JP2024047304A - ワーク把持機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワークを精度よく加工可能なクランプ爪によるワーク把持手段を提供する。【解決手段】ワーク把持機構1は、ワークWを把持する第1クランプ爪10と、ワークを把持する第2クランプ爪20と、第1クランプ爪をワークに対してクランプ及びアンクランプさせる第1シリンダ機構30と、第2クランプ爪をワークに対してクランプ及びアンクランプさせる第2シリンダ機構40と、第1シリンダ機構及び第2シリンダ機構に作動流体を供給し得る作動流路Fと、を備える。作動流路は、第1シリンダ機構の第1クランプ室33に作動流体を供給し得る第1作動流路F1と、第2シリンダ機構の第2クランプ室43に作動流体を供給し得る第2作動流路F2と、第1シリンダ機構の第1アンクランプ室34及び第2シリンダ機構の第2アンクランプ室44に作動流体を供給し得る第3作動流路F3と、を含む。【選択図】図2

Description

本開示は、ワーク把持機構に、関する。
旋盤や研削盤などの工作機械において、ワークをワーク把持機構によって把持する際、ワークは、クランプ爪によって把持される。
特許文献1に記載の工作物把持装置(ワーク把持機構)では、複数のクランプ爪は、互いに連動して径方向に移動することによって、工作物(ワーク)を外径側又は内径側で把持する。
特開2021-008019公報
上記特許文献1に開示のワーク把持機構では、ワークをクランプ爪によって把持するに際して、全てのクランプ爪が互いに連動して移動する。クランプ爪によるワークに対する把持力は、全てのクランプ爪が一斉にワークを把持するクランプ状態の時と、全てのクランプ爪がワークに対する把持を一斉に解除するアンクランプ状態の時とで、極端に変化する。
このため、複数のクランプ爪によるワークに対する把持力を、微調整することができない。クランプ爪によるワークに対する把持力が強すぎると、ワークが歪んでしまうので、ワークを精度よく加工することが難しくなる。一方、クランプ爪によるワークに対する把持力が弱すぎると、ワークが芯ずれしやすくなるので、やはりワークを精度よく加工することが難しくなる。
ところで、ワークをクランプ爪によって把持するに際して、ワークの基準面は、複数のパッドによって支持される。ここで、ワークの基準面の精度が悪い場合、ワークの基準面は、複数のパッドのうちの一部のパッドのみによって、支持されることがある。この場合、複数のパッドのうちの当該一部以外の残部のパッドと、ワークの基準面との間に、隙間が生じてしまうことがある。このような隙間が生じると、ワークの姿勢が安定しなくなるので、ワークを精度よく加工することが難しくなる。
本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークを精度よく加工することが可能になるような、クランプ爪によるワークの把持手段を提供することにある。
本開示に係るワーク把持機構は、ワークを把持する第1クランプ爪と、前記ワークを把持する第2クランプ爪と、前記第1クランプ爪を前記ワークに対してクランプ及びアンクランプさせる第1シリンダ機構と、前記第2クランプ爪を前記ワークに対してクランプ及びアンクランプさせる第2シリンダ機構と、前記第1シリンダ機構及び前記第2シリンダ機構に作動流体を供給し得る作動流路と、を備え、前記第1シリンダ機構には、第1シリンダ内における第1ピストンの一方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第1クランプ爪を前記ワークに対してクランプさせる第1クランプ室と、前記第1シリンダ内における前記第1ピストンの他方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第1クランプ爪を前記ワークに対してアンクランプさせる第1アンクランプ室と、が区画されており、前記第2シリンダ機構には、第2シリンダ内における第2ピストンの一方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第2クランプ爪を前記ワークに対してクランプさせる第2クランプ室と、前記第2シリンダ内における前記第2ピストンの他方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第2クランプ爪を前記ワークに対してアンクランプさせる第2アンクランプ室と、が区画されており、前記作動流路は、前記第1クランプ室に前記作動流体を供給し得る第1作動流路と、前記第2クランプ室に前記作動流体を供給し得る第2作動流路と、前記第1アンクランプ室及び前記第2アンクランプ室の少なくとも一方に前記作動流体を供給する第3作動流路と、を含む。
かかる構成によれば、作動流体を第1作動流路を通じて第1シリンダ機構の第1クランプ室に供給すると、第1クランプ爪がワークをクランプする。作動流体を第2作動流路を通じて第2シリンダ機構の第2クランプ室に供給すると、第2クランプ爪がワークをクランプする。作動流体を第3作動流路を通じて第1シリンダ機構の第1アンクランプ室及び第2シリンダ機構の第2アンクランプ室の少なくとも一方に供給すると、第1クランプ爪及び第2クランプ爪の少なくとも一方がワークをアンクランプする。
作動流体を第1作動流路及び第2作動流路の両方に流すと、第1クランプ爪及び第2クランプ爪の両方がワークをクランプする。この場合、ワークは、第1クランプ爪及び第2クランプ爪によって、強くクランプされる。
作動流体を第1作動流路のみに流すと、第1クランプ爪のみがワークをクランプする。作動流体を第2作動流路のみに流すと、第2クランプ爪のみがワークをクランプする。これらの場合、ワークは、第1クランプ爪及び第2クランプ爪のいずれか一方のみによって、弱くクランプされる。
作動流体を第1作動流路及び第2作動流路のいずれにも流さないと、第1クランプ爪及び第2クランプ爪のいずれもがワークをクランプしない。この状態で作動流体を第3作動流路に流すと、第1クランプ爪及び第2クランプ爪の少なくとも一方がワークをアンクランプする。
作動流体を第3作動流路に常に流してもよい。このとき、第1シリンダ機構において第1クランプ室の作動流体圧が第1アンクランプ室の作動流体圧よりも大きい場合、第1クランプ爪がワークをクランプする一方、逆の場合、第1クランプ爪がワークをアンクランプする。
同様に、第2シリンダ機構において第2クランプ室の作動流体圧が第2アンクランプ室の作動流体圧よりも大きい場合、第2クランプ爪がワークをクランプする一方、逆の場合、第2クランプ爪がワークをアンクランプする。
このように、第1クランプ爪及び第2クランプ爪によるワークに対する把持態様(クランプorアンクランプ)を適宜変更することによって、第1クランプ爪及び第2クランプ爪によるワークに対する把持力を微調整することができる。
このため、把持力が強すぎることに起因するワークの歪みや、把持力が弱すぎることに起因するワークの芯ずれ等を、抑制することができる。これにより、第1クランプ爪及び第2クランプ爪で把持されたワークを、工作機械によって精度よく加工することができる。
一実施形態では、複数の前記第1クランプ爪と、複数の前記第2クランプ爪と、を備え、各前記第1クランプ爪及び各前記第2クランプ爪は、前記ワークの周りを囲む又は前記ワークによって周りを囲まれるように交互に配置されている。
かかる構成によれば、第1クランプ爪のみがワークをクランプするときの把持態様と、第2クランプ爪のみがワークをクランプするときの把持態様とを、均等にする上で有利になる。
一実施形態では、前記ワークの基準面を支持する可動パッドと、前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接又は離間させるパッド用シリンダ機構と、を備え、前記パッド用シリンダ機構には、パッド用シリンダ内におけるパッド用ピストンの片側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接させるパッド用流体室が区画されており、前記作動流路は、前記パッド用シリンダ機構にも前記作動流体を供給し得ており、前記第1作動流路、前記第2作動流路及び前記第3作動流路の少なくとも1つは、前記パッド用流体室にも前記作動流体を供給し得る。
かかる構成によれば、ワークの基準面の精度の悪さに起因して、可動パッドとワークの基準面との間に隙間が生じた場合であっても、作動流体をパッド用シリンダ機構のパッド用流体室に供給することによって、可動パッドをワークの基準面に対して当接させて、当該隙間を埋めることができる。これにより、ワークの姿勢が安定するので、ワークを精度よく加工する上で、より有利になる。
一実施形態では、前記パッド用シリンダ機構には、前記パッド用シリンダ内における前記パッド用ピストンに対して前記パッド用流体室側に付勢力を与えることにより前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して離間させるパッド用付勢手段が設けられている。
かかる構成によれば、作動流体をパッド用シリンダ機構のパッド用流体室に供給しない場合、パッド用付勢手段の付勢力によりパッド用ピストンがパッド用流体室側に移動することによって、可動パッドがワークの基準面に対して離間する。
作動流体をパッド用シリンダ機構のパッド用流体室に供給する場合、パッド用付勢手段の付勢力に抗してパッド用ピストンがパッド用流体室側とは反対側に移動することによって、可動パッドがワークの基準面に対して当接する。
このように、作動流体をパッド用シリンダ機構のパッド用流体室に供給しないか又は供給するかのみを制御するだけで、可動パッドがワークの基準面に対して離間するか又は当接するかを調整することができるので、可動パッドの操作が容易である。
本開示に係るワーク把持機構は、ワークを把持するクランプ爪と、前記ワークの基準面を支持する可動パッドと、前記クランプ爪を前記ワークに対してクランプ及びアンクランプさせるシリンダ機構と、前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接又は離間させるパッド用シリンダ機構と、前記シリンダ機構及び前記パッド用シリンダ機構に作動流体を供給する作動流路と、を備え、前記シリンダ機構には、シリンダ内におけるピストンの一方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記クランプ爪を前記ワークに対してクランプさせるクランプ室と、前記シリンダ内における前記ピストンの他方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記クランプ爪を前記ワークに対してアンクランプさせるアンクランプ室と、が区画されており、前記パッド用シリンダ機構には、パッド用シリンダ内におけるパッド用ピストンの片側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接させるパッド用流体室が区画されており、前記作動流路は、前記クランプ室に前記作動流体を供給する第1作動流路と、前記アンクランプ室に前記作動流体を供給する第2作動流路と、前記パッド用流体室に前記作動流体を供給する第3作動流路と、を含む。
かかる構成によれば、ワークの基準面の精度の悪さに起因して、可動パッドとワークの基準面との間に隙間が生じた場合であっても、作動流体をパッド用シリンダ機構のパッド用流体室に供給することによって、可動パッドをワークの基準面に対して当接させて、当該隙間を埋めることができる。
これにより、ワークの姿勢が安定するので、クランプ爪で把持されたワークを、工作機械によって精度よく加工することができる。
本開示によれば、ワークを精度よく加工することが可能になるような、クランプ爪によるワークの把持手段を提供することができる。
図1は、第1実施形態に係るワーク把持機構の平面図を示す。 図2は、第1実施形態に係るワーク把持機構の正面断面図を示す。 図3は、第2実施形態に係る図2相当図を示す。 図4は、第3実施形態に係る図2相当図を示す。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
<第1実施形態>
(第1実施形態の構成)
図1は、第1実施形態に係るワーク把持機構1の平面図を示す。図2は、第1実施形態に係るワーク把持機構1のII-II線における正面断面図を示す。なお、図2では、ハッチングを省略している。
ワーク把持機構1は、旋盤や研削盤などの工作機械に適用されており、ワークWを把持するためにある。ワーク把持機構1は、複数の第1クランプ爪10と、複数の第2クランプ爪20と、複数の第1シリンダ機構30と、複数の第2シリンダ機構40と、複数の固定パッド50と、複数の作動流路Fと、を備える。
ワークWは、円柱状である。第1クランプ爪10は、3つある。第2クランプ爪20は、3つある。第1クランプ爪10は、ワークWの外周部Waを把持する。第2クランプ爪20は、ワークWの外周部Waを把持する。
第1クランプ爪10同士は、互いに異なる位置にある。第2クランプ爪20同士は、互いに異なる位置にある。第1クランプ爪10と第2クランプ爪20とは、互いに異なる位置にある。各第1クランプ爪10及び各第2クランプ爪20は、ワークWの外周部(周り)Waを囲むように、交互に配置されている(互いに隣り合う)。
具体的には、ワークWの周方向に同ピッチ(60°ピッチ)で、第1クランプ爪10A、第2クランプ爪20B、第1クランプ爪10C、第2クランプ爪20D、第1クランプ爪10E及び第2クランプ爪20Fの順で、並んでいる。第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20とは、ワークWの半径方向に互いに対向する。
第1シリンダ機構30は、各第1クランプ爪10に対応するように、3つある。第2シリンダ機構40は、各第2クランプ爪20に対応するように、3つある。
第1シリンダ機構30は、第1クランプ爪10を、ワークWに対してクランプ及びアンクランプさせる。第2シリンダ機構40は、第2クランプ爪20を、ワークWに対してクランプ及びアンクランプさせる。第1シリンダ機構30及び第2シリンダ機構40は、油圧式である。作動流路Fは、第1シリンダ機構30及び第2シリンダ機構40に、作動流体を供給し得る。作動流体は、オイルである。
ここで、「クランプ」とは、第1クランプ爪10及び/又は第2クランプ爪20がワークWを把持することをいう。第1クランプ爪10及び/又は第2クランプ爪20は、ワークWに対して半径方向内側に移動することによって、ワークWの外周部Waをクランプする。
「アンクランプ」とは、第1クランプ爪10及び/又は第2クランプ爪20がワークWに対する把持を解除することをいう。第1クランプ爪10及び/又は第2クランプ爪20は、ワークWに対して半径方向外側に移動することによって、ワークWの外周部Waをアンクランプする。
第1シリンダ機構30は、第1シリンダ31と、第1ピストン32と、を有する。第1シリンダ機構30には、第1シリンダ31内における第1ピストン32の軸方向一方側にある第1クランプ室33と、第1シリンダ31内における第1ピストン32の軸方向他方側にある第1アンクランプ室34と、が区画されている。
第1ピストン32における軸方向一方側(第1クランプ室33側)には、軸方向に延びるロッド35が設けられている。ロッド35は、連結部材36を介して、第1クランプ爪10に連結されている。
第1シリンダ機構30は、第1クランプ室33に作動流体が流れることによって、第1クランプ爪10を、ワークWの外周部Waに対してクランプさせる。第1シリンダ機構30は、第1アンクランプ室34に作動流体が流れることによって、第1クランプ爪10を、ワークWの外周部Waに対してアンクランプさせる。
第2シリンダ機構40は、第2シリンダ41と、第2ピストン42と、を有する。第2シリンダ機構40には、第2シリンダ41内における第2ピストン42の軸方向一方側にある第2クランプ室43と、第2シリンダ41内における第2ピストン42の軸方向他方側にある第2アンクランプ室44と、が区画されている。
第2ピストン42における軸方向一方側(第2クランプ室43側)には、軸方向に延びるロッド45が設けられている。ロッド45は、連結部材46を介して、第2クランプ爪20に連結されている。
第2シリンダ機構40は、第2クランプ室43に作動流体が流れることによって、第2クランプ爪20を、ワークWの外周部Waに対してクランプさせる。第2シリンダ機構40は、第2アンクランプ室44に作動流体が流れることによって、第2クランプ爪20を、ワークWの外周部Waに対してアンクランプさせる。
固定パッド50は、6つある。固定パッド50は、ワークWの軸方向他方側の端部にある基準面Wbを、支持する。6つの固定パッド50は、ワークWの周方向に同ピッチで、並べられている。
作動流路Fは、第1作動流路F1と、第2作動流路F2と、第3作動流路F3と、を含む。第1作動流路F1は、第1シリンダ機構30の第1クランプ室33に、作動流体を供給し得る。第2作動流路F2は、第2シリンダ機構40の第2クランプ室43に、作動流体を供給し得る。第3作動流路F3は、第1シリンダ機構30の第1アンクランプ室34及び第2シリンダ機構40の第2アンクランプ室44の両方に、作動流体を供給し得る。
図示しないが、第1作動流路F1第2作動流路F2及び第3作動流路F3は、上流側で合流して、1つの油圧ポンプに接続されている。また、第1作動流路F1、第2作動流路F2及び第3作動流路F3各々には、切換バルブが設けられている。各切換バルブのON・OFFを切り換えることによって、第1作動流路F1、第2作動流路F2及び第3作動流路F3各々に作動流体が流れるか否か(最終的に、第1クランプ室33、第2クランプ室43、第1アンクランプ室34、第2アンクランプ室44)に作動流体が供給されるか否か)を切り換える。
(第1実施形態の作用効果)
本実施形態によれば、作動流体を第1作動流路F1を通じて第1シリンダ機構30の第1クランプ室33に供給すると、第1クランプ爪10(10A,10C,10E)がワークWの外周部Waをクランプする。
作動流体を第2作動流路F2を通じて第2シリンダ機構40の第2クランプ室43に供給すると、第2クランプ爪20(20B,20D,20F)がワークWの外周部Waをクランプする。
作動流体を第3作動流路F3を通じて第1シリンダ機構30の第1アンクランプ室34及び第2シリンダ機構40の第2アンクランプ室44の両方に供給すると、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20の両方がワークWの外周部Waをアンクランプする。
作動流体を第1作動流路F1及び第2作動流路F2の両方に流すと、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20の両方がワークWの外周部Waをクランプする。この場合、ワークWは、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20の両方によって、強くクランプされる。
作動流体を第1作動流路F1のみに流すと、第1クランプ爪10のみがワークWの外周部Waをクランプする。作動流体を第2作動流路F2のみに流すと、第2クランプ爪20のみがワークWの外周部Waをクランプする。これらの場合、ワークWは、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20のいずれか一方のみによって、弱くクランプされる。
作動流体を第1作動流路F1及び第2作動流路F2のいずれにも流さないと、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20のいずれもがワークWの外周部Waをクランプしない。この状態で作動流体を第3作動流路F3に流すと、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20の両方がワークWの外周部Waをアンクランプする。
作動流体を第3作動流路F3に常に流してもよい。このとき、第1シリンダ機構30において第1クランプ室33の作動流体圧が第1アンクランプ室34の作動流体圧よりも大きい場合、第1クランプ爪10がワークWの外周部Waをクランプする一方、逆の場合、第1クランプ爪10がワークWの外周部Waをアンクランプする。
同様に、第2シリンダ機構40において第2クランプ室43の作動流体圧が第2アンクランプ室44の作動流体圧よりも大きい場合、第2クランプ爪20がワークWの外周部Waをクランプする一方、逆の場合、第2クランプ爪20がワークWの外周部Waをアンクランプする。
このように、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20によるワークWの外周部Waに対する把持態様(クランプorアンクランプ)を適宜変更するとによって、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20によるワークWの外周部Waに対する把持力を微調整することができる。
このため、把持力が強すぎることに起因するワークWの歪みや、把持力が弱すぎることに起因するワークWの芯ずれ等を、抑制することができる。これにより、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20で把持されたワークWを、工作機械によって精度よく加工することができる。
アルミのような変形しやすい材料からなるワークWを、加工精度が要求されるスクロール加工する場合に、特に有利である。
荒加工時には、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20の両方によってワークWを強くクランプする一方、仕上加工時には、第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20のいずれか一方によってワークWを弱くクランプすればよい。
各第1クランプ爪10及び各第2クランプ爪20が、ワークWの外周部(周り)Waを囲むように交互に配置されているので、第1クランプ爪10のみがワークWをクランプするときの把持態様と、第2クランプ爪20のみがワークWをクランプするときの把持態様とを、均等にする上で有利になる。
(第1実施形態の変形例)
ワークWは、円柱状に限定されず、例えば円筒状でもよい。ワークWが円筒状の場合、各第1クランプ爪10及び各第2クランプ爪20は、ワークWの内周部によって周りを囲まれるように交互に配置されてもよい。ワークWの横断面は、円形状でなくてもよく、例えば多角形状でもよい。
各第1クランプ爪10及び各第2クランプ爪20は、同ピッチで並んでなくてもよい。また、各第1クランプ爪10及び各第2クランプ爪20は、交互に並んでなくてもよい。第1クランプ爪10は、3つでなくてもよく、例えば1つでもよい。第2クランプ爪20は、3つでなくてもよく、例えば1つでもよい。
第1作動流路F1、第2作動流路F2及び第3作動流路F3各々に、別個の油圧ポンプによって、作動流体が供給されてもよい。各作動流路F1,F2,F3を流れる作動流体のON・OFFを、当該油圧ポンプによって切り換えてもよい。第1シリンダ機構30及び第2シリンダ機構40は、油圧式でなく、例えば空圧式でもよい。この場合、作動流体は、空気である。
第3作動流路F3は、第1シリンダ機構30の第1アンクランプ室34及び第2シリンダ機構40の第2アンクランプ室44の両方ではなく、第1シリンダ機構30の第1アンクランプ室34及び第2シリンダ機構40の第2アンクランプ室44の少なくとも一方に、作動流体を供給し得ればよい。
第1クランプ爪10及び第2クランプ爪20(第1シリンダ機構30及び第2シリンダ機構40)の他に、第3クランプ爪、第4クランプ爪(第3シリンダ機構、第4シリンダ機構)…のように、互いに異なる作動流路に連動するクランプ爪(シリンダ機構)を設けてもよい。
<第2実施形態>
第2実施形態に係るワーク把持機構1について、図3を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。
(第2実施形態の構成)
本実施形態では、ワーク把持機構1は、複数の固定パッド50と、複数の可動パッド60と、複数のパッド用シリンダ機構70と、を備える。固定パッド50は、3つある。可動パッド60は、3つある。固定パッド50及び可動パッド60は、超硬合金で形成されている。
固定パッド50及び可動パッド60は、ワークWの軸方向他方側の端部にある基準面Wbを、支持する。図示しないが、各固定パッド50及び各可動パッド60は、ワークWの周方向に同ピッチで並べられることが好ましい。また、各固定パッド50及び各可動パッド60は、ワークWの周方向に交互に並べられることが好ましい。
パッド用シリンダ機構70は、各可動パッド60に対応するように、3つある。パッド用シリンダ機構70は、可動パッド60を、ワークWの基準面Wbに対して、当接又は離間させる。パッド用シリンダ機構70は、油圧式である。作動流路Fは、パッド用シリンダ機構70にも、作動流体を供給し得る。
ここで、「当接」とは、可動パッド60とワークWの基準面Wbとの間に隙間がないことをいう。「離間」とは、可動パッド60とワークWの基準面Wbとの間に隙間があることをいう。
パッド用シリンダ機構70は、パッド用シリンダ71と、パッド用ピストン72と、を有する。
パッド用シリンダ機構70には、パッド用シリンダ71内におけるパッド用ピストン72の片側(本例では、軸方向他方側)にあるパッド用流体室73が、区画されている。
パッド用ピストン72におけるパッド用流体室73とは反対側には、軸方向に延びるロッド74が設けられている。ロッド74の先端には、可動パッド60が設けられている。
ロッド74と可動パッド60とは、互いに一体でもよく、また互いに別体でもよい。
パッド用シリンダ機構70には、パッド用付勢手段としてのパッド用スプリング75が、設けられている。パッド用スプリング75は、コイルスプリングであり、ロッド74に巻き付けられている。パッド用スプリング75は、パッド用シリンダ71内におけるパッド用ピストン72に対してパッド用流体室73側に付勢力(弾性力)を与えることによって、可動パッド60を、ワークWの基準面Wbに対して離間させる。
パッド用シリンダ機構70は、パッド用流体室73に作動流体が流れることによって、可動パッド60を、ワークWの基準面Wbに対して当接させる。
第2作動流路F2は、第2シリンダ機構40の第2クランプ室43のみならず、パッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73にも、作動流体を供給し得る。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。
(第2実施形態の作用効果)
本実施形態によれば、ワークWの基準面Wbの精度の悪さに起因して、可動パッド60とワークWの基準面Wbとの間に隙間が生じた場合であっても、作動流体を第2作動流路F2を通じてパッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に供給することによって、可動パッド60をワークWの基準面Wbに対して当接させて、当該隙間を埋めることができる。
このため、3つの固定パッド50及び3つの可動パッド60の全てによって、ワークWの基準面Wbを支持することができる。これにより、ワークWの姿勢が安定して、ワークWを精度よく加工する上で、より有利になる。
作動流体を第1作動流路F1に流さずに且つ作動流体を第2作動流路F2に流すことによって、ワークWを第2クランプ爪20のみによって弱くクランプするとともに、可動パッド60をワークWの基準面Wbに対して当接させることができる。
作動流体を第2作動流路F2に流さずに且つ作動流体を第1作動流路F1に流すことによって、ワークWを第1クランプ爪10のみによって弱くクランプするとともに、可動パッド60をワークWの基準面Wb対して離間させることができる。
作動流体をパッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に供給しない場合、パッド用スプリング75の付勢力(弾性力)によりパッド用ピストン72がパッド用流体室73側に移動することによって、可動パッド60がワークWの基準面Wbに対して離間する。
作動流体をパッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に供給する場合、パッド用スプリング75の付勢力(弾性力)に抗してパッド用ピストン72がパッド用流体室73側とは反対側に移動することによって、可動パッド60がワークWの基準面Wbに対して当接する。
このように、作動流体をパッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に供給しないか又は供給するかのみを制御するだけで、可動パッド60がワークWの基準面Wbに対して離間するか又は当接するかを調整することができるので、可動パッド60の操作が容易である。
ワークWの基準面Wbを3つの固定パッド50によって三脚の原理にて主位的に支持するとともに、ワークWの基準面Wbを3つの可動パッド60によって予備的に支持することができる。
(第1実施形態の変形例)
第2作動流路F2ではなく、第1作動流路F2又は第3作動流路F3が、パッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に作動流体を供給してもよい。すなわち、第1作動流路F1、第2作動流路F2及び第3作動流路F3の少なくとも1つが、パッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73にも、作動流体を供給し得えればよい。
パッド用付勢手段は、パッド用スプリング75に限定されず、例えばゴム等で構成されてもよい。パッド用付勢手段は、なくてもよい。この場合、パッド用シリンダ71内におけるパッド用ピストン72に対してパッド用流体室73とは反対側に、もう1つの流体室が区画されてもよい。
固定パッド50及び可動パッド60の材料は、超硬合金に限定されず、その他の種々の材料でもよい。
<第3実施形態>
第3実施形態に係るワーク把持機構1について、図4を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。
(第3実施形態の構成)
本実施形態では、第2実施形態と異なり、クランプ爪を、第1クランプ爪10と第2クランプ爪20とに分けていない。6つのクランプ爪は、全て同じ種類である。以下、全てのクランプ爪を、クランプ爪10と称する。また、各クランプ爪10に対応する6つのシリンダ機構の全てを、シリンダ機構30と称する。後述するが、シリンダ機構30は、シリンダ31、ピストン32、クランプ室33及びアンクランプ室34を含む。
ワーク把持機構1は、ワークWを把持するクランプ爪10と、ワークWの基準面Wbを支持する固定パッド50と、ワークWの基準面Wbを支持する可動パッド60と、クランプ爪10をワークWに対してクランプ及びアンクランプさせるシリンダ機構30と、可動パッド60をワークWの基準面Wbに対して当接又は離間させるパッド用シリンダ機構70と、シリンダ機構30及びパッド用シリンダ機構70に作動流体を供給する作動流路Fと、を備える。
シリンダ機構30には、シリンダ31内におけるピストン32の軸方向一方側にあり且つ作動流体が流れることによりクランプ爪10をワークWに対してクランプさせるクランプ室33と、シリンダ31内におけるピストン32の軸方向他方側にあり且つ作動流体が流れることによりクランプ爪10をワークWに対してアンクランプさせるアンクランプ室34と、が区画されている。
パッド用シリンダ機構70には、パッド用シリンダ71内におけるパッド用ピストン72の片側にあり且つ作動流体が流れることにより可動パッド60をワークWの基準面Wbに対して当接させるパッド用流体室73が区画されている。
作動流路Fは、シリンダ機構30のクランプ室33に作動流体を供給する第1作動流路F1と、シリンダ機構30のアンクランプ室34に作動流体を供給する第2作動流路F2と、パッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に作動流体を供給する第3作動流路F3と、を含む。
パッド用シリンダ機構70には、パッド用シリンダ71内におけるパッド用ピストン72に対してパッド用流体室73側に付勢力を与えることにより可動パッド60をワークWの基準面Wbに対して離間させるパッド用付勢手段75が設けられてもよい。
(第3実施形態の作用効果)
かかる構成によれば、ワークWの基準面Wbの精度の悪さに起因して、可動パッド60とワークWの基準面Wbとの間に隙間が生じた場合であっても、作動流体を第3作動流路F3を通じてパッド用シリンダ機構70のパッド用流体室73に供給することによって、可動パッド60をワークWの基準面Wbに対して当接させて、当該隙間を埋めることができる。
これにより、ワークWの姿勢が安定するので、クランプ爪10で把持されたワークWを、工作機械によって精度よく加工することができる。
(第3実施形態の変形例)
クランプ爪10は、1つでもよい。可動パッド60は、1つでもよい。
<その他の実施形態>
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
本開示は、ワーク把持機構に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。
F 作動流路
F1 第1作動流路
F2 第2作動流路
F3 第3作動流路
W ワーク
Wa 外周部
Wb 基準面
1 ワーク把持機構
10 第1クランプ爪(クランプ爪)
20 第2クランプ爪
30 第1シリンダ機構(シリンダ機構)
31 第1シリンダ(シリンダ)
32 第1ピストン(ピストン)
33 第1クランプ室(クランプ室)
34 第1アンクランプ室(アンクランプ室)
40 第2シリンダ機構
41 第2シリンダ
42 第2ピストン
43 第2クランプ室
44 第2アンクランプ室
50 固定パッド
60 可動パッド
70 パッド用シリンダ機構
71 パッド用シリンダ
72 パッド用ピストン
73 パッド用流体室
75 パッド用スプリング(パッド用付勢手段)

Claims (5)

  1. ワークを把持する第1クランプ爪と、
    前記ワークを把持する第2クランプ爪と、
    前記第1クランプ爪を前記ワークに対してクランプ及びアンクランプさせる第1シリンダ機構と、
    前記第2クランプ爪を前記ワークに対してクランプ及びアンクランプさせる第2シリンダ機構と、
    前記第1シリンダ機構及び前記第2シリンダ機構に作動流体を供給し得る作動流路と、を備え、
    前記第1シリンダ機構には、
    第1シリンダ内における第1ピストンの一方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第1クランプ爪を前記ワークに対してクランプさせる第1クランプ室と、
    前記第1シリンダ内における前記第1ピストンの他方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第1クランプ爪を前記ワークに対してアンクランプさせる第1アンクランプ室と、が区画されており、
    前記第2シリンダ機構には、
    第2シリンダ内における第2ピストンの一方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第2クランプ爪を前記ワークに対してクランプさせる第2クランプ室と、
    前記第2シリンダ内における前記第2ピストンの他方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記第2クランプ爪を前記ワークに対してアンクランプさせる第2アンクランプ室と、が区画されており、
    前記作動流路は、
    前記第1クランプ室に前記作動流体を供給し得る第1作動流路と、
    前記第2クランプ室に前記作動流体を供給し得る第2作動流路と、
    前記第1アンクランプ室及び前記第2アンクランプ室の少なくとも一方に前記作動流体を供給し得る第3作動流路と、を含む、ワーク把持機構。
  2. 請求項1に記載のワーク把持機構であって、
    複数の前記第1クランプ爪と、
    複数の前記第2クランプ爪と、を備え、
    各前記第1クランプ爪及び各前記第2クランプ爪は、前記ワークの周りを囲む又は前記ワークによって周りを囲まれるように交互に配置されている、ワーク把持機構。
  3. 請求項1に記載のワーク把持機構であって、
    前記ワークの基準面を支持する可動パッドと、
    前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接又は離間させるパッド用シリンダ機構と、を備え、
    前記パッド用シリンダ機構には、パッド用シリンダ内におけるパッド用ピストンの片側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接させるパッド用流体室が区画されており、
    前記作動流路は、前記パッド用シリンダ機構にも前記作動流体を供給し得ており、
    前記第1作動流路、前記第2作動流路及び前記第3作動流路の少なくとも1つは、前記パッド用流体室にも前記作動流体を供給し得る、ワーク把持機構。
  4. 請求項3に記載のワーク把持機構であって、
    前記パッド用シリンダ機構には、前記パッド用シリンダ内における前記パッド用ピストンに対して前記パッド用流体室側に付勢力を与えることにより前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して離間させるパッド用付勢手段が設けられている、ワーク把持機構。
  5. ワークを把持するクランプ爪と、
    前記ワークの基準面を支持する可動パッドと、
    前記クランプ爪を前記ワークに対してクランプ及びアンクランプさせるシリンダ機構と、
    前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接又は離間させるパッド用シリンダ機構と、
    前記シリンダ機構及び前記パッド用シリンダ機構に作動流体を供給する作動流路と、を備え、
    前記シリンダ機構には、
    シリンダ内におけるピストンの一方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記クランプ爪を前記ワークに対してクランプさせるクランプ室と、
    前記シリンダ内における前記ピストンの他方側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記クランプ爪を前記ワークに対してアンクランプさせるアンクランプ室と、が区画されており、
    前記パッド用シリンダ機構には、パッド用シリンダ内におけるパッド用ピストンの片側にあり且つ前記作動流体が流れることにより前記可動パッドを前記ワークの前記基準面に対して当接させるパッド用流体室が区画されており、
    前記作動流路は、
    前記クランプ室に前記作動流体を供給する第1作動流路と、
    前記アンクランプ室に前記作動流体を供給する第2作動流路と、
    前記パッド用流体室に前記作動流体を供給する第3作動流路と、を含む、ワーク把持機構。
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