JP5278738B2 - 4-jaw chuck - Google Patents
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Description
本発明はチャック本体に設けた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンを挿入し、その前ピストンと後ピストンに夫々設けた駆動部材を動かしてチャック本体前側に配置した2組の対向する把握爪を移動させて成る4つ爪チャックに関する。 The present invention inserts a front piston and a rear piston into the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber provided in the chuck body, respectively, and moves the driving members provided in the front piston and the rear piston, respectively, so as to be arranged on the front side of the chuck body. The present invention relates to a four-claw chuck formed by moving opposing gripping claws.
従来から、4つ爪チャックとして、チャック本体前側に配置した2組の対向する把握爪を夫々駆動して、長方形状のワークの上下方向面と左右方向面とをクランプするものがある。このような4つ爪チャックは、チャック本体に設けられた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンが挿入されている。前ピストンと後ピストンには夫々把握爪を動かす駆動部材が連結されている。長方形状のワークの上下方向長さと左右方向長さとに違いが有るものでは、長方形状のワークをクランプする時に、前ピストンと後ピストンが差動して一方の1組の対向する把握爪が長方形状のワークに当接した後、他方の1組の対向する把握爪が長方形状のワークに当接することで夫々の1組の対向する把握爪がワークの長さに応じて移動し、2組の対向する把握爪によりワークをクランプするようになっている。 Conventionally, as a four-jaw chuck, the two pairs of opposing grasping claws arranged on the chuck body front respectively driven, there is intended to clamp the vertical surfaces of the rectangular workpiece and the left-right direction plane. In such a four-claw chuck, a front piston and a rear piston are inserted into a front cylinder chamber and a rear cylinder chamber provided in the chuck body, respectively. Drive members for moving the gripping claws are connected to the front piston and the rear piston, respectively. When there is a difference between the vertical length and the horizontal length of a rectangular workpiece, when clamping the rectangular workpiece, the front piston and the rear piston differ and one set of opposing gripping claws is rectangular. After abutting against the workpiece, the other pair of opposing gripping claws abuts against the rectangular workpiece, so that each pair of opposing gripping claws moves according to the length of the workpiece, and two sets The workpiece is clamped by gripping claws facing each other.
上記4つ爪チャックとして特許文献1、2のものが公知である。特許文献1の4つ爪チャックでは、長方形状のワークをクランプする時に、前シリンダ室と後シリンダ室の各クランプ側シリンダ室に操作系統により時間差を与えて圧流体(圧縮空気)を供給して、一方の1組の対向する把握爪と他方の1組の対向する把握爪を時間差を与えて作動させると共に、前ピストンの推力と後ピストンの推力に差異を設けて長方形状のワークをクランプする。また、アンクランプの時には、前シリンダ室と後シリンダ室の各アンクランプ側シリンダ室に同時に圧流体を送って前ピストンと後ピストンとを動かして、夫々の1組の対向する把握爪をアンクランプしている。 Patent Documents 1 and 2 are well-known as the four-jaw chuck. In the four-jaw chuck of Patent Document 1, when clamping a rectangular workpiece, a pressure fluid (compressed air) is supplied to each clamp-side cylinder chamber of the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber with a time difference depending on the operation system. The one set of opposing gripping claws and the other set of opposing gripping claws are operated with a time difference, and a rectangular workpiece is clamped by providing a difference between the thrust of the front piston and the thrust of the rear piston. . During unclamping, pressure fluid is simultaneously sent to the unclamping cylinder chambers of the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber to move the front piston and the rear piston to unclamp each pair of opposing gripping claws. doing.
また、特許文献2の4つ爪チャックでは、長方形状のワーク(長方形状の角穴)を前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室(第1、第3シリンダ室)に圧流体(オイル)を供給することにより前ピストン(駆動リング)と後ピストン(駆動部材)を介して夫々の1組の対向する把握爪を移動してクランプする。また、アンクランプの時には、コイルスプリングの付勢力により前ピストンを移動し、後シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室(第2シリンダ室)にオイルを供給して後ピストンを動かして、夫々の1組の対向する把握爪をアンクランプしている。
しかしながら、特許文献1に記載の4つ爪チャックでは、ワークのクランプ時とアンクランプ時に前シリンダ室と後シリンダ室の各クランプ側シリンダ室とアンクランプ側シリンダ室に夫々圧流体を供給して前ピストンと後ピストンを動かして夫々の1組の対向する把握爪を動かしているので、前シリンダ室と後シリンダ室の夫々のクランプ側シリンダ室とアンクランプ側シリンダ室の4つのシリンダ室をチャック本体に設けなければならず、構造が複雑になる問題とチャック軸線方向の長さが長くなる問題があった。また、前ピストンと後ピストンを動かす圧流体を供給する操作系統は、チャックの外部に備えられ時間差を与えて前ピストンと後ピストンを動かすため構造が複雑になる問題があった。また、特許文献2に記載の4つ爪チャックでは、コイルスプリングによる前ピストンの移動と圧流体による後ピストンの移動により夫々の対向する1組の把握爪を動かしてアンクランプしているので、2系統のアンクランプのための構造をチャック本体に備えているので構造が複雑になる問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、小形で構造が簡単な4つ爪チャックを提供することを目的とする。
However, in the four-jaw chuck described in Patent Document 1, when a workpiece is clamped and unclamped, a pressure fluid is supplied to each of the clamp-side cylinder chamber and the unclamp-side cylinder chamber of the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber, respectively. Since the piston and the rear piston are moved to move each pair of opposing gripping claws, the four cylinder chambers of the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber, ie, the clamp side cylinder chamber and the unclamp side cylinder chamber are connected to the chuck body. There are problems that the structure is complicated and the length in the chuck axis direction is long. In addition, the operating system for supplying the pressurized fluid that moves the front piston and the rear piston has a problem that the structure is complicated because the front piston and the rear piston are moved with a time difference provided outside the chuck . Further, in the four-claw chuck described in Patent Document 2, each opposing pair of grasping claws is moved and unclamped by the movement of the front piston by the coil spring and the movement of the rear piston by the pressurized fluid. Since the chuck body has a structure for unclamping the system, there is a problem that the structure becomes complicated.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a small and simple four-jaw chuck.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、チャック本体に設けた前シリンダ室と後シリンダ室に夫々前ピストンと後ピストンを挿入し、前記後ピストンの前部を前ピストンの内径部に挿入すると共にその前ピストンと後ピストンに夫々駆動部材が設けられ、前記前ピストンと後ピストンの移動により各駆動部材を動かしてチャック本体前側に配置した2組の対向する把握爪を移動させて成る4つ爪チャックにおいて、チャック本体に前記前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するクランプ用流路と後シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するアンクランプ用流路を設け、ワークのアンクランプ時にアンクランプ用流路から圧流体を供給することで後ピストンを後方へ移動させ、後ピストンに設けた駆動部材の一部を当接して前ピストンを後方へ移動させるようにして成ることを特徴とする。また、請求項2に記載の発明は、前記後ピストンに前記駆動部材を駆動部材の後面が前ピストンの前面に当接可能なように設けて成ることを特徴とする。また、請求項3に記載の発明は、前記前ピストンと後ピストンの直径を同一とすると共に前ピストンと後ピストンの圧流体作用面の面積を同一としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a front piston and a rear piston are respectively inserted into a front cylinder chamber and a rear cylinder chamber provided in a chuck body, and a front portion of the rear piston is connected to the front piston. The front piston and the rear piston are inserted into the inner diameter part, and driving members are provided on the front piston and the rear piston, respectively. By moving the front piston and the rear piston, the respective driving members are moved to move the two opposing gripping claws arranged on the front side of the chuck body. In the four-claw chuck, the clamping fluid is supplied to the chuck main body and the clamping cylinder in the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber, and the pressure fluid is supplied to the unclamping cylinder chamber in the rear cylinder chamber. An unclamping flow path is provided, and when the workpiece is unclamped, the rear piston is moved backward by supplying pressurized fluid from the unclamping flow path. So as to move the front piston to the rear part of the driving member provided on the piston in contact, characterized by comprising. According to a second aspect of the present invention, the drive member is provided on the rear piston so that the rear surface of the drive member can come into contact with the front surface of the front piston. The invention described in
本願の請求項1の発明では、チャック本体に前記前シリンダ室と後シリンダ室のクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するクランプ用流路と後シリンダ室のアンクランプ側シリンダ室に圧流体を供給するアンクランプ用流路を設け、ワークのアンクランプ時にアンクランプ用流路から圧流体を供給することで後ピストンを後方へ移動させ、後ピストンに設けた駆動部材の一部を当接して前ピストンを後方へ移動させるようにした。また、本願の請求項2の発明では、前記後ピストンに前記駆動部材を駆動部材の後面が前ピストンの前面に当接可能なように設けて成る。また、請求項3に記載の発明では、前記前ピストンと後ピストンの直径を同一とすると共に前ピストンと後ピストンの圧流体作用面の面積を同一とした。これらによれば、アンクランプ時に後ピストンにより前ピストンを後方へ移動させるので、夫々の対向する1組の把握爪を後ピストンと前ピストンの当接後に同時に移動することができ、1つのピストンへの圧流体の供給による1動作でアンクランプすることができる。また、前シリンダ室には後シリンダ室と連通するクランプ用流路が接続されているだけであり、前シリンダ室は前ピストンの一方側のみにクランプ用のシリンダ室を備えているので、前ピストンを挟んで両側にクランプ用とアンクランプ用のシリンダ室を備えたものに比べてチャック本体を小形化できる利点を有している。即ち、チャック軸線方向の長さが短くなる。また、ワークのアンクランプ時には、後ピストンに設けた駆動部材が前ピストンに当接して後ピストンの移動により前ピストンを一緒に移動しているので、従来のように後ピストンと前ピストンを夫々駆動するためアンクランプ用のシリンダ室やアンクランプ用のコイルバネを備える必要が無く、チャックの構造を簡単にすることができる。また、後ピストンの前部を前ピストンの内径部に挿入して前ピストンと後ピストンとを前後に配置して、前ピストンと後ピストンの直径を同一とし、前、後ピストンの圧流体作用面の面積を同一としたので、2組の対向する把握爪の把握力が同一となり、ワークを均等に掴むことができ、ワークのひずみが略均等になる。更に、前シリンダ室にアンクランプ側シリンダ室が不要となることで、前駆動部材外周面より外側に圧流体作用面を設けるためにピストンをチャック半径方向外側に大きくする必要が無くなり、チャックの直径を小さくできる。
In the invention of claim 1 of the present application, the clamping fluid is supplied to the chuck body for supplying the pressurized fluid to the clamping cylinder chambers of the front cylinder chamber and the rear cylinder chamber, and the pressurized fluid is supplied to the unclamping cylinder chamber of the rear cylinder chamber. An unclamping flow path is provided, and when the workpiece is unclamped, the rear piston is moved backward by supplying pressurized fluid from the unclamping flow path, and a part of the driving member provided on the rear piston is brought into contact with the front piston. The piston was moved backward. In the invention of claim 2 of the present application, the rear piston is provided with the drive member so that the rear surface of the drive member can come into contact with the front surface of the front piston. In the invention according to
本願発明の実施形態について図1〜図5にて説明する。図1、図2に示す本実施形態の4つ爪チャック1は、チャック本体2の前側に円周方向等間隔に4つの把握爪3が備えられている。把握爪3はマスタジョウ4にトップジョウ5を取付けて成り、マスタジョウ4はチャック本体2にチャック半径方向へ移動可能に設けられている。また、チャック本体2には、後述の前駆動部材6と後駆動部材7とを収容する収容室8と、チャック軸線方向前後に前シリンダ室9と後シリンダ室10が形成されている。前シリンダ室9と後シリンダ室10には夫々前ピストン11と後ピストン12が摺動可能に挿入されている。前ピストン11は、後部分が前シリンダ室9に挿入されて前シリンダ室9をクランプ側シリンダ室としており、前部分が前シリンダ室9から収容室8に突出している。また、後ピストン12は、後シリンダ室10を後ピストン12を挟んで前側をアンクランプ側シリンダ室10aに、後側をクランプ側シリンダ室10bに区画している。図2に示すように、前ピストン11と後ピストン12の直径は同一に形成されていると共に、前ピストン11の圧流体作用面(受圧面)の面積(受圧面積)と後ピストン12の圧流体作用面の面積とは同一に形成されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The four-claw chuck 1 of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is provided with four
前ピストン11には前駆動部材6が一体に形成されており、前駆動部材6が前部分と成っている。また、後ピストン12には後駆動部材7が一体に連結されており、後駆動部材7が後ピストン12の前部分と成っている。これら前駆動部材6と後駆動部材7には、夫々マスタジョウ4の楔部13が係合する楔溝14が形成される爪係合部15を有している。図2、図3に示すように、後ピストン12の後駆動部材7の軸部分7aは、前ピストン11の内径部6aに挿入されて前ピストン11と相対移動可能となっている。
A
前駆動部材6と後駆動部材7の各楔溝14には前記4つの把握爪3のマスタジョウ4の楔部13が夫々係合している。前駆動部材6により4つの把握爪3のうち互いに直交する軸線上に配置された一方の1組の対向する把握爪3a,3aをチャック半径方向へ移動させることができるようになっている。後駆動部材7により4つの把握爪3のうち互いに直交する軸線上に配置された他方の1組の対向する把握爪3b,3bをチャック半径方向へ移動させることができるようになっている。
The
前シリンダ室9と後シリンダ室10のクランプ側シリンダ室10bには圧流体を給排する同一のクランプ用流路16が夫々前給排流路17と後給排流路18とにより接続されている。クランプ用流路16はチャック本体2に設けられている。また、後シリンダ室10のアンクランプ側シリンダ室10aには圧流体を給排するアンクランプ用流路19が接続されている。アンクランプ用流路19はチャック本体2に設けられている。前記前駆動部材6の爪係合部15は、チャック半径方向に突出して設けられると共に対向するように1組設けられている。また、前記後駆動部材7の爪係合部15は、前駆動部材6の対向する1組の爪係合部15の間で対向するように1組設けられている。この後ピストン12の一部である爪係合部15はチャック半径方向に突出して設けられており、後ピストン12の爪係合部15の後面15aは前ピストン11の前面11cに当接可能となっている。
The clamp-
次にチャック1の動作について説明する。図1に示すようにワークWは、断面が四角形状であり上下方向面の距離と左右方向面の距離が異なり、左右方向面距離が長いものとする。ワークWをクランプする時には、図示しない圧流体供給源から圧流体として圧空を供給する。供給された圧空はクランプ用流路16を介して前シリンダ室9と後シリンダ室10のクランプ側シリンダ室10bに略同時に供給される。このとき、アンクランプ側シリンダ室10aは大気に開放されている。前ピストン11と後ピストン12は受圧面積が同一であるので略同時にチャック軸線方向前方向に移動し、前駆動部材6により一方の1組の対向する把握爪3a,3aがワークWをクランプする方向に移動し、後駆動部材7により他方の1組の対向する把握爪3b,3bがワークWをクランプする方向に移動する。そしてワークWをクランプするとき、前駆動部材6により一方の1組の対向する把握爪3a,3aがワークWの左右方向面に当接すると、前駆動部材6の移動が停止される。
Next, the operation of the chuck 1 will be described. As shown in FIG. 1, it is assumed that the workpiece W has a quadrangular cross section, the distance between the vertical surface and the distance between the horizontal surfaces is different, and the distance between the horizontal surfaces is long. When clamping the workpiece W, compressed air is supplied as a pressurized fluid from a pressurized fluid supply source (not shown). The supplied compressed air is supplied substantially simultaneously to the front cylinder chamber 9 and the clamp
前駆動部材6が停止されると、クランプ用流路16からの圧流体が、前ピストン11に圧流体の圧力が作用した状態で、クランプ用流路16から後シリンダ室10にだけ流入することになり、後ピストン12の移動によって他方の1組の対向する把握爪3bがワークWの上下方向面に当接する。このとき、一方の1組の把握爪3a,3aはワークWを緩やかにクランプしているので、ワークWに他方の1組の把握爪3b,3bが当接するとワークWが上下方向に移動されて芯出しが行われる。4つの把握爪3がワークWに当接し芯出しが行われると、前ピストン11と後ピストン12とに圧流体の圧力が更に作用して、一方の1組の対向する把握爪3a,3aと他方の1組の対向する把握爪3b,3bとがワークWに圧接してワークWをクランプすることとなる。このとき、前ピストン11と後ピストン12の圧流体作用面の面積を同一としたので、ワークWに作用する把握力が同一となり、ワークWを均等に掴むことができ、把握爪によるワークのひずみが均等になる。
When the
次にワークWを開放するときには、図示しない圧流体供給源から供給された圧空がアンクランプ用流路19を介して後シリンダ室10のアンクランプ側シリンダ室10aに供給される。このとき、各クランプ側シリンダ室9,10bは大気に開放されている。すると、後ピストン12は圧空によりチャック軸線方向後方向に移動されて後駆動部材7が後退し、他方の1組の対向する把握爪3b,3bがワークWをアンクランプする。更に、後ピストン12が後退すると、図4に示すワークWをクランプした状態から、後駆動部材7の爪係合部15の後面15aが前駆動部材6の前面11cに当接し、図5に示すように、後駆動部材7が前駆動部材6を後退させ前ピストン11を後方へ移動させる。前駆動部材6の後退により一方の1組の対向する把握爪3a,3aがワークWをアンクランプする。これによってワークは4つの把握爪3からアンクランプされる。このようにワークWのアンクランプ時には、後シリンダ室10のアンクランプ側シリンダ室10aに圧流体を供給して後ピストン12を後退させることで、後ピストン12に設けた駆動部材7の一部を前ピストン11の一部に当接して前ピストン11を一緒に後退させる。このように他方の1組の対向する把握爪3b,3bのアンクランプと一方の1組の対向する把握爪3a,3aのアンクランプは、後ピストン12が後退することによって行われる。これにより前シリンダ室9にはアンクランプ側シリンダ室が不要となるので、チャック本体2のチャック軸線方向長さが短くなる。更に、前シリンダ室9にアンクランプ側シリンダ室が不要となることで、前駆動部材6外周面より外側に圧流体作用面を設けるために前ピストン11をチャック半径方向外側に大きくする必要が無くなり、チャック1の直径を小さくできる。また、従来のように前シリンダ室と後シリンダ室に夫々アンクランプ側シリンダ室を設けたり、アンクランプ用にスプリングを設けたりしないので、チャックの構成が簡単になる。
Next, when the workpiece W is opened, compressed air supplied from a pressurized fluid supply source (not shown) is supplied to the unclamping cylinder chamber 10 a of the
1 4つ爪チャック
2 チャック本体
3 把握爪
6a 内径部
6 前駆動部材
7 後駆動部材
9 前シリンダ室
10 後シリンダ室
10a アンクランプ側シリンダ室
10b クランプ側シリンダ室
11 前ピストン
11c 前ピストンの前面
12 後ピストン
15a 後駆動部材の後面
16 クランプ用流路
19 アンクランプ用流路
W ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Four claw chuck 2 Chuck
Claims (3)
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