JP2004268248A - ワーク投入装置、投入冶具、把持装置および把持治具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 短冊形状のワーク1を把持する一対の把持冶具2及び3と、複数枚重ねたワークを把持冶具の把持位置まで移動面4上を押して移動させる投入冶具5と、把持位置でワークを投入冶具の反対側で支持するバックアップ冶具とを有し、投入冶具は、ワークを押す方向に突出した三本爪からなるホーク形状部を有し、このホーク形状部の中央の爪51の先端は両側の爪52及び53の先端よりも所定距離だけ突出し。また、把持冶具2の把持部15は、把持面11に平行なスリット12を破線状に形成した二列のスリット列13及び14を有し、これらの二列のスリット列は千鳥状にずらして形成され、把持面がワークを把持するとき、スリットが潰れて把持部が弾性変形できるように構成されている。
【選択図】 図1
Description
また、本発明は、把持装置に係り、特に、長手方向に微少な厚み斑のあるワークを固定するのに用いて好適な把持冶具及びそれを備えた把持装置に関する。
そのようにして整列された光伝送体アレイは、従来、一定の幅で直線状に延びた平坦な把持面を備えた一体型の把持冶具(固定クランプ)で把持されていた(例えば、特許文献1)。
また、本発明は、厚み斑のあるワークを均一な力で把持することができる、簡単な構造の把持冶具及びそれを備えた把持装置を提供することを目的としている。
さらに、中央の爪に加えて、両側に爪を設けたことにより、ワークが切削線に対して大きく傾いたまま把持されることを防ぐことができる。
このようにすれば、切削線に対して、ワークが傾いて把持された場合においても、ワークの傾きによるずれ量を切削代に含めることができる。
これにより、ワークを実質的に投入冶具の中央の爪とバックアップ冶具の中央の爪とで挟んで整列させることができる。その結果、ワークに応力をかけずにワークを把持させることができる。
このようにすれば、切削線に対して、ワークが傾いて把持された場合においても、ワークの傾きによるずれ量を切削代に含めることができる。
このように、ワークマガジンを備えれば、自動的にワークを容易に供給することができる。
このように、支持冶具を備えれば、ワークマガジンから移動面上に、ワークを荷崩れさせずに降ろすことができる。
これにより、細長いワークであっても、そのワークの長手方向の全長にわたって、均一な力で保持することができる。
把持面とスリット列との間隔が狭いほど、把持部の可撓性が高くなる。また、把持面の幅(長手方向に垂直な方向の厚み)が狭い程、把持部の可撓性が高くなる。このため、把持面とスリット列との好適な間隔は、把持面の幅に応じて決まる。そこで、この間隔を把持面の幅の0.5〜2倍の範囲内とすれば、把持部に、弾性限界内の変形で、ワークの厚み斑を吸収するのに十分な可撓性を与えることができる。
これにより、把持部に、弾性限界内の変形で、ワークの厚み斑を吸収するのに十分な可撓性を与えることができる。
スリットの長さが長いほど、把持部の可撓性が高くなる。しかし、スリットが極端に長いと、ワークの幅方向に動かないように把持する把持力が不十分となるおそれがある。そして、スリットの長さを、把持面の幅の3〜5倍の範囲内とすれば、把持部に、弾性限界内の変形で、ワークの厚み斑を吸収するのに十分な可撓性を与えることができる。
把持冶具の把持面が、厚み斑を吸収して凹む際、最大、スリットが完全に潰れるまで変形する。このため、スリット幅が大きすぎると、把持冶具が弾性限界を超えて変形してしまうおそれがある。なお、把持力をエアーシリンダーやコイルバネ等を使用して発生させる場合は、その力を弾性変形以内に抑制することによりスリットの幅を広くしても構わない。一方、スリット幅が小さすぎると、積み重ねて把持したワークの長手方向の厚み斑を吸収するだけ十分に変形することが困難となる。
そこで、スリット幅を0.2〜0.5mmの範囲内とすれば、把持冶具に、弾性限界内の変形で、ワークの厚み斑を吸収するのに十分な可撓性を与えることができる。
把持部を金属製とすれば、スリット列を設けることにより、容易に可撓性を与えることができる。
高速度鋼は、一般に刃具や工具に用いらるように、硬く粘性の高い金属材料である。したがって、把持部を高速度鋼製とすれば、スリット列を設けることにより、容易に可撓性を与えることができる。
ばね鋼は、例えば貨車の板ばね等に用いられるように、高い弾性限及び疲労限を有する金属材料である。したがって、把持部をばね鋼製とすれば、スリット列を設けることにより、容易に可撓性を与えることができる。
これにより、細長いワークであっても、そのワークの長手方向の全長にわたって、均一な力で保持することができる。
本発明によれば、ワークに応力をかけずにワークを把持させることができる。
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態のワーク投入装置の構成について、光伝送体アレイをワークとした投入装置の例について説明する。図1は、本発明に係わるワーク投入装置の実施形態を示す概略斜視図である。なお、図1では、各構成部分の支持部材の図示を省略している。
また、図2(A)及び(B)は、本実施形態のワーク投入装置を構成する投入冶具の形状及び動作を示す上面図である。また、図2(A)は、図1に示したワーク1、下側の把持冶具3、投入冶具5及びバックアップ冶具6の上面図に相当する。
また、バックアップ冶具6の厚さは、投入冶具5の厚さと同程度以上あるのがよく、開放した一対の把持ジグの中を通過できる厚さであれば投入ワーク全体の厚みより厚くても構わない。また、ワークマガジン7の先端の、移動面4からの隙間は、投入するワークの全体の厚みよりもワーク1枚分の半分程度広い隙間であるのがよい。
そして、図2(A)に示すように、バックアップ冶具6の爪61の先端も、その両側の爪62及び63の先端よりも所定距離dだけ突出している。バックアップ冶具6における所定距離dも、ワーク1の切削代の幅の半分以下であるのが好ましい。例えば、切削代の幅が0.6mmの場合、所定距離dは、0.2〜0.3mmであるのが好ましい。
なお、投入冶具5が、ワークマガジン7の下を通過して移動している間、投入冶具5のホーク形状部の上面が、ワークマガジン7内に収容されているワーク1を支えている。
その後、ワーク1が把持冶具2及び3間の把持一まで移動したとき、バックアップ冶具6が、一対の把持冶具2及び3間の把持位置まで移動したワークを、投入冶具5の反対側で支持する。
そして、図2の(B)に示したように、一対の把持冶具2及び3の間で、ワーク1の長手方向の中央部分を投入冶具5の中央の爪51とバックアップ冶具6の中央の爪61とに挟んで、ワーク1を整列させる。
そして、本実施形態では、ワーク1が把持された後、投入冶具5が初期状態の位置に戻る前に、支持冶具8が、ワークマガジン7の直下の位置であって、かつ、投入冶具5の三本爪の間の位置で、移動面4から迫り上がって、ワークマガジン7に収容されているワーク1を支持する。
なお、図4では、光伝送体アレイ1の一方の端面側にのみダイヤモンド切削刃31が取り付けられた回転ヘッド30を備えた切削装置が設置されているが、通常は、光伝送体アレイ1の他方の端面も同時に切削を行うため、切削装置は光伝送体アレイ1を挟んで反対側にも設置される。
図5は、本実施形態の把持装置の側面図である。図5に示すように、本実施形態の把持装置10は、加工台50上に、把持部を対向させてワークを把持する一対の把持冶具2及び3と、一対の把持冶具2及び3の間に把持力を供給する把持力供給手段40とを備えている。ここでは、上側の把持冶具2の両端部は、支柱20で加工台50に固定されている。そして、把持力供給手段40は、下側の把持冶具3を持ち上げることによって、上側の把持冶具2と下側の把持冶具3との間に把持力を供給する。
なお、層状部分17の厚さH1が薄いほど、層状部分17の可撓性が高くなる。また、把持面11の幅(把持部15厚み)Dが狭い程、層状部分17の可撓性が高くなる。このため、把持面11と第一スリット列13との間の好適な間隔H1は、把持面11の幅D及び把持部材の材質に応じて決まる。
なお、層状部分18の厚さH2が薄いほど、層状部分18の可撓性が高くなる。また、把持面11の幅(把持部15厚み)Dが狭い程、層状部分18の可撓性が高くなる。このため、第一スリット列13と第二スリット列14との間の好適な間隔H2も、把持面11の幅D及び把持部材の材質に応じて決まる。
なお、スリット長Sが長いほど、スリット12に沿った層状部分17及び18の可撓性が高くなる。しかし、スリット12が極端に長いと、スリットに沿った把持面11での把持力が不十分となるおそれがある。
なお、各スリット12の両端12aを他の列のスリット12と重ねるため、スリット間の間隔Tはスリット長Sよりも短い。
なお、把持冶具の把持面が、厚み斑を吸収して凹む際、最大、スリットが完全に潰れるまで変形する。このため、スリット幅が大きすぎると、把持冶具が弾性限界を超えて変形してしまうおそれがある。なお、把持する力をエアーシリンダーやコイルバネ等を使用して発生させる場合は、その力を弾性変形以内に抑制することによりスリットの幅を広くしても構わない。一方、スリット幅が小さすぎると、厚み斑を十分に変形することが困難となる。
例えば、上述した実施形態においては、数枚積み重ねたワークを一度に投入する例について説明したが、本発明では、一段だけのワークを投入してもよい。
また、例えば、上述した実施形態においては、ワークが把持された後で、支持冶具が迫り上がった例について説明したが、支持冶具が迫り上がるタイミングはこれに限定されない。例えば、ワークが投入される前であっても、ワークマガジンに収容されたワークが投入冶具の上面で支えられている間に、支持冶具が迫り上がってもよい。
また、例えば、上述した実施形態では、細長い形状の把持面を備えた把持冶具の例について説明したが、把持面の形状はこれに限定されない。
また、例えば、上述した実施形態では、金属製の把持冶具の例について説明したが、本発明では、把持冶具は金属製のものに限定されない。
また、例えば、上述した実施形態の把持装置においては、下側の把持冶具の下側に把持力供給手段を設けた例について説明したが、本発明の把持力供給手段の配置及び機構はこれに限定されない。例えば、把持力供給手段として、エアシリンダを上側の把持冶具の上に設けてもよい。
2、3 把持冶具
4 移動面
5 投入冶具
51、52、53 爪
6 バックアップ冶具
61、62、63 爪
7 ワークマガジン
8 支持冶具
10 把持装置
11 把持面
12 スリット
12a 端
13 第一スリット列
14 第二スリット列
15 把持部
16 支持部
17 層状部分
18 層状部分
20 支柱
30 回転ヘッド
31 切削刃
32 モータ
40 ワーク
40 把持力供給手段
50 加工台
70 高精度リニアレール
Claims (19)
- ワークを対向した把持部により把持する一対の把持冶具と、上記ワークを上記把持冶具の把持位置まで移動面上を押して移動させる投入冶具と、上記把持位置で上記ワークを上記投入冶具の反対側で支持するバックアップ冶具とを有し、
上記投入冶具は、上記ワークを押す方向に突出した三本爪からなるホーク形状部を有し、このホーク形状部の中央の爪の先端は、両側の爪の先端よりも所定距離だけ突出している
ことを特徴とするワーク投入装置。 - 上記投入冶具のホーク形状部における上記所定距離は、上記ワークの切削代の幅の半分以下である請求項1記載のワーク投入装置。
- 上記バックアップ冶具は、上記投入冶具と向かい合った三本爪からなるホーク形状部を有し、このホーク形状部の三本爪の中央の爪の先端は、その両側の爪の先端よりも所定距離だけ突出している請求項1または2に記載のワーク投入装置。
- 上記バックアップ冶具のホーク形状部における上記所定距離は、上記ワークの切削代の幅の半分以下である請求項3記載のワーク投入装置。
- 上記ワークを積み重ねた状態で収容し、かつ、収容したワークを上記移動面上に供給するワークマガジンを備える請求項1乃至4の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- 上記ワークマガジンの直下の位置であって、かつ、上記投入冶具の上記ホーク形状部の三本爪の間の位置に、上記移動面から迫り上がって上記ワークマガジンに収容されているワークを支持し、かつ、上記ワークを支持したまま上記移動面まで下りてくる支持冶具を備える請求項1乃至5の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- 上記一対の把持冶具の少なくとも一方において、上記把持部は、把持面とこの把持面に平行な複数のスリットを破線状に形成した複数のスリット列を有し、
これらの複数のスリット列は、一方のスリット列のスリットが他方のスリット列のスリットと少なくともその一部が重なるように形成され、
上記把持面がワークを把持するとき、上記スリット列のスリットが潰れることにより、上記把持部が弾性変形できるように構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のワーク投入装置。 - 上記把持面は、一定の幅で直線状に延びた形状を有する請求項7記載のワーク投入装置。
- 上記把持面とスリット列との間隔は、上記把持面の幅の0.5〜2倍の範囲内である請求項7または8に記載のワーク投入装置。
- 上記スリット列どうしの間隔は、上記把持面の幅の0.5〜2倍の範囲内である請求項7乃至9の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- 上記スリットの長さは、把持面の幅の3〜5倍の範囲内である請求項7乃至10の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- 上記スリットの幅は、0.1〜0.5mmの範囲内である請求項7乃至11の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- 上記把持部は、金属製である請求項7乃至12の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- 上記金属は、高速度鋼(SKH)である請求項13記載のワーク投入装置。
- 上記金属は、ばね鋼(SUP)である請求項13記載のワーク投入装置。
- 上記一対の把持治具の間に把持力を供給する把持力供給手段を備えることを特徴とする請求項1乃至15の何れか1項に記載のワーク投入装置。
- ワークを把持する一対の把持冶具の把持位置まで、ワークを、移動面上を押して移動させる投入冶具であって、
上記ワークを押す方向に突出した三本爪からなるホーク形状部を有し、このホーク形状部の中央の爪の先端は、両側の爪の先端よりも所定距離だけ突出していることを特徴とする投入冶具。 - ワークを対向した把持部により把持する一対の把持冶具と、上記一対の把持治具の間に把持力を供給する把持力供給手段とを備えた把持装置であって、
上記一対の把持冶具の少なくとも一方の上記把持部は、把持面とこの把持面に平行な複数のスリットを破線状に形成した複数のスリット列を有し、
これらの複数のスリット列は、一方のスリット列のスリットが他方のスリット列のスリットと少なくともその一部が重なるように形成され、
上記把持面がワークを把持するとき、上記スリット列のスリットが潰れることにより、上記把持部が弾性変形できるように構成されている
ことを特徴とする把持装置。 - ワークを把持部により把持する把持冶具であって、
上記把持部は、把持面とこの把持面に平行な複数のスリットを破線状に形成した複数のスリット列を有し、
これらの複数のスリット列は、一方のスリット列のスリットが他方のスリット列のスリットと少なくともその一部が重なるように形成され、
上記把持面がワークを把持するとき、上記スリット列のスリットが潰れることにより、上記把持部が弾性変形できるように構成されている
ことを特徴とする把持冶具。
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