JP2002103109A - 引き込み式チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャッキングの良否判定と清掃ができるよう
にする。 【解決手段】 チャック１００内に、ドローバ側からの
パイプ９を介して、ジョウピース７のワークＷとの当接
面に開口するエアの通路５ｈ’、４ｈ’、２ｈ、６ｈ、
７ｈ、７ｈ’を配設し、また、ドローバ側からのパイプ
１０を介して、載置台８のワークＷとの当接面に開口す
るエアの通路５ｈ、４ｈ、３ｈ、８ｈ、８ｈ’も配設す
る。二つのエアの通路のドローバ側にエアの検知手段を
設けて、エアを供給して定常状態に達した時の圧力を検
知し、その結果により、ワークＷのジョウピース７との
密着性、すなわち、センタリングの良否判定およびワー
クＷの載置台８との密着性の良否判定を行う。両方の判
定を行うことにより、ワークＷのチャッキングの良否判
定の信頼性が高まる。チャッキング不良の時は、そのエ
アの通路からエア圧の高いエアを噴射して切り屑やゴミ
を排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、引き込み式チャ
ックに関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械にチャックを取り付けて、ロー
ダ装置やロボットにより、ワークの取り付け取り外しを
自動的に行う際、チャックのジョウピースやワークの載
置台に切り屑やゴミが付着していたり、取り付けミスが
あったりしてワークが浮き上がった状態でチャッキング
されていると、そのままで加工を行った場合、許容寸法
から外れた不良品が発生する。

【０００３】また、チャックが回転する旋盤加工では、
そのようなワークの浮き上がりによってチャックの把握
能力を越えると、ワークがチャックから飛び出して機械
や周辺装置を破損することになり、非常に危険である。

【０００４】そのため、従来は、以下のような方法によ
って、チャックがワークを正しい姿勢でチャッキングし
ているか否かを加工前に判定するようにしている。

【０００５】先ず、チャックとして、それが回転しない
定置式の場合はチャックの周面から、また、チャックが
回転する場合はドローバ内から、ともに、チャック内部
を通ってワークの載置台のワークとの当接面に到るエア
の通路を設けたものを用い、その通路にエアを圧送し、
そのエアの圧力を検知装置によって検知して、その結果
によってワークが正しい姿勢（載置台との当接面に隙間
がない状態）でチャッキングされているか否かを判定す
る。

【０００６】すなわち、エアの圧力が、チャッキングが
正しく行われた場合の正規の圧力より小さい場合には、
エアの漏れがあり、それは載置台との当接面に隙間があ
るからであり、そのようにしてチャッキングの良否を判
定しているのである。そのようなエアの通路が形成され
た引き込み式チャックの一従来例を図３に側断面図で、
図４に平面図で示す。

【０００７】図に示すチャック２００は、図示しない旋
盤の端面に一部表示のバックプレート１を介して板状の
アダプタープレート２と円筒状のハウジング３がこの順
に旋盤の主軸と軸芯を一にしてボルトＢ₁ で固定されて
おり、そのハウジング３内に以下に示すチャック機構の
各要素が設けられている。

【０００８】前記アダプタープレート２とハウジング３
にはそれぞれ旋盤の主軸と同芯軸上にガイド穴２ａ、３
ａが設けられており、このガイド穴２ａ、３ａに円柱の
アクチュエータ４の両端のそれぞれが嵌入している。ア
クチュエータ４の後端には、その軸に同芯にドローバ継
ぎ手５の先端が螺合して接続されており、アクチュエー
タ４は、このドローバ継ぎ手５を介して図示しないドロ
ーバに押し引きされて前記ガイド穴２ａ、３ａに沿って
摺動する。

【０００９】このアクチュエータ４は長さ方向の中間部
で、その周面に沿う三等分の各位置に、軸を挟んで対向
し、周面から同じ角度で斜めに立ち上がる一対の腕４
ａ、４ｂを有している。対の腕の一方４ａには、アクチ
ュエータ４が前記ドローバに押し引きされて摺動する際
の回り止めとして、アダプタープレート２の端面に立設
された回り止めピン２ｐの端部が嵌入している。

【００１０】他方、その回り止めピン２ｐが嵌入した腕
４ａの対の腕４ｂと前記ハウジング３に跨がって、旋盤
の軸と同芯で旋盤側に底面を向けた姿勢の直円錐の円周
を三等分した位置の母線上に軸を沿わせる形で円柱のシ
ャフト６が走っており、このシャフト６はその長さ方向
に沿って外径が三段に変化しており、最大径の部分６ａ
がハウジング３に設けられたガイド穴３ｂに嵌入してお
り、それより細い中間の小径部６ｂが前記アクチュエー
タの腕４ｂに設けられたＵ字溝４ｕに挿通している。６
ｃは最小径の端部である。こうして、シャフト６はガイ
ド穴３ｂに沿って摺動可能となっている。そして、その
シャフト６の、前記アクチュエータの腕４ｂのＵ字溝４
ｕをその端部に向かって通過した直後から端部６ｃに至
る部分は、図３（ｂ）に示すように、Ｕ字溝４ｕの両側
に突出する形状となっており、その突出部６ｄと、Ｕ字
溝４ｕの幅より大きい前記大径部６ａとでアクチュエー
タの腕４ｂを挟む形でアクチュエータ４に対する抜け止
めの役目を果している。

【００１１】こうして、図示しないドローバに押し引き
されて前記アクチュエータ４が摺動することにより、各
シャフト６が、旋盤の軸に対して傾斜を成す自身の軸方
向に摺動する。その際、シャフト６の回り止めとして、
ハウジング３の周面から挿通された回り止めピン３ｐの
先端がシャフト６の周面に設けられた溝穴６ｇに挿入さ
れている。

【００１２】そして、三本の各シャフト６の前記大径部
６ａの端部にはワークＷをチャッキングするジョウピー
ス７がボルトＢ₂ で固定されており、各シャフト６が自
身の軸方向に摺動することにより、三つのジョウピース
７が同期してハウジング３の端面に平行な向きに移動
（開閉）して、ワークＷを三点でチャッキングするので
ある。

【００１３】また、各ジョウピース７の、ハウジング３
の中心を挟んで対向する位置にはワークＷの載置台８が
固定されている。図ではワークＷとしてリング状のもの
を例示しており、このワークＷは、その板面を前記載置
台８の表面に当接して載置し、その内周面を前記ジョウ
ピース７の当接面で面着してチャッキングする。以上
が、この引き込み式チャック２００のワークＷのチャッ
キング作用を成すための構成であるが、次に、このチャ
ック２００に設けられたワークＷのチャッキング状態の
良否を判定するための構成について説明する。

【００１４】このチャック２００には前記ドローバ側か
らチャック２００の内部を経由して前記載置台８のワー
クＷとの当接面に至るエアの通路が形成されている。先
ず、このエアの通路の経路を説明する。

【００１５】このエアの通路の開始端はドローバ側から
配設されてきて前記ドローバ継ぎ手５の内部に繋がるパ
イプ９の一端であり、その他端９ａがドローバ継ぎ手５
の中心軸を通る貫通穴５ｈに繋がっている。

【００１６】このドローバ継ぎ手の貫通穴５ｈは、その
ドローバ継ぎ手５がアクチュエータ４に螺合するために
設けられたネジ穴の下穴４Ｈに通じており、アクチュエ
ータ４にはこの下穴４Ｈから、その中心軸に沿って前端
に開口して、前記ハウジング３のガイド穴３ａの部分に
通ずる貫通穴４ｈが設けられている。

【００１７】そして、そのハウジング３のガイド穴３ａ
の端部寄りの内面からハウジング３の周面に向かう通路
３ｈが設けられており、その通路３ｈは、ハウジング３
の周面に至る手前で再び旋盤の軸方向に向きを変えて載
置台８側に向かい、載置台８との当接面で開口してい
る。載置台８の当接面には、その通路３ｈの開口の位置
に内部に向かう通路８ｈが設けられており、その通路８
ｈは、載置台８の内部で向きを変えて周面に至る途中
に、ワークＷとの当接面に開口する分岐路８ｈ’を有し
ている。

【００１８】こうして、ドローバ側に設けられたパイプ
９の一端に端を発した各エアの通路はこの載置台８の分
岐路８ｈ’に通じており、ドローバ側に設けられた図示
しないコンプレッサにより、それらの通路を通じて載置
台８の前記開口に向かってエアが送られるとともに、そ
の時の通路内のエアの圧力が検知できるようになってい
る。

【００１９】このような構成の下、ドローバ側から各通
路を経て載置台８の当接面側にエアを送り込んでおく
と、ワークＷを載置台８に載置した際、その当接面にお
ける開口がワークＷによって塞がれるので、ドローバ側
のエアの圧力が上昇して最終的に一定圧力に達する。

【００２０】そこで、ワークＷを載置台８上に正しい姿
勢で載置して、すなわち、ワークＷの当接面を載置台８
の当接面にピッタリ面着させた状態でエアを送って、エ
ア圧の検知手段によって、もしワークＷが載置台８上に
正しい姿勢で載置されずに傾いたりしていると、載置台
８との当接面に隙間が生じてエアが外部に漏れるので、
その時の圧力はこの基準圧力より低下する。このことに
より、ワークＷが正しい姿勢で載置されたか否かを判定
するのである。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法は、ワークＷのチャッキング時の姿勢を載置台
８に対する密着性だけで判断しているので、判定の正確
性に欠けるという問題がある。

【００２２】すなわち、載置台８に対して正しい姿勢で
チャッキング（密着してチャッキング）されていても、
以前に加工した際の切り屑やゴミ等がジョウピース７に
付着していると、センタリングが正しく行われないの
で、この場合は、加工中心が遍心した不良品が発生す
る。

【００２３】そこで、そのようにジョウピースに付着し
た切り屑やゴミを清掃する必要があるが、この発明の課
題は、そのようなジョウピースに付着した切り屑やゴミ
等を簡易に清掃できるようにし、併せて、そのような清
掃の必要が有るか否か、すなわち、センタリングが正し
く行われているかどうかが事前に判定できるようにする
ことにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、チャックの軸に同芯に配設され、ドロ
ーバで押し引きされる連結部材に一端が連結され、他端
に、ワークをチャッキングするジョウピースが取り付け
られた複数の円柱シャフトが前記チャックの軸の回りに
その軸芯を前記チャックの軸に傾斜させて配設されてお
り、そのシャフトが、流体シリンダの駆動により、直接
またはドローバを介して前記アクチュエータで押される
ことによりワークのアンチャック状態となり、引かれる
ことによりチャック状態となる引き込み式チャックにお
いて、前記シャフトの内部にドローバ側から前記ジョウ
ピースのワークとの当接面（把持面）に開口するエアの
通路を設けたのである。

【００２５】そのようにしたので、そのエアの通路にエ
アを供給して、ジョウピースのワークとの当接面からエ
アを噴射させることができるので、そのエアの噴射によ
って、切り屑やゴミを吹き飛ばして、その部分の清掃を
行うことができる。

【００２６】また、そのエアの通路のドローバ側にエア
の圧力の検知手段を設け、その検知手段でエアを供給し
た際のエアの圧力を検知して、載置台に対するワークの
密着性の判定の場合と同じ要領でジョウピースの把持面
との密着性の良否、すなわち、センタリングが正しく行
われたか否かを判定することができる。

【００２７】その圧力の検知手段によってジョウピース
に切り屑やゴミが付着していると判定されたなら、前記
したように、圧送するエアの圧力を高めて、エアの噴射
圧によってそれらの付着物をジョウピースから取り除く
ようにする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図を参照してこの発明のチ
ャック装置の実施の形態を説明する。この発明は、前記
したように、引き込み式チャックにおけるワークのジョ
ウピースとの当接面における密着性、すなわち、センタ
リングの良否判定およびそれに基づいて、ジョウピース
に付着した切り屑やゴミが容易に清掃できるようにする
ものであるが、図１および図２に示すこの実施形態の装
置１００は、従来のワークの載置台８との当接面におけ
る密着性も併せて判定するものである。

【００２９】従って、この実施形態の装置は、その従来
の構成に、この発明のセンタリングの良否判定機能およ
び清掃機能の構成を加えたものであり、従来と同じ内容
に関しては同じ符号を付して再度の説明は省略し、以
下、主として、ワークＷのジョウピース７の当接面との
密着性の判定、および清掃機能を果たす構成について述
べる。

【００３０】先ず、このチャック１００では、前記従来
例のチャック２００のシャフト６の小径側の端部６ｃを
アダプタプレート２の内部（ガイド穴２ｂ）まで嵌入さ
せている。従って、この実施形態のシャフト６はハウジ
ング３のガイド穴３ｂとこのアダプタプレート２内のガ
イド穴２ｂとで軸支されている。この構成の意味は後述
する。

【００３１】次に、この実施形態のチャック１００で
は、前記ドローバ継ぎ手５の後端にドローバ側から配設
されて来ているパイプ９に加えて、そのパイプ９より大
きな径のパイプ１０が、その小径のパイプ９を内部に同
芯軸上に配設した形でドローバ継ぎ手５の後端の穴に挿
入されている。このパイプ１０は、それによってドロー
バ側からジョウピース７の側にエアを供給する最初の通
路であり、次にこのパイプ１０からジョウピース７に至
るエアの通路の経路について説明する。

【００３２】このパイプ１０の挿入穴の端面からはドロ
ーバ継ぎ手５の軸に平行にドローバ継ぎ手の内部を走る
エアの通路５ｈ’が設けられており、この通路５ｈ’は
途中で直角方向に向きを変えて周面に開口している。開
口した位置のアクチュエータ４の内面からはアクチュエ
ータ４の内部に向かってエアの通路４ｈ’が設けられて
おり、この通路４ｈ’もアクチュエータ４の周面に開口
している。

【００３３】さらに、このアクチュエータ４が嵌入して
いる部分のアダプタプレートのガイド穴２ａの内面の、
前記通路４ｈ’が開口している位置からはアダプタプレ
ート２の周面に向かうエアの通路２ｈが設けられてお
り、この通路２ｈは、途中で、前記シャフト６のガイド
穴２ｂと交差している。このガイド穴２ｂには、前記し
たように、シャフト６の最小径端部６ｃが嵌入してきて
いるが、次に述べるように、このシャフト６の内部に
は、この最小径端部６ｃの端面から最大径部６ａの端面
のジョウピース７側の当接面に貫通するエアの通路６ｈ
が走っており、このガイド穴２ｂの部分が前記ドローバ
側から導かれてきたエアの通路２ｈと、シャフト６内の
エアの通路６ｈとの中継部となっている。そのため、こ
のガイド穴２ｂに嵌入しているシャフト６の最小径端部
６ｃの途中には、気密性を保つためのＯリング６ｏが施
してある。

【００３４】他方、シャフト６の内部には、今も述べた
ように、前記ガイド穴２ｂに嵌入している最小径部６ｃ
の端面の中心からシャフト６の軸心に沿って走るエアの
通路６ｈが設けられており、これはジョウピース７に近
づいた位置で旋盤の軸に平行な方向に向きを変えて、最
大径部６ａの端面のジョウピース７との当接面に開口し
ている。

【００３５】そして、このジョウピース７のシャフト６
との当接面の開口位置からジョウピース７の内部を通っ
てエアの通路７ｈが走っており、端面に至る途中で端面
に平行な通路に合流する。この合流路からはジョウピー
ス７のワークとの当接面に開口する二本のエアの通路７
ｈ’が分岐している。こうして、ドローバ側からのエア
がこのジョウピース７のワークとの当接面に開口する二
本のエアの通路７ｈ’に至るようになっている。

【００３６】そして、前記パイプ１０のドローバ側端部
もエア供給源との間に図示しないエア検知装置に接続さ
れており、前記各通路を経由してドローバ側から送られ
たエアはジョウピース７のワークＷとの当接面に開口す
るエアの通路７ｈ’に至るようになっている。

【００３７】このようにしたので、ジョウピース７のワ
ークＷとの当接面にもエアを供給でき、載置台８に対す
るワークＷの密着性の判定の場合と同じ要領でジョウピ
ース７とワークＷとの密着性、すなわち、センタリング
の良否判定が可能となり、この実施形態の引き込み式チ
ャック装置は、載置台８に対するワークＷの密着性の判
定とともに、センタリングの良否判定もできるので、ワ
ークＷのチャッキングの良否判定の信頼性が高まる。

【００３８】また、その良否判定を行った後、切り屑や
ゴミが付着しているようであれば、エアの供給圧力を高
めて、エアの噴射圧でその切り屑やゴミを吹き飛ばし
て、ジョウピース７の清掃を行うことができる。このエ
アの噴射による清掃については、ワークの載置台８の部
分にも同様に行って、ワークをより正確にチャッキング
して加工を行うようにする。

【００３９】なお、この実施形態の引き込み式チャック
は、旋盤に取り付けて内径をチャッキングする方式のも
のであるが、外径をチャッキングする方式のものにも適
用でき、さらには、定置式としてアダプタプレートの周
面からエアを供給する構成のものにも適用できる。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成したの
で、ワークの載置台との当接面との密着性だけでなく、
ワークのジョウピースとの当接面との密着性の判定、す
なわち、センタリングの良否判定も行えるので、ワーク
のチャッキングの良否判定の信頼性が高まる。

【００４１】併せて、ジョウピースのワークとの当接面
に付着した切り屑やゴミが容易に清掃できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の側断面図である。

【図２】この発明の実施形態の平面図である。

【図３】（ａ）に従来例の側断面図を示し、（ｂ）に
（ａ）の矢視Ａによる部分を拡大して示したものであ
る。

【図４】従来例の平面図である。

【符号の説明】

１ バックプレート ２ アダプタープレート ３ ハウジング ３ｈ ハウジング内のエアの通路 ４ アクチュエータ ４ａ、４ｂ アクチュエータの腕 ４ｈ、４ｈ’ アクチュエータ内のエアの通路 ５ ドローバ継ぎ手 ５ｈ、５ｈ’ ドローバ継ぎ手内のエアの通路 ６ シャフト ６ｈ シャフト内のエアの通路 ６ｏ Ｏリング ７ ジョウピース ７ｈ ジョウピース内のエアの通路 ７ｈ’ ジョウピースのワークとの当接面に開口するエ
アの通路 ８ 載置台 ８ｈ 載置台内のエアの通路 ８ｈ’ 載置台のワークとの当接面に開口するエアの通
路 ９、１０ パイプ Ｗ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャック本体内に、そのチャックの軸に
   同芯に配設され、ドローバに押し引きされて摺動する連
   結部材に一端が連結され、他端に、ワークをチャッキン
   グするジョウピースが取り付けられた複数の円柱シャフ
   トが前記チャックの軸の回りにその軸芯を前記チャック
   の軸に傾斜させて配設されており、そのシャフトが、流
   体シリンダの駆動により、直接またはドローバを介して
   前記連結部材で押し引きされることによりワークがチャ
   ック・アンチャック状態となる引き込み式チャックにお
   いて、 前記連結部材を軸支するアダプタプレートに前記シャフ
   トの一端側を延設して嵌入させるとともに、ドローバ側
   から前記アダプタプレートの内部を通って、前記シャフ
   トの延設部が嵌入した穴に至り、その嵌入穴を介して、
   シャフトの内部と、そのシャフトの前記他端に取り付け
   られたジョウピースの内部を通ってジョウピースのワー
   クとの当接面に開口するエアの通路を設けたことを特徴
   とする引き込み式チャック。
2. 【請求項２】 上記エアの通路のドローバ側にエアの圧
   力の検知手段を設け、その検知手段によって検知したエ
   ア圧に基づいてワークのセンタリングの良否を判定する
   ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の引
   き込み式チャック。