JPH0666938U

JPH0666938U - ワーク把持装置

Info

Publication number: JPH0666938U
Application number: JP1234693U
Authority: JP
Inventors: 重雄水流; 仁志藤江
Original assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Current assignee: Kyoho Machine Works Ltd
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-09-20
Anticipated expiration: 2008-02-24
Also published as: JP2583843Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】工作機械の主軸との間でワークの受渡しを行
うワーク把持装置において、主軸を停止させずにワーク
の取付け取外しができるようにする。【構成】周方向の３箇所に設けられて接近離間駆動さ
れる把持爪４８の先端部に、把持中心線Ｌと平行なピン
３４まわりの回転可能に把持ローラ４６を配設するとと
もに、圧縮コイルスプリング１１０により前方へ付勢さ
れる押圧板１０２に、ワーク２６の円筒内に嵌合可能な
嵌合軸部１１６とワーク２６の端面１１８が当接させら
れる当接部１２０とを備えた芯金部材１１４を、把持中
心線Ｌまわりの回転可能且つ軸心方向の移動不能に設
け、ワーク２６の回転を許容する状態で主軸に対するワ
ーク２６の取付け取外しを可能にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワーク把持装置に係わり、特に、工作機械等の主軸との間でワークの受渡しを行うワーク把持装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動化が図られている各種の機械加工の現場においては、工作機械に対するワークの取付けや取外しを自動的に行うローダ装置やアンローダ装置などが数多く導入されている。そのうち、ＮＣ旋盤等のような、主軸を備えてその主軸のチャックに取り付けられたワークを回転駆動しつつ工具等により所定の加工を施す形式の工作機械に対しては、個々のワークに対応した把持機構を備えたワーク把持装置が例えばアーム部材の先端に配設され、搬入位置にてワークを把持した後、主軸側の着脱位置でワークを解放して取付けを行うとともに、加工が終了すると再びワークを把持して主軸からの取外しを行い、搬出位置にてワークを解放するというような動作を自動で行うようになっている。上記ワーク把持装置は、一般に把持中心に対して接近離間駆動される複数の把持爪を有し、それらの把持爪によりワークの円筒外周面または円筒内周面を把持するようになっている。また、（ａ）本体部材と、（ｂ）それぞれ把持中心に対して接近離間可能にその本体部材に配設され、接近駆動されることにより円筒形状のワークを外周側から把持する複数の把持爪と、（ｃ）把持中心の中心線方向の移動可能に上記本体部材に配設され、常には付勢手段により本体部材の前方側へ付勢されて前側の移動端に保持される押圧部材とを備え、ワークを把持する際には押圧部材がそのワークにより付勢手段の付勢力に抗して押し込まれた状態で把持爪により把持する一方、ワークを工作機械等の主軸に受け渡す際には、把持中心がその主軸と同心となる位置において把持爪による把持状態が解除されることにより、付勢手段の付勢力に従ってワークを主軸に押圧するようにしたものも提案されている。本出願人が先に出願した実願平３−１１１１５６号に記載されているワーク把持装置はその一例である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、かかる従来のワーク把持装置においては、ワークの受渡し期間中、すなわち加工後のワークの取外しの開始から加工前のワークの取付け完了までの間、工作機械の主軸を完全に停止させておかなければならなかった。このため、実質的な加工時間およびワーク把持装置の受渡し時間だけでなく、主軸の停止や起動に要する時間をも含めてその工程のサイクルタイムを算出せざるを得ないとともに、その１サイクル毎の主軸の停止および起動のために大きな電力が消費され、必ずしも効率的でなかった。

【０００４】本考案は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、主軸を停止させることなくワークの取付け取外しを行うことが可能なワーク把持装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための第一の手段】

かかる目的を達成するために、第一の考案は、把持中心に対して接近離間駆動される複数の把持爪を有し、その把持爪によりワークの円筒外周面または円筒内周面を把持するとともに、前記把持中心が工作機械等の主軸と同心となる位置においてその主軸との間で前記ワークの受渡しを行うワーク把持装置において、前記複数の把持爪の先端部に前記把持中心と平行な軸心まわりの回転可能に把持ローラを設け、その把持ローラを介して前記ワークを把持するようにしたことを特徴とする。

【０００６】

【第一の考案の作用および効果】

このようなワーク把持装置においては、各把持爪の先端部に設けられた把持ローラを介してワークを把持するようになっているため、その把持状態においてもワークが軸心まわりに回転することが許容される。したがって、工作機械等の主軸が回転駆動されている状態において、その主軸にワークを取り付けたり主軸からワークを受け取ったりすることが可能となり、ワークの取付け取外しのために一々主軸を停止させる必要がなくなってサイクルタイムが短縮されるとともに、主軸の起動停止に起因する電力消費が節減される。

【０００７】なお、主軸に対するワークの搬入搬出を１台のワーク把持装置で行うこともできるが、搬入および搬出を別々のワーク把持装置で行うようにすることも可能である。その場合に、本考案は必ずしも両方のワーク把持装置に適用される必要はなく、例えば第二の考案によるワーク把持装置を用いてワークを搬入するとともに、本考案によるワーク把持装置を用いてワークを搬出するようにしても良い。

【０００８】

【課題を解決するための第二の手段】

前記目的を達成するために、第二の考案は、（ａ）本体部材と、（ｂ）それぞれ把持中心に対して接近離間可能に前記本体部材に配設され、接近駆動されることにより円筒形状のワークを外周側から把持する複数の把持爪と、（ｃ）前記把持中心の中心線方向の移動可能に前記本体部材に配設され、常には付勢手段によりその本体部材の前方側へ付勢されて前側の移動端に保持される押圧部材とを備え、前記ワークを把持する際には前記押圧部材がそのワークにより前記付勢手段の付勢力に抗して押し込まれた状態で前記把持爪により把持する一方、そのワークを工作機械等の主軸に受け渡す際には、前記把持中心がその主軸と同心となる位置において前記把持爪による把持状態が解除されることにより、前記付勢手段の付勢力に従ってそのワークをその主軸に押圧するワーク把持装置において、（ｄ）前記ワークの円筒内に嵌合可能な嵌合軸部とそのワークの端面が当接させられる当接部とを一体に備えた芯金部材を、前記押圧部材の前記把持中心部分に軸心まわりの回転可能且つ軸方向の移動不能に設けたことを特徴とする。

【０００９】

【第二の考案の作用および効果】

このようなワーク把持装置においては、円筒形状のワークは、芯金部材の嵌合軸部に嵌合されるとともに端面が当接部に当接させられ、その芯金部材を介して押圧部材を付勢手段の付勢力に抗して押し込んだ状態で、複数の把持爪により外周側から把持される。また、かかるワークを工作機械等の主軸に受け渡す際には、把持中心がその主軸と同心となる位置において上記把持爪による把持状態が解除されることにより、ワークは芯金部材を介して付勢手段の付勢力に従って主軸に押圧される。その場合に、ワークは芯金部材の嵌合軸部に嵌合されているため、把持装置の把持中心、更には主軸の軸心と同心に良好に保持されるとともに、ワークを主軸に押圧する芯金部材は把持中心まわりの回転可能に押圧部材に配設されているため、主軸が回転駆動されている時には、その主軸と共にワークが回転することが許容される。したがって、主軸にワークを取り付ける際に一々主軸を停止させる必要がなくなり、例えば前記第一の考案のワーク把持装置を用いて主軸からワークを搬出するようにすれば、主軸を回転駆動したままワークの取付け取外しを行うことが可能となり、ワークに所定の加工を行う際のサイクルタイムが短縮されるとともに、主軸の起動停止に起因する電力消費が節減される。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図２は、それぞれ本考案の一実施例であるワーク把持装置としての搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２が配設されたＮＣ旋盤を示す斜視図である。一対のグリッパ１０および１２は、主軸部１４の手前側に配設された自動ローダ・アンローダ装置（以下、単にローダ装置という）１６の一対の搬入側アーム１８および搬出側アーム２０の先端にそれぞれ取り付けられている。ローダ装置１６は、上記搬入側アーム１８と搬出側アーム２０とが一体的に固定された旋回軸２２を、電動式の駆動装置２４により主軸部１４の軸心と平行な軸心まわりに回転させるとともに、その軸心方向において主軸部１４に接近する前進方向とその反対の後退方向へ移動させるようになっている。

【００１１】上記ローダ装置１６による作動を簡単に説明すると、図２においてローダ装置１６のさらに手前側の搬入シュート２８に搬入されてきたワーク２６を、リフタ３０により所定の高さ位置へ持ち上げ、搬入グリッパ１０を前進および把持駆動して把持させる。そして、搬入側アーム１８が主軸部１４側へ回動するように旋回軸２２を旋回させて、搬入グリッパ１０を主軸部１４と同心位置に位置させ、その状態で搬入グリッパ１０が主軸部１４に接近するように旋回軸２２を前進させるとともに、搬入グリッパ１０を解放駆動してワーク２６を主軸部１４側に渡す。また、加工終了後は、搬出側アーム２０が主軸部１４側へ回動するように旋回軸２２を旋回させて搬出グリッパ１２を主軸部１４と同心とした後、その搬出グリッパ１２を接近および把持駆動し、加工済みのワーク２６を搬出グリッパ１２により把持して主軸部１４から取り外す。そして、搬出側アーム２０を主軸部１４の斜め上方に配設された搬出シュート３２の受け口位置へ回動させ、搬出グリッパ１２を解放駆動してワーク２６を解放し、排出するようになっている。

【００１２】図３は、把持中心に円筒形状のワーク２６を把持した状態の搬入グリッパ１０の正面図であり、図１は、部分的に切断位置を変化させるとともに一部を省略して示す軸心方向と平行な断面図である。グリッパ本体３６は、搬入側アーム１８の先端に一体的に取り付けられており、図１に示されている中間部材３８を介して搬入側アーム１８に連結される第１部材３６ａ、その第１部材３６ａに対して搬入側アーム１８と反対側に連結された第２部材３６ｂ、その第２部材３６ｂの前面開口を略覆蓋する状態にその第２部材３６ｂに固定された第３部材３６ｃ、およびその第３部材３６ｃの前面側に固定された第４部材３６ｄの４つの部材から構成されている。第２部材３６ｂと第３部材３６ｃとの間には、把持中心線Ｌ、すなわち図３において把持中心Ｏ_Gを通る紙面に垂直な中心線Ｌ上にシャフト４０が固設されているとともに、第３部材３６ｃの前面側には、把持中心線Ｌに直角な平面内においてその把持中心線Ｌを中心として１２０゜間隔で３分割された３方向に３つの爪部材ホルダ４２が配設されている。本実施例では上記グリッパ本体３６が本体部材に相当する。

【００１３】図１におけるIV−IV視断面である図４に示すように、爪部材ホルダ４２は、第４部材３６ｄが第３部材３６ｃに対して一体的に固定されることにより形成される断面Ｔ字型のガイド溝４４内に摺動嵌合することにより径方向の直線移動可能、すなわち各ホルダが前記把持中心Ｏ_Gに対して接近離間可能に保持されている。爪部材ホルダ４２の前面側には、先端部に把持ローラ４６を把持中心線Ｌと平行なピン３４まわりの回転可能に保持した把持爪４８がボルト締結により一体的に固定されており、３つの把持爪４８が連動して外周側から内周側へ接近駆動されることにより、３つの把持ローラ４６がワーク２６の円筒外周面５０にそれぞれ係合し、ワーク２６を把持中心線Ｌまわりの回転を許容する状態で把持するようになっている。なお、上記把持ローラ４６は、ピン３４の大径頭部により軸心方向の相対移動が阻止されている。また、爪部材ホルダ４２は、把持爪４８と反対の背後側において把持中心線Ｌと平行にその背後方向、すなわち図１および図４における右方向に突き出す係合突起５２を備えている。一方、シャフト４０まわりの回動可能に配設されたカム部材５４の前面側、すなわち図１および図４におけるフランジ部５６の左側表面にはカム溝５８が形成されており、そのカム溝５８内に上記の係合突起５２が係合させられている。

【００１４】図１におけるＶ−Ｖ視断面の一部を省略して示す図５から明らかなように、カム溝５８は、爪部材ホルダ４２の係合突起５２に対応して周方向に均等に離間した３箇所において渦巻き状に設けられており、それぞれのカム溝５８は、同一の渦巻き形状が１２０゜の位相でずらされて正確に形成されている。従って、３本のカム溝５８にそれぞれ係合する係合突起５２は、それぞれの径方向位置が均等に保たれるとともに、カム部材５４が図５におけるシャフト４０の左まわりに回動させられることにより係合突起５２がカム溝５８の内側の壁面６０ａに摺接しつつ外周側へ押し出され、その係合突起５２を介して爪部材ホルダ４２が外周側へ移動させられる一方、カム部材５４が右まわりに回動させられることにより係合突起５２がカム溝５８の外側の壁面６０ｂに摺接しつつ内周側へ引き入れられ、爪部材ホルダ４２が内周側へ移動させられる。なお、カム部材５４とシャフト４０との間には回動を円滑にするためのブッシュ６２が介挿されている。

【００１５】図６は搬入グリッパ１０を背面側から見た断面図であり、前記カム部材５４のフランジ部５６におけるカム溝５８の裏面側には、シャフト４０の軸心と平行な当接面６４および６６をそれぞれ有する一対の係合部６８および７０がハブ部７２と一体に設けられている。当接面６４，６６は、予め定められた曲率を有する部分円柱曲面状に形成されているとともに、係合部６８，７０は図６において左右対称に配置されている。そして、これら一対の係合部６８および７０のそれぞれの当接面６４および６６の対向方向、すなわち図６におけるそれ等の上方には、カム部材５４を回動駆動するための一対の単動シリンダ７４および７６がグリッパ本体３６内に一体的に組み込まれて配設されている。

【００１６】係合部６８側の単動シリンダ７４は、シャフト４０の軸心と直角な平面内においてカム部材５４が回動した際の係合部６８の回動軌跡と略平行な軸心を有するシリンダボア７８が形成された有底円筒部材８０と、シリンダボア７８内に直線往復移動可能に配設されて一端側が係合部６８に当接させられるピストン８２とを備えている。また、係合部７０側の単動シリンダ７６は、シャフト４０の軸心と直角な平面内においてカム部材５４が回動した際の係合部７０の回動軌跡と略平行な軸心を有するシリンダボア８４が形成された有底円筒部材８６と、シリンダボア８４内に直線往復移動可能に配設されて一端側が係合部７０に当接させられるピストン８８とを備えている。一方、第１部材３６ａ内の油路９０および９２内には、図１に示すように搬入側アーム１８内を通して作動油がそれぞれ導かれており、図示しない油圧回路によって所定の圧力に調整された作動油が切換弁の切換えにより択一的に供給されるようになっている。これにより、上記ピストン８２，８８の他端側、すなわちシリンダボア７８，８４の図１における上端内部には、それら油路９０および９２を通して作動油が供給される。

【００１７】なお、ピストン８２および８８は、それぞれの前記一端側の部分、すなわち図６の下側の部分において、図４および図１から判るように、カム部材５４のフランジ部５６に隣接する側の一部がそのフランジ部５６との隙間を有してそれぞれ切り欠かれているとともに、それらの外周面の一部には軸方向に沿ってスリット９４および９６がそれぞれ設けられており、それらスリット９４，９６に外周側からボルト９８の先端に形成された回り止めピン１００がそれぞれ係合することにより、ピストン８２，８８の軸心まわりの回動が阻止されている。

【００１８】前記作動油が単動シリンダ７６側に供給されると、シリンダボア８４内をピストン８８がその一端側に突き出す向き、すなわち図６における下向きに移動させられ、そのピストン８８がカム部材５４の係合部７０を突き押してカム部材５４をシャフト４０の左まわりに回動させると同時に、単動シリンダ７４側において係合部６８に当接しているピストン８２を引き込ませてシリンダボア７８内に押し戻す。これにより、爪部材ホルダ４２が内周方向に駆動されて把持爪４８が互いに接近させられ、把持ローラ４６を介してワーク２６を外周側から把持する。一方、作動油が単動シリンダ７４側に供給されると、シリンダボア７８内をピストン８２がその一端側に突き出す向きに移動させられ、そのピストン８２がカム部材５４の係合部６８を突き押してカム部材５４をシャフト４０の右まわりに回動させると同時に、単動シリンダ７６側において係合部７０に当接しているピストン８８を引き込ませてシリンダボア８４内での他端側すなわち図６における上側の移動端まで押し戻す。これにより、爪部材ホルダ４２が外周方向に駆動されて把持爪４８が互いに離間させられ、ワーク２６を解放する。従って、上記作動油油圧の作用状態が切り換えられることにより、上記の動作が交互に繰り返して行われることになる。

【００１９】図１に戻って、前記第４部材３６ｄのさらに前面側には押圧板１０２が配設されている。この押圧板１０２は、円板状を成すとともに、図３に示すように３つの把持爪４８の径方向の移動スペースから所定の隙間を有してそれぞれ切り欠かれた３つの切欠き１０４を備えている。押圧板１０２は、各切欠き１０４の間で周方向に均等に離間した３箇所において、第４部材３６ｄおよび第３部材３６ｃからそれぞれ前記把持中心線Ｌと平行に突き出して設けられた３本のガイドピン１０６にブッシュ１０８を介して係合しており、把持中心線Ｌに直角な一定の姿勢を維持して前面側への進退可能に支持されている。そして、押圧板１０２と第２部材３６ｂとの間には、圧縮コイルスプリング１１０により付勢された押圧ピン１１１が上記ガイドピン１０６の位置からさらに外周寄りの３箇所に配設されており、常には押圧板１０２がグリッパ本体３６の前方へ付勢されている。

【００２０】押圧板１０２の把持中心Ｏ_G部分には、ベアリング１１２を介して芯金部材１１４が把持中心線Ｌまわりの回転可能且つ軸心方向の相対移動不能に設けられている。段付きの円筒形状を成す芯金部材１１４は、ワーク２６の円筒内に係合可能な比較的小径の嵌合軸部１１６を先端側に備えているとともに、その嵌合軸部１１６よりも大径であってワーク２６の一方の端面１１８が当接させられる当接部１２０を備えている。また、芯金部材１１４の軸心部分には、嵌合軸部１１６の先端開口から所定の深さまでが比較的大径となるように段部を有して挿通孔１２２が貫通して形成されているとともに、その挿通孔１２２内に、シャフト４０から前方に延び出して把持中心線Ｌ上に設けられたストッパピン１２４が挿通させられており、そのストッパピン１２４の大径頭部と挿通孔１２２の内側段部とが当接することにより、圧縮コイルスプリング１１０の付勢力を受けて前方側へ付勢されている押圧板１０２の前側移動端が規定されるようになっている。上記押圧板１０２は押圧部材に相当し、圧縮コイルスプリング１１０は付勢手段に相当する。

【００２１】図１は、搬入側アーム１８が把持中心線Ｌ方向の前方に駆動され、押圧板１０２が圧縮コイルスプリング１１０の付勢力に抗して所定量押し込まれる位置まで搬入グリッパ１０がワーク２６に対して接近させられた状態で把持爪４８によりワーク２６を把持した様子を示しており、この状態においては、押圧板１０２をグリッパ本体３６から離間させようとする圧縮コイルスプリング１１０の付勢力を、把持ローラ４６、把持爪４８、爪部材ホルダ４２を介してグリッパ本体３６自身が支えていることになる。しかし、ワーク２６を把持していない状態においては、上記ストッパピン１２４の大径頭部に挿通孔１２２の段部が当接して押圧板１０２とグリッパ本体３６とのそれ以上の離間が阻止される。

【００２２】このため、ワーク２６を把持する際には、上記芯金部材１１４の嵌合軸部１１６によりワーク２６が把持中心線Ｌと略同心に位置決めされ、押圧板１０２が圧縮コイルスプリング１１０の付勢力に抗して所定量押し込まれた状態で、接近駆動された把持爪４８により把持ローラ４６を介して把持が行われるとともに、ワーク２６を主軸部１４に渡す際には、ワーク２６を主軸部１４の軸心と略同心に位置決めした状態で把持爪４８の把持を解除したときに、圧縮コイルスプリング１１０の付勢力により芯金部材１１４がワーク２６を嵌合軸部１１６により位置決めしつつ前方へ押し出す作用を為す。これにより、ワーク２６が図８に示されているように主軸部１４の主軸１４０と同心に保持された状態で基準金１４２に押圧され、チャック１４４により把持される。搬入グリッパ１０は、第一の考案のワーク把持装置および第二の考案のワーク把持装置の何れにも相当する。

【００２３】一方、図７にその正面図を示す前記搬出グリッパ１２は、搬入グリッパ１０と同様に、グリッパ本体１３０が第１乃至第４部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ（図示省略），１３０ｄから一体的に構成され、そのグリッパ本体１３０内に、図７における把持中心Ｏ_Gを通って紙面に垂直な把持中心線上に軸支されたシャフト（図示省略）や、一対の単動シリンダ（図示省略）により回転駆動されるカム部材（図示省略）からなる図６と同様な駆動ユニットを内蔵している。そして、グリッパ本体１３０の前面側には、前記爪部材ホルダ４２と同一部材である一対の爪部材ホルダ１３２および１３４が、把持中心Ｏ_Gに対して互いに反対側に位置して径方向の移動可能にそれぞれ配設されており、図示しない係合突起と上記カム部材に設けられた２つの渦巻き状カム溝との係合により把持中心に対して接近離間駆動されるようになっている。

【００２４】一方の爪部材ホルダ１３２には、先端部に２つの前記把持ローラ４６を把持中心線と平行な軸心まわりの回転可能に保持した把持爪１３６がボルト締結により一体的に固定されている一方、他方の爪部材ホルダ１３４には、先端部に１つの把持ローラ４６を同様に保持した把持爪１３８がボルト締結により一体的に固定されている。上記把持爪１３６側の２つの把持ローラ４６は、把持中心Ｏ_Gから等しい半径位置であって且つ爪部材ホルダ１３２の中心から等しい距離ずつオフセットした位置に軸支されている。このため、ワーク２６は、一対の把持爪１３６，１３８が連動して外周側から内周側へ接近駆動されることにより、周方向に不均等な間隔をあけた３箇所においてその外周面５０が上記３つの把持ローラ４６により、その把持中心線まわりの回転が許容された状態で把持される。

【００２５】この搬出グリッパ１２の場合にも、搬出側アーム２０内の油路を通して導かれる作動油の供給状態が切り換えられることにより、爪部材ホルダ１３２，１３４が内周方向へ駆動されて互いに接近させられる把持爪１３６，１３８がワーク２６を把持したり、爪部材ホルダ１３２，１３４が外周方向へ駆動されて互いに離間させられる把持爪１３６，１３８がワーク２６を解放したりするようになっている。搬出グリッパ１２は、第一の考案のワーク把持装置に相当する。

【００２６】次に、上記の如く構成された搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２の作動をそれぞれ説明する。

【００２７】先ず、搬入グリッパ１０がワーク２６を搬入シュート２８側で把持する場合、油路９０側の作動油が単動シリンダ７４に供給され、カム部材５４が図６におけるシャフト４０の右まわりに回動させられることにより各爪部材ホルダ４２は予め図３において一点鎖線で示すように外周側に位置させられる。この状態で搬入側アーム１８がワーク２６の受取り位置に駆動され、搬入グリッパ１０がワーク２６の軸心と把持中心線Ｌとが一致させられた姿勢で接近させられ、後方（装置の前方）への移動が阻止された状態のワーク２６に対し、芯金部材１１４の嵌合軸部１１６がワーク２６の内側に嵌合するとともに、当接部１２０が端面１１８に当接し、芯金部材１１４および押圧板１０２が圧縮コイルスプリング１１０の付勢力に抗して所定量押し込まれる。そして、油圧回路の切換弁が切り換えられることにより、油路９２側の作動油が単動シリンダ７６に供給されると、カム部材５４が図６においてシャフト４０の左まわりに回動させられ、各爪部材ホルダ４２および把持爪４８が互いに接近させられることにより、把持ローラ４６を介してワーク２６を把持する。

【００２８】次に、搬入グリッパ１０が主軸１４０にワーク２６を渡す場合は、主軸１４０の軸心と搬入グリッパ１０の把持中心線Ｌとが一致するように搬入側アーム１８を位置決めした状態で、主軸部１４側の受渡し位置へ移動させる。この受渡し位置は、ローダ装置１６の位置決め精度誤差やワーク２６の寸法誤差等を考慮して、ワーク２６の前端面１２６と主軸１４０の基準金１４２との間に僅かな隙間を有する位置である。そして、作動油の供給状態が切り換えられて爪部材ホルダ４２が離間させられ、把持爪４８による把持状態が解除されることにより、芯金部材１１４を介してワーク２６は圧縮コイルスプリング１１０の付勢力に従って主軸１４０側に押し出され、前記図８の如く上記基準金１４２に端面１２６が当接させられる。

【００２９】このとき、ワーク２６は芯金部材１１４の嵌合軸部１１６に嵌合されているため、搬入グリッパ１０の把持中心線Ｌ、更には主軸１４０の軸心と略同心に保持されるとともに、当接部１２０でワーク２６の端面１１８を押圧している芯金部材１１４は、把持中心線Ｌまわりの回転可能に押圧板１０２に配設されているため、主軸１４０を回転させたままワーク２６の受渡しを行うことができる。すなわち、ワーク２６の端面１２６が基準金１４２に当接してワーク２６に回転力が加えられると、ワーク２６は芯金部材１１４と共に回転し始め、主軸１４０の回転に同期させられるのである。そして、その後、主軸１４０のチャック１４４によりワーク２６が把持され、搬入グリッパ１０は主軸部１４から離間した退避位置へ移動させられる。なお、把持爪４８は把持ローラ４６を介してワーク２６を把持しているため、把持状態が解除されてワーク２６が押し出され、基準金１４２に当接して回転し始めた時に把持ローラ４６が未だワーク２６と接触状態であっても、把持ローラ４６が連れ回りすることによりワーク２６に対する傷付けが防止される。また、ワーク２６を把持したまま端面１２６が基準金１４２に当接する位置まで搬入グリッパ１０が前進させられる場合であっても、ワーク２６は主軸１４０の回転に同期して良好に回転させられる。

【００３０】一方、加工が終了したワーク２６を搬出グリッパ１２により主軸１４０から引き取る場合は、搬出側アーム２０が駆動されて搬出グリッパ１２が主軸１４０の軸心と把持中心線とが一致するように位置決めされ、主軸部１４側の予め定められた受取り位置まで前進させられる。この受取り位置は、主軸部１４と干渉することなく把持爪１３６，１３８によるワーク２６の把持が可能な位置であり、油圧回路の切換えにより爪部材ホルダ４２および把持爪１３６，１３８が接近させられることにより、把持ローラ４６を介してワーク２６が把持される。この場合にも、把持中心Ｏ_Gまわりのワーク２６の回転が許容されるため、主軸１４０を回転させたままワーク２６を受け取ることができる。その後、主軸１４０側のチャック１４４の把持状態を解除し、搬出側アーム２０を駆動して搬出グリッパ１２を主軸部１４から離間させるとともに搬出シュート３２に対応する所定の解放位置へ移動させる。チャック１４４から解放されたワーク２６の回転は、把持ローラ４６の回転抵抗により次第に低速になって最終的には停止する。

【００３１】そして、搬出グリッパ１２が搬出シュート３２の受け口においてワーク２６を解放する場合は、その搬出シュート３２の上方に配設されたシャッタ部材１４６がエアシリンダ１４８により下方へ突き出され、ワーク２６の軸方向位置を位置決めした状態で、作動油の供給状態の切換えにより爪部材ホルダ４２を離間駆動して把持爪１３６，１３８を離間させる。図９はこのときの状態を示しており、搬出シュート３２上のワーク２６は、把持爪１３８の把持ローラ４６に当接しているため、転がりが阻止されている。その後、搬出グリッパ１２が後退させられることにより、ワーク２６と把持爪１３８との係合が解除され、ワーク２６は搬出シュート３２上を転がり落ちて排出される。

【００３２】このように、本実施例の搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２においては、把持爪４８および把持爪１３６，１３８に把持ローラ４６が回転可能に設けられてその把持ローラ４６によりワーク２６が自身の回転が許容された状態で把持されるようになっているとともに、搬入グリッパ１０の押圧板１０２には芯金部材１１４が把持中心線Ｌまわりの回転可能に配設されているため、主軸１４０を回転させたままその主軸１４０との間でワーク２６の受渡しを行うことができる。従って、従来のようにワーク２６の取付け取外しのために一々主軸１４０を停止させる必要がなくなり、サイクルタイムが短縮されるとともに主軸１４０の起動停止に起因する電力消費が節減される。

【００３３】また、上記芯金部材１１４には、ワーク２６の円筒内に嵌合する嵌合軸部１１６が設けられているため、把持中心線Ｌが主軸１４０の軸心と同心となる位置において把持爪４８による把持状態が解除され、ワーク２６がグリッパ本体３６から押し出されて主軸１４０の基準金１４２に押圧される際に、ワーク２６は主軸１４０の軸心と同心に保持され、芯ずれによる回転不良が防止される。嵌合軸部１１６がワーク２６に嵌合した状態で把持することから、ワーク２６の搬送途中、例えばアーム旋回時等におけるワーク２６の脱落が抑制される利点もある。

【００３４】以上、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本考案は他の態様で実施することもできる。

【００３５】たとえば、前述の実施例における搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２は、複数の把持ローラ４６により円筒外周面５０が外周側から把持されるワーク２６に対するワーク把持装置の一例であったが、円筒内周面が内周側から把持されるワークに対して構成されたワーク把持装置においても、本考案（請求項１における第一の考案）は同様に適用され得る。

【００３６】また、前述の実施例において、搬入グリッパ１０には、３つの把持爪４８がそれぞれ把持ローラ４６を保持して周方向において１２０゜間隔の３箇所に均等配置され、搬出グリッパ１２には、２つの把持爪１３６，１３８に保持された合計３つの把持ローラ４６が周方向において不均等な３箇所に配置される場合であったが、把持爪４８や把持爪１３６，１３８、およびそれらに保持される把持ローラ４６の個数や配置位置は適宜変更され得る。

【００３７】また、前述の実施例における搬入グリッパ１０には、各把持爪４８にそれぞれ把持ローラ４６が設けられていたが、主軸１４０に対する搬入グリッパ１０の接近状態においてワーク２６が基準金１４２に当接しないように制御すれば、搬入グリッパ１０側の把持状態においてワーク２６の回転を許容する必要がないので、必ずしも把持ローラ４６を設けなくとも良い。

【００３８】また、前述実施例における搬入グリッパ１０には、嵌合軸部１１６を有する芯金部材１１４が設けられていたが、ワーク２６の端面１２６が基準金１４２に当接するまで把持状態が維持される場合には、ワーク２６の端面１１８が当接させられる当接部材を押圧板１０２に回転可能に配設するだけでも良い。ワークの形状によっては、外周側に嵌合する円筒形状の嵌合部を設けることも可能である。

【００３９】また、前述の実施例においては、押圧板１０２を前方へ付勢する付勢手段として圧縮コイルスプリング１１０が用いられていたが、板ばね等の他のばね部材やエア圧或いは錘を利用した付勢装置により付勢手段が構成されても良い。

【００４０】また、前述の実施例においては、芯金部材１１４の挿通孔１２２内に配設されたストッパピン１２４により押圧板１０２の前側移動端が規定されていたが、これ以外にも、ガイドピン１０６の先端部が大径とされて直接押圧板１０２に係合するように構成するなどしてその前側移動端を規定するようにしても良い。

【００４１】また、前述の実施例においては、搬入および搬出専用のワーク把持装置として搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２が搬入側アーム１８および搬出側アーム２０にそれぞれ配設されていたが、搬入グリッパ１０を用いてワーク２６の搬出を行うことや、搬出グリッパ１２を用いてワーク２６の搬入を行うことも可能であり、必ずしも一対のアームに搬入および搬出専用のワーク把持装置を配設する必要はない。

【００４２】また、前述の実施例においては、油圧回路の切換弁により作動油の供給状態が切り換えられることにより、把持爪４８や把持爪１３６，１３８が接近離間駆動されるようになっていたが、圧力エアや電動モータ等を駆動源とした駆動ユニットを内蔵してグリッパ本体３６やグリッパ本体１３０が構成されても良い。

【００４３】また、前述の実施例においては、搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２による把持タイミングや解放タイミングの相互関係について詳しく言及されていなかったが、例えば、搬入シュート２８および搬出シュート３２、搬入側アーム１８および搬出側アーム２０の主軸１４０に対する位置関係を適当に設定し、上記双方のグリッパによる把持タイミングおよび解放タイミングを同期させることにより、旋回軸２２の前進後退動作を共通にすることも可能である。

【００４４】また、前述の実施例においては、ローダ装置１６の搬入側アーム１８および搬出側アーム２０の先端にそれぞれ配設される搬入グリッパ１０および搬出グリッパ１２について説明したが、ＮＣ旋盤のタレットヘッド等に配設される他のワーク把持装置においても本考案は同様に適用され得る。

【００４５】その他一々例示はしないが、本考案は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるワーク把持装置で、搬
入用の一態様を示す断面図である。

【図２】図１の搬入用のワーク把持装置および図７の搬
出用のワーク把持装置を備えた工作機械等を示す斜視図
である。

【図３】図１のワーク把持装置の正面図である。

【図４】図１におけるIV−IV視断面図である。

【図５】図１におけるＶ−Ｖ視断面を一部を省略して示
す図である。

【図６】図１のワーク把持装置を背面側より見た断面図
である。

【図７】本考案の他の実施例であるワーク把持装置で、
搬出用の一態様を示す正面図である。

【図８】図１のワーク把持装置により主軸へワークを渡
す場合の作動を説明する図で、一部を省略するとともに
要部を切り欠いて示す側面図である。

【図９】図７のワーク把持装置によりワークを図２の工
作機械から排出する場合の作動を説明する図である。

【符号の説明】

１０：搬入グリッパ（ワーク把持装置）１２：搬出グリッパ（ワーク把持装置）１４：主軸部２６：ワーク３６：グリッパ本体（本体部材）４６：把持ローラ４８，１３６，１３８：把持爪５０：円筒外周面１０２：押圧板（押圧部材）１１０：圧縮コイルスプリング（付勢手段）１１４：芯金部材１１６：嵌合軸部１１８：端面１２０：当接部１４０：主軸

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】把持中心に対して接近離間駆動される複数
の把持爪を有し、該把持爪によりワークの円筒外周面ま
たは円筒内周面を把持するとともに、前記把持中心が工
作機械等の主軸と同心となる位置において該主軸との間
で前記ワークの受渡しを行うワーク把持装置において、前記複数の把持爪の先端部に前記把持中心と平行な軸心
まわりの回転可能に把持ローラを設け、該把持ローラを
介して前記ワークを把持するようにしたことを特徴とす
るワーク把持装置。
【請求項２】本体部材と、それぞれ把持中心に対して接
近離間可能に前記本体部材に配設され、接近駆動される
ことにより円筒形状のワークを外周側から把持する複数
の把持爪と、前記把持中心の中心線方向の移動可能に前記本体部材に
配設され、常には付勢手段により該本体部材の前方側へ
付勢されて前側の移動端に保持される押圧部材とを備
え、前記ワークを把持する際には前記押圧部材が該ワー
クにより前記付勢手段の付勢力に抗して押し込まれた状
態で前記把持爪により把持する一方、該ワークを工作機
械等の主軸に受け渡す際には、前記把持中心が該主軸と
同心となる位置において前記把持爪による把持状態が解
除されることにより、前記付勢手段の付勢力に従って該
ワークを該主軸に押圧するワーク把持装置において、前記ワークの円筒内に嵌合可能な嵌合軸部と該ワークの
端面が当接させられる当接部とを一体に備えた芯金部材
を、前記押圧部材の前記把持中心部分に軸心まわりの回
転可能且つ軸方向の移動不能に設けたことを特徴とする
ワーク把持装置。