JPS625874Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、工作機械のテーブル上のワークを速
やかに交換し、工作機械の稼動率を高めるための
ワーク固定装置に関する。

近年、マシニングセンタの様な数値制御効作機
械等では、自動運転により飛躍的に高速度で高精
度に切削加工ができるようになり、生産能力が急
速に増大してきている。それにもかかわらず、工
作機械へのワーク交換作業は、旧態然として時間
がかかつており、飛躍的に短縮された加工時間間
に対して、殆んど短縮されないワーク交換時間の
占める比率が非常に大きくなつて、工作機械の稼
動率を大きく低下させるようになつてきた。かか
る事情から、工作機械のテーブル上へのワーク交
換時間を大幅に短縮し、工作機械の稼動率を高め
ることが強く要請されるのである。

また、マシニングセンタのように高価な工作機
械を何台も用意するのは設備投資がかさむので、
１台の工作機械のテーブルに幾種類もの寸法の異
なるワークを固定して加工できるようにすること
も要請される。そして、１回にできるだけ多くの
ワークを短時間に、しかも高精度に位置決めした
固定できるようにして、ワークの交換のために工
作機械を停止させる時間を少なくすることも要請
される。本考案は、上記の諸要請に応えるために
提案されたもので、その最大の特徴は工作機械に
ワークを固定するために台盤を用い、この台盤の
ワーク固定面にＸ軸方向に走る複数本のＴ溝をＸ
軸に直交するＹ軸方向に適当間隔置ききに並列し
て形成し、ワーク固定面にＹ軸方向に走るＸ軸方
向の位置決めを兼ねる基準受枠を着脱自在に接当
し、この基準受枠をＸ軸方向位置決め手段でＸ軸
方向に位置決めした状態で、固定手段でワーク固
定面に着脱自在に固定し、基準受枠のＸ軸方向に
臨む少なくとも片方の面にワーク受面を形成し、
このワーク受面のＹ軸方向の適当間隔置き部分か
らＹ軸方向位置決め用ストツパを突出させ、ワー
ク固定面上でワーク受面に対面する部分のＹ軸方
向の適当間隔置きにそれぞれクランプを前記各ス
トツパに対応させて位置させ、各クランプの本体
をワーク受面に着脱自在でＸ軸方向に進退自在に
接当するともに、各クランプの本体をＴ溝に固定
具で固定可能にし、各クランプの各出力締具をワ
ーク受面に向つて締付動可能に構成したことにあ
る。

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図はマシニングセンタのワーク交換装置の
平面図であり、これは、マシニングセンタよりな
る工作機械ＭのテーブルＴの前側にターンテーブ
ルＥを設け、ターンテーブルＥ上で未加工のワー
クＷをワークパレツトＰに固定し、工作機械Ｍの
テーブルＴ上にそのワークパレツトＰを移動さ
せ、位置決め装置Ｄにより前後方向及び左右方向
に位置決めし、固定装置Ｆで固定した後、ワーク
Ｗを加工する。このワークＷの加工の間に、ター
ンテーブルＥ上でもう１つのワークパレツトＰに
未加工のワークＷを固定する。工作機械での加工
を終えたワークＷをワークパレツトＰごとターン
テーブルＥに取出し、ターンテーブルＥを180゜
回転させ、未加工のワークＷを載せたワークパレ
ツトＰを工作機械のテーブルＴに送り込み、ワー
クＷの交換を終えるようにしてある。

第２図は上記ワークパレツトＰの平面図、第３
図はその正面図である。

このワークパレツトＰは、Ｙ軸方向に長い矩形
の厚板状に形成された台盤１を備え、その上面で
形成されているワーク固定面２にはＸ軸方向に走
る８本のＴ溝３がＸ軸に直交するＹ軸方向に適当
間隔置きに並列に形成してある。

該ワーク固定面２上にはＹ軸方向に走りＸ軸方
向の位置決め枠を兼ねる基準受枠４を着脱自在に
接当し、この基準受枠４をＸ軸方向位置決め手段
５でＸ軸方向に位置決めした状態で、固定手段６
で着脱自在に固定する。

この基準受枠４のＸ軸方向に臨む両側の面にワ
ーク受面７を形成し、このワーク受面７のＹ軸方
向の適当間隔置き部分がＹ軸方向位置決め用のス
トツパ８を突出させる。

ワーク固定面２上でワーク受面７に対面する部
分のＹ軸方向の適当間隔置きにそれぞれクランプ
１０を前記各ストツパ８に対応させて位置させ、
各クランプ１０の本体１１をワーク受面７に着脱
自在でＸ軸方向に進退自在に接当するともに、上
記本体１１をＴ溝３に固定具１２で固定する。

各クランプ１０の各出力締具１３は後述するよ
うに、ワーク受面７に向つて締付駆動可能に構成
する。

ワークＷは、ワーク受面７とストツパ８とに接
当した状態で、各クランプ８の出力締具１３を締
付駆動することにより、Ｘ軸・Ｙ軸方向に正確に
位置決めされてワークパレツトＰに固定支持され
ることになる。

Ｘ軸方向位置決め手段５は、第４図に示すよう
に、ワーク固定面２のＸ軸方向の中央部と一端部
とに凹設した各左右１対のキイ溝よりなる２組の
位置決め部５ａと、基準受枠４の下面及び該位置
決め部５ａに位置決め嵌合される左右１対のキイ
５ｂとからなり、２組の位置決め部５ａ同士間で
基準受枠４を位置決めしかえられるように構成し
てある。

即ち、第３図に示すように、基準受枠４をワー
ク固定面２の中央に位置させて、そのＸ軸方向の
両側に小型のワークＷを並べてクランプ１０でク
ランプしたり、第５図に示すように、基準受枠４
をワーク固定面２の一端に片寄せて小数の大型ワ
ークをクランプしたりできる。

ここでは、第６図に示すように、上記Ｔ溝３に
挿入したＴナツト６ａと、該基準受枠４に挿通さ
れＴナツト６ａに螺合するボルト６ｂとで固定手
段６を構成してあるが、台盤１に螺合されるボル
ト（図示せず）で固定手段を構成してもよい。

また、本例では、基準受枠４をＹ軸方向に位置
決めするキイよりなるＹ軸方向位置決め手段５′
を設けてあるが、これは省略してもよい。

次に、上記クランプ１０の構成について説明す
る。

第６図は上記基準受枠及びクランプの縦断面
図、第７図は上記クランプの側面図、第８図は上
記クランプの平面図である。

このクランプ１０の本体１１は、第２図に示す
ように、各ストツパ８に対応してそれぞれ独立す
るように構成しても、第５図に示すように、Ｙ軸
方向に連続する一体のものとして形成してもよ
い。

各ストツパ８に対応してそれぞれ独立するよう
に構成する場合には、各クランプ１０のＸ軸方向
の位置をそれぞれ異ならせることができ、第１１
図や第１２図に示すように、Ｘ軸方向の寸方が統
一されていない、いわゆる異形ワークを固定支持
するのに適する。

そして、本体１１が独立・一体いずれの場合で
も、第６図に示すように、その本体１１のワーク
受面側部をその反対側部よりも低く段落ちさせ、
その低段部上面１１ａと高段部上面１１ｂとを、
斜め上向きの締付斜面１１ｃで連結する。本体１
１の低段上面１１ａ上に配設された出力締具１３
の反ワーク受面側部には、上記締付斜面１１ｃに
面接当する受動斜面１３ａと出力締具１３のＸ軸
方向への遊動を許す遊動係合部１３ｂとを形成す
る。そして、Ｔナツト１２ａに螺合したボルトよ
りなる駆動機構１４の出力部１４ａを遊動係合部
１３ｂに係合し、この駆動機構１４を締込んでＺ
軸方向に進退させることにより、出力締具１３を
締付・受動両斜面１１ｃ，１３ａとに沿つて斜め
に降下させ、出力締具１３をＸ軸方向、即ち、ワ
ーク受面７側に進出させるようにする。

出力締具１３は、締付・受動両斜面１１ｃ，１
３ｃの倍力作用によつて、駆動機構１４の締込み
力よりも大きな力でワークＷをワーク受面７に押
当てることになる。

因に、この駆動機構１４は、ワークＷを固定支
持する状態では、固定具１２のボルト１２ｂと同
様にクランプ１０をワーク固定面２に固定するの
に役立つ。

ところで、本例では、クランプ１０の本体１１
の先端を出力締具１３の先端よりもワーク受面側
に突出させ、本体１１の低段部上面１１ａがワー
クＷをＺ軸方向の所定の位置で受止めるＺ軸方向
位置決め手段の役を兼ねるようにしてあり、基準
受枠４のＸ軸方向両側にも上記低段面部上面１１
ａと同じ高さのＺ軸方向位置決め手段１５を設
け、ワークＷをを基準受枠４とクランプ１０とに
わつて載置するだけでワークＷをワーク固定面２
から浮上らせて固定し、ワークＷとワーク固定面
２との間に切子がくいこまないようにしてある。

しかし、第９図にに示すように、基準受枠４や
クランプ１０にＺ軸位置決め手段１５を設けずに
別にＺ軸位置決め手段１５を設けるように構成し
てもよい。次に、横型自動工作機械に用いるワー
ク固定装置の１例を説明する。

第１２図は横形マシニングセンタのワーク交換
装置の斜視図であり、この装置は、マシニングセ
ンタよりなる工作機械ＭのテーブルＴの前側にタ
ーンテーブルＥを設け、両テーブルＴ・Ｅ間でそ
れぞれ多数のワークＷを固定支持する１対のマス
ブロツクＢを交互択一的に受渡しするものであ
る。

このマスブロロツクＢは、直方形に形成され、
ワークパレツトＰ上に固定される。そして、第１
５図と第１６図に示すように、その前後左右の４
面にそれぞれ縦型の固定磐１ａを着脱可能に固定
して台盤１を形成する。

この台盤１の各ワーク固定面２にＸ軸方向（縦
方向）に走る複数本のＴ溝３をＸ軸に直交するＹ
軸方向に適当間隔置きに並列して形成し、ワーク
固定面２にＹ軸方向に走るＸ軸方向の位置決めを
兼ねる基準受枠４を着脱自在に接当し、この基準
受枠４をＹ軸方向位置決め手段（図示略）でＸ軸
方向に位置決めした状態で、固定手段６で着脱自
在に固定し、基準受枠４のＸ軸方向に臨む両面に
ワーク受面７を形成し、このワーク受面７のＹ軸
方向の適当間隔置き部分からＹ軸方向位置決め用
ストツパ８を突出させ、ワーク固定面２上でワー
ク受面７に対面する部分のＹ軸方向の適当間隔置
きにそれぞれクランプ１０を前記各ストツパ８に
対応させて位置させ、各クランプ１０の本体１１
１をワーク受面７に着脱自在でＸ軸方向に進退自
在に接当するともに、クランプ本体１０をＴ溝３
に固定具１２で固定する。

各クランプ１０の構造は、第６図乃至第８図に
示すものと同様である。

尚、本例ではワーク固定磐１ａをマスブロツク
Ｂの４面全てに装着しているが、第１６図に示す
ように、その一部の面のみをワーク固定磐１ａを
装着する面とするように変形することは自由であ
る。

第１７図と第１８図とはそれぞれ上記各実施例
に於るクランプ１０の変形例を示す縦断面図であ
り、これらのクランプ１０は、本体１１内に形成
した縦軸の油圧シリンダ１６と、これに挿入した
ピストン１７と、ピストン１７連結されたピスト
ンロツド１８とで構成された駆動機構１４を備え
る。そして、そのピストンロツド１８の先端部で
駆動機構１４の出力部１４ａが構成される。

第１７図のクランプは、油圧シリンダ１６の上
側受圧室１９ａ内に仮締め用のバネ２０を挿入し
てあるが、このバネ２０は、第１８図に示すよう
に省略してもよい。

また、第１７図のクランプは、油圧シリンダ１
６にクランプ開除用の下側受圧面１９ｂを設ける
が、仮締め用のバネ２０を備えない第１８図のク
ランプでは、下側受圧室に代えて開除バネ室２１
をピストン下側に設け、その中にクランブ開除用
のバネ２２を挿入する。

これら第１７図、第１８図に示すクランプのそ
の他の構成は第６図乃至第８図に示すクランプと
同様に構成する。

尚、図示はしないが、クランプの本体内Ｘ軸方
向に向いた油圧シリンダを形成し、このシリンダ
のピストンロツドでワークをワーク受面に押当て
るように上記各実施例の構成の一部を変更するこ
とも考えられる。

また、上記各実施例では、台盤が工作機械のテ
ーブルに出入れ自在に構成してあるが、台盤は、
テーブルに固定されたものである。また、テーブ
ル自体で構成してもよい。

以上説明したように、本考案は、ワーク固定面
にＹ軸方向に走り、Ｘ軸方向位置決め手段を兼ね
る基準受枠を固定し、基準受枠のＸ軸方向に臨む
少なくとも片面にワーク受面を形成し、このワー
ク受面のＹ軸方向の適当間隔置き部分からＹ軸方
向位置決め用ストツパを突出させ、これらストツ
パに対応してワーク受面にＹ軸方向に適当な間隔
を置いて対向する状態にクランプを設けてあるの
で、小形の複数のワークを、ワーク受面とストツ
パに接当させてクランプで締付けるという簡単な
作業で、短時間に、しかも、高精度に位置合せを
した状態に固定でき、工作機械の稼動率を高めて
生産量を増せるうえ、寸法精度の高い高品質の製
品を得られる。

また、クランパをＴ溝に沿つてＸ軸方向に変位
させて、所望のＸ軸方向の寸法が不揃いな、いわ
ゆる、異形ワークや、Ｘ軸方向の寸法が異なる
種々の大きさのワークを１つの台盤で固定でき、
ワークの寸法や形状に対応して多数の台盤を用意
せずに済み、設備費用を低廉にできる。

更に、基準受枠やクランパを着脱可能に台盤に
固定するので、必要に応じて、基準受枠やいくつ
かのクランプを台盤から取外して大型ワークを台
盤に固定することもでき、大型ワーク専用の台盤
を用意せずに済み、設備費用をさらに安価にでき
る。

加えて、ワークの寸法や形状を変更するに際し
て、台盤そのものは取換えずに、台盤のワーク固
定面の基準受枠やクランパの位置を変更すれば済
むもので、段取が能率的、かつ容易に行える。

そして、これらの多くの効果が得られる割には
構造が簡単で、安価、かつ、容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は竪型マシニングセンタのワーク交換装
置を例示する平面図、第２図はその小形ワークを
クランプする場合のワークパレツトを例示する平
面図、第３図はそのワークパレツトの正面図、第
４図はその台盤の平面図、第５図は大形ワークを
クランプする場合のワークパレツトを例示する平
面図、第６図は第２図の−線断面図、第７図
はそのクランプの背面図、第８図はそのクランプ
の平面図、第９図はクランプ及び基準受枠の変形
例の第６図に相当する断面図、第１０図は小形異
形ワークをクランプする場合のワークパレツトの
平面図、第１１図は大形異形ワークをクランプす
る場合のワークパレツトを例示する平面図、第１
２図は横型マシニングセンタのワーク交換装置を
例示する斜視図、第１３図はそのマスブロツクの
斜視図、第１４図はそのワーク固定磐の平面図、
第１５図はそのワーク固定磐の側面図、第１６図
は上記マスブロツクの変形例を示す斜視図、第１
７図と第１８図はそれぞれ油圧式のクランプを例
示する縦断面図である。 １……台盤、２……ワーク固定面、３……Ｔ
溝、４……基準受枠、５……Ｘ軸方向位置決め手
段、５ａ……位置決め部、６……固定手段、７…
…ワーク受面、８……Ｙ軸方向位置決め用ストツ
パ、１０……クランパ、１１……本体、１１ｃ…
…傾斜面、１３……出力締具、１３ａ……傾斜
面、１４……駆動機構、１４ａ……出力部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 工作機械ＭにワークＷを固定するために台盤
   １を用い、この台盤１のワーク固定面２にＸ軸
   方向に走る複数本のＴ溝３をＸ軸に直交するＹ
   軸方向に適当間隔置きに並列して形成し、 ワーク固定面２にＹ軸方向に走るＸ軸方向の
   位置決めを兼ねる基準受枠４を着脱自在に接当
   し、この基準受枠４をワーク固定面２にＸ軸方
   向位置決め手段５でＸ軸方向に位置決めした状
   態で、固定手段６で着脱自在に固定し、 基準受枠４のＸ軸方向に臨む少なくとも片方
   の面にワーク受面７を形成し、このワーク受面
   ７のＹ軸方向の適当間隔置き部分からＹ軸方向
   位置決め用ストツパ８を突出させ、 ワーク固定面２上でワーク受面７に対面する
   部分のＹ軸方向の適当間隔置きにそれぞれクラ
   ンプ１０を前記各ストツパ８に対応させて位置
   させ、各クランプ１０の本体１１をワーク受面
   ７に着脱自在でＸ軸方向に進退自在に接当する
   ともに、クランプ１０の本体１１をＴ溝３に固
   定具１２で固定可能にし、 各クランプ１０の各出力締具１３をワーク受
   面７に向つて締付駆動可能に構成したことを特
   徴とする工作機械のワーク固定装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載したワ
   ーク固定装置に於て、前記台盤１が工作機械Ｍ
   のテーブルＴから独立して形成されていて、そ
   のテーブルＴに固定可能に構成したもの。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載したワ
   ーク固定装置に於て、前記台盤１が工作機械Ｍ
   のテーブルＴからなるもの。 ４ 実用新案登録請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項に記載したワーク固定装置に於て、台
   盤１が矩形の厚板状に形成され、その上面にワ
   ーク固定面２が形成されているもの。 ５ 実用新案登録請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項に記載したワーク固定装置に於て、台
   盤１が直方体状に形成され、直方体の台盤１の
   前後左右の少なくとも１つの面にワーク固定面
   ２が設けられているもの。 ６ 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第５項の
   うちから任意に選定した１項に記載されたワー
   ク固定装置に於て、基準受枠４のＸ軸方向に臨
   む両方の面にそれぞれワーク受面２を形成し、
   各ワーク受面２に対向させて各クランプ１０を
   基準受枠４の両方に配置したもの。 ７ 実用新案登録請求の範囲第６項に記載したワ
   ーク固定装置に於て、台盤１のワーク固定面２
   にＸ軸方向位置決め手段を構成する位置決め部
   ５ａを２組、Ｘ軸方向の中央部と一端部とに形
   成し、この２組の位置決め部５ａ同士間で基準
   受枠４を位置決めしかえられるように構成した
   もの。 ８ 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第７項の
   うちから任意に選定した１項に記載されたワー
   ク固定装置に於て、台盤１のワーク固定面２を
   長方形状に形成し、その長手方向をＹ軸方向と
   して、台盤１のＹ軸方向の全長に亘り基準受枠
   ４を走らせたもの。 ９ 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第８項の
   うちから任意に選定した１項に記載されたワー
   ク固定装置に於て、Ｙ軸方向に並列する複数の
   クランプ１０の本体１１同士を一体に形成した
   もの。 10 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第８項の
   うちから任意に選定した１項に記載したワーク
   固定装置に於て、Ｙ軸方向に並列する複数のク
   ランプ１０の本体１１同士を個別に独立して形
   成したもの。 11 実用新案登録請求の範囲実用新案登録請求の
   範囲第１項乃至第10項のうちから任意に選定し
   た１項に記載されたワーク固定装置に於て、各
   クランプ１０の出力締具１３の駆動機構１４
   が、Ｘ軸方向に進退駆動する状態に上記本体１
   １に組付けられ、駆動機構１４の出力部１４ａ
   に出力締具１３が取付けられているもの。 12 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第10項の
   うちから任意に選定した１項に記載されたワー
   ク固定装置に於て、各クランプ１０の出力締具
   １３の駆動機構１４が、ワーク固定面２と鉛直
   方向に進退駆動する状態に上記本体１１に組付
   けられ、駆動機構の出力部に出力締具１３がＸ
   軸方向に摺動可能に連結され、出力締具１３を
   駆動機構１４でワーク固定面２側に駆動するの
   に伴つて出力締具１３をワーク受面２に向つて
   倍力して押寄せる傾斜面１１ｃ，１３ａを上記
   本体１１に形成したもの。 13 実用新案登録請求の範囲第１項至第12項のう
   ちから任意に選定した１項に記載されたワーク
   固定装置に於て、クランプ１０の駆動機構１４
   が油圧シリンダであるもの。 14 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第12項の
   うちから任意に選定した１項に記載されたワー
   ク固定装置に於て、クランプ１０の駆動機構１
   ４がネジ式のものであるもの。