JPS634584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、旋盤、円筒研削盤、スピニング加工
機等回転加工機械の主軸の一端に設けられたチヤ
ツクに工作物を取り付け、かつそのチヤツクから
工作物を取り外す装置に関するものである。

この種の工作物取付け取外し装置の１つに、実
開昭56−2301号公報によつて知られているものが
ある。この装置は一軸線まわりに回動可能に設け
られ、自由端部に円形断面の工作物を軸心方向に
移動可能に支持するＶ溝を有するアームを備え、
このアームが上記Ｖ溝に支持された工作物の軸心
がその工作物を取り付けるべきチヤツクの軸心と
一致する原位置にある状態において、工作物を芯
押軸が軸心方向に移動させてチヤツクに挿入し、
加工後においてはチヤツク内にスプリングによつ
て突出方向に付勢されて設けられたチヤツクセン
タが工作物をチヤツク外に押し出し、押し出され
た工作物をアームが支持し、その状態から上方へ
回動することによつて工作物を半径方向に排出す
るものである。また、このアームは工作物の加工
中においては加工具との干渉を回避し、また、切
粉等の排出を容易にするために下方へ回動退避さ
せられるようになつている。

この装置は構造が簡単なものでありながら、容
易に且つ確実に工作物の自動取付け取外しを行な
い得、実用価値の高いものである。

しかしながら、この装置は工作物をチヤツクに
挿し込み得る芯押軸と、チヤツクから工作物を押
し出し得るチヤツクセンタとを備えた回転加工機
械にのみ使用し得るものである。しかるに回転加
工機械は必ずこれらのものを備えているとは限ら
ず、特に工作物の押出しが可能なチヤツクセンタ
を有しないチヤツクを備えた回転加工機械も多く
使用されているのが実情である。

本考案は、このような回転加工機械にも使用し
得、しかも構造が簡単な工作物取付け取外し装置
を提供することを目的としてなされたものであ
る。

この目的を達成するために本考案に係る工作物
取付け取外し装置は、(a)工作物を取り付けるべき
チヤツクの軸心に平行に配設された軸と、(b)その
軸を軸心方向に移動可能かつ軸心まわりに回転可
能に支持する支持部材と、(c)前記軸から半径方向
に延び出させられ、自由端部にその軸と平行に形
成されて工作物をそれの軸心方向に移動可能に支
持するＶ溝を備えた少なくとも１個のアームと、
(d)そのアームが支持した工作物を前記チヤツクに
挿入すべくチヤツクに接近する向きに前記軸を前
進させ、その後の一定作動期間中軸を前進端位置
に保持し、アームがチヤツクから工作物を引き出
すべくチヤツクから離れる向きに軸を後退させ、
その後の一定作動期間中軸を後退端位置に保持す
る軸心方向移動制御カム装置と、(e)その軸心方向
移動制御カム装置が前記軸を前進させる間は前記
アームが前記Ｖ溝に支持された工作物の軸心が前
記チヤツクの軸心とほぼ一致する原位置を保持
し、軸心方向移動制御カム装置が軸を前進端位置
に保持している間にアームが原位置より下方の退
避位置へ回動した後原位置へ復帰し、軸心方向移
動制御カム装置が軸を後退させる間はアームが原
位置を保持し、軸心方向移動制御カム装置が軸を
後退端位置に保持している間にアームがＶ溝に支
持された工作物をその工作物の半径方向に排出す
べく前記原位置より上方へ回動した後原位置へ復
帰するように、前記軸の回転を制御する回転制御
カム装置と、(f)それら軸心方向移動制御カム装置
および回転制御カム装置に共通に設けられ、両カ
ム装置を同時に駆動する駆動装置とを含むように
構成される。

このように構成された装置によれば、原位置に
あるアームに工作物を支持させ、そのアームをチ
ヤツクに接近させて工作物をチヤツクに挿入し、
これをチヤツクに把持させた後アームを下方へ回
動退避させてその工作物に所定の加工を施すこと
ができる。そして、加工後にはアームを再び原位
置へ回動させ、チヤツクを緩めて工作物をアーム
に支持させ、その状態でアームをチヤツクから遠
ざかる方向に移動させることによりアームに支持
された工作物をチヤツクから抜き出し、その後ア
ームを上方へ回動させて工作物をそれの半径方向
に排出させることができる。すなわち、工作物の
取付け取外しには芯押し軸やチヤツクセンタ等の
助けを必要とせず、これらを備えない回転加工機
械に対してもこの工作物取付け取外し装置は使用
が可能なのである。

しかも、上記アームの複雑な動きが軸心方向移
動制御カム装置と、回転制御カム装置とによつて
与えられ、それら両カム装置が共通の駆動装置に
よつて駆動されるため、装置の構造が簡単であ
り、装置の制御も簡単であつて、装置コストを低
減させ、しかも信頼性を高め得る効果を得ること
ができる。

以下、本考案を旋盤用の工作物取付け取外し装
置に適用した場合を例として、図面に基いて詳細
に説明する。

第１図において２は旋盤の主軸台であり、４は
芯押台である。主軸台２には図示しない主軸が回
転可能に支持されており、その一端にチヤツク６
が取り付けられている。また、芯押台４には芯押
軸８がチヤツク６と同心に且つ軸心方向に移動可
能に設けられている。

上記主軸台２に第１ブラケツト１０が、また芯
押台４に第２ブラケツト１２がそれぞれ固定され
ている。第２ブラケツト１２はチヤツク軸心に平
行な複数本の連結ロツド１４によつて互に連結さ
れた２枚のプレート１８及び２０を備えており、
プレート１８において芯押台４に固定されてい
る。

上記第１ブラケツト１０及び第２ブラケツト１
２によつて円形断面の長い軸２２が自身の軸心ま
わりに回転可能かつ軸心方向に移動可能に支持さ
れている。すなわち、軸２２の一端部は球面軸受
２４を介して第１ブラケツト１０に支持されてお
り、他端部はプレート１８及び２０を貫通して第
２ブラケツト１２に支持されているのである。こ
の軸２２の中間部には２本のアーム２６及び２８
が固定されている。これらアーム２６，２８は軸
２２の軸心方向に一定距離隔たつた部位から半径
方向に互に平行に延び出させられている。そし
て、これらアーム２６，２８の上面には第３図に
示すようにＶ溝３０が形成されている。このＶ溝
３０は一方の溝壁面の勾配が急で、他方の溝壁面
の勾配が緩やかなＶ溝とされており、アーム２
６，２８が第３図に実線で示す原位置にある状態
においては、このＶ溝３０に支持された円形断面
の工作物３２の軸心がチヤツク６の軸心と一致す
るようにされている。アーム２６，２８は軸２２
が回転させられることによつて第３図に二点鎖線
で示す排出位置まで回転させられることが可能で
あり、この状態においてはＶ溝３０の勾配が緩や
かな側の溝壁面が、アーム２６，２８の自由端側
より軸２２に固定された基端側の方が低くなるよ
うに傾斜させられるため、工作物３２はアーム２
６，２８上を転動して自身の半径方向に排出され
る。この排出された工作物３２は、軸２２に近接
して配設された一対の固定受け板３４，３６のＶ
溝３８に支持される。アーム２６，２８はまた、
第３図に一点鎖線で示す退避位置まで下方へ回動
することが可能である。

上記アーム２６，２８の回動運動は、第１図及
び第２図に示す油圧シリンダ４０と第１カム４２
及び第１カムフオロワ４４から成る回転制御カム
装置４６とによつて与えられる。油圧シリンダ４
０は、前記連結ロツド１４とこれに平行に配設さ
れた補助ロツド４８並びにこれら両ロツドに対し
て直角に固定された取付板５０によつて第２ブラ
ケツト１２に固定されている。また、第１カム４
２は前記軸２２上を摺動可能な円筒部材に第２図
に二点鎖線で示すようなカム溝５２が形成された
ものであり、連結板５４によつて上記油圧シリン
ダ４０のピストンロツド５６に連結されている。
カム溝５２は、第５図に展開して示すように軸２
２の軸心に平行な第１平行部５２Ａ、第２平行部
５２Ｂ及び第３平行部５２Ｃと、これら平行部を
繋ぐ第１傾斜部５２Ｄ及び第２傾斜部５２Ｅとを
備えている。このカム溝５２の作用については、
後に詳述する。また、前記第１カムフオロワ４４
は、第４図に最も明瞭に示されているように、軸
２２に半径方向に立設されたピン５８とそれに回
転可能に取り付けられたローラ６０とから成つて
おり、このローラ６０は上記カム溝５２に嵌入す
るとともにその外側へ一定量突出させられてい
る。このローラ６０の第１カム４２から突出した
部分は、第１図に示す位置決め部材６２とも係合
可能である。位置決め部材６２は第１カム４２に
固定されており、この第１カム４２の第２平行部
５２Ｂの一部に対応する位置に第４図に示すよう
な位置決め溝６４を備えている。アーム２６，２
８は原位置においてはそのＶ溝３０に支持された
工作物の軸心が正確にチヤツク６の軸心と一致す
るように位置決めされることが必要なのである
が、カム溝５２をそのような条件を満たし得るほ
ど十分にローラ６０を位置決めし得る精度で加工
することは困難であるため、カム溝５２自体はや
や広めに加工しておき、その第２平行部５２Ｂに
よつてほぼ位置決めされたローラ６０を加工の容
易な位置決め溝６４によつて一層正確に位置決め
し、それによつてアーム２６，２８に要求される
上述の位置決め精度を達成するようにされている
のである。

アーム２６，２８は上述の回転制御カム装置４
６によつて所定の回転運動を与えられるのである
が、更に、軸心方向移動制御カム装置６６によつ
てチヤツク６の軸心に平行な方向の運動を与えら
れる。この軸心方向移動制御カム装置６６は、前
述の油圧シリンダ４０によつて駆動される。すな
わち、本実施例においては同一の油圧シリンダ４
０が、回転制御カム装置４６と軸心方向移動制御
カム装置６６との共通の駆動装置として利用され
ているのである。第２カム６８は、第２図から明
らかなように軸２２の下方にこれと平行に配設さ
れ、カム溝７２を備えた板カムであつて、前記第
１カム４２と同じ連結板５４によつてピストンロ
ツド５６に連結されている。一方、第２カムフオ
ロワ７０は、第２ブラケツト１２に立設された耳
板７４に軸２２の軸心に対して直角な回動中心線
まわりに回動可能に取り付けられたベルクランク
レバー７６と、そのベルクランクレバー７６の２
つのアームの自由端部にそれぞれ回転可能に取り
付けられたローラ７８及び８０とから成つてい
る。ローラ７８はカム溝７２に嵌入しており、ロ
ーラ８０は軸２２の端部に形成された円周方向の
環状溝８２に嵌入している。カム溝７２は、第５
図に示すように軸２２の軸心に平行な第１平行部
７２Ａ及び第２平行部７２Ｂと、これらを連結す
る傾斜部７２Ｃとを備えている。カム溝７２とカ
ム溝５２とは、第２図から明らかなように軸２２
の軸心方向に互にずれた位置に配置されている
が、理解を容易にするために第５図においてはア
ーム２６，２８が原位置にある状態においてロー
ラ６０及び７８がそれぞれのカム溝５２及び７２
に嵌入する位置（図中原位置と表示されている位
置）を一致させて示してある。これら第１カム４
２及び第２カム６８は油圧シリンダ４０によつて
一体的に軸２２の軸心方向に移動させられ、ロー
ラ７８は軸２２の軸心に平行な方向に関してはほ
ぼ一定の位置でカム溝７２と係合するのである
が、ローラ６０は軸２２と共に移動する。従つ
て、第２カム６８及び第２カムフオロワ７０によ
つて軸２２が軸心方向に移動させられている状態
においては、ローラ６０はカム溝５２に対して第
１カム４２と軸２２との相対移動量に相当する量
だけ移動することとなる。第５図において第２カ
ム溝５２の第２平行部５２Ｂの一部が二点鎖線と
されているのは、上記のような事情があるにもか
かわらずカム溝５２及び７２とローラ６０及び７
８とがそれぞれ係合する位置を一致させるため
に、この部分を実際の長さとは異ならせたことを
示すためである。

次に作動を説明する。

まず、アーム２６，２８が第３図に実線で示さ
れている原位置にある状態において、これらアー
ム２６，２８に適宜の手段によつて工作物３２が
供給される。このときには油圧シリンダ４０のピ
ストンロツド５６は前進端位置近くまで突出させ
られており、第１カムフオロワ４４のローラ６０
と第２カムフオロワ７０のローラ７８とがそれぞ
れカム溝５２の第２平行部５２Ｂ及びカム溝７２
の第１平行部７２Ａと係合した状態にある。この
ときの各ローラの位置が第５図に原位置として示
されている。

この状態から油圧シリンダ４０のピストンロツ
ド５６が後退させられるとローラ７８がカム溝７
２の傾斜部７２Ｃと係合するに至り、第２カム６
８の移動に伴つてベルクランクレバー７６が第２
図において反時計方向へ回動させられ、それに伴
つて軸２２が第１回および第２回において左方へ
移動（これを前進する）させられる。その結果ア
ーム２６，２８がチヤツク６に接近し、これらに
よつて支持されている工作物３２の一端部がチヤ
ツク６に挿入される。尚、このときローラ６０は
位置決め部材６２の位置決め溝６４に嵌入して正
確に位置決めされているため、アーム２６，２８
の原位置は正確に規定されており、工作物３２の
チヤツク６への挿入はスムーズに行なわれる。ま
た、上記第２カム６８の移動とともに第１カム４
２も左方へ移動させられるのであるが、このとき
には軸２２も左方へ移動させられるため第１カム
フオロワ４４と第１カム４２との間には殆んど相
対移動が生ぜず、ローラ６０はカム溝５２の第２
平行部５２Ｂと係合したままの状態に保たれる。
従つて、アーム２６，２８は回動することなく原
位置を保つたままでチヤツク６に接近させられる
のである。

工作物３２がチヤツク６に挿入されたとき、連
結板５４に固定されている図示しないドグがチヤ
ツク作動指令用のリミツトスイツチを作動させ、
そのリミツトスイツチの信号に基いてチヤツク６
に工作物３２を把持させる。その後は第２カムフ
オロワ７０のローラ７８がカム溝７２の第２平行
部７２Ｂと係合するに至るため、更にピストンロ
ツド５６が後退してもベルクランク７６は回動せ
ず、軸２２も左方へ移動することはない。軸２２
は前進端位置に維持されるのである。

しかし、更にピストンロツド５６が後退すると
第１カムフオロワ４４のローラ６０がカム溝５２
の第２傾斜部５２Ｅと係合するに至り、軸２２を
第３図において時計方向へ回転させるため、これ
に伴つてアーム２６，２８が第３図に一点鎖線で
示す退避位置まで回動させられる。このとき連結
板５４とともに移動するドグが後退端位置検出用
のリミツトスイツチを作動させ、そのリミツトス
イツチからの信号に基いて油圧シリンダ４０の作
動が停止させられる。この状態においてチヤツク
６が回転させられ、工作物３２に対する旋削加工
が行なわれる。

旋削加工が終了したならば、再び油圧シリンダ
４０が前述の場合とは反対方向に作動させられ、
ピストンロツド５６が前進させられる。これに伴
つてアーム２６，２８が退避位置から原位置まで
回動させられ、これらのＶ溝３０が工作物３２に
接触する寸前となる。このとき連結板５４ととも
に移動するドグがチヤツク作動指令用のリミツト
スイツチを作動させ、そのリミツトスイツチの信
号に基いてチヤツク６による工作物の把持が解除
される。その結果、工作物３２はアーム２６，２
８のＶ溝３０によつて支持される。

この状態から更にピストンロツド５６が前進さ
せられれば、第２カムフオロワ７０がカム溝７２
の傾斜部７２Ｃと係合するに至り、軸２２が第２
図において右方へ移動後退させられる。これに伴
つてアーム２６，２８が原位置を保つたままでチ
ヤツク６から遠ざかる方向へ移動し、これらに支
持されている工作物３２はチヤツク６から抜き出
される。

その後、更にピストンロツド５６が前進させら
れれば、第２カムフオロワ７０はカム溝７２の第
１平行部７２Ａと係合するに至るため、軸２２は
もはや右方へ移動せず、後退位置に保たれること
となるが、一方、第１カムフオロワ４４はカム溝
５２の第１傾斜部５２Ｄと係合するに至り、軸２
２を第３図において反時計方向へ回転させる。こ
れに伴つてアーム２６，２８が第３図において二
点鎖線で示す排出位置まで回動させられ、Ｖ溝３
０によつて支持されていた工作物３２は第３図に
矢印で示すようにアーム２６，２８上を転動して
排出され、固定受け板３４，３６に受けられる。
固定受け板３４，３６に受けられた工作物３２は
適宜の手段によつて排出されることとなるが、一
方、ピストンロツド５６が前進端に達したことを
前進端検出用リミツトスイツチが検出し、その検
出信号に基いて油圧シリンダ４０の作動方向が反
転させられてピストンロツド５６が後退させられ
る。その結果、第１カム４２と第２カム６８と
が、それぞれ第２平行部５２Ｂ及び第１平行部７
２Ａにおいて第１カムフオロワ４４及び第２カム
フオロワ７０と係合する状態となつたとき、連結
板５４とともに移動するドグが原位置検出用のリ
ミツトスイツチを作動させ、そのリミツトスイツ
チの信号に基いて油圧シリンダ４０の作動が停止
させられる。

以上で１サイクルの作動が終了し、アーム２
６，２８は次の工作物３２を受け取るべく待機す
る。

以上の説明から明らかなように、本実施例の工
作物取付け取外し装置はアーム２６，２８を原位
置に保つた状態でチヤツク６に接近させて工作物
をチヤツク６に挿入し、その後アーム２６，２８
を下方の退避位置へ回動させ、工作物３２の加工
終了後、再びアーム２６，２８を原位置まで回動
復帰させ、更にこれらをチヤツク６から遠ざかる
方向へ移動させて工作物３２をチヤツク６から抜
き出し、抜き出し後アーム２６，２８を上方の排
出位置へ回動させて工作物３２を排出した後、再
びアーム２６，２８を原位置へ回動復帰させると
いう複雑な運動を１個の油圧シリンダ４０の一往
復作動によつて与えることができるものであり、
この間油圧シリンダ４０はピストンロツド５６の
前進端位置において作動方向を反転させられると
ともに、ピストンロツド５６の後退端位置及び原
位置において作動を停止させられるのみである。
従つて、本装置を作動させるためには、これらの
三位置を検出するリミツトスイツチ以外は必要で
なく、電気的な制御回路が極めて簡単となり、ま
た、アーム２６，２８の１つの動作から次の動作
に至る際に、通常の取付け取外し装置のようにリ
ミツトスイツチ等を用いてインターロツクをとる
必要がなく、サイクルタイムを短縮することが可
能である。

本実施例装置は上記のような利点を備え、本考
案の実施例として特に優れたものであるが、本考
案は上記実施例に限定して解釈されるものではな
い。たとえば第１及び第２のカムは前記実施例に
おいては別体のものとされているが、一体に構成
することも可能であり、また、カムの種類も上記
実施例のものに限定されるわけではない。また、
第１カム及び第２カムを移動させるための駆動源
として専用の油圧シリンダ４０が使用されていた
が、芯押台４の芯押軸８を前進後退させるための
油圧シリンダをこれらカム駆動用の油圧シリンダ
として利用することも可能である。

また、工作物を支持するためのアームは、工作
物が長い場合には前記実施例におけるように２個
またはそれ以上設けることが必要であるが、工作
物が比較的短い場合は１個の比較的幅広のアーム
にＶ溝を形成して工作物を支持させることも可能
である。

更に、アームを支持する軸に回転と軸心方向の
移動とを与えるためには、軸自体を回転させ且つ
軸心方向に移動させることが装置の構造を簡単に
する上で推奨されるのであるが、軸を支持部材に
よつて回転のみ可能に支持し、その支持部材を軸
の軸心に平行な方向に移動させることによつても
同様の目的を達成することができる。

その他、当業者の知識に基いて種々の改良・変
形を施した態様で本考案を実施し得ることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である工作物取付け
取外し装置の要部を断面にして示す平面図であ
り、第２図は同じく要部を断面にして示す正面図
である。第３図は第１図における−断面図で
あり、第４図は同じく−断面図である。第５
図は、上記装置における第１カムと第２カムのカ
ム溝を対応させて示す説明図である。 ２：主軸台、４：芯押台、６：チヤツク、１
０：第１ブラケツト、１２：第２ブラケツト、２
２：軸、２６，２８：アーム、３０：Ｖ溝、３
２：工作物、４０：油圧シリンダ、４２：第１カ
ム、４４：第１カムフオロワ、４６：回転制御カ
ム装置、５２，７２：カム溝、６６：軸心方向移
動制御カム装置、６８：第２カム、７０：第２カ
ムフオロワ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 旋盤、円筒研削盤、スピニング加工機等回転加
   工機械の主軸の一端に設けられたチヤツクに円形
   断面の工作物を取り付け、かつチヤツクから工作
   物を取り外す装置であつて、 チヤツクの軸心に平行に配設された軸と、 その軸をそれの軸心方向に移動可能かつ軸心ま
   わりに回転可能に支持する支持部材と、 その軸から半径方向に延び出させられ、自由端
   部にその軸と平行に形成されて前記工作物をそれ
   の軸心方向に移動可能に支持するＶ溝を備えた少
   なくとも１個のアームと、 そのアームが支持した工作物を前記チヤツクに
   挿入すべくチヤツクに接近する向きに前記軸を前
   進させ、その後の一定作動期間中軸をその前進端
   位置に保持し、アームがチヤツクから工作物を引
   き出すべくチヤツクから離れる向きに軸を後退さ
   せ、その後の一定作動期間中軸を後退端位置に保
   持する軸心方向移動制御カム装置と、 その軸心方向移動制御カム装置が前記軸を前進
   させる間は前記アームが前記Ｖ溝に支持された工
   作物の軸心が前記チヤツクの軸心とほぼ一致する
   原位置を保持し、軸心方向移動制御カム装置が軸
   を前進端位置に保持している間にアームが原位置
   より下方の退避位置へ回動した後原位置へ復帰
   し、軸心方向移動制御カム装置が軸を後退させる
   間はアームが原位置を保持し、軸心方向移動制御
   カム装置が軸を後退端位置に保持している間にア
   ームがＶ溝に支持された工作物をその工作物の半
   径方向に排出すべく前記原位置より上方へ回動し
   た後原位置へ復帰するように、前記軸の回転を制
   御する回転制御カム装置と、 それら軸心方向移動制御カム装置および回転制
   御カム装置に共通に設けられ、両カム装置を同時
   に駆動する駆動装置と を含むことを特徴とする工作物取付け取外し装
   置。