JP7280049B2 - Chuck device - Google Patents
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Description
本発明は、棒状ワークの斜めの挿入が可能なチャック装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chuck device capable of obliquely inserting a rod-shaped work.
工作機械では、主軸チャックにワークがクランプされ、回転するそのワークに対して切削工具が当てられるなどして所定の加工が自動で行われる。従って、加工時には主軸チャックにワークが適切にクランプされていることが必要である。加工対象となるワークは、その形状が様々であり、例えばシャフトのような棒状のものがある。下記特許文献1には、そうした棒状ワークを把持する従来のチャック装置が開示されている。そのチャック装置では、チャック本体の挿入穴に棒状ワークが入れられ、その際、チャック本体の手前に位置するVブロックに棒状ワークが支持される。また、棒状ワークを下側で支えるVブロックに対して、上方にはクランプ部を備えた揺動可能なクランプアームが設けられている。そこで、クランプアームが揺動する方向(下方)にバネ力を受けることにより、上からクランプ部材が棒状ワークを押え付け、Vブロックとの間で棒状ワークの把持が行われる。
In a machine tool, a workpiece is clamped on a spindle chuck, and a cutting tool is brought into contact with the rotating workpiece to automatically perform predetermined processing. Therefore, it is necessary that the workpiece is properly clamped to the spindle chuck during machining. Workpieces to be machined have various shapes, and there are, for example, rod-shaped ones such as shafts.
前記特許文献1で示された棒状ワークは、コンプレッサシャフト等のような偏心シャフトである。偏心した棒状ワークは、同文献には記載されていないが、加工時に位相合わせが必要になるため、チャック装置によってはVブロックの手前に位相位置決め用の位置決めブロックが設けられている。ところが、そうしたチャック装置は、棒状ワークを真っ直ぐに挿入すると位置決めブロックが引っ掛かってしまい、斜めにしても奥行きが深いためチャック爪に当たって挿入することができない。これはチャックストロークが小さいため十分な隙間が無いことが原因であるが、問題解消のためにはチャックストロークを大きくしたチャック装置を製造する必要が生じる。しかし、それでは工作機械のコストを上げてしまうことになる。
The bar-shaped work shown in the
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、棒状ワークの斜めの挿入が可能なチャック装置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 chuck device capable of obliquely inserting a rod-shaped work.
本発明に係るチャック装置は、回転軸に沿って棒状ワークの挿入穴が形成されたチャック本体部と、前記挿入穴の挿入手前側に固定され、前記棒状ワークを下から支えるワーク支持部材と、前記ワーク支持部材の挿入手前側に固定され、前記棒状ワークの位相位置決めを行う位置決め部材と、前記棒状ワークを前記ワーク支持部材側に上方から押え込むチャック爪が、前記回転軸に直交する軸部材によって揺動自在に取り付けられた把持部と、前記挿入穴の挿入手前側が挿入奥側より常時広くなるように前記チャック爪の角度を調整する角度調整機構と、を有し、前記角度調整機構は、前記軸部材より挿入奥側において前記チャック爪を上方から前記ワーク支持部材側に付勢する付勢部材と、前記軸部材より挿入手前側において上方から押し当てることにより前記チャック爪の角度を調整する調整手段とを有する。
A chuck device according to the present invention includes a chuck main body having an insertion hole for a rod-shaped work formed along a rotating shaft; A positioning member that is fixed to the insertion front side of the work supporting member and performs phase positioning of the rod-shaped work, and a chuck claw that presses the rod-shaped work toward the work supporting member from above are shaft members orthogonal to the rotating shaft. and an angle adjustment mechanism for adjusting the angle of the chuck claws so that the front side of the insertion hole is always wider than the back side of the insertion hole, wherein the angle adjustment mechanism is a biasing member that biases the chuck claws toward the work supporting member from above on the insertion back side of the shaft member; and an adjusting means for
前記構成によれば、チャック本体部の挿入穴に棒状ワークを挿入する際、挿入穴の手前側に固定されたワーク支持部材と位置決め部材とがあり、チャック爪のストロークが小さい場合であっても、揺動自在なチャック爪が傾斜した姿勢になって挿入部分が広くなることにより棒状ワークの斜めの挿入が可能になる。 According to the above configuration, when a rod-shaped work is inserted into the insertion hole of the chuck main body, there are the work support member and the positioning member fixed to the front side of the insertion hole, and even if the stroke of the chuck claw is small, Since the oscillating chuck claws are in an inclined posture and the insertion portion is widened, oblique insertion of the rod-shaped work becomes possible.
本発明に係るチャック装置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、工作機械の主軸装置に組み付けられたチャック装置を例に挙げて説明する。図1は、本実施形態のチャック装置を示した正面側の斜視図であり、図2は、そのチャック装置を示した断面図である。また、図3は、チャック装置の正面図である。工作機械の主軸装置では、主軸台内部にスピンドル31が回転自在に組み付けられ、そのスピンドル31の先端部にワークWを把持するチャック装置1が組み付けられている。
An embodiment of a chuck device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a chuck device assembled to a spindle device of a machine tool will be described as an example. FIG. 1 is a front perspective view showing a chuck device of this embodiment, and FIG. 2 is a sectional view showing the chuck device. Moreover, FIG. 3 is a front view of a chuck device. 2. Description of the Related Art In a spindle device of a machine tool, a
主軸装置では、スピンドル31の内部にドローバ32が同軸上に組み付けられ、アクチュエータの出力をそのドローバ32を介して伝達することにより、チャック装置1に構成されたチャック機構を介してチャック爪15の開閉が行われるようになっている。そして、主軸装置は、スピンドルモータの回転がスピンドル31を介して伝達され、チャック装置1に把持されたワークWに対し加工時の回転が与えられる。工作機械では、こうして回転するワークWに対して切削工具が当てられるようにして加工が行われる。
In the spindle device, a
本実施形態の工作機械で加工される被加工物は、軸方向に長い円柱形状であって偏心したワーク(以下、棒状ワークWとする)であり、チャック装置1はそうした棒状ワークWに対応した構造を有している。チャック装置1は、回転軸Oに沿って棒棒状ワークWがチャック本体22の内部に入り込むように挿入穴11が形成され、挿入穴11の手前側には棒状ワークWを下から支えるワーク支持部材12が、チャック本体22の前方に突き出すようにして固定されている。そのワーク支持部材12はV字溝を有するVブロックであり、棒状ワークWに当たるクランプ部121が左右両側に設けられている。
The workpiece to be machined by the machine tool of the present embodiment is an axially long columnar workpiece that is eccentric (hereinafter referred to as a rod-shaped workpiece W), and the
棒状ワークWは偏心しているため、ワーク支持部材12に置かれた場合に位相合わせが必要になる。そのため、棒状ワークWの端部には軸方向に沿った切欠き101が形成され、チャック装置1には切欠き101に入り込む位置決め部材13が形成されている。位置決め部材13は、ワーク支持部材12の前部に固定され、上方に向けて位置決め突起131が突き出している。切欠き101は細幅の溝形状であって、そこに位置決め突起131が入ることにより、棒状ワークWの回転方向の位置決めが行われるようになっている。
Since the rod-shaped work W is eccentric, phase alignment is required when it is placed on the
次に、チャック装置1は、回転軸Oの軸線方向に見た場合、棒状ワークWの下側を左右2方向からクランプ部121で支えるワーク支持部材12に対し、上方から棒状ワークWを押え込むチャック爪15が設けられている。本実施形態のチャック爪15は、棒状ワークWに当てられるクランプ部151,152を前後2箇所に備えたブロック体であって、そのクランプ部151,152が前後に傾くシーソーのように軸部材16によって揺動自在に取り付けられている。そして、チャック爪15は、チャック本体22側に固定された保持ブロック17の凹部171内に入れられ、チャック装置1の回転軸Oに直交する水平方向の軸部材16に軸支されている。
Next, when viewed in the axial direction of the rotation axis O, the
チャック装置1は、保持ブロック17が変位することによって、そこに軸支されたチャック爪15が棒状ワークWをクランプおよびアンクランプすることとなる。そうした動作を実現するため、チャック装置1には、スピンドル31にベース部材21が固定されて回転可能に支持されるほか、ベース21やチャック本体22の内部にドローバ32が挿入され、そのドローバ32に連結された筒状の操作部材23がアクチュエータによって軸方向に変位するよう構成されている。
In the
詳しく図示しないが、チャック本体22には操作部材23の軸方向の変位を受け、例えば前記特許文献2のチャック装置のように、T溝に対して摺動自在に挿入されたTナツトが軸方向に変位することにより、保持ブロック17が径方向に変位するようにしたチャック機構が構成されている。よって、チャック爪15は、保持ブロック17との間に設けられた軸部材16に支持されて径方向に変位し、棒状ワークWに対するクランプおよびアンクランプが行われるようになっている。
Although not shown in detail, the
ところで、本実施形態のチャック装置1は、特許文献2に記載されている従来のチャック装置と同様に、チャック爪15が揺動自在な構成となっている。しかし、同文献においてチャック爪を揺動させるようにした機構は、クランプ時にワークを引き込むための構造である。具体的には、チャック爪(クランプ爪)の手前側を押圧部材(本爪)がワークに押え付ける際、チャック爪が揺動することによってワークを挿入方向奥へと引き込む方向に力が作用する構成となっている。
By the way, the
これに対して本実施形態のチャック装置1は、棒状ワークWにおける斜め方向の挿入を可能にしたものである。ここで、図4及び図5は、図2に示したチャック装置1のワーククランプ部分を拡大した図であり、図4には棒状ワークWの挿入時が示され、図5には棒状ワークWのクランプ時が示されている。チャック装置1のクランプ時は、径方向(図2の上下方向)に保持ブロック17が変位し、押え付ける力が軸部材16を介してチャック爪15に伝達され、前後のクランプ部151,152で棒状ワークWをクランプするよう構成されている。
On the other hand, the
従って、図5に示すクランプ時には、軸部材16を介して伝わるクランプ力がチャック爪15の前後のクランプ部151,152に分散し、棒状ワークWの前後の位置に作用するようになっている。チャック爪15は、軸部材16に支持され揺動自在である。そのため、作業者が棒状ワークWを挿入する際にはチャック爪15の手前側を持ち上げることができ、棒状ワークWの傾けた挿入が可能になる。しかし、本実施形態のチャック装置1では、通常時に挿入部が常に広くなるような構成がとられている。
Therefore, at the time of clamping shown in FIG. 5, the clamping force transmitted through the
チャック爪15が組み込まれた保持ブロック17は、凹部171の底に相当するガイド面711がチャック装置1の前面側に向けて上方に傾斜している。一方、チャック爪15は、ガイド面711に対面する上面511と下側のクランプ部151,152のワーク押圧面とが平行である。そのため、図4に示すように、上面511がガイド面711の傾斜に倣うことにより、前側のクランプ部151がクランプ部152より上方、つまり回転軸Oからの距離が大きくなる。チャック装置1は、こうしてクランプ時よりもアンクランプ時にワークの挿入部が広くなるようにした姿勢が可能になる。
In the
そして、ワークの挿入部が常時広くなるようにスプリング18が用いられている。保持ブロック17にはガイド面711に取付け穴が形成され、そこに挿入されたスプリング18によってチャック爪15が付勢されている。スプリング18は、軸部材16よりも奥の位置でチャック爪15を下方に付勢するため、シーソーのように揺動自在に取り付けられたチャック爪15は前側のクランプ部151が上がり、チャック装置1の挿入部が広げられた状態になる。
A
また、保持ブロック17は、ガイド面711に開口するようにネジ孔が形成され、そこに調整ネジ19が挿入されている。その調整ネジ19は、軸部材16より手前側に位置し、先端がガイド面711から下方に突き出している。そうした調整ネジ19の先端にはスプリング18によって持ち上げられたチャック爪15の前側上面が当てられることとなる。従って、ガイド面711から突き出た調整ネジ19の突き出し量によって、通常状態におけるチャック爪15の角度つまりチャック装置1の挿入部の開き具合が調整できるようになっている。
Further, the holding
続いて、本実施形態のチャック装置1の作用について説明する。工作機械で棒状ワークWの加工を行う場合には、作業者によって棒状ワークWがチャック装置1の挿入穴11の内部へと差し込まれる。その際、チャック爪15は、図4に示すように手前側のクランプ部151が上がり、チャック装置1の挿入部が広がっている。そこで、棒状ワークWは、傾斜したクランプ部151,152の傾きに合わせて斜めにして入れることが可能になる。挿入後は、棒状ワークWがワーク支持部材12に載せられ、端部の切欠き101が位置決め部材13の突起131に嵌め合わせられる。中心軸O1が回転軸Oとズレを生じる棒状チャックWは、位置決め部材13によって位相位置決めが行われる。
Next, the operation of the
作業者による棒状ワークWの挿入が完了したチャック装置1では、その棒状ワークWに対するクランプが行われる。チャック装置1は、ドローバ32が引かれることによりチャック機構の動作を介して保持ブロック17が回転軸O方向に変位し、軸部材16を介してチャック爪15のクランプ部151,152が棒状ワークWに当てられる。アンクランプ時に傾いているチャック爪15は、奥のクランプ部152から手前側のクランプ部151が順番に押え付けることになり、ワーク支持部材12との間で棒状ワークWをクランプする。そして、中心軸O1が回転軸Oと平行になって把持された棒状ワークWは、チャック装置1とともに回転して切削加工などが行われる。
After the insertion of the rod-shaped work W by the operator, the
よって、本実施形態によれば、チャック爪15のストロークが小さいチャック装置1であっても棒状ワークWの挿入が可能になる。すなわち、ワーク支持部材12とチャック爪15との間隔が狭く、その手前に位置決め部材13が存在していたとしても、チャック爪15の揺動が棒状ワークWを斜めにした挿入を可能にする。軸部材16にチャック爪15を支持した構成は、従来のチャック装置の一部を改良することによって実現できるため、チャック装置1のコストを抑えることができる。また、チャック装置1は、スプリング18によって広い挿入部が通常形態となっているため、作業者は棒状ワークWを簡単に挿入することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to insert the rod-shaped work W even in 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。 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.
1…チャック装置 11…挿入穴 12…ワーク支持部材 13…位置決め部材 15…チャック爪 16…軸部材 17…保持ブロック 18…スプリング 19…調整ネジ 22…チャック本体 101…切欠き 151,152…クランプ部 171…凹部 W…棒状ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記挿入穴の挿入手前側に固定され、前記棒状ワークを下から支えるワーク支持部材と、
前記ワーク支持部材の挿入手前側に固定され、前記棒状ワークの位相位置決めを行う位置決め部材と、
前記棒状ワークを前記ワーク支持部材側に上方から押え込むチャック爪が、前記回転軸に直交する軸部材によって揺動自在に取り付けられた把持部と、
前記挿入穴の挿入手前側が挿入奥側より常時広くなるように前記チャック爪の角度を調整する角度調整機構と、
を有し、
前記角度調整機構は、前記軸部材より挿入奥側において前記チャック爪を上方から前記ワーク支持部材側に付勢する付勢部材と、前記軸部材より挿入手前側において上方から押し当てることにより前記チャック爪の角度を調整する調整手段とを有するチャック装置。 a chuck main body having an insertion hole for a rod-like workpiece formed along the rotation axis;
a work supporting member fixed to the insertion front side of the insertion hole and supporting the rod-shaped work from below;
a positioning member fixed to the insertion front side of the work support member and performing phase positioning of the rod-shaped work;
a gripping portion in which chuck claws for pressing the bar-shaped work toward the work supporting member from above are swingably attached by a shaft member orthogonal to the rotating shaft;
an angle adjustment mechanism for adjusting the angle of the chuck claws so that the insertion front side of the insertion hole is always wider than the insertion back side;
has
The angle adjustment mechanism includes a biasing member that biases the chuck claws toward the work supporting member from above on the insertion back side of the shaft member, and a biasing member that presses the chuck claws from above on the insertion front side of the shaft member to move the chuck. and adjusting means for adjusting the angle of the jaws .
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