JPH0620643B2 - クランプ兼回転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワークをクランプすると同時に回転させる
ことを可能としたクランプ兼回転装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に旋盤等の工作機械では、加工すべきワークの両端
をセンタで挟みクランプした状態で回転させる場合が多
い。従来、そのクランプと回転とは別々のアクチュエー
タを有する装置により行われている。このような従来の
クランプ回転装置としては、例えば第３図ないし第５図
に示すようなものがある。第３図はクランプ装置であ
る。図中１は直線往復動アクチュエータとしての流体駆
動シリンダ、２はそのシリンダ１で直線駆動されるシャ
フト。３はそのシャフト２の先端に取り付けられてワー
クＷの一端を回転可能に支持するセンター、４はシャフ
ト２のストッパ、５はストッパ操作ハンドル、ＢＡはベ
ース板である。第４図、第５図はワーク回転装置であ
る。６は回転アクチュエータとしての電動機で、その回
転出力は駆動側プーリ７ａ・ベルト８・従動側プーリ７
ｂを介して、ベアリング９ａ，９ｂに支承されたスピン
ドル１０に伝達される。スピンドル１０の先端には回転
センサ１１が取り付けられていて、ワークＷの他端側を
ばね１２で弾圧しつつ支持している。次に作用を説明す
る。まず流体駆動シリンダ１を作動させてシャフト２を
前進させることによりワークＷをセンタ３と１１とでク
ランプする。クランプが完了すると電動機６を回転させ
る。これにより、回転力がプーリ７ａ→ベルト８→プー
リ７ｂ→スピンドル１０→センタ１１と伝わり、ワーク
Ｗが回転する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のクランプ回転装置にあ
っては、クランプ用アクチュエータと回転用アクチュエ
ータとがそれぞれ独立した別個のものとなっていたた
め、それぞれのアクチュエータの駆動源を別々に必要と
するばかりでなく、装置の全体構造が複雑で大型になる
という問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、クランプ用、回転用アクチュエータを共用化
することにより、上記問題点を解決することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するこの発明は、１個の正逆回転アク
チュエータに回転伝導機構を介して互いに反対方向に回
転可能に連結される１対の回転入力軸を備え、その一方
の回転入力軸は一方向回転伝達手段及び回転／直線往復
動変換手段を介してスライド出力軸に着脱自在に連係す
ると共に、他方の回転入力軸は他の一方向回転伝達手段
を介して前記スライド出力軸が前後進及び回転可能に係
合している回転出力軸に着脱可能に連係することを特徴
とするクランプ兼回転装置である。

〔作用〕

正逆回転アクチュエータを、例えば正転させたときは、
１対の一方向回転伝達手段のうちの一方のみがその回転
を伝達して、回転／直線往復動変換手段を通じてスライ
ド出力軸を前進させワークをクランプする。次に正逆回
転アクチュエータを逆転させると、他方の一方向回転伝
達手段のみがその回転を伝達して、回転出力軸を回転さ
せ、ひいてはクランプ済のワークを回転させる。

次に正逆回転アクチュエータを再び正転させると、先の
一方向回転伝達手段と回転／直線往復動変換手段とを介
してスライド出力軸が後退し、（ワーク回転は停止され
ている）ワークをアンクランプする。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図，第２図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。

まず構成を説明すると、２０は回転アクチュエータとし
ての例えば正逆転電動モータであり、その回転出力は例
えばプーリ７ａ・７ｂ・ベルト８、あるいは歯車列など
の公知の回転電動機構Ａを介してケースＣＡ内の被駆動
軸に伝達される。２１，２２はその被駆動軸としての一
対の回転入力軸であり、平歯車２３，２４からなる伝導
機構Ｂ１を介して互いに反対方向に回転するように連結
している。なおＲＢはラジアルベアリングである。２５
は一方の回転入力軸２１に、一方向回転伝達手段（例え
ば、モータ２０側から見て右回転の時にのみＯＮする）
としてのワンウエイクラッチ２６ａを介して着脱自在に
連係する主回転軸であり、軸端にかさ歯車２７が取り付
けてある。Ｃはこの主回転軸２５の一方向回転を直線往
復運動に変換して出力するための回転／直線往復運動変
換手段であり、この実施例ではピストン・クランク機構
が用いられている。すなわち２８は駆動側の前記かさ歯
車２７に噛み合う被動側のかさ歯車、２９はその歯車軸
３０に一端が固着されたクランクアーム、３１はそのク
ランクアーム２９にクランクピン３２を介して揺動可能
に連結された連結棒であり、その連結棒３１の先端は、
ナット３３と球面軸受３４よりなる自在継手３５を介し
てスライド出力軸３６に連係している。

このスライド出力軸３６は、ケースＣＡの先端部にラジ
アルベアリングＲＢを介して回転自在に取り付けられた
中空の回転出力軸３７に挿通されており、軸体に打ち込
まれたキー３８が 合しているキー溝３９に案内され
て、前後方向に滑って往復直線運動することができる。

４０は上記スライド出力軸３６の最先端にはめ込み、テ
ーパ端４０ａを外方に突出させたクランプ兼回転用のセ
ンタであり、ピン４１が係合している長穴４２の長さ分
だけ前後に遊動可能で、常時、スプリング４３により突
出方向に付勢されている。

前記ピストン・クランク機構Ｃの被動側かさ歯車２８の
裏面側には歯車位置ひいてはスライド出力軸３６の前後
進限の位置を検出するべく、例えば可変インダクタその
他、公知の変位検出手段が設けてあり、４４は前進限検
出器、４５は後退限検出器、４６は被動側かさ歯車２８
の裏面所定位置に固着した検出ドッグである。

４７は他方の回転入力軸２２に、上記２６と同様の他の
ワンウエイクラッチ２６ｂを介して着脱自在に連係する
副回転軸であり、その軸端付近に歯車伝導機構Ｂ２の駆
動側となる平歯車４８が固着されており、この平歯車４
８と噛み合う被動側平歯車４９は、前記回転出力軸３７
に固着されている。

次に作用を説明する。

回転アクチョエータである正逆転電動モータ２０によ
り、プーリー７ｂを右回転させると（後退するワークＷ
の回転方向を左右いずれに回転させるかで、回転入力軸
２１を右回転させるのか左回転させるのか決まるが、こ
こでは便宜的に右回転とする）、回転入力軸２１も右回
転する。ワンウエイクラッチ２６ａは、先に述べた如く
入力側の回転方向が右回転の時、出力側に回転力が伝達
されるので、主回転軸２５及びかさ歯車２７は右回転す
る。一方、回転入力軸２１の右回転は、伝導機構Ｂ１の
平歯車を経て他の回転入力軸２２を左回転させるので、
ワンウエイクラッチ２６ｂはＯＮせず、従ってこのとき
副回転軸４７には回転力は伝達されない。この右回転に
より、かさ歯車２８と共にクランクアーム２９が第１図
の実線位置から時計方向に回転する。このクランクモー
ションは連結棒３１、自在継手３５を介してスライド出
力軸３６を図の左方向へ動かす（前進と称す）。スライ
ド出力軸３６が前進することにより、クランプ兼回転用
センタ４０がワークＷを押圧してクランプする。（ワー
クＷの他端は図示しない反対側のセンタで支持され
る。）かさ歯車２８が半回転して、その裏面の検出ドッ
グ４６がスライド軸前進限検出器４４の対向位置に到達
すると、前進限検知信号が図外の制御装置に発信され
て、電動モータ２０の回転は停止され、クランプ動作が
完了する。

クランプ動作が完了したことにより、電動モータ２０を
回転方向がクランプ時と反対となるように回転させる
と、プーリ７ｂは左回転する。プーリ７ｂが左回転する
ことにより、回転入力軸２１も左回転する。これによる
伝導機構Ｂ１を介してギヤ結合している他方の回転入力
軸２２が右回転する。するとワンウエイクラッチ２６ｂ
がＯＮして副回転軸４７が右回転する。このとき他のワ
ンウエイクラッチ２６ａは左回転のためＯＮしないか
ら、主回転軸２５は停止したままである。副回転軸４７
の回転は平歯車４８・４９を介して回転出力軸３７に伝
達される。この回転出力軸３７の回転はキー溝３９に
合しているキー３８を介してスライド出力軸３６に伝達
され、一体回転するクランプ兼回転用センタ４０の回転
を介してワーク回転が行われる。以上の動作によりワー
クＷがクランプされ、かつ回転することになる。

次に、ワーク回転を終了し、アンクランプする時の動作
を説明する。

ワークＷをクランプした後回転させるには、前述した通
りプーリ７ｂを右回転させた後左回転させて行なった。
次に再度プーリ７ｂを右回転させると、ワーククランプ
終了位置に停止していたかさ歯車２８が、時計方向の回
転を開始する。するとこれに連動するクランクアーム２
９のクランクモーションで、スライド出力軸３６は後退
する。かさ歯車２８が半回転して検出ドッグ４６が後退
限検出器４５で検知されると、その信号でアンクランプ
の確認がなされ、制御装置は電動モータ２０の運転を停
止させて、クランプ→ワーク回転→アンクランプの一連
の動作が終了する。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、回転アク
チュエータとワーククランプ機構及びワーク回転機構と
の間に、１対の一方向回転伝達手段を介在させるものと
したため、共通の１個の回転アクチュエータにより、ワ
ークをクランプする作業とワークを回転する作業が可能
となり、装置が簡単で小型化できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例の断面側面図、第２図
は第１図のII−II断面図、第３図は従来のワーククラン
プ装置の側面図、第４図は従来のワーク回転装置の側面
図、第５図は第４図のＶ矢視図である。 ２０……正逆回転アクチュエータ ２１，２２……１対の回転入力軸 Ａ，Ｂ１，Ｂ２……回転伝導機構 ２６ａ，２６ｂ……ワンウエイクラッチ（一方向回転伝
達手段） Ｃ……ピストン・クランク機構（回転／直線往復動変換
手段） ３４……球面軸受 ３６……スライド出力軸 ３７……回転出力軸 ４０……クランプ兼回転用センタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１個の正逆回転アクチュエータに回転伝導
   機構を介して互いに反対方向に回転可能に連結された１
   対の回転入力軸を備え、その一方の回転入力軸は一方向
   回転伝達手段及び回転／直線往復動変換手段を介してス
   ライド出力軸に連結すると共に、他方の回転入力軸は他
   の一方向回転伝達手段を介して前記スライド出力軸が前
   後進及び回転可能に係合している回転出力軸に連結する
   ことを特徴とするクランプ兼回転装置。