JPH0698529B2 - チャック装置 - Google Patents

チャック装置

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JPH0698529B2
JPH0698529B2 JP7064488A JP7064488A JPH0698529B2 JP H0698529 B2 JPH0698529 B2 JP H0698529B2 JP 7064488 A JP7064488 A JP 7064488A JP 7064488 A JP7064488 A JP 7064488A JP H0698529 B2 JPH0698529 B2 JP H0698529B2
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亀吉 石井
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日立精機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特殊ワークを切削加工する旋盤等のチャック装
置の改良に係り、特に種類やサイズの違った特殊ワーク
に対してチャック交換をせず爪のみを着脱するようにし
たチャック装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、例えば旋盤等で特殊ワークを加工する場合、特殊
ワークの形状に合わせた専用のチャック装置をワークの
種類やサイズ毎に製作し、ワーク変更毎にチャック交換
して加工を行なっていた。従って、チャック装置の種類
が多くなり製作費が嵩むと共に重量物である為チャック
交換がやっかいなものであり時間を要するという問題点
があった。
一方、汎用のチャック装置ではチャック装置の爪(トッ
プジョー)をマスタージョーに係脱して爪のみを自動着
脱するものが開発されている。従って、特殊ワークに対
しても爪のみの自動着脱をするチャック装置が要望され
ていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記の点に鑑み創案されたもので、把持爪体と
位置決め治具を兼用した、コンパクトで簡単構造である
と共に着脱動作が簡単で短時間で自動交換できる爪を持
つチャック装置を提供するにある。
〔課題を解決するための手段及びその作用〕
上記の課題を解決するため、本発明においては、旋盤の
主軸に取付けられるチャックにおいて、チャックボディ
と、ワークを把持する複数の把持爪体と、この把持爪体
を摺動可能に支持しワークの位置決めをする爪支持体
と、この爪支持体の後方チャックボディ内にあり、開口
部へ挿入された前記爪支持体を所定角度相対的な回転方
向の移動により係合させるための第1の係合部を有する
爪支持体係合部材と、前記チャックボディ内にあり、前
記爪支持体係合部材と軸方向に相対移動可能で且つ開口
部に挿入された前記把持爪体を所定角度相対的な回転方
向の移動により係合させるための第2の係合部を有する
把持爪体係合部材と、前記爪支持体係合部材と連結し主
軸後方の駆動源により進退移動して前記爪支持体をチャ
ックボディにクランプ、アンクランプさせるための第1
のドローチューブと、前記把持爪体係合部材と連結し主
軸後方の駆動源により進退移動して前記把持爪体でワー
クをクランプ、アンクランプさせるための第2のドロー
チューブとからなり、チャックボディの外方より前記把
持爪体係合部材および爪支持体係合部材の各々の開口部
へ同時挿入された把持爪体および爪支持体を前記把持爪
体係合部材および爪支持体係合部材との相対回動動作で
各々を前記第1および第2の係合部へ係合させるように
構成したことを特徴とする。
上記構成を採用したことにより、把持爪体と爪支持体
を、各々把持爪体係合部材と爪支持体係合部材に同一動
作で挿入することができ、主軸の回転方向に回動させる
という同一動作及びドローチューブを退行させるという
動作で簡単にクランプすることができる。また、上記と
逆動作により簡単アンクランプすることもできる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本発明の第1実施例で爪をクランプした状態を
示す断面正面図,第2図は同じく右側面図,第3図は同
じく第1図のIII−III線断面図,第4図は本発明の第1
実施例で爪をアンクランプした状態を示す断面正面図,
第5図は本発明の第2実施例で爪をクランプした状態を
示す断面正面図,第6図は同じく第5図のVI−VI線断面
図である。
第1図及び第2図に示す如く、本発明のチャック装置A
に把持される特殊ワークWは、樽状の厚肉円筒の外径に
等分された6箇所の円弧溝が形成されているものであ
る。第1実施例はこの特殊ワークWの内径加工を行うも
ので、特殊ワークWは、後記する爪支持体2に固定され
た特殊ワークWの6箇所の円弧溝のうち等分された交互
の3箇所に嵌入される位置決め基準ピン3,3,3により位
置決めされ、残りの円弧溝を含み2箇所づつの外径部を
扇形の先端部を形成する把持爪体1,1,1により把持され
ている。
前記把持爪体1,(1,1図示せず)は、チャックボディ4
の先端側に固定されたベース5のテーパ孔5aにそのテー
パシャンク2aを装着されている爪支持体2にZ方向に摺
動可能に支持されている。該爪支持体2の把持爪体1摺
動部にはピン体6が突出していて、該ピン体6の先端は
把持爪体1のカム溝1aに遊嵌されている。該カム溝1aは
螺状に形成されていて、把持爪体1を先端側に摺動させ
ると、把持爪体1の先端部を第2図の二点鎖線の位置ま
で回動させるようになっている。前記爪支持体2の外周
にはノッチ2bが形成され、爪J(前記爪支持体2及び把
持爪体1)がアンクランプされた時、図示しないチャッ
ク装置A外のロボット等のハンド部が係合されるように
なっている。
前記爪支持体2のストッパ部2cは、第1図及び第3図に
示す如く、6等分された交互の3箇所に鍔部2c′,2c′,
2c′が形成されていて、同じく6等分された交互の3箇
所に開口部と係合部7a,7a,7aを持つベース5に固定され
た爪支持体係合部材7の係合部7a,7a,7aに係止されてい
る。そして、爪J(前記爪支持体2及び把持爪体1)が
アンクランプされ、ロボット等のハンド部が爪支持体2
のノッチ2bを把んだ時、機械の主軸の回転方向のC軸機
能により、爪支持体係合部材7を回動させ、爪支持体2
の鍔部2c′,2c′,2c′と爪支持体係合部材7の係合部7
a,7a,7aとの係合を断ち、ちょうど爪支持体2の鍔部2
c′,2c′,2c′を爪支持体係合部材7の開口部材と一致
するようにすれば、同時に後記する把持爪体係合部材8
と把持爪体1との係合もはずれ、爪の自動着脱が可能と
なる。
同様に、把持爪体1のストッパ部1bは、外周にフランジ
が形成されていて、6等分された交互の3箇所で前記爪
支持体係合部7の係合部7a,7a,7aと同方向の外周上に配
置されチャックボディ4に固定された把持爪体係合部材
8,8,8の係合部8a,8a,8aに係止されている。該係合部8a,
8a,8aは前記把持爪体係合部材8,8,8の略中央にある段差
部に形成され、該段差の高い部分に前記ストッパ部1bの
フランジの径よりも小さい半径状の鍔を形成し、前記段
差の低い部分にストッパ部1bを嵌入可能な溝を刻設して
なるものである。
前記爪支持体係合部材7の後方には第1ドローチューブ
9が螺合されていて、主軸10の後方に設けられたダブル
シリンダ(図示せず)に連繋されている。第1図におい
ては、爪Jをクランプしている状態にあり、前記爪支持
体係合部材7を主軸10後方側に引張っている。
前記把持爪体係合部材8の後方には、同様に2つのリン
グ(第1リング11,第2リング12)を介して第2ドロー
チューブ13が連繋され、主軸10の後方に設けられた前記
ダブルシリンダ(図示せず)に継がっている。第1図に
おいては、爪J及びワークWをクランプしている状態に
あり、把持爪体係合部材8を主軸10後方側に引張ってい
る。
前記2つのリングは把持爪体1,1,1にワークWをクラン
プする時、各把持爪体1,1,1をZ方向に独立してフロー
ティングするイコライズ機構を有するもので、第1リン
グ11と第2リング12との係合部11′,12′、第1リング1
1と把持爪体係合部材8との係合部11″,8′の一方を球
面に形成すると共に、各部材11,12,8は半径方向に隙間
a,b,c,dを持たせて組込まれている。即ち、ワークWを
把持爪体1,1,1でクランプする時、ワークWの寸法誤差
等を許容すべく、位置決め基準ピン3,3,3にならわせ
て、把持爪体1,1,1の夫々のずれを前記係合部8′,1
1′,11″,12′の球面接触と各部材11,12,8の半径方向の
隙間a,b,c,dで吸収するようにしたものである。
なお、14は主軸10後方に延びる固定チューブ,15は固定
チューブ13と回転部材であるチャックボディ4を仕切る
軸受メタル,16はバネの弾発力でワークWに接触するス
リーブである。スリーブ15と固定チューブ13の貫通孔は
内径加工の切屑の逃げ道となる。
次に第1図及び第4図に基づいて爪Jのアンクランプ動
作及びワークWのアンクランプ動作について説明する。
爪Jのアンクランプは、ダブルシリンダ(図示せず)の
作動により両ドローチューブ9,13が先端側に押圧される
ことによりなされる。即ち、第1ドローチューブ9がワ
ークW側に押圧されると、爪支持体係合部材7が同方向
に押圧され、爪支持体係合部材7の係合部7a,7a,7aと爪
支持体2のストッパ部2cの鍔部2c′,2c′,2c′との係合
が外れ、更に爪支持体2はワークW側に押圧されて、ベ
ース5のテーパ孔5aから浮き上がる。一方、第2ドロー
チューブ13が先端側に押圧されると、第2リング12及び
第1リング11に内嵌されたプッシュを介して第1リング
11がワークW側に押圧され、把持爪体係合部材8が押圧
されて把持爪体係合部材8の係合部8a,8a,8aと把持爪体
1のストッパ部1bのフランジとの係合が外れる。そし
て、チャック装置A外のロボットのハンド部が爪支持体
2のノッチ2bを把む。爪がロボットに把持された状態で
機械のC軸を回動すると、爪支持体2のストッパ部2cの
鍔部2c′,2c′,2c′及び把持爪体1のストッパ部1bのフ
ランジが、夫々爪支持体係合部材7の係合部7a,7a,7a及
び把持爪体係合部材8の係合部8a,8a,8aから開口部へ移
動し、係合が完全に外れる。ロボットのハンド部が爪J
を把んだまま先端側に移動し、爪Jを自動で外すことが
できる。爪Jのクランプは以上説明したアンクランプ動
作の逆動作により行なわれる。このように、本発明のチ
ャック装置によれば、爪Jの着脱を簡単な動作により自
動で行うことができる。
ワークWのアンクランプは、ダブルシリンダ(図示せ
ず)の一方の作動により第2ドローチュープ13が先端側
に押圧されることによってなされる。即ち、第2ドロー
チューブ13が先端側に押圧されると、第2リング12及び
第1リング11に内嵌されたブッシュを介して第1リング
11がワークW側に押圧され、把持爪体係合部材8が押圧
されると共に、把持爪体1が先端側に摺動する。この
時、把持爪体1はワークWとの干渉をさけるため把持爪
体1に形成されたカム溝1aに遊嵌された爪支持体2から
突出したピン体6によって回動させられ、その先端が第
2図の二点鎖線の位置に動く。把持爪体1,1,1の回動に
より、ワークWはアンクランプされる。図示せぬオート
ローダ等により、新しいワークW′が位置決め基準ピン
3,3,3に当てられると、アンクランプの逆動作により、
把持爪体1,1,1が回動して引込められ、把持爪体1,1,1の
先端が新しいワークW′を把持する。
次に本発明の第2実施例について第5図及び第6図に基
づいて説明する。
第2実施例は特殊ワークWの外径加工を行うもで、特殊
ワークWは、4つ割の把持爪体21a,21a,(21a,21a図示
せず)をもった内面拡張のコレット21により把持され
る。
前記コレット21は、チャックボディ24の先端側に固定さ
れたベース25のテーパ孔25aにそのテーパシャンク22aを
装着されている爪支持体22にZ方向に摺動可能に支持さ
れている。該爪支持体22の中央には貫通孔22bがあり、
その貫通孔22bの先端側には、前記コレット21が主軸30
側に引張られた時、前記コレット21の把持爪体21a,21a,
(21a,21a図示せず)を内面拡張してワークWを把持さ
せる開閉部材26が設けられている。前記爪支持体22先端
部はワークWの端面に当接するように延設されていて、
その当接部22cにワークWの着座検知用のエア孔23が設
けられ、爪支持体22の前記貫通孔22bの後方より前記エ
ア孔23の間に連通孔が設けられている。
前記爪支持体22の外周にはノッチ22dが形成され、爪J
(前記爪支持体22及びコレット21)がアンクランプされ
た時、図示しないチャック装置A外のロボット等のハン
ド部が係合されるようになっている。
前記爪支持体22のストッパ部22eは、6等分された交互
の3箇所に鍔部22e′,22e′,22e′が形成されていて、
同じく6等分された交互の3箇所に開口部と係合部27a,
27a,27aを持つ爪支持体係合部材27の係合部27a,27a,27a
に係止されている。
前記コレット21のストッパ部21bは、外周にフランジが
形成されていて、把持爪体係合部材28の3等分した3箇
所の前記爪支持体係合部材27の係合部27a,27a,27aと同
方向の外周上にある係合部28a,28a,28aに係止されてい
る。該係合部28a,28a,28aは前記把持爪体係合部材28の
段差部に形成され、該段差の高い部分に前記ストッパ部
21bのフランジの径よりも小さい半径状の鍔を形成し、
前記段差の低い部分にストッパ部21bを嵌入可能な溝を
刻設している。
前記爪支持体係合部材27の後方には第1ドローチューブ
29が螺合されていて、主軸30の後方に設けられたダブル
シリンダ(図示せず)に連繋されている。第5図におい
ては、爪Jをクランプしている状態にあり、前記爪支持
体係合部材27を主軸30後方側に引張っている。
前記把持爪体係合部材28の後方には第2ドローチューブ
31が螺合されていて、同様に主軸30の後方に設けられた
ダブルシリンダ(図示せず)に連繋されている。第5図
におていは、爪J及びワークWをクランプしている状態
にあり、把持爪体係合部材28を主軸30後方側に引張って
いる。
次に爪Jのアンクランプ動作及びワークWのアンクラン
プ動作について説明する。
爪Jのアンクランプは、第1実施例と同様に、ダブルシ
リンダ(図示せず)の作動により両ドローチューブ29,3
1が先端側に押圧されることによりなされる。即ち、第
1ドローチューブ29が先端側に押圧されると、爪支持体
係合部材27の係合部27a,27a,27aと爪支持体22のストッ
パ部22eの鍔部22e′,22e′,22e′との係合が外れ、更に
爪支持体22はワークW側に押圧されて、ベース25のテー
パ孔25aから浮き上がる。一方、第2ドローチューブ31
が先端側に押圧されると、把持爪体係合部材28が同方向
に押圧され、把持爪体係合部材28の係合部28a,28a,28a
とコレット21のストッパ部21bのフランジとの係合が外
れる。そして、チッャク装置A外のロボットのハンド部
が爪支持体22のノッチ22dを把む。爪Jがロボットに把
持された状態で機械のC軸を回動すると、爪支持体22の
ストッパ部22eの鍔部22e′,22e′,22e′及びコレット21
のストッパ部21bのフランジが、夫々爪支持体係合部材2
7の係合部27a,27a,27a及び把持爪体係合部材28の係合部
28a,28a,28aから開口部へ移動し、係合が完全に外れ
る。ロボットのハンド部が爪Jを把んだまま先端側に移
動すことにより、爪Jを自動で外すことができる。爪J
のクランプは以上説明したアンクランプ動作の逆動作に
より行なわれる。このように、本発明の第2実施例も第
1実施例と同様に、爪Jの着脱を簡単な動作により自動
で行うことができる。
ワークWのアンクランプは、ダブルシリンダ(図示せ
ず)の一方の作動により第2ドローチューブ31が先端側
に押圧されることによってなされる。即ち、第2ドロー
チューブ31が先端側に押圧されると、把持爪体係合部材
28が同方向に押圧されると共に、コレット21も先端側に
押圧されて摺動する。コレット21の把持爪体21a,21a,
(21a,21a図示せず)は開閉部材26から外れ、内面縮小
によりワークWは把持爪体21a,21a,(21a,21a図示せ
ず)からアンクランプされる。図示せぬオートローダ等
により新しいワークW′が爪支持体22の当接部22cに当
てがわれると、エア孔23により着座検知が行なわれ、着
座の確認がなされるとアンクランプ動作の逆動作によ
り、コレットが引張られて把持爪体21a,21a,(21a,21a
図示せず)が開閉部材26に乗り上げ内面拡張して新しい
ワークW′が把持される。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば、把持爪体と爪支持
体を、各々把持爪体係合部材と爪支持体係合部材に挿入
し、主軸の回転方向に回動させ、ドローチューブを退行
させるという簡単な同一動作でクランプさせ、逆動作で
アンクランプさせるように構成したので、短時間に爪の
自動着脱することができると共に、従来のチャック装置
に比べても本発明のチャック装置は、構造が簡単であ
り、またそのサイズはコンパクトである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例で爪をクランプした状態を
示す断面正面図,第2図は同じく右側面図,第3図は同
じく第1図のIII−III線断面図,第4図は本発明の第1
実施例で爪をアンクランプした状態を示す断面正面図,
第5図は本発明の第2実施例で爪をクランプした状態を
示す断面正面図,第6図は同じく第5図のVI−VI線断面
図である。 A……チャック装置、W……ワーク J……爪、1……把持爪体 1a……カム溝、1b……ストッパ部 2……爪支持体、2b……ノッチ 2c……ストッパ部、3……位置決め基準ピン 4……チャックボディ、5……ベース 6……ピン体、7……爪支持体係合部材 7a……係合部、8……把持爪体係合部材 8a……係合部 9……第1ドローチューブ 10……主軸、11……第1リング 12……第2リング 13……第2ドローチューブ 21……コレット、21a……把持爪体 21b……ストッパ部、22……爪支持体 22c……当接部、22d……ノッチ 22e……ストッパ部、23……エア孔 24……チャックボディ、25……ベース 26……開閉部材 27……爪支持体係合部材 27a……係合部、28……把持爪体係合部材 29……第1ドローチューブ 31……第2ドローチューブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】旋盤の主軸に取付けられるチャックにおい
    て、 チャックボディと、 ワークを把持する複数の把持爪体と、 この把持爪体を摺動可能に支持しワークの位置決めをす
    る爪支持体と、 この爪支持体の後方チャックボディ内にあり、開口部へ
    挿入された前記爪支持体を所定角度相対的な回転方向の
    移動により係合させるための第1の係合部を有する爪支
    持体係合部材と、 前記チャックボディ内にあり、前記爪支持体係合部材と
    軸方向に相対移動可能で且つ開口部に挿入された前記把
    持爪体を所定角度相対的な回転方向の移動により係合さ
    せるための第2の係合部を有する把持爪体係合部材と、 前記爪支持体係合部材と連結し主軸後方の駆動源により
    進退移動して前記爪支持体をチャックボディにクラン
    プ、アンクランプさせるための第1のドローチューブ
    と、 前記把持爪体係合部材と連結し主軸後方の駆動源により
    進退移動して前記把持爪体でワークをクランプ、アンク
    ランプさせるための第2のドローチューブとからなり、 チャックボディの外方より前記把持爪体係合部材および
    爪支持体係合部材の各々の開口部へ同時挿入された把持
    爪体および爪支持体を前記把持爪体係合部材および爪支
    持体係合部材との相対回動動作で各々を前記第1および
    第2の係合部へ係合させるように構成したことを特徴と
    するチャック装置。
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