承面S接住。由此，借助上述套筒觀的錐形外周面30利用插塞部分沈沿水平方向約束上述工件隨行夾具2，并且利用上述支承面S沿上下方向約束上述工件隨行夾具2，結(jié)果，能夠?qū)⑸鲜龉ぜS行夾具2精密且強(qiáng)有力地定位固定在上述固緊器隨行夾具1上。另外，固緊裝置能夠按照與上述次序相反的次序從上述固緊狀態(tài)向圖1的固緊解除狀態(tài)切換。上述實(shí)施方式有如下優(yōu)點(diǎn)。
由于能夠消除上述套筒28的下表面與殼體5的外表面之間的以往技術(shù)的碟形彈簧的安裝空間，所以相對(duì)應(yīng)地能夠減小上述插塞部分沈的高度。因此，在工件的機(jī)械加工時(shí)的加工力等的作用下施加于上述插塞部分26的基部的彎矩減小，固緊裝置的剛性提高。另外，上述實(shí)施方式能夠變更為如下形態(tài)。上述多個(gè)彈簧安裝孔48也可以代替例示的6個(gè)而具有2個(gè)至5個(gè)、或7個(gè)以上。 另外，兼用作推進(jìn)彈簧的鎖簧49只要至少具有1個(gè)即可。另外，設(shè)于上述活塞15的上述第 2安裝孔52也可以省略設(shè)置。上述彈簧安裝孔48可以代替沿周向配置多個(gè)的結(jié)構(gòu)地構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)。S卩，彈簧安裝孔由形成于鎖閉室16的上壁16a的1個(gè)環(huán)狀的第1安裝孔、和形成于活塞15的1個(gè)環(huán)狀的第2安裝孔構(gòu)成。在上述第1安裝孔和第2安裝孔中至少插入1個(gè)大徑的由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的鎖簧。利用上述通孔55連通上述第1安裝孔的底壁(圖中的上表面)的一部分和殼體5的外表面。利用另一個(gè)由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的推進(jìn)彈簧向上方對(duì)呈密封狀地插入在上述通孔55中的按壓構(gòu)件56施力。上述套筒觀并不限定于例示的環(huán)狀體，也可以是環(huán)狀地排列多個(gè)分離體而成的結(jié)構(gòu)。另外，上述固緊裝置的卡合用具也可以代替例示的與由錐孔構(gòu)成的被卡定部12卡合的球39，采用在摩擦力、塑性變形力的作用下與直線型卡定孔卡合的彈簧筒(collet)。鎖閉及釋放用的壓力流體可以代替壓縮空氣而采用氮?dú)獾龋部梢允且簤河偷纫后w。上述基準(zhǔn)單元也可以代替例示的固緊器隨行夾具1而采用加工中心、各種機(jī)械的工作臺(tái)。另外，上述可動(dòng)單元也可以代替例示的工件隨行夾具2而采用工件。上述基準(zhǔn)單元和可動(dòng)單元也可以上下顛倒地配置，且也可以代替例示的沿上下方向相連結(jié)的結(jié)構(gòu)而采用沿水平方向或傾斜方向相連結(jié)的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的固緊裝置并不限定于工件隨行夾具、工件的固緊用途，當(dāng)然也能用于模具、附屬裝置等的固緊。另外，本發(fā)明當(dāng)然可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的范圍內(nèi)進(jìn)行其他變更。
權(quán)利要求
1.一種固緊裝置，其構(gòu)成為使可動(dòng)單元( 與基準(zhǔn)單元(1)對(duì)準(zhǔn)中心而將該可動(dòng)單元 (2)固定于該基準(zhǔn)單元(1)，該固緊裝置的特征在于，該固緊裝置包括活塞(15)，其能沿上下方向移動(dòng)地呈密封狀地插入在所述基準(zhǔn)單元(1)內(nèi)； 鎖閉室(16)，其形成在所述活塞(1 的上側(cè)，被供給及排出壓力流體； 釋放室(17)，其形成在所述活塞(1 的下側(cè)，被供給及排出壓力流體； 環(huán)狀的插塞部分(26)，其自所述基準(zhǔn)單元(1)向上方突出并插入在所述可動(dòng)單元O)內(nèi)；套筒(觀)，其具有直線型內(nèi)周面( )，其能沿上下方向移動(dòng)地支承在所述插塞部分 (26)的外周；錐形外周面(30)，其與設(shè)于所述可動(dòng)單元O)的錐孔(11)卡合，該套筒08) 能夠沿直徑方向擴(kuò)大以及縮?。惠敵鰲U(35)，其能沿上下方向移動(dòng)地插入在所述插塞部分06)的筒孔中，并且該輸出桿(3 與所述活塞(1 相連結(jié)而使所述可動(dòng)單元O)向下方移動(dòng)； 彈簧安裝孔(48)，其呈凹狀地形成于所述鎖閉室(16)的上壁(16a)； 鎖簧(49)，其插入在所述彈簧安裝孔08)中并向下方對(duì)所述活塞(1 施力； 通孔(55)，其在所述套筒08)的下方連通所述基準(zhǔn)單元(1)的外表面和所述彈簧安裝孔(48)；按壓構(gòu)件(56)，其與所述套筒08)相面對(duì)地呈密封狀地插入在所述通孔(55)中； 推進(jìn)彈簧(A)，其由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成，配置在該按壓構(gòu)件(56)的下側(cè)，并借助所述按壓構(gòu)件(56)以規(guī)定的力向上方對(duì)所述套筒08)施力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固緊裝置，其特征在于，該固緊裝置沿周向大致等間隔地設(shè)有多個(gè)所述彈簧安裝孔G8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固緊裝置，其特征在于，該固緊裝置呈環(huán)狀地只形成有1個(gè)所述彈簧安裝孔G8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固緊裝置，其特征在于，利用所述通孔(55)連通所述多個(gè)彈簧安裝孔G8)中的至少1個(gè)彈簧安裝孔G8)和所述基準(zhǔn)單元(1)的外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固緊裝置，其特征在于，利用壓縮螺旋彈簧構(gòu)成所述鎖簧(49)，將插入在與所述通孔(5 相連通的彈簧安裝孔G8)中的鎖簧09)兼用作所述推進(jìn)彈簧(A)。
全文摘要
在插入在殼體(5)中的活塞(15)的上下設(shè)有被供給及排出壓縮空氣的鎖閉室(16)和釋放室(17)。在自所述殼體(15)向上方突出的環(huán)狀的插塞部分(26)與設(shè)于工件隨行夾具(2)的錐孔(11)之間，安裝有能沿直徑方向擴(kuò)大以及縮小的錐形套筒(28)。使插入在所述插塞部分(26)的筒孔(26a)中的輸出桿(35)與活塞(15)相連結(jié)。在呈凹狀地形成于鎖閉室(16)的上壁(16a)的多個(gè)彈簧安裝孔(48)中，插入有由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成的鎖簧(49)。利用通孔(55)連通所述彈簧安裝孔(48)和所述殼體(15)的外表面，在該通孔(55)中呈密封狀地插入有按壓構(gòu)件(56)。所述鎖簧(49)借助按壓構(gòu)件(56)以規(guī)定的力向上方對(duì)套筒(28)施力。
文檔編號(hào)B23Q3/00GK102574254SQ20108004008
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者春名陽(yáng)介 申請(qǐng)人:克斯美庫(kù)股份有限公司