JPH05220639A - 加工機におけるワーク支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナチュラルクランプ装置の基準側のワーク支
持装置において、支持ロッドの前進距離の長短に拘ら
ず、小型の機構として構成できる。 【構成】 ワークＷの裾部Ｗ１をクランプアーム２１に
よりクランプ固定した後、ワーク支持装置３０の軸３５
を紙面奥方向へ移動させる。この移動力はスプリングを
介して駆動回転体４１に作用し、駆動回転体４１は同方
向へ駆動される。このとき、駆動回転体４１に設けられ
たカム溝４１ｂと規制ピン４２との摺動により駆動回転
体４１が反時計方向へ駆動される。駆動力は駆動回転体
４１のねじれ歯４１ａにより支持ロッド３１のはすば歯
３１ｂに与えられ、支持ロッド３１がＸ２方向へ前進し
て先端３１ａがワークＷの側面に当る。この支持ロッド
３１の先端３１ａでワーク上部の一側面を位置決めし、
ワーク付勢装置６０の付勢ロッド６１を前進させてワー
クＷの他側面を付勢し、ワーク上部が支持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば高さ寸法の大き
いワークの下部をクランプ装置によって設置台にクラン
プ固定したときに、このクランプ固定部以外の例えば高
い位置を側方などから支持するナチュラルクランプ装置
などと称されるワーク支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランスファーマシンなど加工ラインに
設けられる加工機によってワークを加工する場合、ワー
クはワーククランプ装置により設置台上にクランプ固定
される。ただし、ワークによっては上記のワーククラン
プ装置によるクランプ固定のみでは支持が不安定となる
場合がある。この場合にはワーク支持装置とワーク付勢
装置とから構成されるいわゆるナチュラルクランプ装置
によってワークの前記クランプ固定部分以外の位置を支
持するようにしている。例えばワークがエンジンのシリ
ンダブロックなどのような背の高いものである場合に
は、下部側に設けられたワーククランプ装置によってシ
リンダブロックのスカートと称される裾部分がクランプ
固定され、またワークの上方部分側方が前記ワーク支持
装置とワーク付勢装置とから成るナチュラルクランプ装
置によって支持される。このナチュラルクランプ装置は
ワークの上部を側方から支えてワークの設置状態を安定
させることを目的としているものである。

【０００３】図７は従来の上記ナチュラルクランプ装置
を構成するワーク支持装置の構造を平断面図によって示
している。このワーク支持装置は、軸２ならびにガイド
面３ａ、３ｂに沿って図の左右方向へ直線的にのみ移動
する駆動ブロック１が設けられ、この駆動ブロック１に
駆動溝１ａが形成されている。この駆動溝１ａは軸２の
方向に対しθの角度だけ傾斜して直線的に延びている。
この駆動溝１ａと軸２との角度θは例えば８度程度に設
定されている。符号４はワークＷを支持するための支持
ロッドである。この支持ロッド４は固定部材５に対して
図の上下方向へ移動自在に支持されている。この支持ロ
ッド４の後端には摺動突起４ａが形成されており、これ
が前記駆動ブロック１の駆動溝１ａ内に摺動自在に嵌合
している。

【０００４】前記軸２は駆動ブロック１に対して相対的
に摺動自在に挿入されているものである。この軸２は摺
動軸受６に支持され、さらにシリンダ機構７により図の
左右方向へ駆動されるようになっている。軸２にはスプ
リング受け８が固定され、このスプリング受け８と駆動
ブロック１との間にスプリング９が介装されている。こ
のスプリング９は駆動ブロック１と支持ロッド４を摺動
させるためだけのもので、弾性力は充分小さいものであ
る。また軸２の図示左側には駆動ブロック１を図の右方
向へ復帰させるための復帰リング１０が固定されてい
る。

【０００５】ワークＷは他の位置にて図示しないワーク
クランプ装置によりクランプ固定されている。シリンダ
機構７により軸２を図の左方向へ駆動すると、スプリン
グ受け８の図示左方向への移動力がスプリング９を介し
て駆動ブロック１に伝達され、駆動ブロック１は図示左
方向へ駆動される。このとき駆動ブロック１に傾斜して
形成されている駆動溝１ａが支持ロッド４の後端に形成
されている摺動突起４ａをガイドし、支持ロッド４は図
示上方（矢印方向）へ前進する。そして支持ロッド４の
先端４ｂがワークＷに当る。支持ロッド４の先端４ｂが
ワークＷに当った後も、シリンダ機構７により軸２は図
示左方向へさらに移動し、スプリング受け８の移動力は
スプリング９を圧縮する。このときスプリング９の圧縮
反力が駆動ブロック１に対し図示左方向へ作用するが、
スプリング９の圧縮反力が充分に弱いものでありまた支
持ロッド４の先端４ｂがワークＷに当っているため、支
持ロッド４はこれ以上前進しない。また、駆動溝１ａと
軸２との角度θは８度程度と小さい角度であるため、例
えば支持ロッド４を図示上方より下方へ（矢印の反対方
向）押し付けても、駆動ブロック１は図示右方向には動
かず、また支持ロッド４も動かない。よって支持ロッド
４はワークＷを支えるだけとなる。このようにしてワー
クＷは支持ロッド４によって支えられ、例えばこの支持
ロッド４と逆の側からワーク付勢装置でワークＷを図示
下側へ押圧すれば、ワークＷは両側から支えられた状態
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ワーク支持装置では、駆動ブロック１に直線的に形成さ
れた駆動溝１ａによって支持ロッド４を前進させている
ため、ワークＷまでの距離が遠く、支持ロッド４の前進
距離が長い場合には、駆動溝１ａを長くしなければなら
なくなる。よって形や寸法の異なる複数種類のワークＷ
の支持を共通の装置により行なおうとした場合、ワーク
Ｗまでの距離が遠くなるものを想定して駆動溝１ａを長
くしなければならなくなる。傾斜している駆動溝１ａを
長くする結果、駆動ブロック１は図の左右方向の寸法の
大きいものとなり、また駆動ブロック１の図７の上下方
向の幅寸法も大きなものとなる。また、シリンダ機構７
も大きなものとなる。よって装置が大型化することにな
る。本発明は上記従来の課題を解決するものであり、支
持ロッドを前進させるための駆動部材が大きいものでな
くても、支持ロッドを十分に長い距離だけ前進させるこ
とができる加工機のワーク支持装置を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、設置台上にクランプ固定されたワー
クをこのクランプ固定部から離れた位置にて支持するワ
ーク支持装置であって、ワーク方向に進退動作可能に支
持された支持ロッドと、この支持ロッドの動作方向と交
差する方向へ配置された軸に対して回動自在に設けられ
た回転体と、この回転体の表面にて軸方向に対し傾斜す
る方向に螺旋状に形成され且つ前記支持ロッドが摺動す
るガイド軌跡と、弾性部材を介してこの回転体を回転方
向へ駆動する駆動機構とが設けられていることを特徴と
するものである。また上記手段において、駆動機構は、
弾性部材を介して回転体を軸方向へ移動させる直線駆動
源と、回転体と固定側のいずれか一方に形成され軸方向
に対し傾斜する駆動軌跡を有するカム部ならびに他方に
形成されてこのカム部の駆動軌跡に沿って摺動する摺動
体とから構成されているものである。さらに、カム部
は、軸方向に対し傾斜する駆動軌跡と共に軸方向に直線
的に延びる駆動軌跡を有するものとすることが好まし
い。

【０００８】

【作用】上記手段では、支持ロッドをワークの方向へ前
進させるときには、弾性部材を介して回転体を回動させ
る。このときの回転体の回動により螺旋状のガイド軌跡
が摺動部を介して支持ロッドをワークの方向へ前進させ
る。回転体の回動動作により支持ロッドを前進させてい
るため、回転体が必要以上に大きいものでなくても支持
ロッドを十分長い距離だけ前進させることができ、効率
的な駆動が行なえる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図６（Ｂ）
の図面により説明する。図１は本発明によるワーク支持
装置を用いた加工機のワーク支持部を示す正面図、図２
はその部分平面図（図１のＩＩ矢視図）、図３は図１の
右側面の破断面図（図１のＩＩＩ矢視の破断面図）であ
る。符号２０はベースである。ベース２０の上部にはワ
ーク設置台２０ａが形成されており、ベース２０上に移
動してきたワークＷはこのワーク設置台２０ａ上に設置
される。図の実施例では、ワークＷとしてエンジンのシ
リンダブロックが示されている。ベース２０には左右に
複数個ずつ配列されたクランプアーム２１が設けられて
いる。このクランプアーム２１はベース２０に揺動自在
に支持された支持アーム２２の上端にて軸２３により回
動自在に支持されている。クランプアーム２１は図示し
ないシリンダ機構により駆動され、この駆動力によりク
ランプアーム２１の先端がワークＷの裾部（スカート
部）Ｗ１を押圧しワークがクランプ固定される。

【００１０】ベース２０には左右に配置されたロケート
ピン２４と２５が設けられている。このロケートピン２
４と２５はベース２０において図の上下方向に進退自在
に支持されているものである。各ロケートピン２４と２
５の下部にはリンクカム２６と２７が係合している。こ
のリンクカム２６と２７のそれぞれの軸２６ａと２７ａ
がシリンダ機構により駆動されることによってロケート
ピン２４または２５が昇降する。図の実施例では、２種
類のワークＷ（２種類のシリンダブロック）がワーク設
置部２０ａ上に送られることを想定しており、例えば図
１に示すワークＷの場合には、図示右側のロケートピン
２４が上昇してワークＷの位置決めがなされ且つ前記ク
ランプアーム２１によりクランプ固定され、他の種類の
ワークが送られてきたときには、図示左側のロケートピ
ン２５が上昇してワークＷの位置決めがなされて前記ク
ランプアーム２１によりクランプ固定される。

【００１１】図１の装置では、シリンダブロックなどの
背の高いワークＷがワーク設置台２０ａに送られ、その
裾部Ｗ１がクランプアーム２１によりクランプ固定され
ると、ワークＷに対しては図１の上方から工具が下降し
て、ワークＷ内の穴開け加工や穴内面の仕上げ加工など
が行われる。よってワークＷが裾部だけでクランプ固定
されている状態では、ワークＷの支持が不安定である。
そこで、図１のワークＷの上部両側方に、本発明の特徴
であるワーク支持装置３０と、これに対向するワーク付
勢装置６０が配置され、ワークＷの上部の両側部が支え
られるようになっている。本発明の特徴となるワーク支
持装置３０は、ナチュラル基準と称されるものであり、
図の右側からワークＷの上部を支え、また左側のワーク
付勢装置６０では、油圧によりワークＷをワーク支持装
置３０の方向へ付勢するようになっている。このワーク
支持装置３０とワーク付勢装置６０をあわせてナチュラ
ルクランプ装置と称されている。

【００１２】以下上記ワーク支持装置３０の構造を説明
する。図２（図１の平面図）ならびに図３（図１をＩＩ
Ｉ矢視の破断面図）に示すように、このワーク支持装置
３０には、ワークＷの右側面に沿って並ぶ複数の支持ロ
ッド３１が設けられている。各支持ロッド３１は、ブラ
ケット３２内に設けられた摺動軸受３３にガイドされ
て、図１ならびに図２の左右方向（図３の紙面直交方
向；図１，図５のＸ１−Ｘ２方向）へ移動自在に支持さ
れている。各支持ロッド３１の先端３１ａはワーク設置
台２０ａ上に送られるワークＷの側面に対向している。
また図５に示すように、各支持ロッド３１の後部下面に
ははすば歯３１ｂが形成されている。このはすば歯３１
ｂのねじれ方向は後述の軸３５の軸方向をＹ方向とした
場合、このＹ方向に対して時計方向であり、その傾斜角
度θは８度程度に設定されている。

【００１３】図３に示すように、前記支持ロッド３１を
保持しているブラケット３２は所定のピッチにて配列さ
れて前記ベース２０上に固定されているが、このブラケ
ット３２と並ぶ図３の左端ならびに右端には軸受ブラケ
ット３６が配置され、また各ブラケット３２間にはケー
ス３７が設けられている。そして左右の軸受ブラケット
３６に対し軸３５がその軸方向へ進退自在に支持されて
おり、この軸３５は前記ブラケット３２ならびにケース
３７内を通過して延びている。図３の図示右側の軸受ブ
ラケット３６には支持部材３８が連結されてこれにシリ
ンダ機構３９が固定されている。前記軸３５はこのシリ
ンダ機構３９のピストン３９ａに連結されているもので
あり、このシリンダ機構３９により軸３５は図３の左右
方向（Ｙ１−Ｙ２方向）へ進退駆動される。

【００１４】前記軸３５には複数の駆動回転体４１が外
挿されている。それぞれの駆動回転体４１は、軸３５に
対し軸方向へ摺動自在であり、且つ軸３５に対して回転
自在となっている。図５は上記駆動回転体４１を拡大し
て示す斜視図であり、図６（Ａ）は駆動回転体４１を図
１の図示上方から見た平面図、図６（Ｂ）は駆動回転体
４１を図１の図示下方から見た底面図である。上記駆動
回転体４１ははすば歯車であり、その外周面のほぼ全面
にねじれ歯４１ａが形成されている。なお図５と図６で
は、駆動回転体４１のほぼ全周に形成されているねじれ
歯４１ａの一部のみを示している。図６（Ａ）に示すよ
うに、ねじれ歯４１ａは軸３５の軸方向Ｙに対して、時
計方向へθだけ傾斜するものであり、この傾斜角度θは
８度である。すなわち前記支持ロッド３１の後部下面に
形成されているはすば歯３１ｂの歯の傾斜角度と駆動回
転体４１のねじれ歯４１ａの傾斜角度は共にθで一致し
ており、両者が噛み合うように構成されている。そして
上記駆動回転体４１のねじれ歯４１ａが本発明における
ガイド軌跡を構成している。

【００１５】また駆動回転体４１の図示下面側にはカム
溝４１ｂが形成されている。一方前記各ブラケット３２
の下部には規制ピン４２が挿入されて固定されており、
その先端４２ａがカム溝４１ｂに挿入されている。図６
（Ｂ）に示すように、カム溝４１ｂは図示右側から左側
に向けて順に、軸方向Ｙに対して反時計方向へ傾斜した
傾斜軌跡（ａ）、軸方向Ｙに沿う直線軌跡（ｂ）、反時
計方向へ傾斜した傾斜軌跡（ｃ）、直線軌跡（ｄ）とな
っている。駆動回転体４１がＹ２方向へ移動する場合を
想定すると、駆動回転体４１がＹ２方向へ移動するにし
たがって、規制ピン４２の先端４２ａは前記傾斜軌跡
（ａ）、直線軌跡（ｂ）、傾斜軌跡（ｃ）、直線軌跡
（ｃ）の順に相対的にトレースしていく。規制ピン４２
は各ブラケット３２に固定されているものであるから、
規制ピン４２の先端４２ａが前記傾斜軌跡（ａ）または
（ｃ）をトレースしているときに、駆動回転体４１は矢
印α方向（図６の図示左側から見た状態での反時計方
向）へ駆動される。また規制ピン４２の先端４２ａが直
線軌跡（ｂ）または（ｄ）をトレースしているときに
は、駆動回転体４１は回転しない。

【００１６】図３に示すように、軸３５には図示左側か
ら順にリング４３、４４、４５、４６が固定されてい
る。リング４３、４４、４５のそれぞれとその右側に位
置している駆動回転体４１との間にはスプリング４７が
介装されている。前記シリンダ機構３９により軸３５が
Ｙ２方向へ駆動される際、駆動回転体４１はスプリング
４７の弾性力を介してＹ２方向への駆動力を受ける。ま
た軸３５がシリンダ機構３９によりＹ１方向へ駆動され
るときには、リング４４、４５、４６がその左側に位置
する駆動回転体４１を押しこの駆動回転体４１をＹ１方
向へ復帰させる。図３に示すように、前記軸３５の図示
左端には位置決めリング５１が固定されている。図４は
図３のＩＶ矢視図であるが、この図４に示すように、位
置決めリング５１には一対の規制アーム５１ａが一体に
形成されている。図３において、シリンダ機構３９によ
り軸３５がＹ１方向へ移動させられたその前進限におい
て位置決めリング５１は（ｅ）で示す第１停止位置とな
る。この位置から軸３５がＹ２方向へ移動すると、位置
決めリング５１も一緒にＹ２方向へ移動するが、このと
きストッパ５３の回転位相によって位置決めリング５１
ならびに軸３５のＹ２方向への移動が規制されるか否か
の選択が行われる。ストッパ５３が位置決めリング５１
を停止させる位相である場合には、このストッパ５３に
より位置決めリング５１は（ｆ）で示す第２停止位置に
規制される。またストッパ５３が位置決めリング５１を
停止させる位相を解除すると、シリンダ機構３９により
軸３５は後退限まで移動し、このとき位置決めリング５
１は（ｇ）で示す第３停止位置まで移動する。

【００１７】ここで上記ストッパ５３と位置決めリング
５１との関係を説明する。図３に示すように、図示左側
の軸受ブラケット３６の左端外周にはベアリング５２に
より前記ストッパ５３が回動自在に支持されている。こ
のストッパ５３は筒状であり、その左端には図４に示す
ように、切欠き部５３ａならびに５３ｂと、この切欠き
が形成されていない部分にあるストップ突部５３ｃなら
びに５３ｄが形成されている。図４では、ストッパ５３
がβ１方向へ回動した位相を示している。このとき、位
置決めリング５１に形成されている規制アーム５１ａが
ストッパ５３に形成された切欠き部５３ａならびに５３
ｂに入り込める状態となり、このときにはシリンダ機構
３９の駆動力により位置決めリング５１は（ｇ）で示す
第３停止位置まで移動でき、よって軸３５は後退限まで
移動できる。またストッパ５３がβ２方向へ回動した位
相となると、位置決めリング５１の規制アーム５１ａが
ストッパ５３のストップ突部５３ｃと５３ｄに当たり、
軸３５がＹ２方向へ駆動されたときに（ｆ）で示す第２
停止位置にて停止し、それ以上のＹ２方向への移動はで
きない状態となる。

【００１８】図３ならびに図４に示すように、ストッパ
５３にはその回動位相を切換えるためのリンク５４が連
結されている。リンク５４の下端には、駆動リンク５５
が連結されており、この駆動リンク５５が固定されてい
る軸５６の回転により、駆動リンク５５およびリンク５
４を介して前記ストッパ５３がβ１方向またはβ２方向
へ位相が切換えられる。なお図の実施例では、上記軸５
６が図１に示す一方のロケートピン２４の駆動と連動し
ている。このロケートピン２４は設置されるワークＷの
種類に応じて上方へ突出しまたは突出しないかの選択が
行なわれるが、この選択に連動して前記軸５６が駆動さ
れ、図４に示すストッパ５３の位相がβ１またはβ２に
切換えられる。すなわち図３において位置決めリング５
１が（ｆ）で示す第２停止位置に停止するか、（ｇ）で
示す第３停止位置まで移動するかの選択はロケートピン
２４との関係のもとに行われる。

【００１９】図３に示すように、軸３５の右端にはレバ
ー５９ｄにより検知ドグ５９ａと５９ｂ，５９ｃが支持
されている。またこの検知ドグにより動作する３つのリ
ミットスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３が配置されている。軸
３５が前進限へ移動して位置決めリング５１が（ｅ）の
第１停止位置にあるときには、検知ドグ５９ａがリミッ
トスイッチＳ１を作動させる。位置決めリング５１が
（ｆ）の第２停止位置で停止しているときには、検知ド
グ５９ｂがリミットスイッチＳ２を作動させる。さらに
軸３５が後退限となり、位置決めリング５１が（ｇ）の
第３停止位置まで移動したときに検知ドグ５９ｃがリミ
ットスイッチＳ３を作動させる。

【００２０】次に図１において図示上方左側に設けられ
たワーク付勢装置６０の構造を説明する。このワーク付
勢装置６０は、右側に配置された支持ロッド３１の数に
応じて同じ数だけワークＷの反対側に配置された複数の
付勢ロッド６１を有しており、この付勢ロッド６１の先
端６１ａがワークＷの側面に対向している。それぞれの
付勢ロッド６１はシリンダ６２の油圧によりワークＷ方
向へ前進し、油圧によりワークＷを付勢できるようにな
っている。この付勢力によりワークＷの上部は位置決め
された前記支持ロッド３１の先端３１ａに押えつけら
れ、これによりワークＷが安定状態に支持されるように
なる。なお付勢ロッド６１はワークＷを支持ロッド３１
の方向へ付勢する目的のものであるため、付勢ロッド６
１を付勢する力は油圧である必要はなく、例えばスプリ
ングにより付勢ロッド６１を図示右方向へ付勢してもよ
い。

【００２１】さらに図２に示すように、付勢ロッド６１
には支持部材６５により検知ドグ６６ａ、６６ｂならび
に６６ｃが支持されている。一方、この検知ドグの側方
に３つの近接スイッチ６７ａ、６７ｂならびに６７ｃが
設けられている。近接スイッチ６７ａがドグ６６ｂを検
知しているときが付勢ロッド６１の後退限であり、検知
ドグ６６ｂが近接スイッチ６７ｂに検知されているとき
または検知ドグ６６ｃが近接スイッチ６７ｃに検知され
ているときが、付勢ロッド６１の先端６１ａがワーク側
面に当っている状態である。

【００２２】次に上記実施例の動作について説明する。
図に示す実施例では、２種類のワークＷを支持する場合
を想定している。まず第１のワークはその上部の図１の
左右方向の幅が広いものであり、支持ロッド３１の先端
３１ａが短い前進距離にてワークＷの上部右側面に当る
ものであり、第２のワークはその上部の図１の左右方向
の幅が短いものであり、支持ロッド３１の先端３１ａが
長い前進距離にてワークＷの側面に当るものである。な
お図１と図３の実施例はの上記のうちの第２のワークが
支持されている状態を示している。すなわち、支持ロッ
ド３１は長い距離前進してその先端３１ａがワークＷの
側面に当っている。

【００２３】以下の動作では、ワークが支持されていな
い状態、第１のワークが支持される状態、さらに第２の
ワークが支持される状態を順に説明する。 （非支持状態）ワークＷが支持されていない非支持状態
では、図３に示すシリンダ機構３９により軸３５が前進
限へ駆動されており、軸３５の図示左端に設けられてい
る位置決めリング５１が（ｅ）で示す第１停止位置にあ
る。この状態は図１の右側のリミットスイッチＳ１によ
り検知されている。このとき軸３５に固定されているリ
ング４４と４５と４６がそのそれぞれの左側に位置して
いる駆動回転体４１をＹ１方向へ押してこの駆動回転体
４１をＹ１方向へ移動させている。このとき図６（Ｂ）
に示す駆動回転体４１のカム溝４１ｂに対して規制ピン
４２の先端４２ａが、傾斜軌跡（ａ）の最右端に位置し
ている。このとき駆動回転体４１は図６に示すα方向と
逆の方向（図６の左側から見た時計方向）へ最も回転し
た状態である。よってこの駆動回転体４１のねじれ歯４
１ａに対しはすば歯３１ｂを介して噛み合っている支持
ロッド３１はＸ１方向へ最も後退させられている。なお
この非支持状態では、図１に示す左側のワーク付勢装置
６０の付勢ロッド６１が図示左方向へ後退している。ま
た各ロケートピン２４と２５は下降し、クランプアーム
２１もワークＷの裾部Ｗ１から離れる方向へ回動してい
る。

【００２４】（第１のワークの支持）左右方向の幅の広
い第１のワークＷがワーク設置台２０ａ上へ送りこまれ
ると、図１の図示左側のロケートピン２５が上昇してワ
ークＷの位置決めが行われる。なお右側のロケートピン
２４は下降したままである。次に、クランプアーム２１
が駆動され、左右のクランプアーム２１の先端がワーク
Ｗの裾部Ｗ１をワーク設置台２０ａに押しつけ、ワーク
Ｗの下部がクランプ固定される。次に、図３に示すワー
ク支持装置３０のシリンダ機構３９により軸３５がＹ２
方向へ駆動される。ただしこのとき、図１の右側のロケ
ートピン２４は下降した状態であるため、これに連動す
る図４に示す軸５６が反時計方向に回動した状態で、駆
動リンク５５およびリンク５４によってストッパ５３は
β２で示す回転位相に切換えられる。よって位置決めリ
ング５１の規制アーム５１ａがストッパ５３のストップ
突部５３ｃと５３ｄに当る状態となり、位置決めリング
５１は図３において（ｆ）で示す第２停止位置にて停止
する。この停止状態は図３の右側のリミットスイッチＳ
２により検知される。

【００２５】位置決めリング５１が図３において（ｅ）
で示す第１停止位置から（ｆ）で示す第２停止位置へ移
動する間、軸３５に固定されたリング４３、４４、４５
がスプリング４７の弾性力によりそれぞれの駆動回転体
４１をＹ２方向へ押圧する。これにより駆動回転体４１
はＹ２方向へ移動し、駆動回転体４１の下面に形成され
たカム溝４１ｂと規制ピン４２の先端４２ａが相対的に
摺動する。ただし第１のワークの場合には、軸３５の移
動領域は位置決めリング５１が第１停止位置（ｅ）から
第２停止位置（ｆ）まで移動する範囲に限られ、このと
きの規制ピン４２の先端４２ａが図６（Ｂ）に示すカム
溝４１ｂ内を摺動する範囲は、傾斜軌跡（ａ）の図示右
端を始点として直線軌跡（ｂ）までの範囲である。

【００２６】一方、スプリング４７の弾性力により駆動
回転体４１が図示右方向へ移動する間、支持ロッド３１
に形成されたはすば歯３１ｂが駆動回転体４１のねじれ
歯４１ａを相対的に摺動する。このとき駆動回転体４１
のねじれ歯４１ａの軌跡に応じて支持ロッド３１がＸ２
方向へ駆動される。ここでまず位置決めリング５１が
（ｅ）で示す第１停止位置から（ｆ）で示す第２停止位
置まで移動する間、規制ピン４２の先端４２ａが図６
（Ｂ）に示すカム溝４１ｂの傾斜軌跡（ａ）を相対的に
摺動し、この傾斜軌跡（ａ）の角度により駆動回転体４
１はα方向へ回動させられる。このα方向の回転は、図
６（Ａ）においてねじれ歯４１ａにより支持ロッド３１
をＸ２方向へ比較的高速にて送り出す。よって規制ピン
４２の先端４２ａが傾斜軌跡（ａ）を摺動する間、支持
ロッド３１の先端３１ａは第１のワークＷの側面に向か
って短時間に接近する。

【００２７】次に規制ピン４２の先端４２ａがカム溝４
１ｂの直線軌跡（ｂ）内に至る。これは位置決めリング
５１が（ｆ）で示す第２停止位置の直前まで移動した状
態である。直線軌跡（ｂ）は軸３５の軸方向Ｙ方向に沿
って延びているものであるため、規制ピン４２の先端４
２ａが直線軌跡（ｂ）に位置してさらに軸３５がＹ２方
向へ駆動されスプリング４７により駆動回転体４１がさ
らにＹ２方向へ駆動される間、駆動回転体４１は回転し
ない。駆動回転体４１が回転することなくＹ２方向へ移
動すると、支持ロッド３１は、駆動回転体４１のねじれ
歯４１ａの傾斜角度θに応じてＸ２方向へ移動させられ
る。支持ロッド３１の先端３１ａがワークＷの側面に当
ると、その後の軸３５のＹ２方向への移動は、スプリン
グ４７の収縮により吸収される。このとき、スプリング
４７は支持ロッド３１を摺動させるためだけのもので、
弾性力は充分小さいものである。そして図３に示す位置
決めリング５１の規制アーム５１ａがストッパ５３のス
トップ突部５３ｃ、５３ｄに当った時点で、軸３５は停
止する。

【００２８】上記のように軸３５がＹ２方向へ移動する
間、まず図６（Ｂ）に示す傾斜軌跡（ａ）により駆動回
転体４１がα方向へ駆動されて支持ロッド３１の先端３
１ａがワークＷに短時間で接近し、次に摺動ピン４２の
先端４２ａが直線軌跡（ｂ）に至った段階で、支持ロッ
ド３１の先端３１ａがワークＷの側面に当る。支持ロッ
ド３１の先端３１ａがワークの側面に当った後スプリン
グ４７の力により駆動回転体４１はＹ２方向へ駆動力が
与えられるが、直線軌跡（ｂ）によりこのときに駆動回
転体４１に回転力は与えられない。よって駆動回転体４
１のＹ２方向への駆動力はねじれ歯４１ａの傾斜角度θ
の分力としてＸ２方向へ与えられる。しかし、スプリン
グ４７は充分に弱い弾性力のため支持ロッド３１がＸ２
方向へ駆動されるときの力はわずかである。よって支持
ロッド３１の先端３１ａがワークＷに過大な押圧力を与
えることはない。

【００２９】このように、図６（Ｂ）に示すカム溝４１
ｂにおいて、摺動ピン４２の先端４２ａが直線軌跡
（ｂ）を摺動しているときに支持ロッド３１の先端３１
ａがワークの側面に当るが、この直線軌跡（ｂ）は、支
持ロッド３１の先端３１ａとワークＷの側面との距離の
誤差を吸収する役割も有している。すなわち複数の支持
ロッド３１の先端３１ａとワークＷの側面との距離には
支持ロッド３１の位置ごとにばらつきがあり、また搬入
されるワークごとに前記距離のばらつきが生じる。しか
しながら図６（Ｂ）に示すカム溝４１ｂの直線軌跡
（ｂ）の長さを所定に選択することにより、上記のばら
つきを吸収できることになる。なお上記の動作により、
ワーク支持装置３０のそれぞれの支持ロッド３１が前進
してその先端３１ａによりワークＷの側面が支持された
後、ワーク付勢装置６０のシリンダ６２に油圧が供給さ
れ、付勢ロッド６１が前進し、先端６１ａがワークＷに
当る。そしてワークＷの上部は支持ロッド３１の先端３
１ａにより位置決めされ、付勢ロッド６１の付勢力によ
って保持される。

【００３０】（第２のワークの支持）図１において左右
方向の幅寸法の短い第２のワークがワーク設置台２０ａ
に搬入されたときには、図１において左側のロケートピ
ン２５が上昇してワークＷを位置決めし、右側のロケー
トピン２４は下降したままである。ロケートピン２４が
下降しているときには、この右側のロケートピン２４の
下降に連動して図４に示す軸５６が時計方向へ回動し、
駆動リンク５５およびリンク５４によってストッパ５３
がβ１の位相に切換えられる。従って図３に示すシリン
ダ機構３９によって軸３５がＹ２方向へ駆動されると
き、位置決めリング５１の規制アーム５１ａは図４に示
すストッパ５３の切欠き部５３ａと５３ｂ内を通過す
る。よって位置決めリング５１は図３にて（ｆ）で示す
第２停止位置には停止せず、（ｇ）で示す第３停止位置
へ移動する。すなわち軸３５は後退限まで移動し、図３
に示す右側のリミットスイッチＳ３によりその状態が検
知される。

【００３１】このときには、図１の左側のロケートピン
２５により第２のワークが位置決めされ、クランプアー
ム２１によりワークの裾部がクランプ固定された後、シ
リンダ機構３９により軸３５が後退限まで駆動される。
この駆動力はスプリング４７を介して駆動回転体４１に
与えられ、駆動回転体４１はＹ２方向へ長い距離駆動さ
れる。よって図６（Ｂ）に示すカム溝４１ｂにおいて
は、摺動ピン４２の先端４２ａが傾斜軌跡（ａ）、直線
軌跡（ｂ）を通過し、さらに傾斜軌跡（ｃ）を通過して
直線軌跡（ｄ）に至る。この間、傾斜軌跡（ａ）と傾斜
軌跡（ｃ）により駆動回転体４１がα方向へ回転駆動さ
れ、このときにねじれ歯４１ａにより支持ロッド３１が
Ｘ２方向へ高速にて前進する。よって支持ロッド３１が
第１のワークよりも長い距離を短時間で前進し、その後
摺動ピン４２の先端４２ａが直線軌跡（ｄ）に至ったと
きに、支持ロッド３１の先端３１ａがワークＷの側面に
当る。このときの支持ロッド３１によるワークＷの支持
状態は第１のワークのときと同じである。

【００３２】なお、図の実施例では、支持ロッド３１を
摺動させて前進させるためガイド軌跡として、駆動回転
体４１にねじれ歯４１ａを設け、支持ロッド３１にはこ
れと噛み合うはすば歯３１ｂが形成されているが、駆動
回転体４１は必ずしもはすば歯車である必要はなく、駆
動回転体４１の表面に傾斜角θを有する１条または複数
条の溝を設け、この溝に支持ロッド３１の後端に設けた
突起を摺動させてもよい。また逆に駆動回転体４１の表
面に傾斜角θを有する突条を形成し、支持ロッド３１に
はこの突条に摺動する溝を設けてもよい。また図の実施
例では、駆動回転体４１にカム溝を設け、固定側に摺動
ピン４２を設けているが、固定側にカム溝を設け、駆動
回転体４１側にこれと摺動する突起を設けてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、駆動回転
体の回転動作により支持ロッドを前進させているので、
支持ロッドがワークに当るまでの距離が長く、支持ロッ
ドの前進ストロークが長い場合であっても、駆動回転体
の軸方向長さを必要以上に長くする必要がなく、また図
１に示す従来例のように幅方向の寸法の大きい駆動ブロ
ックを使用する場合に比べて、小型の機構にできる。よ
って、１個のしかも非常にコンパクトな装置で、形や寸
法の異なる複数種のワークの支持に容易に対応できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるワーク支持装置を用いた加工機の
ワーク支持部を示す正面図。

【図２】図１のＩＩ矢視図。

【図３】図１のＩＩＩ矢視方向から見た破断面図。

【図４】図３のＩＶ矢視図。

【図５】支持ロッドと駆動回転体を示す斜視図。

【図６】（Ａ）は駆動回転体を上方から見た平面図、
（Ｂ）は駆動回転体を下側から見た底面図。

【図７】従来のワーク支持装置の平断面図。

【符号の説明】

Ｗ ワーク、 ２０ ベース、 ２０ａ ワーク設置台、 ２１ クランプアーム、 ２４、２５ ロケートピン、 ３０ ワーク支持装置、 ３１ 支持ロッド、 ３１ｂ はすば歯、 ３５ 軸、 ３９ シリンダ機構、 ４１ 駆動回転体、 ４１ａ ねじれ歯（ガイド軌跡）、 ４１ｂ カム溝、 ４２ 規制ピン、 ４３、４４、４５、４６ リング、 ４７ スプリング、 ６０ ワーク付勢装置、 ６１ 付勢ロッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設置台上にクランプ固定されたワークを
   このクランプ固定部から離れた位置にて支持するワーク
   支持装置であって、ワーク方向へ進退動作可能に支持さ
   れた支持ロッドと、この支持ロッドの動作方向と交差す
   る方向へ配置された軸に対して回動自在に設けられた回
   転体と、この回転体の表面にて軸方向に対し傾斜する方
   向に螺旋状に形成され且つ前記支持ロッドが摺動するガ
   イド軌跡と、弾性部材を介してこの回転体を回転方向へ
   駆動する駆動機構とが設けられていることを特徴とする
   加工機におけるワーク支持装置。
2. 【請求項２】 駆動機構は、弾性部材を介して回転体を
   軸方向へ移動させる直線駆動源と、回転体と固定側のい
   ずれか一方に形成され軸方向に対し傾斜する駆動軌跡を
   有するカム部ならびに他方に形成されてこのカム部の駆
   動軌跡に沿って摺動する摺動体とから構成されている請
   求項１記載の加工機におけるワーク支持装置。
3. 【請求項３】 カム部は、軸方向に対し傾斜する駆動軌
   跡と共に軸方向に直線的に延びる駆動軌跡を有するもの
   である請求項２記載の加工機におけるワーク支持装置。