JP2005246489A - Workpiece holder - Google Patents

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JP2005246489A JP2004055808A JP2004055808A JP2005246489A JP 2005246489 A JP2005246489 A JP 2005246489A JP 2004055808 A JP2004055808 A JP 2004055808A JP 2004055808 A JP2004055808 A JP 2004055808A JP 2005246489 A JP2005246489 A JP 2005246489A
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和孝 村井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the rotation angle control of a spindle in a workpiece holder for holding/releasing a workpiece using the rotation of the spindle of a machine tool. <P>SOLUTION: Three parallelogrammic links 130 including levers 132, 134 and links 136 are turnably mounted to a casing 78, and each link 136 is provided with a holding part 176. The rotation of a rotary shaft 90 is converted into the turning motion of the levers 132, 134 by a motion converter 92 comprising an external screw member 180, an internal screw member 182, a projecting part 200 and a groove 202, and the link 136 is moved to hold the workpiece 10 by the holding part 176. The external screw member 180 has a small lead angle, and even if there is an error in the rotation stop position of a tool spindle 22, the stop position error of the holding part 176 is small, and control accuracy of the rotation angle of the tool spindle 22 may be low. Rotation angle control becomes much easier by transmitting the rotation of the internal screw member 182 to the external screw member 180 through a torque limiter 88 to prevent transmission of excessive torque. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はワークホルダに関するものであり、特に、加工機械の主軸の回転を利用してワークピースを保持,解放するワークホルダに関するものである。   The present invention relates to a work holder, and more particularly to a work holder that holds and releases a work piece by utilizing rotation of a spindle of a processing machine.

この種のワークホルダは、例えば、特許文献1および特許文献2に記載されているように既に知られている。特許文献1に記載のワークホルダは、カムを利用して一対の挟持爪を互いに接近,離間させ、ワークピースを挟持,解放するように構成されている。このワークホルダは、ハウジングにより相対回転可能に保持され、主軸により回転させられる回転軸と、ハウジングにより相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能であって、回転軸と同心に保持された作動軸と、回転軸に固定の円筒状の駆動カムと、作動軸に、駆動カムと対向して設けられた円筒状の被駆動カムと、ハウジングにより、回転軸の回転軸線と直角に立体交差する一直線上において互いに接近・離間可能に設けられた一対の挟持爪と、作動軸と一対の挟持爪とを連結する一対のリンクとを備えている。駆動カムと被駆動カムとの互いに対向する端面にはそれぞれ、山部と谷部とを90度の回転角度間隔で有する波形のカム面が形成されており、作動軸は、ばねにより、駆動カムと被駆動カムとのカム面同士が噛み合う向きに付勢されている。駆動カムと被駆動カムの各カム面の山部と谷部とが互いに噛み合う状態から回転軸が主軸により90度回転させられれば、各カム面の山部同士が当接する状態となり、作動軸が回転軸から離間する向きに移動させられ、一対のリンクが回動させられて一対の挟持爪が互いに離間させられ、ワークピースを解放する。回転軸が主軸により更に同じ方向にあるいは逆方向に90度回転させられれば、山部と谷部とが噛み合う状態となり、一対の挟持爪が互いに接近させられてワークピースを挟持する。   This type of work holder is already known as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example. The work holder described in Patent Document 1 is configured to clamp and release a workpiece by using a cam to bring a pair of clamping claws closer to and away from each other. The work holder is supported by a housing so as to be relatively rotatable and rotated by a main shaft, and an operation shaft which is relatively non-rotatable by the housing and is relatively movable in the axial direction and is held concentrically with the rotating shaft. A cylindrical driving cam fixed to the rotating shaft, a cylindrical driven cam provided on the operating shaft so as to face the driving cam, and a housing that are three-dimensionally intersecting at right angles with the rotating axis of the rotating shaft. And a pair of sandwiching claws provided so as to be able to approach and separate from each other, and a pair of links connecting the operating shaft and the pair of sandwiching claws. Corrugated cam surfaces having crests and troughs at a rotation angle interval of 90 degrees are formed on end surfaces of the driving cam and the driven cam, which are opposed to each other. And the driven cam are biased in the direction in which the cam surfaces mesh with each other. If the rotating shaft is rotated 90 degrees by the main shaft from the state where the crests and troughs of each cam surface of the driving cam and the driven cam are engaged with each other, the crests of each cam surface come into contact with each other, and the operating shaft is It is moved in a direction away from the rotation shaft, the pair of links are rotated, the pair of clamping claws are separated from each other, and the workpiece is released. If the rotating shaft is further rotated 90 degrees in the same direction or in the opposite direction by the main shaft, the peak portion and the valley portion are engaged with each other, and the pair of holding claws are brought close to each other to hold the workpiece.

また、特許文献2に記載のワークホルダは、ラックおよびピニオンを利用して一対の把持部材を互いに接近,離間させ、ワークピースを把持,解放するように構成されている。このワークホルダは、ハウジングにより相対回転可能に保持され、主軸により回転させられる回転軸と、その回転軸に同心に、相対回転不能にかつ軸方向に相対移動不能に設けられたピニオンと、ハウジングにより回転軸の回転軸線と直角に立体交差する方向に相対移動可能に保持され、ピニオンに噛み合わされた一対のラックと、それらラックの各々に保持された把持部材とを備えている。一対のラックは互いに平行に設けられており、回転軸が主軸により回転させられれば、ピニオンが回転させられ、一対のラックが互いに反対方向へ移動させられて一対の把持部材が互いに離間させられ、ワークピースを解放する。回転軸が逆向きに回転させられれば、一対のラックが上記とは逆向きに移動させられ、一対の把持部材が互いに接近させられてワークピースを把持する。
特開平9−29574号公報 特開2003−181736号公報
The work holder described in Patent Document 2 is configured to use a rack and a pinion to bring a pair of gripping members closer to and away from each other and grip and release the workpiece. This work holder is supported by a housing so as to be relatively rotatable and rotated by a main shaft, a pinion concentrically provided on the rotation shaft and provided with a non-rotatable and non-relatively movable axially, and a housing. A pair of racks that are held so as to be relatively movable in a direction perpendicularly intersecting the rotation axis of the rotation axis and meshed with the pinions, and a gripping member held in each of the racks are provided. The pair of racks are provided in parallel to each other, and if the rotation shaft is rotated by the main shaft, the pinion is rotated, the pair of racks are moved in opposite directions, and the pair of gripping members are separated from each other, Release the workpiece. If the rotating shaft is rotated in the opposite direction, the pair of racks are moved in the opposite direction to the above, and the pair of gripping members are brought close to each other to grip the workpiece.
JP-A-9-29574 JP 2003-181736 A

しかしながら、特許文献1に記載のワークホルダにおいては、一対の挟持爪の間隔を最小から最大まで変化させる際の回転軸の回転角度が90度であり、寸法が複数種類に異なるワークピースを挟持爪に挟持させる場合に、90度の回転角度範囲の複数の回転位置で回転軸の回転を停止させることが必要であるため、回転軸の回転停止位置制御の精度を高くすることが必要である。回転角度が不足すれば挟持が不十分となり、ワークピースを落とす恐れがあり、回転角度が過剰であれば、挟持爪がワークピースに加える力が過大となって、ワークピースを破損する恐れがあるからである。
また、特許文献2に記載のワークホルダにおいても、構造上、一対のラックの長さには自ずから制限があるため、一対の把持部材の間隔を最小から最大まで変化させる際のピニオンおよび回転軸の回転角度が比較的小さく制限され、やはり回転軸の回転停止位置制御の精度を高くすることが必要である。
本発明は、以上の事情を背景として、ワークピースを加工機械のワーク保持部に着脱するために、その加工機械の主軸の回転を利用してワークピースを保持・解放するワークホルダにおいて、主軸の回転角度制御を容易にすることを課題としてなされたものである。
However, in the work holder described in Patent Document 1, the rotation angle of the rotating shaft when changing the distance between the pair of clamping claws from the minimum to the maximum is 90 degrees, and the workpieces having different dimensions are clamped. Therefore, it is necessary to increase the accuracy of the rotation stop position control of the rotation shaft, since it is necessary to stop the rotation of the rotation shaft at a plurality of rotation positions in the rotation angle range of 90 degrees. If the rotation angle is insufficient, the clamping may be insufficient and the workpiece may be dropped. If the rotation angle is excessive, the force applied by the clamping claws to the workpiece may be excessive, which may damage the workpiece. Because.
Also, in the work holder described in Patent Document 2, since the length of the pair of racks is naturally limited due to the structure, the pinion and the rotation shaft when the distance between the pair of gripping members is changed from the minimum to the maximum. The rotational angle is limited to be relatively small, and it is necessary to increase the accuracy of the rotational stop position control of the rotational shaft.
In view of the above circumstances, the present invention provides a work holder for holding and releasing a workpiece by using the rotation of the spindle of the processing machine in order to attach and detach the workpiece to and from the workpiece holding part of the processing machine. An object of the present invention is to facilitate rotation angle control.

上記課題を解決するために、本発明に係るワークホルダは、 (A)加工機械の主軸に共に回転可能かつ取り外し可能に取り付けられる回転軸と、 (B)その回転軸を相対回転可能に保持し、自身は加工機械の非回転部と係合させられる本体部材と、 (C)その本体部材に対して相対移動可能に設けられ、互いに共同してワークピースを保持する複数の保持部材と、 (D)それら回転軸,本体部材および保持部材の間に設けられて、回転軸の本体部材に対する相対回転を保持部材の前記ワークピースを保持・解放する運動に変換する運動変換装置とを含み、その運動変換装置が、 (a)前記回転軸と共に回転する第一ねじ部材と、 (b)前記本体部材に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持され、前記第一ねじ部材と螺合された第二ねじ部材とを含み、第二ねじ部材の前記本体部材に対する軸方向の相対移動を前記複数の保持部材の前記運動に変換するものであることを特徴とするものである。
第一ねじ部材および第二ねじ部材は、回転軸と同軸に配設してもよく、異なる軸線上に配設してもよい。例えば、第一,第二ねじ部材を回転軸の軸線を含む一平面内に位置し、回転軸の軸線と平行な軸線上に配設してもよい。この場合、例えば、第一ねじ部材と回転軸との間に、回転軸の回転を第一ねじ部材に伝達する回転伝達装置が設けられ、第一ねじ部材が回転軸と共に回転するようにされる。
In order to solve the above problems, a work holder according to the present invention includes: (A) a rotary shaft that is rotatably and detachably attached to a main shaft of a processing machine; A body member that is engaged with a non-rotating part of the processing machine; and (C) a plurality of holding members that are provided so as to be relatively movable with respect to the body member and hold the workpiece together. D) a motion conversion device that is provided between the rotating shaft, the main body member, and the holding member, and converts a relative rotation of the rotating shaft with respect to the main body member into a motion of holding and releasing the workpiece of the holding member, A motion conversion device, (a) a first screw member that rotates together with the rotating shaft, and (b) is held by the main body member so as not to be relatively rotatable and relatively movable in the axial direction, and is screwed to the first screw member. And a second screw member Flip is characterized in that the relative movement in the axial direction relative to the body member of the member is to convert the motion of said plurality of retaining members.
The first screw member and the second screw member may be arranged coaxially with the rotation axis, or may be arranged on different axes. For example, the first and second screw members may be located in one plane including the axis of the rotation axis and disposed on an axis parallel to the axis of the rotation axis. In this case, for example, a rotation transmission device that transmits the rotation of the rotation shaft to the first screw member is provided between the first screw member and the rotation shaft so that the first screw member rotates together with the rotation shaft. .

本発明に係るワークホルダにおいては、回転軸が回転させられ、第一ねじ部材が回転させられることにより、第一ねじ部材と螺合された第二ねじ部材が軸方向に移動させられ、複数の保持部材が一斉に移動させられてワークピースを保持・解放する。第一ねじ部材は、ワークピースを保持する場合と解放する場合とにおいて互いに逆向きに回転させられ、複数の保持部材が一斉にワークピース保持方向あるいは解放方向に移動させられる。
本ワークホルダによれば、回転軸の回転角度、すなわち加工機械の主軸の回転角度の制御を容易に行うことができる。第一,第二ねじ部材のねじのリード角を小さくすれば、第一ねじ部材の同じ回転角度に対する第二ねじ部材の軸方向の移動距離を短くすることができ、回転軸の実際の回転角度がワークピースの保持に必要な角度より多少大きくても、第二ねじ部材の軸方向の移動距離の増大が小さくて済む。したがって、ワークピースを保持,解放するための回転軸の回転角度が、保持に適した角度よりやや大きめになっても、ワークピースに過大な保持力を加えて破損することなく、確実に保持することができ、回転軸の回転角度制御の精度を低くすることができ、制御が容易になる。
また、本ワークホルダは、被保持部の大きさが異なる複数種類のワークピースの保持に適している。回転軸および第一ねじ部材の回転角度を大きくすれば保持部材の移動距離が大きくなるため、複数種類の被保持部の寸法に合わせて、それらを保持,解放するための回転軸の回転角度範囲(保持角度と解放角度との間の角度範囲)を複数種類設定することにより、被保持部の大きさの違いに対応することが容易なのである。
In the work holder according to the present invention, the rotation shaft is rotated and the first screw member is rotated, whereby the second screw member screwed with the first screw member is moved in the axial direction, and a plurality of screw members are moved. The holding members are moved all at once to hold and release the workpiece. The first screw member is rotated in opposite directions when holding and releasing the workpiece, and the plurality of holding members are moved simultaneously in the workpiece holding direction or the releasing direction.
According to this work holder, it is possible to easily control the rotation angle of the rotation shaft, that is, the rotation angle of the main shaft of the processing machine. If the lead angle of the screw of the first and second screw members is reduced, the axial movement distance of the second screw member with respect to the same rotation angle of the first screw member can be shortened, and the actual rotation angle of the rotation shaft However, even if it is slightly larger than the angle required for holding the workpiece, the increase in the movement distance in the axial direction of the second screw member can be small. Therefore, even if the rotation angle of the rotating shaft for holding and releasing the workpiece is slightly larger than the angle suitable for holding, the workpiece is securely held without being damaged by applying excessive holding force. Therefore, the accuracy of the rotation angle control of the rotation shaft can be lowered, and the control becomes easy.
In addition, this work holder is suitable for holding a plurality of types of workpieces having different sizes of held parts. If the rotation angle of the rotating shaft and the first screw member is increased, the moving distance of the holding member increases. Therefore, the rotation angle range of the rotating shaft for holding and releasing them according to the dimensions of multiple types of held parts. By setting a plurality of types (angle range between the holding angle and the release angle), it is easy to cope with the difference in the size of the held portion.

発明の態様Aspects of the Invention

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。   In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, or inventions of different concepts) will be illustrated and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.

なお、以下の各項において、 (1)項が請求項1に相当し、 (2)項が請求項2に、 (3)項請求項3に、 (5)項が請求項4に、 (6)項が請求項5にそれぞれ相当する。   In each of the following paragraphs, (1) corresponds to claim 1, (2) corresponds to claim 2, (3) claim 3, (5) claims 4 and ( Item 6) corresponds to item 5 respectively.

(1)加工機械の主軸に共に回転可能かつ取り外し可能に取り付けられる回転軸と、
その回転軸を相対回転可能に保持し、自身は加工機械の非回転部と係合させられる本体部材と、
その本体部材に対して相対移動可能に設けられ、互いに共同してワークピースを保持する複数の保持部材と、
それら回転軸,本体部材および保持部材の間に設けられて、回転軸の本体部材に対する相対回転を保持部材の前記ワークピースを保持・解放する運動に変換する運動変換装置と
を含み、前記ワークピースを前記加工機械のワーク保持部に着脱するために保持するワークホルダであって、
前記運動変換装置が、
前記回転軸と共に回転する第一ねじ部材と、
前記本体部材に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持され、前記第一ねじ部材と螺合された第二ねじ部材と
を含み、第二ねじ部材の前記本体部材に対する軸方向の相対移動を前記複数の保持部材の前記運動に変換するものであるワークホルダ。
(2)前記第一ねじ部材が前記本体部材に相対回転可能に保持されており、その第一ねじ部材と前記回転軸との間に、設定値以下のトルクは伝達するが設定値を超えるトルクは伝達しないトルクリミッタが設けられた (1)項に記載のワークホルダ。
ワークピースを保持する際、複数の保持部材がワークピースに接触し、保持した状態から更に回転軸が回転させられ、第一ねじ部材が回転させられれば、保持部材がワークピースを保持する力が過大になり、ワークピースと保持部材との少なくとも一方が破損する恐れがある。それに対し、トルクリミッタが設けられていれば、複数の保持部材がワークピースを保持した状態から更に、回転軸が回転させられても、設定値を超える回転トルクは第一ねじ部材に伝達されない。そのため、例えば、回転軸の回転角度制御に誤差があっても、ワークピースを破損することなく、保持することができる。また、保持部材が摩耗しても、2つの保持部材の接近・離間距離の不足が自動的に回避され、確実にワークピースが保持される。
さらに、前述のように、運動変換装置が第一,第二ねじ部材を含むことにより容易になる回転軸の回転角度制御が、さらに容易になる。回転軸の回転角度が大きくても、トルクリミッタにより第一ねじ部材への設定値を超えるトルクの伝達が阻止され、ワークピースの破損が回避されるからである。
(3)前記トルクリミッタが、
常に前記第一ねじ部材と共に回転する第一リミッタ部材と、
常に前記回転軸と共に回転する第二リミッタ部材と、
それら第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との一方にその一方の回転軸線を中心とする一円周上に複数設けられた第一係合部と、第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との他方に保持されて前記第一係合部と弾性的に係合する第二係合部とであって、第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との相対回転トルクが前記設定値以下である場合は第二係合部が第一係合部から外れず、前記設定値を超える場合は外れるものと
を含む (2)項に記載のワークホルダ。
第一ねじ部材と第一リミッタ部材および第二ねじ部材と第二リミッタ部材とは、それぞれ同軸に配設されてもよく、異なる軸線上に配設されてもよい。
第一リミッタ部材と第二リミッタ部材とは、相対回転トルクが設定値を超えれば相対回転するが、第一係合部が複数設けられているため、回転軸が停止したとき、第一,第二リミッタ部材の位相を問わず、第一係合部と第二係合部とが互いに係合し、トルクリミッタが、設定値以下のトルクは伝達するが、設定値を超えるトルクは伝達しない状態に自動的に復帰し易い。そのため、例えば、ワークピースの保持後、ワークピースを解放する際に作業者が第一,第二係合部を互いに係合させて回転軸の回転が第一ねじ部材に伝達されるようにしなくて済むことが多い。
(4)前記第一係合部と第二係合部とが軸方向において互いに対向する (3)項に記載のワークホルダ。
第一リミッタ部材と第二リミッタ部材とは、一方を他方の内側あるいは外側に相対回転可能に嵌合し、第一係合部と第二係合部とが、回転軸線と直交する方向において互いに対向するようにすることも可能である。しかし、第一係合部と第二係合部とを軸方向において互いに対向させれば、トルクリミッタをコンパクトに構成することができる。
(5)前記第一係合部が、前記一円周に沿って連続的に形成された波形の凹凸部の一部分ずつにより構成された (3)項または (4)項に記載のワークホルダ。
波形の凹凸部の、回転軸が停止した際に第二係合部と係合する部分が第一係合部を構成し、回転軸の回転停止時における第一係合部と第二係合部との相対位相のいかんを問わず、第一,第二係合部が係合し、トルクリミッタとして機能する状態が得られる。
(6)前記第二係合部が、
前記第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との前記他方に設けられた収容凹部と、
その収容凹部の先端開口から少なくとも一部が外部に突出可能に保持されたボールと、
前記収容凹部内に配設され、前記ボールを突出方向に付勢する弾性部材と
を備えた (3)項ないし (5)項のいずれかに記載のワークホルダ。
相対回転トルクが設定値以下の状態では、ボールは第一,第二リミッタ部材の一方に係合した状態を保ち、両リミッタ部材を一体的に回転させる。相対回転トルクが設定値を超えたならば、ボールは弾性部材の付勢力に抗して収容凹部内に引っ込み、第一,第二リミッタ部材の相対回転を許容し、トルクの伝達を遮断する。
相対回転トルクの設定値は、弾性部材の弾性力に応じた大きさに設定される。第二係合部が複数設けられる場合、その数は、複数の弾性部材の弾性力に応じた相対回転トルクの和が設定値となるように選定される。
(7)前記第一リミッタ部材が前記第一ねじ部材と同軸に設けられた (3)項ないし (6)項のいずれかに記載のワークホルダ。
第一リミッタ部材を第一ねじ部材とは、異なる軸上に設けてもよい。この場合、例えば、第一リミッタ部材と第一ねじ部材との間に回転伝達装置を設けて第一リミッタ部材の回転が第一ねじ部材に伝達され、共に回転するようにする。本項のワークホルダによれば、例えば、ワークホルダを、回転軸の回転軸線と交差する方向に関してコンパクトに構成することができる。
(1) a rotating shaft that is rotatably and detachably attached to the main shaft of the processing machine;
A main body member that holds the rotation shaft so as to be relatively rotatable and is engaged with a non-rotating portion of the processing machine;
A plurality of holding members provided so as to be relatively movable with respect to the main body member and holding the workpiece in cooperation with each other;
A motion conversion device that is provided between the rotating shaft, the main body member, and the holding member, and converts relative rotation of the rotating shaft with respect to the main body member into a motion of holding and releasing the workpiece of the holding member. A work holder that holds the workpiece for attaching to and detaching from the work holding portion of the processing machine,
The motion conversion device is
A first screw member that rotates with the rotating shaft;
A second screw member that is held by the main body member so as not to rotate relative to the main body and that can move relative to the axial direction, and is screwed with the first screw member, the second screw member moving relative to the main body member in the axial direction; A work holder that converts the movement into the movement of the plurality of holding members.
(2) The first screw member is held by the main body member so as to be relatively rotatable, and torque less than a set value is transmitted between the first screw member and the rotary shaft, but exceeds the set value. The work holder as set forth in (1), wherein a torque limiter that does not transmit is provided.
When holding the workpiece, if the plurality of holding members come into contact with the workpiece, the rotating shaft is further rotated from the held state, and the first screw member is rotated, the force by which the holding member holds the workpiece is increased. There is a concern that at least one of the workpiece and the holding member may be damaged. On the other hand, if the torque limiter is provided, even if the rotating shaft is further rotated from the state where the plurality of holding members hold the workpiece, the rotational torque exceeding the set value is not transmitted to the first screw member. Therefore, for example, even if there is an error in the rotation angle control of the rotation shaft, the workpiece can be held without being damaged. In addition, even if the holding member is worn, an insufficient approach / separation distance between the two holding members is automatically avoided, and the workpiece is reliably held.
Furthermore, as described above, the rotation angle control of the rotation shaft that is facilitated by including the first and second screw members in the motion conversion device is further facilitated. This is because even if the rotation angle of the rotation shaft is large, the torque limiter prevents transmission of torque exceeding the set value to the first screw member, thereby avoiding damage to the workpiece.
(3) The torque limiter is
A first limiter member that always rotates with the first screw member;
A second limiter member that always rotates with the rotating shaft;
One of the first limiter member and the second limiter member is provided with a plurality of first engaging portions provided on a circumference around one rotation axis, and the first limiter member and the second limiter member. A second engagement portion that is held on the other side and elastically engages with the first engagement portion, and the relative rotational torque between the first limiter member and the second limiter member is equal to or less than the set value. The work holder according to item (2), wherein the second engaging portion does not come off from the first engaging portion and comes off when exceeding the set value.
The first screw member and the first limiter member, and the second screw member and the second limiter member may be arranged coaxially or on different axes.
The first limiter member and the second limiter member rotate relative to each other if the relative rotational torque exceeds the set value. However, since the plurality of first engaging portions are provided, the first and second limiter members are Regardless of the phase of the two limiter members, the first engagement portion and the second engagement portion are engaged with each other, and the torque limiter transmits torque below the set value but does not transmit torque exceeding the set value. Easy to return automatically. Therefore, for example, when the workpiece is released after holding the workpiece, the operator does not engage the first and second engaging portions with each other so that the rotation of the rotating shaft is transmitted to the first screw member. Often done.
(4) The work holder according to (3), wherein the first engagement portion and the second engagement portion face each other in the axial direction.
The first limiter member and the second limiter member are fitted so that one of the first limiter member and the second limiter member can be relatively rotated inside or outside of the other. It is also possible to make them face each other. However, if the first engaging portion and the second engaging portion are opposed to each other in the axial direction, the torque limiter can be configured compactly.
(5) The work holder according to (3) or (4), wherein the first engaging portion is configured by a part of a corrugated uneven portion formed continuously along the circumference of the circle.
The portion of the corrugated uneven portion that engages with the second engaging portion when the rotating shaft stops constitutes the first engaging portion, and the first engaging portion and the second engaging when the rotating shaft stops rotating Regardless of the relative phase with respect to the part, the first and second engaging parts are engaged, and a state of functioning as a torque limiter is obtained.
(6) The second engagement portion is
An accommodating recess provided in the other of the first limiter member and the second limiter member;
A ball that is held so that at least a part thereof protrudes from the front end opening of the housing recess;
The work holder according to any one of (3) to (5), further comprising an elastic member disposed in the housing recess and biasing the ball in a protruding direction.
In the state where the relative rotational torque is not more than the set value, the ball is kept engaged with one of the first and second limiter members and rotates both limiter members integrally. If the relative rotational torque exceeds the set value, the ball is retracted into the receiving recess against the urging force of the elastic member, and the relative rotation of the first and second limiter members is allowed and the torque transmission is interrupted.
The set value of the relative rotational torque is set to a magnitude corresponding to the elastic force of the elastic member. When a plurality of second engaging portions are provided, the number is selected such that the sum of the relative rotational torques according to the elastic forces of the plurality of elastic members becomes a set value.
(7) The work holder according to any one of (3) to (6), wherein the first limiter member is provided coaxially with the first screw member.
The first limiter member may be provided on a different axis from the first screw member. In this case, for example, a rotation transmission device is provided between the first limiter member and the first screw member so that the rotation of the first limiter member is transmitted to the first screw member and rotates together. According to the work holder of this section, for example, the work holder can be configured compactly with respect to the direction intersecting the rotation axis of the rotation shaft.

(8)前記第一ねじ部材が前記回転軸と同軸に配設された (1)項ないし (7)項のいずれかに記載のワークホルダ。
本項のワークホルダによれば、例えば、ワークホルダを、回転軸の回転軸線と交差する方向に関してコンパクトに構成することができる。
(9)前記第一ねじ部材が外周面に雄ねじ部が形成されたものであり、前記第二ねじ部材が内周面に雌ねじ部が形成されたものである (1)項ないし (8)項のいずれかに記載のワークホルダ。
(10)前記第一ねじ部材が内周面に雌ねじ部が形成されたものであり、前記第二ねじ部材が外周面に雄ねじ部が形成されたものである (1)項ないし (8)項のいずれかに記載のワークホルダ。
(8) The work holder according to any one of (1) to (7), wherein the first screw member is disposed coaxially with the rotating shaft.
According to the work holder of this section, for example, the work holder can be configured compactly with respect to the direction intersecting the rotation axis of the rotation shaft.
(9) Item (1) to Item (8), wherein the first screw member has an external thread formed on the outer peripheral surface, and the second screw member has an internal thread formed on the inner peripheral surface. The work holder according to any one of the above.
(10) Item (1) to Item (8), wherein the first screw member has an internal thread formed on the inner peripheral surface, and the second screw member has an external thread formed on the outer peripheral surface. The work holder according to any one of the above.

(11)前記本体部材と、その本体部材に回動可能に保持された一対のレバーと、それら一対のレバーの自由端部同士を連結する連結部材とから成る平行四辺形リンクが、対称軸に対して軸対称に複数、本体部材上に構成された平行四辺形リンク群を含み、前記運動変換装置が、前記回転軸の本体部材に対する相対回転を前記平行四辺形リンク群の運動に変換するものであり、前記複数の連結部材の各々に保持部が設けられてそれら連結部材が前記保持部材として機能する (1)項ないし(10)項のいずれかに記載のワークホルダ。
平行四辺形リンクは2つでもよく、3つ以上でもよい。2つであっても、例えば、保持部がワークピースの被保持部に面接触する保持面を備えていれば、ワークピースを安定して保持することができる。
運動変換装置は、第一,第二ねじ部材によって回転軸の回転を軸方向の移動に変換するとともに、その軸方向の移動を一対のレバーの回動運動に変換し、複数の平行四辺形リンクの一対のレバーが、対称軸に対して軸対称の状態を保って一斉に回動させられ、複数の保持部材が互いに接近,離間させられてワークピースを保持,解放する。
レバーの長さ、すなわちレバーの本体部材に対する回動軸線と連結部材に対する回動軸線との距離と、レバーの回動角度との少なくとも一方の設定により、複数の保持部の最大接近・離間距離を変えることができる。特に、レバー比、すなわちレバーの長さと、レバーの回動軸線と運動変換装置により得られる駆動力が作用する部分との長さとの比が大きいほど、保持部材を大きく移動させることができる。したがって、レバーを、保持部材に、大きさが異なる複数種類のワークピースを保持可能な移動量を与えることができる長さを有するものとするとともに、レバー比をできるだけ大きく設定し、ワークピースの被保持部の大きさに応じてレバーの回動角度を設定することにより、保持部材を被保持部の大きさに応じた距離、移動させ、大きさが異なる複数種類のワークピースを容易に保持させることができる。
例えば、直線運動により複数の保持部材が互いに接近,離間させられてワークピースを保持・解放する場合、その移動を案内する案内装置が必要であり、ワークホルダには、被保持部が最大のワークピースを保持する際の複数の保持部材の移動を案内し得る案内装置が設けられることとなり、大形となる。それに対し、レバーを用いれば、被保持部が大きいワークピースを保持する際にはレバーの回動角度が大きくされて保持部が対称軸から大きく離間させられるが、ワークピースを保持しない場合には、レバーを本体部材側へ回動させ、閉じておくことができ、被保持部が小さい場合には回動角度は小さく、常時、大きいスペースを要するわけではなく、ワークホルダが大形となることを回避しつつ、大きさが異なる複数種類のワークピースを保持し得るワークホルダが得られる。
また、保持部は平行四辺形リンクの連結部材に設けられているため、レバーの回動角度が異なっても、保持部の本体部材に対する姿勢は変わらず、被保持部の大きさが異なる複数種類のワークピースを同じ姿勢で保持することができる。
(12)前記平行四辺形リンク群が3つの平行四辺形リンクから成る(13)項に記載のワークホルダ。
本項のワークホルダは保持部を3つ備えることとなり、ワークピースを3箇所において安定して保持することができる。例えば、被把持面の横断面形状が円形であるワークピースを心出しして保持することができ、ワークピースの保持に適切である。
(13)前記一対のレバーの各々の前記本体部材に対する相対回動軸線2本を含む平面と、それら一対のレバーの自由端部の各々の前記連結部材に対する相対回軸線2本を含む平面とが、共に前記対称軸に平行でありかつ互いに平行である(11)項または(12)項に記載のワークホルダ。
本項のワークホルダにおいては、平行四辺形リンク群が運動変換装置によって運動させられるとき、連結部材が対称軸に平行な姿勢を保って移動させられる。したがって、例えば、被保持部が対称軸に平行なワークピースであれば、大きさが異なっても連結部材の各々に設けられる保持部を常に同じ状態で被保持部に係合させることができる。
(11) A parallelogram link including the main body member, a pair of levers rotatably held by the main body member, and a connecting member that connects the free ends of the pair of levers has an axis of symmetry. A plurality of parallelogram links formed on the body member in axial symmetry with respect to the body member, and the motion conversion device converts relative rotation of the rotating shaft with respect to the body member into motion of the parallelogram links The work holder according to any one of (1) to (10), wherein a holding portion is provided in each of the plurality of connecting members, and the connecting members function as the holding member.
There may be two parallelogram links, or three or more. Even if there are two, for example, if the holding part has a holding surface that comes into surface contact with the held part of the workpiece, the workpiece can be stably held.
The motion conversion device converts the rotation of the rotary shaft into an axial movement by the first and second screw members, and converts the axial movement into a rotational movement of a pair of levers, and a plurality of parallelogram links The pair of levers are simultaneously rotated while maintaining a state of axial symmetry with respect to the symmetry axis, and the plurality of holding members approach and separate from each other to hold and release the workpiece.
By setting at least one of the length of the lever, that is, the distance between the rotation axis of the lever relative to the main body member and the rotation axis of the connecting member, and the rotation angle of the lever, the maximum approach / separation distance of the plurality of holding portions is set. Can be changed. In particular, the larger the ratio of the lever ratio, that is, the length of the lever and the length of the lever rotation axis and the portion on which the driving force obtained by the motion conversion device acts, the greater the holding member can be moved. Therefore, the lever has a length capable of giving the holding member a moving amount capable of holding a plurality of types of workpieces having different sizes, and the lever ratio is set as large as possible so that the workpiece can be covered. By setting the rotation angle of the lever according to the size of the holding portion, the holding member is moved by a distance according to the size of the held portion, and multiple types of workpieces having different sizes can be easily held. be able to.
For example, when a plurality of holding members are moved toward and away from each other by a linear motion to hold and release a workpiece, a guide device for guiding the movement is necessary, and the workpiece holder has the largest workpiece to be held. A guide device capable of guiding the movement of the plurality of holding members when holding the piece is provided, and the size becomes large. On the other hand, if the lever is used, when the held part holds a large workpiece, the rotation angle of the lever is increased and the holding part is greatly separated from the axis of symmetry, but when the workpiece is not held, , The lever can be turned to the main body member side and kept closed, and if the held part is small, the turning angle is small and does not always require a large space, and the work holder becomes large Thus, a work holder that can hold a plurality of types of workpieces having different sizes can be obtained.
In addition, since the holding part is provided on the connecting member of the parallelogram link, even if the rotation angle of the lever is different, the posture of the holding part with respect to the main body member does not change, and the sizes of the held parts are different. Can be held in the same posture.
(12) The work holder according to item (13), wherein the parallelogram link group includes three parallelogram links.
The work holder in this section includes three holding portions, and can stably hold the workpiece at three locations. For example, a workpiece having a circular cross-sectional shape of the gripped surface can be centered and held, which is suitable for holding the workpiece.
(13) A plane including two relative rotation axes of the pair of levers with respect to the main body member and a plane including two relative rotation axes of the free end portions of the pair of levers with respect to the connecting member. The work holder according to (11) or (12), wherein both are parallel to the axis of symmetry and parallel to each other.
In the work holder of this section, when the parallelogram link group is moved by the motion conversion device, the connecting member is moved while maintaining a posture parallel to the symmetry axis. Therefore, for example, if the held part is a workpiece parallel to the axis of symmetry, the holding parts provided in each of the connecting members can always be engaged with the held part in the same state even if the sizes are different.

(14)前記ワークピースが、被支持面と、その被支持面と交差する方向に延びた互いに反対向きの2つの被係合面とを備えたものであり、前記保持部材が2つ設けられ、それら2つの保持部材の少なくとも一方が、前記被支持面を支持する支持面を備えた支持部材と、前記被係合面と係合する係合部材とを含み、他方が、少なくとも前記被係合面と係合する係合部材を含み、前記運動変換装置が、それぞれ前記本体部材に保持され、各々前記2つの保持部材の各々を保持する2つのレバーを備え、それらレバーを回動させることにより前記2つの保持部材を前記2つの係合部材が互いに接近・離間する方向に移動させるものである (1)項ないし(10)項のいずれかに記載のワークホルダ。
本項のワークホルダにおいても(11)項に記載のワークホルダと同様に、ワークホルダが大形となることを回避しつつ、被保持部の大きさが異なる複数種類のワークピースを保持することができる。
係合部材と支持部材とは、互いに直接固定されていてもよく、レバー等他の部材を介して間接的に固定されていてもよい。また、互いに一体に構成されていてもよい。
本項のワークホルダにおいては、2つのレバーが回動させられ、2つの係合部材が被係合面に係合させられてワークピースを保持する。また、2つの係合部材がワークピースに係合するとき、支持部材が支持面においてワークピースの被支持面に接触可能となり、ワークピースを支持することが可能な状態とされる。2つのレバーが逆方向に回動させられれば、2つの係合部材が被係合面から離間させられてワークピースを解放するとともに、支持部材が被支持面から離間させられてワークピースを解放する。
レバーの長さ、すなわちレバーの回動軸線と係合部材との距離と、レバーの回動角度との少なくとも一方の設定により、2つの係合部材の最大接近・離間距離を変えることができる。したがって、レバーを、被保持部の大きさが異なる複数種類のワークピースを保持可能な長さを有するものとし、2つの被係合面間の距離に応じてレバーの回動角度を設定することにより、複数種類のワークピースを保持することができる。2つの被係合面間の距離が大きいワークピースを保持する際にはレバーが回動させられて係合部材が本体部材から大きく離間させられるが、ワークピースを保持する場合以外には、レバーを本体部材側へ回動させ、閉じておくことができ、ワークホルダが大形となることを回避しつつ、大きさが異なる複数種類のワークピースを保持し得るワークホルダを得ることができる。
また、本ワークホルダは支持面を備えており、ワークピースを面によって支持することができるため、ワークピースを安定して保持することができる。例えば、被支持面が下向きであり、支持面が上向きに設けられる場合、支持部材はワークピースを下方から支持することができ、ワークピースが重い場合、特に、重くかつ重心が2つの係合部材により保持される2つの被係合部を結ぶ直線から外れていて、その直線まわりの回転トルクが生じる場合でも、安定して保持することができる。被支持面が上向きの面である場合には、支持面が下向きの面となるが、ワークピースの2つの被係合部を結ぶ直線まわりの回転はやはり支持面により防止され、ワークホルダは重いワークピースでも安定して保持することができる。被支持面および支持面が垂直あるいは傾斜している場合でも同様である。ワークピースを安定して保持するためには支持部材を2つ設けることが望ましいが、ワークホルダは加工機械に設けられ、ワークピースのワーク保持部への着脱に用いられるため、ワークピースを加工時ほど精度良く強固に保持しなくてよく、支持部材は1つでもよい。支持面が1つであっても、面によってワークピースを広く支持することができ、1つで足る場合もあるのである。
(15)前記支持部材の支持面がそれぞれ前記回転軸の軸線に平行である(14)項に記載のワークホルダ。
本項によれば、例えば、ワークホルダを回転軸線と交差する方向においてコンパクトに構成することができる。
(16)前記支持部材の支持面が一平面上に位置し、その一平面の片側に前記本体部材,支持部材および運動変換装置が配置された(15)項に記載のワークホルダ。
支持面の片側に本体部材等を配置すれば、支持面の本体部材等とは反対側の空間が空き、例えば、形状,寸法等が種々に異なるワークピースを本体部材等との干渉を生じることなく、支持面に支持させることができる。
本項のワークホルダであって、2つの保持部材のそれぞれに対応して支持部材が設けられる場合には、それら支持部材の各支持面がそれぞれ一平面上に位置させられる。2つの支持面が同一平面上に位置することは不可欠ではなく、例えば、互いに平行な異なる2つの平面内にそれぞれ位置するように支持面を設けてもよい。この支持面を有するワークホルダは、例えば、段付き状の部分を備え、互いに平行な異なる2つの平面内にそれぞれ位置する2つの被支持面を有するワークピースの保持に適している。
(14) The workpiece includes a supported surface and two engaged surfaces extending in opposite directions and extending in a direction intersecting the supported surface, and the two holding members are provided. And at least one of the two holding members includes a support member having a support surface that supports the supported surface and an engagement member that engages with the engaged surface, and the other includes at least the engaged member. Including an engaging member that engages with a mating surface, wherein each of the motion conversion devices includes two levers that are respectively held by the body member and hold each of the two holding members, and rotate the levers. The work holder according to any one of (1) to (10), wherein the two holding members are moved in a direction in which the two engaging members approach and separate from each other.
In the work holder of this section, similarly to the work holder described in the section (11), it is possible to hold a plurality of types of workpieces having different sizes of held parts while preventing the work holder from becoming large. Can do.
The engaging member and the supporting member may be directly fixed to each other, or may be indirectly fixed via another member such as a lever. Further, they may be integrated with each other.
In the workpiece holder of this section, the two levers are rotated, and the two engaging members are engaged with the engaged surfaces to hold the workpiece. Further, when the two engaging members engage with the workpiece, the supporting member can come into contact with the supported surface of the workpiece on the supporting surface, and the workpiece can be supported. If the two levers are rotated in opposite directions, the two engaging members are separated from the engaged surface to release the workpiece, and the support member is separated from the supported surface to release the workpiece. To do.
By setting at least one of the length of the lever, that is, the distance between the lever rotation axis and the engagement member, and the rotation angle of the lever, the maximum approach / separation distance between the two engagement members can be changed. Therefore, the lever has a length capable of holding a plurality of types of workpieces having different sizes of the held portion, and the rotation angle of the lever is set according to the distance between the two engaged surfaces. Thus, a plurality of types of workpieces can be held. When holding a workpiece having a large distance between the two engaged surfaces, the lever is rotated so that the engaging member is largely separated from the main body member. Can be rotated and closed to the main body member side, and a work holder capable of holding a plurality of types of workpieces having different sizes can be obtained while avoiding the work holder from becoming large.
Moreover, since this work holder is provided with the support surface and can support a workpiece by a surface, it can hold | maintain a workpiece stably. For example, when the supported surface is downward and the support surface is provided upward, the support member can support the workpiece from below, and when the workpiece is heavy, the engagement member is particularly heavy and has two centers of gravity. Even when a rotational torque around the straight line that deviates from the straight line connecting the two engaged parts held by the above-mentioned line is generated, it can be stably held. When the supported surface is an upward surface, the support surface is a downward surface, but rotation around the straight line connecting the two engaged portions of the workpiece is still prevented by the support surface, and the work holder is heavy. Even a workpiece can be stably held. The same applies to the case where the supported surface and the supporting surface are vertical or inclined. In order to hold the workpiece stably, it is desirable to provide two support members. However, the workpiece holder is provided in the processing machine and is used to attach and detach the workpiece to the workpiece holder. It does not have to be held with high accuracy and accuracy, and there may be only one support member. Even if there is only one support surface, the workpiece can be supported widely by the surface, and sometimes only one is sufficient.
(15) The work holder according to (14), wherein the support surfaces of the support members are parallel to the axis of the rotation shaft.
According to this section, for example, the work holder can be made compact in the direction intersecting the rotation axis.
(16) The work holder according to (15), wherein a support surface of the support member is positioned on one plane, and the main body member, the support member, and the motion conversion device are arranged on one side of the plane.
If a main body member or the like is arranged on one side of the support surface, a space on the opposite side of the support surface from the main body member or the like is vacant, for example, a work piece having various shapes, dimensions, etc. may interfere with the main body member or the like And can be supported on the support surface.
In the work holder of this section, when support members are provided corresponding to the two holding members, the support surfaces of the support members are respectively positioned on one plane. It is not essential that the two support surfaces are located on the same plane. For example, the support surfaces may be provided so as to be located in two different planes parallel to each other. The workpiece holder having the support surface is suitable for holding a workpiece having two supported surfaces, each of which has a stepped portion and is positioned in two different planes parallel to each other.

(17)前記複数の保持部材が一対称軸に対して軸対称に配置されており、前記運動変換装置が、
前記一対称軸上を移動可能に前記本体部材に保持され、その対称軸に対して傾斜したカム面を有するカムと、
そのカムのカム面に前記複数の保持部材のカムフォロワを押し付ける付勢手段と、
前記回転軸の前記本体部材に対する相対回転を前記カムの移動に変換する回転・直線運動変換機構と
を含む (1)項ないし(10)項のいずれかに記載のワークホルダ。
カムが移動させられれば、カムフォロワが付勢手段の付勢力に抗して対称軸と直交する方向に移動させられ、複数の保持部材が一斉に離間(または接近)させられる。カムが逆方向に移動させられれば、カムフォロワが付勢手段の付勢により移動させられ、複数の保持部材が互いに接近(または離間)させられる。この複数の保持部材の接近・離間によりワークピースを保持・解放する。
(18)前記カムが前記カム面を軸方向に隔たった2個所に備え、前記複数の保持部材の各々がそれら2個所のカム面にそれぞれ係合する2つずつのカムフォロワを備えた(17)項に記載のワークホルダ。
(17) The plurality of holding members are arranged symmetrically with respect to one symmetry axis, and the motion conversion device is
A cam having a cam surface that is held by the body member so as to be movable on the one axis of symmetry and is inclined with respect to the axis of symmetry;
Biasing means for pressing the cam followers of the plurality of holding members against the cam surface of the cam;
The work holder according to any one of (1) to (10), including a rotation / linear motion conversion mechanism that converts relative rotation of the rotation shaft with respect to the main body member into movement of the cam.
When the cam is moved, the cam follower is moved in a direction orthogonal to the symmetry axis against the urging force of the urging means, and the plurality of holding members are separated (or approached) all at once. If the cam is moved in the reverse direction, the cam follower is moved by the urging force of the urging means, and the plurality of holding members are moved toward (or separated from) each other. The workpiece is held / released by the approach / separation of the plurality of holding members.
(18) The cam includes two cam followers that are provided at two positions separated from the cam surface in the axial direction, and each of the plurality of holding members is engaged with the cam surfaces at the two positions. Work holder according to item.

(19) (1)項ないし(18)項のいずれかに記載のワークホルダと、
先端部に加工工具を着脱可能に保持する工具保持装置を備えて回転する前記主軸としての工具主軸と、
前記加工工具により加工されるべきワークピースが取り付けられるワーク取付部と、
それら工具主軸とワーク取付部とを相対移動させて、工具主軸の工具保持装置に保持された前記ワークホルダに、前記ワークピースを保持させて前記ワーク取付部に取り付けさせるとともに、そのワークホルダの代わりに工具保持装置に保持された加工工具に、ワーク取付部に取り付けられたワークピースを加工させる相対移動装置と
を含む加工機械。
工具主軸,工具保持装置および相対移動装置を利用してワークホルダにワーク取付部へのワークピースの取付けを行わせることができる。ワークホルダを専用の相対移動装置により移動させ、ワーク取付部へのワークピースの取付けを行わせる場合に比較して、加工機械を簡易にかつ安価に構成することができる。また、ワークホルダを、加工工具用の収容装置に収容するようにすれば、専用の収容スペースも不要となる。
工具主軸の工具保持装置に保持されているワークホルダを加工工具と交換し、あるいは加工工具をワークホルダと交換する自動交換機能は、相対移動装置とは別に設けられた自動工具交換装置が果たすようにすることも可能である。しかし、相対移動装置が自動交換機能の少なくとも一部を果たすようにすることも可能であり、そうすれば構成を一層単純化し得る。
(19) The work holder according to any one of (1) to (18);
A tool spindle as the spindle that rotates with a tool holding device that removably holds a processing tool at the tip; and
A workpiece attachment portion to which a workpiece to be machined by the machining tool is attached;
The tool spindle and the work mounting part are moved relative to each other so that the work holder held by the tool holding device of the tool spindle holds the work piece and is attached to the work mounting part, and instead of the work holder. And a relative movement device that causes the work tool held by the tool holding device to work the workpiece attached to the work attachment portion.
Using the tool spindle, the tool holding device, and the relative movement device, the work holder can be attached to the work attachment portion. As compared with the case where the workpiece holder is moved by a dedicated relative movement device and the workpiece is attached to the workpiece attachment portion, the processing machine can be configured easily and inexpensively. Further, if the work holder is accommodated in the processing tool accommodating device, a dedicated accommodating space is not required.
An automatic tool changer provided separately from the relative movement device performs an automatic change function for exchanging the work holder held in the tool holding device of the tool spindle with the machining tool or exchanging the work tool with the work holder. It is also possible to make it. However, it is also possible for the relative movement device to perform at least part of the automatic exchange function, which can further simplify the configuration.

以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。   In the following, several embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第一実施例>
図1および図2には本請求可能発明の実施例である加工機械が概略的に図示されている。本加工機械はマシニングセンタであり、ワークピース10を始めとする種々のワークピースが加工される。ワークピース10は、その一面であって、軸線に直角な外面である端面12に開口する開口14を備えている。開口14は、本実施例では横断面形状が円形を成し、内側面16は円筒面であり、端面12と直交する。ワークピース10は、例えば、自動車のトランスミッションのハウジングである。
<First Example>
1 and 2 schematically illustrate a processing machine which is an embodiment of the claimed invention. This processing machine is a machining center, and various workpieces including the workpiece 10 are processed. The workpiece 10 is provided with an opening 14 which opens on an end surface 12 which is one surface of the workpiece 10 and which is an outer surface perpendicular to the axis. In the present embodiment, the opening 14 has a circular cross-sectional shape, and the inner side surface 16 is a cylindrical surface and is orthogonal to the end surface 12. The workpiece 10 is, for example, a housing of an automobile transmission.

本加工機械は、ワークホルダ20,主軸としての工具主軸22,ワーク保持治具24,相対移動装置としての工具主軸移動装置26,工具等収容装置27および自動工具交換装置28を含む。本加工機械は、工具主軸22が鉛直軸線まわりに回転可能に設けられた所謂縦型の機械であり、工具主軸移動装置26は、水平面内において互いに直交する2方向(一方をX軸方向、他方をY軸方向とする)および鉛直方向(Z軸方向とする)に工具主軸22を移動させる。そのため、工具主軸移動装置26は、図1および図2に概略的に示すように、X軸移動装置30,Y軸移動装置32およびZ軸移動装置34を含む。X軸移動装置30のX軸移動部材36は、エンコーダ付サーボモータ(図示省略)を駆動源とするX軸駆動装置によりX軸方向に移動させられ、Y軸移動装置32のY軸移動部材38は、X軸移動部材36上において、エンコーダ付サーボモータを駆動源とするY軸駆動装置によりY軸方向に移動させられる。Z軸移動装置34のZ軸移動部材40は、Y軸移動部材38上において、エンコーダ付サーボモータを駆動源とするZ軸駆動装置によりZ軸方向に移動させられる。Z軸移動部材40上には主軸ハウジング50が設けられ、加工機械の非回転部を構成し、工具主軸22を鉛直軸線まわりに回転可能に保持しており、工具主軸22はエンコーダ付サーボモータを駆動源とする主軸回転駆動装置52により回転させられる。サーボモータは回転角度の正確な制御の可能な電動モータであり、サーボモータに替えてステップモータを用いてもよい。   The processing machine includes a work holder 20, a tool spindle 22 as a spindle, a workpiece holding jig 24, a tool spindle moving device 26 as a relative moving device, a tool storage device 27, and an automatic tool changing device 28. This processing machine is a so-called vertical machine in which the tool spindle 22 is provided so as to be rotatable about a vertical axis, and the tool spindle moving device 26 has two directions orthogonal to each other in the horizontal plane (one in the X axis direction and the other in the other direction). Is moved in the Y-axis direction) and in the vertical direction (Z-axis direction). Therefore, the tool spindle moving device 26 includes an X-axis moving device 30, a Y-axis moving device 32, and a Z-axis moving device 34, as schematically shown in FIGS. The X-axis moving member 36 of the X-axis moving device 30 is moved in the X-axis direction by an X-axis driving device that uses a servomotor with an encoder (not shown) as a drive source, and the Y-axis moving member 38 of the Y-axis moving device 32. Is moved in the Y-axis direction on the X-axis moving member 36 by a Y-axis drive device using a servomotor with an encoder as a drive source. The Z-axis moving member 40 of the Z-axis moving device 34 is moved in the Z-axis direction on the Y-axis moving member 38 by a Z-axis driving device using a servomotor with an encoder as a drive source. A spindle housing 50 is provided on the Z-axis moving member 40 and constitutes a non-rotating portion of the processing machine. The tool spindle 22 is held so as to be rotatable about a vertical axis. The tool spindle 22 is a servo motor with an encoder. It is rotated by a spindle rotation driving device 52 as a driving source. The servo motor is an electric motor capable of accurately controlling the rotation angle, and a step motor may be used instead of the servo motor.

ワーク保持治具24は、本実施例では、X軸移動装置30に対してX軸方向に隣接する位置に固定して設けられており、ワーク取付部を構成し、ワークピース10を保持,解放する。また、図2に示すように、工具主軸移動装置26に対してY軸方向に隣接する位置に工具等収容装置27が位置を固定して設けられている。工具等収容装置27には、複数種類の加工工具62および前記ワークホルダ20が収容されている。工具等収容装置は、主として加工工具62が収容される工具収容装置である。前記Z軸移動部材40には工具主軸22と共に自動工具交換装置28が搭載されている。自動工具交換装置28は、本実施例では、鉛直軸線まわりに回転可能に設けられ、両端部にそれぞれ保持部66を備えた保持部材としての保持アーム68,保持アーム68を回転させるアーム回転駆動装置(図示省略)および保持アーム68を回転軸線に平行な方向に移動させるアーム移動装置(図示省略)等を含み、保持アーム68を回転,移動させることにより、工具主軸22と工具等収容装置27との間で加工工具62およびワークホルダ20の受渡しを行う。本加工機械においてワークピース10は、図示を省略するロボットにより搬入され、搬出される。ワークホルダ20は工具主軸22に取り付けられて、ワークピース10のロボットとの間における受渡しおよびワーク保持治具24との間における受渡しを行う。   In this embodiment, the work holding jig 24 is fixedly provided at a position adjacent to the X-axis moving device 30 in the X-axis direction, constitutes a work mounting portion, and holds and releases the workpiece 10. To do. In addition, as shown in FIG. 2, a tool storage device 27 is provided at a position adjacent to the tool spindle moving device 26 in the Y-axis direction. In the tool storage device 27, a plurality of types of processing tools 62 and the work holder 20 are stored. The tool storage device is a tool storage device in which the processing tool 62 is mainly stored. An automatic tool changer 28 is mounted on the Z-axis moving member 40 together with the tool spindle 22. In the present embodiment, the automatic tool changer 28 is provided so as to be rotatable about a vertical axis, and a holding arm 68 as a holding member provided with holding parts 66 at both ends, and an arm rotation driving device for rotating the holding arm 68. (Not shown) and an arm moving device (not shown) that moves the holding arm 68 in a direction parallel to the rotation axis, and the like. By rotating and moving the holding arm 68, the tool spindle 22 and the tool storage device 27 The processing tool 62 and the work holder 20 are delivered between the two. In the present processing machine, the workpiece 10 is carried in and out by a robot (not shown). The work holder 20 is attached to the tool spindle 22 and transfers the workpiece 10 to and from the robot and the workpiece holding jig 24.

ワークホルダ20を説明する。
ワークホルダ20は、本実施例では、図3に示すように、本体部材としてのケーシング78,相対回転阻止装置ないし係合装置80,平行四辺形リンク群82,後述するように平行四辺形リンクのリンクにより構成される複数、例えば、3つの保持部材,駆動装置86およびトルクリミッタ88を含む。駆動装置86は回転軸90および運動変換装置92を含む。ケーシング78は、回転軸90を複数の軸受94を介してその鉛直な軸線まわりに相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に保持する。回転軸90は、そのケーシング78からの突出部に、突出端ほど直径が直線的に減少するシャンク部96が設けられており、シャンク部96において工具主軸22の先端部に設けられたテーパ状の嵌合孔97に嵌合され、シャンク部96に突設された図示を省略するプルスタッドがドローバーにより引っ張られ、工具主軸22内に引き込まれて保持される。また、工具主軸22の先端に設けられた複数の係合突起98がそれぞれ、シャンク部96の基端部に設けられた複数の係合凹部100に嵌入させられ、互いに係合させられることにより、回転軸90の工具主軸22に対する回転が阻止され、回転軸90が工具主軸22に共に回転可能に取り付けられる。係合突起98および係合凹部100はそれぞれ、係合部ないし回転伝達部を構成し、両者が回転伝達装置を構成している。回転軸90は、ドローバーによるプルスタッドの保持を解除した状態で、工具主軸22から抜け出す方向に移動させることにより、工具主軸22から取り外すことができる。
The work holder 20 will be described.
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the work holder 20 includes a casing 78 as a main body member, a relative rotation prevention device or engagement device 80, a parallelogram link group 82, and a parallelogram link as described later. A plurality of, for example, three holding members constituted by links, a drive device 86 and a torque limiter 88 are included. The drive device 86 includes a rotation shaft 90 and a motion conversion device 92. The casing 78 holds the rotating shaft 90 through a plurality of bearings 94 so as to be relatively rotatable about a vertical axis thereof and not to be relatively movable in the axial direction. The rotating shaft 90 is provided with a shank portion 96 whose diameter decreases linearly toward the projecting end of the projecting portion from the casing 78. The shank portion 96 has a tapered shape provided at the tip of the tool spindle 22. A pull stud (not shown) that is fitted in the fitting hole 97 and protrudes from the shank portion 96 is pulled by the draw bar, and drawn into the tool spindle 22 and held. In addition, a plurality of engagement protrusions 98 provided at the tip of the tool spindle 22 are respectively fitted into a plurality of engagement recesses 100 provided at the base end portion of the shank portion 96 and are engaged with each other. The rotation shaft 90 is prevented from rotating with respect to the tool spindle 22, and the rotation shaft 90 is rotatably attached to the tool spindle 22 together. The engagement protrusion 98 and the engagement recess 100 each constitute an engagement portion or a rotation transmission portion, and both constitute a rotation transmission device. The rotating shaft 90 can be detached from the tool spindle 22 by moving the rotating shaft 90 in a direction of coming out of the tool spindle 22 in a state where the holding of the pull stud by the draw bar is released.

ケーシング78は、係合装置80により、前記主軸ハウジング50に係合させられ、相対回転を阻止される。係合装置80は、ケーシング78に一体的に設けられたケーシング106と、ケーシング106内に回転軸90の軸線に平行な方向に移動可能に嵌合された係合部材108と、係合部材108をケーシング106から後方へ、すなわちケーシング78のシャンク部90が突出させられた側と同じ側へ突出する向きに付勢する付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング110とを含む。圧縮コイルスプリング110は、スプリングの一種であり、このスプリング110の付勢による係合部材108の移動限度は、係合部材108に設けられた係合部としての半径方向外向きのフランジ部112が、ケーシング100に設けられたストッパとしての肩面114に係合することにより規定される。また、係合部材108は、直径方向に貫通して嵌合された係合部材としてのピン116が、ケーシング106に設けられて係合部を構成する一対の切欠118に嵌入させられることにより、ケーシング106に対する回転を阻止されている。   The casing 78 is engaged with the main shaft housing 50 by the engaging device 80 and is prevented from relative rotation. The engaging device 80 includes a casing 106 provided integrally with the casing 78, an engaging member 108 movably fitted in the casing 106 in a direction parallel to the axis of the rotating shaft 90, and the engaging member 108. And a compression coil spring 110 as an elastic member, which is a kind of a biasing device that biases the casing in the rearward direction, that is, in the direction in which the shank portion 90 of the casing 78 projects from the same side. The compression coil spring 110 is a kind of spring, and the limit of movement of the engaging member 108 by the bias of the spring 110 is that the flange portion 112 radially outward as an engaging portion provided in the engaging member 108 is used. It is defined by engaging a shoulder surface 114 as a stopper provided in the casing 100. In addition, the engaging member 108 is inserted into a pair of notches 118 that are provided in the casing 106 and constitute an engaging portion, by engaging a pin 116 as an engaging member penetrating in the diametrical direction. The rotation with respect to the casing 106 is prevented.

ピン116はケーシング106から回転軸90側へ延び出させられており、ワークホルダ20が工具主軸22から取り外された状態では、係合部材108はスプリング110の付勢による移動限度位置にあり、ピン116の突出端部がシャンク部96の基端部に設けられた溝120に嵌入し、回転軸90のケーシング78に対する回転を阻止する。回転軸90が工具主軸22に嵌合されるとき、まず、係合部材108に設けられた係合突部122が、主軸ハウジング50に設けられた係合凹部124に嵌入し、係合部材108の移動が止められる。その状態から更に回転軸90が工具主軸22に嵌合されることにより、ケーシング78,回転軸90およびケーシング106が係合部材108に対して軸方向に相対移動し、工具主軸22および主軸ハウジング50に接近させられ、ピン116が溝120から抜け出させられる。前記係合突起98は、ピン116が溝120から抜け出す前に係合凹部100に嵌入させられる。ピン116の抜出しにより、ケーシング78と回転軸90との相対回転が許容され、ケーシング78は、回転軸90を相対回転可能に保持し、自身は主軸ハウジング50に相対回転不能に係合させられ、回転軸90は工具主軸22と共に回転可能となる。ワークホルダ20を工具主軸22から取り外す際には、係合突起98が係合凹部100から抜け出す前にピン116が溝120に嵌入して回転軸90とケーシング78との位相が決められる。   The pin 116 extends from the casing 106 toward the rotating shaft 90, and when the work holder 20 is detached from the tool main shaft 22, the engaging member 108 is at a movement limit position due to the bias of the spring 110. The protruding end portion of 116 is fitted into a groove 120 provided at the proximal end portion of the shank portion 96, and the rotation of the rotating shaft 90 relative to the casing 78 is prevented. When the rotary shaft 90 is fitted to the tool spindle 22, first, the engagement protrusion 122 provided on the engagement member 108 is fitted into the engagement recess 124 provided on the spindle housing 50, and the engagement member 108. Movement is stopped. When the rotary shaft 90 is further fitted to the tool spindle 22 from this state, the casing 78, the rotary shaft 90, and the casing 106 move relative to the engaging member 108 in the axial direction, and the tool spindle 22 and the spindle housing 50 are moved. And the pin 116 is pulled out of the groove 120. The engaging protrusion 98 is fitted into the engaging recess 100 before the pin 116 comes out of the groove 120. By the extraction of the pin 116, relative rotation between the casing 78 and the rotating shaft 90 is allowed. The casing 78 holds the rotating shaft 90 so as to be relatively rotatable, and the casing 78 is engaged with the main shaft housing 50 so as not to be relatively rotatable. The rotating shaft 90 can be rotated together with the tool spindle 22. When the work holder 20 is removed from the tool spindle 22, the pins 116 are fitted into the grooves 120 before the engaging protrusions 98 come out of the engaging recesses 100, and the phase between the rotating shaft 90 and the casing 78 is determined.

ワークホルダ20は前記加工工具62と同様に工具主軸22に取り付けられる。加工工具62は、テーパ状のシャンク部,工具主軸22の係合突起98に嵌合される係合凹部等を備え、工具主軸22に相対回転不能に嵌合されるとともに、ドローバーにより工具主軸22内に引き込まれて保持されるのである。本実施例では、係合突起98,シャンク部96が嵌合されるテーパ状の嵌合孔97およびドローバー等が工具保持装置を構成している。   The work holder 20 is attached to the tool spindle 22 similarly to the processing tool 62. The processing tool 62 includes a tapered shank portion, an engagement recess that is fitted to the engagement protrusion 98 of the tool spindle 22, and the tool spindle 22 is fitted to the tool spindle 22 so as not to rotate relative thereto. It is drawn into and held inside. In this embodiment, the engagement protrusion 98, the tapered fitting hole 97 into which the shank portion 96 is fitted, the draw bar, and the like constitute a tool holding device.

前記平行四辺形リンク群82は、図4に示すように、複数、例えば、3つの平行四辺形リンク130から成る。これら3つの平行四辺形リンク130は、図3に1つを代表的に示すように、ケーシング78と、一対のレバー132,134と、連結部材としての1つのリンク136とから成り、図4に示すように、ケーシング78に回転軸90の回転軸線のまわりに等角度間隔に設けられている。3つの平行四辺形リンク130は、回転軸90の回転軸線を対称軸とし、対称軸に対して軸対称にケーシング78上に構成されているのである。   The parallelogram link group 82 includes a plurality of, for example, three parallelogram links 130 as shown in FIG. These three parallelogram links 130 are composed of a casing 78, a pair of levers 132 and 134, and one link 136 as a connecting member, as shown in FIG. As shown, the casing 78 is provided at equiangular intervals around the rotation axis of the rotation shaft 90. The three parallelogram links 130 are configured on the casing 78 so that the rotational axis of the rotational shaft 90 is a symmetric axis, and is symmetrical about the symmetric axis.

ケーシング78には、図3および図4に示すように、その先端面(回転軸90のシャンク部96が突出させられた側とは反対側の端面)と外周面とに開口し、回転軸90の回転軸線を含む一平面内に位置するとともに軸方向に延びる溝138が複数、例えば、3個、等角度間隔に設けられている。これら溝138の各々にレバー132,134の各一端部が嵌合されるとともに、それぞれ軸140,142により、ケーシング78に、回転軸90の回転軸線と直角に立体交差する軸線まわりに回動可能に取り付けられている。レバー132,134のケーシング78に対する相対回動軸線は互いに平行であり、本実施例では、それら相対回動軸線2本が、回転軸90の回転軸線に平行な一平面に含まれるようにされている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the casing 78 opens to the tip end surface (the end surface opposite to the side from which the shank portion 96 of the rotating shaft 90 is projected) and the outer peripheral surface. A plurality of, for example, three, for example, three grooves 138 that are located in one plane including the rotation axis and extend in the axial direction are provided at equal angular intervals. One end of each of the levers 132 and 134 is fitted in each of the grooves 138 and can be rotated around an axis that is three-dimensionally intersected with the casing 78 by a shaft 140 and 142 at a right angle to the rotation axis of the rotation shaft 90. Is attached. The relative rotation axes of the levers 132 and 134 with respect to the casing 78 are parallel to each other. In this embodiment, the two relative rotation axes are included in one plane parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90. Yes.

レバー132の自由端部は二股に分けられてヨーク部144が設けられ、図5に示すように、リンク136の他端部が嵌合されるとともに、軸148により、レバー132のケーシング78に対する相対回動軸線と平行な軸線まわりに回動可能に連結されている。レバー134の自由端部は幅が薄くされ、リンク136の一端部に設けられたヨーク部150に嵌合され、軸152により、レバー134のケーシング78に対する相対回動軸線と平行な軸線まわりに回動可能に連結されている。レバー132,134の各自由端部の各々のリンク138に対する相対回動軸線は互いに平行であり、それら相対回動軸線2本は回転軸90の回転軸線に平行な一平面に含まれるようにされている。一対のレバー132,134の各々のケーシング78に対する相対回動軸線2本を含む平面と、それら一対のレバー132,134の自由端部の各々のケーシング78に対する相対回動軸線2本を含む平面とが、共に対称軸である回転軸90の軸線に平行であり、かつ互いに平行である。したがって、リンク136は、その長手方向が回転軸90の回転軸線に平行な姿勢を保って、ワークホルダ20の半径方向および軸方向に移動させられる。   The free end portion of the lever 132 is divided into two forks, and a yoke portion 144 is provided. As shown in FIG. 5, the other end portion of the link 136 is fitted, and the shaft 148 causes the lever 132 to move relative to the casing 78. It is connected so as to be rotatable around an axis parallel to the rotation axis. The free end portion of the lever 134 is thinned and fitted into a yoke portion 150 provided at one end portion of the link 136, and is rotated around an axis parallel to the relative rotation axis of the lever 134 with respect to the casing 78 by the shaft 152. It is linked movably. The relative rotation axes of the free ends of the levers 132 and 134 with respect to the links 138 are parallel to each other, and the two relative rotation axes are included in one plane parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90. ing. A plane including two relative rotation axes for the casing 78 of each of the pair of levers 132 and 134, and a plane including two relative rotation axes for each casing 78 of the free ends of the pair of levers 132 and 134 Are parallel to the axis of the rotation axis 90, both of which are symmetrical axes, and parallel to each other. Therefore, the link 136 is moved in the radial direction and the axial direction of the work holder 20 while maintaining the posture in which the longitudinal direction is parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90.

リンク136には、図3に示すように、その外面、すなわちケーシング78側とは反対側の面に開口し、その回動軸線に平行な方向に貫通する係合部としての溝170が設けられている。溝170は、本実施例では、回転軸90の回転軸線を中心とする円環状の溝であって、本ワークホルダ20による保持を予定されている複数種類のワークピース10の開口14のうち、径が最小の開口14の曲率よりやや大きい曲率の円環状の溝の一部を成す。溝170が設けられることにより、リンク136には、溝170の底面を構成し、回転軸90の回転軸線に平行であって、部分円筒面状の係合面172と、溝170の側面を構成し、回転軸90の回転軸線に直角であって、係合面172に対してケーシング78の先端側(下側)において直交する平面状の支持面174とが設けられている。レバー132,134が回動させられるとき、係合面172,支持面174はリンク136と共に、回転軸90に対する姿勢を変えることなく移動させられる。リンク136の溝170が設けられた部分が保持部176を構成し、本実施例ではリンク136がワークピース10を保持する保持部材として機能する。   As shown in FIG. 3, the link 136 is provided with a groove 170 as an engaging portion that opens on an outer surface thereof, that is, a surface opposite to the casing 78 side and penetrates in a direction parallel to the rotation axis. ing. In the present embodiment, the groove 170 is an annular groove centered on the rotation axis of the rotation shaft 90, and among the openings 14 of the plurality of types of workpieces 10 scheduled to be held by the work holder 20, It forms part of an annular groove having a curvature slightly larger than the curvature of the opening 14 having the smallest diameter. By providing the groove 170, the link 136 forms the bottom surface of the groove 170, is parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90, and forms the partial cylindrical surface engaging surface 172 and the side surface of the groove 170. A planar support surface 174 that is perpendicular to the rotation axis of the rotation shaft 90 and orthogonal to the engagement surface 172 on the front end side (lower side) of the casing 78 is provided. When the levers 132 and 134 are rotated, the engagement surface 172 and the support surface 174 are moved together with the link 136 without changing the posture with respect to the rotation shaft 90. The portion of the link 136 provided with the groove 170 constitutes a holding portion 176, and in this embodiment, the link 136 functions as a holding member that holds the workpiece 10.

レバー134には、図3に示すように、プランジャ装置160が設けられ、レバー132,134およびリンク136が後述する収納位置に位置する状態において、レバー134をに開方向(保持位置側)に付勢するようにされている。プランジャ装置160は、ケーシング162内に軸方向に移動可能に設けられた当接部材164と、当接部材164をケーシング162から前記ケーシング78の溝138の底面側へ突出する向きに付勢する付勢手段(例えば、弾性部材の一種であるスプリングたる圧縮コイルスプリング)と、付勢手段の付勢による当接部材164の移動限度を規定する移動限度規定部(図示省略)とを備えている。   As shown in FIG. 3, the lever 134 is provided with a plunger device 160. When the levers 132 and 134 and the link 136 are located at a storage position to be described later, the lever 134 is attached in the opening direction (holding position side). It has been made to force. The plunger device 160 includes a contact member 164 provided in the casing 162 so as to be movable in the axial direction, and biasing the contact member 164 in a direction in which the contact member 164 protrudes from the casing 162 toward the bottom surface of the groove 138 of the casing 78. There are provided urging means (for example, a compression coil spring as a spring which is a kind of elastic member) and a movement limit defining portion (not shown) for defining a movement limit of the contact member 164 by the urging means.

前記運動変換装置92は、本実施例では、図3に示すように、第一ねじ部材としての雄ねじ部材180および第二ねじ部材としての雌ねじ部材182を含む。雄ねじ部材180は外周面に雄ねじ部184が形成されており、雄ねじ部184のリード角は小さくされている。雄ねじ部材180は、回転軸90の軸受94により回転可能に支持された部分に、回転軸90の軸線まわりに相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合されている。雄ねじ部材180は、ケーシング78により相対回転可能に保持され、回転軸90と同軸に配設されているのである。雌ねじ部材182は内周面に雌ねじ部186が形成されており、雄ねじ部材180と螺合されている。図3および図4に示すように、雌ねじ部材182には、その外周面に開口し、軸方向に平行に延びる係合部としての溝188が設けられ、ケーシング78に半径方向に設けられた係合部としての突部190が嵌入させられており、それにより、雌ねじ部材182はケーシング78に対して軸方向の相対移動は可能であるが、相対回転は不能とされている。したがって、雄ねじ部材180が回転させられれば、雌ねじ部材182は軸方向であって、回転軸90の回転軸に平行な方向に移動させられる。   In this embodiment, the motion conversion device 92 includes a male screw member 180 as a first screw member and a female screw member 182 as a second screw member, as shown in FIG. The male screw member 180 has a male screw portion 184 formed on the outer peripheral surface, and the lead angle of the male screw portion 184 is reduced. The male screw member 180 is fitted in a portion rotatably supported by the bearing 94 of the rotating shaft 90 so as to be relatively rotatable about the axis of the rotating shaft 90 and not to be relatively movable in the axial direction. The male screw member 180 is held by the casing 78 so as to be relatively rotatable, and is disposed coaxially with the rotating shaft 90. The female screw member 182 has a female screw portion 186 formed on the inner peripheral surface, and is screwed into the male screw member 180. As shown in FIGS. 3 and 4, the female screw member 182 is provided with a groove 188 as an engaging portion that opens in the outer peripheral surface thereof and extends parallel to the axial direction, and is provided in the casing 78 in the radial direction. A projecting portion 190 as a joint portion is fitted, so that the female screw member 182 can move relative to the casing 78 in the axial direction, but cannot rotate relative to the casing 78. Therefore, if the male screw member 180 is rotated, the female screw member 182 is moved in the axial direction and parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90.

前記3つの平行四辺形リンク130の各々の一方のレバー132はそれぞれ、雌ねじ部材182に相対回動可能に係合させられている。これらレバー132にはそれぞれ、軸140によってケーシング78に回動可能に連結された部分から、ケーシング78の中心側に延び出す突部200が設けられ、溝138の底壁に設けられた開口201を通って、雌ねじ部材182に設けられた溝202に回動可能に嵌入させられている。溝202は、図4に示すように、複数、本実施例では、3つ設けられている。これら溝202はそれぞれ、雌ねじ部材182の外周面に開口し、その軸線と直角に立体交差する方向に貫通して、等角度間隔に設けられている。   One lever 132 of each of the three parallelogram links 130 is engaged with the female screw member 182 so as to be relatively rotatable. Each of the levers 132 is provided with a protrusion 200 that extends from a portion pivotally connected to the casing 78 by a shaft 140 to the center side of the casing 78, and has an opening 201 provided in the bottom wall of the groove 138. Through this, a groove 202 provided in the female screw member 182 is rotatably fitted. As shown in FIG. 4, a plurality of grooves 202 are provided in this embodiment. Each of these grooves 202 is opened on the outer peripheral surface of the female screw member 182 and penetrates in a direction perpendicularly intersecting the axis thereof so as to be provided at equiangular intervals.

突部200は、図3に示すように、その突部200が設けられたレバー132を含む平行四辺形リンク130の回動平面内においてレバー132のケーシング78に対する相対回動軸線と回転軸90の回転軸線との両方を通る直線と直交し、レバー132の回動軸線と平行な軸線を中心線とする円柱の外周部の一部が切り欠かれた形状を備え、溝202の雌ねじ部材182の回転軸線に平行な方向に隔たった一対の側面にそれぞれ、摺動を伴う相対回動可能に接触させられている。したがって、雌ねじ部材182が軸方向に移動させられれば、溝202の移動により突部200が軸140の軸線まわりに回動させられ、レバー132が回動させられる。雌ねじ部材182の軸方向の移動が、溝202および突部200によって一方のレバー132の回動に変換されるのであり、3つの平行四辺形リンク130の各レバー132,134が一斉に回動させられ、リンク136が一斉に移動させられる。これら平行四辺形リンク130の各レバー132,134は溝138に嵌合されており、回転軸90の回転軸線を含み、溝138の幅方向の中央を通る平面に沿って回動させられ、平行四辺形リンク群82は、対称軸に対して軸対称の状態を保って一斉に作動させられる。本実施例では、溝202が第一係合部を構成し、雌ねじ部材182の溝202が設けられた部分が可動部材を構成し、突部200が第二係合部を構成し、雄ねじ部材180および雌ねじ部材182と共に運動変換装置92を構成している。なお、レバー134には、レバー132の突部200が設けられた部分との干渉を回避する切欠204が設けられている。   As shown in FIG. 3, the protrusion 200 has a relative rotation axis of the lever 132 with respect to the casing 78 and the rotation axis 90 in the rotation plane of the parallelogram link 130 including the lever 132 provided with the protrusion 200. The female screw member 182 of the groove 202 has a shape in which a part of the outer periphery of a cylinder that is orthogonal to a straight line passing through both of the rotation axes and that is centered on an axis parallel to the rotation axis of the lever 132 is cut out. A pair of side surfaces separated in a direction parallel to the rotation axis are brought into contact with each other so as to be capable of relative rotation with sliding. Therefore, if the female screw member 182 is moved in the axial direction, the protrusion 200 is rotated around the axis of the shaft 140 by the movement of the groove 202, and the lever 132 is rotated. The movement of the female screw member 182 in the axial direction is converted into the rotation of one lever 132 by the groove 202 and the protrusion 200, and the levers 132 and 134 of the three parallelogram links 130 are simultaneously rotated. The links 136 are moved all at once. Each of the levers 132 and 134 of the parallelogram link 130 is fitted in the groove 138 and is rotated along a plane including the rotation axis of the rotation shaft 90 and passing through the center in the width direction of the groove 138. The quadrilateral link group 82 is operated simultaneously while maintaining an axially symmetric state with respect to the symmetry axis. In this embodiment, the groove 202 constitutes a first engaging portion, the portion of the female screw member 182 provided with the groove 202 constitutes a movable member, the protrusion 200 constitutes a second engaging portion, and the male screw member The motion conversion device 92 is configured together with 180 and the female screw member 182. The lever 134 is provided with a notch 204 that avoids interference with the portion of the lever 132 where the protrusion 200 is provided.

上記雄ねじ部材180と回転軸90との間に、図3に示すように、前記トルクリミッタ88が設けられている。雄ねじ部材180の後端部、すなわち回転軸90のシャンク部96側の端部は大径とされ、第一リミッタ部材220が一体に設けられている。本実施例では、第一リミッタ部材220は雄ねじ部材180と同軸に設けられ、常に雄ねじ部材180と共に回転する。第一リミッタ部材220の円環状の端面には、雄ねじ部材180の回転軸線を中心とする一円周に沿って、波形の凹凸部222が連続して形成され、第一係合部を構成している。凹凸部222は、図6に展開して示すように、断面形状がそれぞれ弓形を成し、雄ねじ部材180の回転軸線を中心として放射状に延び、交互に設けられた複数ずつの凹部224と凸部226とを備えている。   As shown in FIG. 3, the torque limiter 88 is provided between the male screw member 180 and the rotating shaft 90. The rear end portion of the male screw member 180, that is, the end portion on the shank portion 96 side of the rotating shaft 90 has a large diameter, and the first limiter member 220 is integrally provided. In this embodiment, the first limiter member 220 is provided coaxially with the male screw member 180 and always rotates together with the male screw member 180. On the annular end surface of the first limiter member 220, a corrugated uneven portion 222 is continuously formed along one circumference centered on the rotation axis of the male screw member 180, and constitutes a first engagement portion. ing. As shown in FIG. 6, the concavo-convex portion 222 has an arcuate cross-sectional shape and extends radially around the rotation axis of the male screw member 180. 226.

回転軸90にはまた、図3に示すように、第一リミッタ部材220に軸方向において後方側(シャンク部96側)に隣接して第二リミッタ部材230が相対回転不能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合され、固定されている。回転軸90の回転は、それぞれ係合部を構成し、相対回転阻止装置ないし回転伝達装置を構成するピン250と凹部252との嵌合により第二リミッタ部材230に伝達される。第二リミッタ部材230は常に回転軸90と共に回転するのであり、第二係合部を構成する複数のボールプランジャ232を保持している。第二リミッタ部材230には、第一リミッタ部材220の凹凸部222に対向する側の面に開口し、回転軸90の回転軸線に平行な方向に延びる複数の収容凹部234が等角度間隔に設けられるとともに、それぞれボール236が収容されている。収容凹部234の開口は、ボール236の直径よりやや小さくされ、ボール236は、収容凹部234の先端開口から一部が外部に突出可能に保持されている。また、ボール236は、収容凹部234内に配設された弾性部材の一種であるスプリングとしての圧縮コイルスプリング238により、収容凹部228から突出する方向に付勢されており、その突出部が、前記凹凸部222の凹部224に嵌入させられる。凹凸部222とボールプランジャ232とは軸方向において互いに対向し、第一,第二リミッタ部材220,230は、複数のボールプランジャ232の各ボール236がそれぞれ複数の凹部224の各々に係合する複数の位相で互いに係合することができる。凹凸部222の各位相においてボール236が嵌入する部分がそれぞれ第一係合部を構成し、凹凸部222の一部分ずつにより第一係合部が構成されている。   As shown in FIG. 3, the second limiter member 230 is not rotatable relative to the rotary shaft 90 and is relatively unmovable relative to the first limiter member 220 in the axial direction and adjacent to the rear side (the shank portion 96 side). It is impossible to fit and is fixed. The rotation of the rotating shaft 90 constitutes an engaging portion, and is transmitted to the second limiter member 230 by fitting the pin 250 and the recess 252 constituting a relative rotation preventing device or a rotation transmitting device. The second limiter member 230 always rotates together with the rotary shaft 90, and holds a plurality of ball plungers 232 constituting the second engaging portion. The second limiter member 230 is provided with a plurality of receiving recesses 234 that are open on the surface of the first limiter member 220 on the side facing the concavo-convex portion 222 and extend in a direction parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90 at equal angular intervals. In addition, each ball 236 is accommodated. The opening of the receiving recess 234 is slightly smaller than the diameter of the ball 236, and the ball 236 is held so that a part of the opening can protrude outward from the front end opening of the receiving recess 234. Further, the ball 236 is urged in a direction protruding from the housing recess 228 by a compression coil spring 238 as a spring which is a kind of elastic member disposed in the housing recess 234, and the projecting portion is The concave and convex portion 222 is fitted into the concave portion 224. The concavo-convex portion 222 and the ball plunger 232 face each other in the axial direction, and the first and second limiter members 220 and 230 have a plurality of balls 236 of the plurality of ball plungers 232 engaged with the plurality of recesses 224, respectively. Can be engaged with each other. In each phase of the concavo-convex portion 222, a portion where the ball 236 is fitted constitutes a first engaging portion, and a portion of the concavo-convex portion 222 constitutes the first engaging portion.

第一リミッタ部材220と第二リミッタ部材230との相対回転トルクが、設定値、すなわち複数のボールプランジャ232の各々においてボール236をスプリング238の付勢力に抗して後退させるのに必要なトルクの和以下の状態では、ボール236が凹部224に嵌入した状態に保たれ、第一,第二リミッタ部材220,230は一体的に回転させられ、回転軸90の回転が雄ねじ部材180に伝達されて、雄ねじ部材180が回転軸90と共に回転する。相対回転トルクが上記トルクの和を超えれば、複数のボール236がスプリング238の付勢力に抗して一斉に収容凹部234内に引っ込まされ、凸部226を乗り越えて、第二リミッタ部材230が第一リミッタ部材220に対して回転し、回転軸90の回転が雄ねじ部材180に伝達されなくなる。ボールプランジャ232は、3つの平行四辺形リンク130の各保持部176がワークピース10を適切に保持することができる力に対応する設定値(設定トルク)が得られる数、設けられる。   The relative rotational torque between the first limiter member 220 and the second limiter member 230 is a set value, that is, a torque necessary for retracting the ball 236 against the biasing force of the spring 238 in each of the plurality of ball plungers 232. In the state below the sum, the ball 236 is kept in the recessed portion 224, the first and second limiter members 220 and 230 are rotated together, and the rotation of the rotating shaft 90 is transmitted to the male screw member 180. The male screw member 180 rotates together with the rotating shaft 90. If the relative rotational torque exceeds the sum of the above torques, the plurality of balls 236 are simultaneously retracted into the receiving recess 234 against the urging force of the spring 238, get over the protrusion 226, and the second limiter member 230 The rotation of the rotary shaft 90 is not transmitted to the male screw member 180 by rotating relative to the limiter member 220. The ball plunger 232 is provided in such a number that a set value (set torque) corresponding to the force with which each holding portion 176 of the three parallelogram links 130 can hold the workpiece 10 appropriately can be obtained.

本加工機械は、制御装置270(図1参照)により制御される。制御装置270はコンピュータを主体として構成されており、ワーク保持治具24,工具主軸移動装置26,工具等収容装置27,自動工具交換装置28,主軸回転駆動装置52等を制御し、ワークホルダ20によるワークピース10の保持,開放、加工工具62によるワークピース10の加工等を制御する。   The present processing machine is controlled by a control device 270 (see FIG. 1). The control device 270 is mainly composed of a computer, and controls the work holding jig 24, the tool spindle moving device 26, the tool storage device 27, the automatic tool changer 28, the spindle rotation driving device 52, etc., and the work holder 20 The holding and releasing of the workpiece 10 by controlling the machining of the workpiece 10 by the machining tool 62 and the like are controlled.

ワークホルダ20によるワークピース10の保持を説明する。
ワークホルダ20は、図示を省略するロボットから未加工のワークピース10を受け取ってワーク保持治具24に保持させ、加工後、ワーク保持治具24から加工済みのワークピース10を受け取ってロボットに渡す。そのため、加工に先立ってワークホルダ20が工具主軸22に取り付けられる。工具主軸22は工具主軸移動装置26により工具等収容装置27へ移動させられ、自動工具交換装置28により、工具主軸22が保持した加工工具62が工具等収容装置27へ戻され、工具等収容装置27に収容されているワークホルダ20が工具主軸22の工具保持装置に保持される。この際、前述のように、ワークホルダ20の回転軸90がシャンク部96において工具主軸22の嵌合孔97に嵌合され、係合突起98と係合凹部100との嵌合により相対回転を阻止されるとともに、ケーシング78が係合装置80により主軸ハウジング50に相対回転不能に係合させられて、回転軸90が工具主軸22と共に回転可能とされる。回転軸90は回転するが、ケーシング78は回転せず、平行四辺形リンク群82,雌ねじ部材182も回転しない。ワークホルダ20が工具等収容装置27に収容された状態では、雌ねじ部材182が後退端位置ないし上昇端位置に位置し、3つの平行四辺形リンク130は、図7に1つを代表的に示すように、いずれも、レバー132,134およびリンク136が、長手方向が回転軸90の回転軸線とほぼ平行になり、溝138内に収納された収納位置に位置させられている。また、レバー132に設けられた突部200は、レバー132の軸140の軸線を含み、平行四辺形リンク130の鉛直な回動平面に直角な一平面である水平面に対して、軸140の軸線より後方側(工具主軸22側)の原位置に位置している。この収納位置は、非保持位置ないし解放位置でもあり、ワークホルダ20は3つの平行四辺形リンク130が収納位置に位置する状態で工具主軸22に取り付けられる。
The holding of the workpiece 10 by the work holder 20 will be described.
The workpiece holder 20 receives an unprocessed workpiece 10 from a robot (not shown) and holds it on the workpiece holding jig 24. After the processing, the workpiece holder 20 receives the processed workpiece 10 from the workpiece holding jig 24 and passes it to the robot. . Therefore, the work holder 20 is attached to the tool spindle 22 prior to machining. The tool spindle 22 is moved to the tool storage device 27 by the tool spindle moving device 26, and the processing tool 62 held by the tool spindle 22 is returned to the tool storage device 27 by the automatic tool changer 28, and the tool storage device 27 The work holder 20 accommodated in the tool 27 is held by the tool holding device of the tool spindle 22. At this time, as described above, the rotating shaft 90 of the work holder 20 is fitted into the fitting hole 97 of the tool spindle 22 in the shank portion 96, and relative rotation is achieved by fitting of the engaging protrusion 98 and the engaging recess 100. In addition to being blocked, the casing 78 is engaged with the main shaft housing 50 by the engaging device 80 so as not to rotate relative to the main shaft housing 50, so that the rotary shaft 90 can rotate together with the tool main shaft 22. Although the rotating shaft 90 rotates, the casing 78 does not rotate, and neither the parallelogram link group 82 nor the female screw member 182 rotate. In a state where the work holder 20 is accommodated in the tool accommodating device 27, the female screw member 182 is located at the retracted end position or the ascending end position, and three parallelogram links 130 are representatively shown in FIG. As described above, in both cases, the levers 132 and 134 and the link 136 are positioned at the storage position in which the longitudinal direction is substantially parallel to the rotation axis of the rotation shaft 90 and stored in the groove 138. Further, the protrusion 200 provided on the lever 132 includes the axis of the shaft 140 of the lever 132, and the axis of the shaft 140 with respect to a horizontal plane that is a plane perpendicular to the vertical rotation plane of the parallelogram link 130. It is located at the original position on the rear side (tool spindle 22 side). This storage position is also a non-holding position or a release position, and the work holder 20 is attached to the tool spindle 22 with the three parallelogram links 130 positioned at the storage position.

そして、工具主軸22に取り付けられたワークホルダ20がロボットからワークピース10を受け取る。本加工機械は縦型であり、ワークホルダ20は鉛直軸線に平行であって下向きに工具主軸22に取り付けられる。また、ワークピース10は、図1に示されるワーク保持治具24により保持されたワークピース10と同様に、ロボットにより、開口14が上向きとなるように保持されており、ワークホルダ20はロボットにより保持されたワークピース10の開口14の上方に位置し、保持時には工具主軸22が下降させられ、ワークホルダ20が下降させられて、3つの平行四辺形リンク130の先端部(下端部)であって保持部176が開口14を通ってワークピース10内に進入させられる。ワークホルダ20は鉛直方向において予め設定された作動位置ないし保持位置へ下降させられて停止させられる。   Then, the work holder 20 attached to the tool spindle 22 receives the workpiece 10 from the robot. The present processing machine is a vertical type, and the work holder 20 is attached to the tool spindle 22 in a downward direction parallel to the vertical axis. Further, the workpiece 10 is held by the robot so that the opening 14 faces upward, similarly to the workpiece 10 held by the workpiece holding jig 24 shown in FIG. Located above the opening 14 of the held workpiece 10, the tool spindle 22 is lowered during holding, the work holder 20 is lowered, and the tip (lower end) of the three parallelogram links 130. Then, the holding portion 176 is caused to enter the workpiece 10 through the opening 14. The work holder 20 is lowered to a preset operation position or holding position in the vertical direction and stopped.

その状態で工具主軸22が主軸回転駆動装置52によりワークピース保持方向へ回転させられる。それにより回転軸90が回転させられるとともに、その回転がトルクリミッタ88を介して雄ねじ部材180に伝達され、雄ねじ部材180が回転させられる。ワークピース10を保持する際には、ボール236が凹凸部222の凹部224に嵌入させられており、回転軸90の回転により雄ねじ部材180が回転させられるのである。それにより、雌ねじ部材182が下降させられ、図3に示すように、3つの平行四辺形リンク130の各レバー132,134が一斉に回動させられ、リンク136が回転軸90の回転軸線に平行な姿勢を保って、その回転軸線から離れる方向に移動させられる。3つの平行四辺形リンク130の各保持部176は互いに離間させられ、ワークピース10の開口14を画定する部分の一部が、各保持部176の溝170に嵌入するとともに、係合面172が開口14の内側面16に係合する。係合面172は、本実施例では部分円筒面状を成し、3つの係合面172は内側面16の3箇所に、端面12に直角な方向の全体にわたって線状に接触し、互いに共同してワークピース10を保持する。3つの保持部176がワークピース10を保持する際のレバー132等の位置を保持位置と称する。   In this state, the tool spindle 22 is rotated in the workpiece holding direction by the spindle rotation driving device 52. Thereby, the rotating shaft 90 is rotated, and the rotation is transmitted to the male screw member 180 via the torque limiter 88, and the male screw member 180 is rotated. When holding the workpiece 10, the ball 236 is fitted into the concave portion 224 of the concave and convex portion 222, and the male screw member 180 is rotated by the rotation of the rotary shaft 90. Thereby, the female screw member 182 is lowered, and the levers 132 and 134 of the three parallelogram links 130 are simultaneously rotated as shown in FIG. 3, and the link 136 is parallel to the rotation axis of the rotary shaft 90. It can be moved in a direction away from its rotational axis while maintaining a proper posture. The holding portions 176 of the three parallelogram links 130 are separated from each other, and a part of the part defining the opening 14 of the workpiece 10 is fitted into the groove 170 of each holding portion 176, and the engaging surface 172 is provided. Engage with the inner surface 16 of the opening 14. In this embodiment, the engaging surface 172 has a partial cylindrical surface shape, and the three engaging surfaces 172 are in linear contact with each other at three locations on the inner surface 16 in the direction perpendicular to the end surface 12, and cooperate with each other. Then, the workpiece 10 is held. The position of the lever 132 or the like when the three holding portions 176 hold the workpiece 10 is referred to as a holding position.

回転軸90および雄ねじ部材180の回転角度を大きくすれば、保持部176の移動距離が大きくなり、レバー132,134の回動角度の設定により、3つの保持部176の最大接近・離間距離を変えることができる。3つの保持部176にワークピース10を保持させるための工具主軸22の回転角度である保持角度は、ワークピース10の大きさに応じて予め設定されている。3つの保持部176にワークピース10を解放させるための工具主軸22の回転角度である解放角度は、ここでは、レバー132等が収納位置に位置する状態での角度である。保持角度は、ワークホルダ20がワークピース10を確実に保持し得る大きさに設定されており、工具主軸22は3つの平行四辺形リンク130の各保持部176の係合面172が内側面16に係合した後も更に回転させられる。本ワークホルダ20においては、雄ねじ部材180がリード角が小さいものとされており、工具主軸22の単位回転角度に対する雌ねじ部材182の移動距離、ひいては保持部176の移動距離が短く、工具主軸22の回転停止位置に誤差が生じた場合でも、保持部176の停止位置誤差が小さくて済み、工具主軸22の回転角度の制御精度が低くてよく、制御を容易に行うことができる。   If the rotation angle of the rotary shaft 90 and the male screw member 180 is increased, the moving distance of the holding portion 176 increases, and the maximum approaching / separating distance of the three holding portions 176 is changed by setting the rotation angle of the levers 132 and 134. be able to. The holding angle that is the rotation angle of the tool spindle 22 for holding the workpiece 10 by the three holding portions 176 is set in advance according to the size of the workpiece 10. The release angle, which is the rotation angle of the tool spindle 22 for causing the three holding portions 176 to release the workpiece 10, is an angle in a state where the lever 132 and the like are positioned at the storage position. The holding angle is set to such a size that the workpiece holder 20 can reliably hold the workpiece 10, and the tool spindle 22 has the engagement surface 172 of each holding portion 176 of the three parallelogram links 130 as the inner surface 16. It can be further rotated after engaging with. In this work holder 20, the male screw member 180 has a small lead angle, and the moving distance of the female screw member 182 relative to the unit rotation angle of the tool spindle 22, and hence the moving distance of the holding portion 176, is short. Even when an error occurs in the rotation stop position, the stop position error of the holding portion 176 may be small, the control accuracy of the rotation angle of the tool spindle 22 may be low, and the control can be easily performed.

その上、本実施例においては、トルクリミッタ88が設けられているため、ワークピース10を損傷することなく確実に保持することができ、回転角度制御を一層容易に行うことができる。第二リミッタ部材230から第一リミッタ部材220に伝達される回転トルクは、係合面172が内側面16に係合するまでの間は設定値以下であるが、係合後、回転軸90が更に回転させられることにより急激に増大する。そして、予め設定された設定値を超えれば、ボール236がスプリング238の付勢力に抗して収容凹部234内に引っ込んで凸部226を乗り越え、第二リミッタ部材230が第一リミッタ部材220に対して回転し、雄ねじ部材180に設定値を超える回転トルクが伝達されることが回避される。そのため、工具主軸22の回転角度が大きめに設定されていても、レバー132,134が無理に回動させられてワークピース10を破損することがない。工具主軸22は所定角度回転させられた状態において停止させられ、ボール236は凹部224に嵌入した状態となる。凹凸部222は複数ずつの凹部224および凸部226を含み、工具主軸22の回転停止時における第一,第二リミッタ部材220,230の位相を問わず、ボール236は凹部224に嵌入して相対回転トルク伝達状態に復帰することができる。   In addition, in the present embodiment, since the torque limiter 88 is provided, the workpiece 10 can be reliably held without being damaged, and the rotation angle can be controlled more easily. The rotational torque transmitted from the second limiter member 230 to the first limiter member 220 is not more than a set value until the engagement surface 172 is engaged with the inner surface 16. Furthermore, it increases rapidly by being rotated. If the set value exceeds a preset value, the ball 236 is retracted into the housing recess 234 against the biasing force of the spring 238 and gets over the projection 226, so that the second limiter member 230 moves against the first limiter member 220. The rotation torque exceeding the set value is transmitted to the male screw member 180. Therefore, even if the rotation angle of the tool spindle 22 is set to be large, the levers 132 and 134 are not forcibly rotated and the workpiece 10 is not damaged. The tool spindle 22 is stopped in a state where the tool spindle 22 is rotated by a predetermined angle, and the ball 236 is fitted into the recess 224. The concavo-convex portion 222 includes a plurality of concave portions 224 and convex portions 226, and the balls 236 are fitted into the concave portions 224 and relative to each other regardless of the phase of the first and second limiter members 220 and 230 when the rotation of the tool spindle 22 is stopped. It is possible to return to the rotational torque transmission state.

また、レバー134にプランジャ装置160が設けられており、レバー134は確実に保持位置へ移動させられ、保持部176が確実にワークピース10を保持することができる。3つの平行四辺形リンク130が閉じられ、レバー132等が収納位置に位置する状態においては、前記プランジャ装置160の当接部材164がケーシング78の溝138の底面に当接させられるとともに、スプリングの付勢力に抗してケーシング162に対して後退した状態にあり、レバー134には、ケーシング162を介してスプリングの付勢力が、保持位置へ移動する方向であって開く方向に作用している。そのため、雌ねじ部材182が下降させられてレバー132,134およびリンク136が開かれ、収納位置から保持位置へ移動させられるとき、レバー134はスプリングにより保持位置へ移動する向きに付勢され、レバー134,リンク136がワークピース10を保持する際の姿勢とは逆の側であって、内側へ屈曲することが防止される。レバー134とリンク136とを相対回動可能に連結する軸152が、レバー134の軸142の軸線と、レバー132とリンク136とを相対回動可能に連結する軸148の軸線との両方と直交する線より、レバー132の軸140側に位置する状態にレバー134,リンク136が屈曲することが防止されるのであり、それにより、保持部176が、回転軸90の回転軸線に平行な姿勢を保てなくなって、ワークピース10を保持できない事態が発生することが防止される。保持部176がワークピース10を保持する状態では、当接部材164は、図3に示すように溝138の底面から離間し、スプリングの付勢により、その先端部がレバー134から突出した状態にある。そして、レバー132等が収納位置へ回動させられるとき、当接部材164が溝138の底面に当接し、スプリングを圧縮してレバー134に付勢力を付与する状態となる。プランジャ装置160が屈曲防止装置たるレバー付勢装置ないし与圧付与装置を構成している。   Further, the lever 134 is provided with a plunger device 160, the lever 134 is reliably moved to the holding position, and the holding portion 176 can hold the workpiece 10 reliably. In a state where the three parallelogram links 130 are closed and the lever 132 and the like are located at the storage position, the contact member 164 of the plunger device 160 is brought into contact with the bottom surface of the groove 138 of the casing 78 and the spring The lever 134 is in a state of being retracted against the urging force, and the urging force of the spring acts on the lever 134 in the direction of moving to the holding position and opening. Therefore, when the female screw member 182 is lowered and the levers 132 and 134 and the link 136 are opened and moved from the storage position to the holding position, the lever 134 is urged in the direction to move to the holding position by the spring. The link 136 is on the side opposite to the posture when holding the workpiece 10, and is prevented from bending inward. The shaft 152 that connects the lever 134 and the link 136 so as to be relatively rotatable is orthogonal to both the axis of the shaft 142 of the lever 134 and the axis of the shaft 148 that connects the lever 132 and the link 136 so as to be relatively rotatable. Therefore, the lever 134 and the link 136 are prevented from being bent in a state where the lever 132 and the link 136 are positioned on the shaft 140 side of the lever 132. It is prevented that the situation which cannot hold | maintain and cannot hold | maintain the workpiece 10 generate | occur | produces. In the state where the holding portion 176 holds the workpiece 10, the contact member 164 is separated from the bottom surface of the groove 138 as shown in FIG. 3, and the tip thereof protrudes from the lever 134 by the bias of the spring. is there. When the lever 132 or the like is rotated to the storage position, the contact member 164 contacts the bottom surface of the groove 138, and the spring is compressed to apply a biasing force to the lever 134. The plunger device 160 constitutes a lever urging device or a pressure applying device which is a bending preventing device.

このようにワークホルダ20がワークピース10を保持したならば、工具主軸22が上昇させられ、ワークホルダ20がワークピース10をロボットから持ち上げる。そして、工具主軸移動装置26によりワーク保持治具24へ移動させられ、ワークピース10を渡すのであるが、ワークピース10はワークホルダ20により吊り下げられた状態で移動させられる。保持部176は係合面172に対してその下端において隣接する支持面174を備えており、その支持面174により、ワークピース10の端面12とは反対側の面である内端面の開口近傍部分に接触して下方から支持することができ、ワークピース10が重くても、落下の恐れなく確実に保持して搬送することができる。   If the workpiece holder 20 holds the workpiece 10 in this way, the tool spindle 22 is raised, and the workpiece holder 20 lifts the workpiece 10 from the robot. Then, the workpiece is moved to the workpiece holding jig 24 by the tool spindle moving device 26 and the workpiece 10 is transferred, but the workpiece 10 is moved while being suspended by the workpiece holder 20. The holding portion 176 includes a support surface 174 adjacent to the engagement surface 172 at the lower end thereof, and the support surface 174 causes a portion near the opening of the inner end surface that is the surface opposite to the end surface 12 of the workpiece 10. Can be supported from below, and even if the workpiece 10 is heavy, it can be reliably held and transported without fear of dropping.

ワークホルダ20はワーク保持治具24への移動後、下降させられ、ワークピース10を取り付ける。ワークピース10がワーク保持治具24により保持された後、工具主軸22がワークピース10を保持する際とは逆の方向に同じ角度、回転させられる。それにより、雄ねじ部材180が逆方向に回転させられて雌ねじ部材182が後退(上昇)させられ、3つの平行四辺形リンク130の各レバー132,134が一斉に収納位置へ回動させられ、3つの保持部176が互いに接近させられて内側面16から離間し、ワークピース10を解放するとともに、レバー132等が溝138に収容される。ワークピース10の解放後、工具主軸22が上昇させられて、平行四辺形リンク130が開口14を通ってワークピース10から抜け出させられる。次いで、ワークホルダ20が加工工具62と交換され、ワークホルダ20が工具等収容装置27に収容され、工具主軸22に加工工具62が取り付けられ、工具主軸移動装置26により移動させられて、ワーク保持治具24に保持されたワークピース10に加工を施す。   The workpiece holder 20 is lowered after moving to the workpiece holding jig 24, and the workpiece 10 is attached. After the workpiece 10 is held by the workpiece holding jig 24, the tool spindle 22 is rotated by the same angle in the opposite direction to that when holding the workpiece 10. Thereby, the male screw member 180 is rotated in the reverse direction, the female screw member 182 is retracted (raised), and the levers 132 and 134 of the three parallelogram links 130 are simultaneously rotated to the storage position. The two holding portions 176 are moved closer to each other and separated from the inner surface 16 to release the workpiece 10, and the lever 132 and the like are accommodated in the groove 138. After the workpiece 10 is released, the tool spindle 22 is raised and the parallelogram link 130 is pulled out of the workpiece 10 through the opening 14. Next, the work holder 20 is replaced with the processing tool 62, the work holder 20 is stored in the tool storage device 27, the processing tool 62 is attached to the tool spindle 22, and is moved by the tool spindle moving device 26 to hold the workpiece. The workpiece 10 held by the jig 24 is processed.

加工終了後、加工工具62がワークホルダ20と交換され、工具主軸22にワークホルダ20が取り付けられる。工具主軸22が工具主軸移動装置26により移動させられ、ワークホルダ20は加工後のワークピース10を保持する。この保持は、ワークホルダ20がロボットからワークピース10を受け取る場合と同様に行われ、ワーク保持治具24からワークピース10を取り外してロボットに渡す。そして、ロボットから未加工のワークピース10を受け取り、ワーク保持治具24に取り付ける。そのため、ワークホルダ20がロボットに渡したワークピース10を解放する際には、レバー132等は収納位置までは回動させられず、係合面172が内側面16から離間してワークピース10を解放し、平行四辺形リンク群82が開口14から抜け出すのに十分な解放位置まで移動させられる。工具主軸22の逆方向(ワークピース解放方向)への回転角度がそのように設定される。ロボットから未加工のワークピース10を受け取る際にレバー132等は解放位置から保持位置へ移動させられるが、この回動角度はレバー132等が収納位置まで戻される場合より小さく、平行四辺形リンク130の開閉が迅速に行われ、ワークピース10の受渡しが迅速に行われる。ロボットへのワークピース10の渡し後、ロボットから未加工のワークピース10を受け取る場合でも、レバー132等を収納位置まで戻してもよく、また、ワークピース10を受け取らない場合には、収納位置へ戻される。   After the machining is completed, the machining tool 62 is replaced with the work holder 20, and the work holder 20 is attached to the tool spindle 22. The tool spindle 22 is moved by the tool spindle moving device 26, and the work holder 20 holds the workpiece 10 after processing. This holding is performed in the same manner as when the workpiece holder 20 receives the workpiece 10 from the robot, and the workpiece 10 is removed from the workpiece holding jig 24 and transferred to the robot. Then, the unprocessed workpiece 10 is received from the robot and attached to the workpiece holding jig 24. For this reason, when the workpiece holder 20 releases the workpiece 10 delivered to the robot, the lever 132 and the like are not rotated to the storage position, and the engagement surface 172 is separated from the inner surface 16 to move the workpiece 10. The parallelogram links 82 are released and moved to a release position sufficient to exit the opening 14. The rotation angle of the tool spindle 22 in the reverse direction (workpiece release direction) is set as such. When receiving the unprocessed workpiece 10 from the robot, the lever 132 and the like are moved from the release position to the holding position, but this rotation angle is smaller than that when the lever 132 and the like are returned to the storage position, and the parallelogram link 130 is moved. Is quickly opened and closed, and the workpiece 10 is delivered quickly. After delivering the workpiece 10 to the robot, the lever 132 or the like may be returned to the storage position even when the workpiece 10 is received from the robot, or when the workpiece 10 is not received, the storage position is returned. Returned.

ワークホルダ20においては、例えば、図8および図9に示すように、レバー132,134の回動角度を大きくするほど、リンク136の対称軸と直交する方向における移動距離を大きくし、開口14が大きいワークピース10を保持することができる。回転軸90ないし工具主軸22の回転角度はワークピース10の種類に応じて設定されている。ワークピース10の開口14の大きさが異なっても、3つの保持部176の各係合面172および支持面174の対称軸に対する姿勢は変わらず、係合面172が内側面16に、その端面12に直角な方向の全体にわたって線状に接触し、ワークピース10を安定して保持することができる。また、支持面174も、その全体において端面12とは反対側の内端面の開口近傍部分に接触し、ワークピース10を支持することができる。3つの平行四辺形リンク130は、ワークピース10を保持しない状態では、図7に示すように閉じ、各レバー132,134およびリンク136を溝138内に収納しておくことができ、ワークホルダ20を収縮させてコンパクトな状態とすることができる。   In the work holder 20, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, as the rotation angle of the levers 132 and 134 is increased, the movement distance in the direction orthogonal to the symmetry axis of the link 136 is increased, and the opening 14 is formed. A large workpiece 10 can be held. The rotation angle of the rotary shaft 90 or the tool spindle 22 is set according to the type of the workpiece 10. Even if the sizes of the openings 14 of the workpiece 10 are different, the postures of the respective holding surfaces 172 and the support surfaces 174 of the three holding portions 176 with respect to the symmetry axis do not change. Thus, the workpiece 10 can be held in a stable manner in a linear manner over the entire direction perpendicular to the workpiece 12. Further, the support surface 174 can also contact the portion in the vicinity of the opening of the inner end surface on the opposite side of the end surface 12 as a whole and support the workpiece 10. When the workpiece 10 is not held, the three parallelogram links 130 are closed as shown in FIG. 7, and the levers 132 and 134 and the link 136 can be stored in the groove 138. Can be shrunk to a compact state.

ワーク保持治具24にワークピース10を取り付ける際、ワークピース10を解放するためにレバー132,134,リンク136を収納位置へ戻すことは不可欠ではない。例えば、ワークホルダ20に、連続して複数のワークピース10のワーク保持治具24への保持を行わせる作業態様では、ワークホルダ20がワークピース10を1個、ワーク保持治具24に保持させる毎にレバー132等を溝138内に収納しなくてもよく、レバー132,134,リンク136を、ワークピース10の内側面16の大きさに応じた保持位置と、その保持位置から、内側面16から離れてワークピース10を解放し、平行四辺形リンク群82が開口14から抜け出すのに足る解放位置との間で回動させ、移動させればよい。この場合、工具主軸22ないし回転軸90は、レバー132等を保持位置と、収納位置までは至らない解放位置との間で移動させる角度、回転させられ、保持時と解放時とにおいて正逆両方向に同じ角度回転させられる。回転軸90の回転角度を大きくするほど、保持部176の移動距離を大きくし、内側面16が大きいワークピース10を保持することができ、ワークピース10を保持,解放するための工具主軸22ないし回転軸90の回転角度範囲(保持角度と解放角度との間の角度範囲)は、内側面16の大きさに応じて複数種類、設定される。   When the workpiece 10 is attached to the workpiece holding jig 24, it is not essential to return the levers 132 and 134 and the link 136 to the storage position in order to release the workpiece 10. For example, in a work mode in which the work holder 20 continuously holds a plurality of workpieces 10 on the workpiece holding jig 24, the workpiece holder 20 holds one workpiece 10 on the workpiece holding jig 24. It is not necessary to house the lever 132 or the like in the groove 138 every time, and the levers 132 and 134 and the link 136 are moved from the holding position according to the size of the inner side surface 16 of the workpiece 10 to the inner side surface. The workpiece 10 may be released away from 16 and rotated and moved between a release position sufficient for the parallelogram link group 82 to come out of the opening 14. In this case, the tool spindle 22 or the rotary shaft 90 is rotated by an angle that moves the lever 132 or the like between the holding position and the release position that does not reach the storage position, and in both forward and reverse directions during holding and releasing. To the same angle. As the rotation angle of the rotation shaft 90 is increased, the moving distance of the holding portion 176 is increased, the workpiece 10 having a large inner surface 16 can be held, and the tool spindle 22 for holding and releasing the workpiece 10 A plurality of types of rotation angle ranges (angle ranges between the holding angle and the release angle) of the rotation shaft 90 are set according to the size of the inner surface 16.

<第二実施例>
請求可能発明の別の実施例を図10ないし図15に基づいて説明する。
本実施例の加工機械はマシニングセンタであり、工具主軸が水平軸線まわりに回転可能に設けられた所謂横型の機械とされており、ワークピース10を始めとする種々のワークピースが加工される。
<Second Example>
Another embodiment of the claimable invention will be described with reference to FIGS.
The processing machine of the present embodiment is a machining center, and is a so-called horizontal machine in which a tool spindle is rotatably provided around a horizontal axis, and various workpieces including the workpiece 10 are processed.

本加工機械は、図10に概略的に示すように、ワークホルダ300,主軸としての工具主軸302(図11参照),ワーク保持治具304,相対移動装置としての工具主軸移動装置306,工具等収容装置307および自動工具交換装置308を含む。工具主軸移動装置306は、水平面内において互いに直交する2方向(一方をX軸方向、他方をY軸方向とする)および鉛直方向(Z軸方向とする)に工具主軸302を移動させる。そのため、工具主軸移動装置306は、X軸移動装置310,Y軸移動装置312およびZ軸移動装置314を含む。X軸移動装置310のX軸移動部材316は、サーボモータ(図示省略)を駆動源とするX軸駆動装置によりX軸方向に移動させられ、Y軸移動装置312のY軸移動部材318は、X軸移動部材316上において、サーボモータを駆動源とするY軸駆動装置によりY軸方向に移動させられる。Z軸移動装置314のZ軸移動部材320は、Y軸移動部材318上において、サーボモータを駆動源とするZ軸駆動装置によりZ軸方向に移動させられる。Z軸移動部材320上には主軸ハウジング330が設けられ、加工機械の非回転部を構成し、工具主軸302をX軸方向に平行な水平軸線まわりに回転可能に保持しており、工具主軸302はサーボモータを駆動源とする主軸回転駆動装置332により回転させられる。これらサーボモータは、本実施例ではエンコーダ付きとされている。   As schematically shown in FIG. 10, the present processing machine includes a work holder 300, a tool spindle 302 (see FIG. 11) as a spindle, a workpiece holding jig 304, a tool spindle moving device 306 as a relative moving device, a tool, and the like. A storage device 307 and an automatic tool changer 308 are included. The tool spindle moving device 306 moves the tool spindle 302 in two directions orthogonal to each other in the horizontal plane (one is the X axis direction and the other is the Y axis direction) and the vertical direction (Z axis direction). Therefore, the tool spindle moving device 306 includes an X-axis moving device 310, a Y-axis moving device 312 and a Z-axis moving device 314. The X-axis moving member 316 of the X-axis moving device 310 is moved in the X-axis direction by an X-axis driving device using a servo motor (not shown) as a drive source, and the Y-axis moving member 318 of the Y-axis moving device 312 is On the X-axis moving member 316, it is moved in the Y-axis direction by a Y-axis drive device using a servo motor as a drive source. The Z-axis moving member 320 of the Z-axis moving device 314 is moved in the Z-axis direction on the Y-axis moving member 318 by a Z-axis driving device using a servo motor as a drive source. A spindle housing 330 is provided on the Z-axis moving member 320 and constitutes a non-rotating portion of the processing machine. The tool spindle 302 is held rotatably around a horizontal axis parallel to the X-axis direction. Is rotated by a spindle rotation driving device 332 using a servo motor as a driving source. These servo motors are provided with an encoder in this embodiment.

ワーク保持治具304は、本実施例では、X軸移動装置310に対してX軸方向に隣接する位置に固定して設けられており、ワーク取付部を構成し、ワークピース10を保持,解放する。また、Y軸移動部材318上に工具等収容装置307が搭載されている。工具等収容装置307には、複数種類の加工工具342および前記ワークホルダ300が収容されている。前記Z軸移動部材320には工具主軸302と共に自動工具交換装置308が搭載されている。自動工具交換装置308は、水平軸線まわりに回転可能に設けられ、両端部にそれぞれ保持部346を備えた保持部材としての保持アーム348,保持アーム348を回転させるアーム回転駆動装置(図示省略)および保持アーム348を回転軸線に平行な方向に移動させるアーム移動装置(図示省略)等を含み、保持アーム348を回転,移動させることにより、工具主軸302と工具等収容装置307との間で加工工具342およびワークホルダ300の受渡しを行う。本加工機械においてワークピース10は、図示を省略するロボットにより搬入され、搬出される。ワークホルダ300は工具主軸302に取り付けられて、ワークピース10のロボットとの間における受渡しおよびワーク保持治具304との間における受渡しを行う。   In this embodiment, the work holding jig 304 is fixedly provided at a position adjacent to the X-axis moving device 310 in the X-axis direction, constitutes a work mounting portion, and holds and releases the workpiece 10. To do. A tool storage device 307 is mounted on the Y-axis moving member 318. In the tool storage device 307, a plurality of types of processing tools 342 and the work holder 300 are stored. An automatic tool changer 308 is mounted on the Z-axis moving member 320 together with the tool spindle 302. The automatic tool changer 308 is provided so as to be rotatable around a horizontal axis, and has a holding arm 348 as a holding member provided with holding parts 346 at both ends, an arm rotation driving device (not shown) for rotating the holding arm 348, and An arm moving device (not shown) that moves the holding arm 348 in a direction parallel to the rotation axis, and the like. By rotating and moving the holding arm 348, a machining tool is provided between the tool spindle 302 and the tool storage device 307. 342 and the work holder 300 are delivered. In the present processing machine, the workpiece 10 is carried in and out by a robot (not shown). The work holder 300 is attached to the tool spindle 302 and transfers the workpiece 10 to and from the robot and the workpiece holding jig 304.

ワークホルダ300を説明する。
ワークホルダ300は、図11に示すように、本体部材としてのケーシング400,係合装置402,2つの保持部材404,駆動装置408およびトルクリミッタ410を含む。駆動装置408は、回転軸412および運動変換装置414を含む。ケーシング400は、回転軸412を複数の軸受416を介してその軸線まわりに相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に保持する。回転軸412は、そのケーシング400からの突出部に、突出端ほど直径が直線的に減少するシャンク部418が設けられており、前記回転軸90と同様に工具主軸302のテーパ状の嵌合孔420に嵌合されるとともに、係合突起426と係合凹部428との嵌合により工具主軸22に対する相対回転が阻止される。
The work holder 300 will be described.
As shown in FIG. 11, the work holder 300 includes a casing 400 as a main body member, an engagement device 402, two holding members 404, a drive device 408, and a torque limiter 410. The drive device 408 includes a rotation shaft 412 and a motion conversion device 414. The casing 400 holds the rotary shaft 412 via a plurality of bearings 416 so that the rotary shaft 412 can be relatively rotated around its axis and is not relatively movable in the axial direction. The rotating shaft 412 is provided with a shank portion 418 whose diameter decreases linearly toward the protruding end of the protruding portion from the casing 400, and the tapered fitting hole of the tool spindle 302 is the same as the rotating shaft 90. While being fitted to 420, the relative rotation with respect to the tool spindle 22 is prevented by the fitting of the engaging protrusion 426 and the engaging recess 428.

また、ケーシング400は、本実施例では、複数の部材が互いに組み付けられ、固定されて成り、第一部材440および第二部材442を含む。第一,第二部材440,442は、組付け後は一体のケーシングとして機能する。ケーシング400は係合装置402により、前記主軸ハウジング330に係合させられて回転を阻止されるとともに、回転軸412の回転を許容する。係合装置402は、前記係合装置80と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。   In the present embodiment, the casing 400 includes a first member 440 and a second member 442 that are assembled and fixed together. The first and second members 440 and 442 function as an integral casing after assembly. The casing 400 is engaged with the main shaft housing 330 by the engaging device 402 to be prevented from rotating and allows the rotation shaft 412 to rotate. The engaging device 402 is configured in the same manner as the engaging device 80, and the same reference numerals are given to the constituent elements having the same action to show the corresponding relationship, and the description thereof is omitted.

ケーシング400を構成する第一部材440は、概して円筒状を成し、第二部材442は、第一部材440の外径より大きい直径の円板の一部を切り欠いた形状を有し、第一部材440の開口を塞ぐ状態で同心に固定されている。ケーシング400には直径方向に隔たった2箇所にそれぞれ、レバー溝468が形成されている。これらレバー溝468はそれぞれ、第一部材440に形成され、その外周面および先端面に開口する溝470と、第二部材442に形成され、第二部材442を軸線方向に貫通し、その先端面および溝470に開口するとともに、外周面に開口する溝480とを含む。溝470,480の幅は同じであり、第一,第二部材440,442にわたってレバー溝468が形成されている。   The first member 440 constituting the casing 400 has a generally cylindrical shape, and the second member 442 has a shape in which a part of a disk having a diameter larger than the outer diameter of the first member 440 is cut out. The one member 440 is fixed concentrically while closing the opening. The casing 400 is formed with lever grooves 468 at two locations separated in the diameter direction. Each of these lever grooves 468 is formed in the first member 440, and is formed in the groove 470 that opens to the outer peripheral surface and the front end surface thereof, and in the second member 442, penetrates the second member 442 in the axial direction, and the front end surface thereof And a groove 480 that opens to the outer peripheral surface. The grooves 470 and 480 have the same width, and a lever groove 468 is formed across the first and second members 440 and 442.

2つのレバー溝468にはそれぞれ、レバー406が嵌合されるとともに、2つのレバー406はそれぞれ、その溝470側に嵌合された一端部において、軸472によりケーシング400に、回転軸412の回転軸線と直角に立体交差する軸線であって鉛直であり、互いに平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられている。レバー406は、溝480を通ってケーシング400の先端面から突出させられており、主として溝480により回動を案内される。溝480がガイドを構成している。   The lever 406 is fitted in each of the two lever grooves 468, and the two levers 406 are respectively rotated by the shaft 472 to the casing 400 and the rotation shaft 412 at one end fitted to the groove 470 side. It is an axis that intersects perpendicularly with the axis at right angles, is vertical, and is mounted so as to be rotatable around axes parallel to each other. The lever 406 protrudes from the front end surface of the casing 400 through the groove 480 and is guided to rotate mainly by the groove 480. The groove 480 forms a guide.

2つのレバー406の各自由端部であって、ケーシング400からの突出端部にそれぞれ、保持部材404が取り付けられている。これら2つの保持部材404はそれぞれ、図11および図12に示すように、本実施例では、支持部材としての支持板490および係合部材としての突起部材492を含む。支持板490は長手形状を成し、突起部材492は横断面形状の外周が円形を成し、図12および図13に示すように、2つのレバー406の自由端部にそれぞれ設けられた取付部494に固定手段の一種であるボルト496によってまとめて固定され、互いに直接固定されている。前記第二部材442は、図12に示すように、その外周部の、2つのレバー溝468を含む平面と直交する方向に隔たった箇所が、その平面と平行な切欠面500において切り欠かれており、2つのレバー406の各取付部494はそれぞれ、図12および図13に示すように、レバー406の自由端部から、その長手方向に直角な方向であって、回転軸412の回転軸線と直角に立体交差する方向に延び出させられ、一方の切欠面500を超えて突出させられている。なお、2つのレバー溝468を含む平面と直交し、切欠面500とは反対方向に隔たった箇所も、切欠面500と平行な切欠面501において切り欠かれている。   A holding member 404 is attached to each of the free ends of the two levers 406 and the protruding ends from the casing 400. As shown in FIGS. 11 and 12, each of these two holding members 404 includes a support plate 490 as a support member and a protruding member 492 as an engagement member in this embodiment. The support plate 490 has a longitudinal shape, and the projecting member 492 has a circular outer periphery in the cross-sectional shape. As shown in FIGS. 12 and 13, mounting portions provided at the free ends of the two levers 406, respectively. They are fixed together at 494 by bolts 496 which are a kind of fixing means, and are directly fixed to each other. As shown in FIG. 12, the second member 442 is cut out at a notch surface 500 parallel to the plane of the outer periphery of the second member 442 that is separated in a direction perpendicular to the plane including the two lever grooves 468. As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the mounting portions 494 of the two levers 406 are respectively perpendicular to the longitudinal direction from the free end of the lever 406, and the rotation axis of the rotation shaft 412. It extends in a direction perpendicular to the three-dimensional intersection, and protrudes beyond one notch surface 500. A portion that is orthogonal to the plane including the two lever grooves 468 and that is separated from the notch surface 500 is also notched in a notch surface 501 that is parallel to the notch surface 500.

これら突出端部にそれぞれ、取付面502が回転軸412の回転軸線と平行で水平な一平面上に位置する状態で設けられ、各取付面502上にそれぞれ支持板490が載置されるとともに、突起部材492が、その軸線が支持板490の板面に対して直角(本実施例では鉛直)となる姿勢で載置され、ボルト496等、適宜の固定手段により併せて取付部494に着脱可能に固定されている。支持板490は、図13に示すように、固定手段としての別のボルト503によっても取付部494に着脱可能に固定されている。2つの支持板490のそれぞれ、取付部494とは反対側の面が支持面504を構成し、突起部材492の外周面が支持面504に直角な係合面506を構成している。これら2つの支持面504は回転軸412の軸線に平行であるとともに水平な一平面上に位置し、その一平面の片側にケーシング400,支持板490および駆動装置408(2つのレバー406を含む)が配置されている。支持板490については、その支持面504を構成する部分以外の部分が、支持面504が位置する一平面の片側に配置される。また、レバー406の自由端部は、図11に示すように、基端部に対して一平面内において屈曲させられ、支持板490はレバー406の基端部に対して傾斜した姿勢で固定されており、2つの支持板490は、その先端部(レバー406の自由端部側)が互いに接近する姿勢で固定されている。   At each of these protruding ends, the mounting surface 502 is provided in a state of being positioned on a horizontal plane parallel to the rotation axis of the rotating shaft 412, and the support plate 490 is placed on each mounting surface 502, respectively. The protruding member 492 is mounted in such a posture that its axis is perpendicular to the plate surface of the support plate 490 (vertical in this embodiment), and can be attached to and detached from the mounting portion 494 together by appropriate fixing means such as a bolt 496. It is fixed to. As shown in FIG. 13, the support plate 490 is detachably fixed to the mounting portion 494 by another bolt 503 as a fixing means. In each of the two support plates 490, the surface opposite to the attachment portion 494 forms a support surface 504, and the outer peripheral surface of the protruding member 492 forms an engagement surface 506 perpendicular to the support surface 504. These two support surfaces 504 are parallel to the axis of the rotating shaft 412 and are located on a horizontal plane, and the casing 400, the support plate 490, and the driving device 408 (including two levers 406) are arranged on one side of the plane. Is arranged. With respect to the support plate 490, a portion other than the portion constituting the support surface 504 is disposed on one side of one plane where the support surface 504 is located. Further, as shown in FIG. 11, the free end portion of the lever 406 is bent in one plane with respect to the base end portion, and the support plate 490 is fixed in a posture inclined with respect to the base end portion of the lever 406. The two support plates 490 are fixed in such a manner that their tip ends (the free end side of the lever 406) approach each other.

2つの突起部材492は、2つの支持面504の各々から突出した状態で固定されており、各突起部材492の突出端部にはそれぞれ、図13に示すように、半径方向外向きに延び出すフランジ部510が設けられ、突起部材492,支持板490およびフランジ部510の間に円環状の溝512が設けられている。   The two projecting members 492 are fixed in a state of projecting from each of the two support surfaces 504, and each projecting end of each projecting member 492 extends outward in the radial direction as shown in FIG. A flange portion 510 is provided, and an annular groove 512 is provided between the protruding member 492, the support plate 490, and the flange portion 510.

前記運動変換装置414は、本実施例では、雄ねじ部材180,雌ねじ部材182,突部200,溝202および2つのレバー406を備えており、前記運動変換装置92と同様に構成され、同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、詳細な説明は省略する。
前記2つのレバー406はそれぞれ、図11に示すように、雌ねじ部材182に相対回動可能に係合させられている。これらレバー406にはそれぞれ、軸472によってケーシング400に回動可能に連結された部分から、溝470の底壁に設けられた開口520を通ってケーシング400の中心側に延び出す突部200が設けられ、雌ねじ部材182に設けられた2つの溝202の各々に回動可能に嵌入させられている。2つの溝202はそれぞれ、図12に一方を示すように、雌ねじ部材182の外周面に開口し、その軸線と直角に立体交差する方向であって、レバー406の回動軸線と平行な方向に貫通して、互いに平行に設けられている。
In this embodiment, the motion conversion device 414 includes a male screw member 180, a female screw member 182, a protrusion 200, a groove 202, and two levers 406. The motion conversion device 414 is configured in the same manner as the motion conversion device 92 and has the same function. Constituent elements formed are denoted by the same reference numerals to indicate the corresponding relationship, and detailed description thereof is omitted.
Each of the two levers 406 is engaged with a female screw member 182 so as to be relatively rotatable, as shown in FIG. Each of these levers 406 is provided with a protrusion 200 that extends from a portion rotatably connected to the casing 400 by a shaft 472 to the center side of the casing 400 through an opening 520 provided in the bottom wall of the groove 470. In addition, each of the two grooves 202 provided in the female screw member 182 is rotatably fitted. As shown in FIG. 12, each of the two grooves 202 opens in the outer peripheral surface of the female screw member 182, and is in a direction that three-dimensionally intersects the axis at right angles and in a direction parallel to the rotation axis of the lever 406. It penetrates and is provided in parallel with each other.

突部200は、図11に示すように、レバー406の回動平面(本実施例では水平面)内においてレバー406の回動軸線と回転軸412の回転軸線との両方を通る直線と直交し、レバー406の回動軸線と平行な軸線を中心線とする円柱の外周部の一部が切り欠かれた形状を備え、溝202の雌ねじ部材182の軸線に平行な方向に隔たった一対の側面にそれぞれ、摺動を伴う相対回動可能に接触させられている。したがって、雌ねじ部材182が軸方向に移動させられれば、溝202の移動により突部200が軸472の軸線まわりに回動させられ、レバー406が回動させられる。雌ねじ部材182の軸方向の移動により一対のレバー406が一斉に回動させられ、2つの支持板490が2つの突起部材492が互いに接近,離間する方向に移動させられる。本実施例では、溝202が第一係合部を構成し、雌ねじ部材182の溝202が設けられた部分が可動部材を構成し、突部200が第二係合部を構成し、雄ねじ部材180,雌ねじ部材182および2つのレバー406と共に運動変換装置414を構成している。   As shown in FIG. 11, the protrusion 200 is orthogonal to a straight line passing through both the rotation axis of the lever 406 and the rotation axis of the rotation shaft 412 in the rotation plane of the lever 406 (horizontal plane in this embodiment). A part of the outer periphery of a cylinder centered on an axis parallel to the rotation axis of the lever 406 is cut out, and a pair of side surfaces separated in a direction parallel to the axis of the female screw member 182 of the groove 202 are provided. Each is contacted so as to be capable of relative rotation with sliding. Therefore, when the female screw member 182 is moved in the axial direction, the protrusion 200 is rotated about the axis of the shaft 472 by the movement of the groove 202, and the lever 406 is rotated. The pair of levers 406 are simultaneously rotated by the movement of the female screw member 182 in the axial direction, and the two support plates 490 are moved in the directions in which the two protruding members 492 approach and separate from each other. In this embodiment, the groove 202 constitutes a first engaging portion, the portion of the female screw member 182 provided with the groove 202 constitutes a movable member, the protrusion 200 constitutes a second engaging portion, and the male screw member 180, the female screw member 182 and the two levers 406 constitute a motion conversion device 414.

上記雄ねじ部材180と回転軸412との間に前記トルクリミッタ410が設けられている。トルクリミッタ410も前記トルクリミッタ88と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示す。トルクリミッタ410においては、雄ねじ部材180の、シャンク部418とは反対側の端部に第一リミッタ部材220が一体に設けられ、第二リミッタ部材230は第一リミッタ部材220より先端側ないし前方側(シャンク部418とは反対側)において回転軸412に嵌合され、ボルト等、適宜の固定手段によって着脱可能に固定されるとともに、軸受248によってケーシング400により回転可能に保持されている。回転軸412は、その前端部を第二リミッタ部材230を介してケーシング400により回転可能に支持され、第二リミッタ部材230は常に回転軸412と共に回転する。トルクリミッタ410の更なる説明は省略する。   The torque limiter 410 is provided between the male screw member 180 and the rotating shaft 412. The torque limiter 410 is also configured in the same manner as the torque limiter 88, and the same reference numerals are given to components having the same action to indicate the corresponding relationship. In the torque limiter 410, the first limiter member 220 is integrally provided at the end of the male screw member 180 opposite to the shank portion 418, and the second limiter member 230 is on the front end side or front side of the first limiter member 220. It is fitted to the rotating shaft 412 (on the side opposite to the shank portion 418), is detachably fixed by appropriate fixing means such as bolts, and is rotatably held by the casing 400 by a bearing 248. The front end of the rotating shaft 412 is rotatably supported by the casing 400 via the second limiter member 230, and the second limiter member 230 always rotates together with the rotating shaft 412. Further description of the torque limiter 410 is omitted.

本加工機械は、制御装置550(図10参照)により制御される。制御装置270はコンピュータを主体として構成されており、ワーク保持治具304,工具主軸移動装置306,工具等収容装置307,自動工具交換装置308,主軸回転駆動装置332等を制御し、ワークホルダ300によるワークピース10の保持,開放、加工工具342によるワークピース10の加工等を制御する。   This processing machine is controlled by a control device 550 (see FIG. 10). The control device 270 is mainly composed of a computer, and controls the work holding jig 304, the tool spindle moving device 306, the tool storage device 307, the automatic tool changer 308, the spindle rotation driving device 332, etc. The holding and releasing of the workpiece 10 by controlling the machining of the workpiece 10 by the machining tool 342 and the like are controlled.

ワークホルダ300によるワークピース10の保持を説明する。
ワークホルダ300は、図示を省略するロボットから未加工のワークピース10を受け取ってワーク保持治具304に保持させ、加工後、ワーク保持治具304から加工済みのワークピース10を受け取ってロボットに渡す。そのため、加工に先立ってワークホルダ300が工具主軸302に取り付けられる。工具主軸302は工具主軸移動装置306により工具等収容装置307へ移動させられ、自動工具交換装置308により、工具主軸302が保持した加工工具342が工具等収容装置307へ戻され、工具等収容装置307に収容されているワークホルダ300が工具主軸302の工具保持装置に保持される。この際、前述のように、ワークホルダ300の回転軸412がシャンク部418において工具主軸302の嵌合孔420に相対回転不能に嵌合されるとともに、ケーシング400が係合装置402により主軸ハウジング330に相対回転不能に係合させられて、回転軸412が工具主軸302と共に回転可能とされる。回転軸412は回転するが、ケーシング400は回転せず、保持部材404,レバー406,雌ねじ部材182も回転しない。また、ワークホルダ300が工具等収容装置307に収容された状態では、2つのレバー406は閉じられ、図11に示すように、長手方向が回転軸412の回転軸線とほぼ平行な姿勢で全体が溝470内に収納され、2つの保持部材404が互いに最も接近させられた収納位置に位置させられている。この収納位置は、非保持位置ないし解放位置でもあり、ワークホルダ300はレバー406等が収納位置に位置する状態で工具主軸302が取り付けられる。本加工機械は横型であり、ワークホルダ300は回転軸412が水平であって横向きとなり、2つの保持部材404の各支持面504が水平かつ上向きとなる姿勢で保持され、2つの突起部材492はそれぞれ支持面504から上方へ突出している。
The holding of the workpiece 10 by the work holder 300 will be described.
The workpiece holder 300 receives an unprocessed workpiece 10 from a robot (not shown) and holds it on the workpiece holding jig 304. After the processing, the workpiece holder 300 receives the processed workpiece 10 from the workpiece holding jig 304 and passes it to the robot. . Therefore, the work holder 300 is attached to the tool spindle 302 prior to machining. The tool spindle 302 is moved to the tool storage device 307 by the tool spindle moving device 306, and the processing tool 342 held by the tool spindle 302 is returned to the tool storage device 307 by the automatic tool changer 308. The work holder 300 accommodated in 307 is held by the tool holding device of the tool spindle 302. At this time, as described above, the rotating shaft 412 of the work holder 300 is fitted in the fitting hole 420 of the tool spindle 302 in the shank portion 418 so as not to be relatively rotatable, and the casing 400 is driven by the engaging device 402 by the spindle housing 330. , The rotation shaft 412 can be rotated together with the tool spindle 302. The rotating shaft 412 rotates, but the casing 400 does not rotate, and the holding member 404, the lever 406, and the female screw member 182 do not rotate. When the work holder 300 is housed in the tool housing device 307, the two levers 406 are closed, and the entire longitudinal direction is substantially parallel to the rotation axis of the rotation shaft 412 as shown in FIG. It is stored in the groove 470 and the two holding members 404 are positioned at the storage position closest to each other. This storage position is also a non-holding position or a release position, and the tool spindle 302 is attached to the work holder 300 with the lever 406 and the like positioned at the storage position. This processing machine is a horizontal type, and the work holder 300 is held in such a posture that the rotation shaft 412 is horizontal and horizontal, and the support surfaces 504 of the two holding members 404 are horizontal and upward, and the two protruding members 492 are Each protrudes upward from the support surface 504.

そして、工具主軸302が工具主軸移動装置306により移動させられ、工具主軸302に保持されたワークホルダ300にロボットからワークピース10を受け取らせる。この際、2つのレバー406は閉じられ、図11に示すように、回転軸412の回転軸線とほぼ平行な姿勢でレバー溝468内に収納されて、非保持位置ないし収納位置に位置させられている。ワークピース10はロボットにより、図10に示すワーク保持治具304により保持されたワークピース10と同様に、その開口14および端面12が下向きとなる状態で保持されており、ワークホルダ300は工具主軸移動装置306により移動させられ、2つの保持部材404およびレバー406がワークピース10の下側へ進入させられるとともに、突起部材492が開口14内に入り込み、突起部材492の軸線に平行な方向において、2つのレバー406が開かれることにより内側面16に係合する位置であって、予め設定された係合位置(作動位置,保持位置でもある)へ移動させられる。   Then, the tool spindle 302 is moved by the tool spindle moving device 306, and the workpiece holder 300 held by the tool spindle 302 receives the workpiece 10 from the robot. At this time, the two levers 406 are closed and stored in the lever groove 468 in a posture substantially parallel to the rotation axis of the rotation shaft 412 as shown in FIG. Yes. The workpiece 10 is held by the robot in a state where the opening 14 and the end face 12 face downward, similarly to the workpiece 10 held by the workpiece holding jig 304 shown in FIG. Moved by the moving device 306, the two holding members 404 and the lever 406 are made to enter the lower side of the workpiece 10, and the protruding member 492 enters the opening 14 in a direction parallel to the axis of the protruding member 492, When the two levers 406 are opened, the lever 406 is moved to a position that engages with the inner side surface 16 and is set to a predetermined engagement position (also an operation position and a holding position).

その状態で工具主軸302が主軸回転駆動装置332によりワークピース保持方向へ回転させられる。それにより回転軸412が回転させられるとともに、その回転がトルクリミッタ410を介して雄ねじ部材180に伝達され、雄ねじ部材180が回転させられる。ワークピース10を保持する際には、ボール236が凹凸部222の凹部224に嵌入しており、回転軸412の回転により雄ねじ部材180が回転させられるのである。それにより、雌ねじ部材182が前進させられ、例えば、図14に示すように、2つのレバー406が一斉に対称にケーシング400から突出する方向に回動させられ、2つの保持部材404が回転軸412の回転軸線から離れる方向に移動させられて互いに離間させられ、2つの突起部材492が互いに離間させられて開かれる。そして、ワークピース10の開口14を画定する部分が溝512に嵌入し、2つの保持部材404の各突起部材492の係合面506がそれぞれ、内側面16の2箇所に接触してワークピース10を保持する。2つの保持部材404がワークピース10を保持する際の保持部材404,レバー406の位置を保持位置(2つの保持部材404の接近・離間方向における保持位置である)と称する。   In this state, the tool spindle 302 is rotated in the workpiece holding direction by the spindle rotation driving device 332. Thereby, the rotating shaft 412 is rotated, and the rotation is transmitted to the male screw member 180 via the torque limiter 410, and the male screw member 180 is rotated. When holding the workpiece 10, the ball 236 is fitted in the concave portion 224 of the concave and convex portion 222, and the male screw member 180 is rotated by the rotation of the rotating shaft 412. Thereby, the female screw member 182 is advanced, for example, as shown in FIG. 14, the two levers 406 are simultaneously rotated symmetrically to protrude from the casing 400, and the two holding members 404 are rotated by the rotating shaft 412. The two projecting members 492 are separated from each other and opened. Then, the part defining the opening 14 of the workpiece 10 is fitted into the groove 512, and the engaging surfaces 506 of the projecting members 492 of the two holding members 404 are in contact with the two portions of the inner surface 16, respectively. Hold. The positions of the holding member 404 and the lever 406 when the two holding members 404 hold the workpiece 10 are referred to as holding positions (the holding positions in the approaching / separating direction of the two holding members 404).

回転軸412および雄ねじ部材180の回転角度を大きくすれば、保持部材404の移動距離が大きくなり、レバー406の回動角度の設定により、2つの保持部材404の最大接近・離間距離を変えることができる。2つの保持部材404にワークピース10を保持させるための工具主軸302の回転角度である保持角度は、ワークピース10の大きさに応じて予め設定されている。2つの保持部材404にワークピース10を解放させるための工具主軸302の回転角度である解放角度は、ここでは、レバー406等が収納位置に位置する状態での角度である。保持角度は、ワークホルダ300がワークピース10を確実に保持し得る大きさに設定されている。雄ねじ部材180がリード角が小さいものとされており、工具主軸302の回転停止位置に誤差が生じても、保持部材404の停止位置誤差が少なくて済む。また、トルクリミッタ410が前記トルクリミッタ88と同様に作用し、ワークホルダ300はワークピース10等を損傷することなく、確実に保持する。   If the rotation angle of the rotating shaft 412 and the male screw member 180 is increased, the moving distance of the holding member 404 is increased, and the maximum approaching / separating distance between the two holding members 404 can be changed by setting the rotation angle of the lever 406. it can. A holding angle that is a rotation angle of the tool spindle 302 for holding the workpiece 10 on the two holding members 404 is set in advance according to the size of the workpiece 10. The release angle, which is the rotation angle of the tool spindle 302 for causing the two holding members 404 to release the workpiece 10, is an angle in a state where the lever 406 and the like are positioned at the storage position. The holding angle is set to such a size that the work holder 300 can reliably hold the workpiece 10. Since the male screw member 180 has a small lead angle, even if an error occurs in the rotation stop position of the tool spindle 302, the stop position error of the holding member 404 can be reduced. Further, the torque limiter 410 acts in the same manner as the torque limiter 88, and the work holder 300 securely holds the work piece 10 and the like without damaging them.

このようにワークホルダ300がワークピース10を保持したならば、工具主軸302が工具主軸移動装置306により移動させられ、ワークピース10がロボットから取り外される。そして、工具主軸302がワーク保持治具304へ移動させられ、ワークホルダ300にワークピース10をワーク保持治具304に取り付けさせるのであるが、ワークホルダ300はワークピース10を下側から保持し、図13に示すように、ワークピース10の開口14を画定する部分が溝512内にあって支持面504が端面12の下に位置している。そのため、ワークホルダ300は2つの支持面504において端面12の開口近傍部に接触してワークピース10を下方から面で支持することができ、ワークピース10が重くても、落下の恐れなく保持して搬送することができる。特に本ワークホルダ300は2つの保持部材404がいずれも支持面504を有しており、また、支持板490は長手形状を成すとともに、レバー406に対して傾斜して固定され、支持面504が大きくされるとともに、端面12にできる限り大きい面積で接触するようにされており、ワークピース10を安定して支持することができる。端面12は被支持面であり、内側面16は、被支持面と直交する方向に延びた面であり、そのうち、2つの突起部材492がそれぞれ係合する部分が、互いに反対向きの2つの被係合面を構成する。   If the workpiece holder 300 holds the workpiece 10 in this way, the tool spindle 302 is moved by the tool spindle moving device 306, and the workpiece 10 is removed from the robot. Then, the tool spindle 302 is moved to the workpiece holding jig 304, and the workpiece 10 is attached to the workpiece holding jig 304 by the workpiece holder 300. The workpiece holder 300 holds the workpiece 10 from below, As shown in FIG. 13, the portion of the workpiece 10 that defines the opening 14 is in the groove 512, and the support surface 504 is positioned below the end surface 12. Therefore, the workpiece holder 300 can contact the vicinity of the opening of the end surface 12 on the two support surfaces 504 to support the workpiece 10 from below, and even if the workpiece 10 is heavy, it can be held without fear of dropping. Can be transported. In particular, the work holder 300 includes two support members 404 each having a support surface 504, and the support plate 490 has a longitudinal shape and is fixed to the lever 406 while being inclined. While being enlarged, it is made to contact the end surface 12 in the largest possible area, and can support the workpiece 10 stably. The end surface 12 is a supported surface, and the inner side surface 16 is a surface extending in a direction orthogonal to the supported surface. Of these, the portions where the two projecting members 492 are engaged are two oppositely directed two supported surfaces. An engagement surface is formed.

ワークホルダ300はワーク保持治具304への移動後、下降させられ、ワークピース10を取り付ける。ワークピース10がワーク保持治具304により保持された後、工具主軸302がワークピース10を保持する際とは逆の方向に同じ角度、回転させられる。それにより、雄ねじ部材180が逆方向に回転させられて雌ねじ部材182が後退させられ、2つのレバー406が一斉に収納位置へ回動させられ、2つの突起部材492が互いに接近させられて内側面16から離れ、ワークピース10を解放する。そして、工具主軸302がZ軸移動装置314により下降させられるとともに、X軸移動装置310およびY軸移動装置312によりX軸,Y軸方向へ移動させられ、ワークホルダ300がワークピース10から抜け出させられるとともに、工具主軸302が工具主軸移動装置306により移動させられ、ワークホルダ300が工具等収容装置307へ移動させられる。次いで、ワークホルダ300が加工工具342と交換され、ワークホルダ300の代わりに加工工具342が工具保持装置により保持され、工具主軸302が工具主軸移動装置306により移動させられて、ワーク保持治具304に保持されたワークピース10が加工工具342により加工される。加工工具342は、例えば、ワークピース10の外面や、外面に開口する穴の内側面等を加工する。   The workpiece holder 300 is lowered after moving to the workpiece holding jig 304, and the workpiece 10 is attached. After the workpiece 10 is held by the workpiece holding jig 304, the tool spindle 302 is rotated by the same angle in the opposite direction to that when the workpiece 10 is held. As a result, the male screw member 180 is rotated in the opposite direction, the female screw member 182 is retracted, the two levers 406 are simultaneously rotated to the storage position, and the two projecting members 492 are brought closer to each other, thereby causing the inner surface. Move away from 16 and release workpiece 10. Then, the tool spindle 302 is lowered by the Z-axis moving device 314 and is moved in the X-axis and Y-axis directions by the X-axis moving device 310 and the Y-axis moving device 312, so that the work holder 300 is removed from the workpiece 10. At the same time, the tool spindle 302 is moved by the tool spindle moving device 306, and the work holder 300 is moved to the tool storage device 307. Next, the workpiece holder 300 is replaced with the machining tool 342, the machining tool 342 is held by the tool holding device instead of the workpiece holder 300, the tool spindle 302 is moved by the tool spindle moving device 306, and the workpiece holding jig 304 is moved. The workpiece 10 held by the machining tool 342 is machined by the machining tool 342. The processing tool 342 processes, for example, the outer surface of the workpiece 10 or the inner surface of a hole opened on the outer surface.

加工終了後、加工工具342がワークホルダ300と交換され、工具保持装置によりワークホルダ300が保持され、加工後のワークピース10を保持し、ワーク保持治具304から取り外すとともにロボットに渡す。そして、ロボットから未加工のワークピース10を受け取り、ワーク保持治具304に取り付ける。ワーク保持治具304からの加工後のワークピース10の受取りおよびロボットへの引き渡しは、未加工のワークピース10のロボットからの受取りおよびワーク保持治具304への取付けと同様に行われる。   After the processing is completed, the processing tool 342 is replaced with the work holder 300, the work holder 300 is held by the tool holding device, the workpiece 10 after processing is held, removed from the workpiece holding jig 304, and handed to the robot. Then, the unprocessed workpiece 10 is received from the robot and attached to the workpiece holding jig 304. Reception of the workpiece 10 after processing from the workpiece holding jig 304 and delivery to the robot are performed in the same manner as reception of the workpiece 10 from the robot and attachment to the workpiece holding jig 304.

ワークホルダ300においては、図15に示すように、回転軸412の回転角度を大きくし、レバー406の回動角度を大きくするほど、保持部材404の半径方向への移動距離を大きくし、開口14が大きいワークピース10を保持することができる。回転軸412ないし工具主軸302の回転角度はワークピース10の種類に応じて予め設定されている。2つのレバー406は、ワークピース10を保持しない状態では、図11に示すように閉じられてレバー溝468内に収納されており、ワークホルダ300は収縮してコンパクトな状態とされる。   In the work holder 300, as shown in FIG. 15, as the rotation angle of the rotation shaft 412 is increased and the rotation angle of the lever 406 is increased, the moving distance of the holding member 404 in the radial direction is increased, and the opening 14 Can hold a large workpiece 10. The rotation angle of the rotary shaft 412 or the tool spindle 302 is set in advance according to the type of the workpiece 10. When the workpiece 10 is not held, the two levers 406 are closed and stored in the lever groove 468 as shown in FIG. 11, and the work holder 300 is contracted to be in a compact state.

なお、長手形状を成す支持部材とレバーの長手方向との成す角度を変更可能としてもよい。例えば、上記実施例において、支持板490をボルト496のみによって取付部494に固定するようにし、ボルト496の螺合を緩め、支持板490をボルト496の軸線まわりに回動させてレバー406の長手方向との成す角度を変更する。   The angle formed by the longitudinal support member and the longitudinal direction of the lever may be changeable. For example, in the above embodiment, the support plate 490 is fixed to the mounting portion 494 only by the bolt 496, the screwing of the bolt 496 is loosened, and the support plate 490 is rotated around the axis of the bolt 496 to Change the angle with the direction.

<第三実施例>
加工機械の工具主軸に取り付けられてワークピースを保持するワークホルダの更に別の実施例を図16ないし図19に基づいて説明する。
本ワークホルダ600は、前記ワークホルダ20と同様に、縦型のマシニングセンタに取り付けられてワークピース610を保持する。ワークピース610は、前記ワークピース10と同様に、一面である外側の端面612に開口する開口614を備え、その内側面616においてワークホルダ600により保持される。
<Third embodiment>
Still another embodiment of a work holder that is attached to a tool spindle of a processing machine and holds a workpiece will be described with reference to FIGS.
Similar to the work holder 20, the work holder 600 is attached to a vertical machining center and holds the work piece 610. Similar to the workpiece 10, the workpiece 610 includes an opening 614 that opens to the outer end surface 612 that is one surface, and is held by the workpiece holder 600 on the inner side surface 616 thereof.

ワークホルダ600は、本体部材としてのケーシング620,係合装置622,複数、本実施例では3つの保持部材624,駆動装置626およびトルクリミッタ628を含む。駆動装置626は、回転軸630および運動変換装置632を含む。ワークホルダ600は、前記ワークホルダ20と同様にして、縦型の加工機械の工具主軸22および主軸ハウジング50に取り付けられる。ワークホルダ20の構成要素と同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略し、あるいは簡単に説明する。   The work holder 600 includes a casing 620 as a main body member, an engaging device 622, a plurality of holding members 624, a driving device 626, and a torque limiter 628 in this embodiment. The drive device 626 includes a rotation shaft 630 and a motion conversion device 632. The work holder 600 is attached to the tool spindle 22 and the spindle housing 50 of the vertical processing machine in the same manner as the work holder 20. Constituent elements having the same functions as those of the work holder 20 are denoted by the same reference numerals to indicate the corresponding relationship, and description thereof is omitted or briefly described.

3つの保持部材624はそれぞれ、図16および図17に示すように、長手形状のブロック状を成す。ケーシング620は円筒状を成し、その後部に軸受636を介して前記回転軸630が相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に保持されるとともに、前端部ないし先端部に保持部材624が保持されている。ケーシング620の前端部には、その周壁を半径方向に貫通して嵌合穴640が複数、本実施例では3つ、等角度間隔に設けられるとともに、各嵌合穴640に保持部材624が軸方向に相対移動不能かつ半径方向に相対移動可能に嵌合されている。3つの保持部材624は、回転軸630の回転軸線を対称軸として軸対称に配置されているのであり、各外面にはそれぞれ、対称軸を軸線とする部分円筒面状の係合面642と、係合面642の前端側から対称軸に直角にかつ外向きに延び出す平面状の支持面644とが設けられている。   Each of the three holding members 624 has a longitudinal block shape as shown in FIGS. 16 and 17. The casing 620 has a cylindrical shape, and the rotary shaft 630 is held in a rear portion thereof via a bearing 636 so as to be relatively rotatable and not relatively movable in the axial direction, and a holding member 624 is held at a front end portion or a front end portion. ing. In the front end portion of the casing 620, a plurality of fitting holes 640 are formed through the peripheral wall in the radial direction, three in the present embodiment, and equiangular intervals are provided, and a holding member 624 is attached to each fitting hole 640. They are fitted so that they cannot move relative to each other and can move relative to each other in the radial direction. The three holding members 624 are arranged symmetrically with respect to the rotational axis of the rotational shaft 630 as an axis of symmetry, and each outer surface has a partially cylindrical engaging surface 642 with the symmetrical axis as the axis, respectively. A flat support surface 644 extending from the front end side of the engagement surface 642 perpendicular to the axis of symmetry and outward is provided.

保持部材624の内面(対称軸側の面)側には、図16に示すように、対称軸の軸方向に隔たった2箇所にそれぞれカムフォロワ650が設けられている。これら2つずつのカムフォロワ650はそれぞれ、本実施例では、対称軸を中心線とする円錐面であって、ケーシング620の後部側ほど直径が増大する円錐面の一部を成す係合面とされており、ケーシング620の内周面から対称軸側へ突出させられ、カム656の2箇所のカム面658にそれぞれ係合させられている。カム656は横断面形状が円形の軸状を成し、ケーシング620に相対回転不能かつ3つの保持部材624が配置された一対称軸上を移動可能に保持されている。カム656のケーシング620に対する相対回転は、カム656に、軸方向に平行に設けられた係合部としての凹部660およびケーシング620に設けられた係合部としての突部662を含む相対回転阻止装置664により阻止され、軸方向の相対移動を許容される。   As shown in FIG. 16, cam followers 650 are respectively provided at two positions separated in the axial direction of the symmetry axis on the inner surface (the surface on the symmetry axis side) side of the holding member 624. In the present embodiment, each of the two cam followers 650 is a conical surface having a symmetry axis as a center line, and is an engaging surface that forms part of a conical surface whose diameter increases toward the rear side of the casing 620. It protrudes from the inner peripheral surface of the casing 620 toward the axis of symmetry and is engaged with two cam surfaces 658 of the cam 656, respectively. The cam 656 has an axial shape with a circular cross-sectional shape, and is held in a casing 620 so as not to be relatively rotatable and movable on a symmetric axis on which three holding members 624 are arranged. The relative rotation of the cam 656 relative to the casing 620 includes a recess 660 as an engaging portion provided in parallel to the axial direction of the cam 656 and a protrusion 662 as an engaging portion provided in the casing 620. Blocked by 664, axial relative movement is allowed.

カム656の軸方向に隔たった2箇所にそれぞれ、その軸線を中心線とし、後方ほど直径が増大する円錐面の一部を成す面がそれぞれ形成されてカム面658が形成されている。カム面658は上記対称軸に対して傾斜させられており、3つの保持部材624の各2つずつのカムフォロワ650はそれぞれ、ケーシング620の外周面に嵌合された付勢手段の一種である弾性部材としてのスプリング670により、カム面658に押し付けられ、係合させられている。スプリング670は、本実施例では、引張コイルスプリングを構成する1つのリング状の部分の両端を接続してエンドレスのリングを形成したものとされており、スプリング670を弾性変形させて延ばしつつ、3つの保持部材624にそれぞれ、周方向に形成された溝674に嵌合する。3つの保持部材624は、スプリング670により、回転軸630の回転軸線に向かう向きに付勢され、2つのカムフォロワ650がそれぞれカム面658に押し付けられている。ケーシング620にも、その外面に開口して円環状の溝672が設けられ、スプリング670の保持部材624に嵌められた部分以外の部分は、溝672に嵌合され、溝672の底面に当接している。   A cam surface 658 is formed at each of two locations separated from each other in the axial direction of the cam 656 by forming a surface that forms a part of a conical surface with the axis as the center line and the diameter increasing toward the rear. The cam surface 658 is inclined with respect to the symmetry axis, and each of the two cam followers 650 of the three holding members 624 is an elastic that is a kind of biasing means fitted to the outer peripheral surface of the casing 620. A spring 670 as a member is pressed against and engaged with the cam surface 658. In this embodiment, the spring 670 is formed by connecting both ends of one ring-shaped portion constituting the tension coil spring to form an endless ring, and the spring 670 is elastically deformed and extended. The two holding members 624 are fitted in grooves 674 formed in the circumferential direction. The three holding members 624 are urged by the spring 670 in a direction toward the rotation axis of the rotation shaft 630, and the two cam followers 650 are pressed against the cam surface 658, respectively. The casing 620 is also provided with an annular groove 672 that opens to the outer surface thereof, and a portion other than the portion fitted to the holding member 624 of the spring 670 is fitted into the groove 672 and abuts against the bottom surface of the groove 672. ing.

カム656の後端部には雄ねじ部材690が一体に設けられるとともに、ケーシング620により相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に保持された雌ねじ部材692に螺合されており、雌ねじ部材692が回転軸630によって回転させられることにより、雄ねじ部材690が軸方向に移動させられ、カム656が前進,後退させられる。本実施例では、雄ねじ部材690が第二ねじ部材を構成し、雌ねじ部材692が第一ねじ部材を構成し、これらが回転・直線運動変換機構を構成し、カム656,カムフォロワ650およびスプリング670と共に運動変換装置632を構成している。   A male screw member 690 is integrally provided at the rear end portion of the cam 656, and is screwed into a female screw member 692 that is relatively rotatable and axially immovable by the casing 620. The female screw member 692 rotates. By being rotated by the shaft 630, the male screw member 690 is moved in the axial direction, and the cam 656 is moved forward and backward. In this embodiment, the male screw member 690 constitutes a second screw member, the female screw member 692 constitutes a first screw member, and these constitute a rotation / linear motion conversion mechanism, together with a cam 656, a cam follower 650, and a spring 670. A motion conversion device 632 is configured.

トルクリミッタ628は、雌ねじ部材692と一体に設けられた第一リミッタ部材710と、回転軸630に相対回転不能かつ軸方向に相対移動不能に保持された第二リミッタ部材712とを含む。第二リミッタ部材712はまた、ケーシング620により相対回転可能に保持されている。これら第一リミッタ部材710と第二リミッタ部材712とは軸方向において対向させられ、それぞれ互いに対向して凹凸部714および複数のボールプランジャ716が設けられている。これら凹凸部714およびボールプランジャ716は、前記凹凸部222およびボールプランジャ232と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。   The torque limiter 628 includes a first limiter member 710 provided integrally with the female screw member 692, and a second limiter member 712 that is held on the rotating shaft 630 so as not to be relatively rotatable and relatively unmovable in the axial direction. The second limiter member 712 is also held by the casing 620 so as to be relatively rotatable. The first limiter member 710 and the second limiter member 712 are opposed to each other in the axial direction, and an uneven portion 714 and a plurality of ball plungers 716 are provided to face each other. The concavo-convex portion 714 and the ball plunger 716 are configured in the same manner as the concavo-convex portion 222 and the ball plunger 232, and the same reference numerals are given to the constituent elements having the same action, and the description is omitted. .

ワークホルダ600によるワークピース610の保持・解放を説明する。
ワークホルダ600は、ワークピース610を保持しない状態では、図18に示すように、カム656が後退端位置に位置させられ、3つの保持部材624が最も対称軸側に引っ込まされ、ケーシング620内に殆ど収納されている。工具保持装置により鉛直に保持されたワークホルダ600は、工具主軸移動装置により移動させられ、図16に示すように、保持部材624が開口614内に進入させられる。保持部材624は、支持面644が開口14を通過してケーシング620内に位置する状態になるまで進入させられ、回転軸630がワークピース保持方向に所定角度回転させられる。それにより、カム656が前進させられ、カム面658のカム作用により、3つの保持部材624が一斉にスプリング670の付勢力に抗してケーシング630の半径方向において外向きであって、互いに離間する向きに移動させられ、係合面642が内側面616に係合させられてワークピース610を保持する。ワークホルダ600はワークピース610をぶら下げた状態で工具主軸移動装置26によって移動させられるが、保持部材624は支持面644を備えており、ワークピース610を下方から3箇所において支持することができ、落下することなく搬送することができる。トルクリミッタ628の作用は、前記トルクリミッタ88と同様であり、説明を省略する。
The holding / release of the workpiece 610 by the workpiece holder 600 will be described.
In the state in which the workpiece holder 600 does not hold the workpiece 610, as shown in FIG. 18, the cam 656 is positioned at the retracted end position, and the three holding members 624 are retracted to the most symmetrical axis side. Almost stored. The work holder 600 held vertically by the tool holding device is moved by the tool spindle moving device, and the holding member 624 is caused to enter the opening 614 as shown in FIG. The holding member 624 is advanced until the support surface 644 passes through the opening 14 and is positioned in the casing 620, and the rotation shaft 630 is rotated by a predetermined angle in the workpiece holding direction. As a result, the cam 656 is advanced, and the three holding members 624 are directed outward in the radial direction of the casing 630 against the urging force of the spring 670 and separated from each other by the cam action of the cam surface 658. The engagement surface 642 is engaged with the inner surface 616 to hold the workpiece 610. The work holder 600 is moved by the tool spindle moving device 26 in a state where the work piece 610 is hung, but the holding member 624 includes a support surface 644 and can support the work piece 610 at three positions from below. It can be transported without falling. The operation of the torque limiter 628 is the same as that of the torque limiter 88, and a description thereof will be omitted.

ワークホルダ600にワークピース610を解放させる際には、回転軸630が逆向きに、ワーク保持時と同じ角度回転させられ、カム656が後退させられる。保持部材624は、スプリング670の付勢により、ケーシング630の半径方向において対称軸側へ移動させられ、係合面642が内側面616から離間させられてワークピース610を解放する。   When the workpiece holder 610 releases the workpiece 610, the rotation shaft 630 is rotated in the reverse direction at the same angle as when the workpiece is held, and the cam 656 is retracted. The holding member 624 is moved toward the axis of symmetry in the radial direction of the casing 630 by the bias of the spring 670, and the engagement surface 642 is separated from the inner side surface 616 to release the workpiece 610.

回転軸630の回転角度を大きくし、カム656の移動距離を大きくするほど、例えば、図19に示すように、保持部材624の移動距離が大きくなり、開口14が大きいワークピース610を保持することができる。   As the rotation angle of the rotation shaft 630 is increased and the movement distance of the cam 656 is increased, for example, as shown in FIG. 19, the movement distance of the holding member 624 is increased and the workpiece 610 having a large opening 14 is held. Can do.

なお、第一実施例および第三実施例の各ワークホルダ20,600は、横型のマシニングセンタに取り付けてワークピースを保持させてもよい。   The work holders 20 and 600 of the first and third embodiments may be attached to a horizontal machining center to hold the workpiece.

また、第二実施例のワークホルダ300は、縦型のマシニングセンタ(加工機械)に取り付けてワークピースを保持させてもよい。この場合、ワークホルダは、例えば、支持面が鉛直となり、2つの係合部材が鉛直面内において互いに接近・離間させられてワークピースを保持・解放することとなり、支持面はワークピースを下方から支持することはないが、ワークピースのずれや傾きを側方から規制し、2つの係合部材によるワークピースの保持を補助する。   The work holder 300 of the second embodiment may be attached to a vertical machining center (processing machine) to hold the workpiece. In this case, the work holder, for example, has a support surface vertical, and the two engaging members approach and separate from each other in the vertical plane to hold and release the workpiece. Although it does not support, the shift | offset | difference and inclination of a workpiece are controlled from the side, and the holding | maintenance of the workpiece by two engaging members is assisted.

さらに、第二実施例のワークホルダ300が横型のマシンニングセンサに取り付けられてワークピースを保持する場合、支持部材が係合部材より上側に位置し、支持面が下向きとなる状態でワークピースを保持させてもよい。ワークホルダを、ワークピースを上方からぶら下げるように工具保持装置に保持させてもよいのである。この場合、支持面は、ワークピースの上向きの被支持面に上面から係合してその傾きやずれを規制し、落下することなく、搬送されるようにする。   Further, when the workpiece holder 300 of the second embodiment is attached to the horizontal machining sensor and holds the workpiece, the workpiece is placed in a state where the support member is positioned above the engagement member and the support surface faces downward. It may be held. The workpiece holder may be held by the tool holding device so that the workpiece is suspended from above. In this case, the supporting surface is engaged with the upwardly supported surface of the workpiece from the upper surface to regulate its inclination and displacement, and is transported without falling.

さらにまた、工具主軸は、鉛直軸線および水平軸線以外の軸線まわりに回転するものとしてもよい。   Furthermore, the tool spindle may be rotated around an axis other than the vertical axis and the horizontal axis.

また、第二実施例のワークホルダ300のように、2つのレバーと、各レバーに保持された保持部材とを有し、保持部材を接近,離間させてワークピースを保持,解放させるワークホルダにおいて、2つの保持部材の一方は、支持部材を有さず、係合部材のみを有するものとし、ワークホルダが支持部材を1つのみ有するものとしてもよい。   Further, as in the work holder 300 of the second embodiment, in a work holder having two levers and holding members held by the levers, and holding and releasing the workpiece by approaching and separating the holding members. One of the two holding members does not have a support member but has only an engagement member, and the work holder may have only one support member.

さらに、上記各実施例においてワークホルダ20等は、複数の保持部ないし保持部材が互いに離間させられてワークピース10等を保持し、互いに接近させられてワークピース10等を解放するものとされていたが、互いに接近させられてワークピース10等を保持し、互いに離間させられてワークピース10等を解放するものとしてもよい。ワークホルダにワークピースの被保持部を外側から保持させるのである。この場合、保持部材のワークピースを保持する部分の形状は、例えば、ワークピースの被保持部の形状等に応じた形状とされる。例えば、保持部材に横断面形状が三角形状の凹部を設け、その凹部の互いに交差する2つの面を係合面とし、被保持部の被保持面たる外側面に接触させて保持させる。   Further, in each of the above-described embodiments, the work holder 20 or the like is configured such that a plurality of holding portions or holding members are separated from each other to hold the workpiece 10 or the like and are brought close to each other to release the workpiece 10 or the like. However, the workpieces 10 and the like may be held close to each other and may be separated from each other to release the workpieces 10 and the like. The workpiece holder holds the workpiece holding portion from the outside. In this case, the shape of the portion of the holding member that holds the workpiece is, for example, a shape corresponding to the shape of the held portion of the workpiece. For example, the holding member is provided with a concave portion having a triangular cross-sectional shape, and two surfaces of the concave portion that intersect each other are used as engaging surfaces and are held in contact with the outer side surface of the held portion as the held surface.

また、複数の保持部材のワークピースの保持・解放動作の少なくとも一部と、相対移動装置によるワークホルダとワーク保持治具との相対移動の少なくとも一部とが並行して行われるようにしてもよい。   Further, at least a part of the workpiece holding / release operation of the plurality of holding members and at least a part of the relative movement between the work holder and the work holding jig by the relative movement device may be performed in parallel. Good.

さらに、相対移動装置は、ワーク取付部を移動させる装置としてもよく、工具主軸とワーク取付部との両方を移動させる装置としてもよい。   Furthermore, the relative movement device may be a device that moves the workpiece attachment portion, or may be a device that moves both the tool spindle and the workpiece attachment portion.

さらにまた、本請求可能発明は、マシニングセンタ以外の加工機械であって、ワークホルダを備えた加工機械およびその加工機械のワークホルダにも適用することができる。   Furthermore, the claimable invention is a processing machine other than a machining center, and can be applied to a processing machine including a work holder and a work holder of the processing machine.

以上、本請求可能発明のいくつかの実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本請求可能発明は、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した形態で実施することができる。   Although several embodiments of the claimable invention have been described in detail above, these are merely examples, and the claimable invention includes the aspects described in the above [Aspect of the Invention]. The present invention can be implemented in various forms based on the knowledge of the trader.

本請求可能発明の実施例である加工機械を示す正面図である。It is a front view which shows the processing machine which is an Example of this claimable invention. 上記加工機械を示す側面図である。It is a side view which shows the said processing machine. 上記加工機械のワークホルダを示す正面図(一部断面)である。It is a front view (partial cross section) which shows the work holder of the said processing machine. 上記ワークホルダを示す底面図である。It is a bottom view which shows the said work holder. 上記ワークホルダを示す側面図である。It is a side view which shows the said work holder. 上記ワークホルダのトルクリミッタの凹凸部およびボールを示す展開図である。It is an expanded view which shows the uneven | corrugated | grooved part and ball | bowl of the torque limiter of the said work holder. 上記ワークホルダがワークピースを保持しない状態の一部を示す正面図(一部断面)である。It is a front view (part cross section) which shows a part of state in which the said work holder does not hold | maintain a workpiece. 上記ワークホルダによる別のワークピースの保持を説明する図である。It is a figure explaining holding of another work piece by the above-mentioned work holder. 上記ワークホルダによる更に別のワークピースの保持を説明する図である。It is a figure explaining holding of another workpiece by the above-mentioned work holder. 本請求可能発明の別の実施例である加工機械を示す正面図である。It is a front view which shows the processing machine which is another Example of this invention which can be claimed. 図10に示す加工機械のワークホルダを示す平面図(一部断面)である。It is a top view (partial cross section) which shows the work holder of the processing machine shown in FIG. 図11に示すワークホルダを示す側面図(一部断面)である。It is a side view (partial cross section) which shows the work holder shown in FIG. 図11に示すワークホルダを示す正面図(一部断面)である。It is a front view (partial cross section) which shows the work holder shown in FIG. 図11に示すワークホルダによるワークピースの保持を説明する図である。It is a figure explaining holding | maintenance of the workpiece by the work holder shown in FIG. 図11に示すワークホルダによる別のワークピースの保持を説明する図である。It is a figure explaining holding | maintenance of another workpiece by the workpiece holder shown in FIG. 本請求可能発明の更に別の実施例である加工機械のワークホルダを示す正面図(一部断面)である。It is a front view (partial cross section) which shows the work holder of the processing machine which is another Example of this invention which can be claimed. 図16に示すワークホルダを示す底面図である。It is a bottom view which shows the work holder shown in FIG. 図16に示すワークホルダのワークピースを保持しない状態を示す図である。It is a figure which shows the state which does not hold | maintain the workpiece of the work holder shown in FIG. 図16に示すワークホルダによる別のワークピースの保持を説明する図である。It is a figure explaining holding | maintenance of another workpiece by the workpiece holder shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:ワークピース 12:端面 14:開口 16:内側面 20:ワークホルダ 22:工具主軸 24:ワーク保持治具 26:工具主軸移動装置 27:工具等収容装置 28:自動工具交換装置 50:主軸ハウジング 62:加工工具 78:ケーシング 82:平行四辺形リンク群 86:駆動装置 88:トルクリミッタ 90:回転軸 92:運動変換装置 130:平行四辺形リンク 132,134:レバー 136:リンク 172:係合面 174:支持面 180:雄ねじ部材 182:雌ねじ部材 184:雄ねじ部 186:雌ねじ部 200:突部 202:溝 220:第一リミッタ部材 222:凹凸部 224:凹部 226:突部 230:第二リミッタ部材 232:ボールプランジャ 234:収容凹部 236:ボール 238:圧縮コイルスプリング 300:ワークホルダ 302:工具主軸 304:ワーク保持治具 306:工具主軸移動装置 307:工具等収容装置 308:自動工具交換装置 330:主軸ハウジング 342:加工工具 404:保持部材 406:レバー 408:駆動装置 410:トルクリミッタ 412:回転軸 414:運動変換装置 490:支持板 492:突起部材 504:支持面 506:係合面 600:ワークホルダ 610:ワークピース 612:端面 614:開口 616:内側面 624:保持部材 626:駆動装置 628:トルクリミッタ 630:回転軸 632:運動変換装置 642:係合面 650:カムフォロワ 656:カム 658:カム面 670:テンションスプリング 690:雄ねじ部材 692:雌ねじ部材 710:第一リミッタ部材 712:第二リミッタ部材 714:凹凸部 716:ボールプランジャ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Workpiece 12: End surface 14: Opening 16: Inner side surface 20: Work holder 22: Tool spindle 24: Workpiece holding jig 26: Tool spindle moving device 27: Tool storage device 28: Automatic tool changer 50: Spindle housing 62: Processing tool 78: Casing 82: Parallelogram link group 86: Drive device 88: Torque limiter 90: Rotating shaft 92: Motion converter 130: Parallelogram link 132, 134: Lever 136: Link 172: Engagement surface 174: Support surface 180: Male screw member 182: Female screw member 184: Male screw portion 186: Female screw portion 200: Protruding portion 202: Groove 220: First limiter member 222: Concavity and convexity 224: Concavity 226: Protruding portion 230: Second limiter member 232: Ball plunger 234: receiving recess 236: ball 238: compression coil spring 300: work holder 302: tool spindle 304: work holding jig 306: tool spindle moving device 307: tool receiving device 308: automatic tool changer 330: spindle housing 342: Processing tool 404: Holding member 406: Lever 408: Drive device 410: Torque limiter 412: Rotating shaft 414: Motion conversion device 490: Support plate 492: Projection member 504: Support surface 506: Engagement surface 600: Work holder 610 : Workpiece 612: End surface 614: Opening 616: Inner surface 624: Holding member 626: Drive device 628: Torque limiter 630: Rotating shaft 632: Motion conversion device 642: Engagement surface 650: Cam follower 656: Cam 658: Cam surface 670: Tension spring 690: Male screw member 692: Female screw member 710: First limiter member 712: Second limiter member 714: Concavity and convexity 716: Ball plunger

Claims (5)

加工機械の主軸に共に回転可能かつ取り外し可能に取り付けられる回転軸と、
その回転軸を相対回転可能に保持し、自身は加工機械の非回転部と係合させられる本体部材と、
その本体部材に対して相対移動可能に設けられ、互いに共同してワークピースを保持する複数の保持部材と、
それら回転軸,本体部材および保持部材の間に設けられて、回転軸の本体部材に対する相対回転を保持部材の前記ワークピースを保持・解放する運動に変換する運動変換装置と
を含み、前記ワークピースを前記加工機械のワーク保持部に着脱するために保持するワークホルダであって、
前記運動変換装置が、
前記回転軸と共に回転する第一ねじ部材と、
前記本体部材に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持され、前記第一ねじ部材と螺合された第二ねじ部材と
を含み、第二ねじ部材の前記本体部材に対する軸方向の相対移動を前記複数の保持部材の前記運動に変換するものであることを特徴とするワークホルダ。
A rotating shaft that is rotatably and detachably attached to the main shaft of the processing machine;
A main body member that holds the rotation shaft so as to be relatively rotatable and is engaged with a non-rotating portion of the processing machine;
A plurality of holding members provided so as to be relatively movable with respect to the main body member and holding the workpiece in cooperation with each other;
A motion conversion device that is provided between the rotating shaft, the main body member, and the holding member, and converts relative rotation of the rotating shaft with respect to the main body member into a motion of holding and releasing the workpiece of the holding member. A work holder that holds the workpiece for attaching to and detaching from the work holding portion of the processing machine,
The motion conversion device is
A first screw member that rotates with the rotating shaft;
A second screw member that is held by the main body member so as not to rotate relative to the main body and that can move relative to the axial direction, and is screwed with the first screw member, the second screw member moving relative to the main body member in the axial direction; Is converted into the motion of the plurality of holding members.
前記第一ねじ部材が前記本体部材に相対回転可能に保持されており、その第一ねじ部材と前記回転軸との間に、設定値以下のトルクは伝達するが設定値を超えるトルクは伝達しないトルクリミッタが設けられたことを特徴とする請求項1に記載のワークホルダ。 The first screw member is held by the main body member so as to be relatively rotatable, and torque less than a set value is transmitted between the first screw member and the rotary shaft, but torque exceeding the set value is not transmitted. The work holder according to claim 1, further comprising a torque limiter. 前記トルクリミッタが、
常に前記第一ねじ部材と共に回転する第一リミッタ部材と、
常に前記回転軸と共に回転する第二リミッタ部材と、
それら第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との一方にその一方の回転軸線を中心とする一円周上に複数設けられた第一係合部と、第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との他方に保持されて前記第一係合部と弾性的に係合する第二係合部とであって、第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との相対回転トルクが前記設定値以下である場合は第二係合部が第一係合部から外れず、前記設定値を超える場合は外れるものと
を含むことを特徴とする請求項2に記載のワークホルダ。
The torque limiter is
A first limiter member that always rotates with the first screw member;
A second limiter member that always rotates with the rotating shaft;
One of the first limiter member and the second limiter member is provided with a plurality of first engaging portions provided on a circumference around one rotation axis, and the first limiter member and the second limiter member. A second engagement portion that is held on the other side and elastically engages with the first engagement portion, and the relative rotational torque between the first limiter member and the second limiter member is equal to or less than the set value. The workpiece holder according to claim 2, wherein the second engaging portion includes a member that does not come off from the first engaging portion and comes off when exceeding the set value.
前記第一係合部が、前記一円周に沿って連続的に形成された波形の凹凸部の一部分ずつにより構成されたことを特徴とする請求項3に記載のワークホルダ。 4. The work holder according to claim 3, wherein the first engaging portion is constituted by a part of a corrugated uneven portion formed continuously along the circumference of the circle. 前記第二係合部が、
前記第一リミッタ部材と第二リミッタ部材との前記他方に設けられた収容凹部と、
その収容凹部の先端開口から少なくとも一部が外部に突出可能に保持されたボールと、
前記収容凹部内に配設され、前記ボールを突出方向に付勢する弾性部材と
を備えたことを特徴とする請求項3または4に記載のワークホルダ。
The second engaging portion is
An accommodating recess provided in the other of the first limiter member and the second limiter member;
A ball that is held so that at least a part thereof protrudes from the front end opening of the housing recess;
The work holder according to claim 3, further comprising an elastic member that is disposed in the housing recess and urges the ball in a protruding direction.
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