技术领域
[0001] 本发明涉及伸缩管驱动机构、主轴单元和机床。
相关背景技术
[0002] 已知为了开闭卡盘等而使伸缩管移动的技术。
[0003] 作为关联的技术,专利文献1公开了NC车床的主轴台的弹簧夹头开闭装置。专利文献1记载的弹簧夹头开闭装置具有管、固定于管的套筒、配置在套筒的外周面的夹持器、大致环状的连杆、以及切换器,所述切换器设置在连杆的中央部,活动嵌合于夹持器。在专利文献1记载的弹簧夹头开闭装置中,通过使大致环状的连杆绕销倾斜移动,从而能够使管前进、后退。
[0004] 专利文献1:日本特开2006‑110639号公报
具体实施方式
[0011] 以下,参照附图说明实施方式的伸缩管驱动机构1、主轴单元10和机床100。另外,在以下的实施方式的说明中,对具有相同功能的部位、部件赋予相同的附图标记,省略对被赋予相同的附图标记的部位、部件的重复说明。
[0012] (第一实施方式)参照图1至图19,说明第一实施方式的伸缩管驱动机构1和主轴单元10。图1是示意性表示第一实施方式的伸缩管驱动机构1的一部分的概略断面图。另外,图1是由图10中的箭头E‑E表示的面的断面图。图2和图3是示意性表示第一实施方式的主轴单元10的一部分的概略断面图。图4和图5是示意性表示第一实施方式的伸缩管驱动机构1的一部分的概略主视图。图6是示意性表示第一实施方式的伸缩管驱动机构1的一部分的概略后视图。图7是示意性表示第一实施方式的主轴单元10的概略主视图。图8是示意性表示第一实施方式的主轴单元10的概略俯视图。图9是示意性表示第一实施方式的主轴单元10的概略侧视图。图
10是图1中的D‑D箭头方向断面图。图11至图13是示意性表示第一实施方式的伸缩管驱动机构1的一部分的概略断面图。另外,图11是将图1的一部分放大的图。图11表示肘节50的被按压部52a为扩张状态的状况,图12表示肘节50的被按压部52a为收缩状态的状况。此外,图13表示能够由调整部件91调整支撑套筒57的位置的状况。图14和图15是示意性表示第一实施方式的主轴单元10的概略侧视图。另外,图14表示移动体35利用操作杆93而向第二方向DR2移动之前的状态,图15表示移动体35利用操作杆93而向第二方向DR2移动之后的状态。图16和图17是示意性表示第一实施方式的第一变形例的主轴单元10的一部分的概略断面图。图
18是示意性表示第一实施方式的第二变形例的主轴单元10的一部分的概略断面图。图19是示意性表示第一实施方式的第三变形例的主轴单元10的一部分的概略主视图。另外,在图
19中,为了容易掌握第三连杆46的内部的构造和驱动装置31的内部的构造,切除了主轴单元10的一部分。
[0013] 如图2所例示的那样,第一实施方式的伸缩管驱动机构1具备伸缩管(drawtube)2、驱动装置31、第一销P1、第二销P2、第三销P3、第四销P4、第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46。
[0014] 伸缩管2能够向平行于第一轴AX的第一方向DR1移动。更具体地说,伸缩管2相对于支撑体75能够向平行于第一轴AX的第一方向DR1移动,所述支撑体75将旋转体6支撑为能够绕第一轴AX旋转。
[0015] 另外,在制造零件时,可能会产生制造误差。此外,在彼此相对移动的两个部件之间存在间隙。因此,在本说明书中,允许些许的误差。例如,在本说明书中,“平行”、“垂直”分别包含实质上平行、实质上垂直。
[0016] 驱动装置31使移动体35向垂直于第一方向DR1的第二方向DR2移动。
[0017] 第一连杆41借助第一销P1连接于移动体35。第一连杆41能够绕第一销P1的中心轴相对于移动体35倾斜移动。
[0018] 第二连杆44借助第二销P2连接于第一连杆41。此外,第二连杆44借助第四销P4连接于支撑体75。第二连杆44能够绕第二销P2的中心轴相对于第一连杆41倾斜移动。此外,第二连杆44能够绕第四销P4的中心轴相对于支撑体75倾斜移动。
[0019] 第三连杆46借助第三销P3连接于第一连杆41。第三连杆46将经由第一连杆41从移动体35承受的力向伸缩管2传递。第一连杆41能够绕第三销P3的中心轴相对于第三连杆46倾斜移动。
[0020] 在图2所记载的例子中,在移动体35向第二方向DR2移动时,第一连杆41绕第一销P1的中心轴向第一旋转方向R1倾斜移动,第二连杆44绕第四销P4的中心轴倾斜移动。此外,如果第一连杆41绕第一销P1的中心轴向第一旋转方向R1倾斜移动,则第三连杆46向平行于第一轴AX的第一方向DR1移动(参照图3。)。另一方面,在图3所记载的例子中,在移动体35向与第二方向DR2相反的第五方向DR5移动时,第一连杆41绕第一销P1的中心轴向第二旋转方向R2倾斜移动,第二连杆44绕第四销P4的中心轴倾斜移动。此外,如果第一连杆41绕第一销P1的中心轴向第二旋转方向R2倾斜移动,则第三连杆46向与第一方向DR1相反的第四方向DR4移动(参照图2。)。
[0021] 参照图4和图5,更详细地说明第三连杆46向第一方向DR1(或者第四方向DR4)移动的机理。
[0022] 在图4所记载的例子中,第一销P1、第二销P2、第三销P3和第四销P4分别沿着与第一方向DR1和第二方向DR2双方垂直的第三方向DR3延伸。第一销P1、第二销P2、第三销P3和第四销P4是沿着第三方向DR3配置的彼此平行的多个销。
[0023] 在沿着第三方向DR3的方向上观察,第一销P1、第二销P2和第三销P3配置在一条直线上。在图4所记载的例子中,在沿着第三方向DR3的方向上观察,第一销P1、第二销P2和第三销P3完全配置在一条直线SL上。另外,即使在意图将三个销配置在一条直线上来制造零件的情况下,也可能因制造误差或销与连杆之间的间隙而产生些许的偏差。因此,在第一实施方式中,只要不妨碍第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46的顺畅的动作,则在沿着第三方向DR3的方向上观察,第一销P1、第二销P2和第三销P3实质上位于一条直线SL上即可。
[0024] 在图4所记载的例子中,第一销P1配置于第一连杆41的第一端部411,第三销P3配置于第一连杆41的第二端部412。此外,第二销P2配置在第一销P1与第三销P3之间。
[0025] 在图4所记载的例子中,第二销P2配置于第二连杆44的第一端部441,第四销P4配置于第二连杆44的第二端部442。
[0026] 如图4所例示的那样,第一销P1与第二销P2之间的距离L1(更具体地说,第一销P1的中心轴与第二销P2的中心轴之间的距离)等于第二销P2与第四销P4之间的距离L3(更具体地说,第二销P2的中心轴与第四销P4的中心轴之间的距离)。另外,即使在意图使距离L1和距离L3相等来制造零件的情况下,也可能因制造误差或销与连杆之间的间隙而产生些许的偏差。因此,在第一实施方式中,只要不妨碍第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46的顺畅的动作,则距离L1和距离L3实质上相等即可。
[0027] 如图4所例示的那样,第二销P2与第三销P3之间的距离L2(更具体地说,第二销P2的中心轴与第三销P3的中心轴之间的距离)等于第二销P2与第四销P4之间的距离L3(更具体地说,第二销P2的中心轴与第四销P4的中心轴之间的距离)。另外,即使在意图使距离L2和距离L3相等来制造零件的情况下,也可能因制造误差或销与连杆之间的间隙而产生些许的偏差。因此,在第一实施方式中,只要不妨碍第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46的顺畅的动作,则距离L2和距离L3实质上相等即可。
[0028] 由于在第一销P1、第二销P2、第三销P3、第四销P4、第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46之间满足上述的几何学关系,所以构成为在第一销P1向第二方向DR2移动时,第三销P3和第三连杆46向垂直于第二方向DR2的第一方向DR1移动(参照图5。)。此外,由于在第一销P1、第二销P2、第三销P3、第四销P4、第一连杆41、第二连杆44、第三连杆46之间满足上述的几何学关系,所以构成为在第一销P1向第五方向DR5移动时,第三销P3和第三连杆46向垂直于第五方向DR5的第四方向DR4移动(参照图4。)。
[0029] 更具体地说,无论第一销P1和第二销P2的位置如何,以第一销P1、第二销P2和第四销P4为顶点的三角形是以第二销P2为顶点的第一等腰三角形T1。此外,无论第二销P2和第三销P3的位置如何,以第二销P2、第三销P3和第四销P4为顶点的三角形是以第二销P2为顶点的第二等腰三角形T2。而且,第一销P1、第二销P2和第三销P3配置在一条直线上。根据以上的说明,第一等腰三角形T1的一个底角的值和第二等腰三角形T2的一个底角的值的合计值α始终为90度。因此,能够保证在第一销P1向第二方向DR2移动时,第三销P3和第三连杆46向垂直于第二方向DR2的第一方向DR1移动。此外,能够保证在第一销P1向第五方向DR5移动时,第三销P3和第三连杆46向垂直于第五方向DR5的第四方向DR4移动。
[0030] 在图4所记载的例子中,在第一销P1向第二方向DR2移动时,实质上不从第三销P3对第三连杆46作用向第一方向DR1的力以外的力。此外,在第一销P1向第二方向DR2移动时,实质上不从第三销P3对第三连杆46作用使第三连杆46倾斜移动的力矩。因此,能够抑制第三连杆46绕第一轴AX倾斜移动。根据以上的说明,在第一实施方式中,在旋转体6旋转时,能够抑制因第三连杆46的倾斜移动而产生振动、噪音和热。
[0031] 此外,如图2和图3所例示的那样,在第一实施方式中,由于移动体35向第二方向DR2的移动转换为第三连杆46向第一方向DR1的移动,所以驱动装置31的配置自由度大。因此,在设置空间受限的情况下,容易将包含驱动装置31的伸缩管驱动机构1整体配置在该设置空间内。
[0032] 而且,在第一实施方式中,根据多个销(P1、P2、P3、P4)与多个连杆(41、44、46)之间的几何学关系,能够实现第三连杆46向第一方向DR1的移动。在这种情况下,只要销的每一个与多个连杆的每一个之间的间隙不过大,则第三连杆46难以晃动。
[0033] 接着,说明第一实施方式的主轴单元10。
[0034] 如图7所例示的那样,主轴单元10具备旋转体6、支撑体75、旋转驱动装置77、伸缩管2、驱动装置31、第一销P1、第二销P2、第三销P3、第四销P4、第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46。
[0035] 由于已经说明了伸缩管2、驱动装置31、第一销P1、第二销P2、第三销P3、第四销P4、第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46,所以省略它们的结构的重复说明。
[0036] 旋转体6保持工件等保持对象物。支撑体75将旋转体6支撑为能够绕第一轴AX旋转。旋转驱动装置77使旋转体6绕第一轴AX旋转。
[0037] 在图7所记载的例子中,旋转驱动装置77具有配置于支撑体75的定子77a和配置于旋转体6(更具体地说,旋转轴61)的转子77b。旋转驱动装置77是通过电磁作用使旋转体6旋转的装置。可代替的是,旋转驱动装置77也可以是使用传动带等使旋转体6旋转的装置。
[0038] 在旋转体6(更具体地说,旋转轴61)与支撑体75之间配置有多个轴承13。
[0039] 由于第一实施方式的主轴单元10具备上述的伸缩管驱动机构1的各构成要素,所以第一实施方式的主轴单元10起到与第一实施方式的伸缩管驱动机构1相同的效果。
[0040] (任意附加的结构)接着,参照图1至图19,说明在第一实施方式的伸缩管驱动机构1和主轴单元10中能够采用的任意附加的结构。
[0041] (驱动装置31和移动体35)在图2所记载的例子中,驱动装置31能够使移动体35向第二方向DR2移动。此外,在图3所记载的例子中,驱动装置31能够使移动体35向与第二方向DR2相反的第五方向DR5移动。
[0042] 在图2所记载的例子中,驱动装置31是使移动体35向第二方向DR2和/或第五方向DR5移动的缸310。缸310可以是气缸,也可以是液压缸。在图2所记载的例子中,驱动装置31由一个缸310构成。可代替的是,驱动装置31也可以包含多个缸310。
[0043] 驱动装置31(更具体地说,缸310)直接或间接地固定于支撑体75。优选的是,驱动装置31以相对于支撑体75不可移动的方式固定于支撑体75。
[0044] 在图2所记载的例子中,移动体35是由缸310驱动的活塞36。活塞36具有:活塞主体361,配置在缸310的缸室311内;以及连结体363,连结活塞主体361和第一销P1。
[0045] 驱动装置31只要能够使移动体35向第二方向DR2(和第五方向DR5)移动,则也可以是任意的装置。驱动装置31也可以包含马达。例如,驱动装置31也可以包含马达和由该马达驱动的滚珠丝杠。此外,移动体35也可以包含螺纹连接于滚珠丝杠的螺母。
[0046] 在图2所记载的例子中,驱动装置31(更具体地说,缸310)配置在比伸缩管2更高的位置。在这种情况下,驱动装置31不会与配置在比伸缩管2更靠下方的空间的部件产生干扰。例如,在设置有使支撑体75在平行于水平面的方向上移动的支撑体移动装置的情况下,驱动装置31不会与该支撑体移动装置产生干扰。
[0047] 在图2所记载的例子中,驱动装置31(更具体地说,缸310)配置在伸缩管2的铅直上方。在驱动装置31配置于伸缩管2的铅直上方的情况下,能够使俯视时的伸缩管驱动机构1或主轴单元10的尺寸紧凑。
[0048] 在图2所记载的例子中,第二方向DR2平行于铅直方向。第二方向DR2平行于铅直方向是指移动体35的移动行程的方向平行于铅直方向。在这种情况下,能够使沿着第一轴AX的方向上的伸缩管驱动机构1或主轴单元10的尺寸紧凑。
[0049] 如图8所例示的那样,在本说明书中,将与第三方向DR3相反的方向定义为第六方向DR6。此外,将经过支撑体75的第三方向DR3侧的边缘且平行于第一轴AX的铅直面定义为第一平面PL1,将经过支撑体75的第六方向DR6侧的边缘且平行于第一轴AX的铅直面定义为第二平面PL2。在图8所记载的例子中,驱动装置31整体(更具体地说,缸310整体)配置在第一平面PL1与第二平面PL2之间。在这种情况下,能够使沿着第三方向DR3的方向上的主轴单元10的尺寸紧凑。
[0050] 在图9所记载的例子中,移动体35(更具体地说,活塞36)具有中央部分35M、左臂35L和右臂35R。左臂35L从中央部分35M向左方向延伸。右臂35R从中央部分35M向右方向延伸。另外,在本说明书中,“左侧”是指俯视且在沿着第一方向DR1的方向上观察比第一轴AX更靠左侧,“右侧”是指俯视且在沿着第一方向DR1的方向上观察比第一轴AX更靠右侧。
[0051] (第一连杆41)在图9所记载的例子中,第一连杆41包含左侧第一连杆41L和右侧第一连杆41R。第一销P1包含左侧第一销P1‑L和右侧第一销P1‑R。此外,第三销P3包含左侧第三销P3‑L和右侧第三销P3‑R。
[0052] 俯视且在沿着第一方向DR1的方向上观察,左侧第一连杆41L配置在比第一轴AX更靠左侧。左侧第一连杆41L的第一端部411L以相对于左臂35L可转动的方式,借助左侧第一销P1‑L连接于左臂35L。左侧第一连杆41L的第二端部412L以相对于第三连杆46可转动的方式,借助左侧第三销P3‑L连接于第三连杆46。
[0053] 俯视且在沿着第一方向DR1的方向上观察,右侧第一连杆41R配置在比第一轴AX更靠右侧。右侧第一连杆41R的第一端部411R以相对于右臂35R可转动的方式,借助右侧第一销P1‑R连接于右臂35R。右侧第一连杆41R的第二端部412R以相对于第三连杆46可转动的方式,借助右侧第三销P3‑R连接于第三连杆46。
[0054] (第二连杆44)在图6所记载的例子中,第二连杆44包含左侧第二连杆44L。第二销P2包含左侧第二销P2‑L。此外,第四销P4包含左侧第四销P4‑L。
[0055] 俯视且在沿着第一方向DR1的方向上观察,左侧第二连杆44L配置在比第一轴AX更靠左侧。左侧第二连杆44L的第一端部441L以相对于左侧第一连杆41L可转动的方式,借助左侧第二销P2‑L连接于左侧第一连杆41L。此外,左侧第二连杆44L的第二端部442L以相对于支撑体75可转动的方式,借助左侧第四销P4‑L连接于支撑体75。
[0056] 在图5所记载的例子中,第二连杆44包含右侧第二连杆44R。第二销P2包含右侧第二销P2‑R。此外,第四销P4包含右侧第四销P4‑R。
[0057] 俯视且在沿着第一方向DR1的方向上观察,右侧第二连杆44R配置在比第一轴AX更靠右侧。右侧第二连杆44R的第一端部441R以相对于右侧第一连杆41R可转动的方式,借助右侧第二销P2‑R连接于右侧第一连杆41R。此外,右侧第二连杆44R的第二端部442R以相对于支撑体75可转动的方式,借助右侧第四销P4‑R连接于支撑体75。
[0058] (第三连杆46)在图2所记载的例子中,第三连杆46由多个零件的装配件构成。第三连杆46具有第一部分47a、第二部分47b和配置在第一部分47a与第二部分47b之间的轴承47c。
[0059] 第一部分47a借助第三销P3连接于第一连杆41。
[0060] 第二部分47b由第一部分47a支撑为能够绕第一轴AX旋转。第二部分47b是配置在第一部分47a的内侧的环状体。在第一部分47a的内周面与第二部分47b的外周面之间配置有轴承47c。
[0061] 在图3所记载的例子中,第二部分47b与旋转体6(更具体地说,旋转轴61)一起绕第一轴AX旋转。此外,伸缩管2与旋转体6(更具体地说,旋转轴61)一起绕第一轴AX旋转(参照图3中的箭头R3。)。而且,伸缩管2相对于旋转体6(更具体地说,旋转轴61)能够在平行于第一轴AX的方向上相对移动。
[0062] 在图2和图3所记载的例子中,在第三连杆46向第一方向DR1移动时,实质上不从第三销P3对第三连杆46作用向第一方向DR1的力以外的力,此外实质上不从第三销P3对第三连杆46作用使第三连杆46倾斜移动的力矩。在这种情况下,因第三连杆46向第一方向DR1的移动,包含第一部分47a、第二部分47b和轴承47c的第三连杆46难以相对于第一轴AX倾斜移动。因此,在第三连杆46向第一方向DR1移动后,在旋转体6与伸缩管2及第三连杆46的第二部分47b一起旋转时,能够抑制因第三连杆46的倾斜移动而产生振动、噪音和热。
[0063] 此外,在图3所记载的例子中,根据多个销(P1、P2、P3、P4)与多个连杆(41、44、46)之间的几何学关系,在旋转体6旋转时,能够维持沿着第二方向DR2的方向上的第三销P3的中心轴的位置。其结果,能够防止第三销P3和第三连杆46在沿着第二方向DR2的方向上振动。此外,在第三连杆46的第二部分47b绕第一轴AX旋转时,在该第二部分47b作用有调心力。根据以上的说明,在旋转体6旋转时,能够更有效地抑制振动、噪音和热的产生。
[0064] 另外,在图3所记载的例子中,沿着第二方向DR2的方向上的第三销P3的中心轴的位置(更具体地说,第三销P3的中心轴的高度)与沿着第二方向DR2的方向上的第一轴AX的位置(更具体地说,第一轴AX的高度)一致。
[0065] 在图9所记载的例子中,第三连杆46具有:左侧连接部49L,连接于左侧第一连杆41L;右侧连接部49R,连接于右侧第一连杆41R;以及中央部分49M,配置在左侧连接部49L与右侧连接部49R之间。中央部分49M呈环形状。换言之,中央部分49M具有贯通孔部49h。伸缩管2也可以配置为横穿该贯通孔部49h。
[0066] 在图9所记载的例子中,第三连杆46连结左侧第一连杆41L(更具体地说,左侧第一连杆41L的第二端部412L)和右侧第一连杆41R(更具体地说,右侧第一连杆41R的第二端部412R)。在左侧第一连杆41L和右侧第一连杆41R借助第三连杆46而连结的情况下,左侧第一连杆41L和右侧第一连杆41R的倾斜运动稳定化。
[0067] 可附加的是,左侧第一连杆41L(更具体地说,左侧第一连杆41L的第一端部411L)和右侧第一连杆41R(更具体地说,右侧第一连杆41R的第一端部411R)也可以借助与第三连杆46不同的部件(例如移动体35)连结。可代替的是,左侧第一连杆41L和右侧第一连杆41R也可以一体地形成。在这些情况下,左侧第一连杆41L和右侧第一连杆41R的倾斜运动进一步稳定化。
[0068] 此外,左侧第二连杆44L和右侧第二连杆44R也可以借助连结部件连结。可代替的是,左侧第二连杆44L和右侧第二连杆44R也可以一体地形成。在这些情况下,左侧第二连杆44L和右侧第二连杆44R的倾斜运动稳定化。
[0069] (第二部分47b、肘节50和支撑套筒57)在图2所记载的例子中,伸缩管驱动机构1具有:肘节50,通过由第三连杆46的第二部分47b按压而绕支点54转动;以及支撑套筒57,支撑肘节50的支点54。此外,肘节50具有被第三连杆46的第二部分47b按压的被按压部52a、支点54和作用点56。在图2所记载的例子中,被按压部52a由突出部52构成,突出部52从肘节50的端部向离开第一轴AX的方向突出。
[0070] 在图2所记载的例子中,根据被按压部52a由第三连杆46的第二部分47b按压,作用点56将伸缩管2向与第一方向DR1相反的第四方向DR4按压。
[0071] 更具体地说,在图2所记载的例子中,如果驱动装置31(更具体地说,缸310)使移动体35向第二方向DR2移动,则连接于移动体35的第一连杆41使第三连杆46向第一方向DR1移动。如果第三连杆46向第一方向DR1移动,则第三连杆46的第二部分47b将肘节50的被按压部52a向接近第一轴AX的方向按压。其结果,被按压部52a向接近第一轴AX的方向移动(参照图3。)。如果被按压部52a向接近第一轴AX的方向移动,则肘节50绕支点54转动,肘节50的作用点56向与第一方向DR1相反的第四方向DR4移动。向第四方向DR4移动的作用点56将伸缩管2向第四方向DR4按压。如此,伸缩管2向第四方向DR4移动。在图3所记载的例子中,向第四方向DR4移动的伸缩管2克服施力部件67的作用力,使夹头套筒66向第四方向DR4移动。其结果,由弹簧筒68保持工件W等保持对象物。
[0072] 在图10所记载的例子中,伸缩管驱动机构1具备围绕第一轴AX以等角度间隔配置的三个肘节50。另外,伸缩管驱动机构1具备的肘节50的个数当然不限定于三个。
[0073] 在图11所记载的例子中,第三连杆46的第二部分47b具有按压肘节50的被按压部52a的按压面48b。按压面48b也可以具有随着朝向第一方向DR1而内径扩大的第一按压面
481b(换言之,锥状按压面)。此外,按压面48b也可以具有将肘节50的被按压部52a维持为收缩状态的第二按压面482b。另外,收缩状态是指被按压部52a相对地接近第一轴AX的状态,扩张状态是指与收缩状态相比,被按压部52a相对地离开第一轴AX的状态。在图11所记载的例子中,通过由向第一方向DR1移动的第一按压面481b按压被按压部52a,从而该被按压部
52a接近第一轴AX。其结果,被按压部52a的状态从扩张状态(参照图11。)变更为收缩状态(参照图12。)。
[0074] 在图11所记载的例子中,肘节50具有:第一臂51,沿着第一轴AX延伸;第二臂53,向离开第一轴AX的方向延伸;以及连结部55,连结第一臂51和第二臂53。
[0075] 第一臂51配置为经过槽58v,所述槽58v形成于支撑套筒57的法兰58。此外,在第一臂51的端部配置有被按压部52a。
[0076] 在第二臂53配置有支点54。此外,在连结部55配置有作用点56。
[0077] 在图11所记载的例子中,支撑套筒57将肘节50的支点54支撑为使肘节50能够绕支点54转动。支撑套筒57具有:法兰58,支撑肘节50的支点54;以及套筒部59,沿着第一轴AX延伸。在图11所记载的例子中,支撑套筒57(更具体地说,套筒部59)具有与调整部件91接触的端部59a。
[0078] (调整部件91)在图13所记载的例子中,伸缩管驱动机构1具备调整部件91,所述调整部件91调整支撑套筒57相对于旋转体6(更具体地说,旋转轴61)在沿着第一轴AX的方向上的相对位置。
在图13所记载的例子中,调整部件91包含螺纹连接于旋转体6的端部(更具体地说,旋转轴
61的第一方向DR1侧的端部)的螺母91a。
[0079] 在图13所记载的例子中,如果调整部件91向第四方向DR4移动,则被调整部件91按压的支撑套筒57向第四方向DR4移动。如果支撑套筒57向第四方向DR4移动,则被法兰58按压的肘节50整体向第四方向DR4移动。
[0080] 在图2所记载的例子中,通过调整支撑套筒57在沿着第一轴AX的方向上的位置,从而能够调整从保持体65作用于保持对象物的保持力。
[0081] 在图2所记载的例子中,在维持第三连杆46的位置的状态下,调整部件91能够调整支撑套筒57相对于第三连杆46在沿着第一轴AX的方向上的相对位置。在调整了调整部件91的位置之后,通过移动体35向第二方向DR2移动,从而能够确认从保持体65作用于保持对象物(例如工件W)的保持力的程度。优选的是,移动体35构成为能够通过手动而向第二方向DR2移动。在这种情况下,操作者能够快速确认上述的保持力的程度。
[0082] (操作杆93)在图14所记载的例子中,伸缩管驱动机构1具备用于操作移动体35的操作杆93。操作杆93能够使移动体35向第二方向DR2移动,并且能够使移动体向与第二方向DR2相反的第五方向DR5移动。操作杆93可相对于移动体35和支撑体75双方装拆。
[0083] 在图14所记载的例子中,操作杆93具备由操作者操作的操作部931、能够卡合于移动体35的第一卡合部933和能够卡合于支撑体75的第二卡合部935。
[0084] 在图14所记载的例子中,移动体35具备第一卡合突起358,支撑体75具备第二卡合突起758。此外,操作杆93的第一卡合部933包含能够卡合于第一卡合突起358的第一卡合槽933v,第二卡合部935包含能够卡合于第二卡合突起758的第二卡合槽935v。在图14所记载的例子中,第二卡合突起758配置在比第一卡合突起358更低的位置,且配置在比第一卡合突起358更靠第三方向DR3侧。
[0085] 在图14所记载的例子中,在第一卡合部933卡合于第一卡合突起358且第二卡合部935卡合于第二卡合突起758的状态下,通过绕第二卡合突起758向第一操作方向MR1对操作部931进行操作,从而移动体35向第二方向DR2移动。如此,能够通过手动使伸缩管2向第一方向DR1移动。在图14所记载的例子中,第一操作方向MR1为下方向。在这种情况下,操作者容易向操作部931施力。特别是在构成为通过使伸缩管2向第一方向DR1移动而向工件W等保持对象物附加保持力的情况下,需要向操作部931赋予相对大的力。在第一操作方向MR1为下方向的情况下,操作者容易向操作部931赋予相对大的力。
[0086] 在图15所记载的例子中,在第一卡合部933卡合于第一卡合突起358且第二卡合部935卡合于第二卡合突起758的状态下,通过绕第二卡合突起758向与第一操作方向MR1相反的第二操作方向MR2对操作部931进行操作,从而移动体35向第五方向DR5移动。如此,能够通过手动使伸缩管2向第四方向DR4移动。在图15所记载的例子中,第二操作方向MR2为上方向。
[0087] (伸缩管2)伸缩管2能够向第一方向DR1移动,并且能够向与第一方向DR1相反的第四方向DR4移动。在图1所记载的例子中,伸缩管2配置在旋转体6(更具体地说,旋转轴61)的内侧。此外,伸缩管2与旋转体6(更具体地说,旋转轴61)同轴。
[0088] 在图1所记载的例子中,伸缩管2的前端部2a和后端部2b分别配置在旋转体6(更具体地说,旋转轴61)的内侧。此外,伸缩管2的一部分由多个肘节50包围。
[0089] 在图1所记载的例子中,如果伸缩管2被肘节50的作用点56向第四方向DR4按压,则伸缩管2向第四方向DR4移动。另一方面,在图3所记载的例子中,如果肘节50的作用点56向第一方向DR1移动,则伸缩管2利用施力部件67的作用力而向第一方向DR1移动。
[0090] 如图1所例示的那样,伸缩管2也可以具有被作用点56向第四方向DR4按压的法兰21。此外,伸缩管2也可以具有按压保持体65(例如夹头套筒66)的按压面2s。
[0091] (旋转体6)在图2所记载的例子中,主轴单元10的旋转体6利用旋转驱动装置77(如果需要,则参照图7。)的驱动力而相对于支撑体75绕第一轴AX相对旋转。
[0092] 旋转体6也可以具有:旋转轴61,利用旋转驱动装置77而绕第一轴AX旋转;以及保持体65,配置在旋转轴61的内侧。旋转轴61沿着第一轴AX延伸。保持体65保持工件W等保持对象物。
[0093] 保持体65将从伸缩管2(更具体地说,伸缩管2的按压面2s)承受的按压力转换为保持工件W等保持对象物的保持力。
[0094] 在图1所记载的例子中,保持体65是弹簧夹头(collet chuck)。保持体65包含夹头套筒(collet sleeve)66和弹簧筒(collet)68。可附加的是,保持体65也可以包含施力部件67。
[0095] 夹头套筒66被伸缩管2向第四方向DR4按压。弹簧筒68配置在夹头套筒66的内侧。弹簧筒68具有对保持对象物(例如工件W)进行保持的保持面68s。
[0096] 在图1所记载的例子中,如果夹头套筒66被伸缩管2向第四方向DR4按压,则夹头套筒66向第四方向DR4移动。夹头套筒66的内表面具有第一倾斜面66c,第一倾斜面66c随着朝向第一方向DR1而接近第一轴AX,弹簧筒68的外表面具有第二倾斜面68c,第二倾斜面68c随着朝向第一方向DR1而接近第一轴AX。因此,如果夹头套筒66向第四方向DR4移动,则夹头套筒66的第一倾斜面66c将弹簧筒68的第二倾斜面68c向朝向第一轴AX的方向按压。如此,由夹头套筒66借助弹簧筒68对配置在弹簧筒68的内侧的工件W等保持对象物进行保持。
[0097] 在图1所记载的例子中,旋转体6(更具体地说,旋转体6的保持体65)具有施力部件67。施力部件67对夹头套筒66向第一方向DR1施力。施力部件67例如是弹簧部件。在图1所记载的例子中,施力部件67配置在弹簧筒68与夹头套筒66之间。
[0098] 在图3所记载的例子中,如果驱动装置31(更具体地说,缸310)使移动体35向与第二方向DR2相反的第五方向DR5移动,则连接于移动体35的第一连杆41使第三连杆46向与第一方向DR1相反的第四方向DR4移动。如果第三连杆46向第四方向DR4移动,则第三连杆46的第二部分47b的按压面48b向离开肘节50的被按压部52a的方向移动,被按压部52a向离开第一轴AX的方向移动。如果被按压部52a向离开第一轴AX的方向移动,则肘节50绕支点54转动,肘节50的作用点56向第一方向DR1移动。如果肘节50的作用点56向第一方向DR1移动,则夹头套筒66和伸缩管2利用施力部件67的作用力而向第一方向DR1移动。如此,解除工件W等保持对象物从弹簧筒68承受的保持力。
[0099] (保持体65的第一变形例)在图16所记载的例子中,保持体65是液压卡盘。保持体65具有向保持对象物(例如工件W)附加保持力的第一膜片691、充满液体的空间692和被按压部695。被按压部695可以是第二膜片695a,也可以是活塞。
[0100] 在图16所记载的例子中,如果驱动装置31使移动体35向第二方向DR2移动,则第三连杆46将经由第一连杆41从移动体35承受的力向伸缩管2传递。其结果,伸缩管2向第四方向DR4移动。
[0101] 更具体地说,如果驱动装置31(例如缸310)使移动体35向第二方向DR2移动,则连接于移动体35的第一连杆41使第三连杆46向第一方向DR1移动。如果第三连杆46向第一方向DR1移动,则第三连杆46的按压面48b将肘节50的被按压部52a向接近第一轴AX的方向按压。其结果,被按压部52a向接近第一轴AX的方向移动(参照图17。)。如果被按压部52a向接近第一轴AX的方向移动,则肘节50绕支点54转动,肘节50的作用点56向第四方向DR4移动。向第四方向DR4移动的作用点56将伸缩管2向第四方向DR4按压。如此,伸缩管2向第四方向DR4移动。
[0102] 向第四方向DR4移动的伸缩管2按压被按压部695(例如第二膜片695a)。如果被按压部695(例如第二膜片695a)被伸缩管2按压,则空间692内的压力增加。其结果,第一膜片691向保持对象物膨胀,由第一膜片691对保持对象物进行保持。
[0103] 在图17所记载的例子中,如果驱动装置31(更具体地说,缸310)使移动体35向与第二方向DR2相反的第五方向DR5移动,则连接于移动体35的第一连杆41使第三连杆46向与第一方向DR1相反的第四方向DR4移动。如果第三连杆46向第四方向DR4移动,则第三连杆46的按压面48b向离开肘节50的被按压部52a的方向移动,被按压部52a向离开第一轴AX的方向移动。如果被按压部52a向离开第一轴AX的方向移动,则肘节50绕支点54转动,肘节50的作用点56向第一方向DR1移动。如果肘节50的作用点56向第一方向DR1移动,则第一膜片691的形状恢复为原来的形状。其结果,解除第一膜片691对保持对象物的保持。
[0104] (伸缩管2的移动方向)在图2或图16所记载的例子中,在第三连杆46向第一方向DR1移动时,肘节50的被按压部52a被第三连杆46的按压面48b按压。此外,根据被按压部52a由按压面48b按压,肘节
50的作用点56将伸缩管2向第四方向DR4按压。其结果,伸缩管2向第四方向DR4移动。
[0105] 可代替的是,如图18所例示的那样,也可以构成为在第三连杆46向第一方向DR1移动时,伸缩管2向第一方向DR1移动。在图18所记载的例子中,在第三连杆46向第一方向DR1移动时,肘节50的被按压部52a由第三连杆46的按压面48b按压。此外,根据被按压部52a由按压面48b按压,肘节50的作用点56将伸缩管2向第一方向DR1按压。其结果,伸缩管2向第一方向DR1移动。此外,通过伸缩管2向第一方向DR1移动,从而保持体65对保持对象物(例如工件W)进行保持。更具体地说,通过伸缩管2和弹簧筒68向第一方向DR1移动,从而弹簧筒68对保持对象物(例如工件W)进行保持。
[0106] 在图2、图16和图18所记载的例子中,第三连杆46借助肘节50向伸缩管2传递力。可代替的是,如图19所例示的那样,也可以省略肘节50。
[0107] 在图2、图16、图18和图19所记载的例子中,由保持体65保持的保持对象物是作为加工对象物的工件W。可代替的是,由保持体65保持的保持对象物也可以是工具(例如,加工工件的刀具或计测任意的物理量的计测工具)。
[0108] (第二实施方式)参照图1至图22,说明第二实施方式的机床100。图20是示意性表示第二实施方式的机床100的概略主视图。图21是示意性表示第二实施方式的机床100的概略侧视图。图22是示意性表示第二实施方式的变形例的机床100的概略俯视图。
[0109] 在第二实施方式中,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。另一方面,在第二实施方式中,省略在第一实施方式中已经说明的事项的重复说明。因此,在第二实施方式中,即使没有明确地说明,当然也能够将在第一实施方式中已经说明的事项应用于第二实施方式。
[0110] 如图20所例示的那样,第二实施方式的机床100具备:工件保持装置10A;加工头102,保持刀具101;以及加工头驱动装置104,使加工头102移动。加工头驱动装置104能够使加工头102向接近第一轴AX的方向(或者远离第一轴AX的方向)移动。加工头驱动装置104也可以是能够使加工头102三维移动的装置。
[0111] 工件保持装置10A具备:(1)旋转轴61,保持工件W;(2)支撑体75,将旋转轴61支撑为能够绕第一轴AX旋转;(3)旋转驱动装置77,使旋转轴61绕第一轴AX旋转。
[0112] 此外,如图20所例示的那样,工件保持装置10A具备:(4)伸缩管2,相对于支撑体75能够向实质上平行于第一轴AX的第一方向DR1移动;(5)驱动装置31,使移动体35向实质上垂直于第一方向DR1的第二方向DR2移动;(6)第一销P1;(7)第二销P2;(8)第三销P3;(9)第四销P4;(10)第一连杆41,借助第一销P1连接于移动体35;(11)第二连杆44,借助第二销P2连接于第一连杆41,并且借助第四销P4连接于支撑体75;(12)第三连杆46,借助第三销P3连接于第一连杆41,将经由第一连杆41从移动体35承受的力向伸缩管2传递。(13)第一销P1、第二销P2、第三销P3和第四销P4分别沿着实质上垂直于第一方向DR1和第二方向DR2双方的第三方向DR3延伸。(14)在沿着第三方向DR3的方向上观察,第一销P1、第二销P2和第三销P3实质上配置在一条直线上。如图4所例示的那样,(15)第一销P1与第二销P2之间的距离L1以及第二销P2与第三销P3之间的距离L2分别实质上等于第二销P2与第四销P4之间的距离L3。
[0113] 关于旋转轴61、支撑体75、旋转驱动装置77、伸缩管2、驱动装置31、第一销P1、第二销P2、第三销P3、第四销P4、第一连杆41、第二连杆44和第三连杆46,在第一实施方式中已经说明。因此,省略关于它们的结构的重复说明。
[0114] 第二实施方式的机床100起到与第一实施方式的伸缩管驱动机构1相同的效果。
[0115] (任意附加的结构)接着,参照图1至图22,说明在第二实施方式的机床100中能够采用的任意附加的结构。
[0116] (支撑体移动装置80)在图20所记载的例子中,机床100具备支撑体移动装置80。支撑体移动装置80使支撑体75在平行于水平面的方向上移动。支撑体移动装置80也可以具有:导轨81,引导支撑体
75;以及马达82,使支撑体75沿着导轨81移动。
[0117] (基座105和盖107)在图20所记载的例子中,机床100具有基座105和伴随支撑体75的移动而伸缩的多段的盖107(更具体地说,伸缩盖)。基座105借助导轨81对支撑体75进行支撑。盖107防止从工件W产生的切屑、尘埃等进入对支撑体75进行支撑的基座105与支撑体75之间。盖107的第一端部107a例如连接于对支撑体75进行支撑的基座105,盖107的第二端部107b例如连接于支撑体75。
[0118] 在图20和图21所记载的例子中,盖107配置在第三连杆46的铅直下方,驱动装置31配置在比第三连杆46更靠上方。因此,驱动装置31和盖107不会产生干扰。此外,由于驱动装置31配置在比第三连杆46更靠上方,所以容易确保配置盖107的空间。换言之,能够利用比第三连杆46更靠下方的空间来配置盖107。
[0119] 在图20所记载的例子中,在主视下,驱动装置31、旋转轴61和盖107配置在一条直线上。此外,在图21所记载的例子中,在侧视下,驱动装置31、旋转轴61、伸缩管2和盖107配置在一条直线上。
[0120] (第二盖108)如图20所例示的那样,机床100也可以具有覆盖支撑体75的至少一部分和驱动装置31整体的第二盖108。
[0121] (门109)在图22所记载的例子中,机床100具有门109,门109允许操作者OP接近工件保持装置10A。在图22所记载的例子中,操作者OP容易经由门109接近工件保持装置10A。
[0122] 更具体地说,在图21所记载的例子中,由于驱动装置31整体(更具体地说,缸310整体)配置在第一平面PL1与第二平面PL2之间,所以能够将工件保持装置10A配置在靠近门109的位置。其结果,操作者OP容易经由门109接近工件保持装置10A。
[0123] 在图22所记载的例子中,机床100除了具有工件保持装置10A以外,还具有第二工件保持装置10B。第二工件保持装置10B与工件保持装置10A相比,配置在远离门109的位置。
[0124] 第二工件保持装置10B具有与工件保持装置10A相同的结构。例如,第二工件保持装置10B具备:(1)第二旋转轴61B,保持第二工件;(2)第二支撑体75B,将第二旋转轴61B支撑为能够绕平行于第一轴AX的第二轴AX2旋转;(3)第二旋转驱动装置77B,使第二旋转轴61B绕第二轴AX2旋转;(4)第二伸缩管2B,相对于第二支撑体75B能够向第一方向DR1移动;
(5)第二驱动装置31B(更具体地说,第二缸310B),通过使第二移动体35B向第二方向DR2移动,从而借助多个连杆4B向第二伸缩管2B传递力。
[0125] 在本说明书中,将经过第二支撑体75B的第三方向DR3侧的边缘且平行于第二轴AX2的铅直面定义为第三平面PL3,将经过第二支撑体75B的第六方向DR6侧的边缘且平行于第二轴AX2的铅直面定义为第四平面PL4。在图22所记载的例子中,第二驱动装置31B整体(更具体地说,第二缸310B整体)配置在第三平面PL3与第四平面PL4之间。因此,沿着第三方向DR3的方向上的第二工件保持装置10B的尺寸紧凑。因此,第二工件保持装置10B与门109之间的距离不会过大。因此,操作者OP容易经由门109接近第二工件保持装置10B。
[0126] 本发明不限定于上述各实施方式或各变形例,显然可以在本发明的技术构思的范围内对各实施方式或各变形例进行适当变形或变更。此外,在各实施方式或各变形例中使用的各种技术只要不产生技术矛盾,则也能够应用于其他实施方式或其他变形例。而且,各实施方式或各变形例中的任意附加的结构可适当省略。附图标记说明
[0127] 1伸缩管驱动机构,2伸缩管,2B第二伸缩管,2a伸缩管的前端部,2b伸缩管的后端部,2s按压面,4B连杆,6旋转体,10主轴单元,10A工件保持装置,10B第二工件保持装置,13轴承,21法兰,31驱动装置,31B第二驱动装置,35移动体,35B第二移动体,35L左臂,35M第二移动体的中央部分,35R右臂,36活塞,41第一连杆,41L左侧第一连杆,41R右侧第一连杆,44第二连杆,44L左侧第二连杆,44R右侧第二连杆,46第三连杆,47a第三连杆的第一部分,47b第三连杆的第二部分,47c轴承,48b按压面,49L左侧连接部,49M第三连杆的中央部分,49R右侧连接部,49h贯通孔部,50肘节,51第一臂,52突出部,52a被按压部,53第二臂,54支点,55连结部,56作用点,57支撑套筒,58法兰,58v槽,59套筒部,59a支撑套筒的端部,61旋转轴,61B第二旋转轴,65保持体,66夹头套筒,66c第一倾斜面,67施力部件,68弹簧筒,68c第二倾斜面,68s保持面,75支撑体,75B第二支撑体,77旋转驱动装置,77B第二旋转驱动装置,
77a定子,77b转子,80支撑体移动装置,81导轨,82马达,91调整部件,91a螺母,93操作杆,
100机床,101刀具,102加工头,104加工头驱动装置,105基座,107盖,107a盖的第一端部,
107b盖的第二端部,108第二盖,109门,310缸,310B第二缸,311缸室,358第一卡合突起,361活塞主体,363连结体,411、411L、411R第一连杆的第一端部,412、412L、412L第一连杆的第二端部,441、441L、441R第二连杆的第一端部,442、442L、442R第二连杆的第二端部,481b第一按压面,482b第二按压面,691第一膜片,692充满液体的空间,695被按压部,695a第二膜片,758第二卡合突起,931操作部,933第一卡合部,933v第一卡合槽,935第二卡合部,935v第二卡合槽,AX第一轴,AX2第二轴,OP操作者,P1第一销,P1‑L左侧第一销,P1‑R右侧第一销,P2第二销,P2‑L左侧第二销,P2‑R右侧第二销,P3第三销,P3‑L左侧第三销,P3‑R右侧第三销,P4第四销,P4‑L左侧第四销,P4‑R右侧第四销,W工件。