JP2666576B2 - 歯車状ワークのチャッキング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイポイドピニオンギ
ヤに代表されるような円錐台形状の歯車状ワークをチャ
ッキングするにあたり、その歯の割り出しを行いながら
チャッキングするようにした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばハイポイドピニオンギヤの仕上歯
切加工装置においては、図９に示すようにコンベア５１
により搬送されてくるワークＷをローダアーム５２の先
端のチャッキング装置５３で把持した上、ローダアーム
５２の旋回動作によりワークＷをワークヘッド５４の真
上まで搬送し、この位置でワークヘッド５４側のワーク
スピンドル５５にワークＷをセットすることが行われ
る。なお、ワークヘッド５４は所定ストロークＳだけ移
動可能であって、ワークＷを受け取ったワークヘッド５
４がストロークＳだけカッター５６側に移動することに
より加工が開始される。

【０００３】このような加工形態において、ワークＷと
カッター５６とを正確に噛み合わせるためには、コンベ
ア５１上のワークＷをチャッキング装置５３でチャッキ
ングする際に予めワークＷの歯の割り出しを行う必要が
あり、そのためにチャッキング装置５３としてワークＷ
の割り出し機能を備えたものが使用される。

【０００４】チャッキング装置５３は、図１０に示すよ
うにエアシリンダ５７の作動により開閉してワークＷを
着座基準面５８に押し付けてチャッキングする複数のク
ランプ爪５９、およびワークＷをセンタリングするセン
タ６０のほか、ワークＷの回転方向の割り出しすなわち
ワークＷの歯の割り出しを行う割り出しピン６１を備え
ていて、割り出しピン６１はチャック本体６２にホルダ
ー６３を介してワークＷの径方向にスライド可能に支持
されている。

【０００５】したがって、ワークＷの上方からチャッキ
ング装置５３を下降させると、ワークＷがセンタ６０に
よってセンタリングされながら割り出しピン６１の先端
の球状部６４がワークＷの歯溝に噛み合う。ワークＷと
割り出しピン６１とが歯溝に沿って相対移動することに
よりワークＷの回転方向の割り出しがなされ、割り出し
ピン６１は所定量だけ後退する。

【０００６】割り出しピン６１の後端面には揺動レバー
６５の一端が当接しており、揺動レバー６５の他端は図
１１に示すように割り出し検知のためのエアバルブ６６
のプランジャ６７に当接している。

【０００７】エアバルブ６６は、圧縮コイルスプリング
６８で付勢されたプランジャ６７の変位により通路６９
と通路７０との連通を断接するためのもので、通路６９
には図示しない空気圧力源から圧縮空気が導入され、ま
た通路７０は図示しないポートを介して大気に解放され
ている。

【０００８】そして、上記のように割り出しピン６１が
後退することでエアバルブ６６のプランジャ６７が押さ
れ、プランジャ６７により通路６９，７０同士の連通が
断たれることから、例えば通路６９側の背圧を図示外の
圧力スイッチで検出することで、割り出しピン６１によ
りワークＷの割り出しが行われたことを確認できる。

【０００９】逆に、例えば図１２に示すように割り出し
ピン６１がワークＷの歯に乗り上げてしまって割り出し
ピン６１によるワークＷの割り出しが行われない場合に
は、エアバルブ６６のプランジャ６７が必要以上に押さ
れることになる。この場合には、通路６９と通路７１と
が連通して大気解放されることから上記のような背圧上
昇が認められず、ワークＷの割り出しが行われていない
ことが確認できる。

【００１０】一方、加工対象となるワークＷのサイズが
変わるとそれに合わせて割り出しピン６１の位置を調整
する必要があり、従来は例えば図１０および図１３に示
すようにチャック本体６２とホルダー６３との間に介装
されるスペーサ７２を厚みの異なるものと取り替えるこ
とで割り出しピン６１の位置を調整するようにしてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
造においては、上記のような割り出しピン６１の位置調
整に際してスペーサ７２を取り替えるだけでは十分でな
く、スペーサ７２の交換と同時にエアバルブ６６の作動
タイミングを調整する必要がある。このタイミング調整
は揺動レバー６５に付設されたロックナット７３，７４
を緩めてアジャストボルト７５，７６の位置をその都度
調整し直さなければならず、その調整作業に多大な工数
と時間を要する。

【００１２】また、ワークＷの種類数だけ予めスペーサ
７２を用意しておかなければならず、スペーサ７２の保
管および管理のための工数が増大する。

【００１３】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ワークの種類に応
じて割り出しピンの位置を調整すればそれに応じて割り
出し検知のためのタイミング調整を自動的に行えるよう
にした構造を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、円錐台形状を
なす歯車状のワークについてその歯の割り出しを行いな
がらチャッキングする装置において、ワークの小径側の
端面が当接する着座基準面を備えたチャック本体と、チ
ャック本体に設けられてワークの小径側端面を着座基準
面に押し付けることによりワークをチャッキングする複
数のチャック爪と、チャック本体に設けられるとともに
ワークの径方向にスライド可能であって、先端がワーク
の歯溝に係合する割り出しピンと、ワークをチャッキン
グした時の割り出しピンのスライド変位に基づいてワー
クの歯の割り出しが完了したことを検知する割り出し検
知機構とを備える。

【００１５】さらに上記の割り出し検知機構は、割り出
しピンに対しこの割り出しピンと平行に回転可能に結合
され、先端外周面の空気ポートから圧縮空気を吹き出す
検知シャフトと、チャック本体に固定されるとともに検
知シャフトに外挿され、内周面には、割り出しピンのス
ライド変位に応じて前記空気ポートとの間の連通状態が
断接される螺旋状の空気溝が形成された検知カムと、検
知カムのうち空気溝の奥部に設けられるとともに空気溝
と平行な螺旋状のストッパー面が形成され、割り出しピ
ンの前進限位置では前記空気ポートと空気溝とが連通ま
たはその連通が遮断されるようにストッパー面と検知カ
ムとの当接により検知カムの前進限位置を規制するピン
ストッパーとから構成される。

【００１６】

【作用】この構造によると、割り出しピンの前進限位置
を規制しているピンストッパーのストッパー面と空気溝
とが互いに平行で、かつ螺旋状に形成されているため
に、ワークの種類に応じて割り出しピンの前進限位置を
調整したとしても空気ポートと空気溝との関係は常に所
定の位置関係に保たれ、割り出し検知のためのタイミン
グ調整を別途行う必要がない。

【００１７】

【実施例】図１および図２は本発明の一実施例を示す図
で、チャッキング装置１のチャック本体２には複数の溝
部３が放射状に形成されており、各溝部３にはピン４と
長穴５との結合部を回転中心として揺動可能でかつわず
かに上下動可能なチャック爪６が設けられている。チャ
ック爪６の上端部には長穴７が形成されていて、この長
穴７はエアシリンダ８の作動によって上下動するドロー
ロッド９の下端にピン１０を介して連結されている。し
たがって、チャック爪６はドローロッド９の上下動変位
に応じてチャッキングおよびアンチャッキング動作し、
特にチャッキング時にはチャック爪６がピン４を中心と
して揺動しつつチャック本体２の内周面２ａとガイド部
材１１とに案内されながら上動することによって、ワー
クＷを着座基準面であるワークシート１２に押し付けて
チャッキングする。

【００１８】ドローロッド９内にはワークＷをセンタリ
ングするセンタ１３が設けられていて、このセンタ１３
は圧縮コイルスプリング１４によって下方に付勢されて
いる。

【００１９】チャック本体２にはハウジング１５が固定
されており、ハウジング１５には先端に球状部１６を有
する割り出しピン１７と、検知シャフト１８およびエア
シリンダ１９がそれぞれ平行に設けられている。エアシ
リンダ１９は後述するように割り出しピン１７をワーク
Ｗに対し前進動作させるためのもので、ピストン２０に
よって画成された一方の室２１はポート２２を介して大
気解放され、また他方の室２３にはポート２４を介して
圧縮空気が導入されるようになっている。

【００２０】割り出しピン１７はハウジング１５にブッ
シュ２４を介してワークＷの径方向にスライド可能に支
持されているとともに、コネクティングプレート２５に
連結されていて、さらにコネクティングプレート２５は
エアシリンダ１９のピストンロッド２６に連結されてい
る。

【００２１】検知シャフト１８は図３，４および図５に
示すようにコネクティングプレート２５にロックナット
２７にて結合されていて、その先端部は中央部のみを隔
壁状に残すことで偏平状に形成されている。また、検知
シャフト１８には空気通路２８が形成されていて、空気
通路２８の一端は検知シャフト１８の先端部において空
気ポート２９として開口している。そして、空気通路２
９には図示しない空気圧力源から圧縮空気が導入され、
この圧縮空気が検知シャフト１８の先端の空気ポート２
９から吹き出されるようになっている。

【００２２】ハウジング１５には筒状の検知カム３０が
固定されており、この検知カム３０内に検知シャフト１
８が挿入されている。検知カム３０の開口端面３１は図
３および図４に示すように螺旋状に形成されている一
方、検知カム３０の内周面には開口端面３１と平行に螺
旋状の空気溝３２が形成されている。

【００２３】また、検知カム３０の奥部には、検知シャ
フト１８および検知カム３０とともに割り出し検知機構
４０を構成するピンストッパー３３が挿入されている。
このピンストッパー３３はねじ穴３４と検知カム３０側
の取付穴３５とを合致させた上で図示外のビスを締め込
むことにより検知カム３０に一体に固定されている。ピ
ンストッパー３３の端面には空気溝３２と平行に螺旋状
のストッパー面３６が形成されている。このストッパー
面３６は後述するように検知シャフト１８の先端面と当
接することにより割り出しピン１７の前進限位置を規制
する役目をする。

【００２４】以上のように構成されたチャッキング装置
１において、チャッキングすべきワークＷの種類に応じ
て割り出しピン１７の位置が予め調整されているものと
すると、図１および図２に示すようにエアシリンダ１９
の作動により割り出しピン１７を前進限位置まで前進さ
せた上で従来と同様にチャッキングすべきワークＷの上
方からチャッキング装置１を下降させる。

【００２５】この時、割り出しピン１７の前進限位置は
図６に示すように検知シャフト１８とピンストッパー３
３のストッパー面３６との当接によって規制され、しか
も割り出しピン１７の前進限位置では検知シャフト１８
側の空気ポート２９と検知カム３０側の空気溝３２とが
合致するように設定されている。したがって、空気ポー
ト２９から吹き出される圧縮空気は空気溝３２を通った
のち検知カム３０と検知シャフト１８との隙間から外部
に排出される。そして、割り出しピン１７が前進限位置
に位置決めされたならばエアシリンダ１９のポート２４
側を大気解放しておく。

【００２６】ワークＷに対してチャッキング装置１が下
降すると、割り出しピン１７の先端の球状部１６がワー
クＷの歯溝に噛み合い、チャッキング装置１とワークＷ
との上下方向の相対変位に応じて徐々にワークＷの回転
方向の割り出しがなされ、同時に割り出しピン１７が歯
溝側とのテーパ面接触のために徐々に後退する。

【００２７】上記のように割り出しピン１７によるワー
クＷの割り出しが確実に行われてチャッキング装置１が
下降限位置に達すると、図７に示すように割り出しピン
１７の後退変位に応じて検知シャフト１８も所定量だけ
後退する。その結果、検知シャフト１８の空気ポート２
９が空気溝３２から外れるためにそれまでの空気ポート
２９と空気溝３２との連通が断たれる。

【００２８】したがって、空気ポート２９と空気溝３２
との連通が断たれたことによる背圧上昇を図示しない圧
力スイッチで検出することで、ワークＷの割り出しが完
了したことが確認・検出される。

【００２９】ワークＷの割り出し完了が確認されると、
図２に示すようにチャック爪６がワークＷをチャッキン
グする。

【００３０】一方、図８に示すように割り出しピン１７
がワークＷの歯溝と噛み合わず歯の頂部に乗り上げてし
まったような場合には、空気ポート２９が検知カム３０
の開口端面３１からも外れて空気ポート２９が直接大気
解放される。その結果、上記のような背圧上昇が発生せ
ず、ワークＷの割り出しが正確になされていないことが
検出される。

【００３１】また、ワークＷの種類に応じて割り出しピ
ン１７の位置の調整を行う場合には次の手順による。

【００３２】先ず、検知シャフト１８をコネクティング
プレート２５に固定しているロックナット２７を緩めた
上、エアシリンダ１９を作動させて割り出しピン１７を
前進させる。

【００３３】この時、割り出しピン１７の前進限位置は
検知シャフト１８とストッパー面３６との当接によって
規制されることから、検知シャフト１８をストッパー面
３６に当接させたままの状態で所定量だけ正転または逆
転させる。つまり検知シャフト１８にはエアシリンダ１
９の押力が作用していることから、図７において検知シ
ャフト１８を背面から見て時計回り方向に回せば割り出
しピン１７が前進し、検知シャフト１８を反時計回り方
向に回せば割り出しピン１７が後退する。

【００３４】そして、ストッパー面３６と空気溝３２と
が平行であることから、検知シャフト１８がストッパー
面３６に当接しているかぎり、検知シャフト１８が回転
方向のどの位置にあっても空気ポート２９と空気溝３２
との連通状態が保たれる。

【００３５】換言すれば、ワークＷの種類に応じて割り
出しピン１７の位置さえ調整すれば、割り出し完了検知
のための空気ポート２９と空気溝３２との間の連通状態
の断接タイミングは自律的に調整されることになる。

【００３６】こののち、割り出しピン１７の位置が定ま
ったならば再びロックナット２７を締め付けることで割
り出しピン１７の位置調整が完了する。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、検知カム
の内周に形成される螺旋状の空気溝と、検知カムの内部
に設けられるピンストッパーの螺旋状のストッパー面と
を互いに平行に形成し、割り出しピンとともにスライド
変位する検知シャフトのスライド変位に応じて、検知シ
ャフト側の空気ポートと空気溝との連通状態を断接させ
るようにしたことにより、検知シャフトを回転操作して
割り出しピンの位置の調整さえ行えば空気ポートと空気
溝との間の連通状態の断接タイミングは自律的になされ
ることになる。したがって、従来のように割り出しピン
の位置調整とは別に割り出し検知のためのタイミング調
整を行う必要がなく作業性が改善され、段取り替えに要
する時間を短縮できるとともにその工数を削減できる。
加えて、従来は必須とされたスペーサの保管および管理
のための工数も削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で図２の要部拡大断
面図。

【図２】本発明の一実施例を示す図でチャッキング装置
全体の断面図。

【図３】割り出し検知機構の分解図。

【図４】検知シャフトと検知カムとの関係を示す断面
図。

【図５】検知シャフトの側面図。

【図６】割り出し開始前の状態を示す割り出し検知機構
の作動説明図。

【図７】割り出し完了時の状態を示す割り出し検知機構
の作動説明図。

【図８】割り出し不良時の状態を示す割り出し検知機構
の作動説明図。

【図９】ハイポイドピニオンギヤの仕上歯切加工装置の
一例を示す平面説明図。

【図１０】図９の仕上歯切加工装置で使用される従来の
チャッキング装置の構成説明図。

【図１１】図１０のＢ部の拡大断面図。

【図１２】図１０のチャッキング装置による割り出し不
良時の状態を示す作動説明図。

【図１３】図１０のチャッキング装置でのスペーサ交換
時の作動説明図。

【符号の説明】

１…チャッキング装置 ２…チャック本体 ６…チャック爪 １２…ワークシート（着座基準面） １７…割り出しピン １８…検知シャフト ２９…空気ポート ３０…検知カム ３２…空気溝 ３３…ピンストッパー ３６…ストッパー面 ４０…割り出し検知機構 Ｗ…ワーク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円錐台形状をなす歯車状のワークについ
   てその歯の割り出しを行いながらチャッキングする装置
   において、ワークの小径側の端面が当接する着座基準面
   を備えたチャック本体と、チャック本体に設けられてワ
   ークの小径側端面を着座基準面に押し付けることにより
   ワークをチャッキングする複数のチャック爪と、チャッ
   ク本体に設けられるとともにワークの径方向にスライド
   可能であって、先端がワークの歯溝に係合する割り出し
   ピンと、ワークをチャッキングした時の割り出しピンの
   スライド変位に基づいてワークの歯の割り出しが完了し
   たことを検知する割り出し検知機構とを備えてなり、こ
   の割り出し検知機構は、割り出しピンに対しこの割り出
   しピンと平行に回転可能に結合され、先端外周面の空気
   ポートから圧縮空気を吹き出す検知シャフトと、チャッ
   ク本体に固定されるとともに検知シャフトに外挿され、
   内周面には、割り出しピンのスライド変位に応じて前記
   空気ポートとの間の連通状態が断接される螺旋状の空気
   溝が形成された検知カムと、検知カムのうち空気溝の奥
   部に設けられるとともに空気溝と平行な螺旋状のストッ
   パー面が形成され、割り出しピンの前進限位置では前記
   空気ポートと空気溝とが連通またはその連通が遮断され
   るようにストッパー面と検知カムとの当接により検知カ
   ムの前進限位置を規制するピンストッパー、とから構成
   されていることを特徴とする歯車状ワークのチャッキン
   グ装置。