JPH0152122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は旋盤の主軸に油圧などの動力駆動に
よるチヤツク取付手段を設け、別体の各種のパワ
ーチヤツクを自由に交換して取付け得るようにし
た自動チヤツク交換装置に関するものである。

〔従来の技術〕

旋盤のチヤツクにおいて、そのヘツドストツク
に設けた主軸の先端に、油圧などの動力駆動によ
る爪を設け、別体の各種のパワーチヤツクを、こ
の爪によりチヤツク取付手段に着脱自在に固定し
て、種々のワークを旋盤加工するようにした自動
チヤツク交換装置は公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような公知の自動チヤツク交換装置の場
合、旋盤の主軸内にはチヤツク取付手段の爪の駆
動用の進退軸と、チヤツク取付手段に固定したパ
ワーチヤツクの駆動用進退軸の２本が必要であ
り、それぞれの駆動シリンダを主軸の後部に設け
る必要があるため機構がきわめて複雑となるとい
う問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明は旋
盤のヘツドストツクに設けた主軸前部にチヤツク
取付手段を設け、別体のパワーチヤツクを、この
取付手段により主軸に着脱自在に固定し得るよう
にした装置において、前記のチヤツク取付手段は
半径方向に進退する複数の押え爪と、この押え爪
と連動して、押え爪が内方に移動し、パワーチヤ
ツクのアダプタの外周の凹部に係合したとき外方
に移動する複数の進退部材と、この進退部材を外
方へ押すバネにより構成し、前記ヘツドストツク
には停止した各進退部材の外端を押して各押え爪
を後退させるアクチユエータを設け、中空の主軸
の後端に設けた駆動シリンダにより進退させるド
ローバー先端のジヨイント部材を主軸内の前部に
設け、このジヨイント部材の先端には前進時に自
身の弾力で拡大し、後退時に主軸に設けた締付筒
により内方に押される複数のジヨイント片を設
け、前記パワーチヤツクの後部から突出したチヤ
ツク爪の操作軸の後端外周にはパワーチヤツクが
チヤツク取付手段にて主軸に固定された条件で各
ジヨイント片の先端内側の係合爪に係合する係合
部を設けたものである。

〔作用〕

この発明は上記の構成であるから、主軸が停止
しているとき、各アクチユエータを働かして各ロ
ツドを内方へ移動させると、各進退部材がバネに
抗して内方へ移動し、これに連動する各押え爪は
外方へ移動する。

一方、駆動シリンダにより前進位置にあるドロ
ーバーの先端のジヨイント片の先端の各係合爪は
拡開状態である。

このような条件で、自動交換装置により運ばれ
てきたパワーチヤツクのアダプタの後部を各押え
爪内に入れるとともに操作軸の後端を各ジヨイン
ト片内に入れ、ついで、各アクチユエータを働か
せてその各ロツドを後退させると、各進退部材は
バネにより後退し、これに連動する各押え爪が内
方へ移動して、パワーチヤツクの各凹部に係合す
る。

ついで、主軸後部の駆動シリンダで、ドローバ
ーとともにジヨイント部材を後退させると、各ジ
ヨイント片が締付部材により縮小しつつ後退し
て、各片の前部内側の係合爪を操作軸の係合部に
係合させて操作軸を後退させる。

これにより各パワーチヤツクの各チヤツク爪が
移動し、ワークを掴持する。また、ワークおよび
パワーチヤツクを外す場合は前記の逆に駆動シリ
ンダやアクチユエータを作動させる。

〔実施例〕

図において、１は旋盤のヘツド２上に固定した
ヘツドストツク、３は中空の主軸であつて、ヘツ
ドストツク１の前後の軸受により回転自在に支持
され、この主軸３は適宜の駆動手段により所定方
向に回転させる。

５は主軸３の先端に設けたチヤツク取付手段
で、押え爪７と、この押え爪７に連動する進退部
材１５を有している。

９は主軸３の先端のフランジに固定した環状の
受部材で、その前面の外周付近にガイドリング４
を固定し、このリングに放射状に設けた複数の孔
に前記押え爪７を進退自在にはめる。

また、前記受部材９にも押え爪７の背後に位置
する孔６を放射状に設け、この孔６に前記進退部
材１５をはめる。この各孔６の外端前側に切欠１
１を設け、この切欠内に設けたピン１３によりレ
バー１２の中央を揺動自在に支承し、このレバー
１２の前部はガイドリング４の孔を遊嵌させて前
記押え爪７の後側に係合させる。

また、前記ヘツドストツク１の前面には主軸３
と同芯の環状取付台１６を固定し、この取付台１
６の前面に、各進退部材１５に対応する油圧シリ
ンダのようなアクチユエータ８を設けるが、この
アクチユエータ８は主軸が停止したとき、各進退
部材１５の軸芯と同一軸芯となるように放射状、
かつ、主軸３の軸芯から等距離の位置に固定す
る。

１７は各アクチユエータ８内のピストンで、こ
のピストンと一体のロツド１８をアクチユエータ
８の内端から突出させて各進退部材１５の外端に
対向させ、この各部材１５の内端の凹孔と孔６の
底部の間にバネ１９を圧縮状態で取付けて各進退
部材１５の外端を各ロツド１８の内端に接触させ
る。

上記各アクチユエータ８は復動式で、その両端
の送油口はヘツドストツク１に設けた油圧回路で
切換弁を介して、図示省略してある油圧ユニツト
に接続する。

２１はアダプタで、その前面に任意形式の多種
数のパワーチヤツク２２をボルト止めなどの手段
で固定する。従つてパワーチヤツク２２は多品種
ではあるが、アダプタ２１は１種類で同一寸法で
ある。このアダプタ２１の後部の小径となつた部
分には、前記各押え爪７の内端が着脱自在に係合
する複数の凹部２３を設ける。

また、前記環状受部材９の前面の内寄りには、
環状のカツプリング２５を固定し、前記アダプタ
２１の後面の内寄りにもカツプリング２６を固定
して両カツプリング２５，２６の対向面に互いに
係合する放射状の凹凸を設ける。

第１図の３０は主軸３の後端に固定した油圧作
動の駆動シリンダで、その前端を貫通したピスト
ンロツド３１は、主軸３の後端内に遊嵌してい
る。また、主軸３内には進退自在のドローバー３
２をはめ込んでピストンロツド３１に連結し、ド
ローバー３２の先端にジヨイント部材３３を固定
する。

ジヨイント部材３３は円筒状で、その先端から
複数の切目を設けて、この切目の間を弾性を有す
る複数のジヨイント片３４としてある。また、こ
の各片３４の先端内側には係合爪３５を設け、先
端外側の凸部３６の後端は前上りの斜面イとして
ある。

主軸３の内周前端には締付筒４０を固定し、前
記ジヨイント片３４はこの締付筒４０内に引込め
られる。締付筒４０の前端内周にはテーパ面を設
け、各ジヨイント片３４がこの締付筒４０内に引
込むとその凸部３６が締付筒４０の内周で締付け
られて各片３４が第１図のように内側へ押され、
各ジヨイント片３４の前部が締付筒４０の前方に
出ると、自身の弾力により第３図のように外方へ
拡大する。

第１図の４５はパワーチヤツク２２の前部に設
けた複数のチヤツク爪で、これは一例であり、図
示以外の種々の形状の爪を有するものがある。４
６はチヤツク２２の後部中央から後方に突出した
操作軸で、この軸４６と各爪４５はパワーチヤツ
ク２２内に設けたリンク機構などにより連動し、
操作軸４６の進退運動に伴なつて各爪４５が一せ
いに内外に移動するようになつている。また、上
記操作軸４６の後端には全周に亘る溝状の係合部
４７が設けられ、この係合部４７に前記ジヨイン
ト片３４の係合爪３５が係脱する。

つぎに上記実施例の作用を説明する。いま、主
軸３が停止し、その前部の環状の受部材９に設け
た各進退部材１５が各アクチユエータ８のロツド
１８の内端に相対している状態において、アクチ
ユエータ８を働かせて、そのロツド１８を内方へ
移動させると、第３図のように進退部材１５がバ
ネ１９を圧縮して内方へ移動する。

上記のように、各進退部材１５が内方へ移動す
ると、各レバー１２の作用により各押え爪７が一
せいに外方へ移動する。

この条件で、図示省略してある自動交換装置が
働いて所望のパワーチヤツク２２を主軸の前方へ
移動させ、このチヤツク２２と主軸３の中心を一
致させつつ主軸３の方へ直進させると、そのアダ
プタ２１から突出している操作軸４６の後端が第
３図のように各ジヨイント片３４内にはまるとと
もに、主軸３側のカツプリング２５とチヤツク２
２側のカツプリング２６の凹凸が係合し、各凹部
２３が各押え爪７の内端に相対向する状態となつ
たとき、各アクチユエータ８を働かせて各ロツド
１８を引込めて、受部材９の回転圏外とすると、
各進退部材１５がバネ１９により外方へ移動し、
レバー１２が回動して各押え爪７を内方へ移動さ
せその内端を凹部２３に係合させてパワーチヤツ
ク２２を主軸３に固定する。

上記のようにチヤツク２２が主軸３に固定され
た状態で、第１図の駆動シリンダ３０を働かせ、
ピストンロツド３１を後退させると、これに連結
したドローバー３２、ジヨイント部材３３が後退
する。

上記のようにジヨイント部材３３が後退する
と、その各ジヨイント片３４も後退し、その先端
外側の各凸部３６が締付筒４０の先端部内周のテ
ーパ部により内側へ押さえられてその内側の係合
爪３５を操作軸４６の係合部４７にはめ込む。つ
いで、パワーチヤツク２２の前部に所望のワーク
４８を当てがい、ロツド３１をさらに後退させる
と、各係合爪３５が係合部４７に係合して操作軸
４６を後退させるから各チヤツク爪４５を内側へ
寄せ、所望のワーク４８を掴持する。

こうして、ワーク４８を確実に掴持したのち主
軸３を駆動してワーク４８に所定の旋削加工を施
したのち、主軸３を止めてワーク４８を外すに
は、前記と逆に駆動シリンダ３０のピストンロツ
ド３１とともに操作軸４６を前進させてパワーチ
ヤツク２２の各チヤツク爪４５を開いてワーク４
８を外し、さらに第３図のように各ジヨイント片
３４を前進させてその先端の凸部３６を締付筒４
０の先端より突出させると各ジヨイント片３４が
拡開してその内端の係合爪３５が操作軸４６の係
合部４７から外れる。

ついで、ヘツドストツク１の各アクチユエータ
８を働かせて各ロツド１８を内方へ働かすと、そ
の内端が各進退部材１５を内端へ動かし、レバー
１２を介して各押え爪７を後退させてパワーチヤ
ツク２２の各凹部２３から外すので、パワーチヤ
ツク２２を自動交換装置で交換できる。

上記の作用を行うには主軸３が停止したとき、
各進退部材１５が各ロツド１８に正しく対向して
いなければならないが、主軸３の停止位置を検出
する検出装置を設けて、この装置により主軸３の
駆動装置を制御することにより容易に実施でき
る。

〔効果〕

この発明は上記のように、旋盤のヘツドストツ
クに設けたチヤツク取付手段を、半径方向に進退
する複数の押え爪と、この押え爪と連動して、押
え爪が内方に移動し、パワーチヤツクのアダプタ
の外周の凹所に係合したとき外方に移動する複数
の進退部材と、この進退部材を外方へ押すバネに
より構成し、前記ヘツドストツクには停止した各
進退部材の外端を押して各押え爪を後退させるア
クチユエータを設けたものであるから、アクチユ
エータを働かせて各ロツドを内方へ移動させる
と、各進退部材がバネに抗して内方へ移動し、こ
れに連動する各押え爪は外方へ移動し、同じく各
アクチユエータを働かせてその各ロツドを後退さ
せると、各進退部材はバネにより後退し、これに
連動する各押え爪が内方へ移動して、パワーチヤ
ツクの各凹部に係合するものである。従つて、パ
ワーチヤツクの着脱用のアクチユエータは回転し
ないヘツドストツクに設けられるから、アクチユ
エータへの油圧配管などがきわめて容易となる。

また、パワーチヤツクの固定はアクチユエータ
とは関係のないバネの圧力により行うから停電な
どで、アクチユエータを働かす油圧が低下した場
合などもパワーチヤツクが主軸から外れるような
おそれはない。

また、進退部材がバネにより外方に移動したと
きパワーチヤツクが固定されるので、進退部材が
回転を始めると、この部材に生じる遠心力とバネ
の力の両方が進退部材の外方への移動作用を助長
する。しかし、押え爪にも遠心力が働くが進退部
材にはバネによる外方への力が働いているので進
退部材の質量が押え爪の質量とほぼ等しくなつて
いる場合でも押え爪を保持できるが、進退部材の
質量をさらに大きくするとなお遠心力が大となつ
て押え爪の保持力を大きくできる。

さらに、この発明の場合、中空の主軸内に進退
自在に設けたドローバー先端のジヨイント部材は
主軸の後部の駆動シリンダで進退させるもので、
このジヨイント部材の先端には前進時に自身の弾
力で拡大し、進退時に主軸に設けた締付筒により
内方に押される複数のジヨイント片を設けてあ
り、前記パワーチヤツクの後部から突出したチヤ
ツク爪の操作軸の後端外周にはパワーチヤツクが
チヤツク取付手段にて主軸に固定された条件で各
ジヨイント片の先端内側の係合爪に係合する係合
部を設けてあるから、パワーチヤツクを取付手段
の押え爪で主軸に固定した条件で、主軸後端の駆
動シリンダでジヨイント部材を進退させると操作
軸が操作されてパワーチヤツクのチヤツク爪が自
在に操作でき、かつ操作軸とドローバーとの結合
分離も自由に行える。従つて従来のこの種の装置
に比較して操作機構がきわめて簡単となるなどの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明装置の一実施例を示す一部縦
断側面図、第２図は同上の一部縦断正面図、第３
図は要部の拡大縦断側面図である。 １……ヘツドストツク、３……主軸、５……チ
ヤツク取付手段、７……押え爪、８……アクチユ
エータ、１２……レバー、１３……ピン、１５…
…進退部材、１８……ロツド、１９……バネ、２
２……パワーチヤツク、２３……凹部、３０……
駆動シリンダ、３２……ドローバー、３３……ジ
ヨイント部材、３４……ジヨイント片、４０……
締付筒、４５……チヤツク爪、４６……操作軸、
４７……係合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 旋盤のヘツドストツクに設けた主軸前部にチ
   ヤツク取付手段を設け、別体のパワーチヤツク
   を、この取付手段により主軸に着脱自在に固定し
   得るようにした装置において、前記のチヤツク取
   付手段は半径方向に進退する複数の押え爪と、こ
   の押え爪と連動して、押え爪が内方に移動し、パ
   ワーチヤツクのアダプタの外周の凹部に係合した
   とき外方に移動する複数の進退部材と、この進退
   部材を外方へ押すバネにより構成し、前記ヘツド
   ストツクには停止した各進退部材の外端を押して
   各押え爪を後退させるアクチユエータを設け、中
   空の主軸の後端に設けた駆動シリンダにより進退
   させるドローバー先端のジヨイント部材を主軸内
   の前部に設け、このジヨイント部材の先端には前
   進時に自身の弾力で拡大し、後退時に主軸に設け
   た締付筒により内方に押される複数のジヨイント
   片を設け、前記パワーチヤツクの後部から突出し
   たチヤツク爪の操作軸の後端外周にはパワーチヤ
   ツクがチヤツク取付手段にて主軸に固定された条
   件で各ジヨイント片の先端内側の係合爪に係合す
   る係合部を設けた自動チヤツク交換装置。