TWI608892B

TWI608892B - Tool table indexing device

Info

Publication number: TWI608892B
Application number: TW105132010A
Authority: TW
Inventors: Masahiro Machida; Yoshihiro Machida
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2017-12-21
Also published as: TW201726303A; JP2017127944A

Description

刀具台的分度裝置

本發明是有關於一種刀具台的分度裝置，更具體而言是有關於刀具台的旋轉停止位置的定位之裝置。

工具機等的刀具台的旋轉分度裝置，例如有以下專利文獻1所記載的轉塔刀具台。依據該技術，揭露出該轉塔刀具台構成為包含有：藉由馬達旋轉的滾珠螺母(ball nut)、與該滾珠螺母螺合的滾珠螺桿(ball screw)、視需要停止該滾珠螺桿旋轉的煞車機構、及對前述滾珠螺母與滾珠螺桿進行卡合脫離的離合構件，且藉由選擇性啟動煞車與離合，以使用單一個馬達進行轉塔的旋轉與定位夾固。

專利文獻1：日本專利公開H5-138410號公報。

然而，上述專利文獻1所記載的技術中，在旋動軸的凸緣部側設有冠齒狀的連結件，且藉由令該連結件與形成在轉塔及本體端面上的同形狀連結件之齒形一致，以進行轉塔的定位及夾固，但由於需要在全周設置齒形狀，因此構造變得複雜。

因此，本發明的目的，即在提供一種能以較簡單的構造來將刀具台的旋轉確實地停止在停止位置的刀具台的分度裝置。

於是，本發明刀具台的分度裝置，其特徵在於包含：旋轉軸，其一端側固定有刀具台；固定框架，是可旋轉地支持該旋轉軸；移動構件，設於前述固定框架與前述旋轉軸之間並可在該旋轉軸的軸方向移動，且具有承受球體的引導面，以該引導面將前述球體往前述旋轉軸側壓入；球溝，在前述旋轉軸的外周面上，面向前述移動構件的引導面而形成在前述旋轉軸的軸方向，並具有承受前述球體的曲面；及支持構件，配置在前述移動構件的引導面與前述旋轉軸側的球溝之間，具有保持前述球體的孔，且固定於前述固定框架。

主要形態之特徵在於包含：驅動機構，是將前述移動構件沿著前述旋轉軸的軸方向往前述刀具台側移動；及賦與勢能機構，是對前述移動構件賦與朝向前述刀具台相反方向的勢能。其他形態之特徵在於將前述移動構件的引導面作成為具有與前述球體之表面進行線接觸的曲面形狀的溝。又一其他形態之特徵在於前述球體是配置有複數個且與鄰接的球體相離。

本發明的功效在於，依據本發明的分度裝置，作成為包含：旋轉軸，其一端側固定有刀具台；固定框架，是可旋轉地支持該旋轉軸；移動構件，設於前述固定框架與前述旋轉軸之間並可在該旋轉軸的軸方向移動，且具有承受球體的引導面，以該引導面將前述球體往前述旋轉軸側壓入；球溝，在前述旋轉軸的外周面上，面向前述移動構件的引導面而形成在前述旋轉軸的軸方向，並具有承受前述球體的曲面；及支持構件，配置在前述移動構件的引導面與前述旋轉軸側的球溝之間，具有保持前述球體的孔，且固定於前述固定框架。因此，能以較簡單的構造來將刀具台的旋轉鎖固在預定的停止位置。

10‧‧‧分度裝置

12‧‧‧固定框架

14‧‧‧旋轉軸

16‧‧‧刀具台

18‧‧‧螺栓

20‧‧‧軸承

22‧‧‧軸承

24‧‧‧軸承

26‧‧‧軸承

30‧‧‧定位機構(鎖固機構)

40A‧‧‧垂直部

40B‧‧‧傾斜部

42‧‧‧孔

44‧‧‧彈簧

44A‧‧‧端部

44B‧‧‧端部

50‧‧‧支持構件

52‧‧‧筒部

54‧‧‧孔

56‧‧‧段部

32‧‧‧移動構件

34‧‧‧支持構件

36‧‧‧空氣室

38‧‧‧引導面

58‧‧‧擴徑部

60‧‧‧球溝

70‧‧‧球體

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中圖1是顯示本發明實施例1的圖，(A)是顯示定位機構的鎖固狀態的主要截面圖，(B)是顯示鎖固狀態下球體配置的截面圖；及圖2是顯示本發明實施例1的圖，(A)是顯示定位機構的解鎖狀態的主要截面圖，(B)是顯示解鎖狀態下球體配置的截面圖。

以下，依據實施例來詳細說明用以實施本發明的最佳態樣。

首先，參照圖1及圖2說明本發明的實施例1。圖1是顯示本實施例之分度裝置的定位機構的鎖固狀態之圖，(A)是主要截面圖，(B)是顯示球體配置的截面圖，對於前述(B)沿著#A-#A線切斷後在箭頭方向上看的圖相當於前述(A)。又，圖2是顯示本實施例之分度裝置的定位機構的解鎖狀態之圖，(A)是主要截面圖，(B)是顯示球體配置的截面圖，對於前述(B)沿著#B-#B線切斷後在箭頭方向上看的圖相當於前述(A)。

如圖1(A)及圖2(A)所示，本發明的分度裝置10中，旋轉軸14由周知的軸承20、22、24、26等可旋轉地支持在固定框架12上。前述旋轉軸14的一端側(圖示之例中為上端側)有刀具台16受螺栓18等所固定。在前述刀具台16例如安裝有圖未示的切削工具等。前述旋轉軸14是由設在另一端側(圖示之例中為下端側)而圖未示的馬達等驅動旋轉。或者，也可以在旋轉軸14的適當位置設置圖未示的蝸輪，並將與該蝸輪相咬合的蝸軸連結圖未示的馬達等來驅動旋轉軸14。如此的分度裝置10中，設有定位機構(或鎖固機構)30，用以使前述刀具台16的旋轉停止位置確實地停止在預定的位置上。

前述定位機構30是用於將前述旋轉軸14停止保持在預定的旋轉位置者，由移動構件32、支持構件34及50、旋轉軸14側的擴徑部58、及球體70等所構成。前述移動構件32是設在前述固定框架12與前述旋轉軸14之間且可在該旋轉軸14的軸方向移動，並具有承受球體70的引導面38。本實施例中，前述引導面38是形成在前述旋轉軸14的軸方向上，且形成為具有與前述球體70的表面進行線接觸的曲面形狀的溝(參見圖1(B))。前述引導面38如圖1(A)所示，從軸方向截面看時是下側為垂直部40A而上側為傾斜部40B。而藉由前述引導面38可將球體70往前述旋轉軸14側壓入。

又，前述移動構件32靠外周處形成有孔42，收容有做為賦與勢能機構之彈簧44的一端部44A側。該彈簧44的另一端部44B是抵接設於前述移動構件32上方的支持構件50的段部56。而移動構件32藉由前述彈簧44隨時被賦與朝向下方的勢能。

此外，前述移動構件32的底面，與設在該移動構件32下方的支持構件34之間，形成有空氣室36。前述固定框架12的側面形成有圖未示的通道，且該通道是形成在即使前述移動構件32在最低位置中也會與前述空氣室36相通的位置。前述通道中設有圖未示的供排氣裝置，該供排氣裝置是設在前述固定框架12的外側。藉由該供排氣裝置對前述空氣室36送氣，則前述移動構件32會上升(圖1(A)的狀態)，相反地從前述空氣室36抽氣，則前述移動構件32會因前述彈簧44的賦與勢能之力而下降(圖2(A)的狀態)。

接著說明擴徑部58。前述擴徑部58在本實施例中是與旋轉軸14形成為一體，且成為直徑比該旋轉軸14大的略柱狀(或略圓筒狀)。該擴徑部58的外周面有球溝60面向前述移動構件32的引導面38而在前述旋轉軸14的軸方向形成。該球溝60如圖1(B)與圖2(B)所示，成為具有承受前述球體70之曲面的球溝60。

接著，前述支持構件50配置在前述移動構件32的上方，且具有筒部52配置在前述移動構件32的球溝38與前述擴徑部58的球溝60之間。該筒部52具有保持前述球體70的孔54。前述支持構件50是以適當方法固定在前述固定框架12側。又，前述支持構件50在前述筒部52的周圍形成有段部56，前述彈簧44的另一端部44B是抵接在該段部56。因此，前述移動構件32隨時受到前述彈簧44賦與往下方(刀具台16的相反側)的勢能。

接著說明本實施例的作用。圖2(A)顯示解鎖狀態。此狀態下未對前述空氣室36進行供氣，而移動構件32受前述彈簧44賦與往下方的勢能。因此，前述球體70受前述移動構件32的引導面38的傾斜部40B支持，而非垂直部40A。也就是從圖2(A)中虛線顯示的鎖固狀態開始，球體往徑方向外側移動，使前述球體70與擴徑部58的球溝60間的卡合解除。若從平面看此狀態，則如圖2(B)所示。也就是定位機構30的鎖固解除，此狀態下旋轉軸14藉由圖未示的驅動機構旋轉，藉此令旋轉軸14旋轉且前述刀具台16也旋轉，使得刀具台16所保持但圖未示的工具的旋轉角度改變。

如上所述使刀具台16旋轉預定角度後，若要停止旋轉軸14的旋轉而鎖固，則如圖1(A)所示，以圖未示的供排氣裝置對前述空氣室36送氣形成驅動機構。如此可令前述移動構件32對抗前述彈簧44的賦與勢能之力往旋轉軸14的軸方向(圖示之例中為上方)移動。前述移動構件32一上升，則該移動構件32的引導面38所保持的球體70會受前述引導面38的垂直部40A往上推，且從前述支持構件50的孔54內往旋轉軸14側移動，嵌入前述擴徑部58的球溝60。由於被推入旋轉軸14側的球體70受前述引導面38的垂直部40A限制往外側的移動，因此如圖1(B)示，藉由球體70與球溝60的嵌合，可確實地將旋轉軸14鎖固在預定的停止位置。

在進行如上的鎖固動作時，承受前述球體70的球溝60是具有與前述球體70的表面進行線接觸的曲面形狀的溝(R溝)。也就是，藉由以R溝來保持球體70，因球體70與球溝60間發生摩擦，故能以較大的負載來鎖固。當鎖固狀態解除時，一旦以前述圖未示的供排氣機構從前述空氣室36排出空氣，則移動構件32會因彈簧44的賦與勢能之力而下降，前述球體37往徑方向外側移動，因此該球體70與球溝60之卡合所造成的鎖固會解除，令旋轉軸14可旋轉(圖2(A)及(B))。

如此，依據實施例1，由於將分度裝置10構成為包含：旋轉軸，其一端側固定有刀具台；固定框架，是可旋轉地支持該旋轉軸；移動構件，設於前述固定框架與前述旋轉軸之間並可在該旋轉軸的軸方向移動，且具有承受球體的引導面，以該引導面將前述球體往前述旋轉軸側壓入；球溝，在前述旋轉軸的外周面上，面向前述移動構件的引導面而形成在前述旋轉軸的軸方向，並具有承受前述球體的曲面；及支持構件，配置在前述移動構件的引導面與前述旋轉軸側的球溝之間，具有保持前述球體的孔，且固定於前述固定框架，因此具有如下的效果：

(1)能以較簡單的構造來確實地將刀具台16的旋轉鎖固在預定位置。

(2)由於旋轉軸14的擴徑部58的球溝60與球體70的表面進行線接觸，因此會發生摩擦力，能以較大的負載來鎖固。

(3)由於以移動構件32的R溝形狀的引導面38及支持構件50的孔54來保持球體70，而可固定球體70的位置。因此，無需將球體70設在旋轉軸14的整個周邊，只需設置必要個數(本實施例中為4個)即可。

又，本發明不受上述實施例所限定，可在不脫離本發明要旨的範圍內加入各種變更。例如包含下述：

(1)前述實施例中所示的形狀、尺寸乃是其中一例，可視需求作適當的變更。關於材料也可以在達成同樣效果的範圍內使用各種公知的材料。

(2)前述實施例中是設置4個球體70，但這也只是其中一例，可以在達成同樣效果的範圍內適當增減球體70的數量。

(3)前述實施例中是將移動構件32的引導面38及擴徑部58的球溝60形成為具有與前述球體70的表面進行線接觸的曲面的R溝，但只要至少將球溝60形成為R溝即可，移動構件32側的引導面38未必要是R溝。

(4)前述實施例中舉例以利用蝸輪的驅動機構作為旋轉軸14的驅動機構，本發明不限於此而可適用達成同樣效果的範圍內之各種公知的驅轉機構。

(5)前述實施例中是利用空氣壓作為使移動構件32移動的手段，但這也只是其中一例，可以採用運用其他流體的公知機構。

(6)雖然在前述實施例1中未圖示，但也可以設置公知的各種感測器(行程感測器、壓力感測器、移位感測器等)來檢測移動構件32的移動量。

(7)本發明的分度裝置可適用於具有刀具台的各種工具機。

依據本發明，作成為包含：旋轉軸，其一端側固定有刀具台；固定框架，是可旋轉地支持該旋轉軸；移動構件，設於前述固定框架與前述旋轉軸之間並可在該旋轉軸的軸方向移動，且具有承受球體的引導面，以該引導面將前述球體往前述旋轉軸側壓入；球溝，在前述旋轉軸的外周面上，面向前述移動構件的引導面而形成在前述旋轉軸的軸方向，並具有承受前述球體的曲面；及支持構件，配置在前述移動構件的引導面與前述旋轉軸側的球溝之間，具有保持前述球體的孔，且固定於前述固定框架。因此，能以較簡單的構造來將刀具台的旋轉鎖固在預定的停止位置，故可適用於刀具台的分度裝置之用途。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。