工具鬆開裝置的製作方法

2023-04-28 10:36:11

專利名稱：工具鬆開裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及工具鬆開裝置，特別涉及在更換安裝在工具機主 軸上的工具時能釋放固緊在主軸上的工具而使該工具成為鬆開 狀態的工具鬆開裝置。
背景技術：
以往公知有如下這樣的工具機，該工具機具有收納了工具的工 具庫、能自動更換工具的工具更換裝置。這種工具機的主軸具有 能自動裝卸工具的結構，從而可以由工具更換裝置自動更換已 安裝在該主軸上的工具。
在更換已安裝在工具機主軸上的工具時，有必要從工具機主軸
上釋放工具，此時可使用工具裝卸裝置。在日本特開平6-63806號公報中記載有該工具裝卸裝置的一個例子。 專利文獻l:日本特開平6- 63806號/>才艮

發明內容
在日本特開平6- 63806號公報中記載的工具裝卸裝置中， 由於用電動馬達使凸輪旋轉而機械性地下壓牽引杆來釋放工具 保持件，因此，與用液壓缸驅動牽引杆的情況相比，響應性良
好且能高速動作。
但是，只用來自電動馬達的驅動力來驅動牽引杆，需要使 用能進行高輸出的大型的馬達。因此，除了存在馬達設置位置 的自由度降低的問題之外，還存在工具裝卸裝置大型化這樣的 問題。
也就是說，在以往的工具裝卸裝置中，由於只用來自l個 驅動源的動力來釋放工具保持件，因此，不僅存在驅動源設置
位置的自由度會降低的問題，還存在工具裝卸裝置自身也大型 化這樣的問題。
本發明是為了解決上述那樣的課題而作出的，其目的在於 提供能進行高輸出且緊湊化的工具鬆開裝置。
本發明的工具鬆開裝置，是能使固緊在工具機主軸上的工具 成為鬆開狀態的工具鬆開裝置，具有殼體、輸出軸、動力源、
傳動機構、輔助動力源；上述輸出軸設置在上述殼體上，在使 上述工具成為鬆開狀態時能輸出必要的動力；上述動力源能給 出用於驅動上述輸出軸的動力；上述傳動機構把來自上述動力 源的動力傳遞給上述輸出軸；上述輔助動力源能把輔助動力給 予上述傳動機構。
優選是，上述動力源包括能把機械力作為動力給出的元件、 即馬達。另一方面，作為輔助動力，既可以給出積4成力，也可 以給出機械力以外的動力。輔助動力的大小，典型的是小於來 自動力源的動力，但也可以與來自動力源的動力相等。
優選是，上述輔助動力源把從來自流體的壓力、來自彈性 構件的彈力和電磁力中選出的至少一種力作為輔助動力給予傳 動機構。優選是，上述輔助動力源包括把來自容納在其內部的 氣體的壓力給予傳動機構的氣釭。
優選是，上述傳動機構具有偏心凸輪、曲柄臂、連接構件、 能轉動的杆；上述偏心凸輪被來自上述動力源的動力旋轉驅動， 通過進行推壓輸出軸等而能直接或間接地使輸出軸往復運動； 上述曲柄臂設置成與上述偏心凸輪同軸；上述連接構件是設置 在上述曲柄臂上的連接銷等；上述杆藉助該連接構件與上述曲 柄臂機械連接。在該情況下，優選是使來自輔助動力源的輔助 動力作用在該杆上。但是，也可以考慮使來自輔助動力源的輔
優選是，在上述杆上設置分支部，使來自輔助動力源的輔 助動力作用在該分支部上。也可以在上述杆上設置可接納連接 構件的凹部。在該情況下，該凹部最好包括在固緊工具時接納 連接構件的第l部分和沿與該第l部分的延伸方向交叉的方向
延伸且在使工具成為鬆開狀態時接納連接構件的第2部分。
優選是，上述傳動機構含有用於推壓輸出軸的第l偏心凸 輪以及把來自設置在與該第l偏心凸輪同軸或不同的軸上的輔 助動力源的輔助動力傳遞給第1偏心凸輪的第2偏心凸輪。傳動 機構也可以含有能轉動地設置在輔助動力源和第2偏心凸輪之 間的、在中央部具有推壓部的杆。在該情況下，使來自輔助動 力源的輔助動力作用在杆的頂端部，藉助推壓部使輔助動力作 用在第2偏心凸輪上。優選是，在第2偏心凸輪的表面設置用於 接納推壓部的一部分的凹部。
由於本發明的工具鬆開裝置具有動力源和輔助動力源，因 此可以利用來自這些動力源的動力。由此，不需要使用能進行 高輸出的大型的單一的動力源，可以提高動力源設置位置的自 由度，同時可以使各動力源小型化。其結果是，能得到高輸出 且緊湊化的工具鬆開裝置。


圖l是表示本發明的一個實施方式中的工具鬆開裝置的局 部剖切俯S見圖。
圖2是圖l所示的工具鬆開裝置的局部剖切側視圖。
圖3是表示能使用圖l所示的工具鬆開裝置的工具機的主軸 及其附近的結構例的剖視圖。
圖4是表示圖l所示的工具鬆開裝置中的鬆開動作的第l步 驟的圖。
圖5是表示圖l所示的工具鬆開裝置中的鬆開動作的第2步 驟的圖。圖6是表示圖1所示的工具鬆開裝置中的鬆開動作的第3步圖7是表示圖l所示的工具鬆開裝置中的固緊動作的第l步 驟的圖。圖8是表示圖l所示的工具鬆開裝置中的固緊動作的第2步驟的圖。圖9是表示圖l所示的工具鬆開裝置中的固緊動作的第3步 驟的圖。圖IO是表示氣缸的結構例的局部剖面圖。圖ll是表示本發明的另 一實施方式的工具鬆開裝置的一部分的局部剖切主視圖。圖12是表示圖ll所示的工具鬆開裝置的一部分的剖視圖。圖13是表示圖12所示的結構的變型例的剖視圖。圖14是表示圖ll所示的工具鬆開裝置的變型例的局部剖面圖。附圖標記說明1工具鬆開裝置，2、 4a殼體，3馬達，3a驅動軸，4氣 缸，4b氣體容納空間，4c推壓部，5、 6a、 7齒輪，6、 8a 旋轉軸，8偏心凸輪，9、 13、 30、 39凸4侖從動輪，10、 34螺 旋彈簧，11輸出軸，lla擴徑部，lib凹部，llc腳部，12、 31桿，12a分支部，12b、 40a、 40b凹部，12bl第l部分， 12b2第二部分，14、 38軸部，15連接銷，16曲柄臂，17突 壁部，18主軸，19牽引杆，20主軸頭，21碟形彈簧，22筒 夾，23拉杆，24工具保持件，25工具，26滾珠，27凹部， 28、 29箭頭，32輔助偏心凸輪，33機架，35板，36支承
螺栓，37推壓部，41保持構件，42支承構件
具體實施例方式
下面，用圖1~圖IO對本發明的實施方式進行說明。圖l是 本發明的l個實施方式中的工具鬆開裝置的局部俯視圖，圖2是 表示本實施方式中的工具鬆開裝置的特徵性內部結構的局部剖 切側^L圖。
本實施方式中的工具鬆開裝置是能使安裝在工具機主軸上的 工具從固緊狀態成為鬆開狀態的裝置，典型的是具有下述功能 的裝置，即，通過把從輸出部輸出的力施加到其他構件上、使 安裝在工具機主軸上的工具從固緊狀態成為鬆開狀態。
如圖1所示，本實施方式中的工具鬆開裝置l具有殼體2; 輸出軸ll,在使設置在該殼體2上的工具從固緊狀態成為鬆開 狀態時，該輸出軸ll能輸出必要的動力；馬達(動力源)3，其能 給出用於驅動輸出軸ll的動力；傳動機構，其把來自馬達3的 動力傳遞給輸出軸ll;氣缸(輔助動力源)4,其能把輔助動力給 予傳動糹幾構。
如上述那樣，在本實施方式中，工具鬆開裝置l具有作為 動力源的馬達3和作為輔助動力源的氣缸4。也就是說，本實施 方式中的工具鬆開裝置l具有多個動力源。因此，可以利用來
自多個動力源的動力，而不需要使用能進行高輸出的大型的單 一的動力源。其結果是，可以提高作為動力源的馬達3、氣缸4 的設置位置的自由度，同時可以使馬達3、氣缸4自身小型化。 其結果是，能得到高輸出且緊湊化的工具鬆開裝置l。
另外，由於使用能產生機械力的馬達3作為動力源，因此， 與把油壓用作動力的情況相比，不需要各種配管、閥、罐等設 備，可以簡化設備並可使設備小型化。既可以提高響應性，又
可以避免漏油問題。如上述那樣，由於設置有作為輔助動力源的氣缸4，因此 馬達3可以使用比較小型的400W的齒輪馬達。由於該馬達結構 緊湊且重量輕，因此可以在主軸單元上設置馬達3。該馬達3具 有驅動軸3a,在該驅動軸3a的外周形成有齒輪。傳動機構具有旋轉軸6、旋轉軸8a、偏心凸輪8、凸輪從動 輪9、杆12、旋轉軸14、凸輪從動輪13、連接銷(連接構件)15 和曲柄臂16。旋轉軸6把來自馬達3的動力傳遞給旋轉軸8a。該旋轉軸6 在一 端設有與設在馬達3的驅動軸3a外周上的齒輪嚙合的齒輪 (減速齒輪)5,在另一端設有齒4侖6a。旋轉軸8a具有偏心凸輪8 和與設在旋轉軸6另 一 端的齒輪6 a嚙合的齒輪7 。偏心凸輪8利用來自馬達3的動力推壓被旋轉驅動的輸出 軸11而使其往復移動。該偏心凸輪8具有半徑相對較大的大徑 部(向徑向外方鼓出的鼓出部推壓部)和半徑相對較小的小徑 部，通過用大徑部推壓輸出軸ll,可以使輸出軸ll向下方前進， 當小徑部位於輸出軸ll上方時，可以使輸出軸ll向上方後退。 在圖l的例子中，偏心凸輪8和輸出軸11藉助連接機構被機械連 才妄，通過該連4矣才幾構:帔偏心凸4侖8間接「地4侏壓，由此，專敘出軸 ll可以進退(往復移動)，也可以由偏心凸輪8直接推壓輸出軸ll 而使其往復移動。作為將偏心凸輪8和輸出軸11機械連接的連 接^/l構，可以採用能在偏心凸輪8和tr出軸ll之間傳遞動力的 各種各樣的元件，但在圖l的例子中，作為上述連接機構的一 部分而設置有凸輪從動輪9。該凸輪從動輪9設置在偏心凸輪8 和輸出軸ll之間，包括軸部和安裝在該軸部外周的能旋轉的環 狀構件。如圖l和圖2所示，杆12能旋轉地設置在旋轉軸14的周圍，
具有接納連接銷15的凹部12b。該凹部12b是彎曲狀，具有第l 部分12bl和第2部分12b2,第l部分12bl和第2部分12b2都是直 線狀，第2部分12b2在與第l部分12bl延伸方向交叉的方向上延 伸。該第l部分12bl和第2部分12b2的夾角角度e例如是150度 左右。如上述那樣，通過使凹部12b為彎曲狀，可以在工具的固 緊動作時和鬆開動作時把連接銷15導向到適當的位置。具體地 講，在工具的固緊動作時，在第l部分12bl內接納連接銷15, 可以使連接銷15沿該第l部分12bl移動，在工具的鬆開動作時， 在第2部分12b2內接納連接銷15,可以使連接銷15沿該第2部分 12b2移動。在圖1和圖2的例子中，說明了在杆12上設有接納連 接銷15的凹部12 b的情況，但是也可以設置貫通孔來代替凹部 12b。如圖2所示，杆12具有分支部(突出部)12a。該分支部12a 被設置成從杆12主體上突出，在頂端部附近具有凸輪從動輪 13。在本實施方式中，使來自氣缸4的輔助動力作用在該分支 部12a上。但是，也可以考慮使輔助動力作用在杆12的分支部 12a以外的部位。另外，也可以考慮使來自氣缸4的輔助動力作 用在傳動機構內的杆12以外的元件上。曲柄臂16被設置成與偏心凸輪8同軸，在該曲柄臂16上設 有上述連接銷15。利用該連接銷15將曲柄臂16和杆12機械連接 起來。如圖1和圖2所示，連接銷15由環狀構件構成，該環狀構 件自由旋轉地安裝在已安裝於曲柄臂16上的軸部的外周。作為 將曲柄臂16和杆12連接起來的連接構件的一個例子，雖然舉出 的是連接銷15，但只要是能將曲柄臂16和杆12連接起來的元 件，可以採用連接銷15以外的各種元件。作為加在傳動^/L構上的輔助動力，可以是才幾;喊力，也可以
是機械力以外的力。在本實施方式中，設有作為輔助動力源的
氣缸4，使來自氣體的壓力作為輔助動力作用在傳動機構上。 在圖10中示出該氣缸4的結構。
如圖10所示，氣缸4具有殼體4a、氣體容納空間4b和推壓 部4c。在氣體容納空間4b內填充例如氮氣等氣體。該氣體的初 始填充壓力例如可以為3 14MPa左右。推壓部4c能進退(往復 運動)地安裝在殼體內，能得到與推壓部4c的行程量相對應的希 望的緩衝力。作為該氣缸4，可以使用高度50mm 200mm左右、 寬度30mm 40mm左右、重量0.2Kg lKg左右的小型、重量輕 的氣缸。
作為輔助動力，除了上述那樣的來自於流體的壓力以外， 也可以考慮使用來自彈性構件的彈力、電》茲力或者組合它們而 成的力。例如，可以釆用彈簧等彈性構件來代替氣缸4。從氣 缸4等得到的輔助動力的大小通常小於來自馬達3的動力，但也 可以與來自馬達3的動力相等。
在圖l和圖2的例子中，輸出軸ll能進退(往復運動)地安裝 在從殼體2突出設置的突壁部17中。突壁部17從殼體2突出，並 在內部形成彈簧容納空間，在該突壁部17的內部設置有螺旋彈 簧10等彈性構件。更詳細地講，螺旋彈簧10設置在已安裝於輸 出軸ll一端的擴徑部(基端部)lla和在突壁部17處彎曲的頂端 部之間，始終向殼體2的內方側推壓輸出軸11。
接著，用圖3對實際上固緊了工具的狀態的工具機主軸和其 附近的結構的 一 個例子進行說明。
如圖3所示，工具機主軸單元配置在工具鬆開裝置l的下方， 從而使後述牽引杆19位於上述工具鬆開裝置1的輸出軸11的正 下方。
工具機的主軸18具有中空結構，被插入到主軸頭20內。在該 主軸18的外周面和主軸頭20的內周面之間設置有軸承，主軸18 ^皮該軸7K支岸、。
牽引杆19插入到主軸18內，在牽引杆19的周圍設置有多個 碟形彈簧21 。可以由該碟形彈簧21始終對牽引杆19向上方(工 具鬆開裝置l一側)施力。牽引杆19能在上下方向移動，可以通 過使工具鬆開裝置l的輸出軸ll向下方移動並推壓牽引杆19而 向下方驅動牽引杆19,通過使輸出軸ll上升，由碟形彈簧21的 作用力(彈力)向上方驅動牽引杆19。
在牽引杆19的下端設有筒夾(collet)22。在圖3的例子中， 在筒夾22中安裝有滾珠26。在主軸18的內周面設有凹部27,可 以在用工具鬆開裝置1的輸出軸ll推壓牽引杆19而使其向下方 移動時在凹部27內接納筒夾22的頂端部。當筒夾22的頂端部移 動到凹部27內時，筒夾22的頂端部張開，並且，保持在筒夾22 上的滾珠26向外方移動。由此，工具的固緊狀態被解除，實現 了工具的鬆開狀態。
在主軸18的內周面的下端部設有錐部，如圖3所示，可以 在與該錐部接觸的狀態下在主軸18上保持工具保持件24。工具 保持件24具有拉杆23,可以用上述筒夾22固緊並保持該拉杆23 的頂端部。在工具保持件24上保持工具25。
接著，用圖4 圖9對具有上述結構的工具鬆開裝置1的動作 進行說明。
首先，對鬆開工具25時的動作進行說明。使馬達3從圖2所 示的初始狀態開始動作，藉助傳動機構向圖4所示的箭頭28的 方向稍微旋轉驅動偏心凸輪8。鬆開動作可以從自圖2所示的初 始狀態使偏心凸輪8稍微旋轉了的圖4所示的狀態開始。
使馬達3從圖4所示的狀態進一步動作，如圖5所示，向箭 頭28所示的方向旋轉驅動偏心凸輪8。此時，來自氣缸4的推壓
力(輔助動力)經由推壓部4c和凸輪從動輪13作用在杆12的分支 部12a上，但可以藉助該推壓力將箭頭29所示的方向的力作用 在連接銷15上。如圖4和圖5所示，該箭頭29所示的方向的力具 有與箭頭28所示的方向相同方向的分力，因此，可以由來自氣 缸4的推壓力(輔助動力)對連接銷15作用與箭頭28所示的方向 相同方向的力。也就是說，可以用來自馬達3的動力和來自氣 缸4的輔助動力這兩個力朝箭頭2 8的方向旋轉驅動偏心凸輪8 。 其結果如圖5所示，可以使輸出軸11比圖4的狀態更向下方突 出。
然後，如圖6所示，由來自馬達3的動力和來自氣缸4的輔 助動力這兩個力進一 步朝箭頭28的方向旋轉驅動偏心凸輪8, 使輸出軸11比圖5的狀態更向下方突出。此時，氣缸4的推壓部 4c比圖5的狀態更向下方突出。
如上述那樣，通過使輸出軸ll向下方突出，從而可以用輸 出軸11向下方推壓圖3所示的主軸18內的牽引杆19,可以克服 來自碟形彈簧21的推壓力(彈力)而使牽引杆19下降規定量。由 此，可以使筒夾22的頂端部向圖3所示的凹部27內移動，可以 解除筒夾22對工具保持件24的拉杆23的固緊狀態。其結果是， 可以使保持在工具保持件24上的工具25成為鬆開狀態，從而可 以更換工具25。
接著，對解除工具25的鬆開狀態後轉移到固緊狀態時的動 作進行說明。
當使馬達3從圖6所示的狀態進一 步動作並向箭頭28的方 向旋轉驅動偏心凸輪8時，成為圖7所示的狀態。可以從該狀態 開始工具25的固緊動作。
使馬達3從圖7所示的狀態進一步動作，如圖8所示，向箭 頭28的方向旋轉驅動偏心凸輪8。在該階段中，來自氣缸4的推
壓力(輔助動力)經由推壓部4 c和凸輪從動輪13作用在杆12的分 支部12a上，但如圖7和圖8中箭頭29所示的那樣，朝從馬達3 得到的與箭頭28方向的力的反方向作用被該推壓力作用於連 接銷15上的力。但是，通過使從馬達3得到的動力大於來自氣缸4的推壓力 (輔助動力)，可以向箭頭28所示的方向旋轉驅動偏心凸輪8。在 進行固緊動作時，不需要能使輸出軸ll克服來自螺旋彈簧10的 彈力而下降那樣大的動力，與鬆開動作時相比，旋轉驅動偏心 凸輪8所需要的動力是較小的動力就足夠了。因而，只由來自 馬達3的動力就可以向箭頭28的方向旋轉驅動偏心凸輪8。其結 果如圖8所示，偏心凸輪8的大徑部(向徑向外方鼓出的鼓出部 推壓部)遠離凸輪從動輪9，可以主要由螺旋彈簧10的彈力使輸 出軸11比圖7的狀態更向上方移動。此時，與圖7的狀態相比， 氣釭4的推壓部4c被更向氣缸4的殼體內推入。然後，如圖9所示，主要由來自馬達3的動力進一步向箭頭 28的方向旋轉驅動偏心凸輪8。由此，與圖8的狀態相比，可以 進一步向上方移動輸出軸ll，並且，與圖8的狀態相比，可以 進一步向氣缸4的殼體內推入氣缸4的推壓部4c。通過如上述那樣使輸出軸ll向上方移動，可以阻止從輸出 軸ll向下方推壓的推壓力施加到圖3所示的主軸18內的牽引杆 19上。由此，可以由碟形彈簧21的彈力使牽引杆19上升，可以 從圖3所示的凹部27內上拉筒夾22的頂端部。其結果是，可以 由筒夾22固緊工具保持件24的拉杆23,可以與工具保持件24 一起把工具25保持在主軸18上。接著，用圖11~圖14對本發明的另 一實施方式和其變型例 進行說明。圖ll是另 一個實施方式中的工具鬆開裝置l的局部 剖面圖，圖12是從側面看圖ll所示的工具鬆開裝置l的殼體2時的剖視圖。
如圖11所示，工具鬆開裝置1具有殼體2、馬達3、氣缸4、 機架33、主軸18、牽引杆19、主軸頭20和碟形彈簧21。
在殼體2內裝入有作為傳動機構而發揮功能的各種元件。 具體地講，在殼體2內設置有能旋轉地支承在殼體2上的旋轉軸 8a、安裝在該旋轉軸8a的外周上的偏心凸輪(第l偏心凸輪板 凸輪)8和輔助偏心凸輪(第2偏心凸輪凸輪板)32、杆31、安裝 在該杆31上的凸輪從動輪30、 39、被偏心凸輪8推壓並被輸出 軸11保持的凸輪從動輪9。
偏心凸輪8和輔助偏心凸輪3 2與旋轉軸8 a —起旋轉。在圖 ll的例子中，偏心凸4侖8和輔助偏心凸輪32被一體化，但也可 以分別形成偏心凸4侖8和輔助偏心凸4侖32。在圖ll的例子中， 偏心凸輪8和輔助偏心凸輪32實質上具有相同的形狀(輪廓曲線 實質上相同)，但也可以使偏心凸輪8的形狀和輔助偏心凸輪32 的形狀不同。而且，也可以考慮使偏心凸4侖8和輔助偏心凸壽侖 32的大小不同。例如，也可以^使偏心凸4侖8和輔助偏心凸4侖32 為相似的形狀。在圖ll的例子中，偏心凸輪8和輔助偏心凸輪 32的各旋轉角中的位移量一致，但也可以使偏心凸輪8和輔助 偏心凸輪32的各旋轉角中的位移量不同。在圖ll的例子中，把 偏心凸輪8和輔助偏心凸4侖32設置在同 一軸上，但也可以將它 們分別設置在不同的旋轉軸上，並藉助齒輪等將各旋轉軸相互 連接，從而能相互傳遞動力。
如圖ll和圖12所示，杆31是藉助軸部38能旋轉地設置在殼 體2內、並組合l組才反狀構件而構成的。該杆31配置在氣缸4和 輔助偏心凸輪32之間的空間內，其頂端部具有凸輪從動輪30， 其中央部具有凸輪從動輪39。在本說明書中，該"中央部"是指 杆31中的位於其頂端部和軸部38之間的部分。凸輪從動輪30是被氣缸4的推壓部推壓的部分，具有作為 杆31的輔助動力作用部的功能。因而，只要能由氣缸4的推壓 部推壓，可以釆用凸輪從動輪30以外的任意結構。另 一方面，凸輪從動輪39具有通過推壓輔助偏心凸輪32而 把來自氣缸4的輔助動力傳遞給輔助偏心凸輪32的推壓部的功 能。因而，只要是能夠實現該功能的元件，可以採用凸輪從動 輪39以外的任意結構。在圖12的例子中，凸輪從動輪39的設置 位置是杆31的大致中央部，但只要是在軸部38和凸輪從動輪30 之間，可以設置在靠近軸部38和凸輪從動4侖30中任一方的位置 上。這樣，由於把凸輪從動輪39設置在軸部38和凸輪從動輪30 之間，即使從氣缸4輸出的輔助動力是比較小的值，也可以把 較大的輔助動力傳遞到輔助偏心凸4侖32。從這一觀點出發，可 以說優選把凸輪從動輪3 9配置在靠近軸部3 8的位置。在圖ll的例子中，偏心凸輪8藉助凸輪從動輪9推壓輸出軸 11。該輸出軸ll具有凹部llb和腳部llc，並被穿插到機架33 內。在腳部llc上設有貫通孔，在該貫通孔內接納板35。板35 固定在機架33上，該機架33藉助支承螺栓36支承在主軸頭20 上。在上述板35上設有油通路，可以使油通過牽引杆19的內部 向主軸18內供油。在輸出軸ll的凹部llb內設置有支承構件42,還設置了板 35，該板35也貫通支承構件42。在支承構件42和輸出軸11之間 設有螺旋彈簧34，支承構件42支承螺旋彈簧34的一端，由螺旋 彈簧34對輸出軸ll向偏心凸輪8—側施力。由於設置在輸出軸ll的腳部llc上的貫通孔的寬度(輸出軸 ll的軸向寬度圖ll中的上下方向的寬度)比板35的厚度大， 因此輸出軸ll可以沿軸向(圖11中的上下方向)移動。在腳部llc 的頂端安裝有推壓部37,可以由該推壓部37推壓牽引杆19。上
述結構以外的結構與上述的實施方式大致相同。
接著，對本實施方式中的工具鬆開裝置l的動作進行說明。
使馬達3從圖ll所示的狀態開始動作，藉助傳動機構向圖 12所示的箭頭的方向旋轉驅動偏心凸輪8和輔助偏心凸輪32。 由此，可以藉助凸輪從動輪9來推壓輸出軸ll。此時，來自氣
上，輔助偏心凸輪32被該推壓力驅動旋轉。該壓力成為輔助轉 矩，可以用來自馬達3的轉矩和輔助轉矩這兩個轉矩推壓輸出 軸ll。由此，可以使輸出軸ll向圖ll中的下方移動，可以藉助 推壓部37向下方推壓牽引杆19。
而且，當克服來自碟形彈簧21的推壓力(彈力)而使牽引杆 19下降規定量時，可以使筒夾(未圖示)的頂端部向凹部內移動 並張開，可以解除由筒夾對工具保持件的拉杆的固緊狀態。其 結果是，可以使保持在工具夾中的工具成為鬆開狀態，從而可 以更換工具。
當使馬達3從上述狀態進一步動作、並向圖12的箭頭方向 旋轉驅動偏心凸輪8時，從偏心凸輪8向輸出軸11推壓的推壓力 逐漸減小。在該階段中，來自氣缸4的推壓力作用在輔助偏心 凸輪32上，但由於來自馬達3的動力比來自氣缸4的推壓力大， 因此可以與偏心凸輪8 —起向圖12的箭頭的方向旋轉驅動輔助 偏心凸輪32。其結果是，偏心凸輪8中的大徑部(向徑向外側鼓 出的鼓出部推壓部)遠離凸輪從動輪9，可以由螺旋彈簧34的 推壓力使輸出軸11向上方移動。
通過上述那樣使輸出軸11向上方移動，從輸出軸11向下方 推壓的推壓力沒有施加在牽引杆19上，可以由碟形彈簧21的作 用力使牽引杆19上升。由此，可以從上述凹部內上拉筒夾的頂 端部，可以由筒夾固緊工具保持件的拉杆，可以與工具保持件一起把工具保持在主軸18上。接著，用圖13對輔助偏心凸輪32的變型例進行說明。 如圖13所示，也可以在輔助偏心凸輪32的表面設置凹部 40a、 40b。該凹部40a、 40b接納作為推壓部的凸輪從動輪39 的一部分，通過4企測凹部40a、 40b的位置，可以才全測輔助偏心 凸輪32的旋轉角。在圖13的例子中，由於在使旋轉角錯開180 度的位置設置2個凹部40a、 40b，因此可以檢測例如旋轉角為O 度的初始位置和從初始位置旋轉了 180度的位置。在圖13的例 子中，由於偏心凸輪8和輔助偏心凸輪32是同一形狀，旋轉角 度也一致。因此可以容易地檢測偏心凸輪8的旋轉角度。凹部 的數量可以任意地設定，例如，可以考慮在使旋轉角錯開90度 的位置設置4個凹部。接著，用圖14對本實施方式的變型例進行說明。 如圖14所示，在本實施方式中，不藉助杆，而是藉助保持 凸輪從動輪30的保持構件41使來自氣缸4的輔助動力直接作用 在輔助偏心凸輪3 2上。在殼體2的上表面突出設置引導保持構 件41的筒狀的引導壁，除此以外的結構與上述實施方式基本相 同。如本變型例那樣，在氣缸4的正下方配置輔助偏心凸輪32 來作用輔助動力時，難以像藉助杆作用輔助動力的情況那樣作 用較大的動力，但可以用簡單的機構使必要的輔助動力作用在 輔助偏心凸輪32上。在本變型例的情況下，也是可以通過在輔 助偏心凸輪32的表面設置旋轉位置檢測用的凹部來檢測輔助 偏心凸輪32和偏心凸輪8的旋轉角度。如上所述，對本發明的實施方式進行了說明，但從一開始 就明確了可以適當地組合上述各實施方式的結構。另外，應認為這次示出的實施方式在所有方面都是示例，
而不限定於這些示例。本發明的範圍由權利要求書示出，包含 與權利要求書均等的意思和範圍內的全部的變型。 產業可利用性
本發明被有效地用於可以在更換安裝於工具機主軸上的工具 時使用的工具鬆開裝置。
權利要求
1.一種工具鬆開裝置，該工具鬆開裝置能使固緊在工具機主軸上的工具成為鬆開狀態，具有殼體(2)、輸出軸(11)、動力源(3)、傳動機構、輔助動力源(4)；上述輸出軸(11)設置在上述殼體(2)上，在使上述工具成為鬆開狀態時能輸出必要的動力；上述動力源(3)能給出用於驅動上述輸出軸(11)的動力；上述傳動機構把來自上述動力源(3)的動力傳遞給上述輸出軸(11)；上述輔助動力源(4)能把輔助動力給予上述傳動機構。
2. 根據權利要求l所述的工具鬆開裝置，其中， 上述動力源包括馬達(3);上述輔助動力源(4)把從來自流體的壓力、來自彈性構件的 彈力和電磁力中選出的至少一種力作為上述輔助動力給予上述 傳動糹幾構。
3. 根據權利要求l所述的工具鬆開裝置，其中， 上述輔助動力源(4)包括把來自容納在其內部的氣體的壓力給予上述傳動機構的氣缸。
4. 根據權利要求l所述的工具鬆開裝置，其中， 上述傳動機構具有偏心凸輪(8)、曲柄臂(16)、連接構件(15) 、能轉動的杆(12);上述偏心凸輪(8)被來自上述動力源(3) 的動力旋轉驅動，使上述輸出軸(ll)往復運動；上述曲柄臂(16) 設置成與上述偏心凸輪(8)同軸；上述連接構件(15)設置在上述(16) 機械連接；上述傳動機構使來自上述輔助動力源(4)的輔助動力作用 在上述杆(12)上。
5. 根據權利要求4所述的工具鬆開裝置，其中， 在上述杆(12)上設有分支部，使來自上述輔助動力源(4)的 輔助動力作用在該分支部上。
6. 根據權利要求4所述的工具鬆開裝置，其中，在上述杆(12)上設有可接納上述連接構件(15)的凹部 (12b);上述凹部(12b)包括第l部分(12bl)和第2部分(12b2)，上述 第l部分(12bl)在固緊上述工具時接納上述連接構件(15),上述 第2部分(12b2)沿與該第l部分(12bl)的延伸方向交叉的方向延 伸、並在使上述工具成為鬆開狀態時接納上述連接構件(15)。
7. 根據權利要求l所述的工具鬆開裝置，其中，上述傳動機構包括第1偏心凸輪(8)和第2偏心凸輪(32);上 述第l偏心凸輪(8)用於推壓上述輸出軸(ll);上述第2偏心凸輪 (32)用於向上述第l偏心凸輪(8)傳遞來自上述輔助動力源(4)的 輔助動力。
8. 根據權利要求7所述的工具鬆開裝置，其中， 上述傳動機構包括杆(31)，該杆(31)能轉動地設置在上述輔助動力源(4)與上述第2偏心凸輪(32)之間、其中央部具有推 壓部；上述傳動機構把來自上述輔助動力源(4)的輔助動力作用 在上述杆(31)的頂端部，使上述輔助動力經由上述推壓部作用 在上述第2偏心凸輪(32)上。
9. 根據權利要求8所述的工具鬆開裝置，其中， 在上述第2偏心凸輪(32)的表面設有用於接納上述推壓部的一部分的凹部(40a、 40b)。
全文摘要
工具鬆開裝置(1)能使固緊在工具機主軸上的工具成為鬆開狀態，具有殼體(2)；輸出軸(11)，其設置在上述殼體(2)上，在使上述工具成為鬆開狀態時能輸出必要的動力；馬達(3)，其作為動力源，能給出用於驅動上述輸出軸(11)的動力；傳動機構，其把來自上述馬達(3)的動力傳遞給上述輸出軸(11)；氣缸(4)，其作為輔助動力源，能把輔助動力給予該傳動機構。
文檔編號B23B31/10GK101111339SQ200680003700
公開日2008年1月23日 申請日期2006年9月15日 優先權日2005年9月20日
發明者北浦一郎, 町田善弘 申請人:帕斯卡工程株式會社