JP2022042470A - Tool holding device and deburring device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、工具を保持して、回転可能に支持する工具保持装置及びバリ取り装置に関する。 The present disclosure relates to a tool holding device and a deburring device that hold and rotatably support a tool.
従来、この種の工具保持装置として、工具を保持している部分が、回転用モータから回転動力を受けると共に、直動用モータから回転軸方向にスライドさせる動力(以下、「スライド動力」という）を受けることで、工具を回転させながら回転軸方向に往復移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as this type of tool holding device, the part holding the tool receives rotational power from the rotary motor and slides the linear motion motor in the direction of the rotation axis (hereinafter referred to as "slide power"). It is known that the tool is reciprocated in the direction of the rotation axis while rotating the tool by receiving the tool (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記した従来の工具保持装置に対し、広い設置スペースを要することが問題になっていた。そこで、本開示では、従来よりコンパクトな工具保持装置及びバリ取り装置の提供を目的とする。 However, there has been a problem that a large installation space is required as compared with the above-mentioned conventional tool holding device. Therefore, it is an object of the present disclosure to provide a tool holding device and a deburring device that are more compact than the conventional ones.
上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、支持ベースに回転可能に支持され、回転動力を受けて回転駆動される回転入力部と、工具を保持する工具保持部と、前記工具保持部を、前記回転入力部に対して一体回転可能かつその回転軸方向に直線移動可能に連結する回転連結機構と、前記工具保持部と前記支持ベースとに設けられ、前記工具保持部の回転に伴って互いに摺接して前記工具保持部を前記回転軸方向に往復直線移動させるカム機構と、を備える工具保持装置である。 The invention of claim 1 made to solve the above problems includes a rotary input unit that is rotatably supported by a support base and is rotationally driven by receiving rotational power, a tool holding unit that holds a tool, and the tool. A rotary connection mechanism for connecting the holding portion to the rotation input portion so as to be integrally rotatable and linearly movable in the rotation axis direction thereof, and the tool holding portion and the support base are provided with the rotation of the tool holding portion. It is a tool holding device including a cam mechanism that slides in contact with each other and moves the tool holding portion in a reciprocating linear manner in the direction of the rotation axis.
請求項２の発明は、前記カム機構には、前記工具保持部を前記回転入力部から離れる側に付勢する付勢手段と、前記工具保持部と前記支持ベースとに設けられて、前記回転軸方向で互いに対向する１対の対向部と、一方の前記対向部に設けられ、前記工具保持部の回転軸を中心とする環状をなして、その周方向に複数の凹部と突部とが交互に並ぶ環状カム面と、他方の前記対向部に設けられて一方の前記対向部に向かって突出し、前記付勢手段の付勢力によって前記環状カム面に先端を押し付けられるカム突部と、が備えられている請求項１に記載の工具保持装置である。 According to the second aspect of the present invention, the cam mechanism is provided with an urging means for urging the tool holding portion to a side away from the rotation input portion, the tool holding portion and the support base, and the rotation thereof. A pair of facing portions facing each other in the axial direction and a plurality of recesses and protrusions provided in one of the facing portions to form an annular shape centered on the rotation axis of the tool holding portion, and a plurality of recesses and protrusions in the circumferential direction thereof. An annular cam surface that is alternately arranged and a cam protrusion that is provided on the other facing portion and projects toward the facing portion and the tip of which is pressed against the annular cam surface by the urging force of the urging means. The tool holding device according to claim 1, which is provided.
請求項３の発明は、前記回転入力部に形成されて、その回転軸からずれた位置で前記回転軸方向に延びる複数の入力側バネ受容孔と、前記工具保持部に形成されて、前記複数の入力側バネ受容孔の同軸延長線上に延びる複数の出力側バネ受容孔と、同軸上に配置された各対の前記入力側バネ受容孔及び前記出力側バネ受容孔に共通して嵌合されて、それら入力側バネ受容孔及び出力側バネ受容孔の奥面同士の間で圧縮状態にされる前記付勢手段としての複数の圧縮コイルバネと、を有する請求項２に記載の工具保持装置である。 According to the third aspect of the present invention, a plurality of input-side spring receiving holes formed in the rotation input portion and extending in the rotation axis direction at positions deviated from the rotation axis, and a plurality of the input side spring receiving holes formed in the tool holding portion. A plurality of output side spring receiving holes extending on the coaxial extension line of the input side spring receiving hole, and each pair of the input side spring receiving holes and the output side spring receiving holes arranged coaxially are commonly fitted. The tool holding device according to claim 2, further comprising a plurality of compression coil springs as the urging means, which are compressed between the inner surfaces of the input-side spring receiving holes and the output-side spring receiving holes. be.
請求項４の発明は、前記回転連結機構は、前記回転入力部に形成されて、その回転軸からずれた位置で前記回転軸方向に延びる複数の入力側ピン孔と、前記工具保持部に形成されて、前記複数の入力側ピン孔の同軸延長線上に延びる複数の出力側ピン孔と、同軸上に配置された各対の前記入力側ピン孔及び前記出力側ピン孔に共通して嵌合し、少なくとも一方に対してスライド可能な複数のピンと、を有する請求項１から３の何れか１の請求項に記載の工具保持装置である。 According to the fourth aspect of the present invention, the rotary connection mechanism is formed in the rotary input portion, and is formed in a plurality of input side pin holes extending in the rotation axis direction at positions deviated from the rotation axis and in the tool holding portion. The plurality of output-side pin holes extending on the coaxial extension lines of the plurality of input-side pin holes are commonly fitted to the input-side pin holes and the output-side pin holes of each pair arranged coaxially. The tool holding device according to claim 1, wherein the tool holding device has a plurality of pins slidable with respect to at least one of the pins.
請求項５の発明は、前記回転連結機構は、前記回転入力部と前記工具保持部とに設けられて、断面非円形となって前記回転軸方向に延び、互いにスライド可能に嵌合するスプラインシャフト部及びスプライン孔部を有する請求項１から４の何れか１の請求項に記載の工具保持装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the rotary coupling mechanism is provided on the rotary input portion and the tool holding portion, has a non-circular cross section, extends in the direction of the rotary axis, and is slidably fitted to each other. The tool holding device according to claim 1, which has a portion and a spline hole portion.
請求項６の発明は、前記工具保持部には、前記回転入力部に対して前記回転連結機構で連結されかつ前記支持ベースとの間に前記カム機構を有する可動ベースと、前記工具が嵌合される工具嵌合孔を前記工具保持部の回転軸と平行に備える工具固定部と、前記工具固定部を前記可動ベースに対し、その回転軸と直交する回転半径方向に直線移動可能に支持しかつその移動可能な範囲の一端又は途中の原点位置に付勢するフローティング機構と、が備えられている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の工具保持装置である。 In the invention of claim 6, the tool is fitted to the tool holding portion by a movable base that is connected to the rotation input portion by the rotation connecting mechanism and has the cam mechanism between the support base and the rotation input portion. A tool fixing portion having a tool fitting hole to be provided parallel to the rotation axis of the tool holding portion and the tool fixing portion are supported with respect to the movable base so as to be linearly movable in the direction of the turning radius orthogonal to the rotation axis. The tool holding device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a floating mechanism for urging one end of the movable range or an origin position in the middle thereof.
請求項７の発明は、前記工具保持部には、前記回転入力部に対して前記回転連結機構で連結されかつ前記支持ベースとの間に前記カム機構を有する可動ベースと、前記工具が嵌合される工具嵌合孔を前記工具保持部の回転軸と平行に備える工具固定部と、前記工具固定部を前記可動ベースに対し、前記回転軸の軸方向に直線移動可能に支持しかつその移動可能な範囲の一端又は途中の原点位置に付勢するフローティング機構と、が備えられている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の工具保持装置である。 According to the invention of claim 7, the tool is fitted to the tool holding portion by a movable base that is connected to the rotation input portion by the rotation connecting mechanism and has the cam mechanism between the support base and the rotation input portion. A tool fixing portion having a tool fitting hole to be provided parallel to the rotation axis of the tool holding portion and the tool fixing portion are supported and moved linearly with respect to the movable base in the axial direction of the rotation axis. The tool holding device according to claim 1, wherein a floating mechanism for urging one end of a possible range or an origin position in the middle thereof is provided.
請求項８の発明は、前記工具保持部には、前記回転入力部に対して前記回転連結機構で連結されかつ前記支持ベースとの間に前記カム機構を有する可動ベースと、前記工具が嵌合される工具嵌合孔を前記工具保持部の回転軸と平行に備える工具固定部と、前記工具固定部を前記可動ベースに対し、前記回転軸の軸方向に直線移動可能かつ前記回転軸を中心に回転可能に支持すると共に、前記軸方向で対向する前記工具固定部及び前記可動ベースの１対の対向部を摩擦係合するように押し付け、前記工具固定部と前記可動ベースとの間に作用する負荷トルクが基準値を超えると前記摩擦係合が外れるフローチング機構と、が備えられている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の工具保持装置である。 In the invention of claim 8, the tool is fitted to the tool holding portion by a movable base that is connected to the rotation input portion by the rotation connecting mechanism and has the cam mechanism between the support base and the rotation input portion. A tool fixing portion having a tool fitting hole to be provided parallel to the rotation axis of the tool holding portion, and the tool fixing portion can be linearly moved in the axial direction of the rotation axis with respect to the movable base and centered on the rotation axis. While rotatably supporting the tool, the tool fixing portion facing in the axial direction and the pair of facing portions of the movable base are pressed so as to be frictionally engaged, and acts between the tool fixing portion and the movable base. The tool holding device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a floating mechanism for disengaging the frictional engagement when the load torque to be applied exceeds a reference value.
請求項９の発明は、請求項１から８の何れかに１の請求項に記載の工具保持装置に工具を保持させてなるバリ取り装置である。 The invention of claim 9 is a deburring device for holding a tool by the tool holding device according to claim 1 according to any one of claims 1 to 8.
請求項１０の発明は、請求項６に記載の工具保持装置に工具を保持させてなるバリ取り装置であって、前記工具は、前記工具嵌合孔に嵌合されるシャフト部と、前記シャフト部の側面から突出して先端が円錐状又は半球状をなしかつ表面にバリ取り用の凹凸を有する側面突部とを備え、前記フローティング機構は、前記工具固定部を前記可動ベースに対して移動可能な範囲の一端の原点位置に付勢し、前記側面突部は、前記フローティング機構により直線移動可能な方向に突出し、前記側面突部の先端は、前記工具のうち前記可動ベースの回転中心から最も離れた位置に配置されているバリ取り装置である。 The invention of claim 10 is a deburring device for holding a tool by the tool holding device according to claim 6, wherein the tool has a shaft portion fitted in the tool fitting hole and the shaft. The floating mechanism is provided with a side protrusion having a conical or hemispherical tip protruding from the side surface of the portion and having an uneven surface for deburring, and the floating mechanism can move the tool fixing portion with respect to the movable base. The side protrusion is urged to the origin position at one end of the range, and the side protrusion protrudes in a direction that allows linear movement by the floating mechanism, and the tip of the side protrusion is the most from the rotation center of the movable base among the tools. It is a deburring device located at a remote position.
請求項１及び請求項９の構成では、回転動力を受けて回転駆動される回転入力部に対し、工具を保持する工具保持部が、一体回転可能かつその回転軸方向に直線移動可能に連結されている。そして、回転入力部から工具保持部に伝わる回転動力の一部が、工具保持部と支持ベースとに備えたカム機構によりスライド動力に変換される。これにより、１つの駆動源からの動力によって工具の回転と直線移動を実現することができ、２つの駆動源によってそれらを実現していた従来のものに比べてコンパクト化が可能になる。 In the configurations of claims 1 and 9, the tool holding portion for holding the tool is connected to the rotation input portion which is rotationally driven by receiving rotational power so as to be integrally rotatable and linearly movable in the direction of the rotation axis. ing. Then, a part of the rotational power transmitted from the rotary input unit to the tool holding unit is converted into slide power by the cam mechanism provided in the tool holding unit and the support base. As a result, the rotation and linear movement of the tool can be realized by the power from one drive source, and it becomes possible to make them more compact than the conventional ones which have realized them by two drive sources.
カム機構は、例えば、支持ベース及び工具保持部の何れか一方に円周面を設けて、その円周面に波形状のカム溝を形成して、他方に備えたカムフォロアをそのカム溝に係合させた構成としてもよいし、請求項２のように、工具保持部を回転入力部から離れる側に付勢する付勢手段を設けておくと共に、工具保持部と支持ベースとに回転軸方向で互いに対向する１の対向部を設けておき、一方の対向部に、複数の凹部と突部とが交互に並ぶ環状カム面を形成して、そこに他方の対向部に設けたカム突部が突き当たるように付勢する構成としてもよい。 In the cam mechanism, for example, a circumferential surface is provided on either one of the support base and the tool holding portion, a wavy cam groove is formed on the circumferential surface, and a cam follower provided on the other is engaged with the cam groove. It may be configured to be combined, or as in claim 2, a urging means for urging the tool holding portion on the side away from the rotation input portion is provided, and the tool holding portion and the support base are provided with a urging means in the rotation axis direction. 1 facing portions facing each other are provided, and an annular cam surface in which a plurality of recesses and protrusions are alternately arranged is formed in one facing portion, and a cam protrusion provided in the other facing portion is formed therein. It may be configured to urge the cam to hit.
また、付勢手段としては、回転入力部と工具保持部との間に挟まれた、圧縮コイルバネや、バネ構造を有しない例えば柱形状又はブロック形状のエラストマーや、圧縮ガスを収容したエアーシリンダ等が挙げられる。また、付勢手段として圧縮コイルバネを利用する場合には、圧縮コイルバネの巻回軸が、回転入力部及び工具保持部の回転軸と一致するように配置した構成であってもよいし、請求項３のように回転入力部及び工具保持部に、同軸上に並ぶ入力側バネ受容孔と出力側バネ受容孔とを複数対備えて、それらに共通して圧縮コイルバネが嵌合されて、それら入力側バネ受容孔及び出力側バネ受容孔の奥面同士の間で圧縮されるようにしてもよい。 Further, as the urging means, a compression coil spring sandwiched between the rotation input portion and the tool holding portion, a column-shaped or block-shaped elastomer having no spring structure, an air cylinder containing a compressed gas, or the like, etc. Can be mentioned. Further, when the compression coil spring is used as the urging means, the winding shaft of the compression coil spring may be arranged so as to coincide with the rotation shafts of the rotation input portion and the tool holding portion, and the present invention may be made. As in No. 3, the rotary input unit and the tool holding unit are provided with a plurality of pairs of input-side spring receiving holes and output-side spring receiving holes arranged coaxially, and a compression coil spring is fitted in common to them, and these are input. It may be compressed between the inner surfaces of the side spring receiving hole and the output side spring receiving hole.
回転連結機構としては、請求項４の構成のように、回転入力部及び工具保持部に、同軸上に並ぶ入力側ピン孔と出力側ピン孔とを複数対備えて、それらに共通して嵌合する複数のピンを設けた構成としてもよいし、請求項５の構成のように、回転入力部及び工具保持部にスプラインシャフト部とスプライン孔部と備えた構成としてもよいし、請求項４，５の両方の構成を備えたものであってもよい。 As the rotary connection mechanism, as in the configuration of claim 4, the rotary input unit and the tool holding unit are provided with a plurality of pairs of input side pin holes and output side pin holes arranged coaxially, and are commonly fitted to them. A configuration may be provided in which a plurality of matching pins are provided, or a configuration in which a spline shaft portion and a spline hole portion are provided in the rotation input portion and the tool holding portion as in the configuration of claim 5 may be provided. , 5 may be provided.
請求項６，７，８の工具保持装置では、ワークの凹凸形状に応じて、フローティング機構により工具を回転半径方向又は回転軸方向に逃がすか、工具固定部と可動ベースとの間でトルクの伝達を遮断してワーク及び工具に過負荷がかかることを防ぐことができる。
ことができる。
In the tool holding device of claims 6, 7 and 8, depending on the uneven shape of the work, the tool is released in the radial direction or the axis of rotation by a floating mechanism, or torque is transmitted between the tool fixing portion and the movable base. It is possible to prevent the work and tools from being overloaded.
be able to.
請求項９のバリ取り装置では、工具には、側方に突出して先端が円錐状又は半球状をなしかつ表面にバリ取り用の凹凸を有する側面突部が備えられている。そして、フローティング機構により側面突部の先端は、工具のうち可動ベースの回転中心から最も離れた位置に配置されている。これにより側面突部が回転中心側に逃げるように移動させることができ、バリ取り処理中にワーク及び工具に過負荷がかかることを防ぐことができる。 In the deburring device of claim 9, the tool is provided with a side protrusion that projects laterally and has a conical or hemispherical tip and an uneven surface for deburring. The tip of the side protrusion is arranged at the position farthest from the rotation center of the movable base among the tools by the floating mechanism. As a result, the side protrusion can be moved so as to escape toward the center of rotation, and it is possible to prevent the work and the tool from being overloaded during the deburring process.
［第１実施形態］
以下、図１から図６を参照して、本実施形態のバリ取り装置９５Ａについて説明する。図１に示すように、本実施形態のバリ取り装置９５Ａは、工具保持装置１０Ａに工具９０Ａを取り付けてなる。以下、バリ取り装置９５Ａの各部品、各部位の説明において、図１における右側を「基端側」、「後端側」、「後側」等といい、その反対側を、「先端側」、「前端側」、「前側」等といい、さらに、図１の左右方向を単に「前後方向」ということとする。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
工具保持装置１０Ａは、円筒状の支持筒部１８の先端部から支持ヘッド１９が張り出した構造の支持ベース１１Ａを備える。支持筒部１８の内側には、１対のベアリング１６が軸方向に間隔を空けて設けられ、軸方向に移動不能に支持されている。そして、これら１対のベアリング１６に工具保持装置１０Ａの回転入力部２０Ａが回転可能に支持されている。
The
回転入力部２０Ａは、１対のベアリング１６の内側に嵌合される中間軸部２９と、その前端部から側方に張り出す先端大径部２８とを有する。また、中間軸部２９の後端寄り位置の外面には螺子部２９Ｎが形成され、その螺子部２９Ｎに後方からワッシャＷ１が通されてからナットＮ１が螺合されている。これにより、ワッシャＷ１が後側のベアリング１６のインナーに押し付けられると共に、先端大径部２８が前側のベアリング１６のインナーに押し付けられて、回転入力部２０Ａが支持ベース１１Ａに対して回転軸方向Ｈ１で移動不能に支持されている。
The
また、中間軸部２９の後端部には、接続アダプタ２７が一体回転可能に固定されて、その接続アダプタ２７の後面から連結突部２７Ａが突出している。連結突部２７Ａは、断面四角形をなして回転半径方向に延びる突条構造をなしている。そして回転入力部２０Ａは、連結突部２７Ａに外部からの回転動力を受けて回転駆動される。
Further, the
なお、接続アダプタ２７は、連結突部２７Ａの形状が異なる複数種類が用意されていて、それらを交換して中間軸部２９に固定することで、複数種類の駆動源に回転入力部２０Ａを接続することができるようになっている。
A plurality of types of
回転入力部２０Ａの先端大径部２８は、支持ベース１１Ａの支持ヘッド１９の内側に位置し、その支持ヘッド１９の内側のうち先端大径部２８の外周面と対向する部分が段付き状に拡径されてシール受容部１９Ａになっている。そして、先端大径部２８とシール受容部１９Ａとの間にシールリング１７が嵌合されてベアリング１６側への粉塵の進入を規制している。
The large-
支持ヘッド１９のうちシール受容部１９Ａの前隣となる部分には、シール受容部１９Ａからさらに段付き状に拡径されたフランジ受容部１９Ｂが形成されている。また、支持ヘッド１９のうちフランジ受容部１９Ｂより前側部分は、フランジ受容部１９Ｂより段付き状に縮径されている。
A
また、支持ヘッド１９は、ヘッドベース１２とカムプレート１３と先端カバー１４とを組み付けてなる。ヘッドベース１２は、支持筒部１８の先端部に一体に設けられ、軸方向から見ると略四角形をなし（図示せず）、回転入力部２０Ａの回転軸方向Ｈ１と直交する前端面を有する。そして、フランジ受容部１９Ｂは、ヘッドベース１２に形成されてヘッドベース１２の前端面に開口している。
Further, the
カムプレート１３は、円環形の板状をなし、その径方向の中間位置より外側部分をヘッドベース１２の前端面に重ねられてボルトで固定されて、フランジ受容部１９Ｂの内側面から内側に張り出している。
The
先端カバー１４は、軸方向から見るとヘッドベース１２に対応した略四角形をなしていて（図示せず）、先端カバー１４の後端面には、円形の凹部１４Ａが陥没形成されている。そして、その凹部１４Ａにカムプレート１３を受容した状態で先端カバー１４の後端面がヘッドベース１２の前端面に重ねられて、ボルトにて先端カバー１４がヘッドベース１２に固定されている。
The
カムプレート１３のうちフランジ受容部１９Ｂに臨む部分にはカム面１３Ｓが形成されている。図３に示すように、カム面１３Ｓは、凹部１３Ａと突部１３Ｂとを周方向に交互に並べてなる。
A
図１に示すように、回転入力部２０Ａの前端面（即ち、先端大径部２８の前端面）は、例えば、支持ベース１１Ａにおけるシール受容部１９Ａとフランジ受容部１９Ｂとの間の段差面より僅かに前方に位置する。また、回転入力部２０Ａの前端部には、回転入力部２０Ａの回転軸Ｊ１上に螺子孔２８Ｎが形成され、その螺子孔２８Ｎの周囲には、回転軸Ｊ１の軸方向(以下、単に「回転軸方向Ｈ１」という。本実施形態では、前後方向が回転軸方向Ｈ１でもある）に延びる複数の入力側バネ受容孔２５と複数の入力側ピン孔２１（図２参照）とが形成されている。より具体的には、入力側バネ受容孔２５と入力側ピン孔２１は、例えば２つずつ設けられて、螺子孔２８Ｎの周りに９０度の間隔を空けて交互に並べられている。
As shown in FIG. 1, the front end surface of the
図２に示すように、螺子孔２８Ｎは、前端側に座ぐり部２８Ｚを有する。また、その座ぐり部２８Ｚの周方向の２箇所と両入力側ピン孔２１との間を連絡するように、１対の連通路２８Ｙが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
各入力側ピン孔２１には、それぞれピン２２が嵌合している。ピン２２の基端寄り位置には、周面の一部に横溝２２Ａが形成されている。また、座ぐり部２８Ｚには、異形ワッシャ２３が収容されて螺子孔２８Ｎに螺合したボルトによって固定されている。そして、異形ワッシャ２３から張り出す１対の突片２３Ｔが連通路２８Ｙを介して１対の入力側ピン孔２１内に突出し、各ピン２２の横溝２２Ａに係合して各ピン２２を入力側ピン孔２１内に固定している。
A
上記した１対のピン２２により、工具保持部３０Ａの可動ベース３９が回転入力部２０Ａに一体回転可能かつ直動可能に連結されている。可動ベース３９は、回転入力部２０Ａの回転軸Ｊ１の同軸上に延びる円柱状の可動ベース本体３９Ｈを有し、その可動ベース本体３９Ｈの基端部には、１対の入力側ピン孔２１の同軸延長線上に延びる１対の出力側ピン孔３１が形成されている。そして、それら１対の出力側ピン孔３１に１対のピン２２が直線移動可能に嵌合することで、前述のように可動ベース３９が回転入力部２０Ａに一体回転可能かつ直動可能に連結されている。
The
詳細には、可動ベース本体３９Ｈには、軸方向の中間位置より前側を直方体状にくりぬいて前端凹部３６が形成され、前端凹部３６の底面から可動ベース本体３９Ｈの後端面に亘って、１対の入力側ピン孔２１の同軸延長線上に１対の下孔３２が形成されている。また、各下孔３２の後端部は、段付き状に縮径され、各下孔３２のうち段差面より前側に、円筒状の摺動メタル３３が嵌合されている。そして、１対の摺動メタル３３の内側が前述した１対の出力側ピン孔３１をなし、それらの内側に１対のピン２２が直動に嵌合している。
Specifically, the movable base
また、前端凹部３６の底面には、摺動メタル３３を抜け止めするための底板１０１が敷設されて螺子止めされている。なお、底板１０１には、出力側ピン孔３１の同軸上に、出力側ピン孔３１の内径より大きく摺動メタル３３の外径より小さい内径の貫通孔１０１Ａが形成されている。また、下孔３２の後端部の内径も、出力側ピン孔３１の内径より大きくなっている。
Further, a
図３に示すように、可動ベース本体３９Ｈのうち１対の出力側ピン孔３１に対して回転軸Ｊ１周りに９０度ずれた位置には、１対の出力側バネ受容孔３５が形成されて、図１に示すように、１対の入力側バネ受容孔２５の同軸延長線上に位置している。各出力側バネ受容孔３５は、各入力側バネ受容孔２５と同じ内径をなし、可動ベース本体３９Ｈの後面から前端凹部３６の後方位置に亘って延びている。また、入力側バネ受容孔２５及び出力側バネ受容孔３５の奥面は、それらの軸方向と直交する平坦面になっている。そして、１対の入力側バネ受容孔２５と１対の出力側バネ受容孔３５とに跨がって１対の圧縮コイルバネ２６が収容されて、入力側バネ受容孔２５及び出力側バネ受容孔３５の奥面の間で圧縮されて、可動ベース３９を前方に付勢している。
As shown in FIG. 3, a pair of output-side
可動ベース本体３９Ｈの後端部からはフランジ３８が側方に張り出し、支持ベース１１Ａのフランジ受容部１９Ｂに受容されて、カムプレート１３に後方から対向している。即ち、本実施形態では、カムプレート１３とフランジ３８とが、特許請求の範囲の「１対の対向部」に相当する。そして、フランジ３８を周方向で複数等分する複数位置から複数のカム突部３７Ｔが突出し、圧縮コイルバネ２６の弾発力によって複数のカム突部３７Ｔがカム面１３Ｓに突き当てられている。
A
具体的には、図３に示すように、フランジ３８には、周方向を３等分する３箇所に、前後方向に貫通する貫通孔３８Ａが形成され、それら貫通孔３８Ａにニードル３７が嵌合されている。ニードル３７は、前後方向に延びる円柱体の先端部を円錐状に縮径させる一方、後端部を段付き状に縮径させた形状をなしている。また、ニードル３７の後端面寄り位置には、係合溝が形成されている。これに対し、図１に示すように、貫通孔３８Ａは、ニードル３７の中間部と後端部とに対応して後側が段付き状に縮径された形状をなしている。そして、貫通孔３８Ａにニードル３７が前側から嵌合されかつ、ニードル３７の係合溝にＣリング（図示せず）が係合されて抜け止めされ、ニードル３７の円錐形状部分がフランジ３８から突出してカム突部３７Ｔになっている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
図３に示すように、カム突部３７Ｔの先端部は、前述のカム面１３Ｓの凹部１３Ａ内に突入可能な大きさをなしている。また、カム面１３Ｓが有する凹部１３Ａ及び突部１３Ｂのそれぞれの個数は、ニードル３７の個数（本実施形態では、３つ）の整数倍になっていて、複数のカム突部３７Ｔの先端部は、同時にカム面１３Ｓの凹部１３Ａ内に突入すると共に同時に突部１３Ｂに乗り上がる。これにより、可動ベース３９は、回転に伴ってその回転軸方向Ｈ１に往復直線移動する。
As shown in FIG. 3, the tip portion of the
図５に示すように、可動ベース３９の前端凹部３６には、工具固定部８１が受容され、フローティング機構８１Ｆにより、可動ベース３９の回転軸Ｊ１と直交する回転半径方向に直線移動可能に支持されている。そして、工具固定部８１と可動ベース３９とそれらの間のフローティング機構８１Ｆとを主要部にして、工具保持装置１０Ａの工具保持部３０Ａが構成されている。
As shown in FIG. 5, the
具体的には、図４に示すように、工具固定部８１は、フローティングベース８２に溝形カバー８３、ボールブッシュ８４等の複数の部品を組み付けてなる。フローティングベース８２は、前端凹部３６の直方体状の内部空間に対して前後左右上下の３方向で一回り小さい、直方体状のベース本体８２Ａの前面中央から円柱状の前面突部８２Ｂが突出した構造をなしている。そして、前面突部８２Ｂの先端からベース本体８２Ａの後端寄り位置に亘って工具嵌合孔８２Ｃが形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
ベース本体８２Ａの長手方向の２箇所には、短手方向に貫通する１対の下孔８２Ｅが形成されている。各下孔８２Ｅの一端側は、段付き状に縮径され、他端側から円筒状のボールブッシュ８４がそれぞれ嵌合されている。そして、これら１対のボールブッシュ８４の内側が、工具固定部８１を貫通する１対のピン孔８１Ｐになっている。
A pair of
また、ベース本体８２Ａのうち１対の下孔８２Ｅの間の中央から後方にずれた位置には、下孔８２Ｅと平行な同軸上に螺子孔８２Ｎとバネ受容孔８２Ｚとが形成されている。そして、ベース本体８２Ａにおいて１対の下孔８２Ｅが開口している１対の主平面のうち一方の主平面に螺子孔８２Ｎが開口し、他方の主平面にバネ受容孔８２Ｚが開口している。また、螺子孔８２Ｎには、位置決ボルト８５が螺合している。
Further, a
ベース本体８２Ａの外側には、１対のボールブッシュ８４を抜け止めするために溝形カバー８３が装着されている。溝形カバー８３は、ベース本体８２Ａの長手方向に延びる角溝形状をなし、底部に中央孔８３Ａを備える。そして、中央孔８３Ａにフローティングベース８２の前面突部８２Ｂが通され、ベース本体８２Ａの前面と１対の主平面とに重なるように溝形カバー８３がベース本体８２Ａに装着される。また、前面突部８２Ｂの基端寄り位置には係合溝８２Ｍが形成されていて、そこに係合されたＣリングＣ１（図１参照）により溝形カバー８３がフローティングベース８２に固定されている。
A groove-shaped
また、溝形カバー８３の１対の対向壁には、ベース本体８２Ａの１対の下孔８２Ｅの同軸上に貫通孔８３Ｅが形成され、一方の対向壁には、位置決ボルト８５との干渉を回避するために半円形の切り欠き８３Ｆが形成されている。なお、貫通孔８３Ｅの内径は、ボールブッシュ８４の内径より大きく、ボールブッシュ８４の外径より小さくなっている。また、前述の下孔８２Ｅの一端側の内径もボールブッシュ８４の内径より大きく、ボールブッシュ８４の外径より小さくなっている。
Further, a through
前端凹部３６の内部には、１対のピン８６が差し渡されている。具体的には、前端凹部３６の外面には、前端凹部３６の内側面のうち１対の主平面の一方の主平面と隣合わせとなるように側部平面３９Ｅが形成されている。そして、工具固定部８１の１対のピン孔８１Ｐに対応した１対のピン孔８６Ｐが、側部平面３９Ｅと前端凹部３６の一方の主平面との間を貫通すると共に、他方の主平面には陥没した状態になるように形成されている。また、１対のピン孔８６Ｐの間の中央から後方にずれた位置には、側部平面３９Ｅと前端凹部３６の一方の主平面との間を貫通するようにバネ挿通孔８７Ｐが形成されている。
A pair of
そして、工具固定部８１が前端凹部３６に受容された状態で、１対のピン８６が、側部平面３９Ｅ側から１対のピン孔８６Ｐに挿入されて工具固定部８１の１対のピン孔８１Ｐに通され、前端凹部３６の１対の主平面の間に指し渡される。また、工具固定部８１のバネ受容孔８２Ｚには、側部平面３９Ｅのバネ挿通孔８７Ｐを通して圧縮コイルバネ８７が収容される。そして、押え板８８が側部平面３９Ｅに重ねられ、その押え板８８の貫通孔８８Ａに通したボルトが可動ベース３９に形成された螺子孔８８Ｐに締め付けられて、１対のピン８６と圧縮コイルバネ８７が抜け止めされる。これにより、工具固定部８１が可動ベース３９に対してその回転半径方向に直線移動可能に支持されると共に可動範囲の一端側に付勢され、位置決ボルト８５が前端凹部３６内の主平面に当接することで工具固定部８１が原点位置に位置決めされるようになっている。
Then, in a state where the
工具固定部８１の原点位置は、位置決ボルト８５の螺合操作によって変更することができる。詳細には、図６に示すように、回転入力部２０Ａと可動ベース３９の共通の回転軸Ｊ１に対し、原点位置の工具固定部８１における工具嵌合孔８２Ｃの中心軸Ｊ２は、圧縮コイルバネ８７の付勢力が作用する方向に僅かに(図６のδ参照）ずれた配置になっている。また、圧縮コイルバネ８７に抗して工具固定部８１を側方から押していくと工具嵌合孔８２Ｃの中心軸Ｊ２が回転入力部２０Ａ及び可動ベース３９の回転軸Ｊ１と一致してから反対側にずれるようになっている。そして、位置決ボルト８５の螺子孔８２Ｎに対するピンの高さを変更することで、回転軸Ｊ１に対する工具固定部８１の原点位置が変更されて、回転軸Ｊ１に対する工具嵌合孔８２Ｃの中心軸Ｊ２の位置が変更される。
The origin position of the
工具嵌合孔８２Ｃには工具９０Ａのシャフト部９２が嵌合され、前面突部８２Ｂを側方から貫通する螺子孔８２Ｄにセット螺子を螺合することで固定される。その工具９０Ａは、シャフト部９２の先端部の側面から側面突部９１が突出した構造をなしている。側面突部９１は、先端が円錐状又は半球状をなしかつ表面にバリ取り用の凹凸が形成されている。なお、シャフト部９２は、先端部が全体より太くなっている。そして、工具９０Ａは、側面突部９１が、圧縮コイルバネ８７の付勢力が作用する方向に突出するように配置されている。これにより、側面突部９１の先端が、工具９０Ａのうち可動ベース３９の回転軸Ｊ１から最も離れた位置に配置されている。
The
本実施形態のバリ取り装置９５Ａの構成に関する説明は以上である。以下、このバリ取り装置９５Ａの作用効果について説明する。
This concludes the description of the configuration of the
本実施形態のバリ取り装置９５Ａは、例えば、ＮＣ旋盤の主軸の側方に備えた装置支持部９６の装着孔９６Ａに支持筒部１８を挿入されて（図１参照）、支持ヘッド１９が装置支持部９６の前面に重ねられた状態に固定される。また、装着孔９６Ａの内部では、バリ取り装置９５Ａの連結突部２７Ａと、ＮＣ旋盤の図示しない回転駆動部の係合溝とが凹凸係合され、その回転駆動部から回転入力部２０Ａが回転動力を受けて回転駆動される。すると、回転入力部２０Ａと共に工具保持部３０Ａ及びそれに固定された工具９０Ａが回転し、その回転に伴ってカム面１３Ｓとカム突部３７Ｔとが摺接することで工具保持部３０Ａ及び工具９０Ａが回転軸方向に往復直線移動する。
In the
この状態で、バリ取り装置９５Ａは、ＮＣ旋盤に予めプログラムされた位置及び姿勢に変更されてワークの非加工部分の稜線に沿うように移動されてバリ取りを行う。その際、工具９０Ａは、回転しながら回転軸方向に往復直線移動するので、工具９０Ａの先端部をワークの非加工部分の稜線に倣うようにプログラミングするだけで、稜線を跨ぐように工具９０Ａの側面突部９１を移動させながらバリ取りを行うことができ、効率良くバリを除去することができる。また、工具９０Ａは、フローティング機構８１Ｆ（図５参照）により回転半径方向に動き得るので、ワークの凹凸形状に応じて回転半径方向に逃げて、ワーク及び工具９０Ａに過負荷がかかることを防ぐこともできる。
In this state, the
なお、このバリ取り装置９５Ａは、ＮＣ旋盤に組み込まずに、例えば駆動源となる減速機付きモータを外付けしておいて、ロボットツールとしてロボットの先端部に取り付けて使用してもよい。
The
以上説明した工具保持装置１０Ａを主要部とする本実施形態のバリ取り装置９５Ａによれば、回転入力部２０Ａから工具保持部３０Ａに伝わる回転動力の一部が、工具保持部３０Ａと支持ベース１１Ａとに備えたカム機構によりスライド動力に変換されるので、１つの駆動源からの動力によって工具９０Ａの回転と直線移動を実現することができ、２つの駆動源によってそれらを実現していた従来のものに比べてコンパクト化が可能になる。これにより、ＮＣ旋盤の装置支持部９６やロボットの先端部へのバリ取り装置９５Ａの装着が容易になると共に、取り回しも容易になる。しかも、工具９０Ａは、回転中心から離れる側に付勢されて、その付勢力に抗して側面突部９１を回転半径方向に移動するので、バリ取り処理中にワーク及び工具９０Ａに過負荷がかかることを防ぐこともできる。
According to the
［第２実施形態］
本実施形態は、図７と図８とに示されている。前記第１実施形態のバリ取り装置９５Ａでは、複数のピン２２と複数の出力側ピン孔３１とを主要部とする連結機構によって工具保持部３０Ａが回転入力部２０Ａに一体回転可能かつ直線移動可能に連結されていたが（図２参照）、本実施形態のバリ取り装置９５Ｂは、スプラインシャフト部７０Ｓ及びスプライン孔部７３Ｓを主要部とする連結機構によって工具保持部３０Ｂが回転入力部２０Ｂに一体回転可能かつ直線移動可能に連結されている点が大きく相違する。以下、その連結機構も含め、本実施形態のバリ取り装置９５Ｂについて第１実施形態のバリ取り装置９５Ａと異なる構成に関してのみ説明する。
[Second Embodiment]
This embodiment is shown in FIGS. 7 and 8. In the
図７に示すように、バリ取り装置９５Ｂの工具保持装置１０Ｂにおける工具保持部３０Ｂの可動ベース３９Ｖは、カム突部３７Ｔを有するフランジ３８より後方まで延びている。そして、可動ベース３９Ｖの後端面から前端凹部３６寄り位置まで中心部に下孔３９Ｚが穿孔されていて、そこに円筒状のボールスプラインナット７３が嵌合されている。ボールスプラインナット７３は、下孔３９Ｚの内面後端の係合溝３９Ｍに係合したＣリングＣ２により抜け止めされると共に、図示しないキーによって下孔３９Ｚ内に回り止めされている。また、ボールスプラインナット７３の内面には、ボールスプラインナット７３に保持されたボール７３Ｂ（図８参照）を複数軸方向に並べてなるボール列が複数列備えられて、これにより、ボールスプラインナット７３の内側が断面非円形のスプライン孔部７３Ｓになっている。
As shown in FIG. 7, the
一方、回転入力部２０Ｂの中心部には、前端から中間部までセンター孔２９Ａが形成されている。そして、センター孔２９Ａにセンターシャフト７０の基端部が嵌合され、センター孔２９Ａに側方から連通する螺子孔２９Ｂ内のセット螺子によりセンターシャフト７０が回転入力部２０Ｂに固定されている。また、センターシャフト７０のうち回転入力部２０Ｂから前方に延びた部分が、スプラインシャフト部７０Ｓになっている。そして、スプラインシャフト部７０Ｓには、軸方向に延びる複数の係合溝７０Ｍが設けられ、そこにスプライン孔部７３Ｓの複数のボール列を係合している。これらにより、工具保持部３０Ｂが回転入力部２０Ｂに一体回転可能かつ直線移動可能に連結されている。
On the other hand, in the central portion of the
図７に示すように、回転入力部２０Ｂの前端寄り位置からは、側方にフランジ２９Ｆが張り出している。そして、回転入力部２０Ｂの先端部の外側に遊嵌された圧縮コイルバネ７１が、フランジ２９Ｆと可動ベース３９Ｖの後端面との間で圧縮変形され、工具保持部３０Ｂを前方に付勢している。また、スプラインシャフト部７０Ｓの先端部には、前面に開口する凹部７３Ａが形成され、そこに収容された圧縮コイルバネ７２が、凹部７３Ａの後端の奥面と下孔３９Ｚの前端の奥面との間で圧縮変形され、この圧縮コイルバネ７２も工具保持部３０Ｂを前方に付勢している。
As shown in FIG. 7, the
なお、本実施形態では、支持ベース１１Ｂの先端カバー１３Ｖが、前記第１実施形態のカムプレート１３と先端カバー１４とを兼ね、先端カバー１３Ｖの後面にカム面１３Ｓが形成されている。また、支持ベース１１Ｂの支持筒部１８における軸方向の中間部分の外面にＯリング溝１８Ｍが形成されて、そこにＯリング１８Ｎが装着されている。さらに、回転入力部２０Ｂの後端寄り位置には、外部から回転動力を受けるための断面非円形の連結部２９Ｖが備えられている。
In the present embodiment, the
工具保持装置１０Ｂの工具固定部８１に固定される工具９０Ｂは、例えば、シャフト部９２の先端部に円盤状の砥石９３を備えた構造をなしている。
The
本実施形態の構成に関する説明は以上である。このバリ取り装置９５Ｂによっても、第１実施形態のバリ取り装置９５Ａと同様の作用効果を奏する。なお、前記第１実施形態及び本実施形態の工具保持装置１０Ａ，１０Ｂに、バリ取り以外の用途の工具を取り付けて使用してもよい。
This concludes the description of the configuration of this embodiment. The
［第３実施形態］
図９及び図１０に示した本実施形態のバリ取り装置９５Ｃに含まれる工具保持装置１０Ｃは、前記第１実施形態の工具保持装置１０Ａの一部を変更した構造をなしている。以下、第１実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。
[Third Embodiment]
The
前記第１実施形態の工具保持装置１０Ａのカムプレート１３は、図３に示すように凹部１３Ａ同士のピッチと突部１３Ｂ同士のピッチとが略同一になって凹部１３Ａと突部１３Ｂとが交互に配置されていたが、本実施形態のカムプレート１３は、図示しないがカム突部３７Ｔの個数の倍数個の突部１３Ｂが周方向に離散配置されて、それら突部１３Ｂの間に扇状の凹部１３Ａが備えられた構造をなしている。
In the
具体的には、３つのカム突部３７Ｔが、可動ベース３９Ｃの回転軸周りに１２０度の間隔を開けて配置され、カムプレート１３には、３つの突部１３Ｂが１２０度の間隔を開けて配置されるか、６つの突部１３Ｂが支持ベース１１Ａの中心軸周りに６０度の間隔を開けて配置されている。
Specifically, the three
また、図１０に示すように可動ベース３９Ｃは、先端部のガイドスリーブ４０とそれ以外の可動ベース本体３９Ｈとに分解可能になっている。可動ベース本体３９Ｈの軸方向の中間位置より前側は、先細り状のテーパ部３９Ｔをなしている。また、可動ベース本体３９Ｈの中心部には、先端から軸方向の途中位置に亘って中心孔４１が穿孔され、その中心孔４１の前端寄り位置から軸方向の途中位置までの間が雌螺部４１Ａをなし、前端寄り位置から前端迄の間が雌螺部４１Ａより大径の芯出部４１Ｂになっている。一方、ガイドスリーブ４０には、全体が円筒状をなし、後部に雌螺部４１Ａに螺合する雄螺子部４０Ｎと、芯出部４１Ｂに嵌合する芯出軸部４０Ｂとが備えられている。
Further, as shown in FIG. 10, the
前記第１実施形態の工具保持部３０Ａには、工具固定部８１が可動ベース３９に対して回転半径方向に移動可能なフローティング機構８１Ｆ（図５参照）が備えられていたのに対し、本実施形態の工具保持部３０Ｃには、工具固定部４３が可動ベース３９Ｃに対して前後にスライド可能なフローティング機構４３Ｆが備えられている。
The
具体的には、工具固定部４３の軸方向の中間部には、外周面の周方向で１８０度離れた２箇所に、互いに平行な１対の平坦面４３Ｍが形成されている。また、貫通孔４０Ｃの軸方向の中間部には、内周面の周方向で１８０度離れた２箇所に、前後方向と直交する方向に延びかつ１対の平坦面４３Ｍに線接触する１対のピン４３Ｅが固定されている。これらにより、工具固定部４３がガイドスリーブ４０に対して前後にスライド可能かつ回転不能に連結されている。なお、特許第５４４２０５７号公報に開示されている構造のように１対の平坦面４３Ｍを捻れた曲面形状にして、工具固定部４３のガイドスリーブ４０に対する直動に伴って工具固定部４３が回転する構造としてもよい。
Specifically, a pair of
また、フローティング機構４３Ｆには、工具固定部４３をスライド可能な範囲の前端と後端との間の原点位置に付勢する圧縮コイルバネ４４が含まれている。具体的には、工具固定部４３は、後端寄り位置から後側が段付き状に縮径されて小径軸部４３Ｇになっている。また、小径軸部４３Ｇには、第１と第２のスライドスリーブ４５Ａ，４５Ｂがスライド可能に嵌合されている。それらのうち前側の第１のスライドスリーブ４５Ａは、側方に張り出すフランジ部４５Ｆを前端部に備える一方、後側の第２のスライドスリーブ４５Ｂはフランジ部４５Ｆを後端部に備える。そして、圧縮コイルバネ４４が１対のフランジ部４５Ｆの間に突っ張り状態に組み付けられている。
Further, the floating
また、第１のスライドスリーブ４５Ｂの内側は、後端部が段付き状に拡径されている。さらに、小径軸部４３Ｇの後部の中心に形成された螺子孔にボルト４３Ｊが螺合し、そのボルト４３Ｊのヘッド部４３Ｋが、第２のスライドスリーブ４５Ｂの内側段差面に当接している。そして、通常は、第１のスライドスリーブ４５Ａの前端面が、工具固定部４３のうち小径軸部４３Ｇの前端の段差面と、ガイドスリーブ４０の後端面とに当接すると共に、第２のスライドスリーブ４５Ｂの後端面が中心孔４１内の後端の奥面４１Ｗに当接し、ボルト４３Ｊのヘッド部４３Ｋが奥面４１Ｗから前方に離間した原点位置に工具固定部４３が保持される。そして、原点位置から工具固定部４３が後方に押されると、ボルト４３Ｊのヘッド部４３Ｋが奥面４１Ｗに当接する位置まで工具固定部４３がスライドし、原点位置から工具固定部４３が前方に引かれると、第１と第２のスライドスリーブ４５Ａ，４５Ｂが互いに当接する位置まで工具固定部４３がスライドする。なお、ガイドスリーブ４０の前端部の内側には、スクレーパ４３Ｚが組み付けられている。
Further, the inner diameter of the
工具固定部４３の前端部には、工具９０Ｃを固定するための工具嵌合孔４３Ｌが形成されている。この工具嵌合孔８２Ｃは、軸方向の途中位置より前側が段付き状に拡径された大径部４３Ｔをなし、後側が小径部４３Ｕになっている。大径部４３Ｔには、周方向の１箇所又は対向する２箇所に平坦面４３Ｔ１が形成され、小径部４３Ｕには、側方から連通する１対の螺子孔４３Ｗが形成されている。そして、後端部が工具嵌合孔４３Ｌに対応した形状を有する工具９０Ｃが工具嵌合孔４３Ｌに嵌合され、その工具９０Ｃの図示しない平坦面と工具嵌合孔４３Ｌの平坦面４３Ｔ１との当接により工具９０Ｃが工具固定部４３に回り止めされ、螺子孔４３Ｗに螺合したセット螺子によって工具９０Ｃが抜け止めされるようになっている。なお、工具９０Ｃには、前述した工具９０Ａ，９０Ｂと同様の構造の先端部を備えたものと、それ以外のものとの複数種類が用意されて、任意ものが取り付けられる。本実施形態の工具保持装置１０Ｃではフローティング機構４３Ｆにより工具９０Ｃを回転軸方向に逃がして、ワーク及び工具９０Ｃに過負荷がかかることを防ぐことができる。それ以外にも、本実施形態の構成によっても第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
A tool
[第４実施形態]
本実施形態の工具保持装置１０Ｄは、図１１に示されている。前記第３実施形態の工具保持装置１０Ｃの工具固定部４３が原点位置から前側と後側との両方にスライドするフローティング機構４３Ｆを備えていたのに対し、本実施形態の工具保持装置１０Ｄは工具固定部４６が原点位置から前側のみにスライドするフローティング機構４６Ｆを備えている。
[Fourth Embodiment]
The
具体的には、工具固定部４６は、前記第３実施形態の工具固定部４３に小径軸部４３Ｇに相当する部位を有さず、均一外径で後端部まで延び、後端から側方にフランジ部４６Ｂが張り出した構造をなしている。そして、フランジ部４６Ｂとガイドスリーブ４０の後端面との間に圧縮コイルバネ４４が突っ張り状態に組み付けられている。この構成により、本実施形態の工具保持装置１０Ｄのフローティング機構４６Ｆでは、工具固定部４６が通常状態の原点位置から前側にのみスライドする。
Specifically, the
[第５実施形態]
本実施形態の工具保持装置１０Ｅは、図１２に示されており、工具固定部４７が原点位置から後側にのみスライドするフローティング機構４７Ｆを備えている。
[Fifth Embodiment]
The tool holding device 10E of the present embodiment is shown in FIG. 12, and includes a floating
具体的には、本実施形態の可動ベース３９Ｄは、前記第３実施形態の可動ベース本体３９Ｈとガイドスリーブ４０とを一体にした外観形状をなし、中心部に先端から軸方向の途中位置まで延びる中心孔３９Ｙを備える。そして、中心孔３９Ｙの軸方向の途中位置に第３実施形態で説明した１対の平坦面４３Ｍが形成され、それら１対の平坦面４３Ｍに線接触する１対のピン４３Ｅが工具固定部４７の軸方向の途中位置に固定されている。
Specifically, the
工具固定部４７の中心部には、後端から後端寄り位置に亘って凹部４７Ａが形成され、中心孔３９Ｙには、凹部４７Ａと同一内径の凹部３９Ｘが形成されている。そして、凹部４７Ａの奥面と凹部３９Ｘの奥面との間に、圧縮コイルバネ４４が突っ張り状態に組み付けられている。この構成により、本実施形態の工具保持装置１０Ｅのフローティング機構４７Ｆでは、工具固定部４７が通常状態の原点位置から後側にのみスライドする。
A
[第６実施形態]
本実施形態の工具保持装置１０Ｅは、図１３に示されており、工具に対する負荷トルクが基準値を超えた場合に、工具固定部４８と可動ベース４９との間でトルクの伝達を遮断してワーク及び工具に過負荷がかかることを防ぐフローティング機構４９Ｆを備えている。
[Sixth Embodiment]
The tool holding device 10E of the present embodiment is shown in FIG. 13, and when the load torque to the tool exceeds the reference value, the transmission of torque is cut off between the
即ち、可動ベース４９は、先端部のヘッド部４９Ｂと可動ベース本体４９Ａとの分割されていて、可動ベース本体４９Ａの中心部には、前端から前後方向の途中位置に亘って中心孔４９Ｅが形成されている。中心孔４９Ｅは、前後方向の途中に段差面を有して、その段差面より前側が、例えば、断面が正六角形又は正八角形のフランジ係合部４９Ｄをなし、断面円形のスリーブ嵌合部４９Ｃになっている。
That is, the
ヘッド部４９Ｂは、可動ベース本体４９Ａの前端面に重ねて固定され、中心部に貫通孔４９Ｋを備える。そして、中心孔４９Ｅの前端開口の外縁部を前方から覆っている。また、ヘッド部４９Ｂの前面からは、貫通孔４９Ｋの開口縁から円筒状の筒形突部４９Ｔが突出している。さらに、その筒形突部４９Ｔの基端部の外面には、係合溝４９Ｓが形成されている。そして、筒形突部４９Ｔの外側にエラストマー製のブーツ５０が嵌合し、その基端部が係合溝４９Ｓに係合して抜け止めされている。また、ブーツ５０は、前方に向かってテーパー状に縮径し、前端部が基端より小径の円筒状をなしている。
The
工具固定部４８は、均一外径をなして前後方向の前後方向に延びる円筒状をなし、その外側にブーツ５０の先端部が嵌合している。また、工具固定部４８の前端部には、前述の工具嵌合孔４３Ｌが備えられ、工具固定部４８の後端には、側方に張り出すフランジ部４８Ｆが備えられている。フランジ部４８Ｆは、フランジ係合部４９Ｄと同様に、断面が正六角形又は正八角形をなし、フランジ部４８Ｆの側面は、工具固定部４８の中心軸と直交する方向から見ると湾曲している（図示せず）。そして、フランジ部４８Ｆがフランジ係合部４９Ｄに嵌合し、工具固定部４８が可動ベース４９に対して傾動を許容された状態で一体回転する。
The
中心孔４９Ｅのスリーブ嵌合部４９Ｃの内周面には、円筒状の摺動メタル５２が嵌合され、その摺動メタル５２の内側には、直動スリーブ５１が嵌合している。直動スリーブ５１は、前端有底、後端開放の円筒状をなし、摺動メタル５２に直線移動可能かつ回転可能に支持されている。また、直動スリーブ５１の内側には圧縮コイルバネ４４が収容されて、直動スリーブ５１を前方に付勢している。これにより、直動スリーブ５１の前端の平坦面が、工具固定部４８の後端の平坦面に当接し、工具固定部４８と可動ベース４９との前後方向における１対の対向部に相当するフランジ部４８Ｆとヘッド部４９Ｂとが互いに押し付けられている。また、ヘッド部４９Ｂの後面には、複数の突部４９Ｇが設けられている。また、複数の突部４９Ｇの先端は、図には現れていないヘッド部４９Ｂの径方向と直交する方向から見て丸みを帯びていて、フランジ部４８Ｆの前面４８Ｇに対して点当接又は線当接している。これらにより、工具固定部４８が側方から負荷を受けると、可動ベース４９に対して工具固定部４８が傾動してワーク及び工具に過負荷がかかることを防ぐことができるようになっている。即ち、本実施形態の工具保持装置１０Ｅには、特許第６３１５５６５号に開示の構造と同様のフローティング機構４９Ｆを備えて、ワーク及び工具に過負荷がかかることを防いでいる。
A cylindrical sliding
［他の実施形態］
（１）前記各実施形態の工具保持装置１０Ａ～１０Ｆには、工具９０Ａを回転半径方向に往復移動に支持するフローティング機構４３Ｆ，４６Ｆ，４７Ｆ，４９Ｆが備えられていたが、フローティング機構を備えずに、単に工具を回転させながら回転軸方向に往復移動させる構成としてもよい。
[Other embodiments]
(1) The
（２）上記した第１及び第２の実施形態のカム機構は、カム面１３Ｓにカム突部３７Ｔを押し付けるための付勢手段として圧縮コイルバネ２６を備えていたが、その付勢手段は、バネ構造を有しない例えば柱形状又はブロック形状のエラストマーや、圧縮ガスを収容したエアーシリンダ等であってもよい。
(2) The cam mechanism of the first and second embodiments described above includes a
（３）上記各実施形態のカム機構では、カム面１３Ｓが支持ベース１１Ａ，１１Ｂ側に設けられる一方、カム突部３７Ｔが回転入力部２０Ａ，２０Ｂに設けられていたが、その逆であってもよい。カム面１３Ｓには、凹部１３Ａと突部１３Ｂとが交互に等間隔に設けられていたが、平坦面に複数の凹部１３Ａだけ又は複数の突部１３Ｂだけが形成されていてもよい。また、それら複数の１３Ａ及び複数の突部１３Ｂは、等間隔に配置されていなくてもよい。
(3) In the cam mechanism of each of the above embodiments, the
（４）また、カム機構に付勢手段を備えない構成としてもよい。具体的には、例えば、支持ベース１１Ａ及び工具保持部３０Ａの何れか一方の内周面が外周面に波形状のカム溝を形成して、他方に備えたカムフォロアをそのカム溝に係合させて、圧縮コイルバネ等の付勢手段を備えない構成としてもよい。
(4) Further, the cam mechanism may be configured not to have an urging means. Specifically, for example, the inner peripheral surface of either the
１０Ａ～１０Ｆ 工具保持装置
１１Ａ，１１Ｂ 支持ベース
１３Ｓ カム面
２０Ａ，２０Ｂ 回転入力部
２１ 入力側ピン孔
２２ ピン
２５ 入力側バネ受容孔
２６ 圧縮コイルバネ
３０Ａ，３０Ｂ 工具保持部
３１ 出力側ピン孔
３５ 出力側バネ受容孔
３６ 前端凹部
３７Ｔ カム突部
３９，３９Ｃ，３９Ｖ，４９ 可動ベース
４３Ｆ，４６Ｆ，４７Ｆ，４９Ｆ フローティング機構
７０Ｓ スプラインシャフト部
７３Ｓ スプライン孔部
８１ 工具固定部
４３Ｆ，４８Ｆ，４８Ｆ，８１Ｆ
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ 工具
９１ 側面突部
９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ バリ取り装置
Ｈ１ 回転軸方向
Ｊ１ 回転軸
10A-10F
90A, 90B,
Claims (10)
工具を保持する工具保持部と、
前記工具保持部を、前記回転入力部に対して一体回転可能かつその回転軸方向に直線移動可能に連結する回転連結機構と、
前記工具保持部と前記支持ベースとに設けられ、前記工具保持部の回転に伴って互いに摺接して前記工具保持部を前記回転軸方向に往復直線移動させるカム機構と、を備える工具保持装置。 A rotary input unit that is rotatably supported by a support base and is rotationally driven by receiving rotational power,
The tool holding part that holds the tool and
A rotary connection mechanism for connecting the tool holding portion to the rotation input portion so as to be integrally rotatable and linearly movable in the direction of the rotation axis.
A tool holding device provided on the tool holding portion and the support base, and provided with a cam mechanism that slides into contact with each other as the tool holding portion rotates and moves the tool holding portion in a reciprocating linear manner in the direction of the rotation axis.
前記工具保持部を前記回転入力部から離れる側に付勢する付勢手段と、
前記工具保持部と前記支持ベースとに設けられて、前記回転軸方向で互いに対向する１対の対向部と、
一方の前記対向部に設けられ、前記工具保持部の回転軸を中心とする環状をなして、その周方向に複数の凹部と突部とが交互に並ぶ環状カム面と、
他方の前記対向部に設けられて一方の前記対向部に向かって突出し、前記付勢手段の付勢力によって前記環状カム面に先端を押し付けられるカム突部と、が備えられている請求項１に記載の工具保持装置。 The cam mechanism has
An urging means for urging the tool holding portion to a side away from the rotation input portion, and
A pair of facing portions provided on the tool holding portion and the support base and facing each other in the rotation axis direction,
An annular cam surface provided on one of the facing portions, forming an annular shape centered on the rotation axis of the tool holding portion, and having a plurality of recesses and protrusions alternately arranged in the circumferential direction thereof.
Claim 1 is provided with a cam protrusion provided on the other facing portion, projecting toward the facing portion, and pressing the tip against the annular cam surface by the urging force of the urging means. The tool holding device described.
前記工具保持部に形成されて、前記複数の入力側バネ受容孔の同軸延長線上に延びる複数の出力側バネ受容孔と、
同軸上に配置された各対の前記入力側バネ受容孔及び前記出力側バネ受容孔に共通して嵌合されて、それら入力側バネ受容孔及び出力側バネ受容孔の奥面同士の間で圧縮状態にされる前記付勢手段としての複数の圧縮コイルバネと、を有する請求項２に記載の工具保持装置。 A plurality of input-side spring receiving holes formed in the rotation input portion and extending in the rotation axis direction at positions deviated from the rotation axis,
A plurality of output-side spring receiving holes formed in the tool holding portion and extending on the coaxial extension lines of the plurality of input-side spring receiving holes.
It is commonly fitted to the input side spring receiving hole and the output side spring receiving hole of each pair arranged coaxially, and between the inner surfaces of the input side spring receiving hole and the output side spring receiving hole. The tool holding device according to claim 2, further comprising a plurality of compression coil springs as the urging means to be in a compressed state.
前記回転入力部に形成されて、その回転軸からずれた位置で前記回転軸方向に延びる複数の入力側ピン孔と、
前記工具保持部に形成されて、前記複数の入力側ピン孔の同軸延長線上に延びる複数の出力側ピン孔と、
同軸上に配置された各対の前記入力側ピン孔及び前記出力側ピン孔に共通して嵌合し、少なくとも一方に対してスライド可能な複数のピンと、
を有する請求項１から３の何れか１の請求項に記載の工具保持装置。 The rotary connection mechanism is
A plurality of input-side pin holes formed in the rotation input portion and extending in the rotation axis direction at positions deviated from the rotation axis,
A plurality of output side pin holes formed in the tool holding portion and extending on the coaxial extension line of the plurality of input side pin holes,
A plurality of pins that are common to the input side pin holes and the output side pin holes of each pair arranged coaxially and can be slid to at least one of them.
The tool holding device according to any one of claims 1 to 3.
前記回転入力部に対して前記回転連結機構で連結されかつ前記支持ベースとの間に前記カム機構を有する可動ベースと、
前記工具が嵌合される工具嵌合孔を前記工具保持部の回転軸と平行に備える工具固定部と、
前記工具固定部を前記可動ベースに対し、その回転軸と直交する回転半径方向に直線移動可能に支持しかつその移動可能な範囲の一端又は途中の原点位置に付勢するフローティング機構と、が備えられている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の工具保持装置。 The tool holding portion has
A movable base that is connected to the rotation input unit by the rotation connection mechanism and has the cam mechanism between the support base and the movable base.
A tool fixing portion having a tool fitting hole into which the tool is fitted parallel to the rotation axis of the tool holding portion, and a tool fixing portion.
A floating mechanism that supports the tool fixing portion linearly with respect to the movable base in the direction of the radius of gyration orthogonal to the axis of rotation and urges one end of the movable range or the origin position in the middle thereof is provided. The tool holding device according to any one of claims 1 to 5.
前記回転入力部に対して前記回転連結機構で連結されかつ前記支持ベースとの間に前記カム機構を有する可動ベースと、
前記工具が嵌合される工具嵌合孔を前記工具保持部の回転軸と平行に備える工具固定部と、
前記工具固定部を前記可動ベースに対し、前記回転軸の軸方向に直線移動可能に支持しかつその移動可能な範囲の一端又は途中の原点位置に付勢するフローティング機構と、が備えられている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の工具保持装置。 The tool holding portion has
A movable base that is connected to the rotation input unit by the rotation connection mechanism and has the cam mechanism between the support base and the movable base.
A tool fixing portion having a tool fitting hole into which the tool is fitted parallel to the rotation axis of the tool holding portion, and a tool fixing portion.
A floating mechanism is provided for supporting the tool fixing portion with respect to the movable base so as to be linearly movable in the axial direction of the rotating shaft and urging the tool fixing portion to one end of the movable range or an origin position in the middle thereof. The tool holding device according to any one of claims 1 to 5.
前記回転入力部に対して前記回転連結機構で連結されかつ前記支持ベースとの間に前記カム機構を有する可動ベースと、
前記工具が嵌合される工具嵌合孔を前記工具保持部の回転軸と平行に備える工具固定部と、
前記工具固定部を前記可動ベースに対し、前記回転軸の軸方向に直線移動可能かつ前記回転軸を中心に回転可能に支持すると共に、前記軸方向で対向する前記工具固定部及び前記可動ベースの１対の対向部を摩擦係合するように押し付け、前記工具固定部と前記可動ベースとの間に作用する負荷トルクが基準値を超えると前記摩擦係合が外れるフローチング機構と、が備えられている請求項１から５の何れか１の請求項に記載の工具保持装置。 The tool holding portion has
A movable base that is connected to the rotation input unit by the rotation connection mechanism and has the cam mechanism between the support base and the movable base.
A tool fixing portion having a tool fitting hole into which the tool is fitted parallel to the rotation axis of the tool holding portion, and a tool fixing portion.
The tool fixing portion is supported with respect to the movable base so as to be linearly movable in the axial direction of the rotating shaft and rotatably around the rotating shaft, and the tool fixing portion and the movable base facing in the axial direction are supported. A floating mechanism is provided in which a pair of facing portions are pressed so as to be frictionally engaged, and the frictional engagement is disengaged when the load torque acting between the tool fixing portion and the movable base exceeds a reference value. The tool holding device according to any one of claims 1 to 5.
前記工具は、前記工具嵌合孔に嵌合されるシャフト部と、前記シャフト部の側面から突出して先端が円錐状又は半球状をなしかつ表面にバリ取り用の凹凸を有する側面突部とを備え、
前記フローティング機構は、前記工具固定部を前記可動ベースに対して移動可能な範囲の一端の原点位置に付勢し、
前記側面突部は、前記フローティング機構により直線移動可能な方向に突出し、
前記側面突部の先端は、前記工具のうち前記可動ベースの回転中心から最も離れた位置に配置されているバリ取り装置。 A deburring device for holding a tool by the tool holding device according to claim 6.
The tool has a shaft portion fitted in the tool fitting hole and a side protrusion portion protruding from the side surface of the shaft portion and having a conical or hemispherical tip and an uneven surface for deburring. Prepare,
The floating mechanism urges the tool fixing portion to the origin position at one end of a movable range with respect to the movable base.
The side protrusion is projected in a direction in which it can move linearly by the floating mechanism.
The tip of the side protrusion is a deburring device arranged at a position farthest from the rotation center of the movable base among the tools.
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-
2021
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