JPH0639866Y2 - ワ−ク把持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本願は、マシニングセンター等の工作機でワークの加工
を行なう際に、ワークを加工位置に割出す割出装置のワ
ーク把持装置に係り、カメラ、OA機器又は家電製品の如
く、軽合金製で加工速度が速い軽切削で比較的把持強度
を必要としないワークの把持装置であり、同一品種大量
生産の場合に適用して有用である。

従来の技術とその問題点 周知のようにマシニングセンター等の工作機におけるワ
ークの加工は、工作機の加工テーブル上に載置固定した
割出装置の割出テーブルにワークを取付け、工作機から
のプログラム制御により、割出テーブルを所定角度回動
させワークを加工位置に割出して加工している。而して
従来における割出テーブルへのワークの取付取外しは、
手締めによる完全なマニアル操作か、クランプシリンダ
等の圧流体機器をテーブルに取付け、これによってワー
クの把持解放を行なっている。これ等従来方法によるワ
ークの把持は、重軽両切削に対応することが可能でその
点においては意義を有する。

然しながら産業ロボット等の如きオートローダーで自動
的に供給されたワークを自動的に把持し、加工が終了す
ると把持を解放する自動化作業には、人手による前者の
方法では対応が不能である。圧流体機器使用の場合には
自動化作業にも対応し得るが、比較的高価な機器を必要
とするばかりではなく、工作機が圧流体の供給源を持っ
ていない場合には、新たに設置しなければならないのみ
ならず制御機構も複雑となり、特にワークの把持力をそ
れ程必要としない軽切削の場合には、過分な設置投資と
なり経済効果やその他の点で必ずしも満足し得るもので
はない。

問題点を解決するための手段 以上に鑑み本願では、一方側が側面に開口するワーク挿
着部を穿設した基体を、割出装置の割出テーブルに取付
け、一方側を把持面とした把持ブロックの、把持面の反
対側に、締付ネジを刻設した締付ロッドを植設して把持
体を構成し、この把持体の把持ブロックをワーク挿着部
の開口部分に遊合するとともに、締付ロッドを基体に設
けた台座の透孔を貫通して突出させて該突出部分に締付
ナットを螺合し、この締付ナットには直径方向両側に一
対の回動片を突出させ、把持ブロックと台座間には、把
持体をワークの把持方向に付勢するバネを介装して成
る。駆動源を有しない全メカニカルな機構で、軽合金等
のワークで軽切削を行なう場合に特に有用であり、マニ
アル自動の双方に対応し得るワークの把持装置を得んと
するものである。

実施例 次に本願を、実施例を示す図面により詳細に説明する。
第２図において１は従来周知の割出装置で、図示を省略
した工作機の加工テーブル２上に載置固定されている。
而して従来におけるワーク４の割出しは、割出テーブル
３上に手締め又はクランプシリンダ等の如き圧流体機器
によりワークを取付け、工作機よりのプログラム制御に
より割出テーブル３を所定角度回動させてワークの割出
しを行なっている。

第１図及び第２図において、５はワーク４の把持行なう
把持装置、又６は把持したワーク４を90°旋回させる旋
回機構で夫々は次の通りである。割出テーブル３にブラ
ケット７を突設した取付板８を着脱自在に取付け、該取
付板８のブラケット７に、割出テーブル３の回転軸の軸
芯S1と軸芯S2が直交するようにして枢軸9,9aを回転自在
に枢支し、一方の枢軸９はブラケット７より外側に突出
している。10は把持装置５の基体で、上記枢軸9,9aに固
着されて枢軸9,9aとともに回動し、該基体10には一方が
前面側に開放したＵ字状のワーク挿着部11が穿設されて
いる。又基体10には後記の如くにワーク４の把持を行な
う際、把持するワーク４に方向性を有する場合にはワー
ク４の位置決めを行なう手段を設けるが、これは本願の
要旨ではないので省略する。

次にワーク４を、ワーク挿着部11に締付把持する把持体
12は次の如くである。13は把持ブロックで、一方側を略
台形状に削切して把持面14とし、その反対側に比較的大
きなピッチの締付ネジ16を刻設した締付ロッド15を植設
している。このように構成された把持体12の、上記把持
ブロック13をワーク挿着部11に遊合するとともに締付ロ
ッド15を、ワーク挿着部11の開口部分を覆うようにして
基体10に取付けた台座17の透孔18を貫通して突出させ、
この突出部に一対の回動片20,20aを有する締付ナット19
を螺合し、更に、台座17と把持ブロック13との間にバネ
21を圧装して把持体12をワーク４の把持方向に付勢する
ことにより、ワークがないとき、締付ナット19は常に台
座17に圧接しており、締付ナット19を時計方向に正転さ
せると、把持体12はワーク挿着部11内に進入し、逆転さ
せると退出するように構成されている。22は締付ナット
19の回動範囲を規制する規制ピンで、締付ナット19の底
面に突設され、台座17に穿設した規制溝23内に臨み、又
24はノッチピンで、締付ナット19の回動位置を確実に保
持する作用を行なう。

旋回機構６は、次のように構成されている。25は回動腕
で、前記した枢軸９のブラケット７から突出している部
分に固着され、回動腕の端部には位置決ピン26が取付け
られている。位置決ピン26は、回動腕25に設けた筒体27
に摺動自在に封装され、筒体27と位置決ピン26との間に
圧接したバネ28により突出方向に付勢されるが、ストッ
パー29により一定限度以上の突出が制されている。又係
止ピン26の端部には円板30が取付けられ、該円板30と上
記ストッパー29とにより、後記する作業腕34との係止部
31が設けられている。一方ブラケット７の外側面には枢
軸９の軸芯S2を中心にし、90°の間隔を持って第１、第
２位置決孔32、33が穿設され、図面において係止ピン26
は第１位置決孔32に係合し、把持装置５の基体10は水平
位置に位置決め固定され、係止ピン26と第１位置決孔32
との係合を開放し、回動腕25を回して係止ピン26を第２
位置決孔33に係合すると、基体10は90°旋回して直立位
置に位置決め固定される。

最後に34は、図示を省略した工作機の主軸35に着脱自在
に取付けた作業腕で、上記係止部31に係合する凹部36が
設けられている。

次に本願の作用を説明するが本願は前記したように、マ
ニアル、自動の双方に対応し得るので最初にマニアルの
説明を行ない、又加工テーブルと主軸の動きは、工作機
の種類により相違しているので、本願において加工テー
ブルはx,yの二方向に移動し、主軸はＺ方向にのみ移動
するものとして自動化作業の説明を行なう。

回動片20,20aを持ち締付ナット19を第４図で反時計方向
に回すと、把持体12は締付ナット19によりバネ21を圧し
ながらワーク挿着部11よりわずかに引き出されて、把持
の解放状態即ちアンクランプ状態となり、上記締付ナッ
ト19の回動は、規制ピン22と規制溝23とに規制され過不
足のない適性範囲の回動を行ない、又ノッチピン24によ
り回動位置は確実に保持される。ワーク把持体12を上記
の如くにアンクランプ状態とし、次いでワーク挿着部11
にワーク４を挿着して締付ナット19を時計方向に逆回す
ると、先に引き出されていたワーク把持体12はワーク挿
着部11内に進入し、該挿着部11とワーク把持体12の把持
面14とによりワーク４はバネ21のばね力で直立状態で強
固に把持される（第２図）。このようにクランプ動作
は、バネ21のばね力によって行われ、ねじによる締付力
によらないので、加工途中でクランプ力が弱まることが
ない。尚本実施例においてワーク挿着部はＵ字状をな
し、把持部14は略台形状に構成されているが、これ等は
ワークの形状に応じて適宜に変更するものとする。

以上の如くに直立状態でワーク４の把持が行なわれる
と、以後工作機のプログラム制御により加工テーブル２
と主軸35の夫々が、所定の順序にしたがってx,y,z方向
に移動し把持したワーク４の端面4aを加工する。端面4a
のみでワーク４の加工が終了する場合には、上記と同様
にアンクランプ操作を行なってワーク４を取り出し、次
のワーク４を挿着し再びクランプして作業を続けるが、
今加工が終了した端面4aより90°変位した周面4bを加工
する場合には、次のようにワーク４を旋回させて行な
う。

第１位置決孔32に係合し図面において水平位置に基体10
を位置決め固定している係止ピン26を、バネ28に抗して
第１位置決孔32から抜き取って位置決めを開放し、回動
腕25を回して係止ピン26第２位置決孔33に係合すること
により、上記において水平方向に位置していた基体10は
直立位置に位置決め固定され、把持していたワーク４は
第２図に仮想線で示すように90°旋回し、一軸で周面4b
が加工可能な位置に変位するが、枢軸9,9aと割出テーブ
ル３の回動軸の軸芯S2,S1とは前記の関係にあるので、
把持しているワーク４の中心と上記軸芯S1とは完全に一
致し、割出し動作が支障を来すことがない。このように
して旋回が終ると以後は割出テーブル３の割出し動作
と、加工テーブル２及び主軸35が所定の順序で移動し前
記と同様に加工動作を行なう。尚上記実施例において、
本願の構成要素の全ては割出テーブル３に着脱自在に取
付けた取付板８に設置されているが、これは取付板８を
撤去することにより割出装置１を従来同様に使用し得る
汎用性を保持させたもので、割出テーブル３に直接取付
けても本願の実施を阻げるものではない。更に加工する
ワーク４の種類により90°旋回の必要がない場合には旋
回機構６を取外し、基体10を直接ブラケット７又は取付
板８に固着することも可である。

上記した作動説明は、全ての操作をマニアルで行なう場
合について述べたが、加工テーブル２と主軸35の動きを
利用し自動的に行なう場合について説明する。尚前記し
たように本実施例において加工テーブル２はx,y方向、
主軸３はＺ方向にのみ移動するものとする。

ワーク４のクランプ、アンクランプは第４図の説明図に
示すようにして行なわれる。まずワーク４のアンクラン
プは、加工テーブル２を工作機のプログラム制御により
x,y方向に移動させて、主軸35が締付ナット19の一方側
の回動片20の直上となるようにし、次いで主軸35を下降
（Ｚ方向）させ主軸に着脱自在に取付けられているツー
ル37により回動片20を押しさげると、締付ナット19は反
時計方向に回動され、前記と同様にワーク４のアンクラ
ンプが行なわれる。又主軸35が反対側の回動片20aの直
上となるよう加工テーブル２を移動させ、該回動片20a
を押し下げると締付ナット19が時計方向に回ってワーク
４をクランプする。上記において回動片20,20aの押し下
げに使用するツール37は、最終の加工に使用し主軸35に
装着されているツール37をそのまま使用するか、マガジ
ン（図示なし）に保有されているツールの中から押し下
げに適した形状のツールを選択し、これを主軸35に装着
して作業を行なう。

次にワーク４の90°旋回は次のようにして行なわれる。
第２図に示すように直立状態で把持したワーク４の端面
4aの加工が終了すると、主軸35に取付けられているツー
ルをマガジンに保有している作業腕34と交換する。次い
で作業腕34の凹部36が係止ピン26の係止部31と係合可能
な高さ（第２図Ｈ）迄主軸35を降下させ、その後加工テ
ーブル２をx,y方向に適宜に移動させて凹部36を係止部3
1に係合する。このように両者が係合すると、次に加工
テーブル２を第３図においてｙ方向の左側に移動させる
ことにより、第１位置決孔32に係止していた位置決ピン
26は抜き取られて、把持装置５の位置決め固定が開放さ
れ、次に主軸35を上昇させ係止ピン26を第２図H1迄上昇
させると、回動腕25が回って90°旋回が行なわれ、加工
テーブル２を上記と逆に右側に移動させるか、又はｘ方
向に移動させると位置決ピン26は第２位置決孔33に係止
し、把持装置５を90°旋回位置に位置決め固定する。尚
上記旋回位置より第１位置孔32に旋回させる場合は、主
軸35のＺ方向下側への移動によって回動腕25を回す以外
には、全て上記と同様の操作によって行なわれる。

考案の効果 本願は以上において詳記したように、圧流体供給源の如
き駆動源を何等必要としない全メカニカルな機構を採用
したことにより、締付ナットの正逆回転のみでワークの
クランプ、アンクランプが行なわれ、又把持体をバネで
付勢しているので加工途中で把持力が弱まることがな
い。また、締付ナットには、直径方向両側に回動片を突
出させたので、手動にて締付ナットを回動するときには
握りとして機能させることができ、また、自動の場合に
は、専用の自動化装置を併用すること無く、工作機の主
軸を下降させて、ツール先端を係合させて締付ナットを
回動させることができ、手動、自動を問わず、確実にワ
ークのクランプ、アンクランプを行うことができ、軽切
削を行なうワークの把持装置として特に有要なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本願実施例を示し、第１図は一部を切欠いた平面
図、第２図は側面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面
図、第４図は説明図、第５図は作業腕を示すものであ
る。 １……割出装置、２……加工テーブル、３……割出テー
ブル、４……ワーク、５……ワーク把持装置、10……基
体、11……ワーク把持部、12……把持体、13……把持ブ
ロック、15……締付ロッド、17……台座、19……締付ロ
ッド、20,20a……回動片、21……バネ、35……主軸、37
……ツール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方側が側面に開口するワーク挿着部を穿
   設した基体を、割出装置の割出テーブルに取付け、一方
   側を把持面とした把持ブロックの、把持面の反対側に、
   締付ネジを刻設した締付ロッドを植設して把持体を構成
   し、この把持体の把持ブロックをワーク挿着部の開口部
   分に遊合するとともに、締付ロッドを基体に設けた台座
   の透孔を貫通して突出させて該突出部分に締付ナットを
   螺合し、この締付ナットには直径方向両側に一対の回動
   片を突出させ、把持ブロックと台座間には、把持体をワ
   ークの把持方向に付勢するバネを介装して成るワーク把
   持装置。