JPH0413069Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、回転対称形状の加工物をパレツトに
対して自動的に位置決めした状態で固定し得る工
作物取付具に関し、特にパレツトチエンジ機構を
有する工作機械のパレツトに利用して好適なもの
である。

＜従来の技術＞ 同一形状をなす多数の工作物を工作機械によつ
て連続的に自動加工する場合、複数のパレツトに
それぞれ工作物を位置決め状態で固定し、このパ
レツトを工作機械に対して搬出入するようにして
いる。この際、各パレツトに対して工作物を着脱
可能に位置決めする必要があり、従来ではパレツ
トに設けられた工作物取付具に対し、マテリアル
ハンドリングロボツト（以下、マテハンロボツト
と呼称する）を利用して工作物の搬出入操作を行
つている。

例えば、丸棒状或いは円筒状をなす回転対称形
状の工作物をパレツトの工作物取付具に固定する
場合、従来では工作物取付具の工作物取付面を所
定の寸法公差内に仕上げ、この工作物取付面に加
工物を差し込み、ボルト等の締結金具等を利用し
て加工物を押さえ込んで固定していた。

この方法では、締結金具等が工作物の先端面側
から突出するため、この締結金具等がマテハンロ
ボツトのハンドリング時に干渉して邪魔になると
いう不具合が生じる。

このため、カム機構を利用して工作物のクラン
プ爪を退避旋回させるようにした実開昭52−
28791号公報に開示のチヤツク装置や、クランプ
爪と工作物とを相対的に旋回させるようにした実
公昭51−23108号公報の加工治具等が提案されて
いる。これらは、パレツトに組付けられる工作物
取付具に工作物のチヤツク機構及びクランプ機構
を油圧やエアー、或いは電気等を利用して自動化
したものである。

＜考案が解決しようとする課題＞ 実開昭52−28791号公報に開示された工作機械
におけるチヤツク装置は、工作物クランプ爪の駆
動をカム機構を利用して行つているため、アンク
ランプ状態ではクランプ爪が工作物に対する押圧
位置よりも常に前方に突出した位置にあり、この
位置からクランプ爪がパレツト内側に退避できな
いため、パレツトに対するマテハンロボツト等を
利用した工作物の搬出入動作は、実質的に不可能
である。

又、実公昭51−23108号公報に開示された加工
治具は、工作物取付具に対する工作物の自動調心
機能がなく、クランプ爪を用いて工作物をパレツ
トに固定するだけの構成しかないため、回転対称
形状の加工物をパレツトに対して自動的に位置決
めすることができない。しかも、クランプ爪自体
は前後進動作するだけであつて、クランプ爪の前
進状態で工作物を搬出入し、工作物と工作物取付
具とを相対回転して工作物に対するクランプ状態
とアンクランプ状態とを切り換えるようにしてい
る。このため、工作物の姿勢等を検知することが
難しく、以上の着脱操作を自動化するには種々の
問題があつた。

＜考案の目的＞ 本考案は、回転対称形状の工作物をマテハンロ
ボツト等を利用してパレツトに自動的に着脱する
に際し、この工作物を容易且つ確実に位置決め状
態で固定し得る工作物取付具を提供することを目
的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案による工作物取付具は、パレツトに組付
けられ且つこのパレツトに対して工作物を位置決
め状態で着脱可能に保持する工作物取付具であつ
て、本体の径方向にそれぞれ往復動自在に取り付
けられ且つ前記工作物の内周部或いは外周部を把
持してこの工作物を心出し固定し得る少なくとも
三つのチヤツク爪と、前記本体の中央部に組み込
まれたチヤツク爪駆動用アクチユエータと、この
チヤツク爪駆動用アクチユエータと前記少なくと
も三つのチヤツク爪との間に設けられてこれらチ
ヤツク爪を前記本体の径方向に同期状態で往復動
させ得るチヤツク爪駆動伝達装置と、前記本体の
工作物取付面に対して垂直な軸回りにそれぞれ回
転自在に取り付けられた複数本の爪旋回筒と、こ
れら爪旋回筒をそれぞれ回り止めを介して摺動自
在に貫通すると共に先端部が前記工作物の一端面
に当接してこの工作物を工作物取付面に対し固定
し得る複数のクランプ爪と、これらクランプ爪の
基端部がそれぞれ連結されてこれらクランプ爪を
前記爪旋回筒に対して前記工作物取付面と垂直な
方向に独立に往復駆動し得る複数のクランプ爪駆
動用アクチユエータと、前記本体内に組み込まれ
た筒旋回用アクチユエータと、この筒旋回用アク
チユエータと前記爪旋回筒との間に設けられて前
記爪旋回筒と共に前記クランプ爪を前記工作物に
対し旋回退避移動させ得る筒駆動伝達装置と、前
記筒旋回用アクチユエータ及び前記チヤツク爪駆
動用アクチユエータ及び前記クランプ爪駆動用ア
クチユエータと外部の作動流体供給源とを着脱自
在に接続し得る作動流体接続手段とを備えたもの
である。

＜作用＞ 工作物取付具を組み込んだパレツトがワーク着
脱ステーシヨンに搬送されて来ると、作動流体接
続手段を介してクランプ爪旋回手段及びチヤツク
爪駆動手段及びクランプ爪駆動手段と外部の作動
流体供給源とが連結される。

これにより、まずチヤツク爪駆動手段が作動し
てチヤツク爪を退避移動させる。そして、この状
態でマテハンロボツト等により工作物が搬入さ
れ、工作物が工作物取付面に押し付けられる。こ
れにより、チヤツク爪駆動手段が逆に作動し、全
てのチヤツク爪をその径方向に等しく移動させる
結果、工作物はこれらチヤツク爪により自動的に
調心された状態で工作物取付具に把持される。

この途中で、マテハンロボツト等が退避移動
し、クランプ爪旋回手段が作動してクランプ爪の
先端部が工作物の一端面と対向状態となり、次い
でクランプ爪駆動手段が作動し、クランプ爪を工
作物取付面側に引き戻して工作物が押さえ込まれ
る。

しかるのち、作動流体接続手段と外部の作動流
体供給源との連結が解除され、工作物を位置決め
状態で固定したパレツトが、所定の加工ステーシ
ヨンに搬送される。

＜実施例＞ 本考案による工作物取付具の一実施例の一部を
破断した正面形状を表す第１図及びそのＡ−Ａ矢
視断面形状を表す第２図及びこの工作物取付具内
部の第２図に対応した右側面形状を概略的に表す
第３図及び搬送装置上を移動中の本実施例の外観
を表す第６図及びそのＢ部を拡大した第７図に示
すように、本体１の内部にはチヤツク爪駆動用油
圧シリンダ２が組み込まれており、このチヤツク
爪駆動用油圧シリンダ２の給油口に接続する配管
の途中には蓄圧器８が設けられ、この配管の先端
にはカプラ１０を有するストツプバルブ９が装着
されている。

このチヤツク爪駆動用油圧シリンダ２のピスト
ン３の先端には、後述の爪駆動軸５と共にチヤツ
ク爪駆動伝達装置を構成する頂角を略60°に固定
したテーパコーン４が固着されている。又、それ
ぞれ一端側がこのテーパコーン４に押し当たる小
径のテーパ面積を有する本実施例では三本の爪駆
動軸５は、当該テーパコーン４の周囲に放射状を
なして等間隔に横設されている。これら爪駆動軸
５の側方には、三組の爪ガイド軸６が本体１に対
して固定されており、各爪ガイド軸６に対して摺
動自在保持された三つのチヤツク爪７には、前記
爪駆動軸５の他端部がそれぞれ固定されている。

前記チヤツク爪駆動用油圧シリンダ２の周囲に
は、円筒状をなす爪旋回駆動筒１１が回転自在に
嵌合され、この爪旋回駆動筒１１から等間隔突設
された三つのブラケツト部には、爪旋回駆動筒１
１と共に筒駆動伝達手段を構成するそれぞれ回動
可能な接続レバー１２と爪旋回筒１３とが順にリ
ンク結合されている。これら三つの爪旋回筒１３
には、それぞれクランプ爪１４の軸部がキーを介
して第２図中、左右方向に摺動自在に貫通支持さ
れており、これらクランプ爪１４の基端側は爪旋
回駆動筒１１を囲むように、本体１内に設けられ
た三つのクランプ爪駆動用油圧シリンダ１５のピ
ストン１６に固定されている。これらクランプ爪
駆動用油圧シリンダ１５の給油口に接続する配管
の途中には蓄圧器１７が設けられ、この配管の先
端にはカプラ１０を有するストツプバルブ９が装
着されている。

又、本体１内には爪旋回駆動筒１１を駆動する
爪旋回退避用油圧シリンダ１８が横設されてお
り、この爪旋回退避用油圧シリンダ１８のピスト
ンロツド１９の先端部には、爪旋回駆動筒１１に
形成した連結部が回動自在に枢着されている。そ
して、この爪旋回退避用油圧シリンダ１８の給油
口に接続する配管の先端にも、カプラ１０を有す
るストツプバルブ９が装着されており、これら各
油圧シリンダ２，１５，１８のストツプバルブ９
には、これらストツプバルブ９の開閉を切り換え
るための開閉レバー２０が取り付けられ、これら
開閉レバー２０を繋ぐ連結レバー２１の先端部に
は、この連結レバー２１を介して全ての開閉レバ
ー２０を同時に操作するための切換操作棒２２が
連結されている。

本実施例による工作物取付具の外観を透視状態
で表す第５図に示すように、本体１の外部には前
記カプラ１０と緊密に嵌合し合うカプラ２３の支
持架台２４が立設されている。この支持架台２４
には、挿入シリンダ２５が固定されており、前記
カプラ２３はこの挿入シリンダ２５のピストンの
先端ガイド部２６に取り付けられている。又、支
持架台２４の側方にはストツプバルブ切換用シリ
ンダ２７が固定され、このストツプバルブ切換用
シリンダ２７のピストンロツド先端部には、前記
切換操作棒２２に係合する揺動レバー２８が連結
されている。

なお、第２図中の符号で３４は環状の工作物、
３５はパレツトである。

従つて、本体１が図示しないパレツトチエンジ
機構により送られて工作物着脱ステーシヨンに到
達すると、挿入シリンダ２５のピストンが下降
し、カプラ２３がカプラ１０に対して緊密に嵌合
する。次に、ストツプバルブ切換用シリンダ２７
の図示しないピストンが下降し、揺動レバー２８
を介して連結レバー２１が引つ張られる結果、全
てのストツプバルブ９が開く。これにより、図示
しない油圧源と各油圧シリンダ２，１５，１８と
が配管を介して連通し、これら油圧シリンダ２，
１５，１８は作動可能な状態となる。そして、図
示しないタイマ等を介した電磁弁の働きにより、
チヤツク爪駆動用油圧シリンダ２のピストン３が
後退（第２図中、右方向移動）すると、圧縮コイ
ルばねのばね力により、テーパコーン４に沿つて
チヤツク爪７が径方向内側に退避し、チヤツク爪
７は工作物３４の内周面から離脱する。

次に、図示しないマテハンロボツト等のチヤツ
ク爪が工作物３４の外周部分を掴み、この工作物
取付具側に工作物３４を押し付けると、密着確認
用エアーの漏洩がなくなり、この状態を図示しな
い圧力スイツチが検知する。この結果、チヤツク
爪駆動用油圧シリンダ２が前進（第２図中、左方
向移動）に転じ、テーパコーン４を介してチヤツ
ク爪７が径方向外側に押し広がり、このチヤツク
爪７は工作物３４の内周面に当接してこれを位置
決め状態で保持する。

この後、マテハンロボツトはそのチヤツク爪を
開放して工作物取付具から後退する。そして、図
示しない電磁弁の作動によりクランプ爪駆動用油
圧シリンダ１５のピストン１６が前進し、この動
作に伴う圧力検知に基づいて爪旋回退避用油圧シ
リンダ１８のピストンロツド１９が伸び、チヤツ
ク爪駆動用油圧シリンダ２を囲む爪旋回駆動筒１
１が旋回することにより、接続レバー１２を介し
て爪旋回筒１３がクランプ爪１４と共に例えば90
度程度旋回する。そして、爪旋回退避用油圧シリ
ンダ１８の圧力検知によりクランプ爪１４の反転
が確認されると、クランプ爪駆動用油圧シリンダ
１５のピストン１６が後退し、工作物３４がこれ
らクランプ爪１４により押さえ込まれ、圧力検知
の確認信号を発する。

しかるのち、図示しない電磁弁によつてストツ
プバルブ切換用シリンダ２７のピストンが上昇
し、揺動レバー２８を介して連結レバー２１が押
される結果、全てのストツプバルブ９が閉じる。
この時のリミツト信号により、挿入シリンダ２５
のピストンが上昇し、カプラ１０からカプラ２３
が離脱する。これにより、カプラ挿入シリンダ２
５のピストンの先端ガイド部２６のカプラ２３と
工作物取付具とが完全に分離し、加工物３４を図
示しないNC工作機械側へと搬送することができ
る。

一方、工作物取付具から工作物３４を取り外す
場合には、上述した手順とは逆の手順で行うと良
い。又、工作物取付具に組み込まれた各油圧シリ
ンダ２，１５，１８に対しては、配管途中に設け
られた蓄圧器８，１７等により、長時間の圧力保
障を行うことができる。

なお、第５図に示す工作物取付具外部のカプラ
２３の支持架台２４を水平な立設構造から垂直な
横設構造にすることも可能である。又、本考案に
よる他の一実施例の主要部の断面構造を表す第４
図に示すように、先の実施例のチヤツク爪駆動用
油圧シリンダ２の代わりに油圧モータ２９を使用
し、ボールねじ３０によりテーパコーン４を作動
させるようにしても良い。

＜考案の効果＞ 本考案の工作物取付具によると、チヤツク爪駆
動手段により少なくとも三つのチヤツク爪を半径
方向に同期駆動させるようにしたので、工作物を
工作物取付面に対して常に同心状態で位置決め修
正することができる。しかも、工作物取付面に対
する工作物の搬出入時にクランプ爪がこの工作物
取付面側に退避移動しているため、マテハンロボ
ツトとクランプ爪との干渉を避けることが可能で
あり、何ら問題なく工作物を工作物取付面側に搬
入することができる。

又、クランプ爪旋回手段及びチヤツク爪駆動手
段及びクランプ爪駆動手段と外部の作動流体供給
源とを作動流体接続手段を介して着脱自在に切離
すことが可能であり、作動流体の漏洩を防止して
長時間に瓦り工作物を確実に保持することが可能
である。

この結果、マテハンロボツト等を利用して回転
対称形状の加工物をパレツトに対して位置決めし
た状態で自動的に着脱することができ、これをパ
レツトチエンジ機構を有する工作機械に用いるこ
とによつて、工作物の無人加工を実現することが
可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による工作物取付具の一実施例
の一部を破断した正面図、第２図はそのＡ−Ａ矢
視断面図、第３図は第２図におけるその内部構造
の右側面図、第４図は本考案による工作物取付具
の他の一実施例の主要部を抽出した断面図、第５
図は第一の実施例の外観を透視した状態の斜視
図、第６図は搬送装置上を移動中の工作物取付具
の外観を表す斜視図、第７図は第６図中のＢ部の
拡大斜視図である。 又、図中の符号で１は本体、２，１５，１８は
油圧シリンダ、４はテーパコーン、５は爪駆動
軸、６は爪ガイド軸、７はチヤツク爪、９はスト
ツプバルブ、１０，２３はカプラ、１１は爪旋回
駆動筒、１２は接続レバー、１３は爪旋回筒、１
４はクランプ爪、２５は挿入シリンダ、２７は切
換用シリンダ、２９は油圧モータ、３４は工作
物、３５はパレツトである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パレツトに組付けられ且つこのパレツトに対し
   て工作物を位置決め状態で着脱可能に保持する工
   作物取付具であつて、本体の径方向にそれぞれ往
   復動自在に取り付けられ且つ前記工作物の内周部
   或いは外周部を把持してこの工作物を心出し固定
   し得る少なくとも三つのチヤツク爪と、前記本体
   の中央部に組み込まれたチヤツク爪駆動用アクチ
   ユエータと、このチヤツク爪駆動用アクチユエー
   タと前記少なくとも三つのチヤツク爪との間に設
   けられてこれらチヤツク爪を前記本体の径方向に
   同期状態で往復動させ得るチヤツク爪駆動伝達装
   置と、前記本体の工作物取付面に対して垂直な軸
   回りにそれぞれ回転自在に取り付けられた複数本
   の爪旋回筒と、これら爪旋回筒をそれぞれ回り止
   めを介して摺動自在に貫通すると共に先端部が前
   記工作物の一端面に当接してこの工作物を工作物
   取付面に対し固定し得る複数のクランプ爪と、こ
   れらクランプ爪の基端部がそれぞれ連結されてこ
   れらクランプ爪を前記爪旋回筒に対して前記工作
   物取付面と垂直な方向に独立に往復駆動し得る複
   数のクランプ爪駆動用アクチユエータと、前記本
   体内に組み込まれた筒旋回用アクチユエータと、
   この筒旋回用アクチユエータと前記爪旋回筒との
   間に設けられて前記爪旋回筒と共に、前記クラン
   プ爪を前記工作物に対し旋回退避移動させ得る筒
   駆動伝達装置と、前記筒旋回用アクチユエータ及
   び前記チヤツク爪駆動用アクチユエータ及び前記
   クランプ爪駆動用アクチユエータと外部の作動流
   体供給源とを着脱自在に接続し得る作動流体接続
   手段とを備えた工作物取付具。