JP4630048B2 - Scroll chuck - Google Patents
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この発明は、旋盤などの工作機械において使用するワーク把持用のスクロールチャックに関するものである。 The present invention relates to a scroll chuck for gripping a workpiece used in a machine tool such as a lathe.
旋盤などの工作機械において、把持対象となるワークの内外周を把持するために、把持爪を径方向に移動可能としたスクロールチャックを使用したものがある。この種のスクロールチャックは、例えば、特許文献1に示すように、チャック本体の前面において、軸心回りに等分方位で配置された複数の把持爪が、それぞれそのチャック本体の径方向に移動可能に取り付けられている。そのチャック本体には、前記軸心回りに回転可能に配置されたスクロール部材を備え、そのスクロール部材前面にはうず巻状のスクロール溝を形成し、前記把持爪の後面側には、そのスクロール溝に噛合うラック歯を形成して、スクロール部材を回転させることによって把持爪が径方向に移動し、ワークを把持できるようになっている。
Some machine tools such as a lathe use a scroll chuck that allows a gripping claw to be movable in the radial direction in order to grip the inner and outer periphery of a workpiece to be gripped. In this type of scroll chuck, for example, as shown in
スクロール溝とラック歯との噛み合わせにより把持爪を動作させるので、スクロールチャックは把持トルクを制御しやすく、薄肉状の変形しやすいワークであっても緩やかな力でもって変形させることなく把持し、精度の高い心出しを行うことができる。また、前記スクロール部材の径を大きくして、うず巻状のスクロール溝の長さを延ばすことによって、把持爪が径方向に移動できる距離が長くなるので、一種類の把持爪で把持できるワークの外径又は内径の範囲を大きく確保することができる(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
一方、把持爪により芯出しされてセットされたワークを、チャック本体前面の基準面に押圧するように動作するフェイスクランプ機能を備えたチャック装置がある。例えば、特許文献3に示すように、フェイスクランプ機能を発揮する引き爪が、チャック本体の軸方向へ進退するロッド前端に取り付けられており、各ロッドには、その外周に軸方向に形成され途中で軸周り方向へと屈曲した形態を有するガイド溝が形成されている。このガイド溝に、チャック本体に設けた固定のガイドピンが摺動可能に嵌入されている。
On the other hand, there is a chuck device having a face clamp function that operates so as to press a workpiece centered and set by a gripping claw against a reference surface on the front surface of the chuck body. For example, as shown in
ワークがチャック本体の把持爪によって芯出しされた状態でセットされた後、そのロッドを別の駆動源を動作させて後退させると、ガイド溝の前記屈曲部分にガイドピンが摺動してロッドに回転力を付与し、引き爪を軸周り回転させながら後退させるとともに、その引き爪がワークを前面に圧接するように動作する(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5参照)。
しかし、上記スクロールチャックにフェイスクランプ機能を設けると、引き爪を動作させるロッドは径方向に不動であるので、把持爪がチャック本体の径方向に移動してワークを把持しても、その引き爪がワークの適切な把持位置に当たらない場合が生じ得る。このため、異なる外径又は内径を有するワークを把持する際には、その都度、引き爪をそのワークに対応する大きさのものに交換するなどしなければならない。引き爪の交換作業には多大な手間と時間を要するので、このような交換作業を行うことは好ましくない。 However, when the scroll chuck is provided with a face clamp function, the rod that operates the pulling claw is stationary in the radial direction, so even if the gripping claw moves in the radial direction of the chuck body and grips the workpiece, the pulling claw May not hit the proper gripping position of the workpiece. For this reason, each time a workpiece having a different outer diameter or inner diameter is gripped, the pulling claw must be replaced with one having a size corresponding to the workpiece. Since the replacement work of the pulling claws requires a lot of labor and time, it is not preferable to perform such replacement work.
そこで、この発明は、ワークの径にかかわらず、フェイスクランプ機能を使用できるようにすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to use the face clamp function regardless of the diameter of the workpiece.
上記の課題を解決するために、この発明は、引き爪のロッドを把持爪と連動して動くようにしたのである。このようにすれば、スクロールチャックの把持爪が径方向へ移動するとともに引き爪も径方向へ移動するので、把持爪によってチャック本体にセットされたワークに対し、その把持爪の位置、すなわちワークの径にかかわらず常にフェイスクランプ機能を使用することができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention moves the pulling claw rod in conjunction with the gripping claw. In this way, since the gripping claw of the scroll chuck moves in the radial direction and the pulling claw also moves in the radial direction, the position of the gripping claw, that is, the position of the workpiece, The face clamp function can always be used regardless of the diameter.
この発明は、以上のようにしたので、ワークの径にかかわらず、フェイスクランプ機能を使用することができる。 Since the present invention is configured as described above, the face clamp function can be used regardless of the workpiece diameter.
上記手段の具体的実施形態として、チャック本体の軸心周りに設けた複数の把持爪を、そのチャック本体の径方向へ移動させることによりワークを把持するスクロールチャックにおいて、前記把持爪に、前記チャック本体の軸方向に沿って進退可能にロッドを設け、そのロッドに引き爪を設けて、前記ロッドが軸方向へ後退することにより引き爪は、前記把持爪で把持したワーク前面に圧接するようにしたものである。このようにすれば、スクロールチャックの把持爪が、ワークの径に合わせて径方向へ移動するとともにロッドも径方向へ移動するので、把持爪が移動し得る範囲内の任意の位置において把持されたワークに対して引き爪は対応して移動し、常にフェイスクランプ機能を使用することができる。 As a specific embodiment of the above means, in a scroll chuck for gripping a workpiece by moving a plurality of gripping claws provided around the axis of the chuck body in the radial direction of the chuck body, the gripping claws may include the chuck A rod is provided so as to be able to advance and retreat along the axial direction of the main body, and a pulling claw is provided on the rod. It is a thing. In this way, the grip claw of the scroll chuck moves in the radial direction in accordance with the diameter of the workpiece and the rod also moves in the radial direction, so that the grip claw is gripped at any position within the range in which the grip claw can move. The pulling claw moves corresponding to the workpiece, and the face clamp function can always be used.
上記の構成において、前記チャック本体に、ドローバによって前記チャック本体の軸方向へ進退可能に駆動されるアクチュエータを設け、そのアクチュエータに前記把持爪の移動方向に長い長孔を設けて、前記ロッドは、その長孔に沿って誘導されるとともに前記アクチュエータと一体に軸方向へ進退するようにした構成を採用し得る。このようにすれば、ロッドは、把持爪の移動に伴って径方向に移動した際に、その向きが常に同一に維持され、且つアクチュエータを介してドローバの駆動力をロッドに伝達し得るので、ワークに対する引き爪の圧接力を均等に維持し得る。 In the above configuration, the chuck body is provided with an actuator that is driven by a draw bar so as to be able to advance and retreat in the axial direction of the chuck body, and the actuator is provided with a long hole in the moving direction of the gripping claw. It is possible to adopt a configuration that is guided along the elongated hole and that advances and retracts in the axial direction integrally with the actuator. In this way, when the rod moves in the radial direction along with the movement of the gripping claw, the direction thereof is always maintained the same, and the driving force of the drawbar can be transmitted to the rod via the actuator. The pressure contact force of the pulling claw with respect to the workpiece can be maintained evenly.
また、上記の構成において、前記引き爪の前記ロッドに対する軸周り方位を調整可能とした構成を採用し得る。把持対象となるワークの外径又は内径が変化すると、そのワークに対する一の把持爪による把持位置のワーク軸心周りの方位と、その一の把持爪に連動して動く引き爪による圧接位置のワーク軸心周りの方位との間に差異がある場合には、その両方位が成す角度は、ワークの径に合わせて大小変化する。そこで、前記引き爪の前記ロッドに対する軸周り方位を調整可能とすれば、そのワークに対する引き爪の圧接位置を、ワークの形状に合わせて、その都度、最適な位置に修正することができる。 In the above configuration, a configuration in which the orientation of the pulling claw around the axis with respect to the rod can be adjusted may be employed. When the outer diameter or inner diameter of the workpiece to be gripped changes, the orientation of the gripping position of the gripping position by one gripping claw with respect to the workpiece and the workpiece at the press-contact position by the pulling claw that moves in conjunction with the one gripping claw When there is a difference between the azimuths around the axis, the angle formed by both the positions changes depending on the diameter of the workpiece. Therefore, if the orientation of the pulling claw about the axis with respect to the rod can be adjusted, the pressure contact position of the pulling claw with respect to the workpiece can be corrected to the optimum position each time according to the shape of the workpiece.
その引き爪の前記ロッドに対する軸周り方位の調整方法は、周知の手法を採用することができるが、例えば、前記引き爪に、前記ロッドを介在して両側からピンをねじ込み、前記両ピンは、それぞれ前記ロッドに当接してそのロッドを軸周り相対する方向へ回転するよう押圧するようにした構成を採用し得る。このようにすれば、その両ピンの圧接により、前記引き爪は前記ロッドに対して軸回り不動に固定されるとともに、その圧接位置、すなわちピン先端とロッドとの当接位置を、そのロッドの軸周りに変化させることにより引き爪の前記軸周り方位を調整可能とすることができる。また、その圧接位置の変更は、二本のピンのねじ込み度合いを変化させることにより容易に調整できる。 As a method for adjusting the orientation of the pulling claw around the axis with respect to the rod, a well-known method can be adopted.For example, the pin is screwed into the pulling claw from both sides with the rod interposed therebetween, It is possible to adopt a configuration in which the rods are in contact with the rods and pressed so as to rotate the rods in opposite directions around the axis. By doing so, the pulling claw is fixed to the rod so as not to move around the axis by the pressure contact of both the pins, and the pressure contact position, that is, the contact position between the pin tip and the rod, By changing around the axis, it is possible to adjust the orientation of the pulling claw around the axis. The change of the pressure contact position can be easily adjusted by changing the screwing degree of the two pins.
一実施例を図1乃至図6に基づいて説明する。この実施例のスクロールチャックは、図2(a)に示すように、チャック本体1の前面において、三つの把持爪(トップジョウ)2を軸心周り等分位置に配置し、各把持爪2を同時に径方向に移動させることにより、その把持爪2がワークWの外周を把持するスクロールチャックである。
One embodiment will be described with reference to FIGS. In the scroll chuck of this embodiment, as shown in FIG. 2A, on the front surface of the
そのチャック本体1には、図3に示すように、前記軸心回りに回転可能に配置されたスクロール用フランジ5を備えており、そのスクロール用フランジ5の前面にはうず巻状のスクロール溝5aを形成している。このスクロール溝5aに噛合うラック歯3aを有する下爪(マスタージョウ)3が、図中に示すように、前記スクロール用フランジ5前面に配置されて、その下爪3のさらに前面にボルト2cを介して前記把持爪2が取り付けられる。また、その把持爪2の前面内側端には、ボルト2dを介して超硬の先端2aが取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
前記スクロール用フランジ5の後面側には、放射状の溝5bを形成しており、その溝5bは、図3に示すように、チャック本体1の外側から軸心に向かって径方向に差し込んだピニオン軸6周面の溝6bに噛み合って、両溝5b,6bは傘歯車を構成している。前記ピニオン軸6は、チャック本体1のベース7の前面に配置されて、図中に示す固定部材4により、スクロール用フランジ5とともにそのベース7に固定されている。このピニオン軸6を軸周り回転させることにより、両溝5b,6bを介してスクロール用フランジ5がチャック本体1の軸心周りに回転し、その回転によって前記スクロール溝5aとラック歯3aとが摺動して、前記下爪3とともに把持爪2が径方向に移動する。
A
その把持爪2には、フェイスクランプ機能を発揮する引き爪(フェイスクランプジョウ)12が設けられている。引き爪12の構成は、図4に示すように、チャック本体1の軸心に、その軸方向へ進退するよう駆動されるドローバ8が設けられており、そのドローバ8にアクチュエータ10が接続されて、ドローバ8とともにチャック本体1の軸方向へ進退可能に駆動される。アクチュエータ10には、その前端に径方向外側に伸びて前記把持爪2の側方に至るアクチュエータフランジ10aが設けられており、そのアクチュエータフランジ10aの先端には、前記把持爪2の移動方向に並行な長孔13が設けられて、その長溝13の先端は、図1に示すように、外側に向かって開口している。
The
その長孔13には、チャック本体1の軸心方向と並行なロッド11が収納されており、そのロッド11は、図1に示すように、前記把持爪2の側方突出部2’に設けた孔2bを貫通して、その把持爪2に対して径方向不動に固定されるとともに、軸受け16を介して軸周り回転可能に保持され、且つその把持爪2に対して軸方向進退可能に支持される。また、そのロッド11の前端側は、前記把持爪2の貫通部分よりもさらに前方に突出して、その前端に引き爪12が設けられる。
A
引き爪12とロッド11との接続は、図1及び図6に示すように、前記ロッド11の前端に引き爪12の挿通孔12bを嵌めて取り付け、その引き爪12には、前記ロッド11を介在して上下両側からピン22,22をねじ込み、所定量ねじ込んでロッド11に圧接した状態において、そのピン22,22をナット22b,22bで引き爪12に固定する。両ピン22,22は、それぞれ前記ロッド11の凹部11a,11aに当接してそのロッド11を軸周り相対する方向へ回転するよう押圧するので、その両ピン22,22のねじ込み量を相互に加減すれば、その各ピン22,22の先端22a,22aとロッド11の凹部11a,11aとの当接位置(当接位置の方位)をそのロッド11の軸周りに調整することができる。この調整により、前記引き爪12は、前記ロッド11に対する軸周り方位を調整可能である。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
また、ロッド11の後端側は、図1及び図4に示すように、前記長孔13の前後において拡径しており、その拡径した段部11b,11bが、前記アクチュエータフランジ10aの前後両端面10b,10bに当接して、そのアクチュエータ10に対し軸方向に不動に固定される。このため、ロッド11は、前記アクチュエータ10と一体に軸方向へ進退するとともに、そのアクチュエータフランジ10aに軸周り回転可能に保持されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the rear end side of the
また、そのロッド11の周面には、図5(b)に示すように、軸方向に形成され途中で軸周り方向へと屈曲した形態を有するガイド溝14が形成されている。このガイド溝14に、図4に示すように、前記把持爪2にねじ込んで設けた固定のガイドピン15が摺動可能に嵌入されている。
Further, as shown in FIG. 5B, a
一般的なスクロールチャックの機能は、従来例と同様であるのでその説明を省略し、フェイスクランプ機能の作用を説明すると、図3に矢印Pで示すように、ピニオン軸6を回転操作して前記スクロール用フランジを回転させることにより、図2(a)に矢印Qで示すように、把持爪2が径方向へ移動してその先端部2aでワークWの外周を三方から把持する。この状態で、ワークWの軸心は、チャック本体1の軸心と一致して芯出しされた状態でセットされる。
Since the function of a general scroll chuck is the same as that of the conventional example, the description thereof will be omitted, and the operation of the face clamp function will be described. As shown by an arrow P in FIG. By rotating the scroll flange, as indicated by an arrow Q in FIG. 2A, the
このとき、ロッド11は、前記把持爪2に対して径方向不動に固定されているので、ワークWを把持する際にその把持爪2が径方向へ移動すれば、ロッド11は、把持爪2と一体にその把持爪2の移動方向に沿って移動する。その移動の際に、ロッド11は、前記長孔13の内壁に摺動するので、その長孔13の長さ方向に沿って誘導されて、そのロッド11の向きは、チャック本体1の軸心と並行に保たれる。
At this time, since the
この状態で、その駆動源を動作させてドローバ8を後退させると、そのドローバ8と一体にアクチュエータ10及びロッド11が、図4に示す左方向へと軸方向へ後退する。ロッド11が後退すると、ガイド溝14の前記屈曲部分にガイドピン15が摺動してロッド11に回転力を付与し、引き爪12を、図5(a)(b)に鎖線で示す位置から実線で示す位置へと軸周り回転させながら後退させるとともに、その引き爪12の先端部12aがワークWを前面に圧接するように動作する。この圧接により、ワークWは、チャック本体1の前面へと引きつけられ、しっかりとセットされるようになる。このとき、三本のロッド11は、それぞれチャック本体1の軸心と並行に常に維持されるので、引き爪12への駆動力の伝達は均等に維持される。
In this state, when the drive source is operated to retract the draw bar 8, the
このフェイスクランプの際に、引き爪12の前記ロッド11の軸周り方位は、その引き爪12にねじ込まれた前記ピン22,22の操作により調整可能であるので、そのピン22,22のねじ込み量を調整することにより、その引き爪12の先端部12aの方位を、図2(a)に示すように、把持するワークWを最適位置に圧接するように調整しておけばよい。これは、把持対象となるワークWの外径が変化すると、そのワークWに対する一の把持爪2による把持位置のワークW軸心周りの方位と、その一の把持爪2に連動して動く引き爪12による圧接位置のワークW軸心周りの方位との成す角度(図2(a)に示す角度α)は、そのワークWの径に合わせて大小変化する。そこで、その角度αの変化に合わせて、前記引き爪12の前記ロッド11に対する軸周り方位を微調整することにより、そのワークWに対する引き爪12の圧接位置を最適な位置に修正するものである。
At the time of this face clamp, the orientation of the pulling
そして、把持したワークWを加工した後、そのワークWをチャック本体1から開放する際には、前記駆動源を動作させてドローバ8を前進させ、そのドローバ8と一体にアクチュエータ10及びロッド11が、図4に示す右方向へと軸方向へ前進する。ロッド11が前進すると、引き爪12は前記後退時と逆方向に動作して、その引き爪12の先端12aによるワークW前面の圧接を開放する。
After the gripped workpiece W is processed, when the workpiece W is released from the
この実施例では、フェイスクランプ機能を発揮する引き爪12、及びその引き爪12を進退可能に支持するロッド11をスクロールチャックの把持爪2に設け、そのロッド11をチャック本体1内に設けたドローバ8及びアクチュアータ10によって駆動したが、この実施例には限定されず、ロッド11及び引き爪12を把持爪2に対して軸方向へ進退可能に設け、且つそのロッド11が把持爪2の径方向移動に伴って同じくその移動方向へ移動する限りにおいて、他の周知の駆動方法によりロッド11の進退を動作させてもよい。例えば、ロッド11を軸方向へ進退動作させるための駆動源を、把持爪2とともに径方向へ移動するように設けてもよいし、また、駆動源を径方向不動として、ロッド11が把持爪2とともに径方向へ移動しても、その駆動源からの駆動力を継続してロッド11に伝達して常にロッド11を軸方向へ進退可能とする周知の動力伝達手段を設ければよい。また、把持爪2は、この実施例のように、ワークWの外周を把持するものであってもよいし、特に、フェイスクランプ機能を必要とする場合には、その把持爪2がワークWの内周を把持するものであってもよい。
In this embodiment, a pulling
1 チャック本体
2 把持爪(トップジョウ)
2a 先端部
3 下爪(マスタージョウ)
3a ラック歯
4 固定部材
5 スクロール用フランジ
5a,5b,6b 溝
6 ピニオン
7 ベース
8 ドローバ
9 固定ボルト
10 アクチュエータ
10a アクチュエータフランジ
11 ロッド
11a 凹部
12 引き爪(フェイスクランプジョウ)
12a 先端部
13 長孔
14 ガイド溝
15 固定ピン
16 軸受け
21 固定ボルト
22 ピン
W ワーク
1 Chuck
Claims (1)
前記把持爪2に、前記チャック本体1の軸方向に沿って進退可能にロッド11を設け、そのロッド11に引き爪12を設けて、前記ロッド11が軸方向へ後退することにより引き爪12は、前記把持爪2で把持したワークW前面に圧接し、
前記引き爪12は、前記ロッド11に対する軸周り方位を調整可能であり、前記引き爪12に、前記ロッド11を介在して両側からピン22,22をねじ込み、前記両ピン22,22は、それぞれ前記ロッド11に当接してそのロッド11を軸周り相対する方向へ回転するよう押圧することを特徴とするスクロールチャック。 In the scroll chuck for gripping the workpiece W by moving a plurality of gripping claws 2 provided around the axis of the chuck body 1 in the radial direction of the chuck body 1,
A rod 11 is provided on the gripping claw 2 so as to be movable back and forth in the axial direction of the chuck body 1, and a pulling claw 12 is provided on the rod 11. , Pressed against the front surface of the workpiece W gripped by the gripping claws 2 ,
The pulling pawl 12, Ri adjustable der axis around bearing for the rod 11, the pulling pawl 12, threaded pins 22, 22 from both sides by interposing the rod 11, the two pins 22, 22, scroll chuck you wherein each in contact with the rod 11 pushes to rotate the rod 11 in the axial around opposite direction.
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