JPS6224862Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は一つの軸に対して往復運動と回動と
の二つの運動を行なわせる往復揺動運動装置に関
するものである。

従来、工作機械等には被加工物（以下ワークと
いう）を供給する際に、ワーク取付位置にあるワ
ークをつかみ、ついでワークをその軸線方向に移
動させた後、所定角度回転させて機械のチヤツク
に供給し、ワークの加工終了後には機械に対する
ワークの供給時とは逆の動きをしてワークをワー
ク取出位置へ送る往復揺動運動装置を設けたもの
がある。

ワークに対して上記のような運動をさせるにあ
たり、従来の往復揺動運動装置では、ワークに往
復運動を行なわせる為のアクチユエータと、ワー
クに揺動運動を行なわせる為のアクチユエータと
を別々に設けていた。

従つて、従来の往復揺動運動装置では、多くの
部品を必要とし、又各動作の確認を取るために多
くの制御装置を必要とした。さらに、各動作端で
の減速が必要なために、作動のサイクルタイムが
長いという欠点があつた。

この考案は上記にかんがみ、工作機械等に使用
された場合、ワークの往復運動及び揺動運動を一
つのアクチユエータによつて行なわせることによ
り、部品点数を従来より少くし、又作動のサイク
ルタイムも従来より短縮することのできる往復揺
動運動装置の提供を目的とするものである。

この目的を達成するために、この考案の構成
は、次のようになされる。すなわち、回動可能の
軸を有するアクチユエータを一端に取りつけた円
筒状の本体と、形のカム溝を設けた円筒部をア
クチユエータと反対側から本体内に挿入してこの
本体に固定された固定カムと、この固定カムによ
り回動可能に支承されかつ一端が固定カムから突
出した出力シヤフトと、く字形カム溝を有し本体
内において固定カムの円筒部外側に遊嵌されかつ
アクチユエータ軸により回動させられるドライブ
カムと、このドライブカムのカム溝と固定カムの
カム溝とを貫通して出力シヤフトに固着されたカ
ムフオロアと、ドライブカムとアクチユエータと
の間に設けられてドライブカムを固定カムへ押圧
し固定カムのカム溝の周方向溝に対しドライブカ
ムのカム溝の山形部をオフセツトさせる圧縮ばね
とからなつている。

このような構成により、往復揺動運動装置は出
力シヤフトの往復運動と揺動運動とを一つのアク
チユエータにより行なうことができ、従つて、従
来のものと比較すると他の一つのアクチユエータ
及びこれに付属する部品や制御装置を必要とせ
ず、かつ作動のサイクルタイムを短くし、さらに
装置のためのスペースを従来より少くできるとい
う特有の効果を有するものである。

つぎに、この考案を図面に示す実施例にもとづ
いて説明する。

第１図、第２図において、本体である円筒状の
外筒１の一端部には、揺動アクチユエータ２が取
りつけられている。外筒１内にある回転円板３は
円板部３ａと、この円板部３ａより小径の軸部３
ｂとを有しており、この軸部３ｂが揺動アクチユ
エータ２の駆動軸２ａに取りつけられている。回
転円板３はその軸部３ｂを外筒１の内周面に固着
された２個の軸受４，４により回動可能に支承さ
れている。軸心部に軸穴６を有する固定カム５は
円板状の取付部５ａと円筒状のカム部５ｂとを有
している。この固定カム５はそのカム部５ｂを外
筒１の内部に挿入して、その取付部５ａが、揺動
アクチユエータ２と反対側で、外筒１に取りつけ
られている。この固定カム５はそのカム部５ｂに
形の第１カム溝７が設けられている。そして、
固定カム５の軸穴６には、出力シヤフト８がその
一端８ａを固定カム５の取付部５ａから突出させ
て、回動可能に挿入されている。固定カム５のカ
ム部５ｂの外側には、閉鎖された内壁９ｂを有す
る円筒状のドライブカム９がその筒部９ａを遊嵌
されている。ドライブカム９はその筒部９ａの先
端が固定カム５の取付部５ａの内側面に当接し、
又その内壁９ｂの内側面と固定カム５のカム部５
ｂの先端との間に隙間Ｃ１が設けられている。さ
らに、ドライブカム９の内壁９ｂと回転円板３の
円板部３ａとの間には所定の隙間Ｃ２が設けられ
ている。そして、ドライブカム９の筒部９ａには
＜字形をなし山部１０ａを有する第２カム溝１０
が設けられている。回転円板３の円板部３ａに
は、回転円板の軸線ｘに対して偏心した位置にド
ライブピン１２が植設されており、このドライブ
ピン１２は回転円板３の軸線ｘに対して平行にな
つている。そして、ドライブピン１２の先端は、
ドライブカム９の内壁９ｂにあけられた穴１１に
嵌着されている。このため、回転円板３が回動す
ると、ドライブカム９も回動する。ピン状をした
カムフオロア１３は、固定カム５の第１カム溝７
とドライブカム９の第２カム溝１０を貫通して、
出力シヤフト８に取りつけられている。

上記のようにして、出力シヤフト８に取りつけ
られたカムフオロア１３は、第３図に示すよう
に、固定カム５の第１カム溝７の円周溝１４に対
して直角方向の二つの平行な溝１５（以下平行溝
という）の一つと、ドライブカム９の第２カム溝
１０の一つの傾斜溝１６とに係止している。そし
て、回転円板３の円板部３ａとドライブカム９の
内壁９ｂとの間に設けられた圧縮ばね１７によ
り、ドライブカム９が固定カム５へ押圧され、か
つ出力シヤフト８に対しこのシヤフト８を固定カ
ム５内へ押し込む力が作用すると、ドライブピン
１２は平行溝１５及び傾斜溝１６の端部に位置す
る（第３図の状態）。そして、この時、固定カム
５の第１カム溝７とドライブカム９の第２カム溝
１０とにはオフセツトｅができるようになつてい
る。

上記のようにして、揺動アクチユエータ２を取
りつけた外筒１に対し、出力シヤフト８に取りつ
けられたカムフオロア１３を介してドライブカム
９を組みつけられた固定カム５を取りつけ、揺動
アクチユエータ２に取りつけられた回転円板３と
ドライブカム９とをドライブピン１２により連結
すると往復揺動運動装置１８が形成される。

つぎに、この実施例の作用について説明する。

ここで、固定カム５に対する出力シヤフト８の
動きを分り易くするために、出力シヤフト８に固
定されたカムフオロア１３の動きを第４図に示す
カム溝展開図により説明する。

第４図イにおいて、カムフオロア１３は後退端
にあり、第３図と同じ状態になつている。この状
態において揺動アクチユエータ２が作動すると、
このアクチユエータ２の軸２ａに取りつけられた
回転円板３が回動し、回転円板３に取りつけられ
たドライブピン１２を偏心回転させる。ドライブ
ピン１２が回転することによりドライブカム９が
回転して、その第２カム溝１０が第４図ロの矢印
Ａ方向へ回動すると、カムフオロア１３は第２カ
ム溝１０の傾斜溝１６の一つの面１６ａにより押
されて、この面１６ａと摺動して移動するととも
に、固定カム５の第１カム溝７の平行溝１５に沿
つて移動する。このため、出力シヤフト８は固定
カム５から押し出される方向へ移動（以下前進と
いう。）する。

ついで、カムフオロア１３が第４図ハに示すよ
うに第１カム溝７の平行溝１５の前端に達する
と、第１カム溝７と第２カム溝１０とには前述の
ようにオフセツトｅがあるため、カムフオロア１
３は第２カム溝１０の山部１０ａを乗り越えるこ
とが出来ない。従つて、この時には第４図ニに示
すように、カムフオロア１３は第２カム溝１６の
面１６ａに押されて、第１カム溝７の円周溝１４
内を移動するので、出力シヤフト８は前進でき
ず、その場において回転する。そして、この場合
には、第１カム溝７と第２カム溝１０とが重な
る。

ついで、カムフオロア１３が第１カム溝７の円
周溝１４の端部に達すると、それ以上動くことが
できなくなり、一瞬停止する。併し、ドライブカ
ム９は、揺動アクチユエータ２によりさらに矢印
Ａ方向へ回動されているので、圧縮ばね１７の付
勢力に打ち勝つて回転する。このため、カムフオ
ロア１３は第４図ヘに示すようにドライブカム９
の第２カム溝１０の山部１０ａを乗り越える。そ
して、この時出力シヤフト８の回転は停止する。

ドライブカム９がさらに矢印Ａ方向へ回転する
と、カムフオロア１３は第４図トに示すように、
第２カム溝１０の他方の傾斜溝１６へ移動する。
そして、ドライブカム９が回転するとカムフオロ
ア１３は傾斜溝１６の面１６ｂにより押されて、
第１カム溝７の他方の平行溝１５内を後方へ移動
し、第４図チに示すようにその後退端に達する。
そして、この時揺動アクチユエータ２は図示しな
い手段により停止させられる。

すなわち、ドライブカム９が揺動アクチユエー
タ２により第４図イの位置から第４図チの位置ま
で回動させられると、カムフオロア１３及び出力
シヤフト８は前進した後、或る角度（この実施例
では90度）回転し、さらに後退する。そして、そ
の後に揺動アクチユエータ２が逆方向へ回転する
と、カムフオロア１３及び出力シヤフト８は前進
した後、前とは逆方向へ同じ角度回転し、さらに
後退する。

なお、上記実施例におけるドライブピン１２
が、角棒あるいは六角棒等であれば、ドライブピ
ン１３は回転円板３の中心に取りつけることがで
きる。

次にこの実施例の往復揺動運動装置１８を工作
機械のローダとして用いた適用例を第５図、第６
図に示す。第５図において、往復揺動運動装置１
８はスロツタ２０の側面上部に取りつけられてお
り、その出力シヤフト８が上方へ垂直に突出して
いる。そして、出力シヤフト８の上端には、略90
度の角度で二股状に形成された一対のアーム２
２，２２Ａを有するローダアーム２１が、その元
部２１ａを取りつけられている。そして、各アー
ム２２，２２Ａの先端には、ワークチヤツク２３
がそれぞれ下向きに取りつけられている。又、ス
ロツタ２０の上面には、ワーク２５を保持するた
めのワーク取付治具２４が取りつけられている。

このローダ２１の原位置（作動せずに停止して
いる位置）は第６図に示すように、そのアーム２
２がワーク取付治具２４とワーク取付位置２６と
の中間位置にあり、又そのアーム２２Ａがワーク
取付治具２４とワーク取出位置２７との中間位置
にある。そして、ローダ２１が原位置にある時、
往復揺動運動装置１８の出力シヤフト８は前進端
の揺動中間（第４図ニの位置）にある。

ワーク取付治具２４に把持されたワーク２５の
加工が終り、又ワーク取付位置２６に別のワーク
２５がセツトされると、揺動アクチユエータ２が
作動してドライブカム９を回動し、カムフオロア
１３及び出力シヤフト８を回動させる。これによ
り、ローダアーム２１は第６図において45度時計
方向へ揺動する。そして、この時カムフオロア１
３は、第４図ホの位置になつている。ドライブカ
ム９の回動にともない、カムフオロア１３はさら
に移動して第４図チの位置に達し、出力シヤフト
８が後退端へ移動するので、ローダアーム２１は
下降端に達する。この時、揺動アクチユエータ２
が停止するので、ローダアーム２１も停止する。
そして、ローダアーム２１の１つのアーム２２の
ワークチヤツク２３はワーク取付位置２６にあつ
てこの位置にあるワーク２５を把持し、又他のア
ーム２２Ａのワークチヤツク２３はワーク取付治
具２４に保持された加工済みのワーク２５を把持
する。

この状態で再度揺動アクチユエータ２を作動さ
せると、ドライブカム９が回動してカムフオロア
１３を第４図チの位置から第４図イの位置まで逆
の順序で移動させるので、ローダアーム２１は上
昇した後、第６図において90度反時計方向へ回転
し、さらに下降して停止する。ここで、加工済み
のワーク２５をワーク取出位置２７で、又未加工
のワーク２５をワーク取付治具２４の位置で、そ
れぞれのチヤツク２３から開放させる。その後、
揺動アクチユエータ２を作動させると、ローダア
ーム２１は上昇した後45度時計方向へ回動し原位
置に復帰する。そして、この位置で未加工ワーク
２５の加工が行なわれる。

第７図は往復揺動運動装置１８を旋盤２８に取
りつけたものを示す。この図において、往復揺動
運動装置１８はワーク３０を把持する旋盤のチヤ
ツク２９の上方に取りつけられているので、この
装置１８のローダアーム２１の運動は、第５図、
第６図の場合と同様である。

なお、この考案にかかる往復揺動運動装置は、
適用例に述べた工作機械だけでなくその他の機械
や設備等に対しても広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示し、往復揺動
運動装置の縦断面図、第２図は第１図の分解斜視
図（但し、外筒及び軸受は示さず。）、第３図は第
１図の固定カム及びドライブカムに設けたカム溝
の展開図、第４図は第３図の両カム溝に挿入され
たカムフオロアの作動説明図、第５図、第６図は
この考案の適用例を示し、第５図はスロツタの正
面図、第６図は第５図の平面図、第７図はこの考
案の第２適用例を示し、旋盤の正面図である。 １……外筒（本体）、２……揺動アクチユエー
タ、２ａ……駆動軸、５……固定カム、５ｂ……
カム部、６……軸穴、７……第１カム溝、８……
出力シヤフト、９……ドライブカム、９ａ……筒
部、１０……第２カム溝、１２……ドライブピ
ン、１３……カムフオロア、１８……往復揺動運
動装置、ｅ……オフセツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回動可能の軸を有するアクチユエータを一端部
   に取りつけた円筒状の本体と、形のカム溝を設
   けた円筒部を前記アクチユエータと反対側から本
   体内に挿入してこの本体に固定された固定カム
   と、この固定カムにより回動可能に支承されかつ
   一端が固定カムから突出した出力シヤフトと、く
   字形のカム溝を有し本体内において固定カムの円
   筒部外側に遊嵌されかつ前記アクチユエータ軸に
   より回動させられるドライブカムと、このドライ
   ブカムのカム溝と固定カムのカム溝とを貫通して
   出力シヤフトに固着されたカムフオロアと、ドラ
   イブカムとアクチユエータとの間に設けられてド
   ライブカムを固定カムへ押圧し固定カムのカム溝
   に対しドライブカムのカム溝をオフセツトさせる
   圧縮ばねとから構成したことを特徴とする往復揺
   動運動装置。