JPS6338026Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は筒状のワークを爪を利用して固定
し、それによつてワークの位置決めを行なうワー
ク位置決め装置に関するものである。

従来、筒状のワークのプレス工程あるいは施削
工程などのワーク加工工程において、まずそれぞ
れの加工に先立ち加工機械の所定の場所にワーク
を固定して位置決めする必要がある。多くの場
合、筒状のワークのこのような位置決めに対して
は、筒状のワークの外周面側から機械に備えられ
ている複数個の爪をそのワークの径方向で、その
ワークの直径の中心に向かつて移動させてワーク
の外周面を掴んだり、逆にワークの内周面側から
複数個の爪をそのワークの径方向で外方に向かつ
て移動させてワークの内周面を掴むというチヤツ
ク機構が採用されている。

このチヤツク機構に関しては、従来、手動で複
数個の爪を移動させるものがあつたが、これはワ
ークを固定し位置決めするためだけの時間を必要
とし作業性を悪くする。また、手動であるがゆえ
にワークを押圧する力にばらつきが生じワークを
損傷させることがあつた。特に肉厚の薄いワーク
の場合、押圧力が強すぎて変形することある。

油圧あるいはエアーを利用したチヤツクの場
合、上記のような欠点を生じないが、油圧ユニツ
トを別に備えたり、油圧あるいはエアーのための
特別な配管が必要となり、チヤツクにかかわる装
置全体の構造がやや複雑になり、そのため装置の
低価格化の実現を阻む一因となるともあつた。

この考案は上述のような欠点を解消するために
なされたものであり、その主たる目的は非常に簡
単な構造でしかも確実に筒状のワークを固定しそ
れによつてワークの位置決めを行なうワーク位置
決め装置を提供することである。

この考案は、簡単に言えば、複数個の爪を有す
るチヤツク部材と、ワークの軸線方向に向く後方
方向への移動を止めるための軸線方向位置決め部
材とを備えた装置であつて、上記の複数個の爪に
ワークを介して上記の軸線方向位置決め部材から
の荷重が与えられたとき、それぞれの爪は或る一
定の地点を支点として回動し、それによつてそれ
ぞれの爪がワークの内周面を径方向で外方に向か
つて押圧し、結果として筒状のワークが複数個の
爪によつて固定され位置決めされることを可能に
するものである。

上述の目的およびその他の目的と特徴は、図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明ら
かとなろう。

第１図は、この考案の一実施例であるワーク位
置決め装置を示す正面図であり、その構造を明ら
かにするために要部を断面で示す。図示されるワ
ーク位置決め装置は、湯を保温するためのものと
して知られるジヤーポツトの原形である第２図に
示されるような筒状のワーク１を位置決めし、さ
らにその位置決めしたワーク１をそのワーク１の
軸線のまわりに回転させてワーク１の外周面上の
或る１点が常に同じ位置で位置するようにその方
向を整列させるものである。

ここで筒状のワーク１の方向を整列させること
の必要性は以下の理由による。すなわち、方向を
整列された筒状のワーク１は、その整列した状態
を保つたまま次の工程へ送られる。その次の工程
では、たとえば筒状のワーク１の外周面上の一定
の場所にあるジヤーポツト内の液量を見るための
液量表示窓の加工とする。この液量表示窓は、第
２図に示される筒状のワーク１がまだ筒状とされ
る前の状態、すなわち第３図に示されるように１
個の扇形の形状として切断されるときに一定の場
所で液量表示窓用の穴２としてパンチされてい
る。そして同様に扇形形状のワーク１の後方端の
一定の場所に切欠き３が設けられる。そしてこの
後、扇形形状のワーク１はその母線４および５が
互いに接するように丸められ、第２図に示される
ような筒状のワーク１となる。こうして次の工程
では、筒状のワーク１に設けられている液量表示
窓２の仕上げ加工を行なうのであるが、その仕上
げ加工用の治具は筒状のワーク１に対して常に一
定の位置で自動的に運ばれるので、その治具が運
ばれる位置に液量表示用の窓２を位置させる必要
がある。したがつて第１図に示される装置によつ
て筒状のワーク１はその液量表示窓２が常に一定
の場所に位置するように回転され、そして液量表
示窓２が所定の場所に到達したときにはその回転
が止められるようになつている。その機構は以下
の説明から明らかとなる。

第１図に示されるワーク位置決め装置は、筒状
のワーク１の前方端側に位置するチヤツク部材６
と、筒状のワーク１の後方端側に位置する軸線方
向位置決め部材７とを備える。このチヤツク部材
６および軸線方向位置決め部材７はそれぞれ筒状
のワーク１の軸線方向に対して移動可能である。
第１図では筒状のワーク１が既にチヤツク部材６
と軸線方向位置決め部材７との間に装着された状
態を示しているが、この状態に至るのに次の動作
がなされた。すなわち、チヤツク部材６は第１図
に示される位置よりもさらに左方に位置し、また
軸線方向位置決め部材７は第１図に示される位置
よりもさらに右方に位置している。こうしてチヤ
ツク部材６および軸線方向位置決め部材７の双方
が第１図に示される位置よりも互いに後退した位
置では、チヤツク部材６と軸線方向位置決め部材
７の後述される位置決めボルト８との間隔は筒状
のワーク１の軸線方向の長さよりも大きいものと
なつている。そしてこの状態で、筒状のワーク１
がローデイング装置（図示せず）によつてチヤツ
ク部材６と軸線方向位置決め部材７との間に運ば
れ、そして筒状のワーク１がその位置にあると
き、チヤツク部材６は第１図において右方向に前
進し筒状のワーク１の前方端と接触する位置で停
止する。同様に、軸線方向位置決め部材７は第１
図において左方向に前進し筒状のワーク１の後方
端を支える位置で停止する。このようにして筒状
のワーク１がチヤツク部材６と軸線方向位置決め
部材７との間に装着されているのが第１図であ
る。また図から明らかなように、チヤツク部材
６、軸線方向位置決め部材７および筒状のワーク
１のそれぞれの中心軸線は一致している。

それでは以下にまずチヤツク部材６の構成につ
いて説明する。チヤツク部材６は、シヤフト９を
介して駆動源からの駆動によつて回転するベース
１０と、そのベース１０のベース面上に第４図に
示されるように中心軸線を中心として放射状に配
置された複数個の爪１１とを有する。この複数個
の爪１１は、この実施例においては第４図に示さ
れるように12分割されたものであり、そのそれぞ
れの形状は第５図に斜視図で示される。

この爪１１の形状および爪１１のベース１０へ
の取付けについて第５図を参照しながら第７図を
用いて説明する。爪１１はその底部に滑らかな曲
線を描く突起１２を有しており、その突起１２の
設けられている位置からさらに中心軸線の方に向
かつた位置で貫通穴１３を有している。また爪１
１は第７図でよく示されるように、筒状のワーク
１の前方端と接触するワーク前方端支え部１４
と、筒状のワーク１の内周面に近接して位置する
ワーク押圧部１５とを有する。ベース１には、図
示されるように、爪１１の突起１２を受入れる凹
部１６が形成され、さらに爪１１の貫通穴１３に
挿入されるピン１７が設けられる。ここで、図示
されるように、爪１１の貫通穴１３の内周面とピ
ン１７の外周面とが或る程度の間隔をもつて位置
するようにピン１７の直径が選ばれていなければ
ならない。

こうして爪１１は、その突起１２がベース１０
の凹部１６に位置するように、かつ、爪１１の貫
通穴１３がベース１０に設けられているピン１７
を受入れるように、ベース１０のベース面上に配
置される。そして爪１１がベース１０から離れな
いようにするために、第６図において斜視図で示
される爪押え１８が爪１１の中心軸線側に位置す
る一方の端をベース１０のベース面上に押え付け
るように配置され、ベース１０に取付けられる。
この爪押え１８のベース１０への取付けは、第７
図から明らかなように、爪押え１８の貫通穴１９
に挿入された爪押え取付ボルト２０によつてなさ
れる。また図示されるように、爪押え取付ボルト
２０の頭部２１と爪押え１８との間にはばね２２
が設けられる。このばね２２の働きによつて、爪
押え１８は常にベース１０のベース面に向かつて
押え付けらている。

第１図に戻り、駆動源からの駆動をベース１０
に伝達するシヤフト９の一方の端は第１図におい
て破断されて示されているが、駆動源とシヤフト
９とがいかに連結されるかを第１ａ図に示す。図
において、ベース１０を回転させるための駆動源
はロータ２３である。このロータ２３は或る一定
の角度だけ回転するものである。ロータ２３のシ
ヤフトにはそのシヤフトの軸線方向に沿つて比較
的長く延びる歯車２４が取付られる。そしてシヤ
フト９にはこの歯車２４と噛み合う歯車２５が取
付けられる。こうしてロータ２３の回転はシヤフ
ト９に伝えられ、このシヤフト９の他方の端に取
付けられているベース１０が回転することにな
る。歯車２４のその軸線方向に比較的長い形状
は、シヤフト９が歯車２５とともにその軸線方向
に微小な距離だけ移動したとしても歯車２４と歯
車２５との噛み合いが解かれないようにするため
である。

このシヤフト９の軸線方向への微小な距離だけ
の移動は以下の構成によつてなされる。第１図を
用いて説明する。図示されるように、シヤフト９
はシヤフト９の一部をピストンロツドとするシリ
ンダ２６を挿通する。そしてシリンダ２６の内部
空間を二分するようにシヤフト９にはピストン２
７が取付けられる。こうしてシリンダ２６の内部
空間は左空間２８と右空間２９とに分けられる。
そしてそれぞれの空間２８および２９には通気口
３０および３１が設けられ、これらの通気口３０
および３１は方向切換バルブ３２に連結される。
こうして左空間２８に通気口３０を通つてエアー
が送られるならば、シヤフト９はピストン２７と
ともに第１図において右方向に移動し、右空間２
９に通気口３１を通つてエアーが供給されるなら
ば、シヤフト９はピストン２７とともに第１図に
おいて左方向に移動することになる。このシヤフ
ト９の第１図における左右方向への移動に伴い、
シヤフト９に取付けられているベース１０も第１
図において左右方向に移動することになる。

次に第１図において筒状のワーク１の後方端側
に位置する軸線方向位置決め部材７の構成につい
て説明する。軸線方向位置決め部材７は、筒状の
ワーク１の後方端に接触するワーク後方端支え部
３３を有し、さらに軸線方向位置決め部材７の中
心軸線に沿つて長く延びるシヤフト３４を有す
る。シヤフト３４の先端部には、図示されるよう
に位置決めボルト８がねじ止めによつて取付けら
れる。そして第１図に示される筒状のワーク１を
チヤツク部材６と軸線方向位置決め部材７との間
に装着している状態では、位置決めボルト８のチ
ヤツク部材６に面する頭部の面と、チヤツク部材
６を取付けているシヤフト９の先端面との間の距
離は近接したものとなるように調整される。この
距離は位置決めボルト８をシヤフト３４の先端部
に対して時計方向に回転することにより、あるい
は反時計方向に回転することによつて調整され
る。

また、第１図とともに、第１図の軸線方向位置
決め部材７を下方から見た図を示す第９図を参照
して、軸線方向位置決め部材７のワーク後方端支
え部３３の一部には切欠き３５が設けられる。そ
してこの切欠き３５に沿つて中心軸線の方向に移
動できるようにストツパ３６が軸線方向位置決め
部材７に取付けられる。ストツパ３６は第１図に
示されるように、Ｌ字状の形状をしており、ばね
押えピン３７を介して軸線方向位置決め部材７に
取付けられる。ばね押えピン３７は軸線方向位置
決め部材７を貫通して延びており、かつ軸線方向
位置決め部材７のばね押えピン３７を受入れてい
る穴に沿つて摺動可能となつている。そしてばね
押えピン３７はばね押えピンの一方の端の頭部３
８と軸線方向位置決め部材７との間に位置するば
ね３９の働きで、常にチヤツク部材６の位置する
方向へ向かつて力をかけられている。したがつ
て、筒状のワーク１が装着されていない状態で
は、第１０図に示されるように、ストツパ３６は
ワーク後方端支え部３３の切欠き３５に沿つてチ
ヤツク部材６の位置する方向、つまり図において
左方向に移動した位置となつている。

ストツパ３６を常に左方向に向かつて力をかけ
ているばね３９の力の強さは、前述したチヤツク
部材６の爪１１をベース１０のベース面に押えつ
けているばね２２の力よりも弱いものである。し
たがい、第１図に示される筒状のワーク１が装着
された状態となるために、軸線方向位置決め部材
７が第１図に示される位置よりもさらに右方の位
置から左方向に向かつて前進する際、そのときの
ストツパ３６の位置は第１０図に示される状態と
なつているので、まず最初に筒状のワーク１の後
方端にはストツパ３６の前方端部４０が接触す
る。そしてその状態で軸線方向位置決め部材７が
さらに左方向に前進すれば、筒状のワーク１の前
方端はチヤツク部材６の爪１１のワーク前方端支
え部１４によつて止められるので、ストツパ３６
をその前方端部４０がワーク１の後方端と接触し
ている位置で停止させながら、ばね３９の力に抗
して軸線方向位置決め部材７は左方向へ前進す
る。こうして所定の位置まで軸線方向位置決め部
材７が前進した状態が第１図に示される状態であ
る。この状態では、筒状のワーク１の後方端はワ
ーク後方端支え部３３の前方端部４１とストツパ
３６の前方端部４０のいずれにも接触している。

以上の構成のワーク位置決め装置が第１図に示
される筒状のワーク１の装着されている状態か
ら、ワーク１をその内周面側から固定して位置決
めし、さらにワーク１の外周面上の或る１点が常
に一定の位置となるようにその方向を整列させる
動作を以下に説明する。

第１図に示される状態で、Ａで示されるエアー
源からエアーがシリンダ２６の通気口３０を通つ
てシリンダ２６の左空間２８に供給される。それ
によつて、シヤフト９は、ピストン２７とともに
第１図において右方向へ移動しシヤフト９の先端
部が軸線方向位置決め部材７の位置決めボルト８
の頭部に接触することによつてその移動が停止さ
れる。

このシヤフト９の移動前の状態と移動後の状態
におけるチヤツク部材６の変化をよく示している
のが第７図および第８図である。第７図はシヤフ
ト９の移動前の状態であり、第８図はシヤフト９
の右方向への移動後の状態である。シヤフト９が
右方向へ移動する前においては、第７図に示すよ
うに、爪１１は、ばね２２によつて付勢されてい
る爪押え１８の働きで、その回動が禁止されてい
る。

ところが、シヤフト９が右方向へ移動したと
き、筒状のワーク１はその後方端が軸線方向位置
決め部材７によつて停止されているので、爪１１
のワーク前方端支え部１４にはワーク１の母線方
向に沿つて図において左方向へ荷重がかけられ
る。そしてこの荷重が爪１１のワーク前方端支え
部１４にかけられることによつて、爪１１はその
底部にある突起１２を支点として第７図において
時計方向に回動する。この回動に伴つて、爪押え
１８は、ばね２２の力に抗してばね２２を圧縮す
るようにベース１０のベース面から離れる方向に
移動する。

こうしてシヤフト９の移動後の状態では第８図
に示される状態となる。そして第７図および第８
図を比較すれば明らかであるように、爪１１が回
動する前においては筒状のワーク１と近接してい
た爪１１のワーク押圧部１５は、爪１１が回動す
ることによつて筒状のワーク１の内周面と接触し
てその内周面をその径方向に外方へ押圧している
ことがわかる。この爪１１はベース１０のベース
面上に放射状に配置されているものであり、それ
ぞれの爪１１がワーク１の内周面に接触してその
外方へ押圧しているので、ワーク１はチヤツク部
材６に固定されて位置決めされる。

上述のように筒状のワーク１を複数個の爪１１
によつて位置決めした状態で、第１ａ図に示され
るロータ２３を駆動させればワーク１はチヤツク
部材６とともに回転することになる。ワーク１の
後方端には前述したように、また第２図に示され
るように切欠き３が設けられている。第９図にお
いて、ワーク１とそのワーク１の切欠き３とを一
点鎖線で表わしているが、ワーク１の回転ととも
に切欠き３はワーク後方端支え部３３の前方端部
４１上を移動する。そしてこの切欠き３がストツ
パ３６の前方端部４０の位置にきたとき、ストツ
パ３６は第１図に示されるようにばね３９によつ
て図において左方向に付勢されているので、スト
ツパ３６は左方向へ移動しワーク１の切欠き３と
係合することになる。

ここで、ストツパ３６の左方向への移動は第１
図に示されるようにリミツトスイツチ４２によつ
て検知される。そしてこのリミツトスイツチ４２
は電磁開閉器４３を経由してシリンダへのエアー
の方向を制御する方向切換バルブ３２のソレノイ
ド１に連結される。このリミツトスイツチ４２、
電磁開閉器４３および方向切換バルブ３２のソレ
ノイド１の接点回路図が第１１図に示される。

第１図および第１１図を参照してその動作を説
明する。ストツパ３６が左方向への移動を開始す
ると、ストツパ３６はリミツトスイツチ４２と接
触することになる。この接触によつてａ接点であ
るリミツトスイツチLSの接点は閉じそれによつ
て電磁開閉器４３のコイル１CRが励磁される。
したがいａ接点１CRは閉じそれによつて方向切
換バルブ３２のソレノイドSOL１は励磁される。
したがつて第１図に示される方向切換バルブ３２
の弁位置は切換えられ、エアー源Ａからのエアー
はシリンダ２６の通気口３１を通つて右空間２９
へ供給される。したがいシヤフト９はピストン２
７とともに左方向へ移動することになる。このシ
ヤフト９の左方向への移動に伴い、爪１１のワー
ク前方端支え部１４に与えられていた荷重が緩め
られ、したがつて爪１１は、ばね２２によつて付
勢されている爪押え１８の働きによつて第１図に
示される状態へ復帰する。この爪１１の復帰状態
への回動によつて爪１１のワーク押圧部１５によ
るワーク内周面への押圧は解除される。

こうして、筒状のワーク１が、その切欠き３を
軸線方向位置決め部材７に設けられているストツ
パ３６と係合することによつてその回転を止めら
れたとき、チヤツク部材６のみが回転することに
なる。以上のように、ワーク１は、そのワーク１
の後方端に設けられている切欠き３が軸線方向位
置決め部材７に設けられているストツパ３６と係
合する位置で、常にその回転を停止させられる。
第３図を用いて前述したように、ワーク１の後方
端にある切欠き３と次の工程で加工されるべき液
量表示窓用の穴２とは常に同一の位置関係にある
ので、ワーク１の切欠き３が常に同じ位置で方向
決めされるのであれば、液量表示窓用の穴２も常
に一定の位置で整列することになる。

上記述べた例では、ワーク１がストツパ３６に
よつてその回転を止められたとき、チヤツク部材
６を取付けているシヤフト９がエアーの働きで後
退し、それによつて爪１１とワーク１の内周面と
の摩擦を避けている。しかし、この爪１１とワー
ク１の内周面との摩擦を応用した別の機構が考え
られる。第１２図にそのブロツク図を示す。すな
わち、ロータとチヤツク部材を取付けているシヤ
フトとの間に所定以上の荷重が加わつたときにス
リツプするスリツプ機構を設けることが考えられ
る。この場合、シヤフトが回転することに対して
抵抗力を与えられないときは、ロータの回転に対
する駆動はそのままシヤフトに伝達される。しか
しワークが前述のようにストツパによつてその回
転を止められたとき、シヤフトに取付けられてい
るチヤツク部材の爪はなおワークの内周面を押圧
したままで回転しようとする。このとき爪とワー
クの内周面との間には回転に対する摩擦力が生
じ、この摩擦力によつてスリツプ機構が働き、シ
ヤフトは回転せずに停止した状態となる。そして
ロータのみが回転駆動を続けることになる。

上述された実施例においては、ワークはジヤー
ポツトに用いられる断面形状が円形の筒状の薄肉
品のワークであつたが、そのようなワークにとら
われるものではない。すなわち、肉厚の厚いもの
でもよいし、断面形状が円形ではなく多角形の筒
状のワークであつてもよい。

また実施例において示されたワーク位置決め装
置はチヤツク部材が回転する機構となつていた
が、この考案の目的を考えた場合、そのように回
転するものでなくてもよい。同様に実施例におい
ては軸線方向位置決め部材にストツパ３６が設け
られていたが、そのようなストツパを何ら有して
いないワーク位置決め装置であつてもよい。

以上のように、この考案によれば、筒状のワー
クを介して複数個の爪に荷重を与えられることに
よつてその複数個の爪が回動し、それによつて複
数個の爪がそれぞれワークの内周面を押圧してワ
ークを固定するという機構であるので、ワーク位
置決め装置の構造が非常に簡単となり、装置の低
価格化への実現を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例であるワーク位置
決め装置を示す正面図であり、その要部が断面図
で示される。第１ａ図はロータとシヤフトとの回
転駆動伝達状態を示す図である。第２図はこの考
案の一実施例の説明において用いられた筒状のワ
ークの斜視図である。第３図は第２図の筒状のワ
ークが筒状とされる前の状態を示す平面図であ
る。第４図は複数個の爪が放射状に配置されてい
る状態を示す平面図である。第５図は爪の斜視図
である。第６図は爪押えの斜視図である。第７図
および第８図はチヤツク部材の機構を示す断面図
であり、第７図は爪が回動する前の状態であり、
第８図は爪が回動した後の状態である。第９図お
よび第１０図は軸線方向位置決め部材を示す正面
図であり、第９図はストツパがばねの力に抗して
移動しているときの状態であり、第１０図はスト
ツパがばねの働きによつて示される位置にある状
態を示す図である。第１１図はリミツトスイツ
チ、電磁開閉器および方向切換バルブの動作状況
を示す接点回路図である。第１２図はスリツプ機
構を説明するためのブロツク図である。 図において、１はワーク、２は液量表示窓用
穴、３は切欠き、６はチヤツク部材、７は軸線方
向位置決め部材、９はシヤフト、１０はベース、
１１は爪、１２は突起、１４はワーク前方端支え
部、１５はワーク押圧部、１６は凹部、１８は爪
押え、２６はシリンダ、３３はワーク後方端支え
部、３６はストツパを示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 筒状のワークの前方端側に位置し、ベースと
   そのベースのベース面に前記ワークの軸線を中
   心として放射状に配置された複数個の爪とを有
   するチヤツク部材と、 前記ワークの後方端に当接して前記ワークの
   軸線方向に向く後方方向への移動を止めるため
   の軸線方向位置決め部材とを備え、 前記チヤツク部材と前記軸線方向位置決め部
   材とは前記ワークの軸線方向に対して相対的に
   移動可能であり、 前記爪の各々は、それぞれ前記ワークの軸線
   を中心とした放射方向と直交しかつ前記ベース
   面と平行方向に延びる回動軸線をもつてそれぞ
   れ回動可能に設けられ、 前記それぞれの爪は前記ワークの前方端と接
   触可能なワーク前方端支え部と、前記ワークの
   内周面に接触可能なワーク押圧部とを有し、 前記チヤツク部材と前記軸線方向位置決め部
   材とが相対的に近付くことによつて、前記爪の
   ワーク前方端支え部には前記ワークを介して前
   記軸線方向位置決め部材からの荷重が与えら
   れ、それによつて前記爪は回動し前記ワーク押
   圧部が前記ワークの内周面をその径方向に外方
   へ押圧して前記ワークを固定する、ワーク位置
   決め装置。 (2) 前記ワーク前方端支え部に与えられている荷
   重が解かれたときには、前記爪を回動前の状態
   に復帰させるばねを備える、実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のワーク位置決め装置。 (3) 前記爪の一方端に接触して前記爪の一方端を
   前記ワークの前方方向に押えるものであり、常
   にばねによつて前記ワークの前方方向に付勢さ
   れている爪押えを備える、実用新案登録請求の
   範囲第１項または第２項記載のワーク位置決め
   装置。 (4) 前記チヤツク部材は前記ワークの軸線のまわ
   りに回転可能である、実用新案登録請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載のワーク
   位置決め装置。