JP2603892B2 - 位置決め取付具 - Google Patents

位置決め取付具

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Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は機械加工に使用する取付具に関し、更に特殊
にはマシニングセンタで使用するためのジョーセットを
有する位置決め取付具に関するものである。
［発明の開示］ 機械加工作業中における作業停止時間は殆ど全ての製
造工場において毎日発生する重大な問題である。作業者
による作業の段取りとその確認の為にマシニングセンタ
が停止し遊んでいる時間を制限することに重点が置かれ
ている。本発明の目的は作業停止時間を減らして生産性
を向上させることにある。即ち、生産品の品質と数量と
を改良しながら段取りとその確認の為の作業停止時間を
劇的に減少することが本発明の目的である。部品加工の
作業時間を単純化して能率向上を図るために、部品の確
実で素早い位置決めを可能とする位置決め取付具を提供
することが本発明の別の目的である。
大数量のロットの流れおよび同時に各種の寸法、形
状、軸およびフランジ部品の混合である流れに使用する
位置決め取付具を提供することが本発明の更に別の目的
である。これは最近の機械加工におけるいわゆる「ジャ
スト−イン−タイム（適時に適量を流す方式）」をもた
らす１回の段取りで同時に複数種の部品の流れを可能と
する。
本発明の位置決め取付具の特徴は、段取りとその確認
のための時間を減少すると共に間違いの恐れを減少させ
ることである。大量のロットの流れおよび再流れ（reru
n）を高速度且つ高精度で処理することが可能である。
本発明の好ましい実施例によれば、12種の部品を同時に
同一位置決め取付具に流すことが可能で交換時間が節約
される。本発明の別の特徴は、段取りが通常数分間で完
了し、その確認の必要性がないことである。本発明の位
置決め取付具は任意のチャック数および色々なチャック
寸法および／またはチャック可能直径の組み合わせで利
用可能である。好ましい実施例において、各位置決め取
付具には、数年に亘って正確に作動するよう正確な精度
に維持される組み立てられた12組のジョーセットの完全
なセットとして供給され、位置決め取付具のコラムを形
成する４つの外側壁の夫々に各３組のジョーセットが固
定されている。勿論、ジョーセットの数は利用者の要求
によって変化させることが出来るし、また重加工用乃至
軽加工用のいずれのジョーセットも組み合わせることが
できる。
加工物用爪はマスタージョーの中に通常90度にセット
配列させ得るが、この加工物用爪はその製造業者から容
易に入手可能な各種のものを採用することが可能であ
る。位置決め取付具は溶接された鋼材または鋳物構造を
有し、加工される軸が位置決め取付具を貫通して固定さ
れることを可能とするように設計することができる。ま
た、マシニングセンタの各パレットに本発明による位置
決め取付具を使用することによって別のパレットを使用
中に休止中のパレットの段取りをすることができ作業停
止時間を減少することが出来る。
［図面の簡単な説明］ 上述の目的および特徴は添付図面および以下の説明に
よって更に明瞭となろう。
図１は本発明の位置決め取付具の１実施例がマシニング
センタに取付けられた状態を示す模式図であり、 図２は本発明の位置決め取付具の１実施例の斜視図であ
り、 図３は本発明の位置決め取付具の１実施例の１つの外側
壁の前面図であり、 図４は図３の４−４矢視における断面図であり、 図５は図４の５−５矢視における断面図であり、 図６は図４の６−６矢視における断面図であり、 図７は本発明の位置決め取付具の１実施例の１つの内側
壁の前面図であり、 図８は本発明の他の実施例の一部切断断面図である。
［発明を実施するための最良の形態］ ここで図１を参照すると、位置決め取付具12を有する
水平マシニングセンタ10が模式的に図示されている。加
工されるべき各種の部品は位置決め取付具12に取付けら
れ、位置決め取付具12を送りガイド14に沿って加工工具
16に到着するまで移動される。マシニングセンタ10は加
工工具16が自動的に別の加工工具18、20、22に自動的に
交換されるように自動化することもできる。位置決め取
付具12は基台24に固着されている。基台24は割り出し部
材26の上に固定されており、これは位置決め取付具12の
各外側壁28、30、32、34を加工工具16に対面するように
回転することが可能になっている。
好ましい実施例においては、図２に示すように、位置
決め取付具12は相互に溶接された４枚の鋼板の内側壁3
6、38、40、42を構成するケーシング13を有する。相互
が90度に取付けられた４枚の鋼材の外側壁28、30、32、
34は内側壁36、38、40、42に夫々ボルト止めされて外側
壁28、30、32、34が内側壁36、38、40、42に平面状に固
定されている。位置決め取付具12は基台24に固定される
がこれは位置決め取付具12をマシニングセンタ10に固定
するのに使用される。各外側壁28、30、32、34に沿っ
て、各３組のジョーセット46が加工すべき部品を掴むた
めに設けられている。
図２には、軸加工物の部品の為の逃げを可能とする通
し孔48が各組のジョーセット46の中心に設けられてい
る。通し孔48は外側壁28、30、32、34から内側壁36、3
8、40、および42を貫通しているが、これらは軸が一つ
の側壁例えば外側壁28から位置決め取付具12の内部を通
って反対側の外側壁32から出る様に整列されている。す
べての部品にこの様なことは必要というわけではないが
時に応じて有用であろう。
１実施例においてはジョーセット46は作業者によって
工具挿入孔50を介して付勢することができる。１個の工
具挿入孔50が各組のジョーセット46に対して設けられて
いる。ジョーセット46の付勢については以下に詳細に説
明する。
図２においてアイボルト52が位置決め取付具12の頂部
に固定されて、マシニングセンタ10上への位置決め取付
具12の引上げを補助するようになっている。本発明の位
置決め取付具12の構造によって、位置決め取付具12の重
量は非常に重くなる可能性がありこれは位置決め取付具
12をマシニングセンタ10上に持ち上げるのに何等かの形
の機械的な補助具を要求する可能性がある。鎖や鋼索が
アイボルト52を介して通されて機械的な持ち上げ装置と
共に使用されよう。
ここで図３を参照すると、本発明の位置決め取付具12
の為に典型的な外側壁28が図示されている。理解を容易
にするために、位置決め取付具12の１面のみを説明す
る。３組のジョーセット46を更に詳細に説明する。各組
のジョーセット46は少なくとも３個の、鋸歯状面54とＴ
溝56とを有するマスタージョー45を有する。マスタージ
ョー45のＴ溝56の中には２つまたはそれ以上のＴナット
58を有する。加工物用爪47はマスタージョー45の鋸歯状
面54に配設され、加工物用爪47を通過してＴナット58に
係合するボルトによって固定されている。Ｔナット58
は、加工物用爪47が通し孔48から色々な距離に配置でき
るようにマスタージョー45をＴ溝56中でスライド可能で
ある。
本発明は各種の変形の他の実施例を採用することが出
来る。
例えば、ジョーセット46は３組以上でも以下でも各外側
壁28、30、32、34の上に設置することができよう。また
位置決め取付具12は必らずしも立方体形をでなくともよ
い。これは３面、４面、５面、６面またはそれ以上でも
実施可能である。また、各ジョーセット46におけるマス
タージョーの数は３個以上にも為し得る。４面の内側壁
36、38、40、42は一体ものの鋼材または鋳物で形成し得
るが、これにより個々の内側壁を溶接する必要性が回避
される。図４、５および６を参照すると、これらはマス
タージョー45を付勢するための内部機構を図示してい
る。工具挿入孔50の中側にはウオーム歯車62を収納する
ウオーム駆動通路60がある。工具が工具挿入孔50に挿入
されてウオーム歯車62と係合すると、ウオーム歯車62は
ウォーム駆動通路60の中で回転する。ウオーム歯車62は
ウオーム輪66の歯64と噛み合っている。ウオーム輪66は
スクロール板68とウオーム輪66中の合せピン孔を介して
スクロール板68に接続されている。スクロール板68およ
びウオーム輪66を通過するボルト孔72を貫通するボルト
がこの両者を強固に固定している。そのため、ウオーム
輪66が回転すると、スクロール板68もこれと共に回転す
る。軸受けスリーブ74が通し孔48に設けられているが、
これはスクロール板68およびウオーム輪66の両者を貫通
している。Ｏリングシール76を軸受けスリーブ74の周囲
に設けて外側壁28と内側壁36との間のいかような小孔か
らも異物が侵入しないようにシールしている。スクロー
ル板68はその側部に設けられた若干楕円形状の３本のス
クロール状溝78を有する。スクロール状溝78の数と正確
な形状とは若干変化し得るし、これは本発明の範囲内で
ある。好ましい１実施例によれば、マスタージョー45と
同数の溝78が存在する。各スクロール状溝78はスクロー
ル板68の周辺82から特殊な距離にある一端80から始まっ
ている。スクロール状溝78はスクロール板68の中心に向
かってまたその他端84が周辺82から更に離れる様になっ
ている。好ましい実施例においては一端80から周辺82の
間の距離と他端84と周辺82との間の距離の差は1/4イン
チがよい。勿論、この差はどの程度のマスタージョーの
動きが好まれるかに応じて1/4インチよりも多くも少な
くもなし得る。各スクロール状溝78の内面にはローラー
ブッシュ86と硬鋼材製のピン88の一端がある。スクロー
ル板68が回転すると、ピン88とローラーブッシュ86はス
クロール状溝78の中を運動する。一方ピン88の一端はス
クロール板68のスクロール状溝78の中にあり、ピン88の
他端はマスタージョー45の一部90の中に固定されてい
る。スクロール板68が回転すると、ピン88は通し孔48の
中心に対してスクロール板68の回転方向に応じて出入り
する。ピン88が通し孔48に関して出入りするように動く
と、ピン88はマスタージョー45を外側壁28の溝92内で動
かすようにする。加工物用爪47はマスタージョー45にＴ
ナット58の中にねじ込まれているボルトによって固定さ
れ、スクロール板68はウオーム輪66によって回転される
と、加工物用爪47は加工されるべき部品の周囲に締め付
けられるか、あるいは加工物用爪47は部品から緩められ
て位置決め取付具12から外すことが可能となる。
図７を参照すると、典型的な内側壁36が図示されてい
る。中央孔94はスクロール板68とウオーム輪66を収納し
ている。複数個のボルト孔96が各中央孔94の周囲に位置
して内側壁36を外側壁28に固定する役をしている。芯出
し孔98が外側壁28を内側壁36に関して、チャックの各中
心線に対してマスタージョー45の精度と同心性を維持し
て位置するように設けられている。外側壁28は芯出し孔
100を有し、合せピンがこれらの芯出し孔98、100を介し
て挿入されて、且つボルトが２枚の板即ち外側壁28と内
側壁36を相互に固定する。加工物用爪47は当業者周知の
多くの出所から商業的に容易に入手可能である。上述し
た１実施例においては、マスタージョー45はウオーム歯
車62を回転する工具によって手動で付勢される。別の実
施例においては、マスタージョー45は電気的なまたは油
圧的な装置で付勢することもできる。
図８には、本発明の位置決め取付具12に対する別の実
施例に関連して典型的な内側壁36が図示されている。本
実施例は油圧システム110を有し、スクロール板68を回
転する要領のみを別として上述し図３に示す物と同様に
動作する。ウオーム輪66を有する代りにスクロール板68
に固定された平歯車102がある。更に、ウオーム歯車62
の代りに、内側壁36のくりぬき部分106の内部にラック1
04が存在する。
ラック104はピストン108、112をその両端に有する。
油圧配管114、116より圧力流体をくりぬき部分106の端
側に供給して圧力をどちらかのピストン108、112に加
え、ラック104を直線状にどちらかの方向に動かす。
油圧配管は、どちらの油圧配管114、116を流体で加圧
するかを切り替える弁118に接続されていてもよい。流
体受け122と加圧ポンプ124とに流体的に接続されている
油圧制御装置120が油圧配管114、116内の圧力を制御す
る。弁118は手動優先特性を有しても良いし制御函126で
電子的に制御もし得る。制御函126は弁118への配線128
を有し、弁118を切替えて流体を選定された油圧配管11
4、116に流す信号を送る。ジョーセット46の各組がこの
種の配列を有することができ、すべての弁118が操作者
によって１つの制御函126で制御することができる。
開示された本発明の好ましい実施例は上述した長所と
特徴とを提供する様に計算されてはいる事は明らかであ
るが、本発明は添付請求範囲の適当な範囲乃至適切な意
味解釈を離れることなしに変更、変形、変化を行い得る
事に注意すべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−216645（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−113839（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−39142（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−81237（ＪＰ，Ｕ) 特公 平２−17299（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭62−5874（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加工すべき部品を掴むための位置決め取付
    具であって、コラムを形成するよう接続された少なくと
    も３枚の外側壁と、該外側壁の各々の内面に固定された
    内側壁と、少なくとも１枚の該外側壁に該外側壁と内側
    壁とを貫通して設けられた被加工部品の取付け逃げのた
    めの通し孔と同心円周上に配設された半径方向に移動可
    能な少なくとも３個のマスタージョーを備えたジョーセ
    ットを有し、また前記マスタージョーの表部上に半径方
    向に変位可能に着脱自在に固定され、被加工部品に実質
    的に直接当接する加工物用爪と、前記マスタージョーを
    移動させるための駆動手段とを有しており、且つ該駆動
    手段は前記マスタージョーの裏部に設けられたピンと、
    該ピンをその溝内に係合する３つのスクロール状溝を有
    するスクロール板と、該スクロール板に回転変位を与え
    る回転手段とを有しており、尚且つ、少なくとも前記駆
    動手段の全てが前記外側壁並びに内側壁に前記通し孔を
    中心に穿かれた窪み領域に収納されており、実質的に前
    記加工物用爪のみが前記外側壁の表面から突出している
    ことを特徴とする位置決め取付具。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の位置決め取付具であっ
    て、前記マスタージョーの駆動手段のうちの回転手段が
    ウォーム歯車とそれに噛み合うウォーム輪であり、該ウ
    ォーム輪はスクロール板の片側に固着され、該スクロー
    ル板の反対側はその中に形成された少なくとも３本のス
    クロール板の中心からの距離がなだらかに変化するスク
    ロール状溝を備えており、該スクロール状溝の中に移動
    自在に一端が係合され、他端は前記マスタージョーの裏
    部と係合され、且つ前記ウォーム歯車の回転により回転
    する前記ウォーム輪に固着されているスクロール板に設
    けられた前記スクロール状溝内を移動するピンとを有
    し、該ピンの前記スクロール状溝内の移動により前記ジ
    ョーセットを前記スクロール板の中心に向けて又は離れ
    るように移動するようになっており、また前記スクロー
    ル板と前記ウォーム輪とは前記通し孔に固着嵌合してい
    る軸受けスリーブの周りに同心で位置しており、更に前
    記内側壁は前記スクロール板、前記ウォーム輪および前
    記ウォーム歯車とをその中に収める窪み領域を有するこ
    とを特徴とする請求項１記載の位置決め取付具。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の位置決め取付具であっ
    て、前記マスタージョーの駆動手段のうちの回転手段が
    ラックとそれに噛み合う平歯車であり、該平歯車はスク
    ロール板の片側に固着され、該スクロール板の反対側は
    その中に形成された少なくとも３本のスクロール板の中
    心からの距離がなだらかに変化するスクロール状溝を備
    えており、該スクロール状溝の中に移動自在に一端が係
    合され他端が前記マスタージョーの裏部と係合され、且
    つ前記ラックの移動により回転する前記平歯車に固着さ
    れているスクロール板に設けられた前記スクロール状溝
    内を移動するピンとを有し、該ピンの前記スクロール状
    溝内の移動により前記ジョーセットを前記スクロール板
    の中心に向けて又は離れるように移動するようになって
    おり、また前記スクロール板と前記平歯車とは前記通し
    孔に固着嵌合している軸受けスリーブの周りに同心で位
    置し、前記内側壁は前記スクロール板、前記平歯車およ
    び前記ラックとをその中に収める窪み領域を有すること
    を特徴とする請求項１記載の位置決め取付具。
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