JPS6341684B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被加工物を把持するチヤツクの爪
を被加工物の把握径に対応した爪に自動交換する
チヤツク爪自動交換装置に関するものである。

従来のチヤツクにあつては、被加工物の形状、
寸法の変更に対応して爪を交換する必要の生じた
場合、作業者がその爪を取り換えるか或いはチヤ
ツク本体を取り換えており、その爪の取り換えに
多くの労力と時間を要して生産性を低下させてい
るのが実状である。そこで、この爪の交換を自動
化する為に、多数のホルダーを有する爪貯蔵マガ
ジンをチヤツクの近くに配設し、この爪貯蔵マガ
ジンのホルダーに貯蔵されている爪とチヤツクの
爪とを自動交換するようにしたものが提案されて
いるが、この従来の交換装置にあつては交換すべ
き爪の把握径の種類数が多くなるとその数に応じ
てホルダー数を増やさなければならず、爪貯蔵マ
ガジンが大型となつて使用範囲が制限されるとい
う大きな問題があつた。

そこで本発明は、上記問題点を解決することを
主な目的とし、交換すべき把握径の種類数に比べ
て爪貯蔵マガジンのホルダー数を大幅に少なくす
ることができて装置の小型化を図ることができ、
しかも少ない費用で実施し得るようにしたチヤツ
ク爪自動交換装置を提供しようとするものであ
る。

次に本願の実施例を図面に基いて説明する。図
面において、１は周知の工作機械例えばNC旋
盤、２はその機台、３は主軸で、この工作機械に
チヤツク爪自動交換装置４が実施されている。次
に、このチヤツク爪自動交換装置４について説明
する。５はクイツクチエンジチヤツクで、そのチ
ヤツク本体６は上記主軸３の前端に一体的に取付
けられている。このチヤツク本体６内の中心部に
は第３図に示すように楔ピース７がチヤツク本体
６の回転軸線方向へ摺動方向に嵌装されている。
この楔ピース７は主軸３の後端に取付けられた回
転シリンダ８のピストンロツドに連結されている
ドローバー（図示省略）にボルト９によつて連結
されている。また上記チヤツク本体６に形成され
た半径方向の摺動溝１０，１１（図面では３つの
場合を示すがその数に限定されるものではない。）
内には滑子部材１２と爪１３の摺動部１３ａとが
夫々半径方向へ摺動可能に嵌装され、この滑子部
材１２の中心部に形成された断面Ｔ字形の楔部１
２ａが上記楔ピース７に形成された断面Ｔ字形の
楔溝７ａに嵌合されている。また上記滑子部材１
２の外周には第４図に示すように位置決め用の位
置決め孔１２ｂが形成されている。上記爪１３に
は摺動部１３ａの中心に対して対称な位置に爪交
換用の係止部１４が夫々形成されている。この係
止部１４は爪１３の摺動部１３ａの端面から摺動
方向へ立上がる立上部１５の先端に爪１３の後方
側へ張出す張出片１６を一体に設けて構成されて
いる。また爪１３の後面にはラツク歯１７が形成
され、このラツク歯１７が次に示す爪係合装置１
８によつて上記滑子部材１２に係合、離脱させ得
るようになつている。この爪係合装置１８は、滑
子部材１２内に前後方向への摺動のみ可能に嵌装
された噛合部材１９と、滑子部材１２内に半径方
向への移動のみ可能に嵌装された操作ピン２０と
を備えている。この噛合部材１９の前面にはラツ
ク歯２１が形成され、このラツク歯２１が付勢ば
ね２２のばね力によつて上記爪１３のラツク歯１
７に係合されるようになつている。また上記噛合
部材１９と操作ピン２０とは夫々摺動方向に対し
て傾斜する係合面によつて互いに係合され、操作
ピン２０を外周側から押込んでチヤツク本体６の
中心方向へ移動させると噛合部材１９を付勢ばね
２２に抗して後方へ摺動させてラツク歯２１をラ
ツク歯１７と係合しない位置へ移動させ、操作ピ
ン２０を元の位置へ戻し移動させると噛合部材１
９を付勢ばね２２によつて前方へ摺動させてラツ
ク歯２１をラツク歯１７と係合する位置へ移動さ
せるようになつている。上記噛合部材１９内には
セツトピン２３が前後方向へ摺動可能に嵌合さ
れ、このセツトピン２３がばね２４によつて前方
へ付勢されると共にピン２５によつて抜止めさ
れ、通常はこのセツトピン２３の先端が爪１３の
ラツク歯１７に係合されるようになつている。上
記のように構成されているクイツクチエンジチヤ
ツク５は図示を省略したNC装置の働きによつて
チヤツク本体６の摺動溝１１を所定の爪交換位置
Ａ（図面では回転中心の上方部の場合を示してい
るが、回転中心の斜上方向、横方向、下方向等ど
の位置でも良い。）に割り出して停止させ得るよ
うに構成されている。

次に、２８は機台２の上部に形成された前後方
向（第２図の左右方向）の案内部、２９はこの案
内部２８に前後方向へ摺動可能に嵌合されたテー
ブルで、機台２に固設された前後動シリンダー３
０の前後方向のピストンロツド３０ｂが連結され
ている。また、テーブル２９にはストツパーボル
ト３１が前後調整可能に螺合されると共にロツク
ナツト３２によつて固定され、このストツパーボ
ルト３１の先端が機台２に形成された当接部３３
に当接してテーブル２９の前進端を位置決めする
ようになつている。上記テーブル２９上には昇降
シリンダ３４のシリンダ本体３４ａが取付ボルト
３５により固着され、このピストンロツド３４ｂ
が上方に向けられている。この昇降シリンダ３４
のシリンダ本体３４ａはチユーブ部材３６ａと蓋
部材３６ｂとから成り、この蓋部材３６ｂの中心
部にはチユーブ部材３６ａ内に突出する給排管３
７が固着され、この給排管３７がピストン３４ｃ
及びピストンロツド３４ｂの嵌挿孔３８に嵌挿さ
れている。この給排管３７には上側ピストン室へ
連通孔３９を通して圧油を給排する為の給排孔４
０が形成され、また蓋部材３６ｂには下側ピスト
ン室へ圧油を給排する為の給排孔４１が形成され
ている。上記チユーブ部材３６ａの上端面にはド
ツグ４２ａを有する表示軸４２が植設され、この
表示軸４２が後述の昇降枠を貫いて突出されてい
る。また、チユーブ部材３６ａの外周には軸部材
４３に形成された摺動孔４４がキー４５にて回り
止めされた状態で上下摺動可能に嵌合され、この
軸部材４３の上端に上記ピストンロツド３４ｂの
先端が連結されている。この軸部材４３上には支
持枠４６が一体的に取付けられ、この支持枠４６
と軸部材４３とで昇降枠４７を構成している。こ
の支持枠４６には軸部材４３の上方位置にリミツ
トスイツチ４８，４９が夫々取付けられている。
この一方のリミツトスイツチ４８は昇降枠４７が
昇降シリンダ３４により最上昇されたときに上記
表示軸４２のドツグ４２ａを検出するようになつ
ており、他方のリミツトスイツチ４９は昇降枠４
７が最下降されたときに上記チユーブ部材３６ａ
の上端面を検出杆４９ａを介して検出するように
なつている。このリミツトスイツチ４９の取付軸
部４９ｂは昇降枠４７に上下調整可能に螺合され
ると共にロツクナツト４９ｃによつて固定され、
この取付軸部４９ｂの下端がチユーブ部材３６ａ
の上端に当接して昇降枠４７の下降端を位置決め
するようになつている。

次に、５０は上記クイツクチエンジチヤツク５
の爪１３と交換する為の爪１３を多数貯蔵してお
く為の爪貯蔵マガジンである。この爪貯蔵マガジ
ン５０において、５１は平面形状が多角形の回転
体で、その中心部に形成された孔５２が上記軸部
材４３に回転自在に嵌合されている。この回転体
５１の回転軸線は上記クイツクチエンジチヤツク
５における爪交換位置Ａの摺動溝１１の摺動方向
と平行になるように設定されている。この回転体
５１の外周には、上記摺動溝１１に嵌合可能な爪
１３の摺動部１３ａを摺動方向へ抜き取り可能に
保持し得る多数のホルダー１００が等ピツチ間隔
に設けられている。このホルダー１００は第１
図、第１０図に示すように回転体５１の周面に回
転体５１の回転軸線と直交する軸線を中心にして
回動可能に取付けられた保持体１０１と、この保
持体１０１の前面に爪１３の摺動部１３ａを抜き
挿し自在に嵌合し得るように形成された保持溝１
０２と、この保持溝１０２に嵌合された爪１３を
係止保持し得るように保持体１０１に付設された
係止具１０３とで構成されている。この係止具１
０３は保持溝１０２の底面に出没自在に埋設され
かつばね１０４によつて突出方向へ付勢されると
共にピン１０５によつて抜止めされている２本の
係止ピン１０６にて構成されている。なお、この
係止具１０３は爪１３の落下を防止するようにし
た受止板にて構成し、この受止板の一部をシリン
ダ等によつて移動させて爪交換を可能にするよう
にしても良い。上記係止ピン１０６の先端はクイ
ツクチエンジチヤツク５のセツトピン２３と同様
に側方から見て山形に形成され、保持溝１０２に
爪１３を抜き差しするとき爪１３のラツク歯１７
によつて押込められるようになつている。上記保
持体１０１の後端面には保持体１０１の回動軸線
を通りかつ保持溝１０２の方向に対して直角な方
向の係合部として例示する係合溝１０７が形成さ
れている。また上記保持体１０１は周知のラツチ
機構１０８によつて上記保持溝１０２が上下方向
に、係合溝１０７が水平方向に向いた位置で回り
止めされるようになつている。上記保持溝１０２
には交換用の爪１３の摺動部１３ａが嵌合され、
係止ピン１０６によつて係止保持されている。こ
の場合、各爪１３は摺動部１３ａの中心がホルダ
ー１００の回動中心となるように位置設定されて
いる。上記回転体５１には歯車５８が固着され、
この歯車５８に上記支持枠４６に固設されたモー
タ５９の回転軸５９ａに取付けられた駆動歯車６
０が噛合されている。また、上記回転体５１の上
側には各ホルダー１００に対応して表示体６１，
６２が固着され、この一方の表示体６１を検出す
る減速用の近接スイツチ６３と他方の表示体６２
を検出する停止用の近接スイツチ６４とが上記支
持枠４６の下端部に順次取付けられている。この
近接スイツチ６３は表示体６１を検出するとモー
タ５９を減速回転に切換え、近接スイツチ６４は
表示体６２を検出するとモータ５９の回転を停止
させ、これにより各ホルダー１００の保持溝１０
２を上記テーブル２９が前進端に位置されかつ昇
降枠４７が下降端に位置された状態（以下交換準
備状態と記す）において爪交換位置Ａの摺動溝１
１の延長線上に位置される所定の爪交換位置Ｂに
割り出すようになつている。また、爪交換位置Ｂ
におけるホルダー１００の後方にはそのホルダー
１００を180度反転させる為の反転装置１０９が
配設されている。この反転装置１０９は上記軸部
材４３に固着されたアクチユエータ１１０を備え
ている。このアクチユエータ１１０の回動軸１１
１は180度正逆回動されるように構成され、かつ
その回動軸線がホルダー１００の回動軸線と同一
線上になるように位置決めされている。この回転
軸１１１にはアクチユエータ１１０による回動端
に位置された状態において上記爪交換位置Ｂにお
ける係合溝１０７と嵌合する係止部として例示す
る係合片１１２が固着されており、この回動軸１
１１の反転によつてホルダー１００を反転させ得
るようになつている。なお、上記保持体１０１の
後端面に係合部としての係合片を設け、回動軸１
１１に係止部としての係合溝１０７を設けても良
い。

次に、６５は上記爪交換位置Ａの摺動溝１１か
ら爪交換位置Ｂのホルダー１００へ又はこのホル
ダー１００からその摺動溝１１に夫々爪１３を入
れ換える為の入れ換え装置で、図面では次に示す
ガイドブロツク６６と爪移動装置６７とで構成さ
れている。上記ガイドブロツク６６は上記軸部材
４３の下端部に固着されている。このガイドブロ
ツク６６には、交換準備状態において上記爪交換
位置Ａの摺動溝１０と爪交換位置Ｂのホルダー１
００との間に位置される部分に、これらの摺動溝
１１や保持溝１０２と一直線状に略連続されるガ
イド溝６８が形成されている。このガイド溝６８
は摺動溝１１や保持溝１０２と同じように爪１３
の摺動部１３ａを案内し得る断面形状に形成さ
れ、かつ上、下端部は爪１３をガイド溝６８内に
導き易いように僅かに先広がりに形成されてい
る。なお、このガイド溝６８は爪１３の摺動部１
３ａを略全長に亘つて安定して案内し得るように
少なくともこの摺動部１３ａの長さと略同じ長さ
に設定するのが好ましい。次に、上記爪移動装置
６７において、６９は上記支持枠４６に固着され
た移動用シリンダで、そのピストンロツド７０が
上記爪交換位置Ｂのホルダー１００の上方におい
て下向きに突出するように位置されている。この
ピストンロツド７０の先端には移動体７１が固着
され、この移動体７１に第３図、第６図に示すよ
うに形成された前後方向の２つの案内溝７２，７
３に係止片７４と操作片７５が夫々前後方向へ移
動可能に嵌合されている。これらの係止片７４と
操作片７５には中間部を移動体７１に枢着された
リンク７６の両端部が夫々ピン連結されている。
また、上記操作片７５は移動体７１との間に圧装
されたばね７７によつて後方へ付勢され、係止片
７４の止部７４ｂが移動体７１に当接することに
よつて抜止めされており、通常は操作片７５の操
作部７５ａが後方へ、係止片７４の係合部７４ａ
が前方へ突出されている。この係止片７４の係合
部７４ａは、交換準備状態において移動用シリン
ダ６９のピストンロツド７０が第７図に示すよう
に最下端に移動されたときには、爪交換位置Ａの
爪１３の張出片１４と爪端面との間に位置され、
ピストンロツド７０が最上端に移動されたときに
は、爪交換位置Ｂの爪１３の張出片１４と爪端面
との間に位置されるようになつている。また、操
作片７５の操作部７５ａは上記保持溝１０２とガ
イド溝６８の底部に形成された通路溝７８，７９
を通して移動されるようになつている。このガイ
ドブロツク６６の通路溝７９内にはガイドブロツ
ク６６によつて前後方向へ移動可能に保持された
操作ガイド片８０が配設されている。この操作ガ
イド片８０の後述のの爪外しシリンダによつて前
後移動されるようになつている。この操作ガイド
片８０は移動用シリンダ６９のピストンロツド７
０が下降されるとき第６図に示すように前進端に
移動され、この位置で上記操作片７５の操作部７
５ａと係合してこの操作片７５をばね７７に抗し
て前方へ移動させ、これにより係止片７４の係合
部７４ａを爪交換位置Ａの爪１３の張出片１４よ
りも後方へ移動させ、また、上記ピストンロツド
７０が下降端に位置されているとき第７図に示よ
うに後進端に移動され、これにより上記操作片７
５の前方への案内を解除して係止片７４の係合部
７４ａを爪交換位置Ａの爪１３の張出片１４と爪
端面との間に後方側から入り込ませ得るようにな
つている。なお、操作部７５ａをピンで構成し、
操作ガイド片８０にそのピンを案内する案内溝を
形成し、操作ガイド片８０が操作片７５を強制的
に前後動させるようにしても良い。また、上記移
動体７１にはストツパー軸１２０が螺着され、こ
のストツパー軸１２０が上記移動用シリンダ６９
のフランジ部６９ａに形成された孔１２１に貫挿
されている。このストツパー軸１２０にはピスト
ンロツド７０の下降端と上昇端を位置決めする為
のナツト１２２，１２３が夫々螺合されている。

次に、８１は上記クイツクチエンジチヤツク５
の爪係合装置１８を操作して滑子部材１２と爪１
３との係合を離脱させる為の爪外し装置である。
この爪外し装置８１において、８２は爪外しシリ
ンダで、ガイドブロツク６６内に形成されたピス
トン室８２ａにピストン８２ｂを上下動可能に嵌
装し、このピストン８２ｂにピストンロツド８４
を連結して構成されている。この爪外しシリンダ
８２は位置決めシリンダを兼用しており、そのピ
ストンロツド８４は略チヤツク中心に向けられて
いる。このピストンロツド８４には取付片８５が
固着され、この取付片８５に第４図に示すように
中空筒状の押圧ピン８６が突設されている。この
押圧ピン８６は交換準備状態において上記爪交換
位置Ａにおける滑子部材１２の操作ピン２０端面
と対向するように位置決めされ、爪外しシリンダ
８２のピストンロツド８４が下降端に移動される
と、この操作ピン２０をチヤツク中心側へ移動さ
せて噛合部材１９を自体のラツク歯２１が爪１３
のラツク歯１７と係合しない後方位置へ移動させ
るようになつている。また、上記取付片８５には
第５図に示すように爪交換位置Ａの滑子部材１２
を位置決めする為の位置決めピン８７が突設され
ている。この位置決めピン８７は交換準備状態に
おいて爪交換位置Ａにおける滑子部材１２の位置
決め孔１２ｂと対向するように位置され、上記ピ
ストンロツド８４が下降端に移動されると、この
位置決めピン８７が位置決め孔１２ｂに嵌合され
て滑子部材１２を所定の割り出し位置に位置決め
するようになつている。上記位置決めピン８７と
位置決め孔１２ｂは爪外しシリンダ８２と共に位
置決め装置を構成している。また、上記取付片８
５には第４図に示すように表示杆８８が固着さ
れ、この表示杆８８に固着されたドツグ８９，９
０がガイドブロツク６６に固着されているリミツ
トスイツチ（図示省略）を操作することによつて
ピストンロツド８４の上、下端を検出し得るよう
になつている。上記押圧ピン８６の中空孔８６ａ
内にはガイドブロツク６６に固着された案内管９
１が嵌挿され、押圧ピン８６や位置決めピン８７
がピストンロツド８４を中心にして回動すること
のないように回り止めされている。更にまた、上
記取付片８５には断面Ｔ字形の傾斜溝９２が形成
され、この傾斜溝９２には上記操作ガイド片８０
の後端に形成された断面Ｔ字形の傾斜部９３が嵌
合されている。

次に、９４は上記爪外し装置８１による操作ピ
ン２０の押込みが解除されたとき操作ピン２０の
戻し移動が確実に行われたかどうかを検出する為
の係合確認装置で、上記案内管９１の管孔９１ａ
内に設けられた近接スイツチ９５によつて構成さ
れている。この近接スイツチ９５は交換準備状態
において操作ピン２０が戻り位置に位置されると
きにはこの操作ピン２０を検出し得るが、この操
作ピン２０が押圧ピン８６によつて押込まれると
その操作ピン２０を検出し得なくなるように位置
設定されている。なお、９６は支持枠４６の前端
に取付けられたカバーで、下端部には爪交換位置
Ａの爪１３の存在を検出する為の近接スイツチ９
７が取付けられている。また、上記軸部材４３の
前端には爪交換位置Ｂの爪１３の存在を検出する
為の近接スイツチ９８が取付けられている。

次に、上記構成の工作機械１においてクイツク
チエンジチヤツク５の爪１３を爪貯蔵マガジン５
０の爪１３と交換する場合の作動について説明す
る。先ず、被加工物の変更等によつて別設されて
いる指令装置から爪交換指令が発信されると、そ
の指令により主軸３の回転が停止され、爪１３の
１つを所定の爪交換位置Ａに割り出す。また回転
シリンダ８が楔ピース７を前方へ移動させてクイ
ツクチエンジチヤツク５の３つの爪１３を開放位
置に移動させる。次に、前後動シリンダ３０が作
動してテーブル２９を第２図に示すように前進端
に移動させた後昇降シリンダ３４が作動して昇降
枠４７を下降端に下降させる。このテーブル２９
の前進端や昇降枠４７の下降端はストツパーボル
ト３１や取付軸部４９ｂの働きによつて正確に位
置決めされ、これにより爪貯蔵マガジン５０のホ
ルダー１００の１つは爪交換位置Ｂに正確に位置
され、またガイドブロツク６６のガイド溝６８は
爪交換位置Ａの爪１３の摺動溝１１と爪交換位置
Ｂのホルダー１００の保持溝１０２との間にこれ
らと一直線状に略連続するように正確に位置さ
れ、交換準備状態となる。なお、爪貯蔵マガジン
５０の回転体５１は予めモータ５９によつて割出
し回転され、爪交換位置Ａの爪１３を貯蔵する為
の空のホルダー１００が爪交換位置Ｂに割出され
ている。上記の爪貯蔵マガジン５０における空の
ホルダー１００の割出しは、上記前後動シリンダ
３０と昇降シリンダ３４が作動された後で行うよ
うにしても構わない。次に、爪移動装置６７の移
動用シリンダ６９が作動して移動体７１を下降さ
せる。この場合、爪外し装置８１の爪外しシリン
ダ８２は第２図、第４図に示すようにそのピスト
ン８２ｂが上昇端に維持され、ガイドブロツク６
６の通路溝７９内に配設されている操作ガイド片
８０を前方へ突出させている。従つて、上記のよ
うに移動体７１が下降されると、第６図に示すよ
うに操作片７５の操作部７５ａが操作ガイド片８
０に係合して前方へ移動され、これにより係止片
７４が後方へ移動されて係合部７４ａと爪交換位
置Ａの爪１３の張出片１６との干渉が防止され、
移動体７１が下降端に位置された状態では係合部
７４ａは爪交換位置Ａの爪端面と張出片１６間の
後方に位置される。次に、爪外し装置８１の爪外
しシリンダ８２が作動して取付片８５を下降さ
せ、これにより押圧ピン８６が爪係合装置１８の
操作ピン２０をチヤツク中心側へ押込んで噛合部
材１９を第７図に示すように後退させ、この噛合
部材１９のラツク歯２１と爪１３のラツク歯１７
との係合を離脱させる。なお、上記のようにラツ
ク歯２１とラツク歯１７との係合が外されてもセ
ツトピン２３がばね２４の力によつて爪１３のラ
ツク歯１７に係合しているので、爪交換位置Ａの
爪１３が摺動溝１１から抜け落ちることは防止さ
れる。また上記取付片８５の下降によつて位置決
めピン８７が第８図に示すように滑子部材１２の
位置決め孔１２ｂに嵌合してガイドブロツク６６
とチヤツク本体６との相対位置が高精度に位置決
めされ、ガイド溝６８と爪交換位置Ａの摺動溝１
１とが正確に対向される。また上記のように取付
片８５が下降されると上記操作ガイド片８０を後
方へ移動させ、これにより爪移動装置６７の操作
片７５がばね７７によつて後方へ移動されると共
に係止片７４が前方へ移動され、その係止部７４
ａが爪交換位置Ａの爪１３の爪端面と張出片１６
間に嵌合される。次に、移動用シリンダ６９が作
動して移動体７１を上昇させ、これにより係止片
７４の係合部７４ａが爪交換位置Ａの爪１３の張
出片１６を引掛けてこの爪１３を上昇させる。従
つて爪交換位置Ａの爪１３は第９図に示すように
摺動溝１１から抜き出された後ガイド溝６８に案
内されて爪交換位置Ｂの保持溝１０２に嵌合さ
れ、この保持溝１０２に嵌合された状態で係止ピ
ン１０６によつて係止保持される。次に、モータ
５９が作動して爪貯蔵マガジン５０の回転体５１
を割出し回転させ、クイツクチエンジチヤツク５
の次の爪１３を貯蔵する為の空のホルダー１００
を爪交換位置Ｂに割出す。また、爪外しシリンダ
８１が作動して取付片８５を上昇させ、これによ
り押圧ピン８６は操作ピン２０の押込みを解除
し、位置決めピン８７は位置決め孔１２ｂから離
脱する。上記のように押圧ピン８６が操作ピン２
０の押込みを解除すると、爪係合装置１８の噛合
部材１９は付勢ばね２２によつて前方へ戻し移動
されると同時に操作ピン２０がチヤツク外周側へ
戻し移動される。この場合、係合確認装置９４の
近接スイツチ９５は操作ピン２０の存在を検出し
て操作ピン２０が完全に元の位置迄戻し移動され
たかどうかを確認し、この確認信号に基いて再び
クイツクチエンジチヤツク５を割出し回転させて
次の爪１３の摺動溝１１を爪交換位置Ａに割出
す。以後上記作動を繰り返してクイツクチエンジ
チヤツク５の３つの爪１３を爪貯蔵マガジン５０
のホルダー１０２に保持させる。上記のようにし
て３つ目の爪１３を爪貯蔵マガジン５０に保持さ
せた後爪外しシリンダ８１が作動して取付片８５
を上昇させ、これにより近接スイツチ９５が操作
ピン２０を検出すると、再びクイツクチエンジチ
ヤツク５を割出し回転させて最初に取外した爪１
３の摺動溝１１をを再び爪交換位置Ａに割出す。
またモータ５９が爪貯蔵マガジン５０の回転体５
１を回転させて爪交換位置Ａの摺動溝１１に嵌装
すべき爪１３を保持しているホルダー１０２を第
１０図に示すように爪交換位置Ｂに割出す。上記
のように爪１３を保持しているホルダー１００が
爪交換位置Ｂに割出されると、このホルダー１０
０の爪１３における張出片１６と爪端面間に爪移
動装置６７の係合部７４ａが自動的に位置され
る。次に、要求されている爪１３の把握径に応じ
て爪交換位置Ｂの爪１３を反転させる必要がある
場合には、反転装置１０９のアクチユエータ１１
０が作動して係合片１１２を反転させ、これによ
りホルダー１００の保持体１０１が反転されて爪
１３を反転させる。この場合、爪１３は摺動部１
３ａの中心がホルダー１００の回動中心に位置す
るように保持されているので、爪１３が反転され
た場合でも第１１図に示すように爪１３の反対側
の張出片１６と爪端面との間に係止片７４の係合
部７４ａが自動的に係合される。次に、爪外しシ
リンダ８２が作動して取付片８５を下降させ、こ
れにより押圧ピン８６は再び操作ピン２０を押込
んで噛合部材１９を後退させ、位置決めピン８７
は位置決め孔１２ｂに嵌合されてガイドブロツク
６６とチヤツク本体６との相対位置を位置決めす
る。次に、移動用シリンダ６９が作動して移動体
７１を下降させ、これにより爪交換位置Ｂのホル
ダー１００に保持されている爪１３は係止片７４
によつて保持溝１０２から押出された後ガイド溝
６８に案内されて爪交換位置Ａの摺動溝１１に嵌
合され、この摺動溝１１に嵌合された状態でセツ
トピン２３によつて係止保持される。上記のよう
に保持溝１０２に嵌合されている爪１３を摺動溝
１１に嵌合させる場合、その爪１３をガイド溝６
８で案内してその爪１３の位置を補正するように
しているので、爪１３を摺動溝１１に確実に嵌合
させることができる。また上記のように移動体７
１が下降されるとき、爪外しシリンダ８２が取付
片８５を下降させて操作ガイド片８０を後方へ移
動させているので、操作片７５の操作部７５ａが
操作ガイド片８０によつて前方へ押されることが
なく、係止片７４の係止部７４ａが爪１３の係止
部１４から外れることはない。次に、爪外しシリ
ンダ８２が作動して取付片８５を上昇させ、これ
により押圧ピン８６は操作ピン２０の押込みを解
除し、位置決めピン８７は位置決め孔１２ｂから
離脱する。従つて、爪係合装置１８の噛合部材１
９は付勢ばね２２によつて前方へ戻し移動されて
自体のラツク歯２１が爪交換位置Ａの爪１３のラ
ツク歯１７に係合され、また操作ピン２０はチヤ
ツク外周側へ戻し移動される。この場合、噛合部
材１９のラツク歯２１が爪１３のラツク歯１７に
確実に係合すれば操作ピン２０は完全に戻し移動
され、この操作ピン２０を近接スイツチ９５によ
つて検出し得るが、何らかの原因によつて上記ラ
ツク歯２１とラツク歯１７の係合が不確実な場合
には操作ピン２０の戻し移動が不完全なものとな
り、この操作ピン２０を近接スイツチ９５によつ
て検出し得なくなつてラツク歯２１，１７の係合
が不確実なことを報知する。上記のように爪外し
シリンダ８２によつて取付片８５が上昇される
と、操作ガイド片８０が前方へ移動されて係止片
７４の係合部７４ａを爪１３の係止部１４から外
す。次に移動用シリンダ６９が作動して移動体７
１を上昇端へ移動させる。然る後クイツクチエン
ジチヤツク５を割出し回転させて２番目に取外し
た爪１３の摺動溝１１を爪交換位置Ａに割出し、
またモータ５９が回転体５１を回転させて爪交換
位置Ａの摺動溝１１に嵌装すべき爪１３を保持し
ているホルダー１００を爪交換位置Ｂに割出す。
以後上記と同様にしてクイツクチエンジチヤツク
５の３つの摺動溝１１に爪貯蔵マガジン５０の爪
１３を嵌装する。上記のようにして３つ目の爪１
３を摺動溝１１に嵌装し、その後移動体７１や取
付片８５が上昇された後には、モータ５９が回転
体５１を回転させて最初に爪１３を抜き取つた位
置の空のホルダー１００を爪交換位置Ｂに割出し
て次回の爪交換に備えさせる。その後昇降シリン
ダ３４が作動して昇降枠４７を上昇させた後前後
動シリンダ３０が作動してテーブル２９を後方へ
移動させ、これにより爪貯蔵マガジン５０や入れ
換え装置６５がクイツクチエンジチヤツク５から
離れている非交換位置に移動され、一連の爪交換
作業が完了する。上記の作動説明においてはクイ
ツクチエンジチヤツク５の３つの摺動溝１１から
爪１３を総て取外した後でこれらの摺動溝１１に
爪１３を嵌装するようにしているが、各摺動溝１
１から爪１３を取外す毎にその摺動溝１１に爪１
３を嵌装するようにしても良い。

なお、本願にあつては、チヤツクの具体的構成
に限定されるものではなく、例えば滑子部材に設
けたラツク歯を爪のラツク歯に係合させ、この滑
子部材を主軸の後端に設けた爪外し装置としての
シリンダ等によつて後退移動させ得るように爪係
合装置を構成したり、複数箇所の滑子部材と爪と
の係合、離脱を同時的に行えるように爪係合装置
を構成したり、操作ピンを回動させることによつ
て滑子部材と爪とを係脱させ得るように爪係合装
置を構成したりしても良いことは明らかである。
また爪貯蔵マガジンは工具マガジン等で使用され
ているように無端移動体にホルダーを設けたもの
や、回転体の外周部上面に放射方向にホルダーを
設け、この回転体の回転軸線を90度回動させるよ
うにしたもの等でも良い。また爪係合装置は爪を
入れ換え得るものであれば良く、例えばモータに
よつて直線移動されるラツク棒の先端に係止片又
は把持具を設けたものや、中間部を回動可能に軸
支した交換アームの両端に把持具を設けたもので
も良い。特に、係止片等の移動用としてサーボモ
ータやデジタルシリンダ等のように位置制御可能
な駆動手段を使用すると、チヤツクの外径寸法の
変更にも簡単に対応し得たり、爪と滑子部材との
係合位置を任意の位置に変更し得て好ましい。更
にまた本願にあつては上記実施例のガイドブロツ
クを省略し、チヤツクの摺動溝から爪貯蔵マガジ
ンのホルダーへ直接爪を入れ換えるようにしても
良い。

以上のように本発明にあつては、チヤツクの摺
動溝と爪貯蔵マガジンのホルダーとを爪交換位置
に割り出し、また爪係合装置を爪外し装置によつ
て作動させて爪と滑子部材の係合を外し、この状
態で摺動溝からホルダーに又はホルダーから摺動
溝に夫々入れ換え装置によつて入れ換え、然る後
爪と滑子部材を再び係合させ得るようになつてい
るので、チヤツクの爪を爪貯蔵マガジンに貯蔵さ
れている所望の把握径に応じた爪に機械的に交換
することができて機械加工の無人化を可能にす
る。また、上記爪貯蔵マガジンのホルダーを反転
装置により180度回転可能に構成したので、ホル
ダーの小型化を図り得たり、或いは小型の爪貯蔵
ホルダーによつて多種類の把握径に対応し得る効
果がある。また、上記のようにホルダー自体を
180度回動させて爪を反転させ得るようになつて
いるので、爪の反転の為に要する装置を簡単なも
のにできて少ない費用で実施し得る利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は一
部を省略して示す断面図、第２図は第１図の作動
状態を示す断面図、第３図は第２図の正面図、第
４図は第２図の−線断面図、第５図は第２図
の−線断面図、第６図、第７図は第２図の作
動状態を示す部分図、第８図は第４図の作動状態
を示す断面図、第９図は第２図の作動状態を示す
断面図、第１０図は爪貯蔵マガジンの爪交換位置
部分を示す部分図、第１１図は第１０図のXI−XI
線断面図である。 ３……主軸、５……クイツクチエンジチヤツク
（チヤツク）、６……チヤツク本体、１０，１１…
…摺動溝、１２……滑子部材、１３……爪、５０
……爪貯蔵マガジン、６５……入れ換え装置、８
１……爪外し装置、１００……ホルダー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主軸に装着されたチヤツク本体の半径方向の
   摺動溝に滑子部材と爪を摺動可能に嵌装し、チヤ
   ツク本体に滑子部材と爪を係脱させ得る爪係合装
   置を設け、爪の摺動溝を所定の爪交換位置に割り
   出し得るようにしたチヤツクと、上記爪を摺動方
   向へ抜き取り可能に保持し得る多数のホルダーを
   180度回転可能に備え、各ホルダーを所定の爪交
   換位置に割り出し得るようにした爪貯蔵マガジン
   と、爪交換位置のホルダーに係合してそのホルダ
   ーを180度回動させ得るようにした反転装置と、
   上記爪交換位置のチヤツクの摺動溝と爪交換位置
   のホルダーとの間で夫々爪を入れ換え得るように
   した入れ換え装置と、上記爪係合装置を操作して
   滑子部材と爪との係合を離脱させ得るようにした
   爪外し装置とを備えて成るチヤツク爪自動交換装
   置。 ２ 各ホルダーには後端面にホルダーの回動軸線
   を通る係合部を備えさせ、反転装置には180度回
   動可能な回動軸をその回動軸線が爪交換位置にお
   けるホルダーの回動軸線と同一線上になるように
   備えさせ、その回動軸の回動によつてホルダーを
   180度回転させ得るようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のチヤツク爪自動交換
   装置。