專(zhuān)利名稱(chēng)：具有拉入功能的卡盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的卡盤(pán)的構(gòu)造，涉及具有朝卡盤(pán)本體的表面拉入工件的功能的卡盤(pán)。
背景技術(shù)：
這種卡盤(pán)例如記載于美國(guó)專(zhuān)利第3460849號(hào)公報(bào)和德國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)第2639818號(hào)公報(bào)等。然而，這些卡盤(pán)都與過(guò)去的卡盤(pán)同樣地由形成于卡盤(pán)本體的徑向的導(dǎo)向槽對(duì)夾爪限制其軸向和周向的移動(dòng)，在拉入工件的場(chǎng)合，夾爪也與卡盤(pán)本體的一部分一起拉入。
例如在美國(guó)專(zhuān)利第3460849號(hào)說(shuō)明書(shū)的實(shí)施例中根據(jù)圖16示意地說(shuō)明這樣的已有的卡盤(pán)的構(gòu)造。
如圖16所示，卡盤(pán)60的本體具有外側(cè)部分61和內(nèi)側(cè)部分62，內(nèi)側(cè)部分62相對(duì)外側(cè)部分61在卡盤(pán)的軸線方向可滑動(dòng)地設(shè)置。
支承夾爪63的夾爪托架64的在其內(nèi)周側(cè)朝徑向內(nèi)方傾斜地設(shè)置的T字形凸起65與朝連接于拉桿66的柱塞67的軸向傾斜的T字形孔68接合，同時(shí)，設(shè)于徑向的T字形凸起69與設(shè)于相同徑向的內(nèi)側(cè)部分62的T字形孔70接合。
另外，在固定于外側(cè)部分61的面板71固定工件接合鈕形構(gòu)件72，例如在把持管那樣的工件73的過(guò)程中，其端面接合到工件接合鈕形構(gòu)件72。
下面說(shuō)明這樣的構(gòu)造的卡盤(pán)60的工件的把持動(dòng)作。在圖示狀態(tài)下，例如由氣缸74朝卡盤(pán)后方拉動(dòng)拉桿66時(shí)，連接于拉桿66的柱塞67作用于夾爪托架64的T字形凸起65，使其朝徑向和后方移動(dòng)，同時(shí)，通過(guò)T字形凸起69使卡盤(pán)本體的內(nèi)側(cè)部分62朝后方移動(dòng)。
隨著拉桿66的拉動(dòng)，卡盤(pán)60的內(nèi)側(cè)部分62相對(duì)外側(cè)部分61朝后方移動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)部分62后方端面接觸到設(shè)于外側(cè)部分61的彈簧75，對(duì)其進(jìn)行壓縮，為此，由該反力和夾爪托架64的T字形凸起65、柱塞67的傾斜孔68的作用使夾爪托架64與夾爪63一起朝內(nèi)方移動(dòng)，開(kāi)始工件73的把持動(dòng)作。
接著，柱塞67、夾爪托架64、卡盤(pán)本體的內(nèi)側(cè)部分62的朝后方的移動(dòng)進(jìn)行、工件73的端部接觸到工件接合鈕形構(gòu)件72時(shí)，其后方移動(dòng)受到阻止，所以，由拉桿66的進(jìn)一步的牽拉作用進(jìn)一步增加夾爪63與工件73之間的把持力，從而可進(jìn)行充分的夾持動(dòng)作。
在這樣的已有公知的具有拉入工件的功能的卡盤(pán)中，將卡盤(pán)分成作為設(shè)置于主軸的固定部分的外側(cè)部分61和作為朝軸向移動(dòng)的移動(dòng)部分的內(nèi)側(cè)部分62，不能避免卡盤(pán)本體部分的大型化，而且需要確保朝軸向移動(dòng)的不穩(wěn)定的移動(dòng)部分，特別是在高速回轉(zhuǎn)時(shí)卡盤(pán)整體成為非常不穩(wěn)定的構(gòu)造。
另外，隨著卡盤(pán)的把持力增大，產(chǎn)生于夾爪托架64的力矩增大，但與該力矩平衡的反力僅在卡盤(pán)本體60的內(nèi)側(cè)部分62的T字形孔70與夾爪托架64的T字形凸起69之間被承受，所以，卡盤(pán)本體60的剛性低，不得不使卡盤(pán)整體大型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了消除這樣的構(gòu)造上的缺點(diǎn)而作出的，其目的在于取消在具有拉入工件的功能的卡盤(pán)中過(guò)去需要的卡盤(pán)本體的朝軸向移動(dòng)的部分，獲得小型、緊湊的卡盤(pán)。
本發(fā)明的第1構(gòu)成的具有拉入功能的卡盤(pán)包括卡盤(pán)本體、在該卡盤(pán)本體內(nèi)可朝卡盤(pán)軸向移動(dòng)的柱塞、可朝卡盤(pán)軸向拉入的夾爪；其特征在于上述夾爪具有相對(duì)卡盤(pán)軸線傾斜的主夾爪本體，上述柱塞在其一部分收容構(gòu)成與上述主夾爪本體一起動(dòng)作產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)的套筒，在上述主夾爪本體的后端具有彈壓機(jī)構(gòu)，上述夾爪具有用于相對(duì)卡盤(pán)本體限制軸向位置的主夾爪本體前端面和主夾爪頭后端面，根據(jù)這些端面與卡盤(pán)本體前盤(pán)部的關(guān)系，可在微小距離δ的范圍內(nèi)朝后方移動(dòng)地限制夾爪的卡盤(pán)軸向移動(dòng)，上述楔機(jī)構(gòu)形成保持在工件把持時(shí)發(fā)生的夾爪的傾倒力矩的構(gòu)造，上述彈壓機(jī)構(gòu)相對(duì)上述主夾爪本體施加反抗相對(duì)用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
另外，具有拉入功能的卡盤(pán)的收容構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒的柱塞的一部分由形成卡盤(pán)本體的圓筒部支承，構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒可與該套筒收容的主夾爪本體一起使與卡盤(pán)軸所成的傾斜方向反轉(zhuǎn)，上述彈壓機(jī)構(gòu)為設(shè)于上述主夾爪本體的后端部的螺旋彈簧，上述主夾爪本體和套筒的斷面形狀為圓形。
本發(fā)明的第2構(gòu)成的具有拉入功能的卡盤(pán)包括卡盤(pán)本體、在該卡盤(pán)本體內(nèi)可朝卡盤(pán)軸向移動(dòng)的柱塞、可朝卡盤(pán)軸向拉入的夾爪；其特征在于上述夾爪具有相對(duì)卡盤(pán)軸線傾斜的T字形斷面的主夾爪本體，上述柱塞在其一部分具有構(gòu)成與上述主夾爪本體一起動(dòng)作產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)的T形斷面的凸輪面形成槽，由上述主夾爪本體的凸輪面與上述柱塞的凸輪面形成槽內(nèi)的凸輪面形成楔機(jī)構(gòu)，在上述夾爪本體的本體后部收容彈壓機(jī)構(gòu)，上述夾爪由該主夾爪頭的后端面和上述卡盤(pán)的本體的本體后部前端面可在微小距離δ的范圍內(nèi)移動(dòng)地限制夾爪的卡盤(pán)方向的移動(dòng)，上述楔機(jī)構(gòu)形成保持在工件把持時(shí)發(fā)生的夾爪的傾倒力矩的構(gòu)造，上述彈壓機(jī)構(gòu)相對(duì)上述主夾爪本體施加反抗相對(duì)用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
另外，具有拉入功能的卡盤(pán)的構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的一部分的柱塞的外周由形成卡盤(pán)本體的本體后部的圓筒部支承，上述彈壓機(jī)構(gòu)為設(shè)于上述卡盤(pán)本體的本體后部的彈簧收容孔內(nèi)的螺旋彈簧。
本發(fā)明的第3構(gòu)成的具有拉入功能的卡盤(pán)包括卡盤(pán)本體、在該卡盤(pán)本體內(nèi)可朝卡盤(pán)軸向移動(dòng)的柱塞、可朝卡盤(pán)軸向拉入的夾爪；其特征在于上述夾爪具有相對(duì)卡盤(pán)軸線傾斜的主夾爪本體，上述柱塞具有構(gòu)成用于套筒的套筒貫通孔的一部分的部分，該套筒構(gòu)成與上述主夾爪本體一起動(dòng)作產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)，同一上述柱塞具有與用于構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒接合的凸緣部，上述卡盤(pán)本體具有作為用于構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒的套筒貫通孔的另一部分的內(nèi)方圓筒孔形成部，在上述主夾爪本體的后端具有彈壓機(jī)構(gòu)，上述夾爪具有用于相對(duì)本體限制軸向位置的主夾爪本體的限制板和主夾爪本體后端面，根據(jù)這些限制板和端面與卡盤(pán)本體前盤(pán)部和卡盤(pán)本體后盤(pán)部的關(guān)系，可在微小距離δ的范圍內(nèi)朝后方移動(dòng)地限制夾爪的卡盤(pán)軸向移動(dòng)，上述楔機(jī)構(gòu)形成保持在工件把持時(shí)發(fā)生的傾倒力矩的構(gòu)造，為由上述卡盤(pán)支承作用于上述套筒的把持反力的構(gòu)造，上述彈壓機(jī)構(gòu)相對(duì)上述主夾爪本體施加反抗相對(duì)用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
另外，具有拉入功能的卡盤(pán)包含上述套筒和主夾爪本體的斷面形狀為平坦地形成圓形的上下面的形狀的場(chǎng)合，上述彈壓機(jī)構(gòu)由用上述主夾爪本體的后端部和設(shè)于該后端部的切口部形成的彈性片、卡盤(pán)本體的本體后部的后盤(pán)部、及設(shè)于該后盤(pán)部的凹部構(gòu)成的場(chǎng)合，及上述套筒的外形為圓柱狀的場(chǎng)合。


圖1為第1實(shí)施例的卡盤(pán)的斷面圖。
圖2為圖1所示卡盤(pán)的卡盤(pán)本體部分的展開(kāi)透視圖。
圖3為構(gòu)成圖1所示卡盤(pán)的楔機(jī)構(gòu)的夾爪、套筒、柱塞的展開(kāi)透視圖。
圖4為第2實(shí)施例的卡盤(pán)的斷面圖。
圖5為圖4所示卡盤(pán)的卡盤(pán)本體的展開(kāi)透視圖。
圖6為圖4所示卡盤(pán)的柱塞和夾爪的展開(kāi)透視圖。
圖7為第3實(shí)施例的卡盤(pán)的斷面圖。
圖8為圖7所示卡盤(pán)的正面圖。
圖9為圖7所示卡盤(pán)的夾爪、柱塞、套筒的展開(kāi)透視圖。
圖10為圖7所示卡盤(pán)、卡盤(pán)本體的構(gòu)成部分的展開(kāi)透視圖。
圖11為圖7所示卡盤(pán)的工件把持動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖12為構(gòu)成楔機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例的套筒和夾爪的透視圖。
圖13為彈壓機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例的夾爪的透視圖。
圖14為使用圖13所示夾爪的彈壓機(jī)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖15為楔機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例的包含一部分?jǐn)嗝娴耐敢晥D。
圖16為已有公知的卡盤(pán)的斷面圖。
具體實(shí)施例方式
為了更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，下面根據(jù)附圖對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
下面根據(jù)圖1～圖3說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施例。
圖1為第1實(shí)施例的卡盤(pán)的斷面圖。圖2為構(gòu)成卡盤(pán)本體10的本體后部11和本體前部16的展開(kāi)透視圖，圖3為夾爪20和作為使該夾爪進(jìn)行把持動(dòng)作的楔機(jī)構(gòu)40的構(gòu)成部分的套筒41和柱塞30的展開(kāi)透視圖。
由圖1、圖2可知，卡盤(pán)本體10包括本體后部11和本體前部16，在本體前部16的圓筒部18內(nèi)嵌入本體后部11的3個(gè)本體構(gòu)成部13～13。這樣的卡盤(pán)本體10的本體后部11和本體前部16相對(duì)機(jī)床的圖中未示出的主軸例如由3根螺栓B1一體固定。
在構(gòu)成卡盤(pán)本體10的本體后部11的后盤(pán)部12和本體前部16的前盤(pán)部17的各柱塞支承孔14、15支承柱塞30，該拉桿連接部33與過(guò)去公知的卡盤(pán)同樣，例如連接到由圖中未示出的氣缸驅(qū)動(dòng)的拉桿。
柱塞30如由圖3可看出的那樣，具有用于收容作為楔機(jī)構(gòu)40的主要構(gòu)成部件的1個(gè)的套筒41的3個(gè)楔機(jī)構(gòu)支承部31，在該楔機(jī)構(gòu)支承部31分別設(shè)置套筒支承孔32。該3個(gè)楔機(jī)構(gòu)支承部31在配置到由圖2所示本體后部11的3個(gè)本體構(gòu)成部13～13和后盤(pán)部12形成的凹部的狀態(tài)下，組裝到卡盤(pán)本體10內(nèi)。
夾爪20的構(gòu)成可由螺栓B2、B2相對(duì)主夾爪22的主夾爪頭23自由調(diào)節(jié)位置地固定頂部夾爪21，但其自身為已有公知的構(gòu)造。
上述主夾爪22的構(gòu)造為本發(fā)明的特征構(gòu)成的一個(gè)，其前面具有與工件把持方向平行的面的主夾爪頭23和與其相連的主夾爪本體24通過(guò)后述的主夾爪頸部24-2一體形成，該主夾爪本體24為圓柱狀，從與主夾爪頭23的后面相連的主夾爪頸部24-2朝后方而且相對(duì)卡盤(pán)的軸線朝外傾斜延伸。
在主夾爪22的主夾爪頭23與主夾爪本體24之間設(shè)置后面詳細(xì)說(shuō)明的襯板接合凹部27。如由圖1和圖3可以看出的那樣，主夾爪頭23的后端面23-1與主夾爪本體24的前端面24-1之間的部分構(gòu)成為四方形斷面的主夾爪頸部24-2，該頸部24-2形成襯板接合凹部27，在該襯板接合凹部27接合形成圖2所示那樣的襯板19的開(kāi)口部的切口部19-1。襯板19由具有用于分別形成開(kāi)口部的切口部19-1的1對(duì)板狀構(gòu)件構(gòu)成。
在主夾爪本體24的后端部設(shè)置彈壓機(jī)構(gòu)收容孔26。符號(hào)50所示彈壓機(jī)構(gòu)由滾子51、螺旋彈簧52、及底板53構(gòu)成，通過(guò)由調(diào)整螺釘54的操作調(diào)整螺旋彈簧52，對(duì)從本體后部11的后盤(pán)部12施加給主夾爪本體24的彈性力進(jìn)行調(diào)整。另外，在彈壓機(jī)構(gòu)50的滾子51接觸的部分設(shè)置滾子接觸凹部12-1以施加其穩(wěn)定的彈性力。
由圖1可知，襯板接合凹部27的寬度即主夾爪頸部24-2的后端面23-1與主夾爪本體前端面24-1的間隙尺寸設(shè)定得比接合于該襯板接合凹部27的襯板19的厚度尺寸大δ。下面說(shuō)明說(shuō)明這一點(diǎn)的作用。在該實(shí)施例中將δ的值設(shè)為0.5mm。
如由圖1和圖3可看出的那樣，作為楔機(jī)構(gòu)40的主要構(gòu)成部分的套筒41具有凸輪面形成孔42，該凸輪面形成孔42從套筒前端面43朝套筒后端面44設(shè)置于往卡盤(pán)軸外方傾斜的方向。該凸輪面形成孔42的傾斜方向與上述主夾爪本體24的傾斜方向一致，結(jié)果構(gòu)成后述的楔機(jī)構(gòu)40的相互的凸輪面25、45，由該楔機(jī)構(gòu)40的相互的凸輪面獲得楔作用。
在本實(shí)施例的楔機(jī)構(gòu)40中，使該凸輪面形成孔42相對(duì)卡盤(pán)軸線朝外方傾斜地安裝固定上述套筒41，在夾爪的把持方向相反的場(chǎng)合，相對(duì)套筒貫通孔32使該套筒41回轉(zhuǎn)180°，即，可使凸輪面形成孔42的后方側(cè)相對(duì)卡盤(pán)軸線朝內(nèi)方傾斜地固定。在該場(chǎng)合，上述主夾爪22的主夾爪本體24的后方相對(duì)卡盤(pán)軸線朝內(nèi)方傾斜。
下面根據(jù)圖4～圖6說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例。
在盡可能與圖1對(duì)應(yīng)地繪制的圖4中，示出第2實(shí)施例的卡盤(pán)本體10的斷面圖，在圖5中示出構(gòu)成卡盤(pán)本體10的本體前部16、襯板19、本體后部11的展開(kāi)透視圖，圖6分別示出柱塞30和夾爪20的透視圖。參照?qǐng)D4和圖5可以明確該實(shí)施例的卡盤(pán)本體10與襯板19的關(guān)系。
作為構(gòu)成卡盤(pán)本體10的一方的一部分的本體后部11形成為大體圓筒狀的塊，在該本體后部11的前端面和與其鄰接的本體前部16的圓筒部18之間夾持襯板19，由3根的螺栓B1將這些本體后部11和本體前部16一體固定在圖中未示出的主軸。
在該場(chǎng)合，襯板19大體為環(huán)狀，如后面說(shuō)明的那樣，將使用彈壓機(jī)構(gòu)50的部分19-1的寬度形成得較寬。
如圖4和圖6所示那樣，該實(shí)施例的柱塞30在該柱塞30的外周的3個(gè)部位具有T字形斷面的凸輪面形成槽35。形成于該凸輪面形成槽35的兩側(cè)的凸輪面36、36與實(shí)施例1的場(chǎng)合的套筒41的凸輪面形成孔42的凸輪面45同樣，從卡盤(pán)的前方朝后方往卡盤(pán)軸外方傾斜地設(shè)置，但該凸輪面45、后述的主夾爪側(cè)的凸輪面25、及其傾斜關(guān)系與實(shí)施例1相同。由這些凸輪面45和凸輪面25構(gòu)成產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)40。
符號(hào)33與實(shí)施例1相同，示出柱塞30的拉桿連接部。另外，符號(hào)15為防止切粉侵入到本體內(nèi)的蓋的支承孔。
該實(shí)施例的夾爪20特別是由圖6可清楚看出的那樣，由頂部夾爪21和主夾爪22構(gòu)成，主夾爪22具有主夾爪頭23和主夾爪本體24。該主夾爪本體24的斷面形狀為T(mén)字狀，具有與上述柱塞30的凸輪面形成槽35的凸輪面36、36接合的凸輪面25、25。另外，主夾爪本體24從主夾爪頭23的后面朝后方形成為在側(cè)面觀察時(shí)的尖頭狀。
如圖5所示，在本體前部16的前盤(pán)部17設(shè)置3個(gè)主夾爪貫通孔17-1～17-1，如圖4所示那樣，主夾爪本體24的大半從該主夾爪貫通孔插入到卡盤(pán)本體10。在該實(shí)施例中，襯板19插入到卡盤(pán)本體10的本體后部11的前端與本體前部16的圓筒部18內(nèi)側(cè)的切口部18-1之間，所以，上述主夾爪貫通孔17-1～17-1可僅為開(kāi)孔。
該實(shí)施例的彈壓機(jī)構(gòu)50如圖4所示那樣，設(shè)于本體后部11與本體前部16的圓筒部18之間。
襯板19插入到本體后部11的前端面與圓筒部18內(nèi)側(cè)的切口部18-1之間，收容該襯板19的本體后部11的前端面與圓筒部18內(nèi)側(cè)的切口部18-1的后端面的間隔與實(shí)施例1的場(chǎng)合同樣，設(shè)定得比襯板19的厚度尺寸大δ。
在該實(shí)施例中，δ的值也設(shè)為0.5mm。
通過(guò)襯板19對(duì)主夾爪頭23施加彈性力的螺旋彈簧52收容在設(shè)于本體后部11前方側(cè)的螺旋彈簧收容孔11-1內(nèi)，由導(dǎo)向銷(xiāo)55和導(dǎo)向螺栓B3保障襯板19的穩(wěn)定的移動(dòng)。
襯板19用于同時(shí)朝卡盤(pán)本體10的前面推壓主夾爪22，螺旋彈簧也可直接推壓主夾爪頭23的后面。
本發(fā)明的第3實(shí)施例由圖7～圖10可以明確。
圖7為示出第3實(shí)施例的卡盤(pán)本體10的斷面圖，圖8為其正面圖。另外，圖9為在該實(shí)施例中作為特征構(gòu)成的柱塞30和套筒41及主夾爪22的展開(kāi)透視圖，圖10為卡盤(pán)本體10的各構(gòu)成部分的展開(kāi)圖。
在圖7中，構(gòu)成卡盤(pán)本體10的本體后部11由另成一體的后盤(pán)部12和本體構(gòu)成部13構(gòu)成，本體前部16由一體構(gòu)成的前盤(pán)部17和圓筒部18構(gòu)成。前盤(pán)部17由螺栓B4、B4接合到與后盤(pán)部12一起形成本體后部11的本體構(gòu)成部13，這些本體前部16和本體構(gòu)成部13及后盤(pán)部12在通過(guò)彈壓機(jī)構(gòu)50安裝于該本體構(gòu)成部13與后盤(pán)部12之間的狀態(tài)下由螺栓B1～B1固定于圖中未示出的主軸。
該實(shí)施例的柱塞30特別是如由圖9明確得知的那樣，該3個(gè)凹部30-1～30-1與后面詳細(xì)說(shuō)明的圖10中的本體構(gòu)成部13的內(nèi)方圓筒孔形成部13-1～13-1一起，形成用于構(gòu)成楔機(jī)構(gòu)40的套筒41的套筒貫通孔32。在該柱塞30的3個(gè)凹部30-1～30-1的端部設(shè)置柱塞部30-230-2，該凸緣部接合于套筒41的外徑臺(tái)階41-1，從而將在拉桿連接部33作用的拉力傳遞到3個(gè)套筒41～41。
該實(shí)施例的夾爪20與圖1～圖3所示第1實(shí)施例的場(chǎng)合大體相同，由螺栓B2、B2自由調(diào)節(jié)地固定頂部夾爪21的主夾爪22具有與主夾爪頭23成一體的主夾爪本體24。用于構(gòu)成主夾爪本體24的楔機(jī)構(gòu)的凸輪面25如后述的那樣，與同樣構(gòu)成楔機(jī)構(gòu)40的套筒41的凸輪面形成孔42的凸輪面45接觸。
該實(shí)施例中的主夾爪22在該主夾爪頭23與主夾爪本體24的關(guān)系中與實(shí)施例1不同。如圖7和圖9所示那樣，該主夾爪頭23與主夾爪本體24直接相連，設(shè)于主夾爪頭23外周的限制板23-5接觸于卡盤(pán)本體10的前盤(pán)部17，從而限制夾爪20的朝前方的移動(dòng)。另外，主夾爪本體24的后端部具有與卡盤(pán)軸直交的后端面24-3，如后述的那樣，與襯板19一起構(gòu)成彈壓機(jī)構(gòu)50。
其特征如圖10所示那樣，該實(shí)施例的卡盤(pán)本體10由后盤(pán)部12、本體構(gòu)成部13、本體前部16構(gòu)成，襯板19配置到后盤(pán)部12與本體構(gòu)成部13之間。
在圖7和圖10中，襯板19被夾持于后盤(pán)部12與本體構(gòu)成部13之間，在與3個(gè)夾爪20的與主夾爪本體后端面24-3對(duì)應(yīng)的襯板19的后方部分，特別是如圖10所示那樣，分別將凹部12-2設(shè)置到與后盤(pán)部12的對(duì)應(yīng)的位置。另外，如圖7所示那樣，在主夾爪本體24的后端面24-3與上述凹部12-2形成的間隙間隔與襯板19的厚度的差δ設(shè)定為約0.5mm。
另一方面，如圖7所示那樣，關(guān)于卡盤(pán)本體10，在未配置夾爪20的部分，構(gòu)成卡盤(pán)本體10的本體后部11的后盤(pán)部12、襯板19、本體構(gòu)成部13一體接合。這樣，通常襯板19與主夾爪本體24的后端面24-3、主夾爪頭23的前端與本體前部16的前盤(pán)部17沒(méi)有間隙地連接。另外，由構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)40的凸輪面45和主夾爪凸輪面25獲得楔作用。
該實(shí)施例的楔機(jī)構(gòu)40由套筒41的凸輪面形成孔42的凸輪面45和主夾爪22的主夾爪本體24的主夾爪凸輪面25構(gòu)成。主夾爪本體24和套筒41的凸輪面形成孔42與卡盤(pán)軸所形成的傾斜方向與其它實(shí)施例的場(chǎng)合同樣，根據(jù)從外方把持工件還是從內(nèi)方把持工件決定其傾斜方向。
圖8為從正面觀看上述圖7所示卡盤(pán)本體10的圖，在將部分拆下頂部夾爪21的狀態(tài)下示出主夾爪頭23。圖中的螺栓B2、B2為相對(duì)主夾爪頭23固定頂部夾爪21的螺栓，3根螺栓B1～B1為將構(gòu)成卡盤(pán)本體10的本體后部11、本體構(gòu)成部13、襯板19、及本體前部16一體固定于圖中未示出的主軸的螺栓。
另外，符號(hào)B4、B4示出在該實(shí)施例的卡盤(pán)特有的固定上述本體構(gòu)成部13和本體前部16的前盤(pán)部17的螺栓。
在該實(shí)施例中最有特征的構(gòu)成可根據(jù)圖9和圖10得知。如圖10所示，在作為卡盤(pán)本體10的中心部分的本體構(gòu)成部13，形成作為用于套筒貫通孔32～32的外側(cè)的一部分的凹部13-1～13-1，該套筒貫通孔32～32收容用于構(gòu)成楔機(jī)構(gòu)40的3個(gè)套筒41～41，同時(shí)，如圖9所示那樣，同樣由柱塞30的3個(gè)凹部30-1～30-1構(gòu)成收容套筒41～41的套筒貫通孔32～32所用的內(nèi)側(cè)的一部分。
這樣，楔機(jī)構(gòu)40由套筒41～41的凸輪面45～45、主夾爪本體24～24的主夾爪凸輪面25～25、收容該套筒的本體構(gòu)成部13的凹部13-1～13-1、柱塞30的3個(gè)凹部30-1～30-1構(gòu)成。
該實(shí)施例的柱塞30由設(shè)于該3個(gè)凹部30-1～30-1的端部的凹部30-2～30-2將來(lái)自拉桿的拉力傳遞到楔機(jī)構(gòu)40。
下面，參照?qǐng)D7根據(jù)圖11的說(shuō)明圖說(shuō)明這樣的實(shí)施例的卡盤(pán)的作用。對(duì)于其它實(shí)施例的說(shuō)明，也需要注意作為本發(fā)明的特征構(gòu)成的楔機(jī)構(gòu)與柱塞、卡盤(pán)本體、夾爪等的力學(xué)關(guān)系大體相同這一點(diǎn)。
如圖7所示，把持工件的動(dòng)作先相對(duì)柱塞30施加作為圖中未示出的拉桿的操作力的拉力(箭頭Q)開(kāi)始。這樣，由柱塞30的3個(gè)柱塞部30-2～30-2分別接合的各套筒41～41的外徑臺(tái)階41-1～41-1施加使各套筒41～41朝卡盤(pán)軸后方移動(dòng)的力。在構(gòu)成作為本發(fā)明的特征構(gòu)成的楔機(jī)構(gòu)40時(shí)的各套筒41、41的凸輪面45接觸的各主夾爪22的主夾爪本體24，由于在與該主夾爪凸輪面25之間產(chǎn)生的滑動(dòng)阻力的原因，同樣產(chǎn)生朝卡盤(pán)軸后方正確地說(shuō)為主夾爪本體24的軸線方向后方移動(dòng)的力。
另一方面，各主夾爪本體24～24如圖7的構(gòu)造所示那樣，從作為其后方的后端面24-3由作為本發(fā)明的1個(gè)特征構(gòu)成的構(gòu)成彈壓機(jī)構(gòu)50時(shí)的襯板19開(kāi)始把持動(dòng)作的同時(shí)，相對(duì)卡盤(pán)軸前方即卡盤(pán)本體10的前盤(pán)部17施加推壓力(箭頭F)，所以，不會(huì)由上述楔機(jī)構(gòu)40部分的滑動(dòng)阻力立即朝后方移動(dòng)。結(jié)果，各主夾爪本體24～24從其外側(cè)的凸輪面25～25分別接受卡盤(pán)軸心方向的力，由這樣的朝內(nèi)的力產(chǎn)生與上述柱塞的移動(dòng)距離相應(yīng)的朝頂部夾爪21內(nèi)方的移動(dòng)。
進(jìn)行該頂部夾爪21的朝上述內(nèi)方的卡盤(pán)操作，產(chǎn)生作為來(lái)自圖中未示出的工件的把持力的反力(箭頭P)。
當(dāng)從該狀態(tài)進(jìn)一步增加柱塞30的拉力Q時(shí)，由頂部夾爪21產(chǎn)生的把持力(箭頭K)增大，反力P也增大。夾爪20整體上朝該把持部懸起的方向產(chǎn)生力矩M，同時(shí)，在夾爪20的主夾爪本體24中，反抗該力矩M地分別在構(gòu)成楔機(jī)構(gòu)40的主夾爪凸輪面25的A部和B部產(chǎn)生反力。
即，主夾爪本體24成為在上述A和B部由凸輪面45支承的狀態(tài)。
可是，如上述那樣，作用于頂部夾爪21的把持力K或來(lái)自工件的反力P增大，同時(shí)，作為楔機(jī)構(gòu)40的相向的兩凸輪面的主夾爪凸輪面25和套筒凸輪面45成為不滑動(dòng)的一體的狀態(tài)，作用于主夾爪本體24的朝后方的力增大，但該力與由構(gòu)成彈壓機(jī)構(gòu)50的襯板19的微小變形產(chǎn)生的反力平衡，其位移量比間隙δ小。另外，即使由柱塞30的更大的拉力在夾爪20施加預(yù)先決定的把持力K，在該時(shí)刻的襯板19的位移量即主夾爪本體24的朝卡盤(pán)軸后方的位移量大體與上述彈壓機(jī)構(gòu)50部分的襯板19的后端面與后盤(pán)部12的凹部12-2的間隙間隔δ大體相等，或在其以下。
在這樣的構(gòu)成的卡盤(pán)構(gòu)造中，與上述的已有例同樣，在開(kāi)始頂部夾爪21～21對(duì)工件的把持后，由基于該卡盤(pán)的反力P，在頂部夾爪21作用力矩M，同時(shí)，頂部夾爪前端和工件從把持開(kāi)始位置懸起。然而，隨著對(duì)柱塞30的拉力的增加，頂部夾爪21如上述那樣通過(guò)使作為彈壓機(jī)構(gòu)50的襯板變形，從而朝后方拉入微小量，所以，在最終的把持狀態(tài)下，工件的軸向的把持位置緊密接觸于設(shè)于卡盤(pán)本體表面的圖中未示出的工件接合鈕形構(gòu)件的基準(zhǔn)面。另外，此時(shí)的對(duì)柱塞30的拉力Q和彈壓機(jī)構(gòu)50產(chǎn)生的反力F大體平衡。
在這里，重要的是卡盤(pán)的把持力K的增大產(chǎn)生的反力形成的力矩M及由這樣的力矩產(chǎn)生的限制主夾爪本體24的回轉(zhuǎn)的支承部A、B的反力雖然也由構(gòu)成該支承部的套筒41自身支承，但還由卡盤(pán)本體的本體構(gòu)成部13和柱塞30的C部和D部支承。
即，在本發(fā)明的形式的卡盤(pán)中，通過(guò)由卡盤(pán)本體全體承受把持力K產(chǎn)生的反力，可完全阻止夾爪20產(chǎn)生的力矩，防止工件21的懸起，固定到正確的位置，同時(shí)，可由小型的卡盤(pán)本體獲得大的反力。
圖12示出作為本發(fā)明特征構(gòu)成的楔機(jī)構(gòu)40的另一實(shí)施例的套筒41和主夾爪22的構(gòu)造。構(gòu)成楔機(jī)構(gòu)40的套筒41的外形大體在圓形上下形成平坦的支承面41-2、41-3，這樣的套筒41當(dāng)然插入到圖3或圖10所示那樣的套筒貫通孔32，所以，該套筒貫通孔32的形狀也與該套筒41的外形同樣。
另外，主夾爪22的主夾爪本體24的斷面形狀也與上述套筒41的外形和凸輪面形成孔42的形狀相同，在該凸輪面形成孔42的內(nèi)部形成平坦的凸輪面45、45，在主夾爪本體24的上下面形成平坦的凸輪面25、25。這樣的套筒41和主夾爪22的構(gòu)成的其它部分的構(gòu)造也可與例如在圖7～圖11中說(shuō)明的實(shí)施例相同。
圖13和圖14示出例如圖7所示實(shí)施例的形式的彈壓機(jī)構(gòu)50的另一實(shí)施例。該實(shí)施例的彈壓機(jī)構(gòu)50與其它實(shí)施例的場(chǎng)合相同，彈性力按形成卡盤(pán)本體的本體后部的后盤(pán)部12和主夾爪本體24的后端部構(gòu)造的關(guān)系施加。
因此，在該實(shí)施例中，特征在于，不需要襯板19，用于產(chǎn)生彈性力的彈性構(gòu)件由主夾爪本體24的一部分構(gòu)成。
由圖13可知，在主夾爪本體24的后部通過(guò)切口部24-5形成彈性片24-6。在一方的后盤(pán)部12如圖14所示那樣將凹部12-2形成于作為該主夾爪本體接觸面?zhèn)鹊目ūP(pán)前方側(cè)面，在主夾爪本體24后端面的不具有上述切口部24-5的部分和與其對(duì)應(yīng)的該凹部12-2之間形成δ。
因此，在后盤(pán)部12的前方側(cè)面與主夾爪本體24的后端面接觸的狀態(tài)下，通過(guò)使上述彈性片24-6產(chǎn)生微小變形，從而施加必要的初期彈性力，同時(shí)，由隨著卡盤(pán)的把持力的增加產(chǎn)生的主夾爪本體24的后退，使該主夾爪本體24的沒(méi)有切口部的后端面一邊使彈性片24-6的部分產(chǎn)生變形一邊容許最大量的拉入直到與上述凹部12-2接觸。
圖15示出在與圖7～圖11所示第3實(shí)施例大體相同的具有楔機(jī)構(gòu)40的發(fā)明中，特別是套筒41和本體構(gòu)成部13(或示于圖1的第1實(shí)施例的圓筒部18)和柱塞30的相關(guān)構(gòu)成的另一實(shí)施例。
該實(shí)施例的特征構(gòu)造在于具有圖7的套筒41的那樣的外徑臺(tái)階。為此，套筒41的外形完全為圓柱狀，對(duì)其進(jìn)行收容的本體構(gòu)成部13(或圓筒部18)的套筒貫通孔32與柱塞30的凹部30-1一起形成圓形貫通孔。另外，柱塞30與套筒41的接合由柱塞部30-2進(jìn)行，為此，形成接合于套筒41外周面的支承面41-2。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明在進(jìn)行拉入作用的卡盤(pán)中不需要已有公知的發(fā)明的那樣在卡盤(pán)軸向移動(dòng)的卡盤(pán)本體部分。
為此，卡盤(pán)本體高速回轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)平衡非常優(yōu)良。另外，由于用作為楔機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部分的柱塞和卡盤(pán)本體支承由夾爪的把持力產(chǎn)生的傾倒力矩，所以，可使卡盤(pán)本體小型化。
權(quán)利要求
1.一種具有拉入功能的卡盤(pán)，包括卡盤(pán)本體、在該卡盤(pán)本體內(nèi)可朝卡盤(pán)軸向移動(dòng)的柱塞、可朝卡盤(pán)軸向拉入的夾爪；其特征在于上述夾爪具有相對(duì)卡盤(pán)軸線傾斜的主夾爪本體，上述柱塞在其一部分收容構(gòu)成與上述主夾爪本體一起動(dòng)作產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)的套筒，在上述主夾爪本體的后端具有彈壓機(jī)構(gòu)，上述夾爪具有用于相對(duì)卡盤(pán)本體限制軸向位置的主夾爪本體前端面和主夾爪頭后端面，根據(jù)這些端面與卡盤(pán)本體前盤(pán)部的關(guān)系，可在微小距離δ的范圍內(nèi)朝后方移動(dòng)地限制夾爪的卡盤(pán)軸向移動(dòng)，上述楔機(jī)構(gòu)形成保持在工件把持時(shí)發(fā)生的夾爪的傾倒力矩的構(gòu)造，上述彈壓機(jī)構(gòu)相對(duì)上述主夾爪本體施加反抗相對(duì)用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于收容構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒的柱塞的一部分由形成卡盤(pán)本體的圓筒部支承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒可與該套筒收容的主夾爪本體一起使與卡盤(pán)軸所成的傾斜方向反轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于上述彈壓機(jī)構(gòu)為設(shè)于上述主夾爪本體的后端部的螺旋彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于上述主夾爪本體和套筒的斷面形狀為圓形。
6.一種具有拉入功能的卡盤(pán)，包括卡盤(pán)本體、在該卡盤(pán)本體內(nèi)可朝卡盤(pán)軸向移動(dòng)的柱塞、可朝卡盤(pán)軸向拉入的夾爪；其特征在于上述夾爪具有相對(duì)卡盤(pán)軸線傾斜的T字形斷面的主夾爪本體，上述柱塞在其一部分具有構(gòu)成與上述主夾爪本體一起動(dòng)作產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)的T形斷面的凸輪面形成槽，由上述主夾爪本體的凸輪面與上述柱塞的凸輪面形成槽內(nèi)的凸輪面形成楔機(jī)構(gòu)，在上述夾爪本體的本體后部收容彈壓機(jī)構(gòu)，上述夾爪由該主夾爪頭的后端面和上述卡盤(pán)的本體的本體后部前端面可在微小距離δ的范圍內(nèi)移動(dòng)地限制夾爪的卡盤(pán)方向移動(dòng)，上述楔機(jī)構(gòu)形成保持在工件把持時(shí)發(fā)生的夾爪的傾倒力矩的構(gòu)造，上述彈壓機(jī)構(gòu)相對(duì)上述主夾爪本體施加反抗相對(duì)用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的一部分的柱塞的外周由形成卡盤(pán)本體的本體后部的圓筒部支承。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于上述彈壓機(jī)構(gòu)為設(shè)于上述卡盤(pán)本體的本體后部的彈簧收容孔內(nèi)的螺旋彈簧。
9.一種具有拉入功能的卡盤(pán)，包括卡盤(pán)本體、在該卡盤(pán)本體內(nèi)可朝卡盤(pán)軸向移動(dòng)的柱塞、可朝卡盤(pán)軸向拉入的夾爪；其特征在于上述夾爪具有相對(duì)卡盤(pán)軸線傾斜的主夾爪本體，上述柱塞具有構(gòu)成用于套筒的套筒貫通孔的一部分的部分，該套筒構(gòu)成與上述主夾爪本體一起動(dòng)作產(chǎn)生楔作用的楔機(jī)構(gòu)，同一上述柱塞具有與用于構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒接合的凸緣部，上述卡盤(pán)本體具有作為用于構(gòu)成上述楔機(jī)構(gòu)的套筒的套筒貫通孔的另一部分的內(nèi)方圓筒孔形成部，在上述主夾爪本體的后端具有彈壓機(jī)構(gòu)，上述夾爪具有用于相對(duì)本體限制軸向位置的主夾爪本體的限制板和主夾爪本體后端面，根據(jù)這些限制板和端面與卡盤(pán)本體前盤(pán)部和卡盤(pán)本體后盤(pán)部的關(guān)系，可在微小距離δ的范圍內(nèi)朝后方移動(dòng)地限制夾爪的卡盤(pán)軸向移動(dòng)，上述楔機(jī)構(gòu)形成保持在工件把持時(shí)發(fā)生的傾倒力矩的構(gòu)造，為由上述卡盤(pán)本體支承作用于上述套筒的把持反力的構(gòu)造，上述彈壓機(jī)構(gòu)相對(duì)上述主夾爪本體施加反抗相對(duì)用于把持工件的柱塞的拉力的反力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于上述套筒和主夾爪本體的斷面形狀為平坦地形成圓形的上下面的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于上述彈壓機(jī)構(gòu)由用上述主夾爪本體的后端部和設(shè)于該后端部的切口部形成的彈性片、卡盤(pán)本體的本體后部的后盤(pán)部及設(shè)于該后盤(pán)部的凹部構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有拉入功能的卡盤(pán)，其特征在于上述套筒的外形為圓柱狀。
全文摘要
本發(fā)明的具有拉入功能的卡盤(pán)由固定的本體部分(10)和朝卡盤(pán)前方推壓卡爪(20)的彈壓機(jī)構(gòu)(50)取代已有的移動(dòng)的本體部分的功能中的限制夾爪的卡盤(pán)軸向和周向移動(dòng)的導(dǎo)向功能，而且，用于工件把持的夾爪的徑向移動(dòng)由楔機(jī)構(gòu)(40)進(jìn)行，由與柱塞(30)的一部分或與柱塞一起動(dòng)作的楔機(jī)構(gòu)(40)和卡盤(pán)本體的本體前部的圓筒部(16)承受作為工件把持力的反力發(fā)生的夾爪的回轉(zhuǎn)力矩。這樣，可由不移動(dòng)的本體部分、柱塞、及彈壓機(jī)構(gòu)代替朝軸向移動(dòng)的卡盤(pán)本體部分具有的功能，從而形成為沒(méi)有該移動(dòng)的卡盤(pán)本體部分的構(gòu)造。
文檔編號(hào)B23B31/177GK1538892SQ0281421
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2002年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
發(fā)明者西宮民和, 磯久聰, 政次直幸, 中村俊仁, 仁, 幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社北川鐵工所