JP7167474B2 - Chuck parts changer - Google Patents

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本発明は、工作機械に用いられるチャックの爪等の部品を自動交換するためのチャックの部品交換装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chuck part changing apparatus for automatically changing parts such as jaws of a chuck used in a machine tool.

工作機械に用いられるチャックにおいて、例えばワークを把持する爪は、ワークの形状や大きさに応じて部品として複数準備されており、ワークに応じて爪を交換する必要が生じた場合には、爪交換装置によって自動交換される。この爪交換装置として、例えば特許文献1には、工作機械の基部でチャックの上部に、ジョー(爪)を着脱可能に固定するジョーホルダーが位置決め可能な位置決めプレートを設け、ジョーをチャックへ固定する際には、ロボットアームで位置決めプレートへジョーホルダーを取り付けて位置決めした後、ジョーホルダーでのジョーの保持状態を解除すると共に、チャック側のロック機構を解除した状態で、ジョーをジョーホルダーに設けたスライドレールに沿ってチャックの取付溝へ移動させ、ロック機構によってジョーをチャックに固定するようにしたジョー自動交換装置の発明が開示されている。
また、特許文献2には、このような位置決めプレートを用いずに、ロボットアームの先端へ選択的に装備されるナットランナーハンドとジョーハンドとを用い、工具主軸にジョー用工具を装備させて、ロボットアームと工具主軸とで共同して爪を交換するようにした自動交換システムの発明が開示されている。
In chucks used in machine tools, for example, a plurality of jaws for gripping a workpiece are prepared as parts according to the shape and size of the workpiece. It is automatically exchanged by the exchange device. As a jaw changing device, for example, in Patent Document 1, a positioning plate capable of positioning a jaw holder that detachably fixes jaws (jaws) is provided above a chuck at the base of a machine tool, and the jaws are fixed to the chuck. In this case, after the jaw holder is attached to the positioning plate by the robot arm and positioned, the holding state of the jaw by the jaw holder is released, and the jaw is attached to the jaw holder with the locking mechanism on the chuck side released. An invention of an automatic jaw changer is disclosed in which the jaws are moved along slide rails to attachment grooves of the chuck and fixed to the chuck by a lock mechanism.
Further, in Patent Document 2, instead of using such a positioning plate, a nut runner hand and a jaw hand are selectively installed at the tip of a robot arm, and a tool spindle is equipped with a jaw tool. An invention of an automatic change system is disclosed in which a robot arm and a tool spindle jointly change pawls.

特開2014-237212号公報JP 2014-237212 A 特許第4955522号公報Japanese Patent No. 4955522

特許文献1の交換装置においては、チャックの上部に位置決めプレートが常に位置しているため、工具が干渉するおそれがある上、切粉が付着してジョーホルダーの位置決めが円滑に行えないおそれも生じる。また、ジョーホルダーを位置決めプレートに固定した上で、ジョーホルダーに設けたスライドレールにジョーをスライドさせてチャックの取付溝に対して着脱を行うため、爪の交換に時間が掛かってしまう。
一方、特許文献2の交換システムのように位置決めプレートを設けなければ干渉や時間のロスは生じないが、チャックの取付溝に爪を正確に位置決めして直線移動させるためには高い精度が必要となり、取付溝への挿入時にこじれが生じたり、切粉によって挿入できなかったりするおそれがある。
In the replacement device of Patent Document 1, the positioning plate is always positioned above the chuck, so there is a risk that the tool will interfere with the tool, and there is also a risk that chips will adhere and the jaw holder will not be able to be positioned smoothly. . In addition, after the jaw holder is fixed to the positioning plate, the jaw is slid on the slide rail provided on the jaw holder to attach and detach the chuck from the mounting groove of the chuck, so it takes time to replace the jaws.
On the other hand, if no positioning plate is provided as in the replacement system of Patent Document 2, interference and time loss will not occur, but high precision is required to accurately position the jaws in the mounting grooves of the chuck and move them linearly. , There is a risk that twisting may occur when inserting into the mounting groove, or insertion may not be possible due to chips.

そこで、本発明は、爪等の部品を短時間で正確且つ確実にチャックに対して着脱することができるチャックの部品交換装置を提供することを目的としたものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a chuck part changing apparatus capable of accurately and reliably attaching and detaching parts such as pawls to and from a chuck in a short time.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、工作機械のチャックの前面に設けた半径方向の取付溝に、部品を着脱するためのチャックの部品交換装置であって、取付溝の外側延長上に位置して取付溝に対する部品の出し入れを案内可能なガイド部を備え、ガイド部は、取付溝の後側内面の延長上に位置して部品を前後方向で位置決めする後ガイド面と、取付溝の左右内面の延長上に位置して部品を左右方向で位置決めする左右一対の横ガイド面とを含み、横ガイド面は、互いに、部品の出し入れ方向でガイド部における取付溝寄りの同じ位置に同じ形状で部分的に配置されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、横ガイド面の上下に、横ガイド面間の間隔を上下に拡開させる上傾斜面と下傾斜面とがそれぞれ形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2の構成において、少なくとも後ガイド面と下傾斜面とには、圧流体の噴出口が設けられていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかの構成において、ガイド部を、取付溝の外側延長上となる交換位置と、チャックから離間する退避位置との間で移動させる移動手段を備えたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4の構成において、移動手段は、基端が工作機械の機体へ回転可能に連結され、先端にガイド部を設けた旋回アームであることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項4の構成において、移動手段は、チャックが取り付けられる主軸の外周へ軸受を介して基端部が回転可能に連結され、基端部から半径方向外側へ突出する先端部にガイド部が設けられた旋回盤と、旋回盤を回転動作させる回転制御機構とを含んでなることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6の何れかの構成において、ガイド部に、取付溝に出し入れされる部品を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a chuck part replacement device for attaching and detaching a part to and from a radial attachment groove provided on the front surface of a chuck of a machine tool, the attachment groove comprising: The guide part is located on the outer extension of the mounting groove and can guide the insertion and removal of the part into and out of the mounting groove, and the guide part is positioned on the extension of the rear inner surface of the mounting groove to position the part in the front-rear direction. and a pair of left and right lateral guide surfaces positioned on the extension of the left and right inner surfaces of the mounting groove and positioning the component in the lateral direction, and each lateral guide surface is located near the mounting groove in the guide portion in the component loading/unloading direction. are partially arranged in the same position and in the same shape .
According to a second aspect of the present invention, in the structure of claim 1, an upper inclined surface and a lower inclined surface are formed on the upper and lower sides of the lateral guide surfaces, respectively, for expanding the gap between the lateral guide surfaces in the vertical direction. characterized by
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the construction of claim 2, at least the rear guide surface and the lower inclined surface are provided with ejection ports for pressure fluid.
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third configurations, the guide portion is moved between a replacement position on the outer extension of the mounting groove and a retracted position away from the chuck. It is characterized by comprising means.
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the moving means is a turning arm having a base end rotatably connected to the body of the machine tool and a tip provided with a guide portion. .
According to a sixth aspect of the invention, in the fourth aspect of the invention, the moving means has a base end rotatably connected via a bearing to the outer circumference of the main shaft to which the chuck is attached, and moves radially outward from the base end. It is characterized by comprising a turning board having a guide part provided at a protruding tip, and a rotation control mechanism for rotating the turning board.
The invention according to claim 7 is characterized in that, in the structure according to any one of claims 1 to 6, the guide part is provided with detection means for detecting a component to be inserted into and removed from the mounting groove.

請求項1に記載の発明によれば、横ガイド面と後ガイド面とで取付溝に対する部品の案内を確保しつつ、ガイド部における取付溝寄りの同じ位置へ同じ形状で部分的に配置される左右一対の横ガイド面により、部品の出し入れのストロークを短くすることができる。よって、部品を短時間で正確且つ確実にチャックに対して着脱することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加えて、横ガイド面の上下に上傾斜面と下傾斜面とをそれぞれ形成したことで、部品が横ガイド面間に進入する際に多少の誤差があっても上傾斜面又は下傾斜面で修正でき、横ガイド面で確実にガイドすることができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2の効果に加えて、後ガイド面と下傾斜面とに圧流体の噴出口を設けたことで、部品を交換する際に噴出口から吹き出す圧流体により、部品に付着した切粉等を除去することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3の何れかの効果に加えて、ガイド部を、取付溝の外側延長上となる交換位置と、チャックから離間する退避位置との間で移動させる移動手段を備えたことで、ガイド部が工具と干渉したり、切粉が付着したりするおそれが低減される。
請求項5に記載の発明によれば、請求項4の効果に加えて、移動手段を旋回アームとしているので、省スペースで移動手段が形成できると共に、ガイド部を大きく離間させることができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項4の効果に加えて、移動手段を、主軸の外周へ軸受を介して連結される旋回盤と回転制御機構とを含んでなる構成としているので、移動手段を機体内で省スペースでコンパクトに形成することができる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項1乃至6の何れかの効果に加えて、ガイド部に部品を検出する検出手段を設けたことで、部品の着脱の際に部品の有無が確認でき、着脱を確実に行うことができる。
According to the first aspect of the invention, the lateral guide surface and the rear guide surface ensure the guiding of the component to the mounting groove, and the part is partially arranged in the same position near the mounting groove in the guide portion with the same shape. The pair of left and right lateral guide surfaces can shorten the stroke for taking in and out parts. Therefore, the component can be accurately and reliably attached to and detached from the chuck in a short period of time.
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, the upper and lower inclined surfaces are formed above and below the lateral guide surfaces, respectively, so that the component can enter between the lateral guide surfaces. Even if there is a slight error at the time, it can be corrected by the upper inclined surface or the lower inclined surface, and can be reliably guided by the lateral guide surface.
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of claim 2, by providing the ejection port for the pressure fluid in the rear guide surface and the lower inclined surface, the pressure fluid is blown out from the ejection port when replacing the part. Chips and the like adhering to the parts can be removed by the pressurized fluid.
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, the guide part is moved between the replacement position on the outer extension of the mounting groove and the retracted position away from the chuck. By providing the moving means for moving the tool, it is possible to reduce the possibility that the guide portion will interfere with the tool or that chips will adhere to it.
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the fourth aspect, since the moving means is a turning arm, the moving means can be formed in a small space, and the guide portion can be separated greatly.
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of the fourth aspect, the moving means is configured to include a swivel plate and a rotation control mechanism which are connected to the outer periphery of the main shaft via bearings. , the moving means can be formed in a space-saving and compact manner in the fuselage.
According to the invention of claim 7, in addition to the effect of any one of claims 1 to 6, by providing the detection means for detecting the part in the guide part, the presence or absence of the part can be detected when the part is attached or detached. It can be confirmed and can be securely attached and detached.

機体内でチャックを正面から見た説明図である(爪交換アームは退避位置)。It is an explanatory view of the chuck viewed from the front in the machine body (jaw exchange arm is in the retracted position). チャックの平面図である(爪交換アームは退避位置)。FIG. 4 is a plan view of the chuck (jaw exchange arm is at retracted position); (A)は爪交換アームを交換位置としたチャックの平面図、(B)はその正面図である。(A) is a plan view of the chuck with the jaw changing arm at the changing position, and (B) is a front view thereof. 図3のA-A線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3; FIG. ガイド片を示す斜視図である。It is a perspective view showing a guide piece. 爪を取り出す際のロック機構の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the lock mechanism at the time of taking out a nail|claw. 爪を取り出す際のガイド部との関係を示す説明図で、(A)は上方への爪のスライド状態、(B)は前方への爪の取り外し状態である。It is explanatory drawing which shows the relationship with the guide part at the time of taking out a nail|claw, (A) is the sliding state of a nail|claw upward, (B) is the removal state of a nail|claw to the front. 爪を取り付ける際のチャックの正面図である。It is a front view of the chuck when attaching the jaws. 爪を取り付ける際のロック機構の状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the state of the lock mechanism when attaching the pawl. 爪を取り付ける際のロック機構の状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the state of the lock mechanism when attaching the pawl. ガイド片の変更例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a change of a guide piece. ガイド片の変更例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a change of a guide piece. 後ガイド面の変更例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a change of a rear guide surface. 変更例の爪交換装置の説明図で、(A)は旋回盤を交換位置としたチャックの平面を、(B)はその正面をそれぞれ示す。It is explanatory drawing of the jaw|jaw exchange apparatus of a modification, (A) shows the plane of the chuck|zipper which set the rotating plate as the exchange position, and (B) shows the front. 旋回盤を退避位置としたチャックの正面図である。FIG. 4 is a front view of the chuck with the swivel at the retracted position; 図14(B)のガイド部のA矢視図である。FIG. 14(B) is a view of the guide portion viewed from the arrow A. FIG. ストッパ交換アーム及びチャックの正面図である。FIG. 4 is a front view of a stopper exchange arm and a chuck;

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、NC旋盤等の工作機械の機体内において、チャックを正面から見た説明図、図2はチャックの平面図、図3は爪交換時のチャックの平面図である。図1において、1は機体、2はワークを把持するチャック、3は加工空間を仕切るカバー、4は部品交換装置としての爪交換アームである。
まず,チャック2は、図4にも示すように、機体1内に設けた図示しない主軸の先端に設けられ、正面視が円形状のベース5と、そのベース5内へ放射状に設けられ、軸心に設けたプランジャ6の進退動によって放射方向へ移動する3つのマスタジョー7,7・・と、各マスタジョー7の前側(図4の左側)でチャック2の前面に設けられてベース5の周面に開口する3つの取付溝8,8・・と、各取付溝8に取り付けられる部品としての3つの爪9,9・・とを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a chuck viewed from the front in a body of a machine tool such as an NC lathe, FIG. 2 is a plan view of the chuck, and FIG. 3 is a plan view of the chuck during jaw replacement. In FIG. 1, 1 is a machine body, 2 is a chuck for gripping a work, 3 is a cover for partitioning a machining space, and 4 is a claw changing arm as a parts changing device.
First, as shown in FIG. 4, the chuck 2 is provided at the tip of a main shaft (not shown) provided in the machine body 1, and has a circular base 5 when viewed from the front. Three master jaws 7, 7, . It has three mounting grooves 8, 8, .

爪9は、横断面形状が取付溝8と同形のベースジョー10と、ベースジョー10の前面にボルトで固定されるトップジョー11とからなり、取付溝8に嵌合挿入されたベースジョー10が、マスタジョー7内に設けられたロック機構12にロックされることで、マスタジョー7に固定される。
ここではプランジャ6が後退すると、各マスタジョー7が軸心側へ移動して爪9を一体に移動させてワークの外径を把持でき、プランジャ6が前進すると、各マスタジョー7が外周側へ移動してワークをアンクランプする。
The pawl 9 comprises a base jaw 10 having the same cross-sectional shape as the mounting groove 8 and a top jaw 11 fixed to the front surface of the base jaw 10 with a bolt. , and is fixed to the master jaw 7 by being locked by a lock mechanism 12 provided in the master jaw 7 .
Here, when the plunger 6 retreats, each master jaw 7 moves to the axial center side, moving the claws 9 together so that the outer diameter of the workpiece can be gripped. Move to unclamp the workpiece.

ロック機構12は、前面にラック14を備えた係合ブロック13と、係合ブロック13の前側上方に設けられるロックピン15と、係合ブロック13の後側側方に設けられるロック解除ピン16とを備えてなる。
係合ブロック13は、マスタジョー7内に設けられて前端が取付溝8と連通する前後方向の収容室17内で、ラック14が取付溝8内に突出する前進位置と、ラック14が取付溝8内から退避する後退位置との間で前後移動可能に収容されている。係合ブロック13の上面には、ロックピン15の下方に位置する擂り鉢状の係止凹部18が形成され、後部には、後面から前下がり傾斜する傾斜溝19が形成されている。
The lock mechanism 12 includes an engagement block 13 having a rack 14 on the front surface, a lock pin 15 provided on the upper front side of the engagement block 13, and an unlock pin 16 provided on the rear side of the engagement block 13. Equipped with
The engaging block 13 is provided in the master jaw 7 and has a front end communicating with the mounting groove 8 in a front-rear accommodation chamber 17. The rack 14 projects into the mounting groove 8 in a forward position, and the rack 14 projects into the mounting groove 8. It is housed so as to be able to move back and forth between a retracted position retracted from inside 8 . A mortar-shaped locking recess 18 positioned below the lock pin 15 is formed on the upper surface of the engaging block 13, and an inclined groove 19 inclined downward from the rear surface is formed in the rear portion.

ロックピン15の下端は、係止凹部18の形状に合わせた先細り形状に形成され、ロックピン15の前面には、マスタジョー7に前面から螺合されるストッパネジ20が係止する上下方向の凹部21が形成されている。よって、ロックピン15は、マスタジョー7から抜け止めされた状態で上下移動可能となっている。
このロックピン15は、係合ブロック13の前進位置では、係止凹部18が真下に位置することで、下端が係止凹部18に係止するロック位置まで下降できる。このときロックピン15の上端はマスタジョー7の上面と略面一となる。逆に、係合ブロック13の後退位置では、係止凹部18が真下からやや後方にずれて、先端を係止凹部18に係止させたロック解除位置となる。このときロックピン15の上端は、マスタジョー7の上面から突出する。
The lower end of the lock pin 15 is tapered to match the shape of the locking recess 18, and the front surface of the lock pin 15 is formed with a vertical recess in which a stopper screw 20 that is screwed into the master jaw 7 from the front is locked. 21 is formed. Therefore, the lock pin 15 can move up and down while being prevented from coming off from the master jaw 7 .
When the engagement block 13 is in the advanced position, the lock pin 15 can be lowered to the lock position where the lower end thereof is locked in the lock recess 18 by positioning the lock recess 18 directly below. At this time, the upper end of the lock pin 15 is substantially flush with the upper surface of the master jaw 7 . Conversely, when the engagement block 13 is in the retracted position, the locking recess 18 is shifted slightly rearward from the bottom, and the front end is locked in the locking recess 18 to reach the unlocked position. At this time, the upper end of the lock pin 15 protrudes from the upper surface of the master jaw 7 .

ロック解除ピン16は、収容室17に連通して上下方向に形成された有底孔22内で上下動可能に収容されて、上端を、有底孔22の上部に形成された大径部23内に露出させている。ロック解除ピン16の側面には、係合ブロック13の傾斜溝19へ横向きに挿通されるガイドピン24が設けられている。また、マスタジョー7の上面には、大径部23に隣接して位置決め凹部25(図2)が形成されている。
よって、ロック解除ピン16が下降すると、ガイドピン24が相対的に傾斜溝19に沿って下降することで、係合ブロック13を後退位置まで後退させる。このロック解除位置では、ロック解除ピン16の上端は、マスタジョー7の上面よりも下方にあって大径部23内に没入している。逆に係合ブロック13が前進位置まで前進すると、ガイドピン24が相対的に傾斜溝19に沿って上昇することで、ロック解除ピン16を上昇させる。このロック位置では、ロック解除ピン16の上端は、マスタジョー7の上面と略面一となる。
The lock release pin 16 is vertically movably accommodated in a bottomed hole 22 formed vertically in communication with the accommodating chamber 17 , and its upper end is a large diameter portion 23 formed above the bottomed hole 22 . exposed inside. A guide pin 24 is provided on the side surface of the lock release pin 16 and is laterally inserted into the inclined groove 19 of the engagement block 13 . A positioning recess 25 (FIG. 2) is formed adjacent to the large diameter portion 23 on the upper surface of the master jaw 7 .
Therefore, when the unlocking pin 16 descends, the guide pin 24 relatively descends along the inclined groove 19, thereby retracting the engaging block 13 to the retracted position. At this unlocked position, the upper end of the unlocking pin 16 is below the upper surface of the master jaw 7 and is recessed into the large diameter portion 23 . Conversely, when the engagement block 13 advances to the forward position, the guide pin 24 rises relatively along the inclined groove 19 to raise the lock release pin 16 . At this locked position, the upper end of the unlocking pin 16 is substantially flush with the upper surface of the master jaw 7 .

そして、爪交換アーム4は、機体1に下端が回転可能に連結される移動手段としての円弧状の旋回アーム30と、旋回アーム30の上端に連結されるガイド部31とを備えている。
まず旋回アーム30は、機体1内に設けた図示しない回転制御機構によって、図1に示すようにガイド部31がカバー3の外に位置する退避位置と、図3に示すように、カバー3内の加工空間内に進入したガイド部31がチャック2の上方に非接触状態で位置する交換位置との間で回転可能となっている。旋回アーム30内には、ガイド部31へ圧縮空気を供給する図示しないエア供給路が設けられている。
The claw exchange arm 4 includes an arc-shaped swivel arm 30 as a moving means whose lower end is rotatably connected to the machine body 1 and a guide portion 31 which is linked to the upper end of the swivel arm 30 .
First, the swivel arm 30 is moved to a retracted position where the guide portion 31 is positioned outside the cover 3 as shown in FIG. The guide part 31 entered into the machining space 2 is rotatable between a replacement position positioned above the chuck 2 in a non-contact state. An air supply path (not shown) for supplying compressed air to the guide portion 31 is provided in the swivel arm 30 .

ガイド部31は、図4にも示すように、四角ブロック状の本体32の前面に、左右一対のガイド片33,33を突設してなり、本体32内には、前後にロック用シリンダ34とロック解除用シリンダ35とが設けられている。
まず、前側のロック用シリンダ34は、交換位置でロック機構12のロックピン15の軸線上の上方に位置するエアシリンダで、シリンダ室36内のピストン37と、ピストン37の上下に設けられて本体32を貫通する上側ロッド38と下側ロッド39とを備えている。ピストン37は、シリンダ室36内への圧縮空気の供給により、下側ロッド39がマスタジョー7の上面に当接する下死点と、下側ロッド39がマスタジョー7の上面から上方に離れる上死点との間を移動するようになっている。上側ロッド38の上端には、被検知体40が取り付けられて、本体32の上面に設けた上下の近接センサ41,41によって被検知体40を検知することで、上死点と下死点とが検知可能となっている。
As shown in FIG. 4, the guide portion 31 is formed by projecting a pair of left and right guide pieces 33, 33 from the front surface of a rectangular block-shaped main body 32. Inside the main body 32, locking cylinders 34 are arranged in the front and rear directions. and an unlocking cylinder 35 are provided.
First, the front locking cylinder 34 is an air cylinder positioned above the axis of the lock pin 15 of the lock mechanism 12 at the replacement position. It has an upper rod 38 and a lower rod 39 passing through 32 . By supplying compressed air to the cylinder chamber 36 , the piston 37 moves between a bottom dead center where the lower rod 39 contacts the upper surface of the master jaw 7 and a top dead center where the lower rod 39 separates upward from the upper surface of the master jaw 7 . It is designed to move between points. An object to be detected 40 is attached to the upper end of the upper rod 38, and the object to be detected 40 is detected by upper and lower proximity sensors 41, 41 provided on the upper surface of the main body 32. is detectable.

後側のロック解除用シリンダ35は、交換位置でマスタジョー7の上面中央よりも後方に位置するエアシリンダで、シリンダ室42内のピストン43と、ピストン43の下側に設けられて本体32を貫通する押圧ロッド44とを備えている。押圧ロッド44の下端には、本体32の下面に設けたガイド凹部45内で上下移動可能な押圧ブロック46が、ボルト47で連結されている。ピストン43は、シリンダ室42内への圧縮空気の供給により、押圧ブロック46が本体32の下面から突出する下死点と、押圧ブロック46がガイド凹部45内へ没入する上死点との間を移動するようになっている。
この押圧ブロック46は、前部がマスタジョー7の上面にオーバーラップしており、その下面には、マスタジョー7の有底孔22に対応する押圧突起48と、位置決め凹部25に対応する位置決め突起49とが左右に並設されている。
The rear lock release cylinder 35 is an air cylinder positioned behind the center of the upper surface of the master jaw 7 at the replacement position, and is provided with a piston 43 in a cylinder chamber 42 and below the piston 43 to move the main body 32. and a push rod 44 extending therethrough. A lower end of the pressing rod 44 is connected by a bolt 47 to a pressing block 46 that can move up and down within a guide recess 45 provided on the lower surface of the main body 32 . By supplying compressed air into the cylinder chamber 42 , the piston 43 moves between the bottom dead center at which the pressing block 46 protrudes from the bottom surface of the main body 32 and the top dead center at which the pressing block 46 sinks into the guide recess 45 . It is designed to move.
The front portion of the pressing block 46 overlaps the upper surface of the master jaw 7, and the lower surface of the pressing block 46 includes a pressing projection 48 corresponding to the bottomed hole 22 of the master jaw 7 and a positioning projection corresponding to the positioning recess 25. 49 are arranged side by side.

押圧突起48と位置決め突起49とは、押圧ブロック46の下死点で有底孔22の大径部23と位置決め凹部25とにそれぞれ進入するものであるが、ここでは位置決め突起49の方が押圧突起48よりも下方に長く形成されている。すなわち、押圧ブロック46が上死点から下降する際、先に位置決め突起49が位置決め凹部25に進入してガイド部31に対してマスタジョー7を位置決めした後、押圧突起48が大径部23に進入するようになっている。位置決め突起49の下端は、先細りのテーパ状となっている。 The pressing projection 48 and the positioning projection 49 enter the large-diameter portion 23 of the bottomed hole 22 and the positioning recess 25 respectively at the bottom dead center of the pressing block 46. Here, the positioning projection 49 presses. It is formed longer downward than the projection 48 . That is, when the pressing block 46 descends from the top dead center, the positioning projection 49 first enters the positioning recess 25 to position the master jaw 7 with respect to the guide portion 31 , and then the pressing projection 48 moves toward the large diameter portion 23 . It is designed to enter. The lower end of the positioning projection 49 is tapered to a point.

そして、ガイド片33,33は、内法がベースジョー10の左右幅よりも広い間隔となるように形成されているが、内面下部には、図5にも示すように、互いの対向側へ突出するガイド突起50,50が形成されて、ガイド突起50,50に、ベースジョー10の左右幅に合わせて内法を設定した矩形状の横ガイド面51,51が形成されている。各ガイド突起50の上側には、下方へ行くに従って徐々に内側へ突出して横ガイド面51と連続する上傾斜面52が形成され、各ガイド突起50の下側には、上方へ行くに従って徐々に内側へ突出して横ガイド面51と連続する下傾斜面53が形成されている。この左右の上傾斜面52,52により、横ガイド面51,51間の間隔が上方へ拡開し、左右の下傾斜面53,53により、横ガイド面51,51間の間隔が下方へ拡開するようになっている。 The guide pieces 33, 33 are formed so that the inner width is wider than the lateral width of the base jaw 10. However, as shown in FIG. Protruding guide projections 50 , 50 are formed, and rectangular lateral guide surfaces 51 , 51 are formed on the guide projections 50 , 50 , the inner dimension of which is set according to the lateral width of the base jaw 10 . On the upper side of each guide projection 50, an upper inclined surface 52 is formed that gradually protrudes inward as it goes downward and continues to the lateral guide surface 51, and below each guide projection 50, gradually goes upward. A lower inclined surface 53 that protrudes inward and is continuous with the lateral guide surface 51 is formed. The left and right upper inclined surfaces 52, 52 widen the space between the lateral guide surfaces 51, 51 upward, and the left and right lower inclined surfaces 53, 53 widen the space between the lateral guide surfaces 51, 51 downward. It is designed to open.

また、ガイド片33,33の前端内側には、前方へ行くに従って内法が拡開する一対の前テーパ面54,54が形成されて、ガイド片33,33の根元内側には、横ガイド面51と直交してガイド片33の全長に亘る後ガイド面56,56をそれぞれ上下方向に備えた一対の段部55,55が形成されている。
ここでの横ガイド面51,51は、後ガイド面56,56の上下方向の中間位置よりも下方にあって、各横ガイド面51の上下長さは、後ガイド面56の上下長さの半分以下となっている。
A pair of front tapered surfaces 54, 54 are formed on the inside of the front ends of the guide pieces 33, 33, and the inner side of the guide pieces 33, 33 widens toward the front. A pair of stepped portions 55 , 55 having rear guide surfaces 56 , 56 extending over the entire length of the guide piece 33 perpendicularly to 51 are formed.
The lateral guide surfaces 51, 51 here are located below the middle position in the vertical direction of the rear guide surfaces 56, 56, and the vertical length of each lateral guide surface 51 is equal to the vertical length of the rear guide surface 56. less than half.

以上の如く構成された工作機械において、まず、チャック2から爪9を取り外す際には、爪交換アーム4を退避位置から図3,4の交換位置に移動させた後、図6に示すように、ロック解除用シリンダ35側のピストン43を上死点から下降させて押圧ロッド44と共に押圧ブロック46を下降させる。すると、前述のように先に位置決め突起49が位置決め凹部25に挿入されてマスタジョー7をガイド部31に対して位置決めした上で、下死点で押圧突起48が大径部23に進入してロック解除ピン16をロック解除位置まで押し込む。これにより、ガイドピン24が傾斜溝19を下降して係合ブロック13を後退位置へ後退させ、ラック14をベースジョー10の背面に設けたラック10aから離間させる。この係合ブロック13の後退と共に係止凹部18が後退することで、ロックピン15は、係止凹部18のガイドにより、上端が突出するロック解除位置へ移動する。 In the machine tool constructed as described above, first, when removing the jaws 9 from the chuck 2, the jaw replacement arm 4 is moved from the retracted position to the replacement position shown in FIGS. , the piston 43 on the unlocking cylinder 35 side is lowered from the top dead center, and the pressing rod 44 and the pressing block 46 are lowered. Then, as described above, the positioning projection 49 is first inserted into the positioning recess 25 to position the master jaw 7 with respect to the guide portion 31, and then the pressing projection 48 enters the large diameter portion 23 at the bottom dead center. Push the unlocking pin 16 to the unlocking position. As a result, the guide pin 24 descends the inclined groove 19 to retract the engaging block 13 to the retracted position, thereby separating the rack 14 from the rack 10a provided on the rear surface of the base jaw 10. As shown in FIG. When the engagement block 13 is retracted and the locking recess 18 is retracted, the lock pin 15 is guided by the locking recess 18 to move to the unlocked position where the upper end protrudes.

この状態で、図示しないロボットアームにより、トップジョー11を把持して爪9を取付溝8に沿って上方へスライドさせる。すると、図7(A)に示すように、取付溝8から突出したベースジョー10が、ガイド突起50,50の間に嵌合して左右の側面を横ガイド面51,51の間に当接させると共に、後面の両側を後ガイド面56,56に当接させる。よって、爪9は、ベースジョー10が横ガイド面51,51と後ガイド面56,56とにガイドされて取付溝8からこじれることなく一直線上に引き出される。なお、ベースジョー10が横ガイド面51,51の間に入り込む際、左右に多少の誤差があっても、下傾斜面53,53によって位置の修正がなされる。 In this state, a robot arm (not shown) holds the top jaw 11 and slides the claw 9 upward along the mounting groove 8 . Then, as shown in FIG. 7A, the base jaw 10 protruding from the mounting groove 8 is fitted between the guide projections 50, 50, and the left and right side surfaces are brought into contact with the lateral guide surfaces 51, 51. and both sides of the rear surface are brought into contact with the rear guide surfaces 56 , 56 . Therefore, the claw 9 is pulled out straight from the mounting groove 8 without being twisted by the base jaw 10 being guided by the lateral guide surfaces 51, 51 and the rear guide surfaces 56, 56. - 特許庁When the base jaw 10 enters between the lateral guide surfaces 51, 51, the position is corrected by the lower inclined surfaces 53, 53 even if there is a slight lateral error.

そして、ベースジョー10が横ガイド面51,51を越えると、それよりも広いガイド片33,33の間に達するため、そのまま図6の矢印及び図7(B)に示すように、ガイド片33,33の間からベースジョー10を前方へ抜き取ることができる。よって、ガイド片33,33の間よりも上方へ爪9を移動させる必要がなくなり、短いストロークで爪9を取り外すことができる。 When the base jaw 10 crosses over the lateral guide surfaces 51, 51, it reaches between the guide pieces 33, 33, which are wider than the lateral guide surfaces 51, 51. Therefore, as shown by the arrow in FIG. 6 and FIG. , 33, the base jaw 10 can be extracted forward. Therefore, it is not necessary to move the claw 9 above the gap between the guide pieces 33, 33, and the claw 9 can be removed with a short stroke.

一方、新たな爪9を取り付ける際、図8に示すように、ロボットアームにより、トップジョー11を把持した爪9を、ベースジョー10を後にして、横ガイド面51,51の上側でガイド片33,33の間に前方から進入させて、ベースジョー10の後面両側を後ガイド面56,56に当接させる。そして、そのまま爪9を下方へスライドさせると、ベースジョー10が、ガイド突起50,50の間に嵌合して左右の側面を横ガイド面51,51の間に当接させる。よって、爪9は、図9に示すように、ベースジョー10が横ガイド面51,51と後ガイド面56,56とにガイドされてこじれることなく一直線上に下降して取付溝8内へ導かれる。なお、ベースジョー10が横ガイド面51,51の間に入り込む際、左右に多少の誤差があっても、上傾斜面52,52によって位置の修正がなされる。 On the other hand, when attaching a new claw 9, as shown in FIG. It is made to enter between 33 and 33 from the front to bring both sides of the rear surface of the base jaw 10 into contact with the rear guide surfaces 56 and 56 . Then, when the claw 9 is slid downward, the base jaw 10 is fitted between the guide projections 50, 50 so that the left and right side surfaces abut between the lateral guide surfaces 51, 51. As shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 9, the base jaw 10 is guided by the lateral guide surfaces 51, 51 and the rear guide surfaces 56, 56 so that the pawl 9 descends in a straight line and is guided into the mounting groove 8 without twisting. be killed. When the base jaw 10 enters between the lateral guide surfaces 51, 51, the position is corrected by the upper inclined surfaces 52, 52 even if there is a slight lateral error.

ベースジョー10が取付溝8内へ進入した後、図10に示すように、ロック用シリンダ34側のピストン37を上死点から下降させて、下方へ突出した下側ロッド39によってロックピン15をマスタジョー7内のロック位置まで押し込む。すると、ロックピン15の下端が係止凹部18に係止することで係合ブロック13が係止凹部18の形状に沿って前進位置まで移動し、ラック14をベースジョー10のラック10aに係合させる。このとき、ロック解除用シリンダ35ではピストン43を上死点に引き上げて押圧ロッド44と共に押圧ブロック46を上死点に退避させておく。よって、係合ブロック13の前進に伴い、傾斜溝19内をガイドピン24が上昇することでロック解除ピン16がロック位置に復帰することになる。
以上の手順を、チャック2を回転させて取付溝8を順番にガイド部31の下方へ割り出して繰り返すことで、全ての爪9の交換が可能となる。
After the base jaw 10 has entered the mounting groove 8, the piston 37 on the side of the locking cylinder 34 is lowered from the top dead center as shown in FIG. Push it into the master jaw 7 to the locked position. Then, the lower end of the lock pin 15 engages with the locking recess 18 to move the engaging block 13 to the forward position along the shape of the locking recess 18, thereby engaging the rack 14 with the rack 10a of the base jaw 10. Let At this time, the piston 43 is pulled up to the top dead center of the lock release cylinder 35, and the pressing rod 44 and the pressing block 46 are retracted to the top dead center. Therefore, as the engagement block 13 advances, the guide pin 24 rises within the inclined groove 19, thereby returning the lock release pin 16 to the locked position.
By rotating the chuck 2 to sequentially index the mounting grooves 8 downward from the guide portion 31 and repeating the above procedure, all the claws 9 can be replaced.

このように、上記形態の爪交換アーム4によれば、取付溝8の外側延長上に位置して取付溝8に対する爪9の出し入れを案内可能なガイド部31を備え、ガイド部31は、取付溝8の後側内面の延長上に位置して爪9を前後方向で位置決めする後ガイド面56と、取付溝8の左右内面の延長上に位置して爪9を左右方向で位置決めする左右一対の横ガイド面51,51とを含み、横ガイド面51は、爪9の出し入れ方向でガイド部31における取付溝8寄りの位置へ部分的に配置されていることで、横ガイド面51と後ガイド面56とで取付溝8に対する爪9の案内を確保しつつ、爪9の出し入れのストロークを短くすることができる。よって、爪9を短時間で正確且つ確実にチャック2に対して着脱することができる。 Thus, according to the pawl replacement arm 4 of the above-described embodiment, the guide portion 31 is provided on the outer extension of the mounting groove 8 and can guide the insertion and withdrawal of the pawl 9 into and out of the mounting groove 8. A rear guide surface 56 positioned on the extension of the rear inner surface of the groove 8 for positioning the claw 9 in the front-rear direction, and a left and right pair positioned on the extension of the left and right inner surfaces of the mounting groove 8 for positioning the claw 9 in the left-right direction. , and the lateral guide surface 51 is partially arranged at a position near the mounting groove 8 in the guide portion 31 in the direction in which the claw 9 is put in and taken out, so that the lateral guide surface 51 and the rear While securing the guide of the claw 9 with respect to the mounting groove 8 with the guide surface 56, the stroke of putting in and out the claw 9 can be shortened. Therefore, the claws 9 can be accurately and reliably attached to and detached from the chuck 2 in a short period of time.

特にここでは、横ガイド面51の長さを、後ガイド面56の長さの半分以下としているので、爪9の出し入れのストロークをより短くすることができる。
また、横ガイド面51の上下に、横ガイド面51,51間の間隔を上下に拡開させる上傾斜面52と下傾斜面53とをそれぞれ形成しているので、爪9が横ガイド面51,51間に進入する際に多少の誤差があっても上傾斜面52又は下傾斜面53で修正でき、横ガイド面51,51で確実にガイドすることができる。
Especially here, since the length of the lateral guide surface 51 is half or less than the length of the rear guide surface 56, the stroke of putting in and out the pawl 9 can be made shorter.
In addition, since an upper inclined surface 52 and a lower inclined surface 53 are formed on the upper and lower sides of the horizontal guide surface 51 to vertically widen the interval between the horizontal guide surfaces 51 , 51 , the claws 9 are arranged on the horizontal guide surface 51 . , 51, it can be corrected by the upper inclined surface 52 or the lower inclined surface 53, and can be reliably guided by the lateral guide surfaces 51, 51. - 特許庁

そして、ガイド部31を、取付溝8の外側延長上となる交換位置と、チャック2から離間する退避位置との間で移動させる移動手段(旋回アーム30)を備えたことで、ガイド部31が工具と干渉したり、切粉が付着したりするおそれが解消される。
また、ガイド部31の移動手段として、基端が機体1へ回転可能に連結され、先端にガイド部31を設けた旋回アーム30としているので、省スペースで移動手段が形成できると共に、ガイド部31を大きく離間させることができる。
By providing a moving means (swivel arm 30) for moving the guide portion 31 between a replacement position on the outer extension of the mounting groove 8 and a retracted position away from the chuck 2, the guide portion 31 can be Eliminates the risk of interference with tools and adhesion of chips.
Further, as a means for moving the guide part 31, the base end is rotatably connected to the machine body 1, and the tip part is provided with the guide part 31, so that the turning arm 30 is used. can be separated greatly.

なお、爪の出し入れ方向での横ガイド面の長さは、上記形態に限らず、後ガイド面の長さの半分以下であれば増減して差し支えない。また、一平面で横ガイド面を形成する形態に限らず、出し入れ方向に複数の横ガイド面を断続的に配置することも可能である。後ガイド面も同様である。さらに、上下傾斜面は何れか一方のみとしてもよいし、両方とも省略してもよい。 The length of the lateral guide surface in the direction in which the pawl is put in and taken out is not limited to the above embodiment, and may be increased or decreased as long as it is less than half the length of the rear guide surface. Moreover, it is also possible to intermittently arrange a plurality of lateral guide surfaces in the loading/unloading direction without being limited to the form in which the lateral guide surfaces are formed on one plane. The same applies to the rear guide surface. Furthermore, only one of the upper and lower inclined surfaces may be provided, or both of them may be omitted.

そして、図11に示すガイド部31のように、各ガイド突起50における上傾斜面52及び下傾斜面53に、前後方向に複数の空気の噴出口57,57・・を形成して、後ガイド面56,56を含む本体32の前面にも、上下方向に複数の空気の噴出口58,58・・を、上下に複数並べて形成することもできる。これらの噴出口57,58から、旋回アーム30及びガイド部31内に設けた図示しないエア供給路を介して圧縮空気を、ベースジョー10が横ガイド面51,51に到達する前のタイミングから吹き出させるようにすればよい。
このように、後ガイド面56と上下傾斜面52,53とに、圧流体としての空気の噴出口57,58を設ければ、爪9を取付溝8に対して出し入れする際に噴出口57,58から吹き出す空気により、爪9に付着した切粉等を除去することができる。なお、噴出口の位置や数は適宜変更可能で、上傾斜面52側の噴出口57は省略してもよい。また、圧流体としてはクーラント等も採用できる。
Then, as in the guide portion 31 shown in FIG. 11, a plurality of air ejection ports 57, 57, . . . A plurality of air ejection ports 58, 58, . Compressed air is blown out from these ejection ports 57 and 58 through an air supply passage (not shown) provided in the swivel arm 30 and the guide portion 31 from a timing before the base jaw 10 reaches the lateral guide surfaces 51 and 51. You should let it run.
In this way, if the rear guide surface 56 and the upper and lower inclined surfaces 52 and 53 are provided with the ejection ports 57 and 58 for air as pressure fluid, the ejection ports 57 and 58 can be used when the pawl 9 is moved in and out of the mounting groove 8 . , 58 can remove chips and the like adhering to the claws 9 . The position and number of the ejection ports can be changed as appropriate, and the ejection ports 57 on the upper inclined surface 52 side may be omitted. Coolant or the like can also be used as the pressure fluid.

また、上記形態ではガイド片をガイド部の本体の全長に亘って設けているが、これに限らず、図12に示すように、ガイド突起50,50の部分のみにガイド片33,33を設けて短く形成することもできる。
このようにすればガイド片33,33自体の上下寸法を短くでき、ガイド片33,33間に対する爪9の出し入れの方向に自由度が増す。
さらに、後ガイド面56,56は、ガイド部31の本体32の全長に亘って設ける必要はなく、例えば図13に示すように、本体32の前面において、ガイド片33,33よりも上側に段部55,55を部分的に設けて、段部55,55の前面のみを後ガイド面56,56とすることもできる。この段部55は、本体32の下端まで長く形成してもよい。
In addition, although the guide pieces are provided over the entire length of the main body of the guide portion in the above embodiment, the guide pieces 33, 33 are provided only at the guide protrusions 50, 50 as shown in FIG. can also be made shorter.
By doing so, the vertical dimension of the guide pieces 33, 33 themselves can be shortened, and the degree of freedom in the direction in which the claw 9 can be moved in and out between the guide pieces 33, 33 is increased.
Further, the rear guide surfaces 56, 56 need not be provided over the entire length of the main body 32 of the guide portion 31. For example, as shown in FIG. It is also possible to partially provide the portions 55 , 55 and use only the front surfaces of the stepped portions 55 , 55 as the rear guide surfaces 56 , 56 . The stepped portion 55 may be formed long up to the lower end of the main body 32 .

一方、ガイド部の本体内の構造も、チャック側のロック機構に合わせて適宜変更可能で、旋回アームも、円弧状でなくL字状や直線状としたりできる。勿論移動手段としてはこのような旋回アームに限らず、ボールねじ等のアクチュエータを用いてガイド部を交換位置と退避位置との間で直線移動させることも可能である。
また、ガイド部の退避位置も機体の外部に限らず、工具との干渉等のおそれがなければ機体の内部に設定してもよい。
On the other hand, the internal structure of the main body of the guide portion can also be appropriately changed in accordance with the lock mechanism on the chuck side, and the swivel arm can also be L-shaped or straight instead of arc-shaped. Of course, the moving means is not limited to such a turning arm, and an actuator such as a ball screw may be used to linearly move the guide portion between the replacement position and the retracted position.
Further, the retracted position of the guide portion is not limited to the outside of the machine body, and may be set inside the machine body if there is no risk of interference with the tool.

図14は、退避位置を機体内とした爪交換装置65の一例を示すもので、(A)が平面、(B)が正面をそれぞれ示している。
この爪交換装置65では、移動手段として、旋回盤66と、回転制御機構としてのエアシリンダ67とが用いられる。まず旋回盤66は、リング状の基端部68が、チャック2が取り付けられる主軸60の先端外周に軸受61を介して回転可能に装着されて、回転中心から半径方向へ突出する先端部69の前面にガイド部31が設けられている。また、基端部68において、回転中心を挟んで先端部69との反対側の外周には、半径方向で外側へ突出する突片70が形成されている。
さらに、機体内には、エアシリンダ67のシリンダ71の基端が回転可能に連結されて、シリンダ71から突出するピストンロッド72の先端は、突片70の前面へ回転可能に連結されている。但し、回転制御機構としてはエアシリンダに限らず、油圧シリンダやボールねじ等のアクチュエータの他、歯車やカム機構等を用いてもよい。
FIG. 14 shows an example of the claw changing device 65 in which the retracted position is inside the machine body, where (A) shows the plane and (B) shows the front.
In this pawl changing device 65, a swivel plate 66 and an air cylinder 67 as a rotation control mechanism are used as moving means. First, the swivel base 66 has a ring-shaped base end portion 68 that is rotatably mounted via a bearing 61 on the outer periphery of the tip end of the spindle 60 to which the chuck 2 is attached, and a tip end portion 69 that protrudes radially from the center of rotation. A guide portion 31 is provided on the front surface. A projecting piece 70 projecting radially outward is formed on the outer circumference of the base end portion 68 on the side opposite to the tip portion 69 with respect to the center of rotation.
Furthermore, the base end of the cylinder 71 of the air cylinder 67 is rotatably connected to the body, and the tip of the piston rod 72 projecting from the cylinder 71 is rotatably connected to the front surface of the projecting piece 70 . However, the rotation control mechanism is not limited to an air cylinder, and actuators such as hydraulic cylinders and ball screws as well as gears and cam mechanisms may be used.

ここではエアシリンダ67のピストンロッド72が伸長動作すると、図14に示すように、旋回盤66は、先端部69に設けたガイド部31が上側の取付溝8の上側延長上となる交換位置に旋回し、ピストンロッド72が収縮動作すると、図15に示すように、ガイド部31が当該取付溝8の上側延長上から離間する退避位置に旋回するようになっている。
また、ガイド部31の本体32の下面には、図16に示すように、倒L字状のブラケット73がボルト74で固定されており、ブラケット73の下端には、検出手段としてのセンサ75が、検出面を前向きにした姿勢で取り付けられている。このセンサ75は、旋回盤66の交換位置では、取付溝8の後面延長上に検出面を位置させて、取付溝8に出し入れされる爪9のベースジョー10の移動を検出するもので(なお、図14(B)ではセンサ75を示すためトップジョー11の一部を図面上切り欠いている。)、例えばボールプランジャスイッチ等の接触式のものが使用されるが、非接触式であってもよい。
Here, when the piston rod 72 of the air cylinder 67 is extended, the swivel board 66 is moved to the exchange position where the guide portion 31 provided at the tip portion 69 is on the upper extension of the upper mounting groove 8, as shown in FIG. When the piston rod 72 is turned and the piston rod 72 is retracted, the guide portion 31 is turned to the retracted position away from the upper extension of the mounting groove 8 as shown in FIG. 15 .
16, an inverted L-shaped bracket 73 is fixed to the lower surface of the main body 32 of the guide portion 31 with a bolt 74, and a sensor 75 as a detection means is attached to the lower end of the bracket 73. , installed with the detection surface facing forward. This sensor 75 has its detection surface positioned on the extension of the rear surface of the mounting groove 8 at the replacement position of the turning board 66, and detects the movement of the base jaw 10 of the pawl 9 in and out of the mounting groove 8. 14B, part of the top jaw 11 is cut away to show the sensor 75.) For example, a contact type switch such as a ball plunger switch is used, but a non-contact type switch is used. good too.

よって、この爪交換装置65において、チャック2から爪9を取り外す際には、エアシリンダ67のピストンロッド72を伸長動作させて旋回盤66を図15の退避位置から図14の交換位置に移動させる。
次に、先の形態と同様に、ガイド部31でロック解除用シリンダ35側のピストン43を上死点から下降させてロックピン15をロック解除位置へ移動させて、図示しないロボットアームにより、前述のようにトップジョー11を把持して爪9を取付溝8に沿って上方へスライドさせ、ガイド片33,33の間から前方へ抜き取ることで爪9を取り外すことができる。このとき、センサ75によってベースジョー10の移動を検出することで、爪9の取り出しが確認できる。
Therefore, when removing the jaws 9 from the chuck 2 in the jaw changing device 65, the piston rod 72 of the air cylinder 67 is extended to move the swivel plate 66 from the retracted position shown in FIG. 15 to the changing position shown in FIG. .
Next, as in the previous embodiment, the piston 43 on the unlocking cylinder 35 side is lowered from the top dead center by the guide portion 31 to move the lock pin 15 to the unlocking position. The claw 9 can be removed by gripping the top jaw 11 and sliding the claw 9 upward along the mounting groove 8 as shown in FIG. At this time, by detecting the movement of the base jaw 10 with the sensor 75, the removal of the claw 9 can be confirmed.

一方、新たな爪9を取り付ける際は、ロボットアームにより、トップジョー11を把持した爪9を、ベースジョー10を後にして、ガイド片33,33の間に前方から進入させて、ベースジョー10の後面両側を後ガイド面56,56に当接させた後、爪9を下方へスライドさせると、爪9は一直線上に下降して取付溝8内へ導かれる。ここでもセンサ75によってベースジョー10の移動を検出することで、爪9の挿入が確認できる。
その後、ロック用シリンダ34側のピストン37を上死点から下降させて、ロックピン15をマスタジョー7内のロック位置まで押し込むと、係合ブロック13が前進して爪9がロックされる。
以上の手順を、チャック2を回転させて取付溝8を順番にガイド部31の下方へ割り出して繰り返すことで、全ての爪9の交換が可能となる。
On the other hand, when attaching a new claw 9, the robot arm moves the claw 9 gripping the top jaw 11 from the front between the guide pieces 33, 33 with the base jaw 10 behind. When the claw 9 is slid downward after both sides of the rear surface are brought into contact with the rear guide surfaces 56 , 56 , the claw 9 descends in a straight line and is guided into the mounting groove 8 . Here too, by detecting the movement of the base jaw 10 with the sensor 75, the insertion of the claw 9 can be confirmed.
After that, when the piston 37 on the locking cylinder 34 side is lowered from the top dead center and the lock pin 15 is pushed to the locked position in the master jaw 7, the engagement block 13 advances and the claw 9 is locked.
By rotating the chuck 2 to sequentially index the mounting grooves 8 downward from the guide portion 31 and repeating the above procedure, all the claws 9 can be replaced.

このように、変更例の爪交換装置65においても、爪9を短時間で正確且つ確実にチャック2に対して着脱することができる。
特にここでは、移動手段を、チャック2が取り付けられる主軸60の外周へ軸受61を介して基端部68が回転可能に連結され、基端部68から半径方向外側へ突出する先端部69にガイド部31が設けられた旋回盤66と、旋回盤66を回転動作させるエアシリンダ67とを含んでなるものとしているので、移動手段を機体内で省スペースでコンパクトに形成することができる。
また、ガイド部31に、取付溝8に出し入れされる爪9を検出するセンサ75を設けているので、爪9の着脱の際に爪9の有無が確認でき、着脱を確実に行うことができる。
なお、検出手段としてはセンサに限らずマイクロスイッチ等も採用できるし、検出手段による爪の検出は、爪交換アームを用いた先の形態においても行うことができる。但し、検出手段は省略することもできる。
As described above, in the claw changing device 65 of the modified example, the claws 9 can be attached to and detached from the chuck 2 accurately and reliably in a short period of time.
In particular, here, the moving means is guided to a distal end portion 69 whose proximal end portion 68 is rotatably connected via a bearing 61 to the outer circumference of the main shaft 60 to which the chuck 2 is attached and protrudes radially outward from the proximal end portion 68. Since it includes the turning board 66 provided with the part 31 and the air cylinder 67 for rotating the turning board 66, the moving means can be compactly formed in a space-saving manner in the machine body.
In addition, since the guide portion 31 is provided with a sensor 75 for detecting the claw 9 inserted into and retracted from the mounting groove 8, the presence or absence of the claw 9 can be confirmed when attaching and detaching the claw 9, and attachment and detachment can be performed reliably. .
The detection means is not limited to the sensor, and a microswitch or the like can be employed, and detection of the claw by the detection means can also be performed in the above-described embodiment using the claw changing arm. However, the detection means can be omitted.

さらに、上記形態や変更例では、取付溝を上側に割り出して爪の交換を行っているが、移動手段の形態等によっては上側に限らず、チャックの横側や下側をガイド部の交換位置としても同様に爪の交換は可能である。
加えて、上記形態では、チャックに対する爪の取り外しと取り付けとを一つずつ順番に行っているが、最初に爪交換アームや爪交換装置を用いずにロボットアームによってチャックから全ての爪を取り外した後、爪交換アームや爪交換装置を用いて爪の取り付けを連続して行う手順としても差し支えない。
Furthermore, in the above-described forms and modifications, the jaws are replaced by indexing the mounting groove upward. However, it is possible to replace the claws in the same way.
In addition, in the above embodiment, the jaws are removed and attached to the chuck one by one, but first, all the jaws are removed from the chuck by the robot arm without using the jaw changing arm or the jaw changing device. After that, the procedure for continuously attaching the claws by using the claw changing arm or the claw changing device may be performed.

そして、チャックには、図17に示すように、チャック2Aの前面に設けた半径方向の取付溝8a,8a・・に対し、爪9a,9a・・ではなく、ワークWをチャック2Aの前面で位置決めするための位置決め凸部81をそれぞれ前面に備えた部品としてのストッパ80,80・・が、着脱可能に設けられている場合がある。
このようなチャック2Aに対しても、ストッパ80の後面及び左右の側面に合わせて、後ガイド面56,56と部分的な横ガイド面51,51とを有するガイド部31を備えたストッパ交換アーム4Aを用いれば、爪の場合と同様にストッパ80の交換が可能である。すなわち、横ガイド面51と後ガイド面56とで取付溝8aに対するストッパ80の案内を確保しつつ、ストッパ80の出し入れのストロークを短くすることができ、ストッパ80を短時間で正確且つ確実にチャック2Aに対して着脱することができる。
なお、このような爪以外の部品の交換に際しても検出手段の採用による部品の有無は確認可能である。
Then, as shown in FIG. 17, the chuck 2A has radial mounting grooves 8a, 8a, . . . provided on the front surface of the chuck 2A. In some cases, stoppers 80, 80, .
For such a chuck 2A as well, a stopper exchange arm having a guide portion 31 having rear guide surfaces 56, 56 and partial lateral guide surfaces 51, 51 corresponding to the rear surface and left and right side surfaces of the stopper 80 is provided. If 4A is used, the stopper 80 can be replaced as in the case of the pawl. That is, the lateral guide surface 51 and the rear guide surface 56 can ensure the guide of the stopper 80 with respect to the mounting groove 8a, and the stroke for inserting and removing the stopper 80 can be shortened. 2A can be attached and detached.
It should be noted that it is possible to confirm the presence or absence of the parts by adopting the detecting means even when replacing the parts other than the claws.

1・・機体、2,2A・・チャック、3・・カバー、4・・爪交換アーム、4A・・ストッパ交換アーム、5・・ベース、6・・プランジャ、7・・マスタジョー、8,8a・・取付溝、9・・爪、10・・ベースジョー、11・・トップジョー、12・・ロック機構、13・・係合ブロック、14・・ラック、15・・ロックピン、16・・ロック解除ピン、18・・係止凹部、19・・傾斜溝、22・・有底孔、23・・大径部、24・・ガイドピン、25・・位置決め凹部、30・・旋回アーム、31・・ガイド部、32・・本体、33・・ガイド片、34・・ロック用シリンダ、35・・ロック解除用シリンダ、36,42・・シリンダ室、37,43・・ピストン、38・・上側ロッド、39・・下側ロッド、44・・押圧ロッド、45・・ガイド凹部、46・・押圧ブロック、48・・押圧突起、49・・位置決め突起、50・・ガイド突起、51・・横ガイド面、52・・上傾斜面、53・・下傾斜面、55・・段部、56・・後ガイド面、57,58・・噴出口、60・・主軸、61・・軸受、65・・爪交換装置、66・・旋回盤、67・・エアシリンダ、68・・基端部、69・・先端部、72・・ピストンロッド、73・・ブラケット、75・・センサ、80・・ストッパ、81・・位置決め凸部。 1 fuselage 2, 2A chuck 3 cover 4 jaw replacement arm 4A stopper replacement arm 5 base 6 plunger 7 master jaw 8, 8a Mounting groove 9 Claw 10 Base jaw 11 Top jaw 12 Lock mechanism 13 Engagement block 14 Rack 15 Lock pin 16 Lock Releasing pin 18 Engagement recess 19 Inclined groove 22 Bottomed hole 23 Large diameter portion 24 Guide pin 25 Positioning recess 30 Rotating arm 31 Guide part 32 Main body 33 Guide piece 34 Locking cylinder 35 Unlocking cylinder 36, 42 Cylinder chamber 37, 43 Piston 38 Upper rod , 39 Lower rod 44 Pushing rod 45 Guide recess 46 Pushing block 48 Pushing projection 49 Positioning projection 50 Guide projection 51 Lateral guide surface , 52... Upper inclined surface, 53... Lower inclined surface, 55... Stepped portion, 56... Rear guide surface, 57, 58... Jet port, 60... Main shaft, 61... Bearing, 65... Claw EXCHANGE DEVICE 66 Swivel board 67 Air cylinder 68 Base end 69 Tip end 72 Piston rod 73 Bracket 75 Sensor 80 Stopper 81 ..Positioning protrusion.

Claims (7)

工作機械のチャックの前面に設けた半径方向の取付溝に、部品を着脱するためのチャックの部品交換装置であって、
前記取付溝の外側延長上に位置して前記取付溝に対する前記部品の出し入れを案内可能なガイド部を備え、
前記ガイド部は、前記取付溝の後側内面の延長上に位置して前記部品を前後方向で位置決めする後ガイド面と、前記取付溝の左右内面の延長上に位置して前記部品を左右方向で位置決めする左右一対の横ガイド面とを含み、
前記横ガイド面は、互いに、前記部品の出し入れ方向で前記ガイド部における前記取付溝寄りの同じ位置に同じ形状で部分的に配置されていることを特徴とするチャックの部品交換装置。
A chuck part replacement device for attaching and detaching a part to and from a radial attachment groove provided on the front surface of the chuck of a machine tool,
a guide portion positioned on an outer extension of the mounting groove and capable of guiding the component in and out of the mounting groove;
The guide portion includes a rear guide surface positioned on the extension of the rear inner surface of the mounting groove to position the component in the front-rear direction, and a rear guide surface positioned on the extension of the right and left inner surfaces of the mounting groove to position the component in the left-right direction. A pair of left and right lateral guide surfaces positioned by
2. A chuck component replacement device , wherein each of said lateral guide surfaces is partially arranged in the same position near said mounting groove in said guide portion in the direction in which said component is taken in and out, and has the same shape .
前記横ガイド面の上下に、前記横ガイド面間の間隔を上下に拡開させる上傾斜面と下傾斜面とがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1に記載のチャックの部品交換装置。 2. The chuck parts replacement according to claim 1, wherein upper and lower inclined surfaces are formed on the upper and lower sides of the lateral guide surfaces, respectively, for vertically expanding the interval between the lateral guide surfaces. Device. 少なくとも前記後ガイド面と前記下傾斜面とには、圧流体の噴出口が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のチャックの部品交換装置。 3. The apparatus for replacing parts of a chuck according to claim 2, wherein at least said rear guide surface and said lower inclined surface are provided with ejection ports for pressure fluid. 前記ガイド部を、前記取付溝の外側延長上となる交換位置と、前記チャックから離間する退避位置との間で移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のチャックの部品交換装置。 4. The apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising moving means for moving the guide portion between a replacement position on the outer extension of the mounting groove and a retracted position away from the chuck. Parts changer for the described chuck. 前記移動手段は、基端が前記工作機械の機体へ回転可能に連結され、先端に前記ガイド部を設けた旋回アームであることを特徴とする請求項4に記載のチャックの部品交換装置。 5. The apparatus for replacing parts of a chuck according to claim 4, wherein said moving means is a swing arm having a base end rotatably connected to the body of said machine tool and a tip end provided with said guide portion. 前記移動手段は、前記チャックが取り付けられる主軸の外周へ軸受を介して基端部が回転可能に連結され、前記基端部から半径方向外側へ突出する先端部に前記ガイド部が設けられた旋回盤と、前記旋回盤を回転動作させる回転制御機構とを含んでなることを特徴とする請求項4に記載のチャックの部品交換装置。 The moving means has a base end portion rotatably connected via a bearing to the outer periphery of the main shaft to which the chuck is attached, and a rotating body provided with the guide portion at a tip portion protruding radially outward from the base end portion. 5. The chuck component replacement apparatus according to claim 4, further comprising a board and a rotation control mechanism for rotating said turning board. 前記ガイド部に、前記取付溝に出し入れされる前記部品を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載のチャックの部品交換装置。 7. The chuck component replacement apparatus according to claim 1, wherein said guide portion is provided with detection means for detecting said component being put in and taken out of said mounting groove.
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