JPH10180511A - 工作物駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センタで支持された工作物に対して確実に回
転を伝達可能な且つ工作物のセットを容易に行い得る装
置を提供する。 【解決手段】 工作物Ｗを保持するセンタの前方の周囲
に位置するように、グリッパリング３１と複数のグリッ
パレバー３２を備えたグリッパ３０を配置しておき、グ
リッパリング３１内に挿入してセンタに保持させた工作
物Ｗの外周をグリッパレバー３２で把持すると共に、主
軸３７が正回転する時に主軸３７先端の駆動ピン４１で
グリッパレバー３２を締付方向に押してグリッパ３０を
回転させるように構成し、グリッパレバー３２で工作物
Ｗを強く把持しながら回転させることで、工作物に確実
に回転を伝達可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物に対して研
削や切削等を行う工作機械に関し、特に工作物をセンタ
支持した形式の工作機械において、センタ支持された前
記工作物を回転駆動するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒研削盤で工作物の真円度、フレ精度
等を高精度に加工するには、一般的には、工作物を主軸
台と芯押台の両センタで支持して加工する。この時、工
作物の一部の外周面を把持して主軸の回転を伝達する必
要があるが、工作物の外周面と端面に形成しているセン
タ穴との同軸度が必ずしも高精度でないため、センタで
支持された工作物の外周面を、主軸で直接把持して回転
を伝達する構成とすると、同軸度の狂いにより工作物に
は軸線をずらす方向の力が作用することが多く、このた
め、回転力以外の余計な力を加えることなく回転を伝達
することは難しい。

【０００３】そこで、従来は、主軸に対する工作物の芯
ずれを吸収するため、主軸の回転を工作物に伝達する機
構にフローティング機構を採用している。例えば、図１
２に示すように、工作物Ｗにケレ１をボルト２によって
固定し、その工作物Ｗをセンタ３に保持させ、且つその
センタ３と同心状に配置されている主軸４先端の面板５
に設けている駆動ピン６を、ケレ１に設けているレバー
１ａに引掛け、そのケレ１を介して工作物Ｗを回転させ
る構成としている。しかしながら、この構成ではケレ１
のボルト２を手作業で締込んで工作物Ｗに取り付けると
いう手作業が必要であり、手間や時間がかかるという問
題があった。

【０００４】そこで、工作物取付の自動化を可能とした
機構として、図１３に示すように、面板５の前に、セン
タの中心をはさむように一対の把持爪７を配置すると共
にその両端を面板５に固定された支持板８と面板５の間
に遊嵌して開閉可能とし、その把持爪７をばね９によっ
て閉方向に付勢することにより工作物Ｗに固定させる構
成とし、更に、一対の把持爪７の間に左右に開くことの
可能な開閉具１０を配置した構成のものが知られてい
る。この機構では、工作物の着脱時に、開閉具１０を拡
げて一対の把持爪７を開き、その状態で工作物をロボッ
ト等によって一対の把持爪７の間に挿入してセンタに保
持させ、その後、開閉具１０を狭め、一対の把持爪７を
ばね９によって閉じ、その把持爪７を工作物Ｗに固定す
るという動作を自動的に行うことにより、工作物の自動
取付を行うことができ、この状態で面板５を回転させる
と、その回転が支持板８を介して一対の把持爪７に伝達
され、その把持爪７に固定されている工作物Ｗを回転さ
せることができるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示す機構では、ばね９で一対の把持爪７を閉じる方向
に付勢し、工作物Ｗを把持させる構成としているため、
ばね力の調整によって把持力の調整は可能であるとして
も、大きい力で把持することは困難であり、条件が悪い
と工作物がスリップするという問題があった。また、開
閉具１０による一対の把持爪７の開閉量を大きくとるこ
とが困難であり、通常、１〜２ｍｍ程度であるため、直
径の異なる工作物に対して同じ把持爪７を用いることが
困難であり、このため各種直径の工作物に対応しうるよ
う、多数の把持爪７を用意しておく必要があり、しかも
工作物の直径変更に際しては把持爪７を手作業で交換し
なければならず、多大な作業負担をかけると共に装置の
稼働率を低下させるという問題もあった。更に、一対の
把持爪７は、その両端を面板５と支持板８の間に単に遊
嵌した状態であるので、これを工作物Ｗに固定する際に
工作物Ｗに対して傾いた状態で固定されることがあり、
その場合には回転中、把持爪７が面板５或いは支持板８
に強く押し付けられた状態となることがあり、工作物Ｗ
に回転力以外の力が加わり、加工精度（真円度、フレ
等）が低下することがあるという問題もあった。

【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、工作物に対して回転力以外の余計な力を加える
ことなく、大きい回転力を伝達することができ、また、
部品を交換することなく直径が大きく異なる工作物に対
しても対応可能であり、しかも工作物の自動着脱を容易
に行うことができる工作物駆動装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点を解決するため、センタで支持された工作物に取り付
け、主軸の回転を伝達するための手段として、工作物を
挿入可能な穴を備えたグリッパリングと、そのグリッパ
リングに回動可能に取り付けられ、締付方向に回動させ
た時に内方の端部が前記グリッパリングの内方に移動し
て前記グリッパリング内に挿入されている工作物の外周
面を締め付けて把持する複数のグリッパレバーを備えた
グリッパを用い、更に、前記主軸の正回転によって前記
グリッパの複数のグリッパレバーを締付方向に回動さ
せ、前記主軸の逆回転によって前記グリッパの複数のグ
リッパレバーを開放方向に回動させる回転伝達手段を用
いる構成とする。この構成とすると、主軸が正回転した
時に、主軸がグリッパレバーを締付方向に回動させた状
態でグリッパに回転を伝達することとなり、グリッパレ
バーは常に工作物の外周面に押し付けられ、工作物を強
く把持した状態となっており、このため、確実に回転を
伝達することができる。また、グリッパレバーの回動角
度によって、グリッパレバー内方端部のグリッパリング
の穴内への突出量が変化するので、グリッパリングの穴
内径とほぼ等しい直径の工作物から、それよりもかなり
小さい直径のものまで把持可能であり、従って、部品を
交換することなく直径が大きく異なる工作物に対しても
対応可能である。

【０００８】更に、本発明は、センタの先端部を取り囲
む位置に複数のクランプ爪を配置し、そのクランプ爪で
グリッパを所定位置に固定し、且つ解放可能な構成とす
る。この構成により、グリッパに対する工作物の着脱時
にはグリッパをクランプ爪で把持することで、グリッパ
を所定位置に位置決めでき、この状態で主軸を逆回転さ
せるとクランプレバーを開くことができ、この状態で、
工作物をグリッパ内に挿入してセンタに保持させると
か、センタで保持されていた工作物を抜き取ることがで
き、工作物の着脱動作を容易に自動化できる。また、グ
リッパリングをクランプ爪で位置決めした後、センタに
保持されている工作物に取り付けることができるので、
工作物に対して常に所定位置に所定の姿勢で（傾いたり
することなく）グリッパを取り付けることができ、この
ため、グリッパの回転中に、そのグリッパが別の部品に
接触して好ましくない力が作用するということがなく、
工作物に回転力のみを伝達でき、加工精度を高めること
ができる。

【０００９】ここで、前記グリッパには、各グリッパレ
バーを締付方向に付勢するばねを設けておくことが好ま
しい。この構成とすると、グリッパレバーを拘束しない
状態ではグリッパレバーがばねによって常に工作物に押
し付けられた状態となり、従って、グリッパが工作物に
取り付けられた状態となる。このため、工作物と同様な
形状のグリッパ供給排出バーにグリッパを取り付け、且
つクランプ爪を開位置とした状態で、そのグリッパ供給
排出バーをセンタの軸線方向に出し入れすることで、グ
リッパをクランプ爪に対して出し入れすることができ、
グリッパの交換作業を容易に自動化することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の工作物駆動装置は、主軸
台に設けられたセンタで支持された工作物を回転駆動す
る装置であって、前記センタを取り囲むように且つ同心
状に配置された主軸と、該主軸を正逆方向に回転駆動す
る駆動装置と、前記センタの先端部を取り囲む位置に設
けられた複数のクランプ爪と、該クランプ爪を開閉させ
るクランプ爪駆動装置と、前記クランプ爪を閉位置とし
た時にそのクランプ爪で保持されるように設けられたグ
リッパを備え、該グリッパは、工作物を挿入可能な穴を
備えたグリッパリングと、そのグリッパリングに回動可
能に取り付けられた複数のグリッパレバーとを備え、該
グリッパレバーを締付方向に回動させた時にはそれぞれ
の内方の端部が前記グリッパリングの穴内に挿入されて
いる工作物の外周面に押し付けられて工作物を把持し、
前記締付方向とは反対方向である開放方向に回動させた
時にはそれぞれの内方の端部が前記工作物の外周面から
離れる構成となっており、更に、前記主軸の正回転によ
って前記グリッパの複数のグリッパレバーを締付方向に
回動させ、前記主軸の逆回転によって前記グリッパの複
数のグリッパレバーを開放方向に回動させる回転伝達手
段を備えていることを特徴とする。

【００１１】ここで、前記回転伝達手段を、前記主軸
に、複数のグリッパレバーに対応して設けられ、前記主
軸が正回転した時に前記グリッパレバーを締付方向に回
動させる複数の駆動ピンと、前記主軸が逆回転した時に
前記グリッパレバーを開放方向に回動させる複数の開放
ピンを備えた構成とすることができる。

【００１２】また、前記回転伝達手段を、前記グリッパ
の複数のグリッパレバーを連動して回動させるように連
結する連動機構と、前記主軸に設けられ、その主軸が正
回転した時に前記グリッパレバーの一つ若しくは前記連
動機構に作用してグリッパレバーを締付方向に回動させ
る駆動ピンと、主軸が逆回転した時に前記グリッパレバ
ーの一つ若しくは前記連動機構に作用してグリッパレバ
ーを開放方向に回動させる開放ピンを備えた構成とする
こともできる。

【００１３】更に、前記グリッパを、前記グリッパレバ
ーを締付方向に付勢するばねを備えた構成とすることも
できる。以下、本発明を図面に示す実施例を参照して更
に詳細に説明する。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例による工作物駆動装
置を備えた円筒研削盤の主要部分を、クランプ爪がグリ
ッパリングを解放した状態で示す概略断面図、図２はそ
の円筒研削盤の主要部分を、クランプ爪がグリッパリン
グを固定した状態で且つ図１とは異なる角度位置で切断
して示す概略断面図、図３は図１に示す部分の概略前面
図、図４はクランプ爪ホルダの前面図である。図１〜図
４において、１２は主軸台、１３は主軸台フレーム、１
４はその主軸台フレーム１３に固定されたセンタースリ
ーブ、１５はそのセンタースリーブ１４の先端に固定さ
れたセンタホルダ、１６はそのセンタホルダ１５に固定
されたセンタであり、その先端で工作物Ｗを回転自在に
保持する構成となっている。

【００１５】２０は、センタホルダ１５の先端に取り付
けられたクランプ爪ホルダであり、センタ１６を取り囲
む形状をなしている。このクランプ爪ホルダ２０には、
図４から良くわかるように、円周方向に等間隔に３個の
クランプ爪２１がピン２２によっ回動可能に保持されて
いる。このクランプ爪２１は、後述するグリッパ３０の
グリッパリング３１を固定、保持するためのものであ
り、図２に示すように、グリッパリング３１を所定位置
に固定、保持する閉位置と、図１に示すように、そのグ
リッパリング３１を解放し、非接触となる開位置とに移
動可能である。クランプ爪２１の寸法は、図１に示す開
位置とした時に、グリッパリング３１をセンタ１６の軸
線方向に出し入れすることができるように定められてい
る。２４はクランプ爪２１を開方向に付勢するばね、２
５はセンタホルダ１５に同心状に固定されたシリンダ、
２６はそのシリンダ２５内に移動可能に設けられたピス
トンである。このピストン２６の先端は、外方に広がる
傾斜面２６ａとなっており、クランプ爪２１の外方端近
傍に接触可能となっている。

【００１６】かくして、このピストン２６を前進させる
と、図２に示すように、その傾斜面２６ａがクランプ爪
２１を内方に回動させてグリッパリング３１を固定する
閉位置に移動させ、また、ピストン２６を後退させる
と、図１に示すように、クランプ爪２１がばね２４によ
って外方に回動することが可能となり、クランプ爪２１
はグリッパリング３１を解放する開位置となる。２７は
ピストン２６を前進させるようシリンダ２５内に油圧を
供給する油圧通路、２８はピストン２６を後退させる方
向に付勢するばねである。かくして、シリンダ２５に油
圧を作用させることにより、ピストン２６が前進してク
ランプ爪２１を閉位置とし、シリンダ２５の油圧を開放
することにより、ピストン２６が後退してクランプ爪２
１を開位置とすることができる。従って、これらのシリ
ンダ２５、ピストン２６等はクランプ爪を開閉させるク
ランプ爪駆動装置を構成する。

【００１７】図２、図４において、２９はピストン２６
にねじ止めされた位置決めピンであり、クランプ爪ホル
ダ２０に形成されている貫通穴内に位置している。この
位置決めピン２９は、ピストン２６を前進させてクラン
プ爪２１を内方に回動させ、グリッパリング３１を保持
する時、先端がそのグリッパリング３１に突き当たり、
グリッパリング３１の軸線方向の位置を規制するもので
ある。

【００１８】図５はグリッパ３０の前面図、図６は図５
のＡ−Ａ矢視断面図である。図１〜図３及び図５、図６
において、グリッパ３０は、グリッパリング３１と、そ
のグリッパリング３１の円周方向に等間隔に取り付けら
れた３個のグリッパレバー３２を備えている。このグリ
ッパリング３１は、中心に工作物Ｗを挿入可能な穴３１
ａを備えており、また片側の外周に、クランプ爪２１で
クランプされるための環状突起３１ｂを備えている。図
５から良く分かるように、グリッパレバー３２は、グリ
ッパリング３１にピン３３によって回動可能に取り付け
られており、且つ内方の端部にピン３３に対して偏心し
た円弧状の把持面３２ａを備えている。この把持面３２
ａは、グリッパレバー３２を二点鎖線３２Ａで示す位置
とした時には、グリッパリング３１の穴３１ａの外側に
位置するが、そのグリッパレバー３２を矢印Ｂで示す締
付方向に回動させた時には、穴３１ａ内に突出するよう
に形成されている。かくして、グリッパレバー３２を二
点鎖線３２Ａで示す位置とした状態で、穴３１ａ内に工
作物Ｗを挿入し、次いで、グリッパレバー３２を締付方
向（矢印Ｂ方向）に回動させることにより、把持面３２
ａを工作物Ｗの外周面に押し付けて工作物Ｗを把持で
き、また、締付方向とは反対方向である開放方向に回動
させることにより、把持面３２ａを工作物Ｗの外周面か
ら離れさせ、工作物の把持を解除できる。ここで、グリ
ッパレバー３２の把持面３２ａの穴３１ａ内面からの突
出量は、グリッパレバー３２の回動角度によって変化
し、その回動角度を大きくして突出量を大きくすること
が可能であるので、穴３１ａよりもかなり小径の工作物
Ｗを把持することも可能である。従って、このグリッパ
３０は、広い範囲の直径の工作物Ｗを把持することが可
能であり、例えば、穴３１ａの内径を４５ｍｍとした時
に、直径が３０〜４５ｍｍ程度の工作物Ｗを把持するこ
とができる。なお、グリッパレバー３２先端の把持面３
２ａの形状は、図示した円弧状に限らず、グリッパレバ
ー３２を締付方向に回動させた時に工作物Ｗの外周面に
押し付けられてその工作物Ｗを把持できるものであれば
任意である。

【００１９】グリッパ３０は、更に、各グリッパレバー
３２を締付方向に付勢するばね３５を備えている。この
ため、各グリッパレバー３２を拘束しない状態では、各
グリッパレバー３２はばね３５によって常に締付方向に
付勢されており、穴３１ａ内に工作物Ｗを挿入している
状態では、各グリッパレバー３２がその工作物Ｗの外周
面に押し付けられ、工作物Ｗを把持した状態に保持され
る。換言すると、グリッパ３０が工作物Ｗに固定され、
保持された状態となる。

【００２０】図１〜図３において、３７はセンタ１６と
同心状に配置された主軸、３８はその主軸３７に連結さ
れたプーリである。このプーリ３８には、正逆回転可能
な駆動モータが駆動連結されており、従って、主軸３７
はその駆動モータによって正逆回転可能となっている。
４０は主軸３７の前面に固定された面板である。この面
板４０には、グリッパ３０の３個のグリッパレバー３２
に対応して、それぞれ駆動ピン４１と開放ピン４２が設
けられ、面板４０がグリッパ３０に対して正逆方向に回
転した時に、グリッパレバー３２を正逆方向に回動させ
るようになっている。ここで、図３から良く分かるよう
に、グリッパ３０のグリッパレバー３２の締付方向（矢
印Ｂ方向）が、主軸３７（及び面板４０）の正転方向に
一致するように、グリッパ３０の取り付け方向が定めら
れており、従って、グリッパ３０が静止した状態で、主
軸３７（及び面板４０）が正回転すると駆動ピン４１が
グリッパレバー３２を締付方向に回動させ、主軸３７
（及び面板４０）が逆回転すると開放ピン４２がグリッ
パレバー３２を開放方向に回動させることとなる。これ
らの駆動ピン４１及び開放ピン４２は、主軸の正回転に
よってグリッパの複数のグリッパレバーを締付方向に回
動させ、前記主軸の逆回転によって前記グリッパの複数
のグリッパレバーを開放方向に回動させる回転伝達手段
を構成する。

【００２１】次に、上記構成の装置による工作物取り付
け、取り外し動作を説明する。なお、以下の動作は図示
しないシーケンス制御装置で自動的に行われる。いま、
初期状態として、図１、図３に示すように、センタ１６
に工作物Ｗが取り付けられ、その工作物Ｗにグリッパ３
０が正しく取り付けられており、且つ工作物Ｗに対する
研削を終わり、主軸３７が停止したものとする。この
時、シリンダ２５には油圧が供給されておらず、ピスト
ン２６はばね２８で後退位置に保持されており、クラン
プ爪２１は開状態となっている。また、グリッパ３０の
グリッパレバー３２はばね３５（図５参照）によって締
付方向に付勢されており、締付面３２ａが工作物Ｗを把
持することで、グリッパ３０が工作物Ｗに取り付けられ
ている。

【００２２】まず、シリンダ２５に油圧が供給され、図
２に示すように、ピストン２６が前進してクランプ爪２
１を内方に回動させ、グリッパリング３１を固定する。
この際、グリッパリング３１は位置決めピン２９の先端
に突き当たって軸線方向の位置を規制されると共に、中
心がセンタ１６の中心に一致するように位置決めされ
る。次に、主軸３７が一定の角度だけ逆転し、図７に示
すように、面板４０に取り付けている開放ピン４２がグ
リッパレバー３２を開放方向に回動させる。これによ
り、グリッパレバー３２の内方端の把持面３２ａは外方
に移動し、工作物Ｗの把持を解除する。

【００２３】次に、ローダー、ロボット等の搬送手段
（図示せず）が工作物Ｗをつかんで、グリッパリング３
１から引き抜き、所定の位置に取り出し、次いで新たな
工作物Ｗを運んできて、センタ１６の前方からグリッパ
リング３１の穴３１ａ内に挿入し、センタ１６に保持さ
せる。なお、ここに用いている搬送手段は、工作機械に
広く使用されているものを使用可能であるので、説明は
省略する。

【００２４】次に、シリンダ２５への油圧供給が解除さ
れ、ピストン２６がばね２８によって後退し、クランプ
爪２１を解放する。これにより、図１に示すように、ク
ランプ爪２１がばね２４によって開き、グリッパリング
３１が解放される。このため、グリッパリング３１は、
グリッパレバー３２を締付方向に付勢しているばね３５
による力によって、図８に示すように少し右方向に回転
し、グリッパレバー３２はピン３３を中心として締付方
向（矢印Ｂ方向）に回動し、工作物Ｗを把持する。換言
すれば、グリッパ３０はセンタ１６で支持されている工
作物Ｗに固定、保持されることとなる。この際、グリッ
パ３０は、クランプ爪３１によって所定位置に位置決め
された状態から、センタ１６によって所定位置にセット
されている工作物Ｗに保持されることとなるので、工作
物Ｗに対する軸線方向の所定位置に且つ軸線に対して直
角に固定される。このため、そのグリッパリング３１
は、図１に示すように、クランプ爪２１及びクランプ爪
ホルダ２０に対して確実に非接触の状態となる。

【００２５】その後、主軸３７が正方向の回転を開始
し、図３に示すように、駆動ピン４１がグリッパレバー
３２を締付方向に押して、グリッパ３０に回転を伝達
し、そのグリッパ３０に固定されている工作物Ｗを回転
させる。この状態で工作物Ｗに対する所定の研削作業が
行われる。ここで、駆動ピン４１がグリッパレバー３２
を締付方向に押して回転を伝達するので、グリッパレバ
ー３２は常に工作物Ｗの外周面に押し付けられ、工作物
Ｗを強く把持した状態となっており、このため、確実に
回転を伝達することができる。また、そのグリッパリン
グ３１はクランプ爪２１及びクランプ爪ホルダ２０に対
して非接触の状態となっているので、グリッパリング３
１の回転中に、そのグリッパリング３１の側面が他の部
材にぶつかって軸線方向の無理な力が作用するというこ
とがなく、このため工作物Ｗに回転力のみを円滑に伝達
することができる。これにより、高精度での研削を行う
ことができる。

【００２６】研削が終わったら、主軸３７が停止する。
これにより、最初に説明した初期状態に戻る。以下、同
様な動作を繰り返すことにより、加工済の工作物を排出
し、新たな工作物をセットするという動作を自動的に行
うことができる。

【００２７】なお、予定していた工作物に対する加工を
終了し、最後の工作物を取り外した後、クランプ爪２１
を開位置としてグリッパ３０の固定を解除すると、その
グリッパ３０が工作物で支えられるということがないの
で、前に落ちる恐れがある。そこで、最後の加工を終了
して機械を停止させる場合には、最後の工作物Ｗを図１
に示すように、装置にセットした状態で機械を停止さ
せ、そのままとしておくか、或いは、工作物Ｗと同様な
形状のダミー部材を工作物Ｗの代わりに供給して、取り
付けておけばよい。そのようにしておけば、上記した自
動的な工作物の供給、排出動作を開始することができ
る。また、工作物やダミー部材をセットしておく代わり
に、グリッパ３０をクランプ爪２１から外した状態で機
械を停止させてもよい。この場合には、機械の使用開始
時に、グリッパ３０を手でクランプ爪２１に供給する
か、或いは後述するグリッパ供給排出バーを用いればよ
い。

【００２８】また上記説明では、工作物Ｗのセンタ１６
に対する供給、排出動作を、ローダー、ロボット等の搬
送手段によって自動的に行う構成としているが、この工
作物Ｗのセンタ１６に対する供給、排出動作は手動で行
ってもよい。その場合でも、工作物Ｗの供給、排出は単
に、工作物Ｗをグリッパリング３１の穴３１ａ内に挿入
するとか、その位置から抜き出すのみであるので、きわ
めて簡単且つ敏速に行うことができる。

【００２９】前記したようにグリッパ３０は、かなり広
い範囲の直径の工作物Ｗに対して使用可能であるが、そ
の範囲外の直径の工作物を使用する場合には、グリッパ
３０を変更する必要がある。その場合、手動で交換して
もよいが、以下の手順により自動的に交換することも可
能である。以下、その動作を説明する。

【００３０】工作物Ｗに対する加工が終了したら、主軸
３７を所定の位相に停止させる。これは、新たなグリッ
パをセットする時に、グリッパレバー３２を面板４０に
設けている駆動ピン４１及び開放ピン４２の間に支障な
く挿入させるためである。

【００３１】次に、クランプ爪２１を閉じてグリッパリ
ング３１を固定し、主軸３７が所定量だけ逆回転してグ
リッパレバー３２を開放方向に回動させ、工作物Ｗの把
持を解除し、搬送手段がその工作物Ｗを取り出し、所定
位置に排出する。次いで、搬送手段が新たな工作物の代
わりに、工作物と同様な形状をしたグリッパ供給排出バ
ーを供給し、センタ１６に保持させる。その後、クラン
プ爪２１を開いてグリッパリング３１を解放する。これ
により、グリッパレバー３２が締付方向に回動してグリ
ッパ供給排出バーを把持し、グリッパ３０はグリッパ供
給排出バーに保持されることとなる。

【００３２】その後、そのグリッパ３０を保持したグリ
ッパ供給排出バーを搬送手段がセンタ１６の軸線方向に
引き出し、所定位置に排出する。これにより、そのグリ
ッパ供給排出バーと一緒にグリッパ３０が取り出され
る。その後、新たなグリッパ３０を保持させたグリッパ
供給排出バーをセンタ１６の前から軸線方向に送り込ん
でセンタ１６に保持させる。これにより、新たなグリッ
パ３０が所定位置にセットされることとなる。その後、
クランプ爪２１を閉じてグリッパ３０をつかみ、主軸３
７が所定量だけ逆回転してグリッパレバー３２を開放方
向に回動させ、グリッパ供給排出バーの把持を解除し、
搬送手段がそのグリッパ供給排出バーを取り出す。以上
により、グリッパ３０の自動交換が終了する。このよう
に、実施例に示す装置では、グリッパの自動交換を、工
作物の自動供給、排出を行うためのロボット、ローダー
等の搬送装置を用いて実施することができる。

【００３３】なお、上記実施例では、主軸の回転をグリ
ッパのグリッパレバーに伝達する回転伝達手段として、
主軸３７先端の面板４０に、複数のグリッパレバー３２
にそれぞれ対応するように複数の駆動ピン４１及び開放
ピン４２を設けているが、回転伝達手段はこの構成のも
のに限らず、適宜変更可能である。図９は、回転伝達手
段の変形例を用いた構成のグリッパ３０Ａの概略正面
図、図１０は図９のＤ−Ｄ矢視概略断面図、図１１は図
１０のＥ−Ｅ矢視概略断面図である。この実施例のグリ
ッパ３０Ａは、図５、図６に示すグリッパ３０と同様
に、グリッパリング３１と、そのグリッパリング３１に
ピン３３によって回動自在に保持された３個のグリッパ
レバー３２と、そのグリッパレバー３２を締付方向に付
勢するばね３５等を備えており、グリッパレバー３２を
締付方向に回動させることにより、工作物Ｗを把持し、
開放方向に回動させることにより、工作物Ｗの把持を解
除するようになっている。

【００３４】更に、このグリッパ３０Ａは、前述のグリ
ッパ３０とは異なり、３本のグリッパレバー３２を連動
して回動させるように連結する連動機構５０を備えてい
る。この連動機構５０は、グリッパリング３１の先端に
同心状に且つ回転自在に保持された連結リング５１と、
各グリッパレバー３２に取り付けられた連結ピン５２を
備え、その連結ピン５２を、連結リング５１に各グリッ
パレバー３２に対応して且つ半径方向に形成された長穴
５３に挿入させている。この構成により、一つのグリッ
パレバー３２を締付方向に回動させると、その回動が連
結リング５１と連結ピン５２を介して他のグリッパレバ
ー３２に伝達され、他の二つのグリッパレバー３２も連
動して締付方向に回動し、また、一つのグリッパレバー
３２を開放方向に回動させると、同様に他の二つのグリ
ッパレバー３２も連動して開放方向に回動する。

【００３５】図９において、主軸先端に設ける面板（図
示せず）には、グリッパ３０Ａの一つのグリッパレバー
３２に作用するように、駆動ピン４１と開放ピン４２が
設けられている。かくして、主軸が正回転した時には、
駆動ピン４１が一つのグリッパレバー３２を締付方向に
回動させることにより、全部のグリッパレバー３２が締
付方向に回動して工作物Ｗを把持すると共にグリッパ３
０Ａが主軸と一緒に正方向に回転することとなり、ま
た、逆に、グリッパリング３１を固定した状態で主軸が
逆回転した時には、開放ピン４２が一つのグリッパレバ
ー３２を開放方向に回動させることにより、全部のグリ
ッパレバー３２が開放方向に回動し、工作物Ｗの把持を
解除することができる。このグリッパ３０Ａも、図１〜
図８に示す実施例と同様に使用される。

【００３６】なお、図９の実施例では、駆動ピン４１及
び開放ピン４２が一つのグリッパレバー３２に接触して
回動させる構成であるが、この代わりに、連動機構５０
の連結リング５１に外方に突出するアームを形成してお
き、そのアームに駆動ピン４１及び開放ピン４２が作用
して、連結リング５１を主軸の回転方向に回転させる構
成としてもよい。この場合にも、連結リング５１の回転
が各グリッパレバー３２に伝達され、各グリッパレバー
３２を同期して締付方向或いは開放方向に回動させるこ
とができる。

【００３７】以上に説明した実施例では、クランプ爪２
１を３個設けているが、クランプ爪２１は３個に限ら
ず、増減可能である。また、グリッパレバー３２も同様
に３個に限らず、増減可能である。以上に本発明の好適
な実施例として、円筒研削盤に本発明を適用した場合を
説明したが、本発明の工作物駆動装置は研削盤に限ら
ず、他の工作機械に使用してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下のような効果が得られる。 主軸が正回転する時、回転伝達手段が、工作物に取り
付けているグリッパのグリッパレバーを締付方向に回動
させて回転を伝達する構成としたことにより、グリッパ
の工作物把持力が大きく、確実に回転を伝達することが
でき、高精度の加工が可能となる。

【００３９】グリッパレバーの回動によって、そのグ
リッパレバー内方の端部をグリッパリングの穴内に突出
させ、工作物を把持させる構成としたことにより、グリ
ッパリングの穴内径とほぼ等しい直径の工作物から、そ
れよりもかなり小さい直径のものまで把持することがで
き、直径が大きく異なる工作物に対して対応可能であ
る。このため、広い直径範囲の工作物に対して使用する
グリッパの種類を削減でき、コストダウンを図ることが
できると共にグリッパの交換頻度を少なくでき、装置の
稼働率を高めることができる。

【００４０】グリッパをクランプ爪で所定位置に固定
しうる構成とし且つ主軸の逆回転時に、回転伝達手段が
グリッパレバーを開放方向に回動させる構成としたこと
により、工作機械への工作物の供給、排出のために通常
使用されているロボットやローダー等の搬送手段を用い
て工作物をグリッパの内外に搬送することでグリッパに
対する工作物の着脱を行うことができ、工作物の着脱の
自動化を容易に行うことができる。

【００４１】グリッパリングをクランプ爪で位置決め
した後、グリッパをセンタに保持されている工作物に取
り付けることができる構成としたことにより、工作物に
対して常に所定位置に所定の姿勢で（傾いたりすること
なく）グリッパを取り付けることができ、このため、グ
リッパの回転中に、そのグリッパが別の部品に接触して
好ましくない力が作用するということがなく、工作物に
回転力のみを伝達でき、加工精度を高めることができ
る。

【００４２】グリッパには、各グリッパレバーを締付
方向に付勢するばねを設けたことにより、そのばねの力
によってグリッパを工作物に保持させることができ、こ
のため、グリッパを工作物と同様な形状のグリッパ供給
排出バーに保持させ、そのグリッパ供給排出バーをセン
タの軸線方向に出し入れすることで、グリッパをクラン
プ爪に対して出し入れすることができ、グリッパの交換
作業を容易に自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による工作物駆動装置を備えた
円筒研削盤の主要部分を、クランプ爪がグリッパリング
を解放した状態で示す概略断面図

【図２】その円筒研削盤の主要部分を、クランプ爪がグ
リッパリングを固定した状態で且つ図１とは異なる角度
位置で切断して示す概略断面図

【図３】図１に示す部分の概略前面図

【図４】クランプ爪ホルダの概略前面図

【図５】グリッパ３０の概略前面図

【図６】図５のＡ−Ａ矢視概略断面図

【図７】図１に示す部分を図３とは異なる作動時の状態
で示す概略前面図

【図８】図１に示す部分を図３、図７とは異なる作動時
の状態で示す概略前面図

【図９】回転伝達手段の変形例を用いた構成のグリッパ
３０Ａの概略正面図

【図１０】図９のＤ−Ｄ矢視概略断面図

【図１１】図１０のＥ−Ｅ矢視概略断面図

【図１２】従来装置の１例を示す概略断面図

【図１３】従来装置の他の例を示す概略前面図

【符号の説明】

１２ 主軸台 １３ 主軸台フレーム １４ センタースリーブ １５ センタホルダ １６ センタ ２０ クランプ爪ホルダ ２１ クランプ爪 ２２ ピン ２４ ばね ２５ シリンダ ２６ ピストン ２７ 油圧通路 ２８ ばね ２９ 位置決めピン ３０、３０Ａ グリッパ ３１ グリッパリング ３２ グリッパレバー ３３ ピン ３５ ばね ３７ 主軸 ４０ 面板 ４１ 駆動ピン ４２ 開放ピン ５０ 連結機構 ５１ 連結リング ５２ 連結ピン ５３ 長穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台に設けられたセンタで支持された
   工作物を回転駆動する装置であって、前記センタを取り
   囲むように且つ同心状に配置された主軸と、該主軸を正
   逆方向に回転駆動する駆動装置と、前記センタの先端部
   を取り囲む位置に設けられた複数のクランプ爪と、該ク
   ランプ爪を開閉させるクランプ爪駆動装置と、前記クラ
   ンプ爪を閉位置とした時にそのクランプ爪で保持される
   ように設けられたグリッパを備え、該グリッパは、工作
   物を挿入可能な穴を備えたグリッパリングと、そのグリ
   ッパリングに回動可能に取り付けられた複数のグリッパ
   レバーとを備え、該グリッパレバーを締付方向に回動さ
   せた時にはそれぞれの内方の端部が前記グリッパリング
   の穴内に挿入されている工作物の外周面に押し付けられ
   て工作物を把持し、前記締付方向とは反対方向である開
   放方向に回動させた時にはそれぞれの内方の端部が前記
   工作物の外周面から離れる構成となっており、更に、前
   記主軸の正回転によって前記グリッパの複数のグリッパ
   レバーを締付方向に回動させ、前記主軸の逆回転によっ
   て前記グリッパの複数のグリッパレバーを開放方向に回
   動させる回転伝達手段を備えていることを特徴とする工
   作物駆動装置。
2. 【請求項２】 前記回転伝達手段が、前記主軸に、複数
   のグリッパレバーに対応して設けられ、前記主軸が正回
   転した時に前記グリッパレバーを締付方向に回動させる
   複数の駆動ピンと、前記主軸が逆回転した時に前記グリ
   ッパレバーを開放方向に回動させる複数の開放ピンを備
   えていることを特徴とする請求項１記載の工作物駆動装
   置。
3. 【請求項３】 前記回転伝達手段が、前記グリッパの複
   数のグリッパレバーを連動して回動させるように連結す
   る連動機構と、前記主軸に設けられ、その主軸が正回転
   した時に前記グリッパレバーの一つ若しくは前記連動機
   構に作用してグリッパレバーを締付方向に回動させる駆
   動ピンと、主軸が逆回転した時に前記グリッパレバーの
   一つ若しくは前記連動機構に作用してグリッパレバーを
   開放方向に回動させる開放ピンを備えていることを特徴
   とする請求項１記載の工作物駆動装置。
4. 【請求項４】 前記グリッパが、前記グリッパレバーを
   締付方向に付勢するばねを備えていることを特徴とする
   請求項１から３のいずれか１項に記載の工作物駆動装
   置。