JP2018001371A - Rotary chuck - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを回転軸線廻りに回転させて複数の加工部位を機械加工する際に使用するロータリチャックに関するものである。 The present invention relates to a rotary chuck that is used when a plurality of machining sites are machined by rotating a workpiece around a rotation axis.
ワークを回転軸線廻りに回転させて複数の加工部位を機械加工する場合には、一般的にロータリチャックが使用される。このロータリチャックには、ワークをその回転軸線の軸線方向の両側でクランプする駆動側クランプ具及び従動側クランプ具と、その駆動側クランプ具を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する駆動モータとを備え、駆動側クランプ具と従動側クランプ具とによりワークを両持ち状にクランプした後、駆動モータにより駆動側クランプ具を回転軸線廻りに駆動して、ワークの複数の加工部位が工具に対応すべく割り出し回転させるようにしたものがある(特許文献1)。 A rotary chuck is generally used when a plurality of machining parts are machined by rotating a workpiece around a rotation axis. The rotary chuck includes a drive-side clamp tool and a driven-side clamp tool that clamp the workpiece on both sides in the axial direction of the rotation axis, and a drive motor that drives the drive-side clamp tool to be indexable around the rotation axis. After the workpiece is clamped in a cantilevered manner by the drive side clamp tool and the driven side clamp tool, the drive side clamp tool is driven around the rotation axis by the drive motor so that a plurality of machining parts of the workpiece can correspond to the tool. There is one that is indexed and rotated (Patent Document 1).
またクランプ形式には、回転軸線の軸線方向の両側のクランプ具が被クランプ部を回転軸線と直交方向に締め付けて別々にクランプするものと、回転軸線の軸線方向の両側のクランプ具が協働して回転軸線の軸線方向に締め付けてクランプするものとがある。 Also, in the clamp type, clamps on both sides in the axial direction of the rotation axis clamp the clamped parts in a direction orthogonal to the rotation axis, and clamps on both sides in the axial direction of the rotation axis cooperate. Some of them are clamped by clamping in the axial direction of the rotation axis.
このようなロータリチャックは、クランプ形式の如何に拘わらず、ワークの両側に配置されたクランプ具の内、その一方の駆動側クランプ具を駆動モータにより駆動すれば、ワークを回転軸線廻りに割り出し回転させることができるため、チャック全体の構造が簡単で小型であり容易且つ安価に製作できる利点がある。 Regardless of the clamp type, the rotary chuck can index and rotate the workpiece around the rotation axis if one of the clamps arranged on both sides of the workpiece is driven by a drive motor. Therefore, there is an advantage that the entire structure of the chuck is simple and small, and can be manufactured easily and inexpensively.
しかし、従来のロータリチャックでは、従動側クランプ具を原位置に復帰させてワークのクランプを解除した後に、従動側クランプ具が回転軸線廻りに回転することがあり、従動側クランプ具を原位置に保持し難いという問題がある。 However, in the conventional rotary chuck, after the driven side clamp tool is returned to the original position to release the workpiece clamp, the driven side clamp tool may rotate around the rotation axis. There is a problem that it is difficult to hold.
何故なら、駆動側クランプ具、従動側クランプ具はワークの形状に合わせて製作されているため、ワークの種類によっては重量バランスが悪くなって、原位置に復帰したときの重心がクランプ具の回転中心から側方に偏心した偏心位置にくるようなことがある。 This is because the drive side clamp tool and the driven side clamp tool are manufactured according to the shape of the workpiece, so that the weight balance may deteriorate depending on the type of workpiece, and the center of gravity when returning to the original position is the rotation of the clamp tool. It may come to an eccentric position that is eccentric from the center to the side.
このような場合でも、駆動側クランプ具は駆動モータによって原位置に位置決めされるため、原位置から回転する等の問題はない。しかし、従動側クランプ具は回転自在であり、駆動モータのようにその回転を制御するものがない。従って、従動側クランプ具では、原位置に復帰したときの重心が回転中心の側方の偏心位置に位置するようなことがあれば、ワークのクランプを解除した後に、その重心が回転中心の直下に達するまで従動側のクランプ具が回転することがあり、従動側クランプ具を一定の原位置に保持することができない。 Even in such a case, since the drive side clamping tool is positioned at the original position by the drive motor, there is no problem of rotating from the original position. However, the driven-side clamp is rotatable, and there is no one that controls the rotation like a drive motor. Therefore, in the driven side clamp, if the center of gravity when returning to the original position is located at an eccentric position on the side of the center of rotation, the center of gravity is directly below the center of rotation after the workpiece is released. The driven-side clamp tool may rotate until it reaches the value, and the driven-side clamp tool cannot be held in a certain original position.
そのため従来のロータリチャックでは、従動側クランプ具の回転方向の停止位置のバラツキが大きく、そのままの状態で従動側クランプ具をワーク側へと前進させてワークをクランプすれば、ワークを確実にクランプできなかったり、ワークやクランプ具の破損を招いたりする等の問題が発生する。またワークを確実にクランプできていない場合には、加工時に工具が損壊したり、加工精度が低下したりする等の問題も生じる。 For this reason, the conventional rotary chuck has a large variation in the stop position in the rotational direction of the driven clamp, and the workpiece can be clamped securely if the driven clamp is advanced to the workpiece while the workpiece is clamped. Or problems such as damage to the workpiece or the clamping tool may occur. In addition, when the workpiece cannot be securely clamped, there are problems such as damage to the tool during processing and reduction in processing accuracy.
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、復帰後の従動側クランプ具を原位置に確実に保持でき、しかも構造的に簡単にできるロータリチャックを提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a rotary chuck that can reliably hold the driven-side clamp device in the original position and can be structurally simplified. .
本発明は、ワークをクランプする駆動側クランプ具及び従動側クランプ具と、前記駆動側クランプ具及び従動側クランプ具を回転軸線廻りに回転自在に支持する駆動側ホルダ及び従動側ホルダと、前記駆動側クランプ具を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する回転用駆動手段とを備えたロータリチャックにおいて、原位置側でワークのクランプを解除したときに前記従動側クランプ具を該原位置に保持する従動側保持手段を備えたものである。 The present invention includes a drive side clamp tool and a driven side clamp tool for clamping a workpiece, a drive side holder and a driven side holder that rotatably support the drive side clamp tool and the driven side clamp tool around a rotation axis, and the drive. In a rotary chuck provided with a rotation driving means for driving the side clamp tool so as to be indexable around the rotation axis, the driven side holding the driven side clamp tool in the original position when the workpiece clamp is released on the original position side. Side holding means are provided.
前記従動側保持手段は前記従動側クランプ具を磁力により前記原位置に保持するようにしてもよい。前記従動側保持手段は前記従動側ホルダに対して前記従動側クランプ具と反対側に配置したものでもよい。前記従動側保持手段は回転軸線の軸線方向に相対向して配置された前記従動側クランプ具側と固定ホルダ側との一方に磁石を、他方に前記磁石に対して磁気結合可能な磁性体を夫々備えたものでもよい。前記従動側保持手段は前記回転中心から外れた偏心位置に配置したものでもよい。 The driven side holding means may hold the driven side clamp in the original position by magnetic force. The driven side holding means may be arranged on the opposite side of the driven side clamp with respect to the driven side holder. The driven side holding means has a magnet on one side of the driven side clamping tool side and the fixed holder side arranged opposite to each other in the axial direction of the rotation axis, and a magnetic material capable of being magnetically coupled to the magnet on the other side. Each may be provided. The driven side holding means may be arranged at an eccentric position deviating from the rotation center.
前記従動側クランプ具を支持する従動側クランプ具ホルダと、該従動側クランプ具ホルダを回転軸線の軸線方向に移動可能に支持する前記従動側ホルダと、前記従動側ホルダを回転軸線の軸線方向に駆動するクランプ用駆動手段と、前記従動側クランプ具ホルダと回転軸線の軸線方向に対向して配置され且つ前記クランプ用駆動手段を前記従動側ホルダに連結する連結板とを備え、前記従動側クランプ具ホルダと前記連結板との対向端面側に前記従動側保持手段を回転軸線の軸線方向に対向して配置したものでもよい。 A driven-side clamp tool holder that supports the driven-side clamp tool, the driven-side holder that supports the driven-side clamp tool holder so as to be movable in the axial direction of the rotation axis, and the driven-side holder in the axial direction of the rotational axis. And a driven plate for driving the clamp, and a connecting plate disposed opposite to the driven-side clamp tool holder in the axial direction of the rotation axis and connecting the driving device for clamping to the driven-side holder. The driven side holding means may be arranged on the opposite end face side of the tool holder and the connecting plate so as to face each other in the axial direction of the rotation axis.
本発明によれば、ロータリチャックの原位置側でワークのクランプを解除したときに従動側クランプ具を該原位置に保持する従動側保持手段を備えているので、復帰後の従動側クランプ具を原位置に確実に保持でき、しかも構造的に簡単にできる利点がある。 According to the present invention, since the driven-side holding tool is provided to hold the driven-side clamping tool at the original position when the workpiece clamp is released on the original position side of the rotary chuck, the driven-side clamping tool after the return is provided. There is an advantage that it can be securely held in its original position and can be structurally simple.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図8は本願発明の第1の実施形態を例示する。この実施形態のロータリチャック1は、図1の正面断面図、図2の平面断面図及び図3の変則側面断面図に示すような構成であって、フライス、マシニングセンタ等の工具回転型工作機械の可動テーブルに搭載され、ワーク3の回転方向の複数の加工部位を工具2により機械加工する際に使用されるものである。
1 to 8 illustrate a first embodiment of the present invention. The
ワーク3は例えば45°Yの管継ぎ手である。この管継ぎ手は、図4に示すように、中心線4a,5aが一点で交差する本体部4と分岐部5とを備えており、その本体部4及び分岐部5の端面、内径等が複数の加工部位となっている。
The
このような複数の加工部位を有するワーク3の各加工部位を機械加工する際にはロータリチャック1を使用し、ワーク3をクランプして回転軸線6廻りに回転させながら、各加工部位が工具2に対応する所定の回転角度に割り出して行く。
When machining each machining site of the
ロータリチャック1は、図1〜図3に示すように、ワーク3に対して回転軸線6の軸線方向の両側に配置され且つワーク3を回転軸線6の軸線方向の両側から協働してクランプする駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11と、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11を支持する駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13と、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11に対してワーク3と反対側で駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13を支持する駆動側ホルダ14及び従動側ホルダ15と、駆動側ホルダ14に取り付けられ且つ駆動側クランプ具ホルダ12を介して駆動側クランプ具10を割り出し可能に回転軸線6廻りに回転駆動する回転用駆動手段16と、従動側ホルダ15を回転軸線6の軸線方向に直線移動可能に案内する案内手段18と、案内手段18に沿って回転軸線6の軸線方向に従動側ホルダ15、従動側クランプ具ホルダ13を介して従動側クランプ具11を回転軸線6の軸線方向(クランプ・アンクランプ方向)に駆動するクランプ用駆動手段17と、従動側クランプ具11を原位置Hに保持する従動側保持手段19と、これら全体を支持する取り付けベース20とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は両者が協働してワーク3をその両側から回転軸線6の軸線方向に締め付けてクランプするためのものであり、ワーク3の被クランプ部分である本体部4の側面形状に対応して形成されたクランプ部21,22と、このクランプ部21,22の下側でワーク3を下側から受ける受け部23,24とを先端側に備え、基部側が駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13にネジ等の固定具25,26により着脱自在に固定されている。
The drive-
クランプ部21,22は、図5、図6に従動側クランプ具11を示すように、ワーク3の本体部4を両側から回転軸線6の軸線方向にクランプできるように平面視形状が略V字状であり、また本体部4のクランプ時に分岐部5と接触しないように、分岐部5側が反対側に対して寸法Aだけ回転軸線6の軸線方向の突出量が短くなっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
従って、そのクランプ部21,22の両側の突出量の違い、受け部23,24等から、駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13の重心Gは、図6に示すように、原位置Hに停止した状態において回転中心Oの斜め下方にあり、回転中心Oに対して水平方向に偏心量Bだけ偏心している。
Accordingly, the center of gravity G of the drive side
駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13はフランジ27,28と、このフランジ27,28からワーク3と反対側に突出する回転軸29,30とを一体に備え、フランジ27,28側のスラスト軸受31,32と、回転軸29,30側のラジアル軸受33,34とを介して駆動側ホルダ14及び従動側ホルダ15により略同一の回転軸線6上に支持され、その回転軸線6廻りに回転自在である。
The drive-side
ワーク3の中心線4a,5aは、図4に示すように交差部6aで交差しており、また交差部6aは、回転軸29,30の回転軸線6上に設定されている。そのためワーク3は駆動側ホルダ14と従動側ホルダ15とによりクランプされた状態で中心線4a,5aの交差部6aを中心として、各加工部位が工具2に対応する割り出し角度に回転する。
As shown in FIG. 4, the
駆動側ホルダ14は取り付けベース20上に固定されている。案内手段18は駆動側ホルダ14と相対向して取り付けベース20上に固定された固定ホルダ35と、駆動側ホルダ14と固定ホルダ35とに跨がって各クランプ具ホルダ12,13の回転軸29,30と略平行に支架された複数本の案内ロッド36とを備え、案内ロッド36により従動側ホルダ15が回転軸線6の軸線方向に摺動自在に支持されている。駆動側ホルダ14、固定ホルダ35は取り付けベース20に対して着脱自在に固定され、また取り付けベース20は工作機械の可動テーブルに着脱自在に固定されている。
The
案内ロッド36はクランプ具10,11の上側に2本配置され、下側に1本配置されている。上側の2本の案内ロッド36は、両クランプ具10,11間に上側からワーク3を着脱するために必要な間隔を置いて配置されている。また下側の1本の案内ロッド36は、上側の2本の案内ロッド36間の略中央でクランプ具10,11の下方に配置されている。
Two
なお、案内ロッド36は上側に2本、下側に1本の3本としているが、上下両側に2本ずつ配置することも可能であるし、上下方向の中間にクランプ具10,11を挟むように2本配置してもよい。案内手段18は従動側ホルダ15を回転軸線6の軸線方向に案内できるものであればよく、ロッド式の他、蟻構造等のレールを備えたもの等でもよい。
The
回転用駆動手段16はサーボモータ、ステッピングモータ等の駆動モータ37により構成されている。駆動モータ37はモータ本体側が取り付け板38を介して駆動側ホルダ14の駆動側クランプ具10と反対側に着脱自在に装着され、駆動軸39が駆動側クランプ具ホルダ12の回転軸29に挿入して結合されている。
The rotation drive means 16 is constituted by a
クランプ用駆動手段17はシリンダ40により構成されている。シリンダ40はその本体側が固定ホルダ35に対して従動側ホルダ15と反対側において、その側面に固定ホルダ35に固定され、またピストンロッド41が固定ホルダ35の通孔を貫通して従動側ホルダ15側に伸びている。ピストンロッド41は先端側が連結板42を介して従動側ホルダ15に連結されている。
The clamping drive means 17 is constituted by a
連結板42は従動側ホルダ15に対して従動側クランプ具11と反対側に、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸30の端面に近接して配置されている。この連結板42は外周側がねじ等の固定具43で従動側ホルダ15に着脱自在に固定され、また従動側ホルダ15と反対側の中心部分にピストンロッド41が連結されている。
The connecting
従動側保持手段19はワーク3のクランプを解除した後に従動側クランプ具11が原位置Hから不安定に動かないように保持するためのものであり、図6に示すように、従動側クランプ具11が原位置Hに復帰したときに、従動側クランプ具11の回転中心Oに対して寸法Cだけ偏心する偏心位置において、従動側ホルダ15と連結板42との相対向する端面側に配置されている。
The driven side holding means 19 is for holding the driven
この従動側保持手段19は、図5、図7に示すように、連結板42に設けられた永久磁石45と、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸29に固定され且つ従動側クランプ具11が原位置Hのときに永久磁石45と対向する磁性体46とを備え、従動側クランプ具11が原位置Hのときに、永久磁石45と磁性体46とが磁気結合して従動側クランプ具11を原位置Hに磁気的に保持するようになっている。永久磁石45、磁性体46は凹部47,48内に挿入して固定され、その先端側が相手側に突出して僅かの間隙で相対向するようになっている。
As shown in FIGS. 5 and 7, the driven side holding means 19 is fixed to the
なお、永久磁石45と磁性体46は、図5、図7に示すようにその対向端面が略同一径となっているが、図6、図8では説明の便宜上、永久磁石45を磁性体46よりも大径に記載している。勿論、永久磁石45を磁性体46よりも多少大径にするか、又は逆に磁性体46を永久磁石45よりも多少大径にしてもよい。
As shown in FIGS. 5 and 7, the opposing end surfaces of the
永久磁石45、磁性体46を設けるに当たっては、実施形態とは逆に連結板42に磁性体46を配置し、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸29,30に永久磁石45を配置してもよい。また永久磁石45に代えて電磁石を採用することも可能である。しかし、給電線の配線等が必要である電磁石の場合に比較して、永久磁石45の方が容易且つ安価に製作することができ、しかも小型化して狭いスペースに組み込むことができる。
In providing the
駆動側ホルダ14には回転用駆動手段16を覆うカバー52が装着され、また従動側ホルダ15には固定ホルダ35、クランプ用駆動手段17を覆うカバー53が装着されている。取り付けベース20上には、ワーク3の加工時に発生する切粉から案内ロッド36を保護するように切粉除去カバー(図示省略)が設けられている。
The driving
このようなロータリチャック1を備えた工作機械では、次のように使用する。駆動側クランプ具10は駆動モータ37により、従動側クランプ具11は従動側保持手段19により原位置Hに保持されている。一方、従動側保持手段19では、従動側クランプ具11が原位置Hにあるときには、図5、図7に示すように磁性体46が永久磁石45と相対向しており、その永久磁石45と磁性体46との間に働く磁力により従動側クランプ具11が原位置Hに保持されている。
The machine tool provided with such a
従って、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11の重心Gが従動側クランプ具11の回転中心Oから側方にズレているにも拘わらず、前のワーク3の加工終了後に、従動側クランプ具11を原位置Hに復帰させれば、その従動側クランプ具11を従動側保持手段19により原位置Hに保持することができる。
Accordingly, the driven
駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11が原位置Hにある状態において、先ず加工すべきワーク3を駆動側クランプ具10にローディングし、次に従動側クランプ具11をシリンダ40により前進させる。すると従動側クランプ具11がワーク3に当接して、駆動側クランプ具10との協働作用により、ワーク3をその両側から回転軸線6の軸線方向に締め付けるため、駆動側クランプ具10を基準にしてワーク3をクランプすることができる。なお、駆動側クランプ具10に対するワーク3のローディングは、手動、自動の何れで行ってもよい。
In a state where the drive
ワーク3のクランプに際して、駆動側クランプ具10は駆動モータ37により原位置Hに保持され、また従動側クランプ具11は永久磁石45と磁性体46とを有する従動側保持手段19により原位置Hに保持されている。しかも、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、そのクランプ部21,22がワーク3の側面形状に対応した形状に製作されている。
When the
従って、従動側クランプ具11をワーク3側に前進させることにより、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11によってワーク3を容易且つ確実にクランプすることが可能であり、ワーク3のクランプ時に駆動側クランプ具10、従動側クランプ具11及びワーク3の損壊を防止できると共に、工具2の破損、加工精度の低下等を防止することができる。
Therefore, the
原位置Hでワーク3の最初の加工を行う場合には、ワーク3をクランプした後、直ちに加工に移行すればよい。また原位置Hでの機械加工が終了すれば、図8に示すように、次の加工部位が工具2に対応する割り出し角度Iまでワーク3を回転させて加工を行う。
When performing the first machining of the
この場合には、先ず駆動モータ37により駆動側クランプ具10を回転軸線6廻りに駆動し、ワーク3を介して従動側クランプ具11を回転軸線6廻りに駆動側クランプ具10と一体に回転させて所定の角度に割り出し、その割り出し角度でワーク3を位置決めする。
In this case, first, the drive
ワーク3のクランプ中は、シリンダ40により従動側クランプ具11を駆動側クランプ具10側に押圧した状態にある。しかし、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11を支持する駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13がスラスト軸受31,32、ラジアル軸受33,34を介して駆動側ホルダ14及び従動側ホルダ15により支持されているため、ワーク3をクランプした状態の駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11を回転軸線6廻りに円滑に回転させることができる。
While the
また原位置Hの従動側クランプ具11は、従動側保持手段19により保持されているが、従動側クランプ具11が回転軸線6廻りに回転すれば、従動側保持手段19の永久磁石45と磁性体46は、図8に示すように回転方向に離れることになる。
The driven-
しかし、従動側保持手段19には、永久磁石45と磁性体46との間に働く磁力により従動側クランプ具11を原位置Hに保持する磁石式を採用しているため、駆動側クランプ具10からワーク3を介して従動側クランプ具11に伝達される回転力により、従動側クランプ具11の保持を容易に解除してワーク3を無理なく割り出し方向に回転させることができる。
However, since the driven side holding means 19 employs a magnet type that holds the driven
ワーク3の各加工部位の機械加工が終了すれば、駆動モータ37により駆動側クランプ具10を原位置H側へと駆動して、駆動側クランプ具10、ワーク3、従動側クランプ具11を一体に原位置Hへと復帰させる。そして、その後にシリンダ40により従動側ホルダ15、従動側クランプ具ホルダ13を介して従動側クランプ具11を後退させて、加工済のワーク3を取り出す。
When the machining of each processing part of the
このように回転方向に複数の加工部位がある場合には、ワーク3を各加工角度に順次割り出しながら多面加工を行うことができる。従って、回転方向に複数の加工部位があるにも拘わらず、ワーク3を1回クランプするだけで、その後はワーク3の回転軸線6廻りに回転させることにより全ての加工が可能であり、容易且つ能率的に加工を行うことができる。
As described above, when there are a plurality of machining parts in the rotation direction, multi-face machining can be performed while sequentially indexing the
そのため複数の中心線4a,5aが一点で交差する管継ぎ手のようなワーク3の場合には、その交点を回転軸線6上に設定することにより、段替えせずに加工を行うことができる。また工具交換装置を搭載している工作機械の場合には、工具2を交換するだけで端面加工や内径加工を行うことが可能であり、生産性の向上を図ることができる。
Therefore, in the case of a
また従動側ホルダ15と連結板42との間に従動側保持手段19があり、従動側クランプ具11が原位置Hに復帰すると、従動側クランプ具ホルダ13の磁性体46が連結板42の永久磁石45に対応してその磁力により引き付けられた状態となる。そのため従動側クランプ具11が原位置Hに復帰した状態において、その重心Gが回転中心Oから偏心しているにも拘わらず、従動側クランプ具11をワーク3から後退させてクランプを解除した場合でも、永久磁石45と磁性体46との間に働く磁力により、従動側クランプ具11を原位置Hに確実に保持することができる。
Further, there is a driven side holding means 19 between the driven
従って、次のワーク3をクランプする際には、シリンダ40により従動側クランプ具11を駆動側クランプ具10側へと前進させることにより、駆動側クランプ具10と従動側クランプ具11とによりワーク3を回転軸線6の軸線方向の両側から容易且つ確実にクランプすることができる。
Therefore, when the
しかも従動側保持手段19は連結板42側の永久磁石45と、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸30側の磁性体46とを備え、両者間の磁力(吸引力)を利用して従動側クランプ具11を構成しているので、従動側保持手段19が構造的に簡単であり容易且つ安価に採用でき、また原位置Hに復帰したときの従動側クランプ具11の保持、従動側クランプ具11が原位置Hから移動するときの保持解除を円滑に行うことができる。
In addition, the driven side holding means 19 includes a
またロータリチャック1は既設や既存の工具回転型の工作機械(フライス、マシニングセンタ等)に搭載可能であるため、設備コストを安価にできる。更に従動側保持手段19があり、従動側クランプ具11が原位置Hに復帰した後の重量バランスが問題とならないので、ワーク3の形状に合わせた最適設計の従動側クランプ具11を採用することができる。そのためワーク3の形状に合わせてクランプ面積を広くとることが可能であり、精度よく、より大きな力でワーク3をクランプすることもできる。
Moreover, since the
その他、このロータリチャック1は小径のワーク3の大量生産にも適している。なお、管継ぎ手のワーク3には、チーズ、クロス、エルボ等があり、これらの回転方向に複数の加工位置を有する小径のワーク3の加工にも適している。
In addition, the
図9は本発明の第2の実施形態を例示する。この従動側保持手段19では、連結板42側と従動側クランプ具ホルダ13との両方に、回転軸線6の軸線方向に相対向して永久磁石49,50が設けられている。各永久磁石49,50には対向端側の磁極が異なっており、両者間に吸引力が生じるようになっている。
FIG. 9 illustrates a second embodiment of the present invention. In the driven side holding means 19,
このように連結板42側と従動側クランプ具ホルダ13との両方に永久磁石49,50を設けてもよい。なお、従動側保持手段19は従動側クランプ具11の回転中心Oに対して偏心して配置されている。他の構成は第1の回転軸線6の軸線方向と同様である。
As described above, the
図10(a)(b)は本発明の第3の実施形態を例示する。この従動側保持手段19は、連結板42側の永久磁石45と、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸30側の磁性体46とを備え、従動側クランプ具11の回転中心Oを通る回転軸線6上又はその近傍に配置されている。
FIGS. 10A and 10B illustrate a third embodiment of the present invention. The driven side holding means 19 includes a
永久磁石45、磁性体46は回転軸30の回転軸線6上を通るかその近傍を通るように回転軸30の直径方向に長くなっている。永久磁石45には長手方向の両端側にN極、S極の各磁極が設けられている。永久磁石45、磁性体46は従動側クランプ具11が原位置Hに位置したときに、対向端面側が略平行に近接するようになっている。
The
なお、永久磁石45を従動側クランプ具ホルダ13に、磁性体46を連結板42に夫々配置してもよい。この場合には、従動側クランプ具11が原位置Hに復帰したときに永久磁石45と磁性体46とが接近し、原位置Hから180°回転した位置の周辺では従動側クランプ具11が停止しないようにする必要がある。他の構成は第1の回転軸線6の軸線方向と同様である。
Alternatively, the
この場合にも、従動側クランプ具11が原位置Hに復帰したときに、永久磁石45のN極とS極とが磁性体46の両端側に近接するため、永久磁石45と磁性体46との両者を磁気結合する磁気回路が形成されて、両者間に発生する磁力により、従動側クランプ具11を原位置Hに磁気的に保持することが可能である。
Also in this case, when the driven-
このような永久磁石45と磁性体46を備えた従動側保持手段19の場合には、従動側保持手段19を従動側クランプ具11の略中心部分に配置することも可能である。
In the case of the driven side holding means 19 provided with such a
なお、永久磁石45、磁性体46は回転軸29,30の直径方向に長く構成する他、磁性体46と対向する側にN極を有する永久磁石45とS極を有する永久磁石45とを、回転軸29,30の直径方向の両側に配置し、その各永久磁石45に対応するように磁性体46を配置してもよい。また両永久磁石45間の間隔が十分にあれば、両永久磁石45は磁極が同じになるように配置してもよい。永久磁石45と磁性体46を備えた従動側保持手段19は、従動側クランプ具11の回転中心Oに対して偏心して設けることも可能である。磁性体46を永久磁石により構成し、従動側クランプ具11が原位置Hに復帰したときに、その永久磁石のN極とS極とが永久磁石45のN極とS極とに近接するようにしてもよい。
In addition, the
図11は本発明の第4の実施形態を例示する。この従動側保持手段19は、連結板42に一体に設けられた永久磁石45と、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸29,30側の磁性体46とを備えている。連結板42は鉄等の磁性材製であって、磁性体46側に突出する突出部45aを有し、その突出部45aに対応する部分の連結板42が、回転軸線6の軸線方向にNSの磁極ができるように磁化して着磁されている。なお、突出部45aはなくてもよい。他の構成は各実施形態と同様である。
FIG. 11 illustrates a fourth embodiment of the present invention. The driven side holding means 19 includes a
このように永久磁石45は連結板42の一部を利用して、その一部を着磁することによっても構成することができる。従って、永久磁石45を設けるに当たっては、一体、別体の何れでもよい。
As described above, the
図12〜図14は本発明の第5の実施形態を例示する。図12〜図14に示すようなクランプ形式を採用したロータリチャック1においても、その従動側クランプ具11側に各実施形態と同様の従動側保持手段19を設けて、従動側クランプ具11が復帰したときの原位置Hを確保することが可能である。
12-14 illustrate a fifth embodiment of the present invention. Also in the
図12のロータリチャック1は、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11が協働してワーク3を回転軸線6と直交する方向(以下、直交方向という)にクランプするクランプ形式が採用されている。駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、ワーク3を挟んで回転軸線6と直交方向の両側に配置されたクランプ治具55,56と、このクランプ治具55,56を支持する支持部材57,58とを有する。従動側クランプ具11はクランプ治具56が支持部材58に対して回転軸線6と直交方向に摺動自在であり、このクランプ治具56を回転軸線6と直交方向に駆動するシリンダ式、ねじ式等のクランプ用駆動手段59が設けられている。
The
なお、従動側クランプ具11のクランプ治具56を固定とし、駆動側クランプ具10のクランプ治具55を駆動手段により移動させるようにしてもよいし、従動側クランプ具11、従動側クランプ具11の両方のクランプ治具55,56を駆動手段により移動させるようにしてもよい。従って、クランプ治具55,56は少なくとも一方が駆動手段によりワーク3のクランプ方向に移動可能であればよい。
The
ワーク3をクランプする際には、クランプ用駆動手段59により、従動側クランプ具11のクランプ治具56を前進させて、駆動側クランプ具10を基準にワーク3を回転軸線6と直交方向に締め付けてクランプする。
When the
図13のロータリチャック1は、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11によりワーク3を回転軸線6の軸線方向に別々にクランプするクランプ形式が採用されている。駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、ワーク3に対して回転軸線6の軸線方向の両側に配置された各一対のクランプ治具55,56と、この各一対のクランプ治具55,56を回転軸線6の軸線方向に相対的に移動自在に支持する支持部材57,58と、各一対のクランプ治具55,56を回転軸線6の軸線方向に駆動するクランプ用駆動手段60,61とを備えている。
The
ワーク3をクランプする際には、クランプ用駆動手段60,61により、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11の各一対のクランプ治具55,56を回転軸線6の軸線方向に相対移動させて、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11により、ワーク3を回転軸線6の軸線方向に別々にクランプする。その際にワーク3の両側の各一対のクランプ治具55,56をクランプ方向に同時に移動させてもよいし、各一対のクランプ治具55,56のうち、その一方を固定して、他方を一方側へと移動させてもよい。
When the
図14のロータリチャック1は、駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11によりワーク3を回転軸線6と直交方向に別々にクランプするクランプ形式が採用されている。駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、ワーク3の被クランプ部62,63に対して回転軸線6と直交方向の両側に配置された各一対のクランプ治具55,56と、この一対のクランプ治具55,56を回転軸線6と直交方向に相対移動自在に支持する支持部材57,58と、クランプ治具55,56を回転軸線6と直交方向に駆動するクランプ用駆動手段60,61とを備えている。
The
なお、駆動側クランプ具10の一対のクランプ治具55、従動側クランプ具11の一対のクランプ治具56は、その夫々がワーク3のクランプ方向に移動するようにしてもよいし、その何れか一方を固定して、他方がその一方側へと移動するようにしてもよい。従って、各一対のクランプ治具55,56はその少なくとも一方が駆動手段により移動可能であればよい。
Each of the pair of clamp jigs 55 of the drive
駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13に着脱自在に装着され、また駆動側クランプ具ホルダ12及び従動側クランプ具ホルダ13は駆動側固定ホルダ64及び従動側固定ホルダ65により回転軸線6廻りに回転自在に支持されている。なお、駆動側固定ホルダ64は取り付けベース20上に固定されているが、従動側固定ホルダ65は駆動側固定ホルダ64に対して回転軸線6の軸線方向に相対移動可能に取り付けベース20上に設けてもよい。
The drive
このような各クランプ方式を採用するロータリチャック1においても、その従動側クランプ具11側に各実施形態と同様の従動側保持手段19を設けることにより、従動側クランプ具11が復帰したときの原位置Hを確保することが可能である。従って、駆動側クランプ具10、従動側クランプ具11は両者が協働してワーク3をクランプするものでもよいし、別々にワーク3をクランプするものでもよい。
Also in the
なお、従動側保持手段19は、従動側クランプ具ホルダ13の回転軸30と、この従動側固定ホルダ65に固定された支持板66との間に設けられている。この従動側保持手段19には、第1〜第4の実施形態の何れのものを採用することも可能である。
The driven side holding means 19 is provided between the
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、従動側保持手段19として、永久磁石45と磁性体46とを組み合わせた磁石式のものを例示しているが、磁石式の他に、回転軸線6の軸線方向に対向する回転側と固定側との一方に保持凹部等の係合部を、他方に係合部に対して係脱自在な係合具を夫々備えた機械接触式等でもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to this embodiment, A various change is possible. For example, the driven side holding means 19 is exemplified by a magnet type in which a
要するに従動側保持手段19は、従動側クランプ具11の重量バランスの良し悪しに関係なく、原位置Hに復帰した後の従動側クランプ具11を、その原位置Hに画一的に保持できるものであれば十分である。
In short, the driven side holding means 19 can uniformly hold the driven
ワーク3として管継ぎ手を例示しているが、管継ぎ手以外のものでもよい。このロータリチャック1において、クランプ対象のワーク3は回転方向に複数の加工部位を有するものとなるが、加工部位が1箇所のワーク3に使用することは自由である。
Although a pipe joint is illustrated as the
また実施形態の駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、両者が協働してワーク3を回転軸線6の軸線方向の両側から締め付けてクランプする構成となっており、駆動側クランプ具10と従動側クランプ具11とによって一組のクランプ手段が構成されている。しかし、本発明は、駆動側クランプ具10と従動側クランプ具11とが協働してワーク3をクランプするもの以外でも同様に実施可能である。
In addition, the drive
駆動側クランプ具10及び従動側クランプ具11は、ワーク3に応じて交換する上では駆動側ホルダ14及び従動側ホルダ15に着脱自在に固定するのが望ましいが、駆動側クランプ具10と駆動側クランプ具ホルダ12、従動側クランプ具11と従動側クランプ具ホルダ13とを夫々一体に設けてもよい。
The drive-
回転用駆動手段16、クランプ用駆動手段17を回転軸線6上に配置し、又は回転軸線6の軸線方向に配置するに当たっては、回転用駆動手段16には駆動モータ37が、クランプ用駆動手段17にはシリンダ40が夫々一般的であるが、駆動モータ37、シリンダ40以外の駆動源を用いてもよい。
When the rotation drive means 16 and the clamp drive means 17 are arranged on the
また従動側保持手段19は永久磁石45と磁性体46とを組み合わせる等、回転軸線6の軸線方向に相対向する回転側(従動側クランプ具11側)と固定側との一方に永久磁石45を設け、他方に磁性体46を夫々設けることにより、従動側保持手段19自体を構造的に簡素化することができる。しかし、回転側とその外周の固定側との一方に永久磁石45を配置し、他方側に磁性体46を配置する等、両者を内外の径方向に配置することも可能である。
Further, the driven-side holding means 19 combines the
更に従動側保持手段19は磁石式が望ましいが、その場合磁力の吸引力を利用する他、反発力を利用して従動側クランプ具11を原位置Hに保持するようにしてもよい。
Further, the driven side holding means 19 is preferably a magnet type. In this case, the driven
1 ロータリチャック
2 工具
3 ワーク
6 回転軸線
10 駆動側クランプ具
11 従動側クランプ具
12 駆動側クランプ具ホルダ
13 従動側クランプ具ホルダ
14 駆動側ホルダ
15 従動側ホルダ
16 回転用駆動手段
17 クランプ用駆動手段
19 従動側保持手段
37 駆動モータ
40 シリンダ
45 永久磁石
46 磁性体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記駆動側クランプ具及び従動側クランプ具を回転軸線廻りに回転自在に支持する駆動側ホルダ及び従動側ホルダと、
前記駆動側クランプ具を回転軸線廻りに割り出し可能に駆動する回転用駆動手段とを備えたロータリチャックにおいて、
原位置側でワークのクランプを解除したときに前記従動側クランプ具を該原位置に保持する従動側保持手段を備えた
ことを特徴とするロータリチャック。 A driving side clamping tool and a driven side clamping tool for clamping a workpiece;
A driving side holder and a driven side holder that rotatably support the driving side clamping tool and the driven side clamping tool around a rotation axis;
In a rotary chuck provided with a drive means for rotation that drives the drive side clamp tool to be indexable around a rotation axis,
A rotary chuck characterized by comprising driven side holding means for holding the driven side clamping tool in the original position when the workpiece clamp is released on the original position side.
ことを特徴とする請求項1に記載のロータリチャック。 The rotary chuck according to claim 1, wherein the driven-side holding unit holds the driven-side clamp tool in the original position by a magnetic force.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のロータリチャック。 The rotary chuck according to claim 1 or 2, wherein the driven side holding means is disposed on the opposite side of the driven side clamp with respect to the driven side holder.
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のロータリチャック。 The driven side holding means has a magnet on one side of the driven side clamping tool side and the fixed holder side arranged opposite to each other in the axial direction of the rotation axis, and a magnetic material capable of being magnetically coupled to the magnet on the other side. The rotary chuck according to claim 1, wherein each of the rotary chucks is provided.
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のロータリチャック。 The rotary chuck according to any one of claims 1 to 4, wherein the driven side holding means is arranged at an eccentric position deviating from the rotation center.
該従動側クランプ具ホルダを回転軸線の軸線方向に移動可能に支持する前記従動側ホルダと、
前記従動側ホルダを回転軸線の軸線方向に駆動するクランプ用駆動手段と、
前記従動側クランプ具ホルダと回転軸線の軸線方向に対向して配置され且つ前記クランプ用駆動手段を前記従動側ホルダに連結する連結板とを備え、
前記従動側クランプ具ホルダと前記連結板との対向端面側に前記従動側保持手段を回転軸線の軸線方向に対向して配置した
ことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のロータリチャック。 A driven-side clamp tool holder that supports the driven-side clamp tool;
The driven side holder for supporting the driven side clamp tool holder movably in the axial direction of the rotation axis; and
Clamp driving means for driving the driven holder in the axial direction of the rotation axis;
A coupling plate disposed opposite to the driven-side clamp tool holder in the axial direction of the rotation axis and coupling the clamp driving means to the driven-side holder;
The rotary according to any one of claims 1 to 5, wherein the driven side holding means is arranged opposite to the end surface of the driven side clamp tool holder and the connecting plate in the axial direction of the rotation axis. Chuck.
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KR102304157B1 (en) * | 2021-06-22 | 2021-09-23 | 장대진 | The clamping jig mounted on the chuck of the CNC lathe |
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- 2016-07-06 JP JP2016134401A patent/JP6629686B2/en active Active
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