JP2003181736A - 工作機械のワーク把持工具 - Google Patents
工作機械のワーク把持工具Info
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- JP2003181736A JP2003181736A JP2001384124A JP2001384124A JP2003181736A JP 2003181736 A JP2003181736 A JP 2003181736A JP 2001384124 A JP2001384124 A JP 2001384124A JP 2001384124 A JP2001384124 A JP 2001384124A JP 2003181736 A JP2003181736 A JP 2003181736A
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Abstract
把握部材を開閉でき、構造が簡単で小型軽量であり安価
なワーク把持工具を提供する。 【解決手段】 ケーシング6内に前後方向に離間して設
けた軸受10に回転軸11を軸支し、回転軸11に該軸
受10間となるようにピニオン13を設ける。また、ケ
ーシング6には、回転軸線方向と直交し、ピニオン13
と噛み合う一対のラック部材19,20をピニオン13
を挟んで平行に設け、主軸軸線方向長さを短くする。ま
た、各ラック部材19,20の突出端に、夫々反対側と
なるように把持部材22を設ける。ワーク把握、開放の
ときには、主軸4の回転により回転軸11が回転し、ラ
ック部材19,20とピニオン13の噛合により各把持
部材22が接離してワークWを把握、開放するので、構
造が簡単になる。
Description
に刃具を備えた他の工具ホルダと共に収容され、自動工
具交換装置によってツールマガジンとの間で主軸に交換
可能に装着されてワークを把持可能な工作機械のワーク
把持工具に関し、特に主軸の駆動によりワークを把持可
能な工作機械のワーク把持工具に関する。
ーク把持工具を取付け、主軸の駆動を利用してワーク把
持工具により工作機械でのワークの取付け、取外しを行
えるようにし、専用のロボット等のローディング装置を
不要としたものがある。このようなものとして特開平9
−29574号に開示のものがある。保持ケースにシャ
ンク(回転軸)の軸部を回転可能に支持し、保持ケース
から突出するシャンクのテーパ軸部を工作機械の主軸の
テーパ孔に装着するようになっている。保持ケースに
は、上下方向(軸線方向)に移動可能に作動軸を設けて
あり、その作動軸と前記軸部とには上下方向に山部と谷
部とを形成したカム面が夫々対向するカム装置を設けて
ある。作動軸の下端には、リンク機構を介して一対の挟
持爪が相互に接離可能に連結してある。また、作動軸
は、リターンバネにより上方に付勢されている。ワーク
の把握の際には、主軸と共にシャンクを回転し、シャン
ク側のカム面の山部と作動軸側のカム面の山部とを対面
し、作動軸を下方移動してリンク機構により挟持爪を開
き、主軸ヘッドをワーク位置に移動した後、再び主軸を
回転してシャンク側のカム面の山部(谷部)と作動軸側
のカム面の谷部(山部)とを対面し、リターンバネのバ
ネ力により挟持爪を閉じてワークを挟持し、その状態で
ワークを所定位置まで移送する。
自動工具交換装置によってツールマガジンと主軸との間
で、ワークの移送時には切削工具に換えてワーク把持工
具を装着し、ワークを搬送することでローディング装置
を不要としている。しかしながら、ワークの挟持の際に
は、主軸の回転をカム装置により軸線方向動作に変換
し、更にリンク機構を介して挟持爪を開閉方向に作動し
ているため、回転動作を軸線方向動作に変換するための
機構と、軸線方向動作を爪の開閉方向動作に変換する機
構とを備えることとなり、挟持動作のために複数の動作
変換機構を必要とする問題があった。このためにワーク
把持工具を複雑な構造とし、それらの機構を備えるため
に、ワーク把持工具を大きく重いものとしてしまい、小
型の工作機械には採用しかねると共に、迅速な工具交換
を妨げる恐れがあった。また、高価になる問題があっ
た。本願の課題は、回転動作を軸線方向動作に変更する
ことなく把握部材を開閉でき、構造が簡単で小型軽量で
あり安価なワーク把持工具を提供するものである。
発明では、自動工具交換装置により、主軸頭に軸支され
た主軸のテーパ孔に回転軸に形成したテーパ部が交換可
能に装着され、その回転軸を回転可能に軸支するケーシ
ングを該主軸頭に対し回転不能とし、主軸の回転によっ
て回転軸が回転し、その回転軸の回転によって把持部材
を開閉してワークを把持、開放可能な工作機械のワーク
把持工具において、該回転軸にピニオンを設け、回転軸
線と直交し、ピニオンと噛み合う一対のラック部材をピ
ニオンを挟んで平行にケーシングに摺動可能に設け、各
ラック部材の延びる方向で反対側となるケーシングから
の突出端に夫々把持部材を設けたことを特徴とする(請
求項1)。これによれば、主軸の回転をラックとピニオ
ンによって把持部材の開閉動作に変換しているので、構
造が簡単で安価となる。また、工作機械の主軸の回転に
より把握部材を開閉するので、把握部材を開閉するため
の流体圧機構や電動機構等の他の駆動源を必要としな
い。更に、専用のローディング装置も必要としなくな
る。
主軸軸線方向と直交方向で、ワークを内径及び外径把持
可能であることを特徴とする(請求項2)。これによれ
ば、把持部材はワークを軸線方向、直交方向から内径及
び外径把握できるので好適である。
軸を軸支する軸受間に設けられていることを特徴とする
(請求項3)。これによれば、ワーク把持工具を主軸軸
線方向に対して短くでき、小型、軽量となる。
方のラック部材の把持部材を設けていない端部が貫通す
る貫通孔を備えていることを特徴とする(請求項4)。
一方のラック部材と他方のラック部材の把持部材とが干
渉しない。
1〜図3に基づいて説明する。図1において、ワーク把
持工具1は、そのテーパ部2が図示しない周知の工作機
械のコラムに設けられた主軸頭3に回転可能に軸支され
た主軸4先端のテーパ孔5に、図示しない周知の自動工
具交換装置(ATC)により工作機械のツールマガジン
との間で、交換可能に装着されると共に、ケーシング6
に設けた回り止め手段7が主軸頭3に設置してある回り
止め部材8に嵌まり込むようになっている。
成された収容孔9内には、軸線方向に距離をおいて内装
された前後1対の軸受10により回転可能に回転軸11
の細径部12が軸支されている。その細径部12には、
ピニオン13がキー連結されている。このピニオン13
は前記1対の軸受10間に位置している。回転軸11
は、ケーシング6の後端側から突出しており、その突出
した部分は、図1、図3に示すように、ケーシング6側
からATCの交換アームが把持する把持部14と、主軸
4の先端部に形成されたテーパ孔5に装着されるテーパ
部2と、主軸4に主軸軸線方向に移動可能に挿通された
プルロッド16により保持され引き込まれるプルスタッ
ド17に形成されている。ケーシング6の先端は蓋18
により塞がれている。
置し、回転軸11の軸線方向に直交し、回転軸11を挟
んで平行に1対のラック部材19,20が設けられてい
る。夫々のラック部材19,20は、図2に示すように
ケーシング6に嵌着されたブッシュ21により摺動可能
に支持されている。ラック部材19,20は、軸受10
間で、その歯がピニオン13の歯と噛み合っており、こ
れによってワーク把持工具1を軸線方向に対し短くし、
ワーク把持工具1を小型、軽量としている。各ラック部
材19,20は、その延びる方向で夫々反対側となるケ
ーシング6から外部に突出する一方の突出端19a,2
0aに夫々把持部材22が設けられている。各把持部材
22には、図2、図3に示すように、ラック部材19,
20の把持部材22が取付けられていない他方の突出端
19b,20bが貫通する貫通孔23が夫々穿設されて
いる。この貫通孔23とラック部材19,20との係合
によって、ラック部材19,20と把持部材22とが干
渉しない。
が設けられている。回り止め手段7は、ケーシング6に
一体的に設けられた回り止めケーシング24と回り止め
ピン25と位置決めキー26とから成る。回り止めケー
シング24の段付孔27には、回り止めピン25が摺動
可能に挿入されており、回り止めピン25は、回り止め
ピン25と段付孔27を塞ぐ塞ぎ部材28間に介装され
た付勢バネ29によって主軸軸線方向後方(図1におい
て上方)に付勢されている。回り止めピン25は、回り
止めケーシング24から突出する先端部分が主軸頭3に
設置してある回り止め部材8に嵌り込むようになってい
る。そして、回り止めピン25の略中間部には、回り止
めピン25と直交するように位置決めキー26が嵌合し
てあり、把持部14に設けられた固定溝30に嵌合する
嵌合位置と図1に示す固定溝30から逃げた逃げ位置と
に位置することが可能となっている。
は、工具マガジンに収納されているときには、付勢バネ
29により回り止めピン25が軸線方向後方に付勢され
位置決めキー26が固定溝30に係合し、ケーシング6
に対して回転軸11を回り止めしている。この状態で、
自動工具交換装置(ATC)により、ワーク把持工具1
が主軸4に装着されると、回り止めケーシング24に設
けられた回り止めピン25が主軸頭3に設置してある回
り止め部材8に嵌り込んで軸線方向前方に押され、位置
決めキー26が固定溝30から逃げて係合が解除され、
回転軸11がケーシング6に対して回転可能状態とな
る。その状態で、ワーク把持工具1は、ワークWに向け
て相対的に移動され、ワークWを把持可能なワーク把握
位置(例えばワークWを固定している治具位置)となる
と主軸4が回転され、ピニオン13とラック部材19,
20との噛み合いによりラック部材19の把持部材22
とラック部材20の把持部材22が相互に接近し、ワー
クWを外径把握する。ワークWを把握した後、ワーク把
持工具1は、所定のワーク開放位置(例えば工作機械の
外部にワークWを搬出するためのシュート位置)に移動
され、前記と主軸4が反対方向に回転され相互に把持部
材22が離間し、ワークWを開放する。
22の開閉動作は、例えば、工作機械の制御装置に主軸
4の回転数と対応して設定し、主軸4の回転を回転数検
出手段により検出して制御したり、主軸4が回転しワー
ク把持工具1がワークWを把持した際に主軸4を回転す
るモータに作用するトルク変化を検出して制御する等、
適当な方法で行われる。勿論、ワーク把持工具1はワー
クWの内径把握も可能である。
形状を変えたものであり、主軸軸線方向の直交方向に延
びる把持部材22Aを設けて、軸線方向の直交方向でワ
ークWを把持、開放可能としたものである。このように
ワーク把持工具1は、把握部材の形状を換えることによ
り、同一の構成で主軸軸線方向と主軸軸線方向の直交方
向とで、ワークWを把握できる。
ング内に回転軸を軸支し、回転軸に設けたピニオンによ
り、該ピニオンと噛み合う1対のラック部材を主軸軸線
方向と直交方向に夫々逆方向に移動して、ラック部材の
ケーシングからの突出端に設けた把持部材でワークの把
持、開放を行うので、主軸の回転が直ちに把持部材の把
持、開放移動動作に変換されることとなり、従来のよう
に主軸回転を把持動作に変換するために複数の動作変換
機構が不要であり、構造が簡単で安価となる。また、主
軸の回転によって把持部材が開閉するので、圧流体供給
源との接続や電動機構など把持部材開閉用のための特別
な駆動機構が不要であると共に、ローディング装置が不
要である。また、ピニオンと一対のラック部材は、回転
軸を軸支する軸受間に設けられているので、ワーク把持
工具を主軸軸線方向に対して短くでき、小型、軽量にで
きる。
た状態を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 自動工具交換装置により、主軸頭に軸支
された主軸のテーパ孔に回転軸に形成したテーパ部が交
換可能に装着され、その回転軸を回転可能に軸支するケ
ーシングを該主軸頭に対し回転不能とし、主軸の回転に
よって回転軸が回転し、その回転軸の回転によって把持
部材を開閉してワークを把持、開放可能な工作機械のワ
ーク把持工具において、該回転軸にピニオンを設け、回
転軸線と直交し、ピニオンと噛み合う一対のラック部材
をピニオンを挟んで平行にケーシングに摺動可能に設
け、各ラック部材の延びる方向で反対側となるケーシン
グからの突出端に夫々把持部材を設けたことを特徴とす
る工作機械のワーク把持工具。 - 【請求項2】 把持部材は、主軸軸線方向、または、主
軸軸線方向と直交方向で、ワークを内径及び外径把持可
能であることを特徴とする請求項1記載の工作機械のワ
ーク把持工具。 - 【請求項3】 ピニオンと一対のラック部材は、回転軸
を軸支する軸受間に設けられていることを特徴とする請
求項1または2記載の工作機械のワーク把持工具。 - 【請求項4】 一方のラック部材の把持部材は、他方の
ラック部材の把持部材を設けていない端部が貫通する貫
通孔を備えていることを特徴とする請求項1〜3何れか
1項記載の工作機械のワーク把持工具。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001384124A JP4081743B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 工作機械のワーク把持工具 |
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2001
- 2001-12-18 JP JP2001384124A patent/JP4081743B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN116372490B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-08-01 | 太原市三高能源发展有限公司 | 发动机前支架加工工装 |
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