JP5175119B2 - Work support device - Google Patents
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Description
この発明は、把持爪の開閉ピストンの移動用流体の供給をスピンドルの軸芯から行わない方式のワーク支持装置に関する。 The present invention relates to a work support device that does not supply fluid for moving an opening / closing piston of a gripping claw from a spindle axis.
機械加工するワークの支持装置としては、ピストンの移動にともないダイヤフラムの変形を利用して、ダイヤフラムの前面に配置してある複数の把持爪を拡開或いは縮閉させて行なう。 As a workpiece supporting device to be machined, a plurality of gripping claws arranged on the front surface of the diaphragm are expanded or contracted by utilizing deformation of the diaphragm as the piston moves.
そして、上記ピストンの移動は、ピストンの内蔵基体のドライブ用スピンドルの軸芯通路に挿通してあるチューブやパイプから供給する流体を、ピストンの前側、後側に作用させるようにしてある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
ところで、特許文献1及び2の構成によると、ピストンの内蔵基体のドライブ用スピンドルの軸芯に設けた通路に流体の供給チューブやパイプの複数本を挿通してあるので、スピンドルの回転にともないチューブやパイプに芯ぶれが発生する。
By the way, according to the configurations of
すると振動が発生して、その振動が加工ワークに悪影響が及び、加工精度に問題が発生した。
特にスピンドルの回転が高速になる程上記の問題が顕著になるので、高速回転加工に不向きであった。
As a result, vibrations were generated, which adversely affected the workpiece and caused problems in machining accuracy.
In particular, the above problem becomes more prominent as the spindle rotates at a higher speed, which is not suitable for high-speed rotation processing.
また、把持爪の開閉以外にセンサーやクーラントチューブを並設するので、上記の問題が顕著になると共に、各チューブやパイプを整然と保持するのにスピンドルの通路に心振れ防止スペーサーの組み込みが必要になる問題もあった。
そこで、この発明は、上述の問題を解決したワーク支持装置を提供することにある。
In addition to opening and closing the gripping claw, sensors and coolant tubes are installed side by side, so the above problems become significant, and it is necessary to incorporate an anti-shake spacer in the spindle passage to keep each tube and pipe in order. There was also a problem.
Accordingly, the present invention is to provide a work support device that solves the above-described problems.
上記の課題を解決するために、この発明は、工作機械のスピンドルと共に回転する基体内の中空室に内蔵したピストンを、このピストンの前後上記中空室内にそれぞれ連通する両通路からの圧送流体により進退させると共に、上記ピストンの進退移動にともない伝動手段を介し上記基体の前面に設けてある複数のワーク把持爪を開閉させる形式のワーク支持装置において、上記基体の後面或いは外周面のいずれか複数の点在位置に流入口を設けて、この1つの流入口とピストンの前面側通路とが流入兼排出路を介し、またもう1つの流入口とピストンの後面側通路とが流入兼排出路を介し接続し、また上記各流入兼排出路の途中に上記流入口からの流体供給にともない開弁する逆止弁を設け、上記基体の回転停止状況下に上記各流入口に合致するように上記工作機械側に支持させたシリンダを設け、このシリンダのピストンロッドの軸芯貫通路の末端に上記通路以外の経路をへて流体を供給するように設けた第1供給路を設け、上記ピストンロッドのピストン後側と前側とに上記通路、上記第1供給路以外の経路をへて供給する流体により前記ピストンロッドを進退させる第2供給路及び第3供給路を設け、また、上記流入口とピストンロッドとの対向端の片方にパッキンを設けた構成を採用する。 In order to solve the above-described problems, the present invention advances and retracts a piston built in a hollow chamber in a base body that rotates together with a spindle of a machine tool by pressure-feed fluid from both passages communicating with the hollow chamber before and after the piston. In the work support device of a type that opens and closes a plurality of work gripping claws provided on the front surface of the base body through transmission means as the piston moves forward and backward, either a plurality of points on the rear surface or outer peripheral surface of the base body An inlet is provided at the current position, and this one inlet and the front side passage of the piston are connected via an inflow / discharge path, and the other inlet and the rear side passage of the piston are connected via an inflow / discharge path. and also a check valve which is opened with the fluid supply from the inlet provided in the middle of each of the inflow and discharge channel, conform to the above inlet under rotation stop condition of said substrate A cylinder supported on the machine tool side is provided, and a first supply path provided to supply fluid through a path other than the above-described path is provided at the end of the axial passage of the piston rod of the cylinder. A second supply path and a third supply path for advancing and retracting the piston rod by a fluid supplied to the piston rear side and the front side of the piston rod through a path other than the passage and the first supply path; and The structure which provided the packing in one side of the opposing end of the said inflow port and a piston rod is employ | adopted.
すると、スピンドルと共に回転する基体側から把持爪の拡開、縮閉の流体供給ができる。 Then, the gripping claws can be expanded and contracted from the base rotating with the spindle.
この発明のワーク支持装置は、以上のように構成してあるので、スピンドルと共に回転する基体の周囲外側や基体の後側に位置するよう工作機械に支持させた各シリンダのピストン軸先端と回転停止した基体の流入口とを合致させ、この状況下で第2供給路から圧入する流体をシリンダ内のピストンの後面に作用させながらピストンロッドの前進をはかりながらパッキンを介しピストンロッドと流入口を気密状に接続して、第1供給路から圧入した流体により逆止弁を開弁しながら、流入兼排出路から基体内のピストンの前側や後側に流体圧を作用させるようにしてあるので、スピンドルの軸芯の通路に挿入した複数本のチューブやパイプを利用する必要がない。 Since the workpiece support device of the present invention is configured as described above, the piston shaft tip of each cylinder supported by the machine tool and the rotation stop is positioned so as to be positioned on the outer periphery of the substrate rotating with the spindle or on the rear side of the substrate. In this situation, the piston rod and the inlet are sealed through the packing while the piston rod is moved forward while the fluid press-fitted from the second supply path is applied to the rear surface of the piston in the cylinder. Since the check valve is opened by the fluid press-fitted from the first supply passage, the fluid pressure is applied to the front side and the rear side of the piston in the base body from the inflow / discharge passage. There is no need to use a plurality of tubes or pipes inserted into the spindle core passage.
このため、上記の軸芯の通路にチューブやパイプを挿入したために発生した振動にともないワークの加工精度に悪影響がおよぶ問題をなくすると共に、高速回転の加工ができる。 For this reason, it is possible to eliminate the problem of adversely affecting the machining accuracy of the workpiece due to the vibration generated due to the insertion of the tube or pipe into the passage of the above-mentioned shaft core, and to perform high-speed rotation machining.
また、逆止弁を設置してあるので、第3通路から圧入した流体によりスピンドルを後退させた際の流体圧の封入維持をはかることもできる。 In addition, since the check valve is provided, it is possible to keep the fluid pressure sealed when the spindle is moved backward by the fluid press-fitted from the third passage.
この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施形態では、図1から図4に示すように、工作機械AのスピンドルBと共に回転する基体1内に設けてある中空室2にピストン3を内蔵すると共に、このピストン3の前後面の中空室2に連通する通路4、5から流体(エア)を作用させてピストン3を前後方向に移動させるようにしてある。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 4, a
また、基体1の前面には、ピストン3の前後方向の移動にともない伝動手段Tを介し開閉するワークWの把持用複数1組の把持爪10が設けてある。
上記の伝動手段Tにより開閉する把持爪10は、例えば図2に示すように、基体1の前面周縁にダイヤフラム6の周縁をボルト7を介し固定すると共に、ダイヤフラム6の前面放射線上にボルト11を介し例えばワークWの形状や寸法、そして内掴み、外掴みに応じて支援できるように取付けてあり、ピストン3の動きをダイヤフラム6の中心に伝達するためのピストン3から前方に、ダイヤフラム6から後方に突出する筒状体9の対向端をねじ込み方式により結合する連結部8によって行なうようになっているが、限定されない。
In addition, a plurality of sets of gripping
As shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, the
また、基体1の周面或いは後面のいずれかには、点在的に複数の流入口12が設けてある。
In addition, a plurality of
そして、一つの流入口12とピストン3の前面側の通路4とが流入兼排出路13を介し、又もう一つの流入口12とピストン3の後面側通路5とが流入兼排出路14を介し接続してある。
One
なお、図示の場合流入口12を三点に配置して、残るもう一つの流入口12にワークWの有無を検出するセンサー用ノズル15に通路16を介し接続したが、その他の使用目的数に応じて流体の流入口12の数を増減すればよい。
In the case shown in the figure, the
さらに、流入兼排出路13、14、(通路16)の途中には、それぞれ逆止弁17が(この逆止弁17に弁座18にバネ19を介し弁体20を押し付けて形成し、流入口12からの流体(エア)の圧入にともないバネ19を圧縮しながら弁座18から弁体20が遊離するようになっている)設けてある。
Further, a
また、基体1の回転停止状況下に各流入口12に合致するように工作機械Aに支持させたシリンダSが設けてある。
In addition, a cylinder S supported by the machine tool A is provided so as to match each
そして、シリンダSのピストンロッド21の軸芯に設けてある通路22の末端には、通路4、5以外の経路をへて流体(エア)の圧入第1供給路23(ホース)が接続してあり、ピストンロッド21のピストン24の後側と前側とに供給流体(エア)によりピストンロッド21を進退させる第2供給路25及び第3供給路26が(第2供給路25に、通路4、5以外の経路をへて流体の圧入ホース27が、第3供給路26には、通路4、5以外の経路をへて流体の圧力ホース28が接続してある)設けてある。
A fluid (air) press-fitting first supply passage 23 (hose) is connected to the end of the
さらに、流入口12とピストンロッド21の対向面片方には、パッキン29が設けてある。
Furthermore, a
上記のパッキン29は、図示の場合ピストンロッド21の先端面の環状溝36に嵌め込んで設けたが、限定されず流入口12側に設けてもよい。
In the illustrated case, the
図中31は工作機械Aの前面にボルト止めした環状体で、この環状体31に各シリンダSが支持させてある。32はスピンドルBの軸芯の透孔33に挿入してあるクーラント液の供給パイプであり、このパイプ32は回転しない。34は防塵カバーである。
In the figure,
以下の説明に際し、把持爪10の拡開用シリンダをSとし、把持爪10の縮閉用シリンダをS´とする。
In the following description, the expanding cylinder of the
上記のように構成すると、片方の把持爪10の縮閉用シリンダS´側のホース27から第2供給路25に流体を圧入してピストン24の後面に流体(エア)圧を作用させる。
If comprised as mentioned above, a fluid (air) pressure will be made to act on the rear surface of the
すると、ピストンロッド21を前進させながら、流入口12にピストンロッド21の先端パッキン29を押し付けて気密を保つ。このとき、ピストンロッド21によりバネ19を圧縮しながら弁体20を押し逃がすので、弁座18から弁体20を遊離させて逆止弁17が開弁する。
Then, while the
この状況下で第1供給路23から通路22、流入口12に流体を供給(圧入)する。
Under this condition, fluid is supplied (press-fit) from the
すると、圧入流体は、流入兼排出路13から通路4をへて中空室2のピストン3の前側に流入してピストン3を後退させながらダイヤフラム6のセンター部分を引き戻して把持爪10を縮径させるので、ワークWのセットにそなえる。
Then, the press-fitting fluid flows into the front side of the
ワークWをセット(把持)するには、拡開用シリンダS側のホース27から第2供給路25に流体(エア)を圧入してピストン24の後面に流体圧を作用させる。
In order to set (grip) the workpiece W, fluid (air) is pressed into the
すると、ピストンロッド21を前進させながら流入口12に流体を供給(圧入)する。
このとき、ピストンロッド21によりバネ19を圧縮しながら弁体20を押し逃がすので、弁座18から弁体20を遊離させて逆止弁17が開弁する。
Then, the fluid is supplied (pressed in) to the
At this time, the
この状況下で第1供給路23から通路22、流入口12に流体を供給(圧入)すると同時に縮閉用シリンダS´側の供給路23から通路22、流入口12の流体の供給を停止すると、ピストン3の後側の流体圧力によりピストン3の前側の流体を排出して把持爪10が拡開し、ワークWを把持する。
Under this circumstance, when the fluid is supplied (press-fitted) from the
その後に拡開用シリンダSと縮閉用シリンダS´のホース27の流体の圧入を停止し、ホース28から流体を圧入して第3供給路26からピストン24の前側に流体圧を作用させることで、ピストン21を後退させる。
After that, the press-fitting of the fluid in the
このとき、ピストンロッド21が後退するので、バネ19により弁体20が移動して逆止弁17が閉弁させられて、通路5内の圧入流体が維持させられ、その結果把持爪10の拡開状態が続行されてワークWを把持し続ける。
At this time, since the
次に、アンクランプ状態とクランプ状態の動作を追記する。
ワークWのセットにそなえる(アンクランプ状態の動作)。
縮閉用シリンダS´と拡開用シリンダSのピストン21を同時に前進させる。
その後に、縮閉用シリンダS´側の第1供給路23から流体を供給(圧入)する。
このとき、ピストン3の前側の流体圧力により後側の流体は、拡開用シリンダSの第1供給路23から排出される。
Next, the operation in the unclamped state and the clamped state will be added.
Prepare to set workpiece W (unclamped operation).
The
Thereafter, the fluid is supplied (press-fitted) from the
At this time, the fluid on the rear side is discharged from the
ワークWをクランプするには、
拡開用シリンダSと縮閉用シリンダS´のピストン21を同時に前進させる。
その後に拡開用シリンダS側の第1供給路23から流体を供給(圧入)する。
このとき、ピストン3の後側の流体圧力により前側の流体は縮閉用シリンダS´の第1供給路23から排出されるとワークWをセットすることができる。
To clamp the workpiece W,
The
Thereafter, a fluid is supplied (press-fitted) from the
At this time, the workpiece W can be set when the fluid on the front side is discharged from the
その後に、拡開用シリンダSと縮閉用シリンダS´のピストンロッド21を同時に後退させることで、機械のスピンドルBが高速回転を行ない、ワークWを加工できる状態となる。
Thereafter, the
なお、前述のダイヤフラム6に把持爪10を設けた方式にかえて、その他の方式を図6,図7(例えば、実公昭56−10483号公報や、特願2007−102468号の方式)に示すようにスピンドルBと共に回転する基体1の前面複数の放射状の線上に設けた凹入溝101と、この各凹入溝101に掴みと掴み解除との範囲内スライドするように嵌め込んだ把持爪102付のマスタジョー103と、上記基体1内のマスタジョー103の後方中空室104に前後方向にスライドするように組み込んだピストン105と、このピストン105の進退スライドによって各マスタジョー103を掴み方向と掴み解除方向とにスライドさせるように設けた伝動手段Tと、上記基体1内の各マスタジョー103の後方に基体1の中心方向と周方向にスライドすると共に、バネ107により周方向の押圧力を付与したウエイト108と、中間に支点部109を有し、かつ両端をウエイト108とマスタジョー103とに可動的に係合したレバー110とからなり、中空室104のピストン105の前後に連通する流体の圧入通路4、5を設け構成のものであってもよい。
6 and 7 (for example, the method of Japanese Utility Model Publication No. 56-10483 and Japanese Patent Application No. 2007-102468) are shown in FIG. a recessed
勿論、上記マスタジョー103形成のワーク支持装置に前述のダイヤフラム6形式のワーク支持装置に記述した回転基体1側に流入口12、流入兼排出路13、14、逆止弁17を、工作機械A側に基体1の回転停止状況下に各流入口12に合致するシリンダSを(このシリンダSの構成は、ダイヤフラム6形式と同様につき説明を省略する)設けておく。
Of course, the work support device for forming the
なお、マスタジョー形式のワーク支持装置(図示)の作用(動作)は、前述のダイヤフラム6形式のワーク支持装置と同様につき説明を省略する。
図中131はクーラントパイプ32の先端に設けたノズルである。
The operation (operation) of the master jaw type work support device (illustrated) is the same as that of the above-described
In the figure,
A 工作機械
B スピンドル
S シリンダ
T 伝動手段
W ワーク
1 基体
2 中空室
3 ピストン
4,5 通路
6 ダイヤフラム
7,11 ボルト
8 連結部
9 筒状体
10 把持爪
12 流入口
13,14 流入兼排出路
15 センサー用ノズル
16 通路
17 逆止弁
18 弁座
19 バネ
20 弁体
21 ピストンロッド
22 通路
23 第1供給路
24 ピストン
25 第2供給路
26 第3供給路
27,28 ホース
29 パッキン
36 環状溝
A Machine tool B Spindle S Cylinder T Transmission means
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