JP2015039766A - ワーク支持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができるワーク支持治具を提供すること。
【解決手段】ワーク支持治具５は、下治具部６の上側に上治具部７が載置されるときには、治具受け状態５０１を形成し、下治具本体部６１がウェッジ部７２を下方から受ける。また、治具受け状態５０１においては、受け部用バネ６３によって上方へ付勢された受け部６２が、上治具本体部７１を下方から受け、受け部６２が拘束部６４によって拘束される。一方、ワーク支持治具５は、上治具部７と下治具部６との間にワークを支持するときには、ワーク支持状態を形成し、ワークが拘束部６４を下方へ押し下げて拘束部６４による受け部６２の拘束が解除される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを支持するためのワーク支持治具に関する。

円筒状ワークの外周に歯面を切削加工するホブ盤等においては、回転装置に円筒状ワークを支持するとともに、加工装置にホブ刃具を支持し、回転装置によって回転させる円筒状ワークの外周に、加工装置によって回転させるホブ刃具によって歯面を切削加工している。回転装置においては、円筒状ワークの両端部を支持するために、一対の治具部によるワーク支持治具を用いている。このワーク支持治具の一対の治具部は、円筒状ワークの形状に対応して形状が異なっている。

例えば、特許文献１のワーク切削用治具においては、第１治具の軸部を、ワークの第１穴部及び第２治具の第２穴部に挿通し、ナットを軸部に締め付けて、ワーク切削用治具にワークをアッセンブリ化することが開示されている。このワーク切削用治具は、歯車の歯を切削により形成するホブ盤等の加工機械に適用することが開示されている。

特開２００５−２６２３５４号公報

しかしながら、ワーク支持治具における一対の治具部は、ロボット等の搬送装置を用いて、回転装置に対して別々に装着している。そのため、ワークの種類に応じてワーク支持治具を交換するときには、この交換に時間がかかる。また、特許文献１のワーク切削用治具においては、ワーク切削用治具にワークをアッセンブリ化している。そのため、ワークに加工を行うごとに、ワーク切削用治具をワークとともにホブ盤等の加工機械へ着脱する必要が生じてしまう。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができるワーク支持治具を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、円筒形状のワークを上側から支持する上治具部と、上記ワークを下側から支持する下治具部とを有するワーク支持治具であって、
上記上治具部は、上記下治具部の上側に、該下治具部と軸心を合わせて載置されるよう構成されており、
上記上治具部は、上治具本体部と、該上治具本体部に対して上下にスライド可能なウェッジ部と、該ウェッジ部のテーパ外周面に対面するテーパ内周面を有するコレット部とを有しており、
上記下治具部は、上記ウェッジ部を下方から受ける下治具本体部と、該下治具本体部に対して上下にスライド可能であって上記上治具本体部を下方から受ける受け部と、該受け部の上下のスライド位置を拘束する拘束部とを有しており、
上記下治具部の上側に上記上治具部が載置されるときには、上記下治具本体部が上記ウェッジ部を下方から受け、かつ、上記受け部が上記上治具本体部を下方から受けるとともに該受け部が上記拘束部によって拘束される治具受け状態を形成し、
上記上治具部と上記下治具部との間に上記ワークを支持するときには、該ワークが上記拘束部を下方へ押し下げて該拘束部による上記受け部の拘束が解除され、該受け部が、上記上治具本体部に押されて下方へスライドし、かつ、上記ウェッジ部によって拡径される上記コレット部によって上記ワークの内周面を支持するワーク支持状態を形成するよう構成されていることを特徴とするワーク支持治具にある。

上記ワーク支持治具は、ウェッジ部及びコレット部を有する上治具部を使用する場合において、上記ワーク支持状態を形成する以外に、下治具部の上側に上治具部が載置された上記治具受け状態を形成するよう構成されている。この治具受け状態を形成するために、下治具部の下治具本体部には、受け部及び拘束部を設けている。そして、治具受け状態は、ワーク支持治具の搬送時（交換時）又は保管時に形成する。この治具受け状態は、下治具部の上側に上治具部が載置されるときに、上治具部が安定して下治具部に維持されるようにする。

具体的には、治具受け状態において、下治具部の上側に上治具部が載置されるときには、下治具本体部がウェッジ部を下方から受け、かつ、受け部が上治具本体部を下方から受ける。また、受け部は拘束部によって拘束されて、不意にスライドしてしまうことが防止される。これにより、下治具本体部に受けられるウェッジ部に対して、上治具本体部の自重が、コレット部を介して加わらないようにすることができる。そして、上治具本体部の自重によって、コレット部がウェッジ部に過度に押し当てられないようにすることができる。そのため、ワーク支持治具の搬送時（交換時）又は保管時においては、コレット部が損傷することを防止して、下治具部の上側に上治具部が載置された状態を安定して維持することができる。

また、ワーク支持治具を回転装置等との間で着脱するときには、治具受け状態を形成することにより、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を受け渡すことができる。これにより、ワーク支持治具の着脱を迅速かつ容易に行うことができる。そして、ワークの種類の変更に応じてワーク支持治具を変更する際には、ワーク支持治具の交換にかかる時間を短縮することができる。

一方、ワーク支持状態は、ワーク支持治具を、ワークを回転させる回転装置等の装着対象に装着する装着時に形成する。ワーク支持状態において、上治具部と下治具部との間にワークを支持するときには、ワークが拘束部を下方へ押し下げる。このとき、拘束部による受け部の拘束が解除され、受け部が、上治具本体部に押されて下方へスライドする。これにより、受け部が、下方へ退避することができる。そして、上治具部と下治具部との間にワークを支持するときには、ウェッジ部によって拡径されるコレット部によってワークの内周面を支持する。これにより、ワークを安定して支持することができる。
なお、上治具部及び下治具部は装着対象に装着したまま使用し、上治具部と下治具部との間にワークを繰り返し搬送して、ワーク支持治具を使用することができる。

それ故、上記回転加工機におけるワーク支持治具によれば、上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができる。

実施例にかかる、治具受け状態にあるワーク支持治具を示す断面図。 実施例にかかる、ワーク支持状態にあるワーク支持治具を示す断面図。 実施例にかかる、ワーク支持治具の上治具部を示す断面図。 実施例にかかる、ワーク支持治具の下治具部を示す断面図。 実施例にかかる、治具受け状態にあるワーク支持治具の受け部及び拘束部の周辺を拡大して示す断面図。 実施例にかかる、ワーク支持状態にあるワーク支持治具の受け部及び拘束部の周辺を拡大して示す断面図。 実施例にかかる、搬送装置によってワークを搬送する状態の回転加工機を示す斜視図。 実施例にかかる、搬送装置によってワーク支持治具を搬送する状態の回転加工機を示す正面図。

上述した回転加工機用のワーク支持治具における好ましい実施の形態につき説明する。
上記回転加工機用のワーク支持治具においては、上記ワーク支持治具は、ワークを回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークに加工を行う加工装置と、上記回転装置との間での上記ワークの搬入出を行う搬送装置とを備える回転加工機において用いられるものであり、上記上治具部は上記回転装置における上支持部に装着され、上記下治具部は上記回転装置における下支持部に装着されるよう構成されており、上記治具受け状態は、上記搬送装置におけるグリッパによって上記上治具部が上側に載置された状態の上記下治具部が挟持され、当該ワーク支持治具が上記回転装置における上支持部及び下支持部との間で受け渡される際に形成され、上記ワーク支持状態は、上記回転装置における上支持部に装着された上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着された下治具部との間に、上記ワークが支持される際に形成されてもよい。

回転装置にワーク支持治具を搬入する際、又は回転装置からワーク支持治具を搬出する際には、ワーク支持治具の治具受け状態が形成される。この治具受け状態においては、上治具部は受け部によって下方から支えられ、この支持状態が拘束部によってロックされる。そして、回転装置における上支持部及び下支持部と、搬送装置のグリッパとの間で上治具部及び下治具部を受け渡す際には、搬送装置のグリッパによって、上治具部が載置された下治具部を挟持する。

これにより、搬送装置のグリッパによってワーク支持治具を挟持するときには、上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができる。そして、回転装置との間でのワーク支持治具の搬入出を行う場合、ワーク支持治具を保管する場合等において、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を安定して維持することができる。
また、回転装置とグリッパとの間で、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を受け渡すことができ、回転加工機におけるワーク支持治具の交換を迅速かつ容易に行うことができる。

一方、回転装置における上支持部に装着された上治具部と、回転装置における下支持部に装着された下治具部との間にワークを支持する際には、ワーク支持治具のワーク支持状態が形成される。このワーク支持状態においては、ワークが拘束部を押し下げ、受け部が下降して、下方へ退避することができる。そして、ウェッジ部によって拡径されるコレット部によってワークの内周面を支持することができる。

上記受け部は、受け部用バネによって上方へ付勢されており、上記拘束部は、上下にスライド可能であって上記ワークによって下方へ押されるアンロック部と、該アンロック部を上方へ付勢するアンロック部用バネと、上記アンロック部と上記受け部とに当接する当接部材とを有しており、上記治具受け状態は、上記アンロック部用バネによって付勢される上記アンロック部が上端位置にあり、該アンロック部に当接する当接部材が、上記受け部用バネによって上端位置に付勢される上記受け部に当接して、該受け部を上端位置にロックする状態として形成され、上記ワーク支持状態は、上記ワークによって上記アンロック部が押し下げられ、上記当接部材が上記受け部のロックを解除して、該受け部が、上記上治具部に押されて上記受け部用バネを弾性変形させながら下方へスライドする状態として形成されてもよい。
この場合には、アンロック部、アンロック部用バネ及び当接部材を用いて拘束部を形成することにより、簡単な構造の拘束部により、受け部の上下のスライド位置を拘束することができる。

上記当接部材は、上記受け部と上記アンロック部との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されており、上記治具受け状態は、上記球状体が、上記アンロック部によって押されて、上記受け部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成され、上記ワーク支持状態は、上記球状体が、上記受け部の凹部から外れるとともに該受け部によって押されて、上記アンロック部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成されてもよい。
この場合には、球状体の当接部材が、受け部及びアンロック部にそれぞれ形成された凹部に嵌り込む構成により、受け部を、スライド不能な状態とスライド可能な状態とに容易に切り換えることができる。

以下に、ワーク支持治具にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のワーク支持治具５は、図１、図２に示すごとく、円筒形状のワーク８を上側から支持する上治具部７と、ワーク８を下側から支持する下治具部６とを有している。上治具部７は、下治具部６の上側に、下治具部６と軸心を合わせて載置されるよう構成されている。上治具部７は、上治具本体部７１と、上治具本体部７１に対してウェッジ部用バネ７４を介して上下にスライド可能なウェッジ部７２と、ウェッジ部７２の上端側テーパ外周面７２２に対面するテーパ内周面７３１を有するコレット部７３とを有している。下治具部６は、ウェッジ部７２を下方から受ける下治具本体部６１と、下治具本体部６１に対して上下にスライド可能であって上治具本体部７１を下方から受ける受け部６２と、受け部６２を上方へ付勢する受け部用バネ６３と、受け部６２の上下のスライド位置を拘束する拘束部６４とを有している。

ワーク支持治具５は、図１、図５に示すごとく、下治具部６の上側に上治具部７が載置されるときには、治具受け状態５０１を形成し、下治具本体部６１がウェッジ部７２を下方から受ける。また、受け部用バネ６３によって上方へ付勢された受け部６２が上治具本体部７１を下方から受け、受け部６２が拘束部６４によって拘束される。一方、ワーク支持治具５は、図２、図６に示すごとく、上治具部７と下治具部６との間にワーク８を支持するときには、ワーク支持状態５０２を形成し、ワーク８が拘束部６４を下方へ押し下げて拘束部６４による受け部６２の拘束が解除される。また、受け部６２が、上治具本体部７１の引込み軸部７５の掛止リング７６に押されて受け部用バネ６３を弾性変形させながら下方へスライドし、かつ、ウェッジ部７２によって拡径されるコレット部７３によってワーク８の内周面が支持される。

以下に、本例のワーク支持治具５につき、図１〜図８を参照して詳説する。
図７、図８に示すごとく、本例のワーク支持治具５は、ワーク８を回転させる回転装置２と、回転装置２によって回転するワーク８に加工を行う加工装置３と、回転装置２との間でのワーク８の搬入出を行う搬送装置４とを備える回転加工機１において用いられるものである。上治具部７は回転装置２における上支持部２１２に装着され、下治具部６は回転装置２における下支持部２１１に装着されるよう構成されている。
また、治具受け状態５０１は、搬送装置４におけるグリッパ４３によって、上治具部７が上側に載置された状態の下治具部６が挟持され、ワーク支持治具５が回転装置２における上支持部２１２及び下支持部２１１との間で受け渡される際に形成される。ワーク支持状態５０２は、回転装置２における上支持部２１２に装着された上治具部７と、回転装置２における下支持部２１１に装着された下治具部６との間に、ワーク８が支持される際に形成される。

本例の加工装置３及び回転装置２は、ワーク８の外周にヘリカル歯面を切削加工するホブ盤を構成する。加工装置３及び回転装置２においては、ヘリカルギヤが製造される。ヘリカルギヤは、互いに噛合する歯車の軸方向を平行にして使用するはすば歯車、又は互いに噛合する歯車の軸方向を直交させて使用するねじ歯車とすることができる。本例の刃具３２は、ワーク８の外周にヘリカル歯面を切削加工するためのホブカッタである。
なお、加工装置３及び回転装置２は、ワーク８の外周に形成されたヘリカル歯面に研削加工をする歯車研削盤とすることもできる。この場合、刃具３２は、ヘリカル歯面に研削加工するための回転砥石とすることができる。

図７、図８に示すごとく、加工装置３は、刃具３２を装着する刃具把持部（ホブ軸）３１の回転中心軸線３０１を水平方向に対して傾斜させて構成されている。回転装置２は、上下方向に沿った回転中心軸線２０１の回りに回転するよう構成されている。
加工装置３は、刃具把持部３１を、回転可能であるとともに前後、左右及び上下に移動させるよう構成されている。刃具把持部３１は、刃具３２の両側の軸部を把持するように構成されている。

回転装置２は、ワーク支持治具５を介してワーク８を上下に支持するよう構成されている。回転装置２の治具支持部２１は、上支持部２１２と下支持部２１１とによって構成されている。ワーク８は、その軸方向を上下方向にして回転装置２の上支持部２１２及び下支持部２１１に装着された上治具部７及び下治具部６に支持される。回転装置２は、加工装置３と搬送装置４との間のスペースに配設されている。
回転装置２は、ワーク支持治具５を介してワーク８を上下の両側から支持し、搬送装置４の旋回中心軸線４０１と平行な回転中心軸線２０１の回りに回転するよう構成されている。回転装置２の下支持部２１１は、モータ等の駆動源によって回転する回転テーブル２０の上端部に取り付けられている。回転装置２の上支持部２１２は、搬送装置４の旋回支柱部４１に、アクチュエータによって上下にスライド可能に設けられている。

図７に示すごとく、搬送装置４は、旋回中心軸線４０１が通過する旋回支柱部４１に、旋回ローダ部４２を旋回可能に配設して構成されている。各グリッパ４３は、旋回ローダ部４２に、アクチュエータに駆動されて上下方向に移動可能に配設されている。また、各グリッパ４３は、他のアクチュエータに駆動されて横方向に開閉する一対の挟持部４３１によって、ワーク８を挟持するよう構成されている。旋回支柱部４１の旋回中心軸線４０１は上下方向に向けられており、各グリッパ４３は、旋回ローダ部４２によって、旋回支柱部４１の回りを水平方向に旋回するよう構成されている。

回転加工機１は、搬送装置４によって、ワーク８の搬送、及びワーク８を支持するワーク支持治具５の段替え（交換）を可能にしたものである。搬送装置４の各グリッパ４３は、ワーク８を挟持する以外にも、上治具部７が載置された下治具部６を挟持するよう構成されている。各グリッパ４３は、一対の挟持部４３１の間隔を可変させることにより、外径が異なる複数種類のワーク８及び下治具部６を挟持できるよう構成されている。一対の挟持部４３１の挟持内側面４３２は、ワーク８及び下治具部６の挟持を容易にするために、周方向の２箇所に傾斜面が当接するＶ形状に形成されている。

図７、図８に示すごとく、搬送装置４は、旋回中心軸線４０１から同一半径距離に配設された複数のグリッパ４３を、回転装置２に順次対向させるよう旋回可能にした旋回ローダである。各グリッパ４３は、ワーク８とワーク支持治具５とをそれぞれ別個に直接挟持可能である。搬送装置４は、ワーク８又はワーク支持治具５をグリッパ４３に挟持し、旋回ローダ部４２を旋回させて、回転装置２との間でのワーク８又はワーク支持治具５の受け渡しを行うよう構成されている。

複数のグリッパ４３は、搬送装置４の旋回中心軸線４０１及び回転装置２の回転中心軸線２０１に対して直交する方向からワーク８又はワーク支持治具５をそれぞれ把持し、回転装置２の下支持部２１１と上支持部２１２との間を通過するよう構成されている。
本例のグリッパ４３は、旋回ローダ部４２の周方向において、互いに９０°周方向にずれた位置の４箇所に設けられている。なお、グリッパ４３は、旋回ローダ部４２の回りの２箇所又は３箇所、あるいは５箇所以上に設けることもできる。

次に、ワーク支持治具５の詳細な構造につき説明する。
ワーク支持治具５は、下治具部６における受け部６２及び拘束部６４の移動位置により、搬送時及び保管時に上治具部７及び下治具部６を一体化させた治具受け状態５０１と、ワーク支持時に上治具部７と下治具部６との間にワーク８を支持するワーク支持状態５０２とを形成する。これらの状態５０１，５０２は、ワーク８の有無によって、受け部６２及び拘束部６４の位置が変わることによって切り換えられる。

図２に示すごとく、上治具本体部７１は、回転装置２における上支持部２１２に装着され、下治具本体部６１は、回転装置２における下支持部２１１に装着されるよう構成されている。図４に示すごとく、下治具本体部６１は、中心穴６１１を有する円筒形状に形成されており、その内周側に形成された内周凹部６１２には、上下にスライド可能に受け部６２が配置されている。下治具本体部６１の内周凹部６１２の上端部付近には、上方に行くに連れて拡径する上端側テーパ内周面６１３が形成されている。

図３に示すごとく、上治具本体部７１は、中心穴７１１を有する円筒形状に形成されており、その内周側に形成された内周凹部７１２には、ウェッジ部７２を下方へ付勢するウェッジ部用バネ７４が配置されている。上治具本体部７１の中心穴７１１には、下治具本体部６１の中心穴６１１に挿入される引込み軸部７５が挿通して設けられている。引込み軸部７５には、下治具部６の受け部６２の上に掛止される掛止リング７６が、外周に突出して設けられている。また、ウェッジ部７２には、コレット部７３が過度に拡径してしまうことを防止するためのバネ７２３が設けられている。

図２に示すごとく、引込み軸部７５は、上端側部分７５２が上支持部２１２に引き込まれ、下端側部分７５１が下支持部２１１に引き込まれるよう構成されている。図３に示すごとく、ウェッジ部７２は、下端側の外周部に、下治具本体部６１の上端側テーパ内周面６１３に対面する下端側テーパ外周面７２１を有しており、上端側の外周部に、コレット部７３のテーパ内周面７３１が対面する上端側テーパ外周面７２２を有している。

図２に示すごとく、コレット部７３は、ウェッジ部７２の上端側テーパ外周面７２２に対して、下方にスライドすることにより、僅かに拡径して、ワーク８の内周面を保持するものである。引込み軸部７５の下端側部分７５１が下支持部２１１によって引き込まれるときに、ウェッジ部用バネ７４による弾性力を受けて、コレット部７３のテーパ内周面７３１がウェッジ部７２の上端側テーパ外周面７２２に食い込む。これにより、ウェッジ部７２及びコレット部７３によってワーク８の内周面を保持することができる。
また、上治具部７と下治具部６との間にワーク８が支持されるときには、ワーク８の上端側内周部に上治具本体部７１の下端部が挿入され、ワーク８の下端側内周部に下治具本体部６１の上端部が挿入される。

図４に示すごとく、下治具部６における受け部６２は、引込み軸部７５が挿通される中心穴６２２を有する円筒形状に形成されている。そして、図１に示すごとく、上治具部７が下治具部６の上に載置されるときには、下治具本体部６１の上端側テーパ内周面６１３に、ウェッジ部７２の下端側テーパ外周面７２１が載置され、受け部６２の上面に、引込み軸部７５の掛止リング７６が掛止される。そして、ウェッジ部７２の自重は、下治具本体部６１の上端側テーパ内周面６１３によって受けることができ、上治具本体部７１及び引込み軸部７５の自重は、下治具本体部６１の受け部６２によって受けることができる。これにより、ウェッジ部７２からコレット部７３へ上治具本体部７１及び引込み軸部７５の自重が直接作用することを避け、コレット部７３が損傷しないように保護することができる。

図４に示すごとく、受け部６２は、下治具本体部６１の内周凹部６１２に取り付けた支持ピン６２３に対してスライド可能であり、受け部用バネ６３は、下治具本体部６１の内周凹部６１２の上面と受け部６２の下面との間に挟まれて配置されている。受け部６２は、受け部用バネ６３を伸縮させて上下に移動可能である。
下治具部６における拘束部６４は、上下にスライド可能であってワーク８によって下方へ押されるアンロック部６５と、アンロック部６５を上方へ付勢するアンロック部用バネ６５２と、アンロック部６５と受け部６２とに当接する当接部材６６とを有している。

アンロック部６５は、下治具本体部６１に形成された陥没穴６１４に埋設するように配置されており、陥没穴６１４における下方奥側には、アンロック部６５を上方へ付勢するアンロック部用バネ６５２が配置されている。アンロック部６５は、上下方向に伸びるアンロックバーによって形成されており、上端部６５３が下治具本体部６１の上方へ突出するとともに、下治具本体部６１の一部６１６によって上方へ外れないように押さえられている。
当接部材６６は、受け部６２とアンロック部６５との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されている。下治具本体部６１には、当接部材６６が配置される配置穴６１５が、受け部６２が配置された内周凹部６１２とアンロック部６５が配置された陥没穴６１４とに連通して形成されている。

図５に示すごとく、受け部６２の外周には、受け部６２が上治具本体部７１を支持する上端位置にあるときに、陥没穴６１４内の当接部材６６が嵌り込むための凹部としての受け部側溝部６２１が形成されている。図６に示すごとく、アンロック部６５には、アンロック部６５がワーク８に押されて下端位置にスライドしたときに、陥没穴６１４内の当接部材６６が嵌り込むための凹部としてのアンロック部側溝部６５１が形成されている。
なお、アンロック部側溝部６５１は、アンロック部６５の上端まで連続して形成することができる。

図５に示すごとく、治具受け状態５０１は、アンロック部用バネ６５２によって付勢されるアンロック部６５が上端位置にあり、アンロック部６５に当接する当接部材６６が、受け部用バネ６３によって上端位置に付勢される受け部６２の受け部側溝部６２１に嵌り込んで、受け部６２を上端位置にロックする状態として形成される。また、図６に示すごとく、ワーク支持状態５０２は、ワーク８によってアンロック部６５が押し下げられ、当接部材６６が受け部６２のロックを解除して、受け部６２が、掛止リング７６に押されて受け部用バネ６３を弾性変形させながら下方へスライドする状態として形成される。

回転加工機１においては、次のようにして、加工装置３の刃具把持部３１における刃具３２によってワーク８に加工を行う。
図７に示すごとく、回転装置２にワーク８を搬入するときには、回転装置２には、加工を行うワーク８に対応したワーク支持治具５を、搬送装置４におけるグリッパ４３の挟持及び旋回ローダ部４２の旋回の動作を行って装着しておく。そして、グリッパ４３にワーク８を挟持し、このワーク８を、旋回ローダ部４２の旋回によって回転装置２に接近させる。次いで、グリッパ４３の昇降及び上治具部７が装着された上支持部２１２の昇降を行って、ワーク８を、回転装置２における上治具部７と下治具部６との間に支持させる。次いで、回転装置２によって回転させるワーク８に、加工装置３における刃具３２が加工を行う。その後、回転装置２からワーク８を搬出するときには、加工が行われた後のワーク８を回転装置２からグリッパ４３に挟持し、搬送装置４の旋回ローダ部４２を旋回させる。

次に、本例の回転加工機１におけるワーク支持治具５の作用効果につき説明する。
ワーク支持治具５は、ウェッジ部７２及びコレット部７３を有する上治具部７を使用する場合において、上治具部７と下治具部６との間にワーク８を支持するワーク支持状態５０２を形成する以外に、下治具部６の上側に上治具部７が載置された治具受け状態５０１を形成するよう構成されている。
回転装置２にワーク支持治具５を搬入する際、又は回転装置２からワーク支持治具５を搬出する際には、ワーク支持治具５の治具受け状態５０１が形成される。

図５に示すごとく、上治具部７及び下治具部６を一体化させたワーク支持治具５の治具受け状態５０１を形成するときには、この治具受け状態５０１においては、アンロック部用バネ６５２によって付勢されるアンロック部６５が上端位置にあり、受け部用バネ６３によって付勢される受け部６２が上端位置にある。このとき、アンロック部６５の一般部（受け部側溝部６２１が形成されていない外周面）によって当接部材６６が内周側（受け部６２の側）に押されており、当接部材６６が受け部側溝部６２１に嵌り込んで、受け部６２が下治具本体部６１に対して上端位置からスライドできない状態にある。また、アンロック部６５は、その上にワーク８が載置されていないことにより、アンロック部用バネ６５２の付勢力を受けて上端位置に維持される。これにより、受け部６２が上端位置にロックされる。
こうして、下治具部６の受け部６２の上側に上治具本体部７１を支持するときには、当接部材６６は、受け部６２における受け部側溝部６２１とアンロック部６５との間に挟まれる。そして、受け部用バネ６３によって上方へ付勢された受け部６２が、下方へスライド不能となり、上治具本体部７１及び引込み軸部７５を支持する。

そして、図１に示すごとく、治具受け状態５０１において、下治具部６の上側に上治具部７が載置されるときには、下治具本体部６１がウェッジ部７２を下方から受け、かつ、受け部６２が、上治具本体部７１及び引込み軸部７５を掛止リング７６を介して下方から受ける。また、受け部６２はアンロック部６５及び当接部材６６によって拘束されて、不意にスライドしてしまうことが防止される。これにより、下治具本体部６１に受けられるウェッジ部７２に対して、上治具本体部７１及び引込み軸部７５の自重がウェッジ部用バネ７４及びコレット部７３を介して加わらないようにすることができる。
そして、上治具本体部７１及び引込み軸部７５の自重によって、コレット部７３がウェッジ部７２に過度に押し当てられないようにすることができる。そのため、ワーク支持治具５の搬送時（交換時）においては、コレット部７３が損傷することを防止して、下治具部６の上側に上治具部７が載置された状態を安定して維持することができる。

また、回転装置２における上支持部２１２及び下支持部２１１と、搬送装置４のグリッパ４３との間で上治具部７及び下治具部６を受け渡す際には、搬送装置４のグリッパ４３によって、上治具部７が載置された下治具部６を挟持する。これにより、回転装置２とグリッパ４３との間で、上治具部７と下治具部６とが一体化された状態のワーク支持治具５を受け渡すことができ、回転加工機１におけるワーク支持治具５の交換を迅速かつ容易に行うことができる。そして、ワーク８の種類の変更に応じてワーク支持治具５を変更する際には、ワーク支持治具５の交換にかかる時間を短縮することができる。

一方、図２に示すごとく、回転装置２における上支持部２１２に装着された上治具部７と、回転装置２における下支持部２１１に装着された下治具部６との間にワーク８を支持する際には、ワーク支持治具５のワーク支持状態５０２が形成される。図６に示すごとく、このワーク支持状態５０２においては、ワーク８によって、アンロック部６５が、アンロック部用バネ６５２を弾性変形させながら下端位置に押し下げられ、上治具本体部７１の掛止リング７６によって、受け部６２が、受け部用バネ６３を弾性変形させながら下端位置に押し下げられる。このとき、当接部材６６が、受け部側溝部６２１から外れ、受け部６２の一般部（受け部側溝部６２１が形成されていない外周面）によって押されて、アンロック部６５のアンロック部側溝部６５１へ嵌り込む。

こうして、受け部６２が受け部用バネ６３を弾性変形させながら下降して、受け部６２のロック状態が解除され、受け部６２が下方へ退避することができる。また、ウェッジ部７２によって拡径されるコレット部７３によってワーク８の内周面を支持することができる。これにより、ワーク８を安定して支持することができる。
なお、上治具部７及び下治具部６は回転装置２の上支持部２１２及び下支持部２１１に装着したまま使用し、上治具部７と下治具部６との間にワーク８を繰り返し搬送して、ワーク支持治具５を使用することができる。

以上のように、本例の回転加工機１におけるワーク支持治具５によれば、上治具部７と下治具部６とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができる。

１ 回転加工機
２ 回転装置
２１１ 下支持部
２１２ 上支持部
３ 加工装置
４ 搬送装置
５ ワーク支持治具
５０１ 治具受け状態
５０２ ワーク支持状態
６ 下治具部
６１ 下治具本体部
６２ 受け部
６２１ 受け部側溝部（凹部）
６３ 受け部用バネ
６４ 拘束部
６５ アンロック部
６５１ アンロック部側溝部（凹部）
６５２ アンロック部用バネ
６６ 当接部材（球状体）
７ 上治具部
７１ 上治具本体部
７２ ウェッジ部
７３ コレット部
７４ ウェッジ部用バネ
７５ 引込み軸部
７６ 掛止リング
８ ワーク

Claims (4)

1. 円筒形状のワークを上側から支持する上治具部と、上記ワークを下側から支持する下治具部とを有するワーク支持治具であって、
   上記上治具部は、上記下治具部の上側に、該下治具部と軸心を合わせて載置されるよう構成されており、
   上記上治具部は、上治具本体部と、該上治具本体部に対して上下にスライド可能なウェッジ部と、該ウェッジ部のテーパ外周面に対面するテーパ内周面を有するコレット部とを有しており、
   上記下治具部は、上記ウェッジ部を下方から受ける下治具本体部と、該下治具本体部に対して上下にスライド可能であって上記上治具本体部を下方から受ける受け部と、該受け部の上下のスライド位置を拘束する拘束部とを有しており、
   上記下治具部の上側に上記上治具部が載置されるときには、上記下治具本体部が上記ウェッジ部を下方から受け、かつ、上記受け部が上記上治具本体部を下方から受けるとともに該受け部が上記拘束部によって拘束される治具受け状態を形成し、
   上記上治具部と上記下治具部との間に上記ワークを支持するときには、該ワークが上記拘束部を下方へ押し下げて該拘束部による上記受け部の拘束が解除され、該受け部が、上記上治具本体部に押されて下方へスライドし、かつ、上記ウェッジ部によって拡径される上記コレット部によって上記ワークの内周面を支持するワーク支持状態を形成するよう構成されていることを特徴とするワーク支持治具。
2. 上記ワーク支持治具は、ワークを回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークに加工を行う加工装置と、上記回転装置との間での上記ワークの搬入出を行う搬送装置とを備える回転加工機において用いられるものであり、
   上記上治具部は上記回転装置における上支持部に装着され、上記下治具部は上記回転装置における下支持部に装着されるよう構成されており、
   上記治具受け状態は、上記搬送装置におけるグリッパによって上記上治具部が上側に載置された状態の上記下治具部が挟持され、当該ワーク支持治具が上記回転装置における上支持部及び下支持部との間で受け渡される際に形成され、
   上記ワーク支持状態は、上記回転装置における上支持部に装着された上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着された下治具部との間に、上記ワークが支持される際に形成されることを特徴とする請求項１に記載のワーク支持治具。
3. 上記受け部は、受け部用バネによって上方へ付勢されており、
   上記拘束部は、上下にスライド可能であって上記ワークによって下方へ押されるアンロック部と、該アンロック部を上方へ付勢するアンロック部用バネと、上記アンロック部と上記受け部とに当接する当接部材とを有しており、
   上記治具受け状態は、上記アンロック部用バネによって付勢される上記アンロック部が上端位置にあり、該アンロック部に当接する当接部材が、上記受け部用バネによって上端位置に付勢される上記受け部に当接して、該受け部を上端位置にロックする状態として形成され、
   上記ワーク支持状態は、上記ワークによって上記アンロック部が押し下げられ、上記当接部材が上記受け部のロックを解除して、該受け部が、上記上治具部に押されて上記受け部用バネを弾性変形させながら下方へスライドする状態として形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク支持治具。
4. 上記当接部材は、上記受け部と上記アンロック部との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されており、
   上記治具受け状態は、上記球状体が、上記アンロック部によって押されて、上記受け部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成され、
   上記ワーク支持状態は、上記球状体が、上記受け部の凹部から外れるとともに該受け部によって押されて、上記アンロック部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成されることを特徴とする請求項３に記載のワーク支持治具。

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