JPS5828448A - 工具クランプ装置 - Google Patents

工具クランプ装置

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JPS5828448A
JPS5828448A JP12247581A JP12247581A JPS5828448A JP S5828448 A JPS5828448 A JP S5828448A JP 12247581 A JP12247581 A JP 12247581A JP 12247581 A JP12247581 A JP 12247581A JP S5828448 A JPS5828448 A JP S5828448A
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JP
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tool
spindle
lock shaft
arm
main shaft
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JP12247581A
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JPS6017654B2 (ja
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Tatsuji Wada
和田 龍児
Yoshihiro Hirano
平野 善弘
Eiichiro Uchida
内田 栄一郎
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15553Tensioning devices or tool holders, e.g. grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B23Q7/046Handling workpieces or tools

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に関するものである。
本発明の目的は、工具交換アームの旋回運動を利用して
工具のクランプを確実に行うようにしたことである。
さらに、本発明の目的は、工具を操作する駆動ロッドが
内装されている主軸に嵌合される工具のクランプを可能
としたことである。
工具のテーパ部が主軸に嵌合されるものにおいて、従来
の工具のクランプ装置は、工具の後端部にスタッドボル
トを設け、主軸に内装された作動ロンドによってスタン
ドボルトを引き寄せてクランプを行う構造であった。従
って、作動ロンドを進退作動させるための専用のシリン
ダを必要としている。
マタ、ハンドリング工具のように把持爪を持った工具の
場合、把持爪を開閉操作するための駆動ロンドが主軸に
内装されている。このような工具ではスタッドボルトが
邪魔になり前記のような従来のクランプ装置には適当す
ることができない。
本発明は上記従来の問題を解消した工具クランプ装置を
提供するもので、その要旨は、工具の装着部が嵌合され
る主軸先端側部にロック軸と、このロック軸を作動する
揺動腕とを設け、工具交換アームには揺動腕に係合する
係合ピンを設け、主軸に対し工具を着脱する工具交換ア
ームの旋回によって工具のクランプ並びにアンクランプ
を行うようにしたことである。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図及び第2図は本発明装置が適用される物品移載装
置の一例を示すもので、1は基台、2は基台1上に設け
られている物品組付台、3は物品着脱装置であり、基台
1上を工具貯蔵マガジン5と物品組付台2との間を案内
面1aに沿って移動する。物品着脱装置3は、物品着脱
装置3の移動方向に対し直交する方向に摺動可能な摺動
スリーブ17を有し、この摺動スリーブ17に主軸7が
回転可能に軸架されその主軸7の先端にハンドリング工
具4が嵌着されている。6は工具貯蔵マガジン5と主軸
7間においてハンドリング工具4を交換する工具交換ア
ームであり、周知の駆動装置によって軸方向の進退運動
と旋回運動を行うものである。
ハンドリング工具4は、例えば第3図及び第4図に示す
ように物品を把持すべく物品の形状に応じた把持爪が開
閉作動自在に設けられている。その構造例は、案内ロッ
ド8に把持爪9が開閉自在に案内支持されている。把持
爪9には案内ロッド8の軸線方向に延びるラック10が
一体的に取付られ、これにピニオン14が噛合している
。このピニオン14の回転機構は、テーパ嵌合面を葡す
る装着部11に内装された伝導軸13より歯車機構を介
して回転が伝達されるようになっており、伝導軸13は
主軸7に内装された駆動ロンド18と連結して駆動ロン
ド18の回転が伝達される。
駆動ロンド18と伝導軸13の連結手段は、駆動ロンド
18の先端に固定されたクラッチ部材19と、伝導軸1
3の先端にスプライン嵌合されかつ前記クラッチ部材1
9と噛合うクラッチ部材15より構成され、いわゆるク
ラッチ機構を構成している。16はクラッチ部材15の
回り止めピンであり、クラッチ部材15がクラッチ部材
19に噛合しているときには回転を許容し、工具4の装
着部11を主軸7から引き抜いたときにクラッチ部材1
5がスプリング28によって押圧移動し、クラッチ部材
15の回転を拘束し、把持爪9の開閉をロックするもの
である。
12は工具交換アーム6で把持される把持部、24は主
軸7の先端に突設したキーであり、前記把持部12のキ
ー溝に係合される。
上記のようなハンドリング工具4の装着部11が嵌合さ
れる主軸7の先端側部に、主軸7の軸線に対し直交する
方向で軸移動可能なロック軸2゜が設けられる。このロ
ック軸20は、前進あるいは後退移動でハンドリング工
具4の装着部11に設けられている係合凹部29に係合
されたり、あるいはこの係合凹部29より離脱されたり
するようになっている。
前記ロック軸20には、これを進退軸移動させる揺動物
21が前記ロック軸20の軸線を中心として回動可能に
設けられている。揺動物21の回動によるロック軸20
の進退軸移動機構は、揺動物21の外周面に揺動物2工
の回転に伴って次第に傾斜するカム溝23が設けられ、
これに固定の係合ピン22が係合した構造で、揺動物2
1の回動による軸方向の変位をロック軸20に付与する
ようにしである。26は補助ロックビン、27は揺動物
21の回動位置を保持させるデテント機構を示す。
尚、通常の場合この揺動物21の軸方向運動はスプリン
グ20Bを介してロック軸20に伝えるようになってい
るが係合凹部29の寸法にばらつきがあった場合、すき
まeだけロック軸2oの突出量が変化して上記寸法誤差
に対処でき、またこのロック軸20の突出量がすきま4
以上変化するとキャップ21aに当接し、積極的にロッ
ク軸20の後退を阻止するようになっている。
一方、工具交換アーム6には、前記揺動物21に係合す
る係合ピン25が突設され、工具交換アーム6が主軸7
に接近する方向の旋回では揺動物21をロック軸20が
後退するアンクランプ方向に回動させ、主軸7より離間
する旋回ではロック軸20を前進するクランプ方向に揺
動物21を回動させるものである。
次に本発明装置の動作について説明する。
第3図及び第4図はハンドリング工具4のクランプ状態
である。すなわち、主軸7の先端に嵌合されている装着
部11の係合凹部29にロック軸加が前進して係合され
、装着部11の軸方向の動きを拘束すると共に、装着部
11を楔合方向に引き寄せている。また、駆動ロッド1
8端のクラッチ部材19と、ハンドリング工具4の伝導
軸13端のクラッチ部材15とは噛合されており、駆動
ロンド18の左右回転により歯車機構等を介して把持爪
9は開閉作動する。
一方、工具交換アーム6の動作は周知のように、主軸7
の軸線と平行方向の進退運動と旋回運動とを行う。すな
わら、主軸7に対して接近、離間する旋回運動と、主軸
7への接近位置で工具を脱着する軸方向の進退運動であ
る。
そこで、第3図及び第4図に示す主軸7にクランプされ
ているハンドリング工具4の抜き取り動作から説明する
と、工具を把持していない側の工具交換アーム6が主軸
7に装着されているハンドリング工具4の把持部12を
把持すべく旋回して主軸7に接近する。このとき、係合
ピン25が第4図の実線位置のクランプ状態にある揺動
駒21に係合して揺動駒21を仮想線で示すアンクラン
プ状態に回動する。これによりロック軸20はカム溝2
3と係合ピン22との作用によって後退軸移動し、ロッ
ク軸20は装着部11の係合凹部29より外れてクラン
プを解除するのである。その後ハンドリング工具4を把
持した工具交換アーム6は、ハンドリング工具4の装着
部11を主軸7より抜き取るために軸方向に前進移動し
、次いで180°旋回して主軸7より抜き取ったハンド
歩ング工具4は工具貯蔵マガジン5に位置し、工具貯蔵
マガジン5より抜き取った次に装着すべきハンドリング
工具を主軸7の軸線上に位置する。さらに続いて工具交
換アーム6は主軸7側のハンドリング工具は主軸7へ装
着し、工具貯蔵マガジン5側のハンドリング工具は工具
貯蔵マガジン5に格納するために軸方向に後退移軸する
主軸7に装着すべきハンドリング工具は、前記工具の抜
き取りの際にロック軸20は後退軸移動のアンクランプ
状態を保持しているので装着部11と係合する。そして
、前記装着部11の嵌合径に工具交換アーム6は原位置
戻しの旋回を行い、この旋回動で係合ピン25により揺
動駒21を第4図の実線で示すクランプ状態の位置に回
動し、ロック軸20を前進軸移動して装着部11の係合
凹部29に係合させ主軸7に嵌合したハンドリング工具
4をクランプするのである。
以上のように本発明装置にまると、工具交換アームによ
って主軸に対し工具を着脱する際の工具交換アームの旋
回運動を利用して主軸側端に設けた工具のクランプ機構
を作動するものであるから、従来のように工具クランプ
専用のシリンダ装置を不要とし、スペース的にもコスト
的にも有利であると共に、殊に王軸内にハンドリング工
具の駆動ロンドを有する場合の工具のクランプを可能と
した利点がある。
また、工具交換アームの旋回運動で回動する揺動駒によ
り進退軸移動に変換して工具の装着部の係合四部に係合
してクランプするロック軸は、前記係合凹部に突入係合
する際に装着部を楔合方向に引き寄せる作用を行い、装
着部を主軸に対し強固に、且つ正しく嵌合させる利点も
有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置が適用される一例を示す物品移載装
置の正面図、第2図は第1図N−1図、第3〜図は第1
図N−1[線の断面図で本発明装置の主要部を示す。第
4図は第3図■矢視破断面図である。 4・・・ハンドリング工具、6・・・工具交換アーム、
7・・・主軸、11・・・装着部、20・・・ロック軸
、21・・・揺動駒、25・・・係合ピン。 特許出願人 工業技術院長 石 坂 誠 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 工具操作用の駆動ロンドが内装された主軸に、工具交換
    アームにまりで工具の装着部を嵌合着脱するものにおい
    て、前記工具の装着部が嵌合される主軸先端側部に、主
    軸の軸線と直交する方向に軸動可能とし、且つ前記工具
    の装着部に係脱可能なロック軸と、このロック軸を進退
    軸動させる揺動腕とを設け、前記工具交換アームには、
    主軸に対し工具を着脱する旋回動によって前記揺動腕を
    回動する係合ピンを突設したことを特徴とする工具クラ
    ンプ装置。
JP12247581A 1981-08-06 1981-08-06 工具クランプ装置 Expired JPS6017654B2 (ja)

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JPS5828448A true JPS5828448A (ja) 1983-02-19
JPS6017654B2 JPS6017654B2 (ja) 1985-05-04

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ID=14836761

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JPS6017654B2 (ja) 1985-05-04

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