JPS61164703A - 旋盤用チヤツク装置のライナ自動交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は旋盤用チャック装置に設けられて被切削材を把
持するライナを該被切削材の大きさ、形状等の変更に応
じて自動的に交換する旋盤用チャック装置のライナ自動
交換装置に関する。

〈従来の技術〉 機械加工工場において、旋盤を利用した旋削加工では、
通常被切削材（通常丸物及びフランジ物）を旋盤の主軸
端に設けたチャック装置で把持し、切削工具により加工
を行うのが一般的である。この被切削材を把持するチャ
ック装置扛、ＮＣ装置付旋盤の出現及び自動化に伴い、
チャック装置本体に内置された油圧シリンダや回転シリ
ンダ等を作動させることにより、被切削材を直接把持す
る複数個の爪を同時に動かして、被切削材をチャック装
置に自動的に着脱できるようになっている。

しかるに、チャック装置に設けられた複数個の爪は被切
削材把持の精度確保の為、その移動ストロークが約１０
ｓ＆程度と短かかった。また移動ストロークの長いチャ
ック装置もあるが、精度的に問題がある。このようにチ
ャック装置の爪の移動ストロークが短いということは、
近年注目をあびている多品種小敵生産を対象とした旋盤
を利用としたＦ、Ｍ、Ｓ　（ｐｌｅｘｉｂｌｅ　ｍａｎ
ｕｆａｃｔｕｒｅｉｎｇｓｙｓｔｅｍ、複合生産システ
ム）ラインを構築する場合、特に問題となる。即ち、上
記従来のチャック装置では、爪の移動ストロークの範囲
内でしか被切削材の径変化に対応できず、対象品種が限
定されること及び上記従来の爪構造では移動ストローク
範囲外の被切削材を把持するためには、爪を交換しなけ
ればならず、ボルトの緩め、再締結等の段取９が必要と
な９、生産性が損われる等の問題点があった。

そこで、本出願人は、爪（ライナ）の交換が簡単に行え
、しかも爪の移動ストローク範囲内で広範囲なサイズの
被切削材が精度良く把持出来るようにした旋盤用チャッ
ク装置を発明し、既に特願昭５９−２１１２６７号にて
提案した。

第４図は上記旋盤用チャック装置の正面図、第５図は第
４図中の■−■矢視断面図、第６図は第５図中の■−■
矢視断面図である。図示のように、チャック装置本体１
に内蔵された基爪２にはＴ字状の溝３が形成されておシ
、溝３内に設けられたキー４にはボルト５によシ下爪６
が締結固定されている。下爪６には円弧状基準溝を有し
、この基準溝に嵌合する円弧状基準凸部を有し且つ被切
削材の曲率に合った把持部を有する爪（ライナ）７が下
爪６にクランプバー８により着脱自在に取付けられる。

すなわち、クランプスプリング９によシ上方へ付勢され
たクランプバー８がライナ７に係合することでライナ７
は下爪６に取付けられておシ、このクランプバー８をク
ランプスプリング９に抗して押し下げることによりざル
トの締結を行うことなくライナ７を被切削材のサイズに
応じたライナに交換できる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の旋盤用チャック装置によれば、ライナ交換作業が
簡単となり従来に較べて生産性が格段に向上するが、ラ
イナ交換を手作業で行っている次め、更なる生産性向上
を図るべく改良の余地があった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、極め
て高い生産性を奏する旋盤用チャック装置のライナ自動
交換装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明に係る旋盤用チャック装置のライナ自動交換装置
は、旋盤用チャック装置に設けられて被切削材を把持す
るライナを自動的に交換するライナ自動交換装置であっ
て、前記旋盤用チャック装置は、被切削材の大きさに応
じた各種のライナを着脱自在に保持するクランプ手段と
、ライナを該クランプ手段から押出して離脱させるライ
ナ押出手段とを備え、前記ライナ自動交換装置は、前記
各種のライナを着脱自在に保持する保持手段と、前記旋
盤用チャック装置に係合して該旋盤用チャック装置とラ
イナ自動交換装置とのセンタリングを行うセンタリング
手段と、前記保持手段を該センタリング手段を中心に回
動させて前記クランプ手段に対向させる位相合せ手段と
、前記保持手段を前記クランプ手段に対して接近離隔移
動させる前後進手段と、前記ライナを前記保持手段から
押出して前記クランプ手段に受渡すライナ押出手段と、
前記クランプ手段を作動させてライナの保持解除状態に
させる操作手段とを備えたことを特徴とする。

〈作用〉 本発明によれば、センタリング手段、位相合せ手段及び
前後進手段によシライナの受渡しをし得るよう保持手段
をクランプ手段に対向させ、更に、操作手段によシフラ
ンプ手段をライナ保持解除状態にさせた後、各ライナ押
出手段によシライナを押出してクランプ手段と保持手段
との間でライナを受渡させ、旋盤用チャック装置に設け
られるライナを被切削材の大きさに応じて自動的に交換
する。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例に係る旋盤用チャック装置のラ
イナ自動交換装置を図面に基づいて説明する。尚、酌述
した旋盤用チャック装置と同一部分には同一符号を付し
て重複する説明は省略する。

第１図は旋盤用チャック装置及びライナ自動交換装置の
断面図（第３図中の１−１矢視断面に対応）、第２図は
センタリング手段を働かせ良状態における旋盤用チャッ
ク装置及びライナ自動交換装置の断面図（第３．図中の
田−田矢視断面に対応）、第３図はライナ自動交換装置
の正面図である。

まず、旋盤用チャック装置Ａに備えられたクランプ手段
とライナ押出手段とを説明する。

クランプバー８をクランプスプリング９に抗して引下げ
ることによりライナ７を下爪６に着脱自在に保持するク
ランプ手段はチャック装置に枢支され且つ一端がクラン
プバー８に係合しｆｃレバー１０を有しており、このレ
バー１０が後述する操作手段のストライカ３０によυ回
動されてクランプバー８が引下げられてライナ７の保持
解除状態とされるようになっている。

旋盤用チャック装置Ａのライナ押出手段拡、下爪６に摺
動自在に内置されると共にそのピストンロッドｌｌａを
下爪６に形成されてライナ７を保持するための１ｌｌ１
６ａ内に突出させ得るピストン１１と、ピストンロッド
ｌｌａが引込む方向へピストン１１を付勢するリターン
スプリング１２と、後述するセンタリングシャフト２２
を介して送給された圧縮空気をピストンロッド１１ａを
突出させるようピストン１１に導ひく通路１３とを備え
ている。従って、クランプバー８による保持が解除され
ている状態にあっては、ピストンロッドｌ１ｍを突出さ
せることによりライナ７を押出してクランプ手段から無
税させることができる。

また、旋盤用チャック装置Ａ゛には略円筒状のシャフト
ホルダ１４が摺動自在に設けられており、後述するセン
タリングシャフト２２がシャフトホルダ１４内に挿入さ
れて該シャフトホルダ１４がリターンスプリング１５に
抗して押進された状態でシャフトホルダ１４に形成され
た連通口１４ａを介してセンタリングシャフト２２から
通路１３へ圧縮空気が送給される。

次いで、ライナ自動交換装置Ｂ（以下、ライナローディ
ングハンドと称す。）を説明する。

ライナローディングハンドＢはその本体２０を掴むロボ
ットハンドＣによシ移動され、後述のようにライナ交換
を行う位置への搬入及び旋盤作業の障害とならない位置
への搬出がなされるようになっている。尚、ライナロー
ディングハンドＢの移動は他の公知の移送手段により行
うこともできる。

ローディングハンド本体２０はシリンダ部２１を有して
おり、このシリンダ部２１内にはセンタリング手段とし
てのセンタリングシャフト２２がリターンスプリング２
３により引込み方向へ付勢されて摺動自在に設けられて
いる。センタリングシャフト２２の基端扛ピストン部２
２ａとなっておシ、供給口２４がら空線空気が送給され
ることによりセンタリングシャフト２２はシリンダ部２
１から突出されるようになっている。このようにセンタ
リングシャフト２２が突出されてその先端がシャフトホ
ルダ１４内に嵌入されることにより旋盤用チャック装置
ＡとライナローディングハンドＢとのセンタリングがな
される。

センタリングシャフト２２はその基端にストッパ２５が
設けられ、シリンダ部２１内に固定されたスリーブ２６
にストッパ２５が係合することによシセンタリングシャ
フト２２の突出方向への移動は所定位置にて規制される
ようになっている。また、センタリングシャフト２２に
はその先端に開口した通路２２ｂが形成されておシ、セ
ンタリングシャフト２２の突出移動がスリーブ２６によ
り規制された位置において、供給口２７からシリンダ部
２１に形成された通路２８を介して圧縮空気が通路２２
ｂ内へ送給されるようになっている。従って、センタリ
ングシャフト２２がスリーブ２６に規制されるまで突出
してセンタリングシャフト２２の先端がシャフトホルダ
１４に嵌合すると、供給口２７からの圧縮空気がセンタ
リングシャフト２２を介して前記ピストン１１へ送給さ
れる。

センタリングシャフト２２の先端部には操作手段として
のストライカ３０が設けられ、このストライカ３０はス
プリング３１によりセンタリングシャフト２２の先端側
へ付勢されている。

そして、センタリングシャフト２２がシャフトホルダ１
４に嵌合してこのシャフトホルダ１４を押込んだ状態で
は、ストライカ３０はレバー１０に係合してこのレバー
１０を回動させるようになっており、これによってクラ
ンプバー８が引下げられライチアの保持解除状態とされ
る。

シリンダ部２１にはスリーブ３２が摺動自在且り回動自
在に外装されており、このスリーブ３２にはライナ７を
着脱自在に保持する保持手段としてのライナホルダ３３
が取付けられている。このスリーブ３２社、供給口３４
からシリンダ部２１に形成された通路３５を介して圧縮
空気が送給されるとシリンダ部２１の先端側へ前進移動
する一方、供給口３６からシリンダ部２１に形成された
通路３７を介して圧縮空気が送給されると後退移動する
ようになっており、これによって、ライナホルダ３３を
前記クランプ手段に対して接近離隔移動させる前後進手
段が構成されている。

スリー！３２には駆動歯！３９に噛合った環状歯ＩＬ４
０が外嵌されており、駆動歯［３９はローディングハン
ド本体２０に取付けられたモータ４１によシ駆動回転さ
れるようになっている。従って、駆動歯［３９を回転さ
せるとスリーｆ３２はシリンダ部２１及びセンタリング
シャフト２２を中心として回動するようになっており、
これによって、ライナホルダ３３を回動させて前記クラ
ンプ手段に対向させる位相合せ手段が構成されている。

尚、この位相の一致は下爪６に設けられた近接スイッチ
４７Ｌとライナホルダ３３に設けられ次近接スイッチ４
７ｂとにより検出される。

ライナホルダ３３にはピストン４２が摺動自在に設けら
れ、ピストン４２はピストンロッド４２ａを引込む方向
ヘクランブスプリング４３により付勢されている。ピス
トンロッド４２ａの先端にはライナ押え４４が取付けら
れ、クランプスプリング４３によシライナ押え４４とラ
イナホルダ３３に形成された円弧状基準溝部３３ａとの
間にライナ７を保持するようになっている。

また、供給口４５から通路４６を介してピストン４２を
クランプスプリング４３に抗して押進させる圧縮空気が
送給されるようになっており、この圧縮空気によυ溝部
３３ａとライナ押え４４とによるライナ７の保持を解除
することができる。尚、４８はライナ押え４４のガイド
ピンである。

ライナホルダ３３にはライナ７を溝部３３ａとライナ押
え４４との間から押出すライナ押出手段としての押出シ
リンダ５０が付設されている。この押出シリンダ５０は
、摺動自在に収容されたピストン５１と、ピストンロッ
ド５１ａを引込む方向へピストン５１を付勢するリター
ンスプリング５２とを備え、供給口５３から通路５４を
介して圧縮空気が送給されるとピストンロッド５１＆が
突出されてライナ７を溝部３３ａから押出し、前記クラ
ンプ手段に受渡し得るようになっている。

次に、旋盤用チャック装置Ａにライナ７を取付ける場合
の作用を説明する。

まず、ライナローディングハンドＢｔ−ロボットハンド
Ｃによシ操作して、旋盤用チャック装置Ａに対して成る
距離りを隔て且つセンタリングを行った状態でこのチャ
ック装置Ａに対向させる。尚、この場合の距離りの検出
と、センタリングとはロゲットハンドＣによシ行う。次
いで、下爪６をチャック装置Ａに設けられた駆動装置（
図示せず）によシ例え、、ばストロークの下限にセット
し、ライナローディングハンドＢと下爪６とのライナ受
渡しレベルを一致させる。

尚、この動作は前記し九口がットハンドＣの動作の前に
行っても良い。次いで、供給口２４から圧縮空気を送給
してセンタリングシャフト２２をスリーブ２６に規制さ
れるまで突出させ、センタリングシャフト２２の先端を
シャフトホルダ１４内に嵌合させてこのシャフトホルダ
を押込み、連通０１４＆を介して通路１３と通路２２ｂ
とを連通させると共に、ストライカ３０によりレバー１
０を回動させてクランプバー８をクランプ解除状態にさ
せる。次いで、供給口３４から圧縮空気を送給してライ
ナホルダ３３を前進させ、近接スイッチ４７ａ、４７ｂ
間に検出距離的０．５〜約１ｗＩｋの間隙をもつように
セットする。次いで、モータ４１を作動させてライナホ
ルダ３３を回動させ、近接スイッチ４７ａ。

４７ｂとによりクランプ手段とライナホルダ３３との位
相が一致したことを検出すると、モータ４１は停止され
る。次いで、供給口４５から圧縮空気を送給してピスト
ン４２を押し下げ、ライナ押え４４によるライナ７のク
ランプを解除する。次いで、供給口５３から圧縮空気を
送給してピストンロッド５１ｍを突出させ、ライナ７を
押出して下爪６のｆ１１６ａ内に挿入する。次いで、供
給口２４から圧縮空気を排出させてセンタリングシャフ
ト２２を後退復帰させると、レバー１０を介してストラ
イカ３０により引下げられていたクランプバー８がクラ
ンプスプリング９により上方へ復帰し、このクランプバ
ー８によりライナ７が下爪６に保持される。この後、ラ
イナホルダ３３の後退或いはロボットハンドＣの後退に
よりライナ７の装着作業が完了する。

次に、旋盤用チャック装置Ａからライナ７を取外す場合
の作用を説明する。尚、位相合せ及びライナホルダ３３
によるクランプ解除までの作用は前述と同様である。ラ
イナホルダ３３をクランプ解除状態とした後、供給口２
７からピストン１１へ圧縮空気を送給してピストンロッ
ドｌｌａを突出させ、ライナ７を押出して溝部３３ａと
ライナ押え４４との間に挿入させる。

次いで、供給口４５から圧縮空気を排出させ、クランプ
スプリング４３によシピストンロツド４２ａを引上げて
ライナ押え４４によシライナ７を保持する。ライナホル
ダ３３へのライナ７の装着が完了した後、供給口２４か
らの圧縮空気の排出を行ってセンタリングシャフト２２
を後退させると共に、供給口３６から圧縮空気を供給し
てライナホルダ３３を後退させ、口？ットハンドＣによ
りライナローディングハンドＢを退避させる。

上記の如き手順で被切削材の大きさ、形状等に応じた各
種のライナの自動交換を行うことができる。

尚、上記実施例のようにロボットハンドＣを用いる場合
には、このロボットハンドＣを被切削材の交換作業に利
用することができ、よｙ　一層の生産性向上が図れる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、被切削材に対応してライナを自動的に
交換することができ、多糧少１生産を極めて高い生産性
にて実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例に係り、第１回、第
２図はそれぞれ旋盤用チャック装置及びライナ自動交換
装置の断面図、第３図はライナ自動交換装置の正面図、
第４図〜第６図は従来の旋盤用チャック装置に係り、第
４図は正面図、第５図は第４図中のｖ−■矢視断面図、
第６図は第５図中のＶｌ−Ｖｌ矢視断面図である。 図面中、 Ａは旋盤用チャック装置、 Ｂａライナローディングハンド、 Ｃは口がットハンド、 ７はライナ、 ８はクランプバー、 １１はピストン、 ２２はセンタリングシャフト、 ３０はストライカ、 ３３はライナホルダ、 ５０はシリンダである。 特許出肘人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士　尤　石　士　部（他１名） 第３図 第５ｖ！Ｊ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 旋盤用チャック装置に設けられて被切削材を把持するラ
   イナを自動的に交換するライナ自動交換装置であって、
   前記旋盤用チャック装置は、被切削材の大きさに応じた
   各種のライナを着脱自在に保持するクランプ手段と、ラ
   イナを該クランプ手段から押出して離脱させるライナ押
   出手段とを備え、前記ライナ自動交換装置は、前記各種
   のライナを着脱自在に保持する保持手段と、前記旋盤用
   チャック装置に係合して該旋盤用チャック装置とライナ
   自動交換装置とのセンタリングを行うセンタリング手段
   と、前記保持手段を該センタリング手段を中心に回動さ
   せて前記クランプ手段に対向させる位相合せ手段と、前
   記保持手段を前記クランプ手段に対して接近離隔移動さ
   せる前後進手段と、前記ライナを前記保持手段から押出
   して前記クランプ手段に受渡すライナ押出手段と、前記
   クランプ手段を作動させてライナの保持解除状態にさせ
   る操作手段とを備えたことを特徴とする旋盤用チャック
   装置のライナ自動交換装置。