JP2002355707A

JP2002355707A - コレットクランプ装置

Info

Publication number: JP2002355707A
Application number: JP2001163311A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nishihara; 浩巳西原; Hiroyoshi Sugiura; 裕喜杉浦; Shogo Serizawa; 祥吾芹澤
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】コレットを軸方向に移動させずにワークを把
持することが可能で、従って、ワークの位置決めが容易
なコレットクランプ装置を提供する。【解決手段】コレット１の外周とホルダヘッド２の内
周の間の隙間には、テーパ付スリーブ３が挿入されてい
る。コレット１は、先端側において周方向に複数の部分
に分割され、先端近傍の外周面にはテーパ部１ａが形成
されている。コレット１は、固定ピン４によって軸方向
の位置が固定されている。テーパ付スリーブ３は、先端
近傍の内周面にテーパ部３ａが形成されている。テーパ
付スリーブ３の後端部は第一ピストン５に連結されてい
る。第一ピストン５をフリーすると、圧縮コイルバネ８
の力でテーパ付スリーブ３が前方に押し出され、コレッ
ト１先端の内径が縮まり、ワーク１０がクランプされ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークをその外周
側から把持するコレットクランプ装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】図４に、従来のコレットクランプ装置の
一例を示す。

【０００３】ワーク１０は、コレット１の内側に挿入さ
れ、外周側から把持される。コレット１はホルダヘッド
２の内部に収容されている。通常、コレット１は、先端
側において、周方向に３つあるいは４つに分割された複
数の部分によって構成されている。コレット１の先端近
傍の外周面にはテーパ部が形成されている。このテーパ
部に接するように、ホルダヘッド２の先端近傍の内周面
にもテーパ部が形成されている。コレット１の後端は、
連結ピン２７及びピストンロッド２６を介してピストン
２５に連結されている。

【０００４】ピストン２５を用いてコレット１を軸方向
に後退（前進）させると、コレット１の外周面のテーパ
部が、ホルダヘッド２の内周面のテーパ部に接した状態
で軸方向に移動し、コレット１先端の内径が変化する。
これによって、ワーク１０のクランプ（アンクランプ）
が行われる。

【０００５】（従来の装置の問題点）従来のコレットク
ランプ装置では、ワーク１０を把持する際、コレット１
を軸方向に移動させているので、それに伴ってワーク１
０の軸方向位置も変化する。その結果、ワーク１とワー
ク取外し装置（図示せず）との間に位置ずれが生ずるな
ど、動作上の不具合が発生する。

【０００６】また、ワーク１０の位置決めを正確行うた
めに、外周に０．１ｍｍ程度の僅かな段差からなる肩当
て部１０ａが形成されたワーク１０を把持する場合、コ
レット１の先端をこの肩当て部１０ａに合わせることは
容易ではない。この様な場合、専用の治具を使用してワ
ーク１０の位置決めを行わなければならず、相当の手間
がかかる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来のコレットクランプ装置の問題点に鑑み成された
もので、本発明の目的は、コレットを軸方向に移動させ
ることなくワークを把持することが可能で、従って、ワ
ークの位置決めが比較的容易なコレットクランプ装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のコレットクラン
プ装置は、コレットを用いてワークを把持するコレット
クランプ装置において、ホルダヘッドと、ホルダヘッド
の内側に収容され、先端近傍の外周面に第一のテーパ部
を有するコレットと、コレットの外周を取り囲むように
コレットとホルダヘッドの間に挿入され、内周面にコレ
ットの前記第一のテーパ部に接する第二のテーパ部を備
え、コレットの軸方向に移動することによりコレット先
端の内径を変化させて、ワークのクランプ及びアンクラ
ンプを行うテーパ付スリーブと、を備えたことを特徴と
する。

【０００９】本発明のコレットクランプ装置によれば、
ワークを把持する際、上記のテーパ付スリーブのみを軸
方向に移動することによって、コレット先端の内径を変
化させることができる。このように、ワークを把持する
際、コレットが軸方向に移動しないので、ワークの軸方
向位置が変化することがない。

【００１０】好ましくは、前記テーパ付スリーブは、ワ
ークのクランプ状態及びアンクランプ状態に対応する二
つの停止位置に加えて、その中間の第三の停止位置を備
える。この第三の停止位置とクランプ状態との間のコレ
ット先端の内径の差は、所定値以下（例えば、０．１ｍ
ｍ以下）に設定される。

【００１１】本発明のコレットクランプ装置をこのよう
に構成すれば、軸方向の位置決めのために外周に０．１
ｍｍ程度の僅かな段差からなる肩当て部が形成されたワ
ークを把持する際、この肩当て部にコレットの先端を突
き当てた状態から、クランプ動作を開始することができ
る。従って、コレットに対するワークの位置決めに手間
がかからない。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくコレット
クランプ装置の一例を示す。図２にコレットの拡大図、
図３にテーパ付スリーブの拡大図を示す。図中、１０は
ワーク、１はコレット、２はホルダヘッド、３はテーパ
付スリーブ、１ａはテーパ部（第一のテーパ部）、３ａ
はテーパ部（第二のテーパ部）、１０ａは肩当て部であ
る。

【００１３】ワーク１０は、コレット１の内側に挿入さ
れ、外周側から把持される。コレット１はホルダヘッド
２の内側に収容されている。コレット１の外周とホルダ
ヘッド２の内周の間の隙間には、コレット１の外周を取
り囲むようにテーパ付スリーブ３が挿入されている。

【００１４】この例では、コレット１は、図２に示すよ
うに、先端側において周方向に４つに分割され、後端側
で一体にまとめられている。コレット１の先端近傍の外
周面には、先端に向かって次第に外径が拡大するように
テーパ部１ａが形成されている。なお、コレット１の後
端部は、固定ピン４によりホルダヘッド２に対して固定
され、これによって、コレット１の軸方向の位置が固定
されている。

【００１５】テーパ付スリーブ３は、中空円筒状に形成
されている。図３に示すように、テーパ付スリーブ３の
先端近傍の内周面には、コレット１のテーパ部１ａに接
して、先端に向かって次第に内径が拡大するようにテー
パ部３ａが形成され、元端寄りの位置には固定ピン４が
貫通する長穴３ｂが設けられている。

【００１６】図１に示すように、テーパ付スリーブ３の
後端部は、連結ピン７及びピストンロッド６を介して第
一ピストン５に連結されている。ピストンロッド６の外
周とホルダヘッド２の内周の間の隙間には、ピストンロ
ッド６の外周を取り囲むように圧縮コイルバネ８が装着
されている。圧縮コイルバネ８は、軸方向の寸法が縮め
られた状態で上記の隙間の中に収容され、圧縮コイルバ
ネ８の一端は、テーパ付スリーブ３の後端面に押し当て
られている。

【００１７】第一ピストン５の後方には、更に第二ピス
トン９が設けられている。第二ピストン９の有効断面積
は、第一ピストン５の有効断面積と比べて大きい。第一
ピストン５の前方には圧力室１１が設けられ、第二ピス
トン９の後方には圧力室１２が設けられている。圧力室
１１には、空圧経路１４を介して加圧空気が供給され、
圧力室１２には、空圧経路１５を介して加圧空気が供給
される。第一ピストン５と第二ピストン９の間の空間部
１３は、給排気路１６を介して大気に開放されている。

【００１８】ワーク１０をコレット１に装着する際に
は、第一ピストン５前方の圧力室１１及び第二ピストン
９後方の圧力室１２の双方に加圧空気を供給する。これ
によって、第二ピストン９が前進して左行限位置で停止
し、第一ピストン５は後退して第二ピストン９の先端面
に押し付けられた状態で停止する。なお、このときの第
一ピストン５の位置を中間停止位置と呼ぶ。この様に、
第一ピストン５を中間停止位置で停止させることによっ
て、コレット１の先端の開き量を、クランプ状態から僅
かに開いた状態に設定することができる。

【００１９】ワーク１０をコレット１にクランプする際
には、上記の状態から第一ピストン５前方の圧力室１１
及び第二ピストン９後方の圧力室１２の内部を大気に開
放する。これによって、第一ピストン５がフリーにな
り、圧縮コイルバネ８の力でテーパ付スリーブ３が、図
１に示すように、前方に押し出される。これより、テー
パ付スリーブ３の先端のテーパ部３ａが、コレット１の
先端のテーパ部１ａに接しながら前進し、コレット１の
先端の内径を縮め、ワーク１０をクランプする。

【００２０】ワーク１０をアンクランプする際には、第
二ピストン９後方の圧力室１２の内部を大気に開放した
状態で、第一ピストン５前方の圧力室１１に加圧空気を
供給する。これにより、第一ピストン５及び第二ピスト
ン９がともに右行限へ移動し、コレット１の先端が大き
く開かれる。

【００２１】例えば、外周に０．１ｍｍ程度の段差から
なる肩当て部１０ａが形成されたワーク１０をクランプ
する場合、クランプ状態におけるコレット１先端の内径
と、中間停止位置におけるコレット１先端の内径との差
を０．１ｍｍ以下に設定しておく。このようにすれば、
この肩当て部１０ａにコレットの先端を突き当てた状態
から、ワーク１０のクランプ動作を開始することができ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明のコレットクランプ装置によれ
ば、ワークをクランプする際、テーパ付スリーブのみが
軸方向に移動し、コレットは軸方向に移動しないので、
ワークの軸方向位置が変化することがない。

【００２３】また、本発明のコレットクランプ装置にお
いて、上記のようにテーパ付スリーブの中間停止位置を
設けることによって、外周に僅かな段差からなる肩当て
部が形成されたワークをクランプする際、この肩当て部
にコレットの先端を突き当てた状態から、クランプ動作
を開始することができる。従って、ワークの位置決めに
手間がかからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコレットクランプ装置の例を示す軸方
向断面図。

【図２】本発明のコレットクランプ装置で使用されるコ
レットの例を示す図、（ａ）は軸方向断面図、（ｂ）は
Ａ−Ａ部断面図。

【図３】本発明のコレットクランプ装置で使用されるテ
ーパ付スリーブの例を示す軸方向断面図。

【図４】従来のコレットクランプ装置の軸方向断面図。

【符号の説明】

１・・・コレット、２・・・ホルダヘッド、３・・・テーパ付スリーブ、４・・・固定ピン、５・・・第一ピストン、６・・・ピストンロッド、７・・・連結ピン、８・・・圧縮コイルバネ、９・・・第二ピストン、１０・・・ワーク、１１、１２・・・圧力室、１３・・・空間部、１４、１５・・・空圧経路、１６・・・給排気路、２５・・・ピストン、２６・・・ピストンロッド、２７・・・連結ピン。

フロントページの続き (72)発明者芹澤祥吾静岡県沼津市大岡2068の３株式会社東芝機械マイテック沼津内Ｆターム(参考） 3C032 BB12 JJ01 JJ18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コレットを用いてワークを把持するコレ
ットクランプ装置において、ホルダヘッドと、ホルダヘッドの内側に収容され、先端近傍の外周面に第
一のテーパ部を有するコレットと、コレットの外周を取り囲むようにコレットとホルダヘッ
ドの間に挿入され、内周面にコレットの前記第一のテー
パ部に接する第二のテーパ部を備え、コレットの軸方向
に移動することによりコレット先端の内径を変化させ
て、ワークのクランプ及びアンクランプを行うテーパ付
スリーブと、を備えたことを特徴とするコレットクランプ装置。
【請求項２】前記テーパ付スリーブは、ワークのクラ
ンプ状態及びアンクランプ状態に対応する二つの停止位
置に加えて、その中間の第三の停止位置を備えているこ
とを特徴とする請求項１に記載のコレットクランプ装
置。