JPH0637877Y2 - 回転割出し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は回転割出し装置に係り、特に、ワークに外力が
加えられた場合にはそのワークの回転を許容する回転割
出し装置に関するものである。

従来の技術 自動加工機や組付け装置等においてワークを位置決めす
る場合などに、そのワークを把持して予め定められた回
転位置に割り出す回転割出し装置が多用されている。そ
して、かかる回転割出し装置は、一般に、ワークの中心
線まわりの回転可能に設けられてそのワークを把持する
把持装置と、その把持装置を前記中心線まわりに回転駆
動する回転駆動装置とを備えて構成され、把持装置によ
りワークを把持した状態で回転駆動装置により把持装置
を回転駆動するようになっている。

ところで、上記把持装置と回転駆動装置とは、通常、常
時連結されているため、例えば割り出されたワークの回
転位置を更に高い精度で位置決めする等のために、回転
割出し装置とは別の手段によりワークが更に回転駆動さ
れる場合には、把持装置とワークとの間で相対回転が生
じてワークに疵が付いたり、相対回転が生じない場合に
はワークを破損したりする。そのため、そのような場合
には、把持装置と回転駆動装置との間に電磁クラッチ等
を設け、必要に応じてそれ等把持装置と回転駆動装置と
の間の連結を遮断することにより、把持装置がワークと
共に回転することを許容するようにした回転割出し装置
が用いられる。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このような回転割出し装置は複雑で大掛
かりになるばかりでなく、クラッチ等を切り換えるため
のアクチュエータの作動を制御する必要があるところか
ら、一連のサイクルタイムが長くなるなどの問題があっ
た。

本考案は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、クラッチなどのように切換え制御
を必要とすることなく、ワークに外力が加えられた場合
には把持装置がそのワークと共に回転させられるように
することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本考案は、ワークを把持
して予め定められた回転位置に割り出す回転割出し装置
であって、（ａ）前記ワークの中心線まわりの回転可能
に設けられてそのワークを把持する把持装置と、（ｂ）
その把持装置に前記中心線まわりにおける相対回転可能
に設けられるとともに、その中心線まわりに回転駆動さ
れる回転部材と、（ｃ）その回転部材と前記把持装置と
の間に介在させられ、常には摩擦力によってその把持装
置をその回転部材と共に回転させるが、その把持装置に
把持された前記ワークに外部から回転力が加えられたと
きには、その摩擦力に抗してその把持装置がその回転部
材に対して相対回転することを許容する摩擦部材とを有
することを特徴とする。

作用および考案の効果 このような回転割出し装置においては、通常は、摩擦部
材の摩擦力によって把持装置は回転部材と一体的に回転
させられ、その把持装置に把持されたワークは予め定め
られた回転位置に割り出される一方、把持装置に把持さ
れたワークに外力が加えられた場合には、摩擦部材の摩
擦力に抗して把持装置が回転部材に対して相対回転させ
られることにより、把持装置とワークとの間で相対回転
が生じてワークに疵が付いたり、ワークが破損したりす
ることが防止される。

ここで、本考案の回転割出し装置は、回転部材と把持装
置との間に摩擦部材を介在させるだけで、ワークに外力
が加えられた場合にそれ等の相対回転を許容するように
なっているため、クラッチ等を設ける場合に比較して装
置が簡単かつ安価でしかもコンパクトに構成され得るの
であり、また、切換え制御が不要で一連のサイクルタイ
ムが短縮されるのである。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、ワークの軸方向および回転方向の位置決めを
行うワーク位置決め装置の正面図であり、基台10上には
回転割出し装置12および位置決め装置14が相対向して配
設されている。また、それ等の間には、ワーク16が載置
される一対の受け部材18および位置決め後のワーク16を
搬出する搬出装置20が設けられている。ワーク16は円柱
形状を成しており、その右端部には小径部22が設けられ
ているとともに、左端部には平坦な円弧部24が設けられ
ている。そして、かかるワーク16は、作業者の手作業或
いは図示しない供給装置により、中心線まわりの回転位
置が不明の状態で上記一対の受け部材18上にその中心線
まわりの回転可能に供給される。

上記回転割出し装置12は、前記基台10上にガイドレール
26を介して左右方向の移動可能に設けられたベース部材
28上に配設されている。このベース部材28は、図示しな
い付勢手段により左方向へ付勢されており、常には図示
しないストッパに当接する左端位置に保持されるように
なっている。また、ベース部材28上には、第２図の断面
図から明らかなように、前記受け部材18上に供給された
ワーク16の中心線の延長線上において、４個のベアリン
グ30,32,34,36を介して軸心まわりの回転可能かつ軸方
向の移動不能にスピンドル38が配置されている。

スピンドル38の先端部は二股状に分割され、その軸心を
含む平面に直角なピン40a,40bまわりの回動可能に一対
の回動アーム42a,42bが設けられている。回動アーム42
a,42bはＬ字形状を成し、その一端部にはクランプ爪44
a,44bが回動可能に取り付けられている一方、他端部に
は切欠が形成されてドローバー46の先端部に設けられた
ピン48と係合させられている。ドローバー46は、スピン
ドル38の内部を軸方向の移動可能に挿通させられてお
り、その後端部にはスラストベアリング50を介して軸方
向の相対移動不能かつ軸心まわりの相対回転可能に連結
具52が設けられている。この連結具52は、ベース部材28
に立設されたピン54との係合によって軸心まわりの回転
が不能とされているとともに、駆動シリンダ56の出力ロ
ッド58にねじ結合されている。なお、駆動シリンダ56は
ベース部材28に固設されたプレート60に配設されてい
る。

そして、上記駆動シリンダ56の出力ロッド58が引き込ま
れてドローバー46が図の右方向へ後退させられると、一
対の回動アーム42a,42bが対称的に回動させられ、クラ
ンプ爪44a,44bによってワーク16の小径部22が把持され
る。第１図，第２図はこの状態を示した図である。ま
た、出力ロッド58が突き出されてドローバー46が図の左
方向へ前進させられると、上記回動アーム42a,42bはそ
れぞれ上記と逆方向へ回動させられ、第３図に示されて
いるようにクランプ爪44a,44bによるクランプ状態が解
除される。本実施例では、上記スピンドル38,回動アー
ム42a,42b,ドローバー46,駆動シリンダ56等を含んでワ
ーク16を把持する把持装置62が構成されている。

一方、上記スピンドル38の後端部には、一対のベアリン
グ64,66を介してリング状の回転部材68が相対回転可能
に設けられている。回転部材68の内周面、すなわちスピ
ンドル38の外周面と僅かな隙間を隔てて対向する面には
一対の環状溝が形成され、Ｏリング70,72が嵌入されて
いる。これ等のＯリング70,72は摩擦部材を成すもの
で、スピンドル38の外周面によって弾性変形させられて
おり、その弾性力に基づく摩擦力によって常にはスピン
ドル38と回転部材68とを一体的に回転させるが、それ等
を相対回転させる方向に予め定められた一定以上の外力
が加えられた場合には、その相対回転を許容する。上記
一定以上の外力は、把持装置62によって把持されたワー
ク16とその把持装置62との間で相対回転を生じさせる力
よりも小さい力であって、更に具体的には、ワーク16に
外力が加えられた場合にそのワーク16と把持装置62との
間で相対回転が生じる前に、スピンドル38と回転部材68
との間で相対回転が生じる大きさに定められる。

上記回転部材68には歯車74が固定されており、その歯車
74は、減速機付モータ76の出力軸に固定された歯車78と
噛み合わされている。この減速機付モータ76により回転
部材68は徐速回転させられ、それに伴って通常はスピン
ドル38、更には把持装置62に把持されたワーク16がその
中心線まわりにゆっくりと回転させられる。なお、回転
部材68側から減速機付モータ76側へ回転力が伝達される
ことはなく、減速機付モータ76の停止時に回転部材68に
外部から回転力を加えても、その回転部材68が回転する
ことはない。また、減速機付モータ76はベース部材28に
固設されたプレート79に配置されている。

第１図に戻って、前記位置決め装置14は、ワーク16の軸
方向の位置決めを行う軸方向位置決め部80と、ワーク16
の中心線まわりの位置決めを行う回転方向位置決め部82
とを備えている。軸方向位置決め部80は、駆動シリンダ
84によって位置決めロッド86が図の右方向へ突き出され
ることにより、ワーク16の円弧部24にその位置決めロッ
ド86が当接してそのワーク16を予め定められた位置まで
移動させることによって行われる。この時、ワーク16を
把持している前記回転割出し装置12は、そのワーク16を
把持したまま前記付勢手段の付勢力に抗して右方向へ移
動させられる。

また、上記軸方向位置決め部80には、位置決めロッド86
がワーク16の円弧部24に当接させられた状態において、
その円弧部24の真上に位置させられるように近接スイッ
チ88が配置されている。この近接スイッチ88は、円弧部
24が第１図に示されているように上下に位置させられた
時に出力信号を出力するもので、前記回転割出し装置12
の減速機付モータ76は、この近接スイッチ88の出力信号
に基づいて、ワーク16の円弧部24が上下となる回転位置
でワーク16の回転を停止するように制御される。この位
置が予め定められた回転位置に相当する。

前記回転方向位置決め部82は、第１図のIV−IV断面を示
す第４図から明らかなように、前記円弧部24の両側面に
当接させられる一対の位置決めアーム90a,90bを備えて
いる。これ等の位置決めアーム90a,90bは、ワーク16の
中心線と平行なピン92a,92bを介してその軸心まわりの
回動可能に配設されているとともに、ラック94と噛み合
わされたピニオン96a,96bがそれぞれ固設されている。
ラック94は駆動シリンダ98によって上下駆動されるよう
になっており、これにより、位置決めアーム90a,90bは
ピン92a,92bまわりに対称的に回動させられ、ワーク16
の円弧部24を両側から挟圧してその円弧部24が上下とな
る回転位置にワーク16を正確に位置決めする。

次に、本実施例の作動を説明する。

ワーク16が受け部材18上に供給されると、先ず、把持装
置62の駆動シリンダ56が作動させられてドローバー46が
後退させられることにより、一対のクランプ爪44a,44b
によってワーク16の小径部22が把持される。続いて、軸
方向位置決め部80の駆動シリンダ84が作動させられて位
置決めロッド86が突き出されることにより、ワーク16の
軸方向の位置決めが行われる。

その状態において、減速機付モータ76により回転部材68
が徐速回転させられると、Ｏリング70,72の摩擦力によ
ってスピンドル38、更にはワーク16が中心線まわりにゆ
っくりと回転させられ、近接スイッチ88により円弧部24
が検出される回転位置にワーク16が保持される。これに
より、ワーク16はその円弧部24が略上下に位置する回転
位置に割り出されるが、これは必ずしも正確でなく、中
心線まわりにおいて所定の角度範囲の誤差を含んでい
る。

その後、回転方向位置決め部82の駆動シリンダ98が駆動
されてラック94が下方へ移動させられることにより、一
対の位置決めアーム90a,90bがワーク16の円弧部24の両
側面に押圧される。ワーク16は上記のように円弧部24が
略上下となる回転位置に予め割り出されているため、位
置決めアーム90a,90bは確実に円弧部24の両側面に押圧
され、ワーク16はその円弧部24が正確に上下となる回転
位置に位置決めされる。

この時、ワーク16はその中心線まわりに僅かに回転させ
られるが、このワーク16を把持している把持装置62のス
ピンドル38は、ワーク16と把持装置62との間で相対回転
が生じる前に、Ｏリング70,72の摩擦力に抗して回転部
材68に対して相対回転させられる。このため、把持装置
62はワーク16を把持したまま、そのワーク16と共に回転
させられることとなる。

このようにしてワーク16の軸方向および回転方向の位置
決めが為されると、搬出装置20によってワーク16は軸方
向および回転方向の移動不能にクランプされる。その状
態において、駆動シリンダ56によりクランプ爪44a,44b
によるワーク16のクランプ状態が解除されるとともに、
駆動シリンダ84により位置決めロッド86が第１図の左方
向へ後退させられ、更に駆動シリンダ98により位置決め
アーム90a,90bによる円弧部24の挟圧状態が解除され
る。そして、ワーク16は搬出装置20によって搬出され、
図示しない自動加工機，組付け装置等へ予め定められた
一定の姿勢で供給される。

ここで、本実施例の回転割出し装置12は、回転方向位置
決め部82の位置決めアーム90a,90bによってワーク16が
位置決めされる際に、ワーク16を把持した把持装置62が
ワーク16と共に回転させられるようになっているため、
クランプ爪44a,44bによって把持される小径部22や位置
決めアーム90a,90bによって挟圧される円弧部24に疵が
付いたり、無理な力が加えられて損傷したりすることが
ないのである。

しかも、把持装置62の回転は、回転部材68の内周面に設
けられたＯリング70,72とスピンドル38の外周面との間
の滑りによって許容されるようになっているため、クラ
ッチ等を用いて必要に応じてそれ等の相対回転を許容す
るようにした従来装置に比較して、装置が簡単かつ安価
でしかもコンパクトに構成されるとともに、切換え制御
が不要で一連のサイクルタイムが短縮されるのである。

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本考案は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では摩擦部材として一対のＯリング
70,72が用いられているが、回転部材68の内周部に相対
回転不能に設けられた摩擦板等を、皿ばねや圧縮コイル
スプリングなどによってスピンドル38の外周面に押圧す
るようにしたり、小さな凹凸が設けられて互いに係合さ
せられる弾性変形可能な一対のリングを用いたりするな
ど、他の種々の摩擦部材を採用できる。

また、上記Ｏリングの数を変更したり、Ｏリングをスピ
ンドル38の外周面に埋設したりすることができることは
勿論である。

また、前記実施例の把持装置62は回動アーム42a,42bを
回動させることによってワーク16を把持するようになっ
ているが、カム機構を利用したものなど他の種々の機構
による把持装置を採用できる。

また、前記実施例ではワーク16を正確に位置決めするた
めに割出し後にワーク16が回転させられるようになって
いるが、他の理由で割出し後にワーク16を回転させる場
合にも、前記実施例の回転割出し装置12は同様に用いら
れ得る。

その他一々例示はしないが、本考案は当業者の知識に基
づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である回転割出し装置を備え
たワーク位置決め装置の一部を切り欠いた正面図であ
る。第２図は第１図における回転割出し装置の断面図で
ある。第３図は第２図の回転割出し装置のクランプ爪が
開かれた状態を示す断面図である。第４図は第１図にお
けるIV-IV断面図である。 12:回転割出し装置、16:ワーク 62:把持装置、68:回転部材 70,72:Oリング（摩擦部材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを把持して予め定められた回転位置
   に割り出す回転割出し装置であって、 前記ワークの中心線まわりの回転可能に設けられて該ワ
   ークを把持する把持装置と、 該把持装置に前記中心線まわりにおける相対回転可能に
   設けられるとともに、該中心線まわりに回転駆動される
   回転部材と、 該回転部材と前記把持装置との間に介在させられ、常に
   は摩擦力によって該把持装置を該回転部材と共に回転さ
   せるが、該把持装置に把持された前記ワークに外部から
   回転力が加えられたときには、該摩擦力に抗して該把持
   装置が該回転部材に対して相対回転することを許容する
   摩擦部材と を有することを特徴とする回転割出し装置。