JP6431516B2 - 被加工物保持装置および切削加工機 - Google Patents

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Description

本発明は、被加工物を保持する被加工物保持装置および切削加工機に関する。
従来から、セラミック材料または樹脂材料などの被加工物を所望の形状に切削する切削加工機が知られている。被加工物は、例えば、円板状に形成されている。この種の切削加工機においては、例えば、特許文献1に示すように、円板状の被加工物の円弧部分が略C字状の保持部材に保持された状態で、加工工具により切削される。
特開2015−120222号公報
ところで、特許文献1に開示された保持部材は、被加工物を上方から保持する第1保持部材と、被加工物を下方から保持する第2保持部材とを備えている。第1保持部材と第2保持部材とは、互いに複数のネジによって接続されている。所定の工具を使用してユーザがネジを回転させることで、第2保持部材を第1保持部材に対して、接近および離反させることができる。例えば、被加工物を保持部材が保持するときには、ユーザが所定の工具を使用してネジを締める。このことによって、第2保持部材が第1保持部材に対して接近し、第1保持部材と第2保持部材とで被加工物を挟み込むことで、被加工物が保持される。一方、保持部材から被加工物を取り外すときには、ユーザが所定の工具を使用してネジを緩める。このことによって、第2保持部材が第1保持部材に対して離反するため、被加工物を保持部材から取り外すことができる。
このように、特許文献1に開示された切削加工機では、被加工物を保持部材に取り付けるとき、および、被加工物を保持部材から取り外すときに、ユーザが所定の工具を使用してネジを回転させる必要があった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工物を取り付けるとき、および、被加工物を取り外すときにおいて、ユーザの作業を軽減させることができる被加工物保持装置および切削加工機を提供することである。
本発明に係る被加工物保持装置は、第1保持部と、第2保持部と、ガイド部と、第1押し当て機構と、第2押し当て機構とを備えている。前記第1保持部は、被加工物における第1方向側の一端部である第1端部を保持し、前記第1方向と直交する第2方向に延びている。前記第2保持部は、前記被加工物の前記第1端部とは反対側の端部である第2端部を保持し、前記第1保持部に対向する位置において、前記第2方向に延びている。前記ガイド部は、前記第1保持部および前記第2保持部のうち少なくとも何れか一方に設けられ、前記被加工物の前記第2方向への移動をガイドする。前記第1押し当て機構は、前記第1保持部に設けられ、前記被加工物を前記第2保持部側に押し当てる。前記第2押し当て機構は、前記第1押し当て機構と対向するように前記第2保持部に設けられ、前記被加工物を前記第1保持部側に押し当てる。
本発明の被加工物保持装置によれば、被加工物の第1端部が第1保持部に配置され、かつ、被加工物の第2端部が第2保持部に配置された状態で、被加工物がガイド部にガイドされながら、第2方向へ移動する。そして、被加工物が第1押し当て機構と第2押し当て機構との間に移動したとき、被加工物は、第1押し当て機構によって第2保持部側に押し当てられるとともに、第2押し当て機構によって第1保持部側に押し当てられた状態になる。このことによって、被加工物は、第1押し当て機構および第2押し当て機構によって、挟み込まれた状態になるため、被加工物保持装置によって保持された状態になる。よって、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物保持装置に被加工物を保持させることができる。また、被加工物を被加工物保持装置から取り外す際には、被加工物を被加工物保持装置から引っ張ることで、第1押し当て機構および第2押し当て機構による押し当てが解除される。そのため、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物を被加工物保持装置から取り外すことができる。したがって、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物の取り付け、および、被加工物の取り外しができるため、ユーザの作業を軽減させることができる。
本発明によれば、被加工物を取り付けるとき、および、被加工物を取り外すときにおいて、ユーザの作業を軽減させることができる。
第1実施形態に係る切削加工機の斜視図である。 第1実施形態に係る切削加工機の正面図である。 ツールマガジンの斜視図である。 回転支持部材および保持装置の斜視図である。 アダプタが取り付けられた被加工物の平面図である。 保持装置の斜視図である。 保持装置の一部を拡大した斜視図である。 保持装置に被加工物が保持されていない状態を示す保持装置および被加工物の平面図である。 保持装置に被加工物が保持されている状態を示す平面図であり、保持装置の一部を拡大した平面図である。 第2実施形態に係る保持装置の斜視図である。 第2実施形態に係る一対の第1ガイド部(一対の第2ガイド部)と被加工物との位置関係を示す概念図である。 第2実施形態において、保持装置に被加工物が保持されていない状態を示す保持装置および被加工物の平面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る被加工物保持装置を備えた切削加工機について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略する。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る切削加工機100の斜視図である。図2は、本実施形態に係る切削加工機100の正面図である。以下の説明では、切削加工機100を正面から見たときに、切削加工機100から遠ざかる方を前方、切削加工機100に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工機100を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号F、Rr、L、R、U、Dは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。本実施形態では、切削加工機100は、相互に直交する軸を、X軸、Y軸およびZ軸としたとき、X軸とY軸とで構成される平面に配置されている。ここでは、X軸は前後方向に延びた軸である。Y軸は左右方向に延びた軸である。Z軸は上下方向に延びた軸である。また、符号θx、θy、θzは、それぞれX軸回り、Y軸回り、Z軸回りの回転方向を示している。ただし、上述した方向は、説明の便宜上定めた方向に過ぎず、切削加工機100の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものではない。本実施形態では、前後方向は本発明の「第1方向」に対応し、左右方向は本発明の「第2方向」に対応している。
切削加工機100は、被加工物5(図5参照)を切削する装置である。例えば、切削加工機100は、被加工物5を切削して人工歯を作製する。本実施形態では、被加工物5の形状は、円板状である。被加工物5は、ジルコニア、ワックス、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ハイブリッドレジン、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)、石膏などの各種の材料によって形成されている。被加工物5の材料としてジルコニアを用いるときには、例えば、半焼結したジルコニアが用いられる。ただし、被加工物5の形状および材料は特に限定されない。
図1に示すように、切削加工機100は、箱状に形成されている。切削加工機100は、ケース本体12と、フロントカバー20とを備えている。ケース本体12は、ベース13と、左壁14(図2参照)と、右壁15と、後壁16と、上壁17とを有している。ベース13は、板状の部材である。左壁14は、ベース13の左端から上下方向に向かって延びている。右壁15は、ベース13の右端から上下方向に向かって延びている。後壁16は、ベース13の後端から上下方向に向かって延びている。後壁16の左端は左壁14の後端に接続され、後壁16の右端は右壁15の後端に接続されている。上壁17は、左壁14、右壁15、および、後壁16のそれぞれの上端に接続されている。ケース本体12の前部は開口されている。ここでは、ベース13、左壁14、右壁15および上壁17によって、開口18(図2参照)が形成されている。また、ベース13、左壁14、右壁15、後壁16および上壁17によって内部空間19(図2参照)が形成されている。内部空間19は、例えば、円板状の被加工物5の切削加工が行われる加工エリアである。
フロントカバー20は、左壁14の前端、および、右壁15の前端において上下方向に移動することによって開閉自在に構成されている。図2では、フロントカバー20が上方に移動した状態が示されている。本実施形態では、フロントカバー20には、窓部21が設けられている。窓部21は、例えば、透明のアクリル板によって形成されている。そのため、ユーザは窓部21を通じて切削加工機100の内部空間19を視認することができる。
図2に示すように、切削加工機100は、スピンドル30を備えている。スピンドル30は、加工ツール6を使用して、加工ツール6を回転させて被加工物5(図5参照)を切削するものである。本実施形態では、スピンドル30は、本発明の「切削部」に対応する。スピンドル30は、内部空間19に配置されている。スピンドル30は、把持部32と、回転部34とを備えている。
把持部32は、加工ツール6の上端部を把持するものである。ここでは、図示は省略するが、把持部32は、XY平面上に並んだ複数の把持部材によって構成されている。上記複数の把持部材で加工ツール6の上端部を挟むことで、把持部32は加工ツール6を把持する。本実施形態では、把持部32の上端には、回転部34が設けられている。
回転部34は、把持部32に把持された加工ツール6を回転させるものである。回転部34は、上下方向に延びている。ここでは、回転部34には、図示しないモータが接続されている。このモータが駆動することで、回転部34はZ軸回りθzに回転する。そして、回転部34の回転に伴い、把持部32に把持された加工ツール6はZ軸回りθzに回転する。また、回転部34は、図示しない第1駆動部材によって左右方向および上下方向に移動するように構成されている。
図2に示すように、切削加工機100は、ツールマガジン40と、回転支持部材50と、被加工物保持装置(以下、保持装置という。)60(図4参照)と、を備えている。本実施形態では、ツールマガジン40、回転支持部材50および保持装置60は、内部空間19に配置されている。
図3は、ツールマガジン40の斜視図である。図3に示すように、ツールマガジン40は、複数の加工ツール6を収容することが可能なものである。本実施形態では、ツールマガジン40は、右壁15(図2参照)に設けられたガイドレール(図示せず)に摺動可能に係合している。ツールマガジン40は、上記ガイドレールに沿って前後方向に移動可能に設けられている。ツールマガジン40は、箱状に形成されている。ツールマガジン40の上面には、加工ツール6を収容する複数の孔部42が形成されている。加工ツール6は、その上部が露出された状態で孔部42の挿通されている。加工ツール6を交換する際には、把持部32によって把持されている加工ツール6を孔部42に戻す。そして、次に使用する加工ツール6の上方の位置まで把持部32および回転部34を移動させ、把持部32の下方に位置する加工ツール6の上端を把持部32が把持する。
図3に示すように、ツールマガジン40には、回転支持部材50を回転可能に支持する回転軸44が設けられている。回転軸44は、左右方向に延びている。図4は、回転支持部材50および保持装置60の斜視図である。図4に示すように、回転軸44には、回転支持部材50が連結されている。図示は省略するが、ツールマガジン40には、第2駆動部材が設けられている。回転軸44は、この第2駆動部材によって、Y軸回りθyに回転可能に構成されている。回転軸44がY軸回りθyに回転することによって、回転支持部材50はY軸回りθyに回転する。
回転支持部材50は、保持装置60を回転可能に支持している。回転支持部材50は、平面視において、略U字形状に形成されている。本実施形態では、回転支持部材50は、第1部分51と、第2部分52と、第3部分53とを備えている。第1部分51は、前後方向に延びた部位である。第1部分51には、回転軸44が連結されている。第2部分52は、第1部分51の後端から左方に向かって延びている。第3部分53は、第1部分51の前端から左方に向かって延びている。第2部分52と第3部分53とは、互いに対向している。ここでは、保持装置60は、第2部分52の左部、および、第3部分53の左部に回転可能に支持されている。なお、第3部分53には、モータ55が設けられている。
図5は、アダプタ8が取り付けられた被加工物5を示す平面図である。本実施形態では、図5に示すように、被加工物5を切削加工する際、被加工物5にはアダプタ8が取り付けられている。アダプタ8に取り付けられた状態で被加工物5は、保持装置60に保持される。ここでは、アダプタ8の中央部分には、嵌合孔8aが形成されている。この嵌合孔8aに被加工物5が挿入されることで、アダプタ8に被加工物5が嵌合する。
本実施形態では、アダプタ8の後面の左部には、アダプタ8から後方に向かって突出した第1係止突起8bが形成されている。アダプタ8の前面の左部には、アダプタ8から前方に向かって突出した第2係止突起8cが形成されている。また、アダプタ8の後面であって、第1係止突起8bよりも右方には、第1押し当て溝8dが形成されている。第1押し当て溝8dは、アダプタ8の後面から前方へ向かって凹んでいる。アダプタ8の前面であって、第2係止突起8cよりも右方には、第2押し当て溝8eが形成されている。第2押し当て溝8eは、アダプタ8の前面から後方に向かって凹んでいる。また、本実施形態では、アダプタ8の右面には、2つの位置決め溝8fが形成されている。2つの位置決め溝8fは、アダプタ8の右面から左方に向かってそれぞれ凹んでいる。ここでは、2つの位置決め溝8fは、前後方向に並んだ溝である。
以下の説明において、被加工物5とは、アダプタ8が取り付けられた被加工物5のことをいう。被加工物5には、被加工物5の他に、被加工物5に取り付けられたアダプタ8が含まれる。ここでは、アダプタ8が取り付けられた状態の被加工物5において、前後方向の一端(ここでは、後端)のことを第1端部9aといい、前後方向の他端(ここでは、前端)のことを第2端部9bという。また、アダプタ8が取り付けられた状態の被加工物5において、左右方向の一端(ここでは、右端)のことを第3端部9cという。ここでは、第1端部9a、第2端部9b、および、第3端部9cには、被加工物5、および、被加工物5に取り付けられたアダプタ8の部位も含まれる。本実施形態では、第1端部9aには、アダプタ8の第1係止突起8bおよび第1押し当て溝8dが含まれる。第2端部9bには、アダプタ8の第2係止突起8cおよび第2押し当て溝8eが含まれる。
次に、本実施形態に係る保持装置60について説明する。図6は、保持装置60の斜視図である。保持装置60は、被加工物5(図5参照)を保持するものである。例えば、保持装置60は、クランプである。保持装置60は、本体61と、第1ガイド部62と、第2ガイド部63と、第1押し当て機構64と、第2押し当て機構65と、位置決め部66とを備えている。
本体61は、平面視において、略C字形状である。本実施形態では、本体61は、第1保持部71と、第2保持部72と、第3保持部73とを有している。第1保持部71および第2保持部72は、左右方向に延びた部位である。第1保持部71と第2保持部72とは、互いに対向している。第1保持部71には、被加工物5の第1端部9a(図5参照)が配置され、第1保持部71は、被加工物5の第1端部9aを保持する。第2保持部72には、被加工物5の第2端部9b(図5参照)が配置され、第2保持部72は、被加工物5の第2端部9bを保持する。本実施形態では、保持装置60が被加工物5を保持する際、第1保持部71と第2保持部72との間に、被加工物5が配置されている。
第3保持部73は、第1保持部71と第2保持部72とに接続されている。詳しくは、第3保持部73の前端は、第2保持部72の右端に接続され、第3保持部73の後端は、第1保持部71の右端に接続されている。第3保持部73は、前後方向に延びた部位である。
本実施形態では、図4に示すように、第1保持部71には、第1回転軸57が設けられている。図示は省略するが、第2保持部72には、第2回転軸が設けられている。第1回転軸57は、回転支持部材50の第2部分52に回転可能に支持されている。第2保持部72に設けられた上記第2回転軸は、回転支持部材50の第3部分53に回転可能に支持されている。モータ55が駆動することによって、第1回転軸57および上記第2回転軸が回転し、保持装置60をX軸回りθxに回転させることができる。
図6に示すように、第1ガイド部62および第2ガイド部63は、アダプタ8が取り付けられた被加工物5を第3保持部73に向かう方向にガイドするものである。また、第1ガイド部62および第2ガイド部63は、保持装置60の本体61に対する被加工物5の位置決めの役割を担う。本実施形態では、第1ガイド部62は、第1保持部71の左部の上面に設けられている。第2ガイド部63は、第2保持部72の左部の上面に設けられている。第1ガイド部62と第2ガイド部63は、互いに対向している。なお、第1ガイド部62および第2ガイド部63の数、および、配置位置は特に限定されない。例えば、第1ガイド部62は、第1保持部71の上面に左右方向に並ぶように複数配置されていてもよいし、第2ガイド部63は、第2保持部72の上面に左右方向に並ぶように複数配置されていてもよい。
本実施形態では、第1ガイド部62および第2ガイド部63は、ローラである。第1ガイド部62は、第1保持部71に支持されている。第2ガイド部63は、第2保持部72に支持されている。詳しくは、第1保持部71の左部の上面には、上下方向に延びた第1ガイド軸75が設けられている。第1ガイド部62は、第1ガイド軸75に固定されている。同様に、第2保持部72の左部の上面には、上下方向に延びた第2ガイド軸76が設けられており、第2ガイド部63は、第2ガイド軸76に固定されている。ただし、第1ガイド部62は、第1保持部71に回転可能に支持されていてもよい。第1ガイド部62は、第1ガイド軸75に対して回転可能に支持されていてもよい。また、第2ガイド部63は、第2保持部72に回転可能に支持されていてもよい。第2ガイド部63は、第2ガイド軸76に対して回転可能に支持されていてもよい。本実施形態では、第1ガイド部62および第2ガイド部63は、それぞれ本発明の「ガイド部」の一例である。なお、第1ガイド部62および第2ガイド部63の何れか一方を省略してもよい。
第1押し当て機構64は、被加工物5を第2保持部72側、すなわち、前方に押し当てる機構である。ここでは、第1押し当て機構64は、第1保持部71の上面であって、第1ガイド部62よりも右方に位置する第1保持部71の部位に設けられている。ただし、第1押し当て機構64の位置は特に限定されない。
本実施形態では、第1押し当て機構64は、第1軸81aと、第1回転部材82aと、第1ローラ軸83aと、第1押し当て部材84aと、第1バネ85aとを備えている。第1軸81aは、第1保持部71の上面であって、第1ガイド部62よりも右方に設けられている。第1軸81aは、第1保持部71から上方に向かって延びた部材である。第1回転部材82aは、第1軸81aに対して回転可能に設けられている。ここでは、第1回転部材82aの一端部が第1軸81aに設けられている。第1ローラ軸83aは、第1回転部材82aの一端部とは反対側の他端部に設けられている。第1ローラ軸83aは、第1回転部材82aの他端部から上方に向かって延びた軸である。
第1押し当て部材84aは、被加工物5の第1端部9a(図5参照)に押し当てられる部材である。本実施形態では、第1押し当て部材84aは、第1端部9aに含まれる第1押し当て溝8d(図5参照)に嵌る。第1押し当て部材84aは、第1回転部材82aの他端部に設けられている。ここでは、第1押し当て部材84aは、第1回転部材82aの他端部に設けられた第1ローラ軸83aに回転可能に設けられている。そのため、第1押し当て部材84aは、第1回転部材82aに対して回転可能である。
第1バネ85aは、第1押し当て部材84aに対して、第2保持部72に向かう方向、すなわち、前方に向かう方向に弾性力を付勢するものである。本実施形態では、第1バネ85aは、第1保持部71における第2保持部72とは反対側の面、すなわち、後面に設けられている。第1バネ85aの種類は特に限定されないが、ここでは、左右方向に延びた板ばねである。本実施形態では、第1バネ85aは、第1押し当て部材84aに接触しており、第1押し当て部材84aと接触した状態で、第1押し当て部材84aに弾性力を付与する。そのことで、第1押し当て部材84aは、被加工物5を第2保持部72側に向かって押し当てる。
第2押し当て機構65は、被加工物5を第1保持部71側、すなわち、後方に押し当てる機構である。ここでは、第2押し当て機構65は、第2保持部72の上面であって、第2ガイド部63よりも右方に位置する第2保持部72の部位に設けられている。第2押し当て機構65は、第1押し当て機構64と前後方向において対向するように設けられている。ただし、第2押し当て機構65の位置は特に限定されない。
本実施形態では、第2押し当て機構65は、第2軸81bと、第2回転部材82bと、第2ローラ軸83bと、第2押し当て部材84bと、第2バネ85bとを備えている。第2軸81bは、第2保持部72の上面、かつ、第2ガイド部63よりも右方に設けられている。第2軸81bは、第2保持部72から上方に向かって延びている。第2回転部材82bは、一端部が第2軸81bに設けられており、第2軸81bに対して回転可能に設けられている。第2ローラ軸83bは、第2回転部材82bの一端部とは反対側の他端部に設けられている。第2ローラ軸83bは、第2回転部材82bの他端部から上方に向かって延びている。
第2押し当て部材84bは、被加工物5の第2端部9b(図5参照)に押し当てられる部材である。本実施形態では、第2押し当て部材84bは、第2端部9bに含まれる第2押し当て溝8e(図5参照)に嵌る。第2押し当て部材84bは、第2回転部材82bの他端部に設けられており、第2ローラ軸83bに回転可能に設けられている。そのため、第2押し当て部材84bは、第2回転部材82bに対して回転可能である。第2バネ85bは、第2押し当て部材84bに対して、第1保持部71に向かう方向、すなわち、後方に向かう方向に弾性力を付勢するものである。本実施形態では、第2バネ85bは、第2保持部72における第1保持部71とは反対側の面(ここでは、前面)に設けられている。第2バネ85bの種類は特に限定されないが、ここでは、第1バネ85aと同様に、左右方向に延びた板ばねである。本実施形態では、第2バネ85bは、第2押し当て部材84bに接触しており、第2押し当て部材84bと接触した状態で、第2押し当て部材84bに弾性力を付与する。そのことで、第2押し当て部材84bは、被加工物5を第1保持部71側に向かって押し当てる。
位置決め部66は、本体61に対する被加工物5(図5参照)の位置を決めるためのものである。位置決め部66には、被加工物5の第3端部9c(図5参照)が押し当てられる。ここでは、位置決め部66は、第3保持部73の上面に2つ設けられている。2つの位置決め部66は、前後方向に並ぶように配置されている。しかしながら、位置決め部66の数および配置位置は特に限定されない。例えば、位置決め部66の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
本実施形態では、2つの位置決め部66は、同じ構成をしている。図7は、保持装置60の一部を拡大した斜視図である。図7では、位置決め部66および位置決め部66周辺の断面図が示されている。図7に示すように、位置決め部66は、ピン91と、挟持部材92と、挟持バネ93とを備えている。ピン91は、第3保持部73に設けられており、第3保持部73の上面から上方に延びている。本実施形態では、第3保持部73の上面には、ピン穴(図示せず)が形成されており、ピン91の下部は、上記ピン穴に挿入される。挟持部材92は、被加工物5の第3端部9cを第3保持部73とともに挟む部材である。挟持部材92は、ピン91に挿入されており、ピン91に対して回転可能なローラである。図6に示すように、挟持部材92の左部は、平面視において、第3保持部73から左方に向かって突出している。
図7に示すように、挟持バネ93は、挟持部材92に対して、第3保持部73側に弾性力を付勢するバネである。本実施形態では、挟持部材92の上面には、収容穴94が形成されている。挟持バネ93は、挟持部材92の収容穴94に収容されているとともに、ピン91の軸を囲むように配置されている。挟持バネ93の種類は特に限定されないが、ここでは、挟持バネ93はコイルバネである。本実施形態では、挟持バネ93は、挟持部材92の収容穴94の底面に向かって弾性力を付与する。挟持部材92と第3保持部73との間に被加工物5の第3端部9cが配置された状態で、挟持バネ93が収容穴94の底面に向かって弾性力を付与する。このことで、挟持部材92が第3保持部73に接近するため、被加工物5の第3端部9cは、挟持部材92と第3保持部73によって挟持される。
以上、本実施形態に係る切削加工機100の構成について説明した。次に、被加工物5を保持装置60に取り付けて、被加工物5が保持装置60によって保持される手順について説明する。本実施形態では、被加工物5には、アダプタ8が取り付けられており、アダプタ8が取り付けられた状態で被加工物5は、保持装置60に保持される。
図8は、保持装置60に被加工物5が保持されていない状態を示す保持装置60および被加工物5の平面図である。まず、図8に示すように、保持装置60の左方に被加工物5が配置されているとする。この状態において、被加工物5は、保持装置60に向かって矢印Aの向きに移動する。このとき、被加工物5に取り付けられたアダプタ8の後面が、第1保持部71に設けられた第1ガイド部62に接触し、被加工物5に取り付けられたアダプタ8の前面が、第2保持部72に設けられた第2ガイド部63に接触する。このような状態において、被加工物5が矢印Aの向きに更に移動する際、第1ガイド部62および第2ガイド部63は、被加工物5の移動をガイドする。
そして、図9に示すように、被加工物5が矢印Aの向きに更に移動することで、アダプタ8の右面が第3保持部73に設けられた2つの位置決め部66の挟持部材92に接触する。詳しくは、アダプタ8の2つの位置決め溝8fが挟持部材92に嵌る。このとき、挟持バネ93(図7参照)によって挟持部材92が第3保持部73に向かって押されることで、被加工物5の第3端部9cが挟持部材92と第3保持部73によって挟まれる。
同時に、アダプタ8の第1押し当て溝8d(図8参照)が第1押し当て機構64の第1押し当て部材84aに嵌り、アダプタ8の第2押し当て溝8e(図8参照)が第2押し当て機構65の第2押し当て部材84bに嵌る。被加工物5は、第1押し当て機構64と第2押し当て機構65とによって挟まれる。具体的には、第1押し当て機構64の第1バネ85aが、第1押し当て部材84aに対して第2保持部72側に弾性力を付勢することで、第1回転部材82aの他端部が第2保持部72側に移動する。第1回転部材82aの他端部の移動に伴い、第1押し当て部材84aは、被加工物5の第1端部9aを押し当て状態で、第2保持部72側に移動する。同時に、第2押し当て機構65の第2バネ85bが、第2押し当て部材84bに対して第1保持部71側に弾性力を付勢することで、第2回転部材82bの他端部が第1保持部71側に移動する。そして、第2回転部材82bの他端部の移動に伴い、第2押し当て部材84bは、被加工物5の第2端部9bを押し当てた状態で、第1保持部71側に移動する。このことによって、被加工物5は、第1押し当て部材84aと第2押し当て部材84bとに保持された状態となる。
このような状態において、アダプタ8の第1係止突起8bは、第1ガイド部62に接触し、アダプタ8の第2係止突起8cは、図9に示すように、第2ガイド部63に接触する。このことで、被加工物5の第3保持部73側への移動、すなわち、右方への移動が規制される。すなわち、第1係止突起8bと第1ガイド部62とが接触すること、および、第2係止突起8cと第2ガイド部63とが接触することによって、保持装置60の本体61に対する被加工物5の位置が決定される。以上のようにして、被加工物5は保持装置60に保持される。
被加工物5を保持装置60から取り外す際には、被加工物5を左方(言い換えると、矢印Aとは反対方向)に向かって引っ張る。このとき、第1押し当て機構64の第1押し当て部材84aに嵌め込まれていたアダプタ8の第1押し当て溝8dが移動することで、第1押し当て部材84aの他端部が後方へ押される。同時に、第2押し当て機構65の第2押し当て部材84bに嵌め込まれていたアダプタ8の第2押し当て溝8eが移動することで、第2押し当て部材84bの他端部が前方へ押される。このことで、第1押し当て機構64と第2押し当て機構65における被加工物5への挟持状態が解除される。そして、被加工物5を第1ガイド部62および第2ガイド部63に沿って更に左方にスライドして移動させることで、被加工物5を保持装置60から取り外すことができる。
以上、本実施形態では、被加工物5の第1端部9aが第1保持部71に配置され、かつ、被加工物5の第2端部9bが第2保持部72に配置された状態で、被加工物5が第1ガイド部62および第2ガイド部63にガイドされながら、第3保持部73側へ移動する。そして、被加工物5が第1押し当て機構64と第2押し当て機構65との間に移動したとき、被加工物5は、第1押し当て機構64によって第2保持部72側に押し当てられるとともに、第2押し当て機構65によって第1保持部71側に押し当てられた状態になる。このことによって、被加工物5は、第1押し当て機構64および第2押し当て機構65によって、挟み込まれた状態になるため、保持装置60によって保持された状態になる。よって、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物5を保持装置60に取り付けることができる。また、被加工物5を保持装置60から取り外す際には、被加工物5を図8の矢印Aとは反対方向に引っ張ることで、第1押し当て機構64および第2押し当て機構65による押し当てが解除される。そのため、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物5を保持装置60から取り外すことができる。したがって、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物5の取り付け、および、被加工物5の取り外しができるため、ユーザの作業を軽減することができる。
本実施形態に係る第1押し当て機構64では、図6に示すように、第1軸81aが第1保持部71に設けられており、第1軸81aには、第1回転部材82aが回転可能に設けられている。第1回転部材82aの他端部には、被加工物5の第1端部9aに押し当てられる第1押し当て部材84aが設けられている。そして、第1バネ85aは、第1押し当て部材84aに対して、第2保持部72に向かう方向に弾性力を付勢する。第2押し当て機構65では、第2軸81bが第2保持部72に設けられており、第2軸81bには、第2回転部材82bが回転可能に設けられている。第2回転部材82bの他端部には、被加工物5の第2端部9bに押し当てられる第2押し当て部材84bが設けられている。そして、第2バネ85bは、第2押し当て部材84bに対して、第1保持部71に向かう方向に弾性力を付勢する。
このことによって、第1バネ85aが第1押し当て部材84aに対して第2保持部72側に弾性力を付勢することで、第1回転部材82aは、第1軸81aを軸にして回転する。この回転に伴い、第1押し当て部材84aが第2保持部72側に移動する。同時に、第2バネ85bが第2押し当て部材84bに対して第1保持部71側に弾性力を付勢することで、第2回転部材82bは、第2軸81bを軸にして回転する。第2回転部材82bの回転に伴い、第2押し当て部材84bが第1保持部71側に移動する。このことによって、第1押し当て機構64と第2押し当て機構65の間に配置された被加工物5は、第1回転部材82aと第2回転部材82bとによって挟まれた状態で保持される。よって、第1バネ85aおよび第2バネ85bのそれぞれの弾性力を使用することで、被加工物5を第1回転部材82aと第2回転部材82bとによって容易に保持することができる。
本実施形態では、第1押し当て部材84aは、第1回転部材82aの他端部に設けられた第1ローラ軸83aに対して回転可能なローラである。第2押し当て部材84bは、第2回転部材82bの他端部に設けられた第2ローラ軸83bに対して回転可能なローラである。このことによって、第1押し当て部材84aおよび第2押し当て部材84bは、被加工物5が左右方向に移動する際のガイドの役割を担う。よって、被加工物5を左右方向に移動させ易い。
本実施形態では、第1保持部71と第2保持部72に接続された第3保持部73には、位置決め部66が設けられている。このことによって、被加工物5が位置決め部66に接触することで、保持装置60の本体61に対する被加工物5の位置を決定することができる。よって、保持装置60からズレた状態で被加工物5が保持装置60に保持されることを抑制することができる。
本実施形態では、位置決め部66は、第3保持部73に複数(ここでは、2つ)設けられている。2つの位置決め部66は、前後方向に並んで配置されている。このことによって、被加工物5が2つの位置決め部66に接触することで、平面視において、本体61に対して傾くことなく、保持装置60が被加工物5を保持することができる。
本実施形態では、位置決め部66は、図7に示すように、挟持部材92と、挟持バネ93とを備えている。挟持部材92は、被加工物5の第3端部9cを第3保持部73とともに挟む部材である。挟持バネ93は、挟持部材92に対して、第3保持部73側に弾性力を付勢するバネである。このことによって、被加工物5の第3端部9cが挟持部材92と第3保持部73との間に配置された状態で、挟持バネ93によって挟持部材92とともに被加工物5の第3端部9cが第3保持部73に押し付けられる。したがって、位置決め部66によって、保持装置60に対する被加工物5の上下方向の位置がズレることを抑制することができる。
本実施形態では、第1保持部71に設けられた第1ガイド部62、および、第2保持部72に設けられた第2ガイド部63によって、被加工物5の左右方向への移動をガイドしている。このことによって、被加工物5は、第1ガイド部62と第2ガイド部63によって挟まれた状態で、左右方向に移動するため、被加工物5をより適切に左右方向に移動させることができる。
本実施形態では、保持装置60は、図4に示すように、回転支持部材50に回転可能に支持されている。ここでは、第1保持部71に第1回転軸57が設けられ、第2保持部72に第2回転軸(図示せず)が設けられている。第1回転軸57および上記第2回転軸は、回転支持部材50に回転可能に支持されている。ここでは、モータ55が駆動することによって、第1回転軸57および上記第2回転軸が回転し、保持装置60をX軸回りθxに回転させることができる。このように、本実施形態に係る保持装置60は、回転させる機構に取り付けることが可能な装置である。
以上、第1実施形態に係る保持装置60を備えた切削加工機100について説明した。本発明に係る保持装置は、第1実施形態に係る保持装置60に限定されず、他の種々の形態で実施することができる。次に、他の実施形態について簡単に説明する。なお、以下の説明では、既に説明した構成と同様の構成には同じ符号を使用し、その説明は適宜省略する。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る保持装置160について説明する。図10は、第2実施形態に係る保持装置160の斜視図である。図11は、保持装置160の一対の第1ガイド部162(一対の第2ガイド部163)と被加工物5との位置関係を示す概念図である。図12は、保持装置160に被加工物5が保持されていない状態を示す保持装置160および被加工物5の平面図である。本実施形態に係る保持装置160は、第1実施形態と同様に、回転支持部材50(図4参照)に回転可能に支持されるものである。
本実施形態では、図12に示すように、アダプタ108が取り付けられた被加工物5が保持装置160によって保持される。ここで、アダプタ108の中央部分には、被加工物5が嵌合する嵌合孔108aが形成されている。アダプタ108の後面の右部には、第1押し当て溝108dが形成されている。第1押し当て溝108dは、アダプタ108の後面から前方へ向かって凹んでいる。アダプタ108の前面の右部には、第2押し当て溝108eが形成されている。第2押し当て溝108eは、アダプタ108の前面から後方に向かって凹んでいる。
図10に示すように、保持装置160は、本体161と、一対の第1ガイド部162と、一対の第2ガイド部163と、第1押し当て機構164と、第2押し当て機構165とを備えている。
本体161は、平面視において、略C字形状である。本実施形態では、本体161は、第1本体部材161aと、第2本体部材161bとによって構成されている。ここでは、第1本体部材161aおよび第2本体部材161bは、平面視において、略C字形状である。第1本体部材161aは、第2本体部材161bの上に配置される。本体161は、左右方向延びた第1保持部171と、第1保持部171と対向し、左右方向に延びた第2保持部172と、第1保持部171の右端と第2保持部172の右端とに接続された第3保持部173とを有している。第3保持部173は、前後方向に延びている。
一対の第1ガイド部162は、第1本体部材161aと、第2本体部材161bとの間において、上下方向に対向するように設けられている。上側の第1ガイド部162は、第1本体部材161aの第1保持部171の下面の左部に設けられている。下側の第1ガイド部162は、第2本体部材161bの第1保持部171の上面の左部に設けられている。図11に示すように、上側の第1ガイド部162は、左端から右方に向かうに従って下方に傾斜している。また、下側の第1ガイド部162は、左端から右方に向かうに従って上方に傾斜している。
図10に示すように、一対の第2ガイド部163は、第1本体部材161aと、第2本体部材161bとの間において、上下方向に対向するように設けられている。上側の第2ガイド部163は、第1本体部材161aの第2保持部172の下面の左部に設けられている。下側の第2ガイド部163は、第2本体部材161bの第2保持部172の上面の左部に設けられている。図11に示すように、上側の第2ガイド部163は、上側の第1ガイド部162と同様に、左端から右方に向かうに従って上方に傾斜している。また、下側の第2ガイド部163は、下側の第1ガイド部162と同様に、左端から右方に向かうに従って上方に傾斜している。本実施形態では、上側の第1ガイド部162、下側の第1ガイド部162、上側の第2ガイド部163、および、下側の第2ガイド部163は、同じ形状の部材である。しかしながら、例えば、上側の第1ガイド部162と下側の第1ガイド部162は、形状が異なっていてもよい。また、上側の第2ガイド部163と下側の第2ガイド部163は、形状が異なっていてもよい。本実施形態では、一対の第1ガイド部162および一対の第2ガイド部163は、ゴムによって形成されている。しかしながら、一対の第1ガイド部162および一対の第2ガイド部163をそれぞれ形成する材料は特に限定されない。
図10に示すように、第1押し当て機構164は、被加工物5を第2保持部172側、すなわち、前方に向かって押し当てる機構である。ここでは、第1押し当て機構164は、第1本体部材161aと、第2本体部材161bとの間に設けられており、かつ、本体161の第1保持部171に設けられている。
本実施形態では、第1押し当て機構164は、第1本体部材161aと第2本体部材161bとの間に設けられた第1軸(図示せず)、上記第1軸に回転可能に設けられた第1回転部材182a、第1回転部材182aの他端部に設けられた第1ローラ軸(図示せず)、上記第1ローラ軸に対して回転可能に設けられた第1押し当て部材184a、および、第1押し当て部材184aに対して、第2保持部172に向かう方向に弾性力を付勢する第1バネ185a(図12参照)を備えている。
第2押し当て機構165は、被加工物5を第1保持部171側、すなわち、後方に向かって押し当てる機構である。ここでは、第2押し当て機構165は、第1本体部材161aと、第2本体部材161bとの間に設けられており、かつ、本体161の第2保持部172に設けられている。
本実施形態では、第2押し当て機構165は、第1本体部材161aと第2本体部材161bとの間に設けられた第2軸(図示せず)、上記第2軸に回転可能に設けられた第2回転部材182b、第2回転部材182bの他端部に設けられた第2ローラ軸(図示せず)、上記第2ローラ軸に対して回転可能に設けられた第2押し当て部材184b、および、第2押し当て部材184bに対して、第1保持部171に向かう方向に弾性力を付勢する第2バネ185bを備えている。例えば、第1押し当て部材184aおよび第2押し当て部材184bは、それぞれローラであり、第1バネ185aおよび第2バネ185bはそれぞれ板バネである。
本実施形態では、図示は省略するが、アダプタ108が取り付けられた被加工物5が保持装置160に保持されている状態において、第1押し当て部材184aには、アダプタ108の第1押し当て溝108d(図12参照)が嵌め込まれている。図示は省略するが、アダプタ108が取り付けられた被加工物5が保持装置160に保持されている状態において、第2押し当て部材184bには、アダプタ108の第2押し当て溝108e(図12参照)が嵌め込まれている。このことによって、被加工物5が第1押し当て部材184aと第2押し当て部材184bによって挟まれている状態で、被加工物5における左右方向への移動が規制される。
なお、本実施形態では、本体161の第3保持部173の左面には、被加工物5に取り付けられたアダプタ108の右面に形成された挿入穴(図示せず)に挿入される挿入突起174が設けられている。ここでは、上記挿入穴は、アダプタ108の右面に2つ形成されている。挿入突起174は、第3保持部173の左面に、前後方向に並ぶように2つ形成されている。保持装置160によって被加工物5が保持されているとき、挿入突起174は、上記挿入穴に挿入された状態となる。このことによって、被加工物5が保持装置160に保持されている状態において、被加工物5が保持装置160に対してズレることを抑制することができる。
以上、本実施形態であっても、被加工物5の第1端部9aが本体161の第1保持部171に保持され、かつ、被加工物5の第2端部9bが本体161の第2保持部172に保持された状態で、被加工物5が一対の第1ガイド部162の間、および、一対の第2ガイド部163の間において、一対の第1ガイド部162および一対の第2ガイド部163にガイドされながら、第3保持部173側へ移動する。そして、被加工物5が第1押し当て機構164と第2押し当て機構165との間に移動したとき、被加工物5は、第1押し当て機構164によって第2保持部172側に押し当てられるとともに、第2押し当て機構165によって第1保持部171側に押し当てられた状態になる。
このことによって、被加工物5は、第1押し当て機構164および第2押し当て機構165によって、挟み込まれた状態になるため、保持装置160によって保持された状態になる。よって、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物5を保持装置160に保持させることができる。また、被加工物5を保持装置160から取り外す際には、第1実施形態と同様に、被加工物5を保持装置160から左方へ向かって引っ張ることで、第1押し当て機構164および第2押し当て機構165による押し当てが解除される。そのため、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物5を保持装置160から取り外すことができる。したがって、本実施形態に係る保持装置160であっても、第1実施形態と同様に、ユーザが所定の工具を使用することなく、被加工物5の取り付け、および、取り外しができるため、ユーザの作業を軽減させることができる。
5 被加工物
60 保持装置(被加工物保持装置)
61 本体
62 第1ガイド部(ガイド部)
63 第2ガイド部(ガイド部)
64 第1押し当て機構
65 第2押し当て機構
66 位置決め部
71 第1保持部
72 第2保持部
73 第3保持部
81a 第1軸
81b 第2軸
82a 第1回転部材
82b 第2回転部材
84a 第1押し当て部材
84b 第2押し当て部材
85a 第1バネ
85b 第2バネ
100 切削加工機

Claims (9)

  1. 平面視において互いに直交する方向を第1方向と第2方向にしたとき、
    前記第1方向に並んで配置された第1部材および第2部材であって、それぞれ前記第2方向に延びた前記第1部材および前記第2部材と、
    前記第1部材および前記第2部材のうち少なくとも何れか一方に設けられ、平面視において前記第1部材と前記第2部材との間から外れた位置から、前記第1部材と前記第2部材との間の位置へ移動してきた被加工物をガイドするガイド部と、
    前記第1部材に設けられ、前記被加工物を前記第2部材側に押し当てる第1押し当て機構と、
    前記第2部材に設けられ、前記被加工物を前記第1部材側に押し当てる第2押し当て機構と、
    を備え、
    前記第1押し当て機構および前記第2押し当て機構は、前記ガイド部によってガイドされた前記被加工物を挟み込むことで保持するように構成され、
    前記第1押し当て機構は、
    前記第1部材に設けられた第1軸と、
    一端部が前記第1軸に設けられ、前記第1軸に対して回転可能な第1回転部材と、
    前記第1回転部材の他端部に設けられ、前記被加工物に押し当てられる第1押し当て部材と、
    前記第1押し当て部材に対して、前記第2部材に向かう方向に弾性力を付勢する第1バネと、
    を備えた、被加工物保持装置。
  2. 前記第1押し当て機構は、前記第1回転部材の他端部に設けられた第1ローラ軸を備え、
    前記第1押し当て部材は、前記第1ローラ軸に対して回転可能なローラである、請求項1に記載された被加工物保持装置。
  3. 平面視において互いに直交する方向を第1方向と第2方向にしたとき、
    前記第1方向に並んで配置された第1部材および第2部材であって、それぞれ前記第2方向に延びた前記第1部材および前記第2部材と、
    前記第1部材および前記第2部材のうち少なくとも何れか一方に設けられ、平面視において前記第1部材と前記第2部材との間から外れた位置から、前記第1部材と前記第2部材との間の位置へ移動してきた被加工物をガイドするガイド部と、
    前記第1部材に設けられ、前記被加工物を前記第2部材側に押し当てる第1押し当て機構と、
    前記第2部材に設けられ、前記被加工物を前記第1部材側に押し当てる第2押し当て機構と、
    を備え、
    前記第1押し当て機構および前記第2押し当て機構は、前記ガイド部によってガイドされた前記被加工物を挟み込むことで保持するように構成され、
    前記第2押し当て機構は、
    前記第2部材に設けられた第2軸と、
    一端部が前記第2軸に設けられ、前記第2軸に対して回転可能な第2回転部材と、
    前記第2回転部材の他端部に設けられ、前記被加工物に押し当てられる第2押し当て部材と、
    前記第2押し当て部材に対して、前記第1部材に向かう方向に弾性力を付勢する第2バネと、
    を備えた、被加工物保持装置。
  4. 前記第2押し当て機構は、前記第2回転部材の他端部に設けられた第2ローラ軸を備え、
    前記第2押し当て部材は、前記第2ローラ軸に対して回転可能なローラである、請求項3に記載された被加工物保持装置。
  5. 平面視において互いに直交する方向を第1方向と第2方向にしたとき、
    前記第1方向に並んで配置された第1部材および第2部材であって、それぞれ前記第2方向に延びた前記第1部材および前記第2部材と、
    前記第1部材および前記第2部材のうち少なくとも何れか一方に設けられ、平面視において前記第1部材と前記第2部材との間から外れた位置から、前記第1部材と前記第2部材との間の位置へ移動してきた被加工物をガイドするガイド部と、
    前記第1部材に設けられ、前記被加工物を前記第2部材側に押し当てる第1押し当て機構と、
    前記第2部材に設けられ、前記被加工物を前記第1部材側に押し当てる第2押し当て機構と、
    前記第1部材と前記第2部材とに接続された第3部材と、
    前記第3部材に設けられ、前記被加工物が押し当てられる位置決め部と、
    を備え、
    前記第1押し当て機構および前記第2押し当て機構は、前記ガイド部によってガイドされた前記被加工物を挟み込むことで保持するように構成され、
    前記位置決め部は、
    前記被加工物を前記第3部材と挟む挟持部材と、
    前記挟持部材に対して、前記第3部材側に弾性力を付勢するバネである挟持バネと、
    を備えた、被加工物保持装置。
  6. 前記位置決め部は、前記第3部材に複数設けられている、請求項5に記載された被加工物保持装置。
  7. 前記ガイド部は、前記第1部材および前記第2部材に設けられている、請求項1からまでの何れか一つに記載された被加工物保持装置。
  8. 請求項1からまでの何れか一つに記載された被加工物保持装置と、
    前記被加工物保持装置に保持された前記被加工物を切削する切削部と、
    を備えた、切削加工機。
  9. 前記被加工物保持装置を回転可能に支持する回転支持部材を備えた、請求項に記載された切削加工機。
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