卡盘的爪的引导结构以及卡盘的爪的插入方法

技术领域

本发明涉及一种卡盘的爪的引导结构以及将爪插入安装槽的卡盘的爪的插入方法，所述卡盘的爪的引导结构对向设置于卡盘主体的安装槽插入的爪进行引导。

背景技术

目前，上述卡盘的爪的引导结构设置成与设置于卡盘主体的安装槽对应，使用该引导结构，对待更换的爪进行引导并将其插入安装槽。在专利文献1中，在配置于卡盘外周侧的机床的基部设置有定位板。当将待更换的爪插入安装槽时，首先，在上述定位板安装嵌入有待更换的卡爪的卡爪保持件(爪引导构件)。接着，通过卡盘的旋转，使定位板的卡爪保持件的安装位置与卡盘的爪的安装槽对准。然后，使卡爪沿着卡爪保持件的滑轨向卡盘的安装槽移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第6185293号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1中，存在下述问题：由于定位板与卡爪分开以及机床的基部产生倾斜等，用于使安装于定位板的卡爪保持件的安装位置与卡盘的卡爪安装槽对准的调节的时间较长。

为此，鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种卡盘的爪的引导结构以及卡盘的爪的插入方法，能够使待更换的爪迅速地向安装槽移动。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明提供一种卡盘的爪的引导结构，对向设置于卡盘主体的安装槽插入的爪进行引导，包括：

引导空间划分部，所述引导空间划分部划分出与所述安装槽连通的引导空间，所述引导空间划分部具有抵接面，所述抵接面将待抵接的所述爪在第一方向上限制为沿着所述安装槽的位置；以及

限制部，所述限制部设置于所述引导空间划分部，将所述爪在不同于所述第一方向的第二方向上限制为沿着所述安装槽的位置。

在上述卡盘的爪的引导结构的基础上，也可在所述引导空间内，在所述爪的插入方向上彼此不同的位置设置有多个所述限制部。

在上述卡盘的爪的引导结构的基础上，所述限制部也可具有向所述引导空间的内侧凸出的弯曲面。

在上述卡盘的爪的引导结构的基础上，所述引导空间划分部也可具有侧壁面，所述侧壁面位于比所述限制部的前端靠所述引导空间的外侧的位置，对所述引导空间进行划分。

在上述卡盘的爪的引导结构的基础上，还可包括限制支承部，所述限制支承部以能够移动的方式设置于所述引导空间划分部，对所述限制部进行支承。

在上述卡盘的爪的引导结构的基础上，所述限制支承部也可螺合于所述引导空间划分部。

本发明提供一种卡盘的爪的插入方法，将爪插入设置于卡盘主体的安装槽，包括下述工序：

准备上述卡盘的爪的引导结构；

将所述爪插入所述引导空间，通过所述抵接面将所述爪在所述第一方向上限制为沿着所述安装槽的位置，并且，通过所述限制部将所述爪在所述第二方向上限制为沿着所述安装槽的位置；以及

使所述爪从所述引导空间向所述安装槽移动，将所述爪插入所述安装槽。

发明效果

根据本发明，能够使待更换的爪迅速向安装槽移动。

附图说明

图1是表示包括本发明的实施方式的引导结构的卡盘的图。

图2是图1的Ⅱ视图。

图3是图1的Ⅲ向视的放大图。

图4是图3的定位螺杆及其周边的放大剖视图。

图5是表示图3的引导结构的变形例的图。

图6是表示图3的引导结构的另一变形例的图。

图7是表示图6的变形例的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，对卡盘是固接于NC车床等机床的主轴的卡盘的例子进行说明。

如图1和图2所示，卡盘1固接于NC车床等机床的主轴50。卡盘1的卡盘主体2具有安装槽3(安装位置)，通过设置于安装槽3的爪4对工件W进行夹持。工件W通过作为运送装置例示的装载机51运送至卡盘1。通过包括多个刀具的刀架(未图示)前后左右的移动，夹持于卡盘1的工件W被加工。当待加工的工件W的直径变化时以及当由于长时间的使用而发生了磨损时，手动或通过爪自动更换装置60更换爪4。

卡盘主体2包括前体5以及通过安装螺栓(未图示)将前体5的后端面堵住的后体6。在卡盘主体2的前体5以及后体6的内侧形成有内部空间(未图示)。如图1所示，在前体5设置有作为安装位置例示的多个(此处是三个)安装槽3。安装槽3在圆周方向上等间隔地配置。如图2和图3所示，安装槽3具有宽度宽的底部7和宽度比底部7的宽度窄的上部8，其中，底部7具有T字状的截面，安装槽3形成为相对于卡盘轴线CL沿着垂直方向(半径方向)延伸。即，底部7是安装槽3中的、以在半径方向上延伸的方式形成于比上部8靠后方的部分。上部8是安装槽3中的、以在半径方向上延伸的方式形成于比底部7靠前方的部分。另外，在本说明书中，将图2中的右侧称为前侧，将左侧称为后侧，在下文中进行说明。

在前体5处，以与各安装槽3对应的方式配置有卡爪座9。在卡盘主体2的卡盘轴线CL上配置有与各卡爪座9啮合的驱动构件(未图示)，通过驱动构件的移动，各卡爪座9沿着安装槽3在半径方向上移动。通过卡爪主体2所具有的锁定机构(未图示)，被引导至安装槽3的爪4与卡爪座9连结。爪4包括底爪10和顶爪12，其中，底爪10的横截面形状与安装槽3的横截面形状大致相同，顶爪12通过多个螺栓11固定于底爪10的前表面。在爪4安装于安装槽3的情况下，底爪10被插入安装槽3的底部7以及上部8，顶爪12配置于安装槽3的前方。

本实施方式的卡盘的爪的引导结构(以下，简写为引导结构30)是用于对向设置于上述卡盘主体2的安装槽3插入的爪4进行引导的结构。

如图3所示，引导结构30包括划分出与安装槽3连通的引导空间A的引导空间划分部15以及设置于引导空间A内的限制部14B。引导空间划分部15具有抵接面14A，该抵接面14A将待抵接的爪4在第一方向P上限制为沿着安装槽3的位置。限制部14B将爪4在不同于第一方向P的第二方向Q上限制为沿着安装槽3的位置。在本实施方式中，第一方向P相当于沿着卡盘轴线CL的方向，第二方向Q相当于沿半径方向观察时与卡盘轴线CL垂直的方向。第二方向Q相当于图3中的左右方向。

关于上述这样的引导结构30，进行更具体说明。

如图1和图2所示，在卡盘主体2的外表面，在与各安装槽3对应的位置(安装槽3的外周侧的位置)形成有安装面13。该安装面13形成为平坦状，并且，如图3所示的那样，通过螺栓16，在安装面13安装有引导空间划分部15。

引导空间划分部15包括后部17和突出部18，其中，后部17位于比引导空间A靠后方的位置，突出部18从后部17向卡盘主体2的前方突出。在本实施方式中，如图3所示，后部17在第二方向Q上延伸，突出部18从后部17的两端部向前方(图3中的下方)突出。突出部18配置于第二方向Q上的引导空间A的两侧。通过后部17以及突出部18，划分出引导空间A。

如图3所示，在引导空间划分部15的后部17设置有供爪4的引导面4a抵接的上述抵接面14A(抵接部位)。当沿半径方向观察时，以使抵接面14A与安装槽3的底部7的底面7a一致的方式调节引导空间划分部15的位置。

如图3和图4所示，在左右两侧的突出部18设置有供待更换的爪4的侧面4b抵接的限制部14B(抵接部位)。该限制部14B通过限制支承部19a安装于突出部18。在本实施方式中，作为限制部14B以及限制支承部19a的组合体例示的定位螺杆19安装于突出部18。限制支承部19a以能够移动的方式安装于突出部18，对限制部14B进行支承。限制支承部19a相当于定位螺杆19中除限制部14B以外的部分，在本实施方式中，限制部14B与限制支承部19a被一体构成。限制支承部19a螺合于突出部18。即，限制支承部19a包括螺纹部19b以及工具嵌合部19c，其中，螺纹部19b与设置于突出部18的螺纹孔18a螺合，工具嵌合部19c能够供工具(未图示)嵌合。工具能够从引导空间划分部15的外侧插入工具嵌合部19c。定位螺杆19的前端部构成为限制部14B，使爪4的侧面4b与该限制部14B抵接。限制部14B的前端被调节成沿半径方向观察时与安装槽3的底部7的侧面7b一致。

因此，通过设置于引导空间划分部15的抵接面14A以及限制部14B，能够使插入引导空间A的爪4的引导面4a和侧面4b的位置与安装槽3对准。

如图4所示，引导空间划分部15也可具有侧壁面15a，该侧壁面15a位于比限制部14B的前端靠引导空间A的外侧(图4中的左侧)的位置。该侧壁面15a对引导空间A进行划分。在本实施方式中，当沿半径方向观察时，在引导空间A的两侧(图3中的左右两侧)形成有侧壁面15a。侧壁面15a配置于比安装槽3的底部7的侧面7b在第二方向Q上靠外侧(图4中的左侧)的位置。

在本实施方式中，如图3所示，也可在引导空间划分部15的后部17设置多个上述抵接面14A。图3中，在后部17设置有两个抵接面14A，配置于后部17在第二方向Q上的两端部。在两个抵接面14A之间设置有齿条凹部17a，该齿条凹部17a具有向后方凹进的形状。齿条凹部17a内能够插入设置于爪4的引导面4a之间的齿条4d，防止爪4干涉引导空间划分部15。

在本实施方式中，如图2所示，也可在引导空间A内的、在爪4的插入方向(半径方向)上彼此不同的位置设置多个限制部14B。在图2所示的例子中，在各突出部18设置有分别包括限制部14B的两个定位螺杆19。两个定位螺杆19也可配置于在沿着卡盘轴线CL的方向上不同的位置。此外，分别包括限制部14B的两个定位螺杆19的大小也可不同。

如图4所示，限制部14B也可具有向引导空间A的内侧凸出的弯曲面14Ba。该弯曲面14Ba例如可构成为球面的一部分。爪4的侧面4b与该弯曲面14Ba抵接，使得侧面4b的位置受到限制。

接着，对使用由上述结构构成的本实施方式的引导结构30将卡盘1的爪4插入设置于卡盘主体2的安装槽3的方法进行说明。此处，对使用爪自动更换装置60将爪4插入安装槽3的方法进行说明。

首先，爪4被插入上述引导结构30的引导空间A，在限制部14B的作用下，爪4在第一方向P以及第二方向Q上被限制为沿着安装槽3的位置。更具体而言，如图1所示，在爪自动更换装置60的把持爪61的突起62与爪4的卡合凹部4c卡合的状态下，爪4从引导空间A的上方下降而被插入引导空间A。这样，爪4的引导面4a与引导空间划分部15的后部17的抵接面14A抵接。然后，一边使引导面4a与抵接面14A抵接，一边使爪4进一步下降。如此一来，爪4的引导面4a在第一方向P上被定位在沿着安装槽3的底部7的底面7a的位置。然后，爪4的侧面4b与定位螺杆19的限制部14B抵接。接着，一边使引导面4a与抵接面14A抵接且使侧面4b与限制部14B抵接，一边使爪4进一步下降。如此一来，爪4的侧面4b在第一方向P以及第二方向Q上被定位在沿着安装槽3的底部7的侧面7b的位置。

接着，使爪4从引导空间A向安装槽3移动，使得爪4被插入安装槽3。在该情况下，一边使爪4的引导面4a与抵接面14A抵接且使爪4的侧面4b与限制部14B抵接，一边使爪4下降至安装槽3内的期望位置。

如此一来，能够将卡盘1的爪4插入设置于卡盘主体2的安装槽3。

爪4被插入安装槽3并到达期望的位置后，通过卡盘主体2所具有的锁定机构(未图示)，插入安装槽3的爪4与卡爪座9连结。然后，爪自动更换装置60的把持爪61从爪4的卡合凹部4c分离，把持爪61被上提。如此一来，卡盘1的爪4被安装至设置于卡盘主体2的安装槽3。另外，也可以是，在将爪4插入卡盘主体2的安装槽3的情况下，引导结构30安装于卡盘主体2的安装面13，在爪4被安装至安装槽3后，将引导结构30从安装面13拆除。

因此，通过将包括供待更换的爪4抵接的多个抵接面14A以及限制部14B的引导空间划分部15设置于卡盘主体2，能够一边使爪4与抵接面14A以及限制部14B抵接，一边使爪4向安装槽3移动。在现有那样的、定位板与卡盘之间分离的情况下，用于使安装于定位板的卡爪保持件的安装位置与卡盘的卡爪安装槽对准的调节的时间长。不过，在本实施方式中，能够迅速地使待更换的爪4的引导面4a与侧面4b的位置对应于安装槽3。此外，由于在卡盘主体2设置有引导空间划分部15，因此，不需要像以往那样，将对爪进行引导的部件(卡爪保持件)保管在别的场所并进行管理。此外，通过将引导空间划分部15安装至卡盘主体2而能够根据安装槽3使抵接面14A以及限制部14B移动，并且，通过对安装引导空间划分部15的位置进行调节，能够使待更换的爪4的引导面4a和侧面4b的位置与安装槽3对应。此外，通过在引导空间划分部15设置能够移动的定位螺杆19，并且使与该定位螺杆19抵接的爪4向安装槽3移动，能够顺畅地进行爪4的移动。

如此一来，根据本实施方式，引导空间划分部15具有抵接面14A，在引导空间A内设置有限制部14B，其中，引导空间划分部15划分出与设置于卡盘主体2的安装槽3连通的引导空间A。抵接面14A将爪4在第一方向P上限制为沿着安装槽3的位置，限制部14B将爪4在第二方向Q上限制为沿着安装槽3的位置。如此一来，能够在爪4被插入安装槽3前，将爪4定位至与安装槽3对准的位置。因此，能够使待更换的爪4迅速向安装槽3移动。此外，由于引导空间A与安装槽3连通，因此，能够避免引导空间A与安装槽3分离的情况。因此，能够使待更换的爪4迅速向安装槽3移动。

此外，根据本实施方式，在引导空间A内，在爪4的插入方向上彼此不同的位置设置有多个限制部14B。由此，能够在爪4被限制部14B限制为沿着安装槽3的位置的状态下，将爪4从引导空间A插入安装槽3。因此，能够使待更换的爪4迅速向安装槽3移动。

此外，根据本实施方式，限制部14B具有向引导空间A的内侧凸出的弯曲面14Ba。由此，能够容易地将爪4的侧面4b限制为沿着安装槽3的侧面7b的位置。因此，能够使待更换的爪4迅速向安装槽3移动。

此外，根据本实施方式，引导空间划分部15具有侧壁面15a，该侧壁面15a位于比限制部14B的前端靠引导空间A的外侧的位置，对引导空间A进行划分。由此，能够使引导空间A内的爪4的侧面4b与限制部14B抵接，能够避免爪4的侧面4b与侧壁面15a抵接的情况。因此，能够容易地将爪4的侧面4b限制为沿着安装槽3的侧面7b的位置，能够使待更换的爪4迅速向安装槽3移动。

此外，根据本实施方式，在引导空间划分部15，对限制部14B进行支承的限制支承部19a被设置成能够移动。由此，通过使限制支承部19a相对于引导空间划分部15移动，能够以沿着安装槽3的侧面7b的方式调节限制部14B的位置。因此，能够将爪4的侧面4b限制为沿着安装槽3的侧面7b的位置，能够使待更换的爪4迅速向安装槽3移动。

此外，根据本实施方式，限制支承部19a螺合至引导空间划分部15。由此，能够使限制支承部19a相对于引导空间划分部15容易地移动，能够以沿着安装槽3的侧面7b的方式容易地调节限制部14B的位置。

此外，也可如图5所示的变形例那样，引导空间划分部15由后部17和一突出部18构成。在该情况下，通过后部17和该突出部18形成对爪4进行引导的引导空间A。后部17也可形成于比爪4的齿条4d靠外侧(图5中的左侧)的位置。在该情况下，也能够通过抵接面14A和限制部14B使位于引导空间A的爪4的引导面4a和侧面4b的位置与安装槽3对应。

此外，也可如图6所示的变形例那样，引导空间划分部15与卡盘主体2一体地构成。换言之，卡盘主体2中的靠安装槽3的外周侧的部分也可构成为引导空间划分部15。在图6所示的变形例中，在安装槽3的外周侧的部分(上部)设置有与安装槽3的底部7的底面7a对准的抵接面14A。抵接面14A可与底面7a呈连续状地形成，也可与底面7a构成同一面。具有限制部14B的定位螺杆19的限制支承部19a螺合于卡盘主体2。在该情况下，也能够通过抵接面14A和限制部14B使位于引导空间A的爪4的引导面4a和侧面4b的位置与安装槽3对应。

在图7所示的变形例中，与图6所示的变形例的不同点主要在于，未使用定位螺杆19。如图7所示的变形例那样，也可通过由一般的倒角加工形成的倾斜面来构成限制部14B。在该情况下，倾斜面可具有相对于侧面7b成45°的角度的2mm的倒角尺寸。在图7所示的变形例中，在与图6所示的抵接面14A相同的抵接面14A的作用下，将待抵接的爪4在第一方向P上限制为沿着安装槽3的位置。此外，在由上述倾斜面构成的限制部14B的作用下，将待抵接的爪4在第二方向Q上限制为沿着安装槽3的位置。

本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离发明主旨的范围内，能够适当地改变一部分结构来实施。