JP5633611B1 - ワーク支持治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができるワーク支持治具を提供すること。【解決手段】ワーク支持治具5は、下治具部6の上側に上治具部7が載置されるときには、治具受け状態501を形成し、下治具本体部61がウェッジ部72を下方から受ける。また、治具受け状態501においては、受け部用バネ63によって上方へ付勢された受け部62が、上治具本体部71を下方から受け、受け部62が拘束部64によって拘束される。一方、ワーク支持治具5は、上治具部7と下治具部6との間にワークを支持するときには、ワーク支持状態を形成し、ワークが拘束部64を下方へ押し下げて拘束部64による受け部62の拘束が解除される。【選択図】図1
Description
本発明は、ワークを支持するためのワーク支持治具に関する。
円筒状ワークの外周に歯面を切削加工するホブ盤等においては、回転装置に円筒状ワークを支持するとともに、加工装置にホブ刃具を支持し、回転装置によって回転させる円筒状ワークの外周に、加工装置によって回転させるホブ刃具によって歯面を切削加工している。回転装置においては、円筒状ワークの両端部を支持するために、一対の治具部によるワーク支持治具を用いている。このワーク支持治具の一対の治具部は、円筒状ワークの形状に対応して形状が異なっている。
例えば、特許文献1のワーク切削用治具においては、第1治具の軸部を、ワークの第1穴部及び第2治具の第2穴部に挿通し、ナットを軸部に締め付けて、ワーク切削用治具にワークをアッセンブリ化することが開示されている。このワーク切削用治具は、歯車の歯を切削により形成するホブ盤等の加工機械に適用することが開示されている。
しかしながら、ワーク支持治具における一対の治具部は、ロボット等の搬送装置を用いて、回転装置に対して別々に装着している。そのため、ワークの種類に応じてワーク支持治具を交換するときには、この交換に時間がかかる。また、特許文献1のワーク切削用治具においては、ワーク切削用治具にワークをアッセンブリ化している。そのため、ワークに加工を行うごとに、ワーク切削用治具をワークとともにホブ盤等の加工機械へ着脱する必要が生じてしまう。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができるワーク支持治具を提供しようとして得られたものである。
本発明の一態様は、円筒形状のワークを上側から支持する上治具部と、上記ワークを下側から支持する下治具部とを有するワーク支持治具であって、
上記上治具部は、上記下治具部の上側に、該下治具部と軸心を合わせて載置されるよう構成されており、
上記上治具部は、上治具本体部と、該上治具本体部に対して上下にスライド可能なウェッジ部と、該ウェッジ部のテーパ外周面に対面するテーパ内周面を有するコレット部とを有しており、
上記下治具部は、上記ウェッジ部を下方から受ける下治具本体部と、該下治具本体部に対して上下にスライド可能であって上記上治具本体部を下方から受ける受け部と、該受け部の上下のスライド位置を拘束する拘束部とを有しており、
上記下治具部の上側に上記上治具部が載置されるときには、上記下治具本体部が上記ウェッジ部を下方から受け、かつ、上記受け部が上記上治具本体部を下方から受けるとともに該受け部が上記拘束部によって拘束される治具受け状態を形成し、
上記上治具部と上記下治具部との間に上記ワークを支持するときには、該ワークが上記拘束部を下方へ押し下げて該拘束部による上記受け部の拘束が解除され、該受け部が、上記上治具本体部に押されて下方へスライドし、かつ、上記ウェッジ部によって拡径される上記コレット部によって上記ワークの内周面を支持するワーク支持状態を形成するよう構成されていることを特徴とするワーク支持治具にある。
上記上治具部は、上記下治具部の上側に、該下治具部と軸心を合わせて載置されるよう構成されており、
上記上治具部は、上治具本体部と、該上治具本体部に対して上下にスライド可能なウェッジ部と、該ウェッジ部のテーパ外周面に対面するテーパ内周面を有するコレット部とを有しており、
上記下治具部は、上記ウェッジ部を下方から受ける下治具本体部と、該下治具本体部に対して上下にスライド可能であって上記上治具本体部を下方から受ける受け部と、該受け部の上下のスライド位置を拘束する拘束部とを有しており、
上記下治具部の上側に上記上治具部が載置されるときには、上記下治具本体部が上記ウェッジ部を下方から受け、かつ、上記受け部が上記上治具本体部を下方から受けるとともに該受け部が上記拘束部によって拘束される治具受け状態を形成し、
上記上治具部と上記下治具部との間に上記ワークを支持するときには、該ワークが上記拘束部を下方へ押し下げて該拘束部による上記受け部の拘束が解除され、該受け部が、上記上治具本体部に押されて下方へスライドし、かつ、上記ウェッジ部によって拡径される上記コレット部によって上記ワークの内周面を支持するワーク支持状態を形成するよう構成されていることを特徴とするワーク支持治具にある。
上記ワーク支持治具は、ウェッジ部及びコレット部を有する上治具部を使用する場合において、上記ワーク支持状態を形成する以外に、下治具部の上側に上治具部が載置された上記治具受け状態を形成するよう構成されている。この治具受け状態を形成するために、下治具部の下治具本体部には、受け部及び拘束部を設けている。そして、治具受け状態は、ワーク支持治具の搬送時(交換時)又は保管時に形成する。この治具受け状態は、下治具部の上側に上治具部が載置されるときに、上治具部が安定して下治具部に維持されるようにする。
具体的には、治具受け状態において、下治具部の上側に上治具部が載置されるときには、下治具本体部がウェッジ部を下方から受け、かつ、受け部が上治具本体部を下方から受ける。また、受け部は拘束部によって拘束されて、不意にスライドしてしまうことが防止される。これにより、下治具本体部に受けられるウェッジ部に対して、上治具本体部の自重が、コレット部を介して加わらないようにすることができる。そして、上治具本体部の自重によって、コレット部がウェッジ部に過度に押し当てられないようにすることができる。そのため、ワーク支持治具の搬送時(交換時)又は保管時においては、コレット部が損傷することを防止して、下治具部の上側に上治具部が載置された状態を安定して維持することができる。
また、ワーク支持治具を回転装置等との間で着脱するときには、治具受け状態を形成することにより、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を受け渡すことができる。これにより、ワーク支持治具の着脱を迅速かつ容易に行うことができる。そして、ワークの種類の変更に応じてワーク支持治具を変更する際には、ワーク支持治具の交換にかかる時間を短縮することができる。
一方、ワーク支持状態は、ワーク支持治具を、ワークを回転させる回転装置等の装着対象に装着する装着時に形成する。ワーク支持状態において、上治具部と下治具部との間にワークを支持するときには、ワークが拘束部を下方へ押し下げる。このとき、拘束部による受け部の拘束が解除され、受け部が、上治具本体部に押されて下方へスライドする。これにより、受け部が、下方へ退避することができる。そして、上治具部と下治具部との間にワークを支持するときには、ウェッジ部によって拡径されるコレット部によってワークの内周面を支持する。これにより、ワークを安定して支持することができる。
なお、上治具部及び下治具部は装着対象に装着したまま使用し、上治具部と下治具部との間にワークを繰り返し搬送して、ワーク支持治具を使用することができる。
なお、上治具部及び下治具部は装着対象に装着したまま使用し、上治具部と下治具部との間にワークを繰り返し搬送して、ワーク支持治具を使用することができる。
それ故、上記回転加工機におけるワーク支持治具によれば、上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができる。
上述した回転加工機用のワーク支持治具における好ましい実施の形態につき説明する。
上記回転加工機用のワーク支持治具においては、上記ワーク支持治具は、ワークを回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークに加工を行う加工装置と、上記回転装置との間での上記ワークの搬入出を行う搬送装置とを備える回転加工機において用いられるものであり、上記上治具部は上記回転装置における上支持部に装着され、上記下治具部は上記回転装置における下支持部に装着されるよう構成されており、上記治具受け状態は、上記搬送装置におけるグリッパによって上記上治具部が上側に載置された状態の上記下治具部が挟持され、当該ワーク支持治具が上記回転装置における上支持部及び下支持部との間で受け渡される際に形成され、上記ワーク支持状態は、上記回転装置における上支持部に装着された上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着された下治具部との間に、上記ワークが支持される際に形成されてもよい。
上記回転加工機用のワーク支持治具においては、上記ワーク支持治具は、ワークを回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークに加工を行う加工装置と、上記回転装置との間での上記ワークの搬入出を行う搬送装置とを備える回転加工機において用いられるものであり、上記上治具部は上記回転装置における上支持部に装着され、上記下治具部は上記回転装置における下支持部に装着されるよう構成されており、上記治具受け状態は、上記搬送装置におけるグリッパによって上記上治具部が上側に載置された状態の上記下治具部が挟持され、当該ワーク支持治具が上記回転装置における上支持部及び下支持部との間で受け渡される際に形成され、上記ワーク支持状態は、上記回転装置における上支持部に装着された上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着された下治具部との間に、上記ワークが支持される際に形成されてもよい。
回転装置にワーク支持治具を搬入する際、又は回転装置からワーク支持治具を搬出する際には、ワーク支持治具の治具受け状態が形成される。この治具受け状態においては、上治具部は受け部によって下方から支えられ、この支持状態が拘束部によってロックされる。そして、回転装置における上支持部及び下支持部と、搬送装置のグリッパとの間で上治具部及び下治具部を受け渡す際には、搬送装置のグリッパによって、上治具部が載置された下治具部を挟持する。
これにより、搬送装置のグリッパによってワーク支持治具を挟持するときには、上治具部と下治具部とが一体化された状態を安定して維持することができる。そして、回転装置との間でのワーク支持治具の搬入出を行う場合、ワーク支持治具を保管する場合等において、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を安定して維持することができる。
また、回転装置とグリッパとの間で、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を受け渡すことができ、回転加工機におけるワーク支持治具の交換を迅速かつ容易に行うことができる。
また、回転装置とグリッパとの間で、上治具部と下治具部とが一体化された状態のワーク支持治具を受け渡すことができ、回転加工機におけるワーク支持治具の交換を迅速かつ容易に行うことができる。
一方、回転装置における上支持部に装着された上治具部と、回転装置における下支持部に装着された下治具部との間にワークを支持する際には、ワーク支持治具のワーク支持状態が形成される。このワーク支持状態においては、ワークが拘束部を押し下げ、受け部が下降して、下方へ退避することができる。そして、ウェッジ部によって拡径されるコレット部によってワークの内周面を支持することができる。
上記受け部は、受け部用バネによって上方へ付勢されており、上記拘束部は、上下にスライド可能であって上記ワークによって下方へ押されるアンロック部と、該アンロック部を上方へ付勢するアンロック部用バネと、上記アンロック部と上記受け部とに当接する当接部材とを有しており、上記治具受け状態は、上記アンロック部用バネによって付勢される上記アンロック部が上端位置にあり、該アンロック部に当接する当接部材が、上記受け部用バネによって上端位置に付勢される上記受け部に当接して、該受け部を上端位置にロックする状態として形成され、上記ワーク支持状態は、上記ワークによって上記アンロック部が押し下げられ、上記当接部材が上記受け部のロックを解除して、該受け部が、上記上治具部に押されて上記受け部用バネを弾性変形させながら下方へスライドする状態として形成されてもよい。
この場合には、アンロック部、アンロック部用バネ及び当接部材を用いて拘束部を形成することにより、簡単な構造の拘束部により、受け部の上下のスライド位置を拘束することができる。
この場合には、アンロック部、アンロック部用バネ及び当接部材を用いて拘束部を形成することにより、簡単な構造の拘束部により、受け部の上下のスライド位置を拘束することができる。
上記当接部材は、上記受け部と上記アンロック部との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されており、上記治具受け状態は、上記球状体が、上記アンロック部によって押されて、上記受け部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成され、上記ワーク支持状態は、上記球状体が、上記受け部の凹部から外れるとともに該受け部によって押されて、上記アンロック部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成されてもよい。
この場合には、球状体の当接部材が、受け部及びアンロック部にそれぞれ形成された凹部に嵌り込む構成により、受け部を、スライド不能な状態とスライド可能な状態とに容易に切り換えることができる。
この場合には、球状体の当接部材が、受け部及びアンロック部にそれぞれ形成された凹部に嵌り込む構成により、受け部を、スライド不能な状態とスライド可能な状態とに容易に切り換えることができる。
以下に、ワーク支持治具にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のワーク支持治具5は、図1、図2に示すごとく、円筒形状のワーク8を上側から支持する上治具部7と、ワーク8を下側から支持する下治具部6とを有している。上治具部7は、下治具部6の上側に、下治具部6と軸心を合わせて載置されるよう構成されている。上治具部7は、上治具本体部71と、上治具本体部71に対してウェッジ部用バネ74を介して上下にスライド可能なウェッジ部72と、ウェッジ部72の上端側テーパ外周面722に対面するテーパ内周面731を有するコレット部73とを有している。下治具部6は、ウェッジ部72を下方から受ける下治具本体部61と、下治具本体部61に対して上下にスライド可能であって上治具本体部71を下方から受ける受け部62と、受け部62を上方へ付勢する受け部用バネ63と、受け部62の上下のスライド位置を拘束する拘束部64とを有している。
本例のワーク支持治具5は、図1、図2に示すごとく、円筒形状のワーク8を上側から支持する上治具部7と、ワーク8を下側から支持する下治具部6とを有している。上治具部7は、下治具部6の上側に、下治具部6と軸心を合わせて載置されるよう構成されている。上治具部7は、上治具本体部71と、上治具本体部71に対してウェッジ部用バネ74を介して上下にスライド可能なウェッジ部72と、ウェッジ部72の上端側テーパ外周面722に対面するテーパ内周面731を有するコレット部73とを有している。下治具部6は、ウェッジ部72を下方から受ける下治具本体部61と、下治具本体部61に対して上下にスライド可能であって上治具本体部71を下方から受ける受け部62と、受け部62を上方へ付勢する受け部用バネ63と、受け部62の上下のスライド位置を拘束する拘束部64とを有している。
ワーク支持治具5は、図1、図5に示すごとく、下治具部6の上側に上治具部7が載置されるときには、治具受け状態501を形成し、下治具本体部61がウェッジ部72を下方から受ける。また、受け部用バネ63によって上方へ付勢された受け部62が上治具本体部71を下方から受け、受け部62が拘束部64によって拘束される。一方、ワーク支持治具5は、図2、図6に示すごとく、上治具部7と下治具部6との間にワーク8を支持するときには、ワーク支持状態502を形成し、ワーク8が拘束部64を下方へ押し下げて拘束部64による受け部62の拘束が解除される。また、受け部62が、上治具本体部71の引込み軸部75の掛止リング76に押されて受け部用バネ63を弾性変形させながら下方へスライドし、かつ、ウェッジ部72によって拡径されるコレット部73によってワーク8の内周面が支持される。
以下に、本例のワーク支持治具5につき、図1〜図8を参照して詳説する。
図7、図8に示すごとく、本例のワーク支持治具5は、ワーク8を回転させる回転装置2と、回転装置2によって回転するワーク8に加工を行う加工装置3と、回転装置2との間でのワーク8の搬入出を行う搬送装置4とを備える回転加工機1において用いられるものである。上治具部7は回転装置2における上支持部212に装着され、下治具部6は回転装置2における下支持部211に装着されるよう構成されている。
また、治具受け状態501は、搬送装置4におけるグリッパ43によって、上治具部7が上側に載置された状態の下治具部6が挟持され、ワーク支持治具5が回転装置2における上支持部212及び下支持部211との間で受け渡される際に形成される。ワーク支持状態502は、回転装置2における上支持部212に装着された上治具部7と、回転装置2における下支持部211に装着された下治具部6との間に、ワーク8が支持される際に形成される。
図7、図8に示すごとく、本例のワーク支持治具5は、ワーク8を回転させる回転装置2と、回転装置2によって回転するワーク8に加工を行う加工装置3と、回転装置2との間でのワーク8の搬入出を行う搬送装置4とを備える回転加工機1において用いられるものである。上治具部7は回転装置2における上支持部212に装着され、下治具部6は回転装置2における下支持部211に装着されるよう構成されている。
また、治具受け状態501は、搬送装置4におけるグリッパ43によって、上治具部7が上側に載置された状態の下治具部6が挟持され、ワーク支持治具5が回転装置2における上支持部212及び下支持部211との間で受け渡される際に形成される。ワーク支持状態502は、回転装置2における上支持部212に装着された上治具部7と、回転装置2における下支持部211に装着された下治具部6との間に、ワーク8が支持される際に形成される。
本例の加工装置3及び回転装置2は、ワーク8の外周にヘリカル歯面を切削加工するホブ盤を構成する。加工装置3及び回転装置2においては、ヘリカルギヤが製造される。ヘリカルギヤは、互いに噛合する歯車の軸方向を平行にして使用するはすば歯車、又は互いに噛合する歯車の軸方向を直交させて使用するねじ歯車とすることができる。本例の刃具32は、ワーク8の外周にヘリカル歯面を切削加工するためのホブカッタである。
なお、加工装置3及び回転装置2は、ワーク8の外周に形成されたヘリカル歯面に研削加工をする歯車研削盤とすることもできる。この場合、刃具32は、ヘリカル歯面に研削加工するための回転砥石とすることができる。
なお、加工装置3及び回転装置2は、ワーク8の外周に形成されたヘリカル歯面に研削加工をする歯車研削盤とすることもできる。この場合、刃具32は、ヘリカル歯面に研削加工するための回転砥石とすることができる。
図7、図8に示すごとく、加工装置3は、刃具32を装着する刃具把持部(ホブ軸)31の回転中心軸線301を水平方向に対して傾斜させて構成されている。回転装置2は、上下方向に沿った回転中心軸線201の回りに回転するよう構成されている。
加工装置3は、刃具把持部31を、回転可能であるとともに前後、左右及び上下に移動させるよう構成されている。刃具把持部31は、刃具32の両側の軸部を把持するように構成されている。
加工装置3は、刃具把持部31を、回転可能であるとともに前後、左右及び上下に移動させるよう構成されている。刃具把持部31は、刃具32の両側の軸部を把持するように構成されている。
回転装置2は、ワーク支持治具5を介してワーク8を上下に支持するよう構成されている。回転装置2の治具支持部21は、上支持部212と下支持部211とによって構成されている。ワーク8は、その軸方向を上下方向にして回転装置2の上支持部212及び下支持部211に装着された上治具部7及び下治具部6に支持される。回転装置2は、加工装置3と搬送装置4との間のスペースに配設されている。
回転装置2は、ワーク支持治具5を介してワーク8を上下の両側から支持し、搬送装置4の旋回中心軸線401と平行な回転中心軸線201の回りに回転するよう構成されている。回転装置2の下支持部211は、モータ等の駆動源によって回転する回転テーブル20の上端部に取り付けられている。回転装置2の上支持部212は、搬送装置4の旋回支柱部41に、アクチュエータによって上下にスライド可能に設けられている。
回転装置2は、ワーク支持治具5を介してワーク8を上下の両側から支持し、搬送装置4の旋回中心軸線401と平行な回転中心軸線201の回りに回転するよう構成されている。回転装置2の下支持部211は、モータ等の駆動源によって回転する回転テーブル20の上端部に取り付けられている。回転装置2の上支持部212は、搬送装置4の旋回支柱部41に、アクチュエータによって上下にスライド可能に設けられている。
図7に示すごとく、搬送装置4は、旋回中心軸線401が通過する旋回支柱部41に、旋回ローダ部42を旋回可能に配設して構成されている。各グリッパ43は、旋回ローダ部42に、アクチュエータに駆動されて上下方向に移動可能に配設されている。また、各グリッパ43は、他のアクチュエータに駆動されて横方向に開閉する一対の挟持部431によって、ワーク8を挟持するよう構成されている。旋回支柱部41の旋回中心軸線401は上下方向に向けられており、各グリッパ43は、旋回ローダ部42によって、旋回支柱部41の回りを水平方向に旋回するよう構成されている。
回転加工機1は、搬送装置4によって、ワーク8の搬送、及びワーク8を支持するワーク支持治具5の段替え(交換)を可能にしたものである。搬送装置4の各グリッパ43は、ワーク8を挟持する以外にも、上治具部7が載置された下治具部6を挟持するよう構成されている。各グリッパ43は、一対の挟持部431の間隔を可変させることにより、外径が異なる複数種類のワーク8及び下治具部6を挟持できるよう構成されている。一対の挟持部431の挟持内側面432は、ワーク8及び下治具部6の挟持を容易にするために、周方向の2箇所に傾斜面が当接するV形状に形成されている。
図7、図8に示すごとく、搬送装置4は、旋回中心軸線401から同一半径距離に配設された複数のグリッパ43を、回転装置2に順次対向させるよう旋回可能にした旋回ローダである。各グリッパ43は、ワーク8とワーク支持治具5とをそれぞれ別個に直接挟持可能である。搬送装置4は、ワーク8又はワーク支持治具5をグリッパ43に挟持し、旋回ローダ部42を旋回させて、回転装置2との間でのワーク8又はワーク支持治具5の受け渡しを行うよう構成されている。
複数のグリッパ43は、搬送装置4の旋回中心軸線401及び回転装置2の回転中心軸線201に対して直交する方向からワーク8又はワーク支持治具5をそれぞれ把持し、回転装置2の下支持部211と上支持部212との間を通過するよう構成されている。
本例のグリッパ43は、旋回ローダ部42の周方向において、互いに90°周方向にずれた位置の4箇所に設けられている。なお、グリッパ43は、旋回ローダ部42の回りの2箇所又は3箇所、あるいは5箇所以上に設けることもできる。
本例のグリッパ43は、旋回ローダ部42の周方向において、互いに90°周方向にずれた位置の4箇所に設けられている。なお、グリッパ43は、旋回ローダ部42の回りの2箇所又は3箇所、あるいは5箇所以上に設けることもできる。
次に、ワーク支持治具5の詳細な構造につき説明する。
ワーク支持治具5は、下治具部6における受け部62及び拘束部64の移動位置により、搬送時及び保管時に上治具部7及び下治具部6を一体化させた治具受け状態501と、ワーク支持時に上治具部7と下治具部6との間にワーク8を支持するワーク支持状態502とを形成する。これらの状態501,502は、ワーク8の有無によって、受け部62及び拘束部64の位置が変わることによって切り換えられる。
ワーク支持治具5は、下治具部6における受け部62及び拘束部64の移動位置により、搬送時及び保管時に上治具部7及び下治具部6を一体化させた治具受け状態501と、ワーク支持時に上治具部7と下治具部6との間にワーク8を支持するワーク支持状態502とを形成する。これらの状態501,502は、ワーク8の有無によって、受け部62及び拘束部64の位置が変わることによって切り換えられる。
図2に示すごとく、上治具本体部71は、回転装置2における上支持部212に装着され、下治具本体部61は、回転装置2における下支持部211に装着されるよう構成されている。図4に示すごとく、下治具本体部61は、中心穴611を有する円筒形状に形成されており、その内周側に形成された内周凹部612には、上下にスライド可能に受け部62が配置されている。下治具本体部61の内周凹部612の上端部付近には、上方に行くに連れて拡径する上端側テーパ内周面613が形成されている。
図3に示すごとく、上治具本体部71は、中心穴711を有する円筒形状に形成されており、その内周側に形成された内周凹部712には、ウェッジ部72を下方へ付勢するウェッジ部用バネ74が配置されている。上治具本体部71の中心穴711には、下治具本体部61の中心穴611に挿入される引込み軸部75が挿通して設けられている。引込み軸部75には、下治具部6の受け部62の上に掛止される掛止リング76が、外周に突出して設けられている。また、ウェッジ部72には、コレット部73が過度に拡径してしまうことを防止するためのバネ723が設けられている。
図2に示すごとく、引込み軸部75は、上端側部分752が上支持部212に引き込まれ、下端側部分751が下支持部211に引き込まれるよう構成されている。図3に示すごとく、ウェッジ部72は、下端側の外周部に、下治具本体部61の上端側テーパ内周面613に対面する下端側テーパ外周面721を有しており、上端側の外周部に、コレット部73のテーパ内周面731が対面する上端側テーパ外周面722を有している。
図2に示すごとく、コレット部73は、ウェッジ部72の上端側テーパ外周面722に対して、下方にスライドすることにより、僅かに拡径して、ワーク8の内周面を保持するものである。引込み軸部75の下端側部分751が下支持部211によって引き込まれるときに、ウェッジ部用バネ74による弾性力を受けて、コレット部73のテーパ内周面731がウェッジ部72の上端側テーパ外周面722に食い込む。これにより、ウェッジ部72及びコレット部73によってワーク8の内周面を保持することができる。
また、上治具部7と下治具部6との間にワーク8が支持されるときには、ワーク8の上端側内周部に上治具本体部71の下端部が挿入され、ワーク8の下端側内周部に下治具本体部61の上端部が挿入される。
また、上治具部7と下治具部6との間にワーク8が支持されるときには、ワーク8の上端側内周部に上治具本体部71の下端部が挿入され、ワーク8の下端側内周部に下治具本体部61の上端部が挿入される。
図4に示すごとく、下治具部6における受け部62は、引込み軸部75が挿通される中心穴622を有する円筒形状に形成されている。そして、図1に示すごとく、上治具部7が下治具部6の上に載置されるときには、下治具本体部61の上端側テーパ内周面613に、ウェッジ部72の下端側テーパ外周面721が載置され、受け部62の上面に、引込み軸部75の掛止リング76が掛止される。そして、ウェッジ部72の自重は、下治具本体部61の上端側テーパ内周面613によって受けることができ、上治具本体部71及び引込み軸部75の自重は、下治具本体部61の受け部62によって受けることができる。これにより、ウェッジ部72からコレット部73へ上治具本体部71及び引込み軸部75の自重が直接作用することを避け、コレット部73が損傷しないように保護することができる。
図4に示すごとく、受け部62は、下治具本体部61の内周凹部612に取り付けた支持ピン623に対してスライド可能であり、受け部用バネ63は、下治具本体部61の内周凹部612の上面と受け部62の下面との間に挟まれて配置されている。受け部62は、受け部用バネ63を伸縮させて上下に移動可能である。
下治具部6における拘束部64は、上下にスライド可能であってワーク8によって下方へ押されるアンロック部65と、アンロック部65を上方へ付勢するアンロック部用バネ652と、アンロック部65と受け部62とに当接する当接部材66とを有している。
下治具部6における拘束部64は、上下にスライド可能であってワーク8によって下方へ押されるアンロック部65と、アンロック部65を上方へ付勢するアンロック部用バネ652と、アンロック部65と受け部62とに当接する当接部材66とを有している。
アンロック部65は、下治具本体部61に形成された陥没穴614に埋設するように配置されており、陥没穴614における下方奥側には、アンロック部65を上方へ付勢するアンロック部用バネ652が配置されている。アンロック部65は、上下方向に伸びるアンロックバーによって形成されており、上端部653が下治具本体部61の上方へ突出するとともに、下治具本体部61の一部616によって上方へ外れないように押さえられている。
当接部材66は、受け部62とアンロック部65との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されている。下治具本体部61には、当接部材66が配置される配置穴615が、受け部62が配置された内周凹部612とアンロック部65が配置された陥没穴614とに連通して形成されている。
当接部材66は、受け部62とアンロック部65との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されている。下治具本体部61には、当接部材66が配置される配置穴615が、受け部62が配置された内周凹部612とアンロック部65が配置された陥没穴614とに連通して形成されている。
図5に示すごとく、受け部62の外周には、受け部62が上治具本体部71を支持する上端位置にあるときに、陥没穴614内の当接部材66が嵌り込むための凹部としての受け部側溝部621が形成されている。図6に示すごとく、アンロック部65には、アンロック部65がワーク8に押されて下端位置にスライドしたときに、陥没穴614内の当接部材66が嵌り込むための凹部としてのアンロック部側溝部651が形成されている。
なお、アンロック部側溝部651は、アンロック部65の上端まで連続して形成することができる。
なお、アンロック部側溝部651は、アンロック部65の上端まで連続して形成することができる。
図5に示すごとく、治具受け状態501は、アンロック部用バネ652によって付勢されるアンロック部65が上端位置にあり、アンロック部65に当接する当接部材66が、受け部用バネ63によって上端位置に付勢される受け部62の受け部側溝部621に嵌り込んで、受け部62を上端位置にロックする状態として形成される。また、図6に示すごとく、ワーク支持状態502は、ワーク8によってアンロック部65が押し下げられ、当接部材66が受け部62のロックを解除して、受け部62が、掛止リング76に押されて受け部用バネ63を弾性変形させながら下方へスライドする状態として形成される。
回転加工機1においては、次のようにして、加工装置3の刃具把持部31における刃具32によってワーク8に加工を行う。
図7に示すごとく、回転装置2にワーク8を搬入するときには、回転装置2には、加工を行うワーク8に対応したワーク支持治具5を、搬送装置4におけるグリッパ43の挟持及び旋回ローダ部42の旋回の動作を行って装着しておく。そして、グリッパ43にワーク8を挟持し、このワーク8を、旋回ローダ部42の旋回によって回転装置2に接近させる。次いで、グリッパ43の昇降及び上治具部7が装着された上支持部212の昇降を行って、ワーク8を、回転装置2における上治具部7と下治具部6との間に支持させる。次いで、回転装置2によって回転させるワーク8に、加工装置3における刃具32が加工を行う。その後、回転装置2からワーク8を搬出するときには、加工が行われた後のワーク8を回転装置2からグリッパ43に挟持し、搬送装置4の旋回ローダ部42を旋回させる。
図7に示すごとく、回転装置2にワーク8を搬入するときには、回転装置2には、加工を行うワーク8に対応したワーク支持治具5を、搬送装置4におけるグリッパ43の挟持及び旋回ローダ部42の旋回の動作を行って装着しておく。そして、グリッパ43にワーク8を挟持し、このワーク8を、旋回ローダ部42の旋回によって回転装置2に接近させる。次いで、グリッパ43の昇降及び上治具部7が装着された上支持部212の昇降を行って、ワーク8を、回転装置2における上治具部7と下治具部6との間に支持させる。次いで、回転装置2によって回転させるワーク8に、加工装置3における刃具32が加工を行う。その後、回転装置2からワーク8を搬出するときには、加工が行われた後のワーク8を回転装置2からグリッパ43に挟持し、搬送装置4の旋回ローダ部42を旋回させる。
次に、本例の回転加工機1におけるワーク支持治具5の作用効果につき説明する。
ワーク支持治具5は、ウェッジ部72及びコレット部73を有する上治具部7を使用する場合において、上治具部7と下治具部6との間にワーク8を支持するワーク支持状態502を形成する以外に、下治具部6の上側に上治具部7が載置された治具受け状態501を形成するよう構成されている。
回転装置2にワーク支持治具5を搬入する際、又は回転装置2からワーク支持治具5を搬出する際には、ワーク支持治具5の治具受け状態501が形成される。
ワーク支持治具5は、ウェッジ部72及びコレット部73を有する上治具部7を使用する場合において、上治具部7と下治具部6との間にワーク8を支持するワーク支持状態502を形成する以外に、下治具部6の上側に上治具部7が載置された治具受け状態501を形成するよう構成されている。
回転装置2にワーク支持治具5を搬入する際、又は回転装置2からワーク支持治具5を搬出する際には、ワーク支持治具5の治具受け状態501が形成される。
図5に示すごとく、上治具部7及び下治具部6を一体化させたワーク支持治具5の治具受け状態501を形成するときには、この治具受け状態501においては、アンロック部用バネ652によって付勢されるアンロック部65が上端位置にあり、受け部用バネ63によって付勢される受け部62が上端位置にある。このとき、アンロック部65の一般部(受け部側溝部621が形成されていない外周面)によって当接部材66が内周側(受け部62の側)に押されており、当接部材66が受け部側溝部621に嵌り込んで、受け部62が下治具本体部61に対して上端位置からスライドできない状態にある。また、アンロック部65は、その上にワーク8が載置されていないことにより、アンロック部用バネ652の付勢力を受けて上端位置に維持される。これにより、受け部62が上端位置にロックされる。
こうして、下治具部6の受け部62の上側に上治具本体部71を支持するときには、当接部材66は、受け部62における受け部側溝部621とアンロック部65との間に挟まれる。そして、受け部用バネ63によって上方へ付勢された受け部62が、下方へスライド不能となり、上治具本体部71及び引込み軸部75を支持する。
こうして、下治具部6の受け部62の上側に上治具本体部71を支持するときには、当接部材66は、受け部62における受け部側溝部621とアンロック部65との間に挟まれる。そして、受け部用バネ63によって上方へ付勢された受け部62が、下方へスライド不能となり、上治具本体部71及び引込み軸部75を支持する。
そして、図1に示すごとく、治具受け状態501において、下治具部6の上側に上治具部7が載置されるときには、下治具本体部61がウェッジ部72を下方から受け、かつ、受け部62が、上治具本体部71及び引込み軸部75を掛止リング76を介して下方から受ける。また、受け部62はアンロック部65及び当接部材66によって拘束されて、不意にスライドしてしまうことが防止される。これにより、下治具本体部61に受けられるウェッジ部72に対して、上治具本体部71及び引込み軸部75の自重がウェッジ部用バネ74及びコレット部73を介して加わらないようにすることができる。
そして、上治具本体部71及び引込み軸部75の自重によって、コレット部73がウェッジ部72に過度に押し当てられないようにすることができる。そのため、ワーク支持治具5の搬送時(交換時)においては、コレット部73が損傷することを防止して、下治具部6の上側に上治具部7が載置された状態を安定して維持することができる。
そして、上治具本体部71及び引込み軸部75の自重によって、コレット部73がウェッジ部72に過度に押し当てられないようにすることができる。そのため、ワーク支持治具5の搬送時(交換時)においては、コレット部73が損傷することを防止して、下治具部6の上側に上治具部7が載置された状態を安定して維持することができる。
また、回転装置2における上支持部212及び下支持部211と、搬送装置4のグリッパ43との間で上治具部7及び下治具部6を受け渡す際には、搬送装置4のグリッパ43によって、上治具部7が載置された下治具部6を挟持する。これにより、回転装置2とグリッパ43との間で、上治具部7と下治具部6とが一体化された状態のワーク支持治具5を受け渡すことができ、回転加工機1におけるワーク支持治具5の交換を迅速かつ容易に行うことができる。そして、ワーク8の種類の変更に応じてワーク支持治具5を変更する際には、ワーク支持治具5の交換にかかる時間を短縮することができる。
一方、図2に示すごとく、回転装置2における上支持部212に装着された上治具部7と、回転装置2における下支持部211に装着された下治具部6との間にワーク8を支持する際には、ワーク支持治具5のワーク支持状態502が形成される。図6に示すごとく、このワーク支持状態502においては、ワーク8によって、アンロック部65が、アンロック部用バネ652を弾性変形させながら下端位置に押し下げられ、上治具本体部71の掛止リング76によって、受け部62が、受け部用バネ63を弾性変形させながら下端位置に押し下げられる。このとき、当接部材66が、受け部側溝部621から外れ、受け部62の一般部(受け部側溝部621が形成されていない外周面)によって押されて、アンロック部65のアンロック部側溝部651へ嵌り込む。
こうして、受け部62が受け部用バネ63を弾性変形させながら下降して、受け部62のロック状態が解除され、受け部62が下方へ退避することができる。また、ウェッジ部72によって拡径されるコレット部73によってワーク8の内周面を支持することができる。これにより、ワーク8を安定して支持することができる。
なお、上治具部7及び下治具部6は回転装置2の上支持部212及び下支持部211に装着したまま使用し、上治具部7と下治具部6との間にワーク8を繰り返し搬送して、ワーク支持治具5を使用することができる。
なお、上治具部7及び下治具部6は回転装置2の上支持部212及び下支持部211に装着したまま使用し、上治具部7と下治具部6との間にワーク8を繰り返し搬送して、ワーク支持治具5を使用することができる。
以上のように、本例の回転加工機1におけるワーク支持治具5によれば、上治具部7と下治具部6とが一体化された状態を安定して維持することができ、治具交換にかかる時間を短縮することができる。
1 回転加工機
2 回転装置
211 下支持部
212 上支持部
3 加工装置
4 搬送装置
5 ワーク支持治具
501 治具受け状態
502 ワーク支持状態
6 下治具部
61 下治具本体部
62 受け部
621 受け部側溝部(凹部)
63 受け部用バネ
64 拘束部
65 アンロック部
651 アンロック部側溝部(凹部)
652 アンロック部用バネ
66 当接部材(球状体)
7 上治具部
71 上治具本体部
72 ウェッジ部
73 コレット部
74 ウェッジ部用バネ
75 引込み軸部
76 掛止リング
8 ワーク
2 回転装置
211 下支持部
212 上支持部
3 加工装置
4 搬送装置
5 ワーク支持治具
501 治具受け状態
502 ワーク支持状態
6 下治具部
61 下治具本体部
62 受け部
621 受け部側溝部(凹部)
63 受け部用バネ
64 拘束部
65 アンロック部
651 アンロック部側溝部(凹部)
652 アンロック部用バネ
66 当接部材(球状体)
7 上治具部
71 上治具本体部
72 ウェッジ部
73 コレット部
74 ウェッジ部用バネ
75 引込み軸部
76 掛止リング
8 ワーク
Claims (4)
- 円筒形状のワークを上側から支持する上治具部と、上記ワークを下側から支持する下治具部とを有するワーク支持治具であって、
上記上治具部は、上記下治具部の上側に、該下治具部と軸心を合わせて載置されるよう構成されており、
上記上治具部は、上治具本体部と、該上治具本体部に対して上下にスライド可能なウェッジ部と、該ウェッジ部のテーパ外周面に対面するテーパ内周面を有するコレット部とを有しており、
上記下治具部は、上記ウェッジ部を下方から受ける下治具本体部と、該下治具本体部に対して上下にスライド可能であって上記上治具本体部を下方から受ける受け部と、該受け部の上下のスライド位置を拘束する拘束部とを有しており、
上記下治具部の上側に上記上治具部が載置されるときには、上記下治具本体部が上記ウェッジ部を下方から受け、かつ、上記受け部が上記上治具本体部を下方から受けるとともに該受け部が上記拘束部によって拘束される治具受け状態を形成し、
上記上治具部と上記下治具部との間に上記ワークを支持するときには、該ワークが上記拘束部を下方へ押し下げて該拘束部による上記受け部の拘束が解除され、該受け部が、上記上治具本体部に押されて下方へスライドし、かつ、上記ウェッジ部によって拡径される上記コレット部によって上記ワークの内周面を支持するワーク支持状態を形成するよう構成されていることを特徴とするワーク支持治具。 - 上記ワーク支持治具は、ワークを回転させる回転装置と、該回転装置によって回転する上記ワークに加工を行う加工装置と、上記回転装置との間での上記ワークの搬入出を行う搬送装置とを備える回転加工機において用いられるものであり、
上記上治具部は上記回転装置における上支持部に装着され、上記下治具部は上記回転装置における下支持部に装着されるよう構成されており、
上記治具受け状態は、上記搬送装置におけるグリッパによって上記上治具部が上側に載置された状態の上記下治具部が挟持され、当該ワーク支持治具が上記回転装置における上支持部及び下支持部との間で受け渡される際に形成され、
上記ワーク支持状態は、上記回転装置における上支持部に装着された上治具部と、上記回転装置における下支持部に装着された下治具部との間に、上記ワークが支持される際に形成されることを特徴とする請求項1に記載のワーク支持治具。 - 上記受け部は、受け部用バネによって上方へ付勢されており、
上記拘束部は、上下にスライド可能であって上記ワークによって下方へ押されるアンロック部と、該アンロック部を上方へ付勢するアンロック部用バネと、上記アンロック部と上記受け部とに当接する当接部材とを有しており、
上記治具受け状態は、上記アンロック部用バネによって付勢される上記アンロック部が上端位置にあり、該アンロック部に当接する当接部材が、上記受け部用バネによって上端位置に付勢される上記受け部に当接して、該受け部を上端位置にロックする状態として形成され、
上記ワーク支持状態は、上記ワークによって上記アンロック部が押し下げられ、上記当接部材が上記受け部のロックを解除して、該受け部が、上記上治具部に押されて上記受け部用バネを弾性変形させながら下方へスライドする状態として形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のワーク支持治具。 - 上記当接部材は、上記受け部と上記アンロック部との径方向間に挟まれて配置された球状体によって構成されており、
上記治具受け状態は、上記球状体が、上記アンロック部によって押されて、上記受け部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成され、
上記ワーク支持状態は、上記球状体が、上記受け部の凹部から外れるとともに該受け部によって押されて、上記アンロック部に形成された凹部に嵌り込むことによって形成されることを特徴とする請求項3に記載のワーク支持治具。
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