JP2876730B2 - 軸方向位置決め機能をもつワーク保持装置 - Google Patents

軸方向位置決め機能をもつワーク保持装置

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JP2876730B2 JP18016090A JP18016090A JP2876730B2 JP 2876730 B2 JP2876730 B2 JP 2876730B2 JP 18016090 A JP18016090 A JP 18016090A JP 18016090 A JP18016090 A JP 18016090A JP 2876730 B2 JP2876730 B2 JP 2876730B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は軸方向位置決め機能をもつワーク保持装置に
関する。
[従来の技術] ワーク保持装置として、ワークをその軸方向に前進さ
せるローダ装置と、ワーク挿入孔を備えたコレットをも
つ主軸装置とからなるものが知られている。このもので
は、第7図〜第9図に示すように、主軸装置900のコレ
ット901のワーク挿入孔902内に、ワークWが当接する位
置決めストッパ部903が配置されている。
このものでは、ローダ装置によりワークWがコレット
901のワーク挿入孔902内に挿入され、そのワークWの他
端面W11が位置決めストッパ部903に当接する。その状態
で、ドローバー906が矢印X1方向に後退し、ドローバー9
06に連結されているコレット901も同方向に後退し、従
ってコレット901のテーパ面901aが主軸905のテーパ面90
5aに押圧され、これによりコレット901が径内方向に締
まり、ワークWをチャックする。
このようにコレット901でワークWをチャックした状
態で主軸905が回転し、ワークWを回転させつつワーク
Wに工具を当てがい、ワークWの加工を行う。
[発明が解決しようとする課題] ところで、上記したワーク保持装置では、コレット90
1のワーク挿入孔902の内部に位置決めストッパ部903が
配置されている。そのため、ワークWの長さが違う場合
には、ワークWの軸方向の他端面W11はストッパ部903に
当接して定位置となるものの、ワークWの一端面W10の
軸方向位置が変動し、ワークWの加工に不利である。
そのため従来装置では、ワークWの長さがl1、l2、l3
と変更された場合には、その長さに対応したコレット90
1を用いる必要があり、従ってワークWの長さが異なる
ごとにコレット901を交換する必要がある。
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、ワークをチャックする際においてワークの軸
方向における一端面の位置の精度を高め得る軸方向位置
決め機能をもつワーク保持装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明の軸方向位置決め機能をもつワーク保持装置
は、ワークの軸方向の一端面側を把持する把持部と、把
持部を軸方向に前進させる駆動部とをもち、ワークの軸
方向の一端面の軸方向における位置を定位置に設定可能
なローダ装置と、 ローダ装置によりワークが挿入されるワーク挿入孔と
外周面にテーパ部とをもつ径内方向に締めおよび径外方
向に締め解除可能なチャック爪と、軸方向に移動可能に
設けられたドローバーと、チャック爪の径外側に位置し
てドローバーに連結されチャック爪のテーパ部と対応す
るテーパ部をもちドローパーの軸方向における一方向へ
の移動に伴いテーパ部とチャック爪のテーパ部とが押圧
してチャック爪を径内方向に締めるチャック爪締め部材
と、回転可能にドローバーに並設されチャック爪を一体
的に固定し回転に伴いワークを掴んだチャック爪を回転
させる主軸と、チャック爪のワーク挿入孔内に配置され
ワーク挿入方向に弾性収縮可能な付勢部材とをもつ主軸
装置とで構成され、 ローダ装置の把持部でワークの軸方向の一端面側を把
持した状態でローダ装置を駆動し、径外方向へ締め解除
したチャック爪のワーク挿入孔にワークを挿入し、ワー
クの軸方向の他端面で付勢部材を押圧して付勢部材を弾
性収縮させることにより、ワークの軸方向における一端
面の位置を定位置にし、その状態で、ドローバーをチャ
ック爪締め部材と共に軸方向に移動させチャック爪締め
部材でチャック爪を径内方向に締めワークを掴むことが
できるようにし、且つ、ワークを掴む際に主軸に対して
軸方向におけるチャック爪の位置を一定としたことを特
徴とするものである。
[作用] ローダ装置の把持部に保持されたワークが駆動部の駆
動より主軸装置側に移動する。これにより把持部に把持
されたワークは、コレット等のチャック爪のワーク挿入
孔内に挿入される。このとき、ワークの挿入に伴い、ワ
ークの軸方向の他端面で付勢部材は押圧され、付勢部材
は弾性収縮する。この付勢部材の弾性収縮量でワークの
長さの変動に対処でき、従って、ワークの一端面の軸方
向における位置は定位置となる。この状態でドローバー
が軸方向に移動してコレット等のチャック爪を径内方向
に締め、ワークをチャックする。このときコレット等の
チャック爪は、主軸に固定されているため、主軸に対し
て軸方向に変位しない。
このようにコレット等のチャック爪でワークをチャッ
クした状態で主軸が回転し、これによりワークが回転し
つつワークの加工が行なわれる。
[実施例] 本発明の軸方向位置決め機能をもつワーク保持装置
を、第1図〜第6図に示した実施例に基づき説明する。
本実施例の装置は、ローダ装置1と、主軸装置3とか
らなる。
ます、ローダ装置1から説明する。ローダ装置1は、
ワークWの軸方向の一端面W10側を把持する爪部10cをも
つ把持部10と、把持部10を開閉駆動させるエアシリンダ
装置11と、把持部10をエアシリンダ装置11に保持するス
テー12と、エアシリンダ装置11の前部に装備された基準
面13aをもつ位置決め基準座13と、駆動部としてのエア
シリンダ装置14と、エアシリンダ装置14を固定する固定
プレート15と、固定プレート15に保持された保持部16と
を備えている。ここで、保持部16には筒状のガイド部17
が端板17a、ボルト17bを介して取付けられている。ロッ
ド18はガイド溝18a及びガイドボルト16aでガイドされ、
ガイド部17にスライド可能に合わされている。ロッド18
にはエアシリンダ装置14のシリンダロッド14aの先端部
がナット19等を介して連結されている。
主軸装置3は、基台30と、チャック爪としてのコレッ
ト31と、ドローバー32と、チャック爪締め部材としての
スリーブ33と、主軸34と、付勢部材としてのバネ35とを
備えている。
コレット31は、ワークWが挿入されるワーク挿入孔31
aと、ワークWを掴む爪部31bと、爪部31bの外周面に形
成されたテーパ部31cと、ピン孔31dとをもつ。
主軸34は、基台30の軸孔30aに軸受30bを介して回転可
能に配設されている。主軸34の一端部34aとコレット31
の根元部31eとはボルト40で連結されている。主軸34の
他端部34bにはプーリ41がキー42を介して保持されてい
る。
ドローバー32は、主軸34の軸孔34dの内部に軸方向に
所定距離移動自在に設けられている。そして、スリーブ
33の孔33a、ドローバー32の先端部の孔32aに止めピン43
を挿入し、止め板44をボルト45でスリーブ33に取付けて
止めピン43の抜け止めを図り、これによりスリーブ33は
ドローバー32の先端部に連結されている。コレット31と
スリーブ33との間にはリング体39が介在している。なお
スリーブ33はコレット31の径外側に位置している。スリ
ーブ33の内面側にはコレット31のテーパ部31cと対応す
るテーパ部33cが形成されている。ここで、ドローバー3
2が軸方向において矢印X1方向に移動すると、スリーブ3
3も同方向へ後退し、スリーブ33のテーパ部33cがコレッ
ト31のテーパ部31cに押圧され、この結果、コレット31
は自身の弾性力で径内方向に締められる。これによりワ
ーク挿入孔31a内のワークWはコレット31の爪部31bでチ
ャックされる。
バネ35はコイル状をなしており、スロッパ部36ととも
にコレット31のワーク挿入孔31aの一部である収納室31f
内に配置されている。従ってバネ35の一端部はストッパ
部36を付勢し、バネ35の他端部はドローバー32の先端面
32cを付勢している。バネ35はワーク挿入方向に弾性収
縮可能である。
基台30には、主軸モータ47、ワークチャック用エアシ
リンダ装置48が装備されており、主軸モータ47が回転す
ると、モータ軸47cのプーリ47d、図略のベルトを介して
プーリ41が回転し、主軸34が所定の速度で回転する。ま
たワークチャック用エアシリンダ装置48が作動してこれ
のシリンダロッド48aが矢印X1方向に移動すると、アー
ム49を介してドローバー32が矢印X1方向に移動する。
さて本実施例の装置を使用する場合について説明す
る。まず、ローダ装置1のエアシリンダ装置11を作動さ
せて把持部10にワークWを把持する。この状態でエアシ
リンダ装置14を作動させてシリンダロッド14aを矢印X1
方向に移動させ、これにより把持部10を同方向へ移動さ
せ、コレット31のワーク挿入孔31aにワークWをその他
端面W11側から挿入する。
ワークWの挿入に伴い、ワークWの軸方向の他端面W1
1がストッパ部36を押付け、従ってバネ35は押圧されて
バネ35は弾性収縮する。その後、エアシリンダ装置11を
作動させて把持部10を開放方向に作動させ、把持部10か
らワークWを離す。すると、バネ35の反力でワークWは
矢印X2方向に付勢され、ワークWの一端面W10が位置決
め基準座13の基準面13aに当接する。従ってワークWの
一端面W10の軸方向における位置は定位置に設定され
る。
即ち、第4図〜第6図に示すように、主軸34の一端部
34aの先端面34cからワークWの一端面W10までのせり出
し距離lは一定となり、ワークWの一端面W10は定位置
に設定される。
この状態でワークチャック用エアシリンダ装置48が作
動してドローバー32が矢印X1方向に移動して前記したよ
うにコレット31を径内方向に締め、これによりコレット
31の爪部31bでワークWをチャックする。
このようにコレット31でワークWをチャックした状態
で主軸34が回転し、ワークWが回転する。このワークW
に工具を当てがい、ワークWの加工が行なわれる。
加工終了後、ローダ装置1が駆動して把持部10が主軸
装置3に向けて近接し、エアシリンダ装置11が作動して
把持部10でワークWの一端面W10側を把持する。その
後、エアシリンダ装置14が作動して把持部10を矢印X2方
向に後退させてワークWをコレット31から外す。
以上説明したように本実施例では、ワークWをチャッ
クするにあたり、バネ35の反力でワークWは矢印X2方向
に付勢され、ワークWの一端面W10が位置決め基準座13
の基準面13aに当接する。従ってワークWの一端面W10の
軸方向における位置は定位置に設定される。
即ち、第4図〜第6図に示すようにワークWの長さが
l1、l2、l3であるにも拘らず、バネ35の弾性収縮量でワ
ークWの長さの変動に対処でき、主軸34の先端面34cか
ら端面W10のせり出し距離lは一定となる。従って、ワ
ークWの長さのいかんにかかわらず、ワークWの一端面
W10の軸方向における位置は定位置となる。
特に本実施例のようにワークWの軸方向の一端面W10
が当接する位置決め基準座13をローダ装置1側に配置し
た場合には、バネ35のバネ力でワークWの軸方向の一端
面W10を位置決め基準座13の基準面13aに確実にかつ自動
的に当接でき、従ってワークWの軸方向の一端面W10を
簡単かつ確実に定位置に設定できる。
更に本実施例では主軸34の先端面34cにコレット31の
根元部31eが固定されているので、そのコレット31の締
め作動、締め解除作動に影響を受けることなく、コレッ
ト31の先端面31hの位置も一定となり、従ってワークW
の一端面W10の軸方向における位置決めを一層精度よく
なし得る。
[発明の効果] 本発明の軸方向位置決め機能をもつワーク保持装置に
よれば、径外方向へ締め解除したチャック爪のワーク挿
入孔にワークをローダ装置により挿入し、ワークの軸方
向の他端面で付勢部材を押圧して付勢部材を弾性収縮さ
せることにより、ワークの軸方向における一端面の位置
を定位置にし、その状態で、ドローバーを軸方向に移動
させチャック爪を径内方向に締めてチャック爪でワーク
を掴むことができるようにしたものである。
そのため、付勢部材の弾性収縮量でワークの長さの変
動に対処でき、ワークの長さに拘らず、主軸の先端面と
ワークの一端面との距離、つまりせり出し距離lは一定
となり、ワークの一端面は常時に定位置に設定される。
特に実施例のようにワークの軸方向の一端面が当接す
る位置決め基準座をローダ装置側に配置した場合には、
付勢部材の付勢力でワークの軸方向の一端面を位置決め
基準座に確実に当接でき、従ってワークの軸方向の一端
面を簡単かつ確実に定位置に設定できる。
更に本発明の軸方向位置きめ機能をもつワーク保持装
置によれば、主軸にコレット等のチャック爪が固定され
ているため、そのコレット等のチャック爪の締め、締め
解除に影響を受けることなく、コレット等のチャック爪
の先端面の位置も一定となり、従ってワークの一端面の
軸方向における位置決めを一層精度よくなし得る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図は本発明の一実施例を示し、第1図は要
部の断面図、第2図は全体を示す構成図、第3図は第1
図のIII−III線にそう矢視図、第4図、第5図、第6図
はそれぞれ幅長の異なるワークをチャックしている状態
の断面図である。第7図、第8図、第9図は従来装置を
示し、それぞれ軸長の異なるワークをチャックしている
状態の断面図である。 図中、1はローダ装置、10は把持部、13は位置決め基準
座、3は主軸装置、31はコレット(チャック爪)、32は
ドローバー、33はスリーブ(チャック爪締め部材)、34
は主軸、35はバネ(付勢部材)を示す。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23B 31/20,31/10 B23Q 7/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークの軸方向の一端面側を把持する把持
    部と、該把持部を軸方向に前進させる駆動部とをもち、
    ワークの軸方向の一端面の軸方向における位置を定位置
    に設定可能なローダ装置と、 該ローダ装置によりワークが挿入されるワーク挿入孔と
    外周面にテーパ部とをもつ径内方向に締めおよび径外方
    向に締め解除可能なチャック爪と、軸方向に移動可能に
    設けられたドローバーと、該チャック爪の径外側に位置
    して該ドローバーに連結され該チャック爪の該テーパ部
    と対応する該テーパ部をもち該ドローパーの軸方向にお
    ける一方向への移動に伴い該テーパ部と該チャック爪の
    該テーパ部とが押圧して該チャック爪を径内方向に締め
    るチャック爪締め部材と、回転可能に該ドローバーに並
    設され該チャック爪を一体的に固定し回転に伴いワーク
    を掴んだ該チャック爪を回転させる主軸と、該チャック
    爪の該ワーク挿入孔内に配置されワーク挿入方向に弾性
    収縮可能な付勢部材とをもつ主軸装置とで構成され、 該ローダ装置の把持部でワークの軸方向の一端面側を把
    持した状態で該ローダ装置を駆動し、径外方向へ締め解
    除した該チャック爪の該ワーク挿入孔にワークを挿入
    し、ワークの軸方向の他端面で該付勢部材を押圧して該
    付勢部材を弾性収縮させることにより、ワークの軸方向
    における一端面の位置を定位置にし、その状態で、該ド
    ローバーを該チャック爪締め部材と共に軸方向に移動さ
    せ該チャック爪締め部材で該チャック爪を径内方向に締
    めワークを掴むことができるようにし、且つ、ワークを
    掴む際に該主軸に対して軸方向における該チャック爪の
    位置を一定としたことを特徴とする軸方向位置決め機能
    をもつワーク保持装置。
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