JPH0713922Y2 - 施盤用チャックのロータリジョー自動割り出し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、旋盤による旋削加工において被加工物を把握
・固定するチャックに係り、特に複数の把握面を有する
ロータリジョーの割り出し装置に関する。

［従来の技術］ 従来、旋盤による旋削加工においては、被加工物が変わ
る場合、段取替えの１つとして必要に応じてチャックの
爪を交換するが、爪の交換による段取時間を低減するた
め、複数の把握面を備えたロータリジョーをチャックに
取付け、必要のつど該ロータリジョーを回転して最適把
握面を使用する方法も採用されている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、前記ロータリジョーの新位置割り出しは
手作業によって行われるため、爪の交換に比べて段取時
間は低減されるが人手を必要とし、段取待ちによる設備
稼働率の低下を招く。また旋削加工のFMS化、無人運転
化に対する大きな阻害要因になるという問題点があっ
た。

本考案は上述した従来の問題点に着目し、複数個のロー
タリジョーの新位置割り出しを正確・迅速に行うことが
できる旋盤用チャックのロータリジョー自動割り出し装
置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］ 上記目的を達成するために本考案に係る旋盤用チャック
のロータリジョー自動割り出し装置は、チャックを駆動
する旋盤主軸の回転角を検出して、旋盤主軸を任意の位
置に割り出し可能な主軸制御装置により制御される旋盤
主軸と、複数の把握面を有し、その回転軸回りに回転さ
せて、各異なる把握面によりワークを把握するロータリ
ジョー３とを備えた旋盤用チャックにおいて、前記ロー
タリジョー３を回転可能に軸支し、かつチャック本体１
に固定したジョーベース3aと、該ジョーベース3aに対す
るロータリジョー３の回転を固定、あるいは自由にする
クラッチ13とよりなる、複数個のロータリジョー組立体
と、チャック本体１の回転中心部分にこれと同心状の軸
受2aにて支持される割り出し用親歯車２と、該割り出し
用親歯車２に噛み合うと共に、ロータリジョー３に同心
状に固定した割り出し用子歯車４と、旋盤タレット５に
設けられ、ロータリジョー３の割り出し時に割り出し用
親歯車２の回転を固定し、ロータリジョー３の割り出し
完了時に割り出し用親歯車２の回転を自由にする回り止
め装置5cとにより構成した。

また、前記旋盤用チャックのロータリジョー自動クラン
プ装置において、前記クラッチ13はジョーベース3aとロ
ータリジョー３との嵌合部に設けた側歯噛合型カップリ
ング3bで構成され、その作動手段は、ジョーベース3a内
に設置したピストン3dを有するシリンダ3fと、このシリ
ンダ3f内に設けられ、ピストン3dを介して、側歯噛合型
カップリング3bがジョーベース3aとロータリジョー３と
の回転を固定するように、ロータリジョー３に付勢する
ばね3cと、ジョーベース3aとロータリジョー３との回転
を自由にするために、タレット５に設けた液圧源から回
り止め装置5c、該回り止め装置5cとチャック本体１の回
転中心部分とに設けた継ぎ手5a,1cを介してシリンダ3f
に至る液圧配管とより構成した。

［作用］ 上記構成によれば、まず、ロータリジョー３の複数の把
握面のうち、現在の把握面から次に使用する把握面まで
の回転角と、割り出し用親歯車２と割り出し用子歯車４
との歯数比からチャックを駆動する旋盤主軸の回転角を
計算する。

次に、回り止め装置5cにより割り出し用親歯車２を回り
止めすると共に、クラッチによりジョーベース3aに対す
るロータリジョー３の回転を自由にする。

その状態で、旋盤主軸の回転角を検出しながら、主軸制
御装置により制御して前記計算した回転角になるように
旋盤主軸を、前記求めた回転角だけ回転させる。この旋
盤主軸の回転により、割り出し用親歯車２に噛み合う、
複数のロータリジョー３に固着した各割り出し用子歯車
４が同時に回転し、複数個のロータリジョー３の次に使
用する把握面を同時に、かつ正確に割り出すことができ
る。

その後、回り止め装置5cにより割り出し用親歯車２の回
転を自由にすると共に、クラッチ13によりジョーベース
3aに対するロータリジョー３の回転を固定することによ
り、ロータリジョー３の自動割り出しが完了する。

また、前記旋盤用チャックのロータリジョー自動クラン
プ装置は、ジョーベース3aに設置されたシリンダ3fのピ
ストン3dのロッド側に設置したばね3cにより、ピストン
3dを介してロータリジョー３に付勢して、ジョーベース
3aとロータリジョー３との嵌合部に設けた側歯噛合型カ
ップリング3bにより、ジョーベース3aに対するロータリ
ジョー３の回転を常時固定状態に保持する。旋盤タレッ
ト５に設けた液圧ポンプから回り止め装置5c、該回り止
め装置5cとチャック本体１の回転中心部分とに設けた継
ぎ手5a,1cを介してシリンダ3fに液圧を供給して、ばね3
cのばね力に抗してピストン3dを押し出すと、ロータリ
ジョー３を付勢していたばね力がなくなるため、ジョー
ベース3aに対するロータリジョー３の回転が自由となる
のである。

［実施例］ 以下に本考案に係る旋盤用チャックのロータリジョー自
動割り出し装置の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図、第２図において、チャック本体１の回転中心に
歯数ｚ＝77の割り出し用親歯車２が取着され、３個のロ
ータリジョーの背面には前記割り出し用親歯車２と噛み
合う歯数ｚ＝44の割り出し用子歯車４がそれぞれ固着さ
れている。

前記割り出し用親歯車２は、チャック本体１に圧入した
軸受2aで中空の軸部の外周を保持され、第３図に示すよ
うに、円周上等ピッチの位置に設けた３個のピン穴にチ
ャック本体１からスプリング1aで付勢された固定ピン1b
が挿入されて、チャック本体１と一体に回転するように
なっている。

ロータリジョー３は第２図に示したように、90°間隔で
四方に突出する被加工物把握面を有し、該ロータリジョ
ー３の中心から各把握面までの距離と各把握面の曲率半
径は、多品種の被加工物外径寸法に適応させるためそれ
ぞれ異なっている。該ロータリジョー３の断面形状は第
１図に示すようにほぼコの字状をなし、ロータリジョー
３の軸心の穴にロータリジョーベース3aの軸部がはめ込
まれ、該ロータリジョーベース3a内部に組み込まれた皿
ばね3cの張力によりピストン3d先端の球面ワッシャ3e
が、ロータリジョー３をロータリジョーベース3aに固着
させるとともに、ロータリジョー３とロータリジョーベ
ース3aにそれぞれ固着した側歯噛合型カップリング（商
品名；米国グリーソン社のカービックカップリング等）
3bによってロータリジョー３のロータリジョーベース3a
に対する回転を固定して位置割り出しがなされる。

チャック本体１の回転中心にはオートカプラ1cが設けら
れ、該オートカプラ1cから配管1dを経てロータリジョー
ベース3a内の油圧シリンダ3fに至る油圧回路が設けられ
ている。また旋盤主軸の適切な位置に、該主軸の回転角
を検出して定位置および任意の位置に主軸を割り出す、
ロータリエンコーダを用いた主軸制御装置が設けられて
いる。

一方、タレット５には、軸心にオートカプラ5aと油圧回
路とを有し、先端部付近に円周上120°間隔で３方向に
突出した回り止めピン5bを備えた回り止め装置5cが取着
され、回り止め装置5cの油圧回路はオートカプラ5dを経
て油圧ポンプに接続されるようになっている。また回り
止め装置5cを往復動させる油圧シリンダ5eが該回り止め
装置5cの後端に取着されている。

ロータリジョー自動割り出し装置を用いて例えばロータ
リジョー３を90°回転させて新位置に割り出す場合は、
まず旋盤主軸に設けられたロータリエンコーダにより主
軸の回転角を制御してチャック本体１を一定位置に停止
させるとともに、NC装置により回り止め装置5cの軸心を
旋盤主軸と一致させる。次いで第４図に示す電磁弁5fが
励磁されて油圧シリンダ5eが作動し、オートカプラ5dを
接続させるとともに回り止め装置5cを押して第５図に示
すように回り止めピン5bが割り出し用親歯車２のピン穴
に押し込まれ、該割り出し用親歯車２はチャック本体１
から切り離されて回り止め装置5cに固定される。この状
態では、オートカプラ5aと1cも接続されている。更に電
磁弁5gが励磁されて油圧回路が接続すると、300kg/cm²
の圧油は回り止め装置5cからチャック本体１の配管1dを
経てロータリジョーベース3a内の油圧シリンダ3fに作用
し、皿ばね3cの張力に抗してピストン3dを押し、側歯噛
合型カップリング（商品名；米国グリーソン社のカービ
ックカップリング等）3bの接続を開放してロータリジョ
ー３をロータリジョーベース3aから切り離す。

次に旋盤主軸を、ロータリエンコーダで回転角を検出し
つつ反時計方向に360°回転させると、割り出し用親歯
車２は回り止め装置5cに固定されたまま該割り出し用親
歯車２と噛み合う割り出し用子歯車４がロータリジョー
３とともに反時計方向に630°すなわち1.75回転し、３
個のロータリジョー３がそれぞれ旧割り出し位置に対し
時計方向に90°回転した位置に割り出される。

ロータリジョー３の割り出し完了後、第４図の電磁弁5g
を解磁して油圧を切り、ロータリジョー３をロータリジ
ョーベース3aに固着させ側歯噛合型カップリング（商品
名；米国グリーソン社のカービックカップリング等）3b
が接続される。次に電磁弁5fを解磁して油圧シリンダ5e
のピストンが戻り回り止め装置5cが後退すると、割り出
し用親歯車２のピン穴にスプリング1aで付勢された固定
ピン1bが挿入されて、該割り出し用親歯車２はチャック
本体１に固定される。

上記のような構成に係る本実施例では、ロータリジョー
の新位置を自動的に割り出すことができ、割り出し所要
時間は１回当り0.6分と極めて短時間である。

本実施例ではロータリジョーの被加工物把握面の突起の
数を４個としたがこれに限るものではなく、５個、６個
等必要かつ適切な数の突起を設けることができる。また
ロータリジョーの設置個数、回り止めピンの個数は３個
以外の数としてもよい。更に割り出し用親歯車、割り出
し用子歯車の歯数と歯数比は適切な他の値に代えてもよ
く、ロータリジョーベース内の油圧シリンダに作用する
油圧は300kg/cm²に限定されない。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、主軸回転中心に設
けた割り出し用親歯車と噛み合う割り出し用子歯車を回
転させることにより、複数個のロータリジョーを、必要
とする角度だけ同時に回転させて該ロータリジョーの向
きを自動的に割り出すことにしたので、割り出しは正確
かつ極めて短時間に完了し、段取時間を大幅に低減させ
ることができるとともに、多品種少量生産の旋削加工の
FMS化、無人運転化に対応できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る旋盤用チャックのロータリジョー
自動割り出し装置の一部断面説明図、第２図はロータリ
ジョーを装着した３爪チャックの正面図、第３図は割り
出し用親歯車がチャック本体に固定された状態を示す部
分断面図、第４図は本装置の油圧回路図、第５図は割り
出し用親歯車が回り止め装置に固定された状態を示す部
分断面図である。 １……チャック本体 ２……割り出し用親歯車 2a……軸受 ３……ロータリジョー ４……割り出し用子歯車 ５……タレット 5c……回り止め装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】チャックを駆動する旋盤主軸の回転角を検
   出して、旋盤主軸を任意の位置に割り出し可能な主軸制
   御装置により制御される旋盤主軸と、複数の把握面を有
   し、その回転軸回りに回転させて、各異なる把握面によ
   りワークを把握するロータリジョー３とを備えた旋盤用
   チャックにおいて、前記ロータリジョー３を回転可能に
   軸支し、かつチャック本体１に固定したジョーベース3a
   と、該ジョーベース3aに対するロータリジョー３の回転
   を固定、あるいは自由にするクラッチ13とよりなる、複
   数個のロータリジョー組立体と、チャック本体１の回転
   中心部分にこれと同心状の軸受2aにて支持される割り出
   し用親歯車２と、該割り出し用親歯車２に噛み合うと共
   に、ロータリジョー３に同心状に固定した割り出し用子
   歯車４と、旋盤タレット５に設けられ、ロータリジョー
   ３の割り出し時に割り出し用親歯車２の回転を固定し、
   ロータリジョー３の割り出し完了時に割り出し用親歯車
   ２の回転を自由にする回り止め装置5cとよりなることを
   特徴とする旋盤用チャックのロータリジョー自動割り出
   し装置。
2. 【請求項２】請求項（１）において、前記クラッチ13は
   ジョーベース3aとロータリジョー３との嵌合部に設けた
   側歯噛合型カップリング3bで構成され、その作動手段
   は、ジョーベース3a内に設置したピストン3dを有するシ
   リンダ3fと、このシリンダ3f内に設けられ、ピストン3d
   を介して、側歯噛合型カップリング3bがジョーベース3a
   とロータリジョー３との回転を固定するように、ロータ
   リジョー３に付勢するばね3cと、ジョーベース3aとロー
   タリジョー３との回転を自由にするために、タレット５
   に設けた液圧源から回り止め装置5c、該回り止め装置5c
   とチャック本体１の回転中心部分とに設けた継ぎ手5a,1
   cを介してシリンダ3fに至る液圧配管とよりなることを
   特徴とする旋盤用チャックのロータリジョー自動割り出
   し装置。