專利名稱：傾斜卡具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以改變工件固定角度的傾斜卡具。
常規(guī)傾斜卡具具有其傾斜角可以改變的工件固定部。傾斜卡具一般與NC機(jī)床(數(shù)控機(jī)床)結(jié)合使用。一旦工件固定在卡具的工件固定部上，便可以通過改變工件固定部的傾斜角在一次機(jī)加工操作中加工工件的多個(gè)表面。因此傾斜卡具對(duì)于加工量大的機(jī)械加工是很有用的，而且可應(yīng)用于各式各樣的機(jī)械加工。
圖3示意示出常規(guī)的傾斜卡具。該傾斜卡具1具有作為工件固定部的轉(zhuǎn)動(dòng)座2，該轉(zhuǎn)動(dòng)座2可在圖3(a)所示的水平位置和圖3(b)所示的垂直位置之間繞其傾斜中心軸線C轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)座2位于圖3(a)所示的水平位置時(shí)，工件W可以分別沿箭頭B1和B2的方向裝入傾斜卡具1和從該卡具上退出。在裝入工件W時(shí)，工件W用夾緊機(jī)構(gòu)(未示出)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)座2上。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)座2可以傾斜，直到到達(dá)垂直位置(b)。在此狀態(tài)下，將主軸頭4靠近工件W，以便進(jìn)行機(jī)械加工。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)座2還可設(shè)計(jì)成能夠連續(xù)向下轉(zhuǎn)動(dòng)90°角。在轉(zhuǎn)動(dòng)座2不管其傾斜角如何均允許用主軸頭4進(jìn)行機(jī)械加工的情況下，至多可以加工工件的三個(gè)表面(頂表面S1，側(cè)表面S2和S3)。
圖4示出圖3所示傾斜卡具1與工件W的傳送線5之間的關(guān)系。工件傳送線5靠近傾斜卡具1并平行于傾斜中心軸線C。單獨(dú)設(shè)置的工件定位裝置能將工件W裝入傾斜卡具1，并從該卡具1上卸下來。附圖標(biāo)記6表示數(shù)控機(jī)床，例如一臺(tái)組合加工中心機(jī)床。
然而，上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)傾斜卡具具有以下的缺點(diǎn)。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)座2是支承在傾斜中心軸線C上，而工件W裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座2上，所以工件W與傾斜中心軸線C相距一個(gè)預(yù)定的距離。因此當(dāng)傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)座2使工件W的固定角度的改變時(shí)，工件端部的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑便比較大。結(jié)果便不可避免地要求傾斜卡具有足夠大的體積，以容許這種大的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。出于同樣的原因，因?yàn)楣ぜ的轉(zhuǎn)矩也比較大，所以傾斜卡具需要具有相應(yīng)的強(qiáng)度和相應(yīng)的動(dòng)力源，這些必然引起傾斜卡具總的尺寸變大。另外，由于在工件傳送線5和傾斜卡具1之間需要單獨(dú)的工件定位裝置，以便將工件W裝入到傾斜卡具1或從該卡具上退出，所以總的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。
提出本發(fā)明在于消除上述缺點(diǎn)。因此本發(fā)明的目的是通過簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)來降低傾斜卡具的加工成本，并通過有效地改變工件固定角以避免加工一個(gè)工件上多個(gè)表面時(shí)所發(fā)生的麻煩。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的第一方面，提供一種傾斜卡具，該卡具包括將工件固定在其上的工件固定部，而該工件固定部配置在傾斜中心軸上。當(dāng)工件傾斜時(shí)，工件的各端部的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑減至最小，而工件的轉(zhuǎn)矩降低。
按照本發(fā)明的第二方面，工件固定部最好包括能夠繞傾斜中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的卡具主體，而該卡具主體中容納了夾緊工件的夾緊裝置。工件由夾緊裝置固定在卡具主體內(nèi)部，且工件固定在傾斜中心軸線上。
另外，按照本發(fā)明的第三方面，最好使卡具主體的至少六個(gè)面具有開口，并且卡具主體還可繞垂直于傾斜中心軸線的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)榭ň咧黧w既可繞傾斜中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，又可繞垂直于該軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所以適當(dāng)組合卡具主體在兩個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，便可以將具有開口的所有六個(gè)表面(前面，后面，頂面，底面，左側(cè)面和右側(cè)面)配置成與主軸頭面對(duì)面地相對(duì)置。
另外，按照本發(fā)明的第四方面，工件的傳送線最好配置在傾斜中心軸線上，并且工件的裝入入口和工件的卸出出口也配置在傾斜中心軸線上。即為了消除工件多余的運(yùn)動(dòng)。傾斜卡具配置在工件傳送線上，使機(jī)械加工在工件傳送線上進(jìn)行。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的傾斜卡具的前視圖；圖2是圖1所示傾斜卡具的部分剖開的側(cè)視圖；圖3是常規(guī)傾斜卡具的示意圖，在圖3(a)中示出轉(zhuǎn)動(dòng)座的水平位置，而在圖3(b)中示出轉(zhuǎn)動(dòng)座的垂直位置。
圖4是平面圖，示出圖3所示傾斜卡具和工件傳輸線之間的關(guān)系。
下面參照


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。與上述常規(guī)實(shí)施例的部件相似的或等價(jià)的任何部件均用相同的附圖標(biāo)記表示并不再詳細(xì)說明。
圖1和2各自示出本發(fā)明的實(shí)施例。傾斜卡具10具有大體圓筒形的卡具主體11，該主體起著工件固定部的作用?？ň咧黧w11的外周面可轉(zhuǎn)動(dòng)地由卡具支架12支承，因此卡具主體11本身形成一個(gè)空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸。另外，卡具主體11沿其部分外周面(圖2)具有蝸輪22，與該蝸輪22嚙合的蝸桿23由馬達(dá)24驅(qū)動(dòng)，從而可使卡具主體11傾斜?？ň咧黧w11可以繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)?？ň咧黧w11的中心軸線即相當(dāng)于傾斜中心軸線C。
另外，如圖1所示，卡具主體11的兩個(gè)端部分別用作將工件裝入卡具主體11的入口13和將工件從卡具主體上卸除的出口14。而且，至少卡具主體11的四個(gè)側(cè)面(即前、后、頂和底面)上具有開口。結(jié)果，加上入口13和出口14，總共至少具有六個(gè)開口。
夾緊工件的夾緊裝置15裝在卡具主體11的內(nèi)部。另外，各基準(zhǔn)銷釘1b配置成與卡具主體中各相應(yīng)的夾緊裝置15面對(duì)面地對(duì)置。將工件W推壓在基準(zhǔn)銷釘16上并將其準(zhǔn)銷釘16插入到工件W的基準(zhǔn)孔(未示出)中便可以同時(shí)固定和定位工件W。在此種狀態(tài)下，工件W便支承在傾斜中心軸線C上。
傳送工件W的導(dǎo)軌17和18分別配置在卡具主體11的入口13和出口14處，并且工件W的傳送線(未示出)與導(dǎo)軌17和18連續(xù)地連接?？ň咧黧w11中裝有傾斜軌道19，導(dǎo)軌17和18通過該傾斜軌道彼此連接。另外，上述夾緊裝置中的一個(gè)裝置15位于導(dǎo)軌17和傾斜軌道19的一個(gè)端部之間，而另一個(gè)夾緊裝置15位于導(dǎo)軌18和傾斜軌道19的另一個(gè)端部之間。
如上所述，本發(fā)明實(shí)施例的傾斜卡具的特征在于內(nèi)部具有夾緊裝置的卡具主體由于由卡具支架支承而能夠繞傾斜中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；而且設(shè)置了使卡具主體相對(duì)卡具支架轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承卡具主體11的卡具支架12裝在轉(zhuǎn)臺(tái)21上。該轉(zhuǎn)臺(tái)21由轉(zhuǎn)臺(tái)馬達(dá)25驅(qū)動(dòng)，使其繞垂直軸線(圖1中的A-A線)轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸線垂直于作為傾斜中心軸線C的卡具主體11的中心軸線。因此適當(dāng)組合卡具主體11和轉(zhuǎn)臺(tái)21的轉(zhuǎn)動(dòng)，便可以使所有具有開口的至少六個(gè)面配置成與主軸頭4面對(duì)面地相對(duì)置，如圖2所示。所以，將傾斜卡具10和主軸頭4相結(jié)合使用，便可以加工工件W的所有表面；則如圖2右側(cè)所示該主軸頭只能在一個(gè)方向上移動(dòng)，以接近和/或離開傾斜卡具10。
下面說明本發(fā)明實(shí)施例的傾斜卡具10的操作過程。將裝在托架或其類似物上的工件W通過工件傳送線和導(dǎo)軌17直接從入口13送入卡具主體11的內(nèi)部。在卡具主體11中工件W由包含滾子或其類似物的導(dǎo)向件(20)導(dǎo)向。當(dāng)工件W被送到傾斜軌道19上時(shí)，夾緊裝置15升高，使基準(zhǔn)銷釘16插入到在工件W上形成的基準(zhǔn)孔(未示出)中。這樣便使工件牢固地固定就位。
轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜馬達(dá)24和轉(zhuǎn)臺(tái)馬達(dá)25便可使工件W的相應(yīng)待加工表面與主軸頭4對(duì)準(zhǔn)，從而可對(duì)該表面進(jìn)行機(jī)械加工。在完成所有要加工表面的機(jī)械加工后，卡具主體11的傾斜角復(fù)位如圖1和2所示(在這些圖中，傾斜軌道19和導(dǎo)軌17、18彼此連續(xù)地相接，而且工件的傳送線與傾斜中心軸線共線，從而可以將工件W送入卡具主體11和從該主體中卸出，并使夾緊裝置下移。使工件W返回到傾斜軌道19上，并通過導(dǎo)軌18從出口14直接將工件W送到工件傳送線上。
下面詳細(xì)說明具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明實(shí)施例所獲得的功能和效果。傾斜卡具10的卡具主體11大體上制成為圓筒形狀，而且卡具主體11的外周面由卡具支架12可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，因此卡具主體11本身構(gòu)成一個(gè)空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸。工件W固定在卡具主體11內(nèi)，該卡具主體形成工件固定部，可以使工件配置在卡具主體11的中心軸線上，而該中心軸線與傾斜卡具10的傾斜中心軸線C重合。在這種方式下，借助將工件W配置在傾斜中心軸線C上，可以使工件W在進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)期間各端部的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑減到最小，使傾斜卡具10的立方體積至最小，而且將工件W的轉(zhuǎn)矩減至最小。因此，傾斜卡具所需的強(qiáng)度與電源的驅(qū)動(dòng)功率也能被減至最小，結(jié)果，與常規(guī)卡具相比，本發(fā)明實(shí)施例的傾斜卡具的部件數(shù)目減少約30％，而其加工成本和其立方體積減小約50％。
卡具主體11的至少四個(gè)側(cè)面(前、后、頂和底面)上具有開口，所以加上入口13和14，總共至少有六個(gè)面具有開口。另外，用于可轉(zhuǎn)動(dòng)支承卡具主體11的卡具支架12由轉(zhuǎn)臺(tái)21支承，該轉(zhuǎn)臺(tái)可繞垂直于傾斜中心軸線C的一條垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，適當(dāng)組合卡具主體11和轉(zhuǎn)臺(tái)21的轉(zhuǎn)動(dòng)，就有可能使所有具有開口的至少六個(gè)面配置成與主軸頭4面對(duì)面地相對(duì)置。因而，可以對(duì)工件W的所有表面進(jìn)行加工。
另外，卡具主體11的兩個(gè)端部具有開口，分別用作入口13和出口14的開口，而且在入口13處設(shè)置的導(dǎo)軌17和在出口14處設(shè)置的導(dǎo)軌18分別連接于工件的傳送線。更明確地說，由于傾斜卡具配置在工件傳送線上，所以可直接通過入口13將工件W送入到卡具主體11內(nèi)，并且可直接通過出口14將工件送出到傳送線上。換言之，因?yàn)橥耆嗽诔Ｒ?guī)卡具上見到的工件W在工件傳送線和傾斜卡具10之間的多余運(yùn)動(dòng)，所以完全不需要應(yīng)用工件定位裝置。另外，加工一個(gè)工件的時(shí)間幾乎減少了一半，而且不需要任何單獨(dú)的工件定位裝置，這樣便簡(jiǎn)化了卡具的整體結(jié)構(gòu)。
下面詳細(xì)說明具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。按照本發(fā)明，由于將工件配置在傾斜中心軸線上，所以在工件傾斜運(yùn)動(dòng)期間工件各端部的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和工件的轉(zhuǎn)矩均減小。因而可以減小傾斜卡具的體積和強(qiáng)度，并減少電源的驅(qū)動(dòng)功率，這樣就形成了一個(gè)緊湊且重量輕的傾斜卡具。
另外，按照本發(fā)明，提供了一種卡具主體，該卡具主體可以繞傾斜中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并在其中容納了夾緊工件的夾緊裝置。工件由夾緊裝置固定在卡具主體內(nèi)，且固定在傾斜中心軸線上，因而形成了可使卡具主體轉(zhuǎn)動(dòng)的工件固定部。這樣，如上所述，工件各端部的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和工件的轉(zhuǎn)矩均減小。因而降低了傾斜卡具的成本。
另外，按照本發(fā)明，卡具主體的至少六個(gè)面具有開口，而且卡具主體可以繞垂直于傾斜中心軸線的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)榭ň咧黧w不僅可以繞傾斜中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)而且還可以繞垂直于該傾斜中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以使具有開口的所有六個(gè)面(前、后、頂、底、左側(cè)和右側(cè)面)與主軸頭面對(duì)面地對(duì)置。因此通過改變傾斜卡具的傾斜角便可加工工件的所有表面，而不用將工件從卡具主體上卸下。其結(jié)果是加工一個(gè)工件所需要的時(shí)間顯著地減少。
另外，因?yàn)閮A斜卡具配置在與傾斜中心軸線對(duì)準(zhǔn)的工件傳送線上，而且工件的入、出口也配置在上述傾斜中心軸線上，所以可在工件傳送線上對(duì)該工件加工。因而，工件在工件傳送線和傾斜卡具之間的多余的移動(dòng)就完全消除了，而且也不需要使用任何單獨(dú)的工件定位裝置。
如上所述，按照本發(fā)明，傾斜卡具的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)使其制造成本降低，并使得工件的固定角能有效地改變。因此，對(duì)任何具有多個(gè)待加工表面的產(chǎn)品，能降低其制造成本。
權(quán)利要求
1.一種傾斜卡具，包括使工件固定于其上的工件固定部，上述工件固定部配置在傾斜中心軸線上。
2.如權(quán)利要求1所述的傾斜卡具，其特征在于，所述工件固定部包括能夠繞所述傾斜中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的卡具主體，在卡具主體內(nèi)部裝有夾緊工件的夾緊裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的傾斜卡具，其特征在于，所述卡具主體的至少六個(gè)面具有開口，而且所述卡具主體還可以繞垂直于傾斜中心軸線的一條軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的傾斜卡具，其特征在于，工件傳送線配置在傾斜中心軸線上，而且工件送入口和工件移出口均配置在所述傾斜中心軸線上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是通過簡(jiǎn)化傾斜卡具的結(jié)構(gòu)和有效地改變工件的固定角度來減少機(jī)械加工總的成本，并由此避免在加工工件的多個(gè)表面時(shí)所遇到的麻煩。為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種可繞傾斜中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的卡具主體，而夾緊工件的夾緊裝置設(shè)置在卡具主體的內(nèi)部。工件由夾緊裝置固定在傾斜中心軸線上，因而減小了在工件傾斜運(yùn)動(dòng)期間工件各端部的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和工件的轉(zhuǎn)矩。由此，傾斜卡具的立方體積和所需的強(qiáng)度以及電源的驅(qū)動(dòng)功率也能減小，由此就能獲得緊湊且重量輕的傾斜卡具。
文檔編號(hào)B23Q1/52GK1166394SQ97105409
公開日1997年12月3日 申請(qǐng)日期1997年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月29日
發(fā)明者關(guān)哲男, 近藤修, 吉良登志夫 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社