JP7173754B2 - Work holding bracket - Google Patents
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Description
本発明は、チャック装置がアンクランプ状態であってもワークの脱落を防止するワーク保持用ブラケットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a work holding bracket that prevents a work from falling off even when a chuck device is in an unclamped state.
旋盤等の工作機械では、ワーク搬送装置によって主軸チャックに搬送され、切削などの加工後には再びワーク搬送装置によって主軸チャックからワークが取り出され、次の工作機械などへと搬送される。工作機械のチャック装置では、例えばエア圧力によって伸縮するシリンダーを介してチャック爪が開閉し、ワークのクランプ及びアンクランプが行われる。ところで工作機械は、異常信号による緊急停止や夜間サイクルの停止などによってワークを把持したまま稼動停止状態となる場合がある。そして、稼働停止状態が長時間続くことになると、エア抜けによってチャック装置からワークが脱落してしまうことになる。この点、下記特許文献1には、ワーク搬送装置のチャックではあるが、ワークの把持が長時間維持できるように、スプリングの付勢力が常時閉方向に作用するようにした構造が開示されている。
In a machine tool such as a lathe, a workpiece is transferred to a spindle chuck by a workpiece transfer device, and after processing such as cutting, the workpiece is picked up from the spindle chuck by the workpiece transfer device and transferred to the next machine tool or the like. 2. Description of the Related Art In a chuck device of a machine tool, for example, chuck claws are opened and closed via a cylinder that expands and contracts by air pressure to clamp and unclamp a workpiece. By the way, there are cases where a machine tool comes to a stopped state while gripping a workpiece due to an emergency stop due to an abnormal signal or a nighttime cycle stop. If the non-operating state continues for a long time, the work will drop out of the chucking device due to air leakage. In this respect,
前記特許文献1の従来例は、ワークを長時間把持できるようにすることを目的としているが、そのためには特別な構成を付加する必要があり、改良などによってコストが上がってしまうことになる。一方で、ワークの脱落を無くすには、そのワークをチャック装置に残しておくことなく作業者が取り外すようにすればよい。しかし、そこで問題になるのが安全性である。すなわち、稼動停止した工作機械からワークを取り出す場合、作業者が工作機械本体の扉を開けて加工部内に手を入れ、ワークを掴んだ状態でチャック装置を動作さなければならなくなるからである。
The conventional example of
その際、チャック装置を動作させてワークをアンクランプ状態にしておき、その後に扉を開けて作業者がワークを取り出すようにすることが考えられる。しかし、それでは作業者が取り出す前にワークが脱落してしまい、ワーク自身を傷付けたり、工作機械の内部機器を破損させたりするおそれがある。別の方法としては、作業者が直接取り出すのではなく、ワーク搬送装置を使用してワークの取り出すことも考えられる。しかし、ワーク搬送装置が行う作業は、複数ある加工部のうち加工部ごとの操作でしかワークを取り出せないため、取り出し作業に時間がかかってしまう。 At that time, it is conceivable that the chuck device is operated to unclamp the work, and then the door is opened so that the operator can take out the work. However, in this case, the work may fall off before the operator can take it out, and the work itself may be damaged or the internal equipment of the machine tool may be damaged. As another method, it is conceivable to use a work conveying device to take out the work instead of taking it out directly by the operator. However, in the work carried out by the work conveying device, the work can only be taken out by operating each processing section out of the plurality of processing sections, so the take-out work takes time.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、チャック装置がアンクランプ状態であってもワークの脱落を防止するワーク保持用ブラケットを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a workpiece holding bracket that prevents the workpiece from falling off even when the chuck device is in an unclamped state.
本発明に係るワーク保持用ブラケットは、ワークを把持部の動作によってクランプおよびアンクランプするチャック装置の装置本体外周部に嵌め合わせる嵌合部材と、前記嵌合部材と一体に形成され、チャック装置に保持されたワークを支持する支持部材とを有する。 A workpiece holding bracket according to the present invention includes a fitting member that is fitted to the outer periphery of a device body of a chuck device that clamps and unclamps a workpiece by the operation of a gripping portion, and is integrally formed with the fitting member. and a support member for supporting the held workpiece.
前記構成によれば、チャック装置の装置本体外周部に嵌合部材を嵌め合わせることによりワーク保持用ブラケットが取り付けられ、嵌合部材と一体に形成された支持部材がチャック装置に保持されたワークを支持する。そのため、チャック装置がアンクランプ状態になったとしても、ワークはワーク保持用ブラケットに支持され、チャック装置に保持された状態が維持される。 According to the above configuration, the work holding bracket is attached by fitting the fitting member to the outer peripheral portion of the main body of the chuck device, and the support member formed integrally with the fitting member holds the work held by the chuck device. To support. Therefore, even if the chuck device is in an unclamped state, the work is supported by the work holding bracket and is maintained in a state of being held by the chuck device.
次に、本発明に係るワーク保持用ブラケットの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、工作機械内のチャック装置からワークを取り出す際に使用するワーク保持用ブラケットについて説明する。図1及び図2は、ワーク保持用ブラケットの第1実施形態を示した図である。特に、図1は、チャック装置に対してワーク保持用ブラケットを装着した状態を示した側面側断面図である。また、図2は、ワーク保持用ブラケットを図1の右側(チャック装置正面側)から示した正面図である。 Next, one embodiment of a work holding bracket according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a work holding bracket used when taking out a work from a chuck device in a machine tool will be described. 1 and 2 are diagrams showing a first embodiment of a work holding bracket. In particular, FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a state in which a workpiece holding bracket is attached to a chuck device. 2 is a front view of the workpiece holding bracket from the right side of FIG. 1 (the front side of the chuck device).
先ず、図示するチャック装置8は、中心線Oを回転軸にした円柱形状の装置本体11を有し、その中心側から放射状に切込みが入れられたコレット12が装置本体11から突き出している。また、装置本体11には、ワークWを軸方向に受ける当金13なども設けられている。このチャック装置8では、図1に示すように、ワークWの端面が当金13に突き当てられて回転軸方向の位置決めが行われ、コレット12が径方向外側へ広がることにより、ワークWが内側から掴まれるようにしてクランプされる。
First, the illustrated
本実施形態のワーク保持用ブラケット1は、コレット12がアンクランプ状態になったとしても、ワークWがチャック装置8から脱落しないようにしたものである。そのワーク保持用ブラケット1は、装置本体11の外周部に嵌め合わせる嵌合部材21を有し、チャック装置8に保持されたワークWを直接支持する支持部材22が嵌合部21に固定されて一体になったものである。例えば、嵌合部材21および支持部材22は金属によって形成され、溶接によって接合されている。嵌合部材21は、円柱形状をした装置本体11の外周全体に嵌め合わせるようにした、一定幅のリング形状をしたものである。その嵌合部材21を装置本体11に嵌め合わせた場合に、下端に位置するように支持部材22が設けられている。
The work holding
支持部材22は、図1及び図2に示すように、ほぼ円形である嵌合部材21の径方向に直交する方向、つまりワーク保持用ブラケット1がチャック装置8に装着された場合に中心線Oに沿った方向に腕部221が延びている。そして、腕部221の先端部分には、上方に向けて直交するように折り曲げられた受け部222が形成されている。その支持部材22は、所定の幅をもった板材であり、嵌合部材21には下端部分外周面に平面部211が形成され、そこに腕部221の端部が固定されている。受け部222は、腕部221より幅が広く形成され、ワークWに当てられる上端部には、ワークWの該当する部分の外径に応じた角度でV字にカットされた受け面225が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
リング形状の嵌合部材21は、その内径がチャック装置8の装置本体11の外径よりも僅かに大きく形成されている。そのため、図2において一点鎖線で示すように、チャック装置11と嵌合部材21との間には僅かな隙間が生じている。この隙間によってワーク保持用ブラケット1がチャック装置8に対して着脱しやすくなっている。一方で、その隙間がガタを生じさせてしまうため、ワークWの保持状態の安定性を低下させてしまうことにもなる。そこで、嵌合部材21には、3箇所にボールプランジャ23(23a,23b,23c)が設けられている。
The ring-
ボールプランジャ23は、本体外周面に雄ねじが形成され、嵌合部材21に形成されたねじ孔に対して図示するようにねじ込まれている。そして、ボールプランジャ23には嵌合部材21の外周側からロックナット24が螺合され、嵌合部材21に対する径方向の位置決めが行われている。ボールプランジャ23は、嵌合部材21の内周側に開口した凹部が形成され、そこにはボールがコイルバネによって外側に向けて付勢されるようにして組み込まれている。チャック装置8にワーク保持用ブラケット1が取り付けられる場合には、このボールプランジャ23のボールが装置本体11の外周面に接触し、コイルバネが押し縮められることにより、嵌合部材21に対する径方向外側へのバネ力が作用することとなる。
The
ボールプランジャ23は、嵌合部材21の3個所に設けられているが、図2に示すように、中心線Oの真上の位置にボールプランジャ23aが1つ設けられ、中心線Oより高い位置の左右対称的な位置に2つのボールプランジャ23b,23cが設けられている。ボールプランジャ23b,23cが中心線Oより高い位置にあることによって、中心線Oに向かう径方向のバネ力は、左右幅方向の分力によってワーク保持用ブラケット1を同方向に安定させるほか、上方に引き上げる分力も作用してワーク保持用ブラケット1の取付け状態がより保たれるようになっている。
The
続いて、ワーク保持用ブラケット1の使用について説明する。先ず、ワーク加工時にはチャック装置8がワーク搬送装置からワークWを受け取ってクランプする。すなわち、ワークWの中心孔がコレット12に嵌め合わされ、そのコレット12が径方向外側へ広がることによりワークWが内側からクランプされる。そして、何らかの原因で工作機械の稼動が停止してしまうと、作業者がチャック装置8から直接ワークWを取り出さなければならなくなる。その際、チャック装置8をアンクランプさせると、コレット12のクランプ位置からワークWの重心位置が離れているため、ワークWが脱落してしまうことがある。そこで、本実施形態のワーク保持用ブラケット1が取り付けられる。
Next, use of the
工作機械が稼動停止した場合、作業者は工作機械本体の扉を開け、加工部内に手を入れ、ワークWを把持した状態のチャック装置8に対し、図示するようにワーク保持用ブラケット1の取り付けが行われる。例えば、支持部材22を掴んだ作業者は、ワークWを通した嵌合部材21を装置本体11の外周部に嵌め合わせ、支持部材22の受け部222(受け面225)を中心線Oの方向に見たワークWの端部付近に当てるように位置決めする。そのワーク保持用ブラケット1は、ボールプランジャ23の付勢力で嵌合部材21の嵌め合わせ状態が維持され、コレット12のクランプ位置から離れた位置で支持部材22がワークWを支えることとなる。
When the machine tool stops operating, the operator opens the door of the machine tool body, puts his/her hand into the processing section, and attaches the
次に、作業者は、加工部から手を出して安全な状態を確認した後、手動でチャック装置8を動作させてコレット12をアンクランプ状態にする。このときワークWは、中心線Oに沿って見た一端部側がコレット12によって支持され、他端部側がワーク保持用ブラケット1に支持されることにより、チャック装置8に保持された状態が維持される。そこで作業者は、再び工作機械の加工部内に手を入れワークWとともにワーク保持用ブラケット1をチャック装置8から外して取り出す。
Next, the operator puts his/her hand out of the processing section to confirm a safe state, and then manually operates the
従って、ワーク保持用ブラケット1を使用することにより、アンクランプ時のワークWの脱落を防止することができる。そのため、作業者は、チャック装置8を駆動させる際に工作機械の加工部内に手を入れる必要が無くなり、作業の安全を確保することができる。また、ワーク保持用ブラケット1は、主にリング形状の嵌合部材21にL字形の板材である支持部材22を一体にした簡単なものであるため、低コストで前記効果を得ることができる。また、嵌合部材21を装置本体11の外周部に嵌め合わせるだけの簡単な作業でワークWを保持することができる。
Therefore, by using the
ここで、図3は、前記第1実施形態のワーク保持用ブラケットの変形例を示した側面側断面図である。このワーク保持用ブラケット1Aは、3つのボールプランジャ23a,23b,23cに加えて、中心線Oの真下の位置にボールプランジャ23dが設けられている。図1に示すようにワークWを支える場合、ワークWの荷重F1は図3に示すように受け部222に作用し、ワーク保持用ブラケット1AにはP部を支点とする図面時計回りのモーメントが作用する。
Here, FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a modification of the work holding bracket of the first embodiment. This
そのため、ボールプランジャ23dは、ワーク保持用ブラケット1Aに対して荷重F1の力を打ち消す方向にバネ力F2が作用するように、中心線Oの方向に見て受け部222から他のものよりも遠い位置に設けられている。よって、ワークWを支えるワーク保持用ブラケット1Aでは、支持部材22を傾かせる荷重F1に対して反対側にボールプランジャ23dによるバネ力F2を作用させることで、ワークWを保持する姿勢を保つことができる。つまり、チャック装置8のアンクランプ時におけるワークWの保持状態をより安定させることができる。
Therefore, the
次に、図4及び図5は、ワーク保持用ブラケットの第2実施形態をチャック装置に対して装着した状態を示した図である。特に、本実施形態は長尺ワークに対するワーク保持用ブラケットであり、図4はその側面側断面図で、図5は正面図である。ワーク保持用ブラケット2は、第1主軸台31と第2主軸台32のそれぞれのセンタ33,34によって回転支持する長尺ワークLWを対象とするものである。第1主軸台31にはチャック装置35が設けられ、長尺ワークLWは、中心線O方向の端部が当金351に当てて位置決められ、チャック爪352によってクランプされる。そして、長尺ワークLWは、センタ33,34によって回転支持されて軸心が中心線Oに合わせられる。
Next, FIGS. 4 and 5 are diagrams showing a state in which the second embodiment of the work holding bracket is attached to the chuck device. In particular, this embodiment is a work holding bracket for a long work, and FIG. 4 is a side cross-sectional view thereof, and FIG. 5 is a front view thereof. The
本実施形態のワーク保持用ブラケット2は、チャック装置35の装置本体355の外周部に嵌め合わせる嵌合部材41に対し、チャック装置35に保持された長尺ワークLWを直接支持する支持部材42が固定されて一体になったものである。例えば、嵌合部材41および支持部材42も金属によって形成され、溶接によって接合されている。その嵌合部材41は、図5に示すようにC形をした一定幅の部材であり、両端が同じ高さになるようにして円柱形状をした装置本体355に嵌め合わせられる。そして、嵌合部材41の両端部にはボールプランジャ43がそれぞれ設けられているが、その位置は中心線Oよりも高い位置にある。
In the
嵌合部材41を装置本体355に嵌め合わせた場合、その下端部に位置するように支持部材42が設けられている。支持部材42は、図4に示すように、中心線Oに沿って腕部421が水平方向に延び、その腕板421に対して2枚の受け板423,424が固定されている。受け板424には2本のロッド425の一端が固定され、他端にはねじ穴が形成されている。腕板421の先端部分は上方に向けて直交するように折り曲げられ、そこに貫通孔が形成されている。受け板423にも貫通孔が形成され、両方の貫通孔をボルト426が通され、ロッド425のねじ穴に締め付けられることにより、腕板421に一体に組み付けられている。
A
本実施形態でも何らかの原因で工作機械の稼動が停止したような場合に、ワークWを取り出すためワーク保持用ブラケット2が使用される。作業者は工作機械本体の扉を開け、加工部内に手を入れ、ワークWを把持した状態のチャック装置35に対し、図示するようにワーク保持用ブラケット2の取り付けが行われる。嵌合部材41は、C形の離れた端部間をセンタ33,34に支持された長尺ワークLWが通るようにして装置本体355に嵌め合わせられる。
In this embodiment as well, the
ワーク保持用ブラケット2は、ボールプランジャ43の付勢力で嵌合部材21の嵌め合わせ状態が維持される。そして、受け板423,424は、所定の角度でカットされたV字の面に当てられた長尺ワークLWを2箇所で支える。作業者は、加工部から手を出して安全な状態を確認した後、手動でチャック装置35を動作させてアンクランプ状態にする。このとき長尺ワークLWは、ワーク保持用ブラケット2に保持された状態が維持されるため、作業者は、再び工作機械の加工部内に手を入れ長尺ワークLWとともにワーク保持用ブラケット2を第1及び第2主軸台31,32から外して取り出す。
The
従って、ワーク保持用ブラケット2を使用することにより、アンクランプ時の長尺ワークLWの脱落を防止することができる。そのため、作業者は、チャック装置35を駆動させる際に工作機械の加工部内に手を入れる必要が無くなり、作業の安全を確保することができる。また、ワーク保持用ブラケット2は、主に嵌合部材41に支持部材42を一体にしたものであるため、低コストで前記効果を得ることができる。また、嵌合部材21を装置本体11の外周部に嵌め合わせるだけの簡単な作業でワークWを保持することができる。特に、C形の嵌合部材41にしたことにより、長尺ワークLWの両端がセンタ33,34に対しても簡単に取り付けられる。
Therefore, by using the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、嵌合部材21(41)と支持部材22(42)は溶接によって一体に形成されているが、ボルト締めなどによって着脱できるようにしたものであってもよい。更に、第1実施形態では支持部材22は一部材であるが、腕部221と受け部222を別部材として構成し、両者についてもボルト締めなどによって着脱できるように構成してもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above embodiment, the fitting member 21 (41) and the support member 22 (42) are integrally formed by welding, but they may be detachable by bolting or the like. Furthermore, although the
1…ワーク保持用ブラケット 8…チャック装置 11…装置本体 12…コレット 21…嵌合部材 22…支持部材 23…ボールプランジャ 24…ロックナット 221…腕部 222…受け部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記嵌合部材と一体に形成され、チャック装置に保持されたワークを支持する支持部材とを有するワーク保持用ブラケット。 a fitting member that fits onto the outer periphery of a device body of a chuck device that clamps and unclamps a workpiece by the action of the gripping portion;
A workpiece holding bracket having a support member integrally formed with the fitting member for supporting the workpiece held by the chuck device.
The positioning member is a plunger, and when viewed in the direction of the central axis of the chuck device, the lower plunger, which is the positioning member arranged directly below the central axis , is positioned above the upper plunger, which is the positioning member. 4. The work holding bracket according to claim 3, wherein the work holding bracket is fixed at a position apart from the work.
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