JP4766450B2 - Chuck - Google Patents
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Description
本発明は、上壁を有する円筒状のワークをクランプするために用いられるチャックに関する。 The present invention relates to a chuck used for clamping a cylindrical workpiece having an upper wall.
従来、上壁を有する円筒状のワークとして内燃機関用のピストンが知られている。そのピストンをクランプするチャックとして、特許文献1に記載のように、チャック本体に、ワークを嵌合させて位置決め可能なリング状のワークロケータを備え、そのワークロケータによって位置決めされたワークの内周を、チャック径方向へ移動可能な一対の把握爪によってクランプするようにしたものが知られている。また、特許文献2に記載のように、チャック本体に、ワークの内側に設けた平面部をクランプして位置決め可能な位置決め装置を備え、その位置決め装置によって位置決めされたワークの外周をチャック径方向に揺動可能な一対の把持爪によってクランプするようにしたものが知られている。
特許文献1のように、ワークをワークロケータに嵌合させるためには、別のチャックを用いて予めワークの内周を加工する必要がある。また、特許文献2のように、一対の把持爪によってワークの外周をクランプすると、把持爪のクランプ箇所であるワークの外周加工が行なえず、別のチャックを用いてワークの外周加工を行なう必要がある。従って、複数のチャックを用意してワークの加工を行わなければならず、ワークの加工工程が集約できない。そして、特許文献2のようにワークの外周をクランプすることで、チャックの回転によって把持爪に遠心力が作用した時に、その力により把持爪がチャック本体の外方へ移動しようとするからクランプが不安定になるおそれがあった。
As in
そこで本発明の課題は、上記問題点を解決するもので、上壁を有する円筒状のワークの加工工程を集約することが可能なチャックを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a chuck capable of integrating the machining steps of a cylindrical workpiece having an upper wall.
本発明のチャックは、チャック本体に、上壁を有する円筒状のワークを位置決めする位置決め手段を備え、その位置決め手段によって位置決めされたワークを、チャック径方向へ移動するマスタジョウを用いてチャック径方向へ平行移動可能な一対の把握爪によってクランプするようにしたチャックにおいて、前記位置決め手段は、前記把握爪の移動方向に対して直交する方向へ移動する第2マスタジョウを用いて前記把握爪の把握力とは異なる把握力で平行移動可能な一対の位置決め用把握爪と、一対の把握爪の移動領域の両側位置で立設された一対の柱部の先端部を連結部で連結した門形であり、連結部上面にワークの上壁の下面を当接させる突起部を設け、連結部の下方空間に一対の把握爪の把握部を配置させて成るストッパ部材とから成り、ストッパ部材に上壁の下面を当接させたワークの内周を、第2マスタジョウの作動により平行移動する一対の位置決め用把握爪によってクランプした状態で、ワークの内周を、マスタジョウの作動により平行移動する一対の把握爪によってクランプするようにし、チャック本体のチャック軸線上に、ドロースクリューとドロースリーブを夫々チャック軸線方向に進退可能に配置し、ドロースクリューにチャック軸線方向に摺動可能なウェッジプランジャを取付ける一方、チャック本体に、チャック軸線と平行となる複数の案内孔を形成し、各案内孔に、ウェッジ部材をチャック軸線方向に摺動可能に挿入し、前記マスタジョウに設けた案内部のチャック径方向中間に、傾斜したくさび溝を形成し、ウェッジ部材に、そのくさび溝に噛合うくさび部分を設け、各ウェッジ部材をドロースリーブに連結し、各マスタジョウに前記把握爪を、各第2マスタジョウに前記位置決め用把握爪を夫々固着し、把握爪の把握部を前記ストッパ部材の連結部の下方位置に配置すると共に前記突起部を連結部上面の略中央部の1箇所に設け、把握爪の把握力はドロースリーブを、位置決め用把握爪の把握力はドロースクリューを別々に進退させる夫々に調整可能な作動力によって生じ、ドロースクリューの前後移動によりウェッジプランジャと第2マスタジョウを介して位置決め用把握爪が移動し、ドロースリーブの前後移動によりウェッジ部材とマスタジョウを介して把握爪が移動することを特徴とする。 The chuck according to the present invention includes positioning means for positioning a cylindrical workpiece having an upper wall in the chuck body, and the workpiece positioned by the positioning means is moved in the chuck radial direction using a master jaw that moves in the chuck radial direction. In the chuck that is clamped by a pair of grasping claws that can be moved parallel to each other, the positioning means grasps the grasping claws using a second master jaw that moves in a direction orthogonal to the moving direction of the grasping claws. A pair of gripping claws for positioning that can move in parallel with a gripping force different from the force, and a portal shape in which the tip of a pair of pillars standing at both sides of the moving area of the pair of gripping claws is connected by a connecting part There, the projecting portion is provided to abut the lower surface of the upper wall of the workpiece to the connecting portion upper surface, Toka stopper member formed by arranging the grasping portion of the pair of grasping claws to the lower space of the connecting portion Become, the inner circumference of the workpiece is brought into contact with the lower surface of the upper wall to the stopper member, in a state of being clamped by the pair of positioning grasping pawl which moves parallel by the operation of the second master jaw, the inner circumference of the work, the master jaw It is clamped by a pair of gripping claws that move in parallel by the operation of the chuck, and a draw screw and a draw sleeve are arranged on the chuck axis of the chuck body so as to be able to advance and retract in the chuck axis direction, and slide on the draw screw in the chuck axis direction. While installing a possible wedge plunger, a plurality of guide holes parallel to the chuck axis are formed in the chuck body, and a wedge member is slidably inserted in the chuck axis direction into each guide hole and provided in the master jaw An inclined wedge groove is formed in the middle of the guide portion in the chuck radial direction, and the wedge member engages with the wedge groove. A wedge portion is provided, each wedge member is connected to a draw sleeve, the grasping claw is fixed to each master jaw, and the positioning grasping claw is fixed to each second master jaw, and the grasping portion of the grasping claw is fixed to the stopper member. The projecting part is provided at one position in the substantially central part of the upper surface of the connecting part, and the gripping force of the gripping claw is provided by a draw sleeve, and the gripping force of the positioning gripping claw is provided separately by a draw screw. The positioning gripping claw is moved through the wedge plunger and the second master jaw by the back and forth movement of the draw screw, and the drawing sleeve is moved back and forth through the wedge member and the master jaw. The grasping claw moves .
また、本発明は、チャック本体に、チャック本体の回転により、先端に作用する付勢力を調整可能なバランス機構を備えたレバー部材を備え、一対の位置決め用把握爪と一対の把握爪に夫々レバー部材の先端を当接させ、チャック本体の回転によって各把握爪に作用する遠心力を各レバー部材により打ち消すようにしたことを特徴とする。 The present invention further includes a lever member provided with a balance mechanism capable of adjusting an urging force acting on the tip by rotation of the chuck main body, and a lever for each of the pair of positioning gripping claws and the pair of gripping claws. The tip of the member is brought into contact, and the centrifugal force acting on each grasping claw by the rotation of the chuck body is canceled by each lever member.
本発明では、チャック本体に、チャック径方向へ平行移動可能な一対の把握爪の移動方向に対して直交する方向へ前記把握爪の把握力と異なる把握力で平行移動可能な一対の位置決め用把握爪と、チャック本体に固着してワークの上壁の下面を当接させるように一対の位置決め用把握爪の間に張り出させたストッパ部材とから成る位置決め手段を備え、ストッパ部材に上壁の下面を当接させたワークの内周を一対の位置決め用把握爪によってクランプすることで、ワークの内周を予め加工することなくワークの位置決めが行える。また、位置決めされたワークの内周を一対の把握爪でクランプすることで、ワークの外周、端面、ピン孔等が1工程で行える。前記ストッパ部材を一対の柱部の先端部を連結部で連結した門形としたことで、クランプ箇所が狭くても一対の把握爪の把握部をワークの内周に配置可能である。また、一対の位置決め用把握爪と一対の把握爪に夫々バランス機構を備えたレバー部材の先端を当接させることで、チャック回転によって各把握爪に作用する遠心力が打ち消される。 In the present invention, a pair of positioning grasps that can be translated in the chuck body in a direction orthogonal to the movement direction of the pair of grasping claws that can be translated in the chuck radial direction with a grasping force different from the grasping force of the grasping claws. Positioning means comprising a claw and a stopper member protruding between the pair of positioning gripping claws so as to be fixed to the chuck body and abut the lower surface of the upper wall of the work is provided. By clamping the inner periphery of the workpiece with the lower surface in contact with a pair of positioning grasping claws, the workpiece can be positioned without previously processing the inner periphery of the workpiece. Further, by clamping the inner periphery of the positioned workpiece with a pair of grasping claws, the outer periphery, end surface, pin hole, etc. of the workpiece can be performed in one step. Since the stopper member has a gate shape in which the tip portions of the pair of column portions are connected by a connecting portion, the grasping portions of the pair of grasping claws can be arranged on the inner periphery of the workpiece even if the clamp location is narrow. Moreover, the centrifugal force which acts on each grasping nail | claw is negated by chuck | zipper rotation by making the front-end | tip of the lever member provided with the balance mechanism contact a pair of positioning nail | claw and a pair of grasping nail | claw, respectively.
図1〜3に示すチャック1のチャック本体2は、取付ボルト3によって前ボディ4の後端面がリアカバー5で塞がれたものである。チャック本体2のチャック軸線上にはドロースリーブ6が配置されている。ドロースリーブ6の後端部はリアカバー5の中心部に取り付けたガイド部材7に案内されている。前ボディ4の中心部には段付き孔8が形成され、段付き孔8の小径部8aに前記ドロースリーブ6の前端部が案内されている。だ円形状である大径部8bには後述する位置決め手段9のチャックボディ21が嵌装されている。前ボディ4には、前記大径部8bに連通する複数(2個)の爪案内溝10が形成されている。各爪案内溝10の下方にはブロック案内溝11が形成され、そのブロック案内溝11に沿ってマスタジョウ12がチャック径方向に移動するようになっている。マスタジョウ12に設けた案内部13のチャック径方向中間には、図6に示すように傾斜したくさび溝14が形成されている。前ボディ4にはチャック軸線と平行となる複数(2個)のウェッジ部材用案内孔15が形成され、各ウェッジ部材用案内孔15にはウェッジ部材16がチャック軸線方向に摺動可能に挿入されている。ウェッジ部材16は図6に示すように、前記案内部13のくさび溝14に噛合うくさび部分17が設けられている。各ウェッジ部材16は取付ボルト18によってドロースリーブ6に連結されている。各マスタジョウ12には取付ボルト19によって把握爪20が固着され、把握爪20の把握部20aが後述するストッパ部材33の連結部35の下方位置に配置されるようになっている。
The
前記チャックボディ21にはチャック軸線方向に貫通孔22が形成されている。その貫通孔22にはウェッジ溝23を形成したウェッジプランジャ24が摺動可能に挿入されている。また、前記貫通孔22を塞ぐようにチャックボディ21の前面には蓋部材25が固着されている。ウェッジプランジャ24の後端部は前記ドロースリーブ6の内側に案内されている。チャックボディ21には、前記貫通孔22に連通するように複数(2個)の第2爪案内溝26が形成されている。各第2爪案内溝26が前記爪案内溝10に対して直交となるようにチャックボディ21は設置されている。各第2爪案内溝26の下方には第2ブロック案内溝27が形成され、その第2ブロック案内溝27に沿って第2マスタジョウ28がチャック径方向に移動するようになっている。第2マスタジョウ28には前記ウェッジプランジャ24に形成したウェッジ溝23と噛合うウェッジ部29が形成されている。ウェッジプランジャ24には、ドロースクリュー30が取り付けられている。各第2マスタジョウ28には取付ボルト31によって位置決め用把握爪32が固着されている。
A through
チャックボディ21の前面には、ワークWの上壁の下面Waを当接させるように一対の位置決め用把握爪32の間に張り出させたストッパ部材33が取り付けてある。本願発明の位置決め手段9は一対の位置決め用把握爪32とストッパ部材33とから構成される。ストッパ部材33は、一対の把握爪20の移動領域の両側位置で立設された一対の柱部34の先端を連結部35で連結した門形であり、連結部35上面にワークWの上壁の下面Waを当接させる突起部36が設けられている。前記柱部34には、位置決め用把握爪32が入り込むような逃がし部37が設けられている。前ボディ4には前記爪案内溝10に対して直交となる方向(位置決め用把握爪32の後方)に溝38が形成されている。その溝38には、先端を位置決め用把握爪32の後端に当接させる第1レバー部材39が設置されている。第1レバー部材39は、溝38に固着されたブラケット40の先端にピン部材41を介して揺動自在に支持されている。また、前ボディ4の前面には、先端を把握爪20の後端に当接させる第2レバー部材42が設置されている。第2レバー部材42は、爪案内溝10に沿って固着された支持部材43の一端にピン部材44を介して揺動自在に支持されている。前記第1,2レバー部材39,42の一方端には、チャック本体2の回転により、先端に作用する付勢力が調整されるバランス機構45,46が設けられている。尚、本実施形態では、第1レバー部材39のバランス機構45は、ピン部材41から一方端までの長さによって構成され、第2レバー部材42のバランス機構46は、一端部に取り付けたバランスウェイトによって構成される。
A
上記構成のチャック1は、チャック本体2に備えた取付ボルト50により旋盤等の主軸部51前端に固着され、主軸部51の回転と共にチャック本体2が回転するようになっている。そして、主軸部51後端に設置された二重回転シリンダ(図示しない)の各ピストン(図示しない)に各コネクチングロッド52,53を介してドロースリーブ6とドロースクリュー30が夫々連結され、各ピストンの作動によりドロースリーブ6とドロースクリュー30が夫々チャック軸線方向に進退するようになっている。ドロースリーブ6の前後移動により、ウェッジ部材16、マスタジョウ12を介して一対の把握爪20がチャック径方向へ平行移動し、ドロースクリュー30の前後移動により、ウェッジプランジャ24、第2マスタジョウ28を介して一対の位置決め用把握爪32がチャック径方向へ平行移動するようになっている。前記二重回転シリンダは、例えば特開平8−323518号公報に記載のものであって、ドロースリーブ6をチャック軸線方向に進退させる作動力と、ドロースクリュー30をチャック軸線方向に進退させる作動力とは夫々調整されるようになっている。
The
次に、上記のチャック1によるワークWのクランプ動作について説明する。図示しない搬送手段によって上壁を有する円筒状のワークWをチャック1の前方に位置させる。その後、位置決め手段9のストッパ部材33の突起部36にワークWの上壁の下面Waが当接するまで搬送手段を移動させる。搬送手段によりワークWの端面の平行を保ちながらワークWの上壁の下面Waを突起部36に当接させた状態で、回転シリンダの一方のピストンを作動し、ドロースクリュー30を介して一対の位置決め用把握爪32をチャック径方向(外方)に平行移動させ、ワークWの内周をクランプする。一対の位置決め用把握爪32によりワークWの芯出しが行われる。その後、回転シリンダのもう一方のピストンを作動し、ドロースリーブ6を介して一対の把握爪20をチャック径方向(外方)に平行移動させ、ワークWの内周をクランプする。その後、搬送手段をワークWから退避させると共にワークWの外周、端面、ピン孔等の加工が開始される。尚、ワークWのピン孔を加工する場合には、ワークWの端面が搬送手段により支えられるようになっている。また、チャック本体2の回転により、一対の把握爪20、一対の位置決め用把握爪32に遠心力が作用するが、第1、2レバー部材39,42により前記遠心力が打ち消されるようになっている。
Next, the operation of clamping the workpiece W by the
従って、チャック本体2に備えた位置決め手段9を、チャック本体2に備えた一対の把握爪20の移動方向に対して直交する方向へ前記把握爪20の把握力とは異なる把握力で平行移動可能な一対の位置決め用把握爪32と、チャック本体2に固着してワークWの上壁の下面Waを当接させるように一対の位置決め用把握爪32の間に張り出させたストッパ部材33で構成し、ワークWの上壁の下面Waをストッパ部材33の当接部36に当接させ、一対の位置決め用把握爪32によってクランプすれば、従来のように、ワークWの内周を加工しなくてもワークWの位置決めをすることができる。また、ワークWの内周を2組の把握爪20,32でクランプすることで、ワークWの外周、端面、ピン孔等の加工が1工程で行うことができる。また、ストッパ部材33を一対の把握爪20の移動領域の両側で立設された一対の柱部34の先端部を連結部35で連結した門形としたことで、一対の把握爪20の把握部20aを近接することができ、一対の把握爪20でクランプするワークWの内周箇所が狭くても前記把握部20aを配置することができる。更にワークWの内周を2組の把握爪20,32でクランプすることで、ワークWの芯出しを精度良く行うことができる。
Therefore, the positioning means 9 provided in the
1 チャック
2 チャック本体
6 ドロースリーブ
9 位置決め手段
12 マスタジョウ
13 案内部
14 くさび溝
15 ウェッジ部材用案内孔
16 ウェッジ部材
17 くさび部分
20 把握爪
24 ウェッジプランジャ
30 ドロースクリュー
32 位置決め用把握爪
33 ストッパ部材
34 柱部
35 連結部
36 突起部
39 第1レバー部材
42 第2レバー部材
45 バランス機構
46 バランス機構
W ワーク
Wa 下面
1
6 Draw
12 Master
13 Guide
14 Wedge groove
15 Wedge member guide hole
16 Wedge material
17
24 wedge plunger
30
Claims (2)
チャック本体のチャック軸線上に、ドロースクリューとドロースリーブを夫々チャック軸線方向に進退可能に配置し、ドロースクリューにチャック軸線方向に摺動可能なウェッジプランジャを取付ける一方、チャック本体に、チャック軸線と平行となる複数の案内孔を形成し、各案内孔に、ウェッジ部材をチャック軸線方向に摺動可能に挿入し、前記マスタジョウに設けた案内部のチャック径方向中間に、傾斜したくさび溝を形成し、ウェッジ部材に、そのくさび溝に噛合うくさび部分を設け、各ウェッジ部材をドロースリーブに連結し、
各マスタジョウに前記把握爪を、各第2マスタジョウに前記位置決め用把握爪を夫々固着し、把握爪の把握部を前記ストッパ部材の連結部の下方位置に配置すると共に前記突起部を連結部上面の略中央部の1箇所に設け、
把握爪の把握力はドロースリーブを、位置決め用把握爪の把握力はドロースクリューを別々に進退させる夫々に調整可能な作動力によって生じ、
ドロースクリューの前後移動によりウェッジプランジャと第2マスタジョウを介して位置決め用把握爪が移動し、ドロースリーブの前後移動によりウェッジ部材とマスタジョウを介して把握爪が移動することを特徴とするチャック。 The chuck body is provided with positioning means for positioning a cylindrical workpiece having an upper wall, and the workpiece positioned by the positioning means can be translated in the chuck radial direction using a master jaw that moves in the chuck radial direction. In the chuck that is clamped by the grasping claw, the positioning means uses a second master jaw that moves in a direction orthogonal to the moving direction of the grasping claw, and has a grasping force different from the grasping force of the grasping claw. A pair of positioning gripping claws that can be translated in parallel, and a pair of pillars that are erected on both sides of the movement area of the pair of gripping claws, and connected to the top of the connection portion. a protrusion provided to abut the lower surface of the upper wall of the workpiece, the lower space of the connecting portion is arranged to grasp portions of the pair of grasping claws consists of a stopper member formed by the stopper member The inner periphery of the workpiece is brought into contact with the lower surface of the upper wall, whilst clamped by the pair of positioning grasping pawl translating by the operation of the second master jaw, moving the inner circumference of the workpiece, parallel by the operation of the master jaw Clamp with a pair of gripping claws ,
A draw screw and a draw sleeve are arranged on the chuck axis of the chuck body so as to be able to advance and retract in the chuck axis direction, and a wedge plunger that can slide in the chuck axis direction is attached to the draw screw, while the chuck body is parallel to the chuck axis line. Are formed, and a wedge member is slidably inserted in the chuck axial direction into each guide hole, and an inclined wedge groove is formed in the middle of the chuck radial direction of the guide portion provided in the master jaw. The wedge member is provided with a wedge portion that meshes with the wedge groove, and each wedge member is connected to the draw sleeve,
The gripping claws are fixed to each master jaw, and the positioning gripping claws are fixed to the second master jaws, and the gripping portions of the gripping claws are disposed below the connecting portions of the stopper members, and the protruding portions are connected to the connecting portions. Provided at one location in the approximate center of the top surface,
The gripping force of the gripping claw is generated by the draw sleeve, and the gripping force of the positioning gripping claw is generated by an adjustable operating force that moves the draw screw separately,
A chuck characterized in that the gripping claw for positioning moves through the wedge plunger and the second master jaw by the back and forth movement of the draw screw, and the gripping claw moves through the wedge member and the master jaw by the back and forth movement of the draw sleeve .
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