JPH081414A - Machine tool chuck device - Google Patents

Machine tool chuck device

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Publication number
JPH081414A
JPH081414A JP15811394A JP15811394A JPH081414A JP H081414 A JPH081414 A JP H081414A JP 15811394 A JP15811394 A JP 15811394A JP 15811394 A JP15811394 A JP 15811394A JP H081414 A JPH081414 A JP H081414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chuck
work
shaft
claw
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15811394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeji Sakai
茂次 酒井
Hirotada Nakano
裕祥 中野
Masahiro Yamane
雅浩 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
Mori Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mori Seiki Co Ltd filed Critical Mori Seiki Co Ltd
Priority to JP15811394A priority Critical patent/JPH081414A/en
Publication of JPH081414A publication Critical patent/JPH081414A/en
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  • Gripping On Spindles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークを把持した状態のチャックが主軸に着
脱自在に装着されるチャック装置において、チャックに
よるワーク把持力がワークに応じて調整可能で、様々な
ワークに対応できる工作機械のチャック装置を提供する
こと。 【構成】 チャック1は、前面にワークWを把持する爪
4が設けられ、後面に主軸側S及び段取り側Dに対する
取付け部5,6aが設けられているチャック本体2と、
チャック本体2の中心軸線部を貫通して回転不能かつ摺
動自在に設けられ、軸方向へ移動して爪4を開閉させる
爪開閉軸7と、チャック本体2に設けられ、爪開閉軸7
をロックして爪4をワーク把持状態に保持するロック機
構8と、ロック機構8の作動手段24,25とを備えて
いる。一方、主軸S側及び段取り側Dには、チャック本
体2を着脱自在にクランプするクランプ手段40と、爪
開閉軸7と係合して、これを軸方向へ移動させる爪開閉
軸駆動手段50とが設けられている。
(57) [Summary] [Purpose] In a chuck device in which a chuck holding a work is detachably mounted on a spindle, the work gripping force by the chuck can be adjusted according to the work, and it can be used for various works. To provide a chuck device for a machine. The chuck 1 includes a chuck body 2 having a front surface provided with a claw 4 for holding a work W, and a rear surface provided with mounting portions 5 and 6a for a spindle S and a setup side D, respectively.
A pawl opening / closing shaft 7 that is provided in the chuck body 2 so as to be non-rotatably and slidably provided so as to penetrate the central axis portion of the chuck main body 2 and move in the axial direction to open and close the pawl 4.
A lock mechanism 8 that locks the claw 4 to hold the claw 4 in a work gripping state, and actuating means 24 and 25 of the lock mechanism 8 are provided. On the other hand, on the main shaft S side and the setup side D, a clamping means 40 for detachably clamping the chuck body 2 and a pawl opening / closing shaft driving means 50 for engaging the pawl opening / closing shaft 7 and moving it in the axial direction. Is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを把持した状態
のチャックが旋盤などの主軸に着脱自在に装着される工
作機械のチャック装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chuck device for a machine tool in which a chuck holding a workpiece is removably mounted on a spindle such as a lathe.

【0002】[0002]

【従来の技術】旋盤の主軸に固着されたチャックに対す
るワークの着脱作業は通常、作業者もしくはローダ等に
よって行なわれている。しかし、薄肉ワークにおいては
ローダによる自動取付けが困難で、またワーク装着精度
が要求される場合には心出し作業が必要となり、作業者
による装着作業は時間を要し、作業効率を低下させる原
因となっていた。
2. Description of the Related Art Attachment and detachment work of a work with respect to a chuck fixed to a main shaft of a lathe is usually performed by an operator or a loader. However, in the case of thin-walled work, it is difficult to automatically mount the work with a loader, and when work mounting accuracy is required, centering work is required, and the work required by the worker is time-consuming, which causes a decrease in work efficiency. Was becoming.

【0003】このような問題を解決するものとして、機
外にてワークをチャックに取付け心出し作業等を行な
い、ワークを把持した状態のチャックを主軸に着脱可能
としたチャック装置は知られている(例えば、実開昭5
9−183707号公報、特開昭61−219547号
公報参照)。
As a means for solving such a problem, there is known a chuck device in which a work is attached to the chuck outside the machine to perform centering work and the chuck holding the work can be attached to and detached from the spindle. (For example, the actual development 5
9-183707, JP-A-61-219547).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した実開
昭59−183707号公報に記載のものにおいては、
ばねを用いてワークをチャックに把持させているので、
ワークの重量、形状などに対応する把持力(クランプ
力)の設定範囲が小さく、またチャック前側より手作業
にて行なうため把持力の調整が困難であった。一方、特
開昭61−219547号公報に記載のものにおいて
は、ワークを把持したチャックを主軸に装着し、該主軸
の爪開閉駆動装置によってワークを把持させた時の把持
力と、段取り側における前記ばねによるワークの把持力
とに差があり、このワーク把持力の差によってワークの
装着精度が変化し、加工精度に影響を及ぼすという問題
があった。また、重量ワークに対応するためには前記ば
ねを大きくする必要があり、装置自体が大型化するとい
う問題があった。
However, in the one described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-183707 mentioned above,
Since the work is held by the chuck using a spring,
The setting range of the gripping force (clamping force) corresponding to the weight and shape of the work is small, and it is difficult to adjust the gripping force because it is performed manually from the front side of the chuck. On the other hand, in the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-219547, the chucking force for gripping the work is attached to the main spindle, and the gripping force when the work is gripped by the claw opening / closing drive device of the main spindle and the setting side. There is a difference between the gripping force of the work due to the spring, and the mounting accuracy of the work changes due to the difference in the work gripping force, which has a problem of affecting the machining accuracy. Further, in order to cope with a heavy work, it is necessary to enlarge the spring, which causes a problem that the device itself becomes large.

【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、上記した従来装置と同様に、機外の段取り側におい
てワークをチャックに把持させることにより作業能率及
び機械稼働率を向上させ得るものであり乍ら、チャック
による把持力がワークに応じて広範囲にかつ自動的に調
整可能で、しかも、主軸側及び段取り側におけるワーク
把持力と、ワークの交換又は搬送途中におけるワーク把
持力との間に差が生じず、様々なワークに対応すること
ができる工作機械のチャック装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of improving the work efficiency and the machine operating rate by gripping a work piece by a chuck on the setup side outside the machine, as in the conventional apparatus described above. As a matter of fact, the gripping force by the chuck can be automatically adjusted over a wide range according to the work, and moreover, between the work holding force on the spindle side and the setup side and the work holding force during the exchange or transfer of the work. An object of the present invention is to provide a chuck device for a machine tool that does not cause a difference and can handle various works.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ワークを把持したチャックが工作機械の
主軸側及び段取り側に着脱自在に装着されるチャック装
置であって、前記チャックは、前面にワークを把持する
爪が設けられ、後面に主軸側及び段取り側に対する取付
け部が設けられているチャック本体と、前記チャック本
体の中心軸線部を貫通して摺動自在に設けられ、軸方向
へ移動して前記爪を開閉させる爪開閉軸と、前記チャッ
ク本体に設けられ、前記爪開閉軸をロックして前記爪を
ワーク把持状態に保持するロック機構とを備え、かつ、
前記ロック機構の作動手段が、前記チャック本体を把持
して交換又は搬送するアームに設けられている。
In order to achieve the above object, the present invention is a chuck device in which a chuck holding a work is detachably mounted on a spindle side and a setup side of a machine tool. A chuck body having a front surface provided with a claw for gripping a work, and a rear surface provided with a mounting portion for the spindle side and a setup side, and a slidably provided through a central axis portion of the chuck body. A claw opening and closing shaft that moves in the axial direction to open and close the claw; and a lock mechanism that is provided in the chuck body and that locks the claw opening and closing shaft to hold the claw in a workpiece gripping state, and
The actuating means of the lock mechanism is provided on the arm that grips the chuck body and replaces or conveys it.

【0007】なお、前記ロック機構の作動手段は、前記
チャック本体に設けてもよい。
The actuating means of the lock mechanism may be provided in the chuck body.

【0008】一方、前記主軸側及び段取り側には、前記
チャック本体を着脱自在にクランプするクランプ手段
と、前記爪開閉軸と係合して、これを軸方向へ移動させ
る爪開閉軸駆動手段とが設けられている。
On the other hand, on the main shaft side and the setup side, there are provided clamp means for detachably clamping the chuck body, and pawl opening / closing shaft driving means for engaging the pawl opening / closing shaft and moving it in the axial direction. Is provided.

【0009】[0009]

【作用】チャック本体を段取り側のクランプ手段により
クランプした状態で爪開閉軸を爪開閉軸駆動手段により
軸方向へ移動させ、これに連動する爪によりワークを任
意の把持力で把持させる。このワーク把持状態で前記爪
開閉軸がロック機構によりロックされ、前記爪はワーク
把持状態に保持される。続いて、前記爪開閉軸と前記爪
開閉軸駆動手段とを離脱させると共に、前記クランプ手
段をアンクランプ状態に戻し、ワークを把持した前記チ
ャック本体を交換アーム、ロボットハンドその他適宜の
搬送手段により主軸側へ移送させる。そして、主軸側の
クランプ手段により前記チャック本体をクランプしたの
ち、その爪開閉軸を主軸側の爪開閉軸駆動手段に係合さ
せ、軸方向へ押引してワーク把持力を保持した状態で、
前記ロック機構のロックを解除する。このようにして、
主軸側のチャック本体についてもその過程でワーク把持
力が維持される。また、前記爪によるワークの把持力は
ワークの重量、形状に応じて自動的に設定され、主軸側
及び段取り側におけるワーク把持力と、ワーク交換又は
搬送途中におけるワーク把持力とに差が生じない。
The claw opening / closing shaft is moved in the axial direction by the claw opening / closing shaft driving device in a state where the chuck body is clamped by the clamping device on the setup side, and the work is held by an arbitrary gripping force by the claw interlocking with this. In this work gripping state, the pawl open / close shaft is locked by the lock mechanism, and the pawl is held in the work gripping state. Subsequently, the pawl opening / closing shaft and the pawl opening / closing shaft driving means are disengaged, the clamping means is returned to an unclamping state, and the chuck body holding the work is replaced with a replacement arm, a robot hand, or other suitable conveying means as a spindle. Transfer to the side. Then, after clamping the chuck body by the clamp means on the spindle side, the pawl opening / closing shaft is engaged with the pawl opening / closing axis driving means on the spindle side, and is pushed and pulled in the axial direction to hold the work gripping force,
Unlock the lock mechanism. In this way,
The workpiece gripping force is maintained in the process of the chuck body on the spindle side as well. Further, the gripping force of the work by the claw is automatically set according to the weight and shape of the work, and there is no difference between the work gripping force on the spindle side and the setup side and the work gripping force during the work exchange or the conveyance. .

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1は本発明に係るチャック装置を備えた
旋盤の主軸側を示す縦断正面図、図2は段取り側と主軸
側要部を示す縦断正面図である。チャック装置は、主軸
Sに装着されるチャック1と段取り装置Dに装着される
チャック1′とが、それぞれワークWを把持した状態で
交換アーム30により180度旋回して交換されるよう
になっている。チャック1とチャック1′は同一の構成
を有しているので、以下においてはチャック1について
のみ説明する。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing a spindle side of a lathe equipped with a chuck device according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional front view showing a setup side and a main portion of a spindle side. In the chuck device, the chuck 1 mounted on the main shaft S and the chuck 1'mounted on the setup device D are rotated 180 degrees by the exchange arm 30 while gripping the work W, and are exchanged. There is. Since the chuck 1 and the chuck 1'have the same structure, only the chuck 1 will be described below.

【0012】チャック1は、チャック本体2と、該チャ
ック本体2の前面にマスタジョー3を介して半径方向へ
摺動自在に取り付けられた複数の爪4と、チャック本体
2の後端面周縁部分に固着され、主軸Sの前端面に固着
されたカップリング43に噛合する環状のカップリング
5と、チャック本体2の後端面の中央部分に設けられ、
後述する主軸Sのクランプ軸41が係合する円形凹部6
と、チャック本体2の中心軸線部分を貫通して回転不能
かつ摺動自在に設けられ、軸方向へ移動して爪4を開閉
させる爪開閉軸7と、チャック本体2に設けられ、爪開
閉軸7をロックして爪4をワーク把持状態に保持するロ
ック機構8とを備えている。円形凹部6には、図4に示
すように、開口周縁部分に4つの係合爪6aが周方向へ
一定間隔をおいて半径方向に突設されている。爪開閉軸
7はチャック本体2の前面側へ突出する小径軸部7aを
有し、該軸部7aに皿ばね9を介してウエッジプランジ
ャ10が取り付けられている。皿ばね9は、後述するロ
ック機構8により爪開閉軸7を軸方向にロックして、爪
4をワーク把持状態に保持し、後述する爪開閉軸駆動軸
51による爪開閉軸7の引張力又は押圧力を解除した時
に、爪開閉軸7がワーク把持力を低下させる方向へ若干
移動することがあっても、ワーク把持力を補償するよう
にばね圧を作用させる。ウエッジプランジャ10はマス
タジョー3に係合しており、爪開閉軸7が軸方向へ移動
すると、ウエッジプランジャ10及びマスタジョー3を
介して爪4が半径方向へ移動し、開閉するようになって
いる。また、爪開閉軸7の後端部分は円形凹部6より後
方へ突出し、該突出軸部7bの外周面には、後述する爪
開閉軸駆動軸51が係脱自在に係合する係止環11が軸
方向へ一定間隔をおいて複数列に設けられている。各係
止環11には、図6に示すように、3つの切欠き部11
aが設けられている。
The chuck 1 includes a chuck body 2, a plurality of claws 4 mounted on the front surface of the chuck body 2 via a master jaw 3 so as to be slidable in a radial direction, and a peripheral portion of a rear end surface of the chuck body 2. An annular coupling 5 that is fixed and meshes with the coupling 43 that is fixed to the front end surface of the main shaft S, and is provided in the central portion of the rear end surface of the chuck body 2.
Circular recess 6 with which a clamp shaft 41 of a main shaft S described later engages
And a pawl opening / closing shaft 7 that is non-rotatably and slidably provided through the central axis portion of the chuck body 2 and that moves in the axial direction to open / close the pawl 4, and a pawl opening / closing shaft provided in the chuck body 2. The lock mechanism 8 locks the claws 7 to hold the claws 4 in a work gripping state. As shown in FIG. 4, four engaging claws 6a are provided in the circular recess 6 in the radial direction at the peripheral edge of the opening at regular intervals in the circumferential direction. The claw opening / closing shaft 7 has a small-diameter shaft portion 7a protruding toward the front side of the chuck body 2, and a wedge plunger 10 is attached to the shaft portion 7a via a disc spring 9. The disc spring 9 locks the pawl opening / closing shaft 7 in the axial direction by a lock mechanism 8 described later to hold the pawl 4 in a work gripping state, and the pulling force of the pawl opening / closing shaft 7 by a pawl opening / closing shaft drive shaft 51 described later or When the pressing force is released, even if the pawl opening / closing shaft 7 slightly moves in the direction in which the work holding force is reduced, the spring pressure is applied so as to compensate the work holding force. The wedge plunger 10 is engaged with the master jaw 3, and when the pawl opening / closing shaft 7 moves in the axial direction, the pawl 4 moves in the radial direction via the wedge plunger 10 and the master jaw 3 to open and close. There is. A rear end portion of the pawl opening / closing shaft 7 projects rearward from the circular recess 6, and a locking ring 11 with which a pawl opening / closing shaft drive shaft 51, which will be described later, is detachably engaged with an outer peripheral surface of the protruding shaft portion 7b. Are provided in a plurality of rows at regular intervals in the axial direction. As shown in FIG. 6, each locking ring 11 has three notches 11
a is provided.

【0013】ロック機構8は、図3に良く示されている
ように、チャック本体2の中央部分に設けた空腔部12
内に爪開閉軸7を両側から挟み付けるように対向配置さ
れた一対のクランプ板13,13と、両クランプ板1
3,13と空腔部12内面のテーパ案内面14との間に
介装された一対の楔板15,15と、両楔板15,15
を両端から押圧支持する押圧部材16,17と、チャッ
ク本体2の直径方向に相対向し空腔部12まで貫通する
2つの透孔18,19に摺動自在に嵌挿されたロック軸
20及びアンロック軸21とを備えており、ロック軸2
0及びアンロック軸21は、それぞれ内端に設けたフラ
ンジ部によりチャック本体2から外側へ抜け出るのを阻
止されていると共に、押圧部材16,17との間に介装
したばね22,23によって、ロック軸20と押圧部材
16が、また、アンロック軸21と押圧部材17が互い
に離間する方向へ付勢されている。また、楔板15とク
ランプ板13との間及び楔板15とテーパ案内面14と
の間にはニードル26が介装され、両楔板15,15が
スムーズに動くようになっている。
As shown in FIG. 3, the lock mechanism 8 has a cavity 12 provided in the central portion of the chuck body 2.
A pair of clamp plates 13 and 13 arranged to face each other so as to sandwich the pawl opening / closing shaft 7 from both sides, and both clamp plates 1
3, 13 and a pair of wedge plates 15 and 15 interposed between the tapered guide surface 14 on the inner surface of the cavity 12 and both wedge plates 15 and 15
Pressing members 16 and 17 for pressing and supporting the lock shaft 20 from both ends, and a lock shaft 20 slidably fitted in two through holes 18 and 19 that face each other in the diametrical direction of the chuck body 2 and penetrate to the cavity 12. The unlock shaft 21 and the lock shaft 2 are provided.
0 and the unlock shaft 21 are prevented from coming out of the chuck body 2 by the flange portions provided at the inner ends thereof, respectively, and by the springs 22 and 23 interposed between the pressing members 16 and 17, The lock shaft 20 and the pressing member 16, and the unlock shaft 21 and the pressing member 17 are urged in a direction in which they are separated from each other. A needle 26 is provided between the wedge plate 15 and the clamp plate 13 and between the wedge plate 15 and the taper guide surface 14 so that the wedge plates 15 and 15 can move smoothly.

【0014】図3は、爪開閉軸7がチャック本体2に対
してロックされていないアンロック状態を示しており、
このアンロック状態において爪開閉軸7が軸方向に移動
して爪4を開閉させ、該爪4によりワークWを把持した
状態で爪開閉軸7をロック機構8によりロックする。ま
た、ロック機構8の作動手段であるロック軸20を作動
して爪開閉軸7をチャック本体2にロックする作動シリ
ンダ24と、アンロック軸21を作動して爪開閉軸7を
ロック状態からアンロック状態に戻す作動シリンダ25
は、交換アーム30に設けられている。
FIG. 3 shows an unlocked state in which the pawl opening / closing shaft 7 is not locked with respect to the chuck body 2.
In this unlocked state, the pawl opening / closing shaft 7 moves in the axial direction to open / close the pawl 4, and the pawl opening / closing shaft 7 is locked by the lock mechanism 8 while the workpiece W is held by the pawl 4. Further, an operating cylinder 24 that operates the lock shaft 20 that is the operating means of the lock mechanism 8 to lock the pawl opening / closing shaft 7 to the chuck body 2, and an unlock shaft 21 that operates the pawl opening / closing shaft 7 from the locked state. Working cylinder 25 to return to locked state
Are provided on the exchange arm 30.

【0015】交換アーム30は、図2に示すように、公
知の駆動手段によって180度旋回及び軸方向に移動駆
動される駆動軸31に中央部分が固着され、両端部分に
チャック1及びチャック1′を保持するためのチャック
挿入孔32,32′が設けられている。そして、各チャ
ック挿入孔32,32′の内壁部分に前述した作動シリ
ンダ24及び25がそれぞれロック軸20及びアンロッ
ク軸21と対向するように配設されている。作動シリン
ダ24及び25は、ピストンロッド24a及び25aが
突出してロック軸20及びアンロック軸21を押圧作動
すると共に、チャック1及び1′を交換アーム30に支
持固定させる役割をも兼ねている。また、チャック挿入
孔32,32′の主軸S側及び段取り装置D側の内周縁
部にはテーパ壁面33,33′が設けられている。テー
パ壁面33は、チャック1を主軸Sに対してクランプ
時、主軸台の前カバー34と密接嵌合して切削油や切粉
の侵入を防ぐ作用をしている。同様に、テーパ壁面3
3′は、チャック1′を段取り装置Dに対してクランプ
時、その前カバー34′と密接嵌合して切削油や切粉の
侵入を防ぐ作用をしている。
As shown in FIG. 2, the exchange arm 30 has a central portion fixed to a drive shaft 31 which is rotated 180 degrees and axially moved and driven by a known drive means, and has chucks 1 and 1'at both ends thereof. Chuck insertion holes 32, 32 'for holding the holes. The working cylinders 24 and 25 described above are arranged in the inner wall portions of the chuck insertion holes 32 and 32 ′ so as to face the lock shaft 20 and the unlock shaft 21, respectively. The actuating cylinders 24 and 25 also have the role of supporting and fixing the chucks 1 and 1 ′ to the exchange arm 30 while the piston rods 24 a and 25 a project to press the lock shaft 20 and the unlock shaft 21. Further, tapered wall surfaces 33, 33 'are provided on the inner peripheral edge portions of the chuck insertion holes 32, 32' on the spindle S side and the setup device D side. When the chuck 1 is clamped to the spindle S, the tapered wall surface 33 is closely fitted to the front cover 34 of the headstock to prevent cutting oil and cutting chips from entering. Similarly, the tapered wall surface 3
When the chuck 1'is clamped to the setup device D, the reference numeral 3'closely fits the front cover 34 'of the chuck 1'to prevent cutting oil and chips from entering.

【0016】主軸S側及び段取り装置Dにはそれぞれ、
チャック1,1′のチャック本体2を着脱自在にクラン
プするクランプ装置40,40′と、爪開閉軸7に係合
してこれを軸方向へ移動させる爪開閉軸駆動装置50,
50′とが設けられている。クランプ装置40,40′
及び爪開閉軸駆動装置50,50′はそれぞれ実質的に
同一の構成を有しているので、以下においてはクランプ
装置40及び爪開閉軸駆動装置50についてのみ説明す
る。
The spindle S side and the setup device D are respectively
Clamping devices 40, 40 'for removably clamping the chuck body 2 of the chucks 1, 1', and a pawl opening / closing shaft drive device 50 for engaging the pawl opening / closing shaft 7 and moving the same in the axial direction,
And 50 '. Clamping device 40, 40 '
Since the claw opening / closing shaft driving devices 50 and 50 'have substantially the same structure, only the clamp device 40 and the claw opening / closing shaft driving device 50 will be described below.

【0017】クランプ装置40は、主軸Sの貫通孔に軸
方向移動自在に、かつ回転可能に挿通された筒状のクラ
ンプ軸41と、主軸Sの後方からクランプ軸41を軸方
向に押引駆動するクランプ用シリンダ42と、主軸Sの
前端面に固着され、チャック本体2のカップリング5と
噛合するカップリング43とを備えている。
The clamp device 40 has a cylindrical clamp shaft 41 inserted through a through hole of the main shaft S so as to be movable in the axial direction and rotatably, and pushes and pulls the clamp shaft 41 from the rear side of the main shaft S in the axial direction. And a coupling cylinder 43 fixed to the front end surface of the main shaft S and meshing with the coupling 5 of the chuck body 2.

【0018】図4に良く示されているように、クランプ
軸41の先端部外周には、4つの押圧爪44が周方向に
一定間隔をおいて半径方向に突設されており、クランプ
軸41が前方に移動し旋回した状態で、該押圧爪44に
チャック本体2の係合爪6a間の切欠き部分が嵌入し、
所定角度回転変位して係合爪6aと係合するようになっ
ている。また、クランプ軸41の外周面には、図5に示
すように周方向へ傾斜して延びるカム溝45が設けら
れ、該カム溝45に主軸Sの内壁に固着突設したピン4
6が係合しており(図1参照)、クランプ軸41が軸方
向へ移動するに伴って係合爪6aと係合離脱するため前
記所定角度だけ回転変位せしめられるようになってい
る。
As shown in FIG. 4, four pressing claws 44 are provided on the outer periphery of the tip end portion of the clamp shaft 41 in the radial direction at regular intervals in the circumferential direction. Is moved forward and swung, the notch portion between the engaging claws 6a of the chuck body 2 is fitted into the pressing claw 44,
It is adapted to be rotationally displaced by a predetermined angle to engage with the engaging claw 6a. Further, as shown in FIG. 5, a cam groove 45 extending obliquely in the circumferential direction is provided on the outer peripheral surface of the clamp shaft 41, and the pin 4 fixedly projected to the inner wall of the main shaft S is provided in the cam groove 45.
6 is engaged (see FIG. 1), and the clamp shaft 41 is engaged with and disengaged from the engaging claw 6a as the clamp shaft 41 moves in the axial direction, so that it can be rotationally displaced by the predetermined angle.

【0019】爪開閉軸駆動装置50は、クランプ軸41
の貫通孔に軸方向移動自在に、かつ回転可能に挿通され
た爪開閉軸駆動軸51と、主軸Sの後方から爪開閉軸駆
動軸51を軸方向に押引駆動する開閉用シリンダ52
と、チャック1の爪開閉軸7と駆動軸51との連結時に
該爪開閉軸駆動軸51を所定角度回転駆動させる回転駆
動装置53とを備えている。
The pawl opening / closing shaft drive device 50 includes a clamp shaft 41.
Claw open / close shaft drive shaft 51 rotatably and rotatably inserted in the through hole of the claw open / close cylinder 52 for pushing / pulling the claw open / close shaft drive shaft 51 from the rear side of the main shaft S in the axial direction.
And a rotation drive device 53 for driving the pawl opening / closing shaft 7 and the drive shaft 51 to rotate the pawl opening / closing shaft drive shaft 51 by a predetermined angle.

【0020】爪開閉軸駆動軸51の先端部にはチャック
1の爪開閉軸7の後端突出軸部7bが嵌入する連結穴5
4が設けられ、該連結穴54の内壁面に周方向に一定間
隔をおいて3つの係止爪55が設けられている(図6参
照)。該係止爪55は爪開閉軸7の係止環11と等しい
ピッチで軸方向へ複数列に設けられていて、連結時に爪
開閉軸7がどの位置にあっても係止爪55と係止環11
とが係合するようにしてある。爪開閉軸駆動軸51の後
端部にはフランジ部56と後述する回転駆動装置53に
係合離脱するクラッチ歯57とが設けられている。
A connecting hole 5 into which a rear end projecting shaft portion 7b of the claw opening / closing shaft 7 of the chuck 1 is fitted at the tip of the claw opening / closing shaft drive shaft 51.
4 are provided, and three locking claws 55 are provided on the inner wall surface of the connection hole 54 at regular intervals in the circumferential direction (see FIG. 6). The locking claws 55 are provided in a plurality of rows in the axial direction at the same pitch as the locking ring 11 of the claw opening / closing shaft 7, and are locked with the locking claw 55 regardless of the position of the claw opening / closing shaft 7 during connection. Ring 11
And are engaged. At the rear end of the pawl opening / closing shaft drive shaft 51, a flange portion 56 and a clutch tooth 57 that engages / disengages with a rotary drive device 53 described later are provided.

【0021】開閉用シリンダ52のピストン58は、軸
線方向に貫通する挿通孔59を有し、該挿通孔59の内
周部に拡径部60と、その両側に配置したばね収容室6
1,61とが設けられている。爪開閉軸駆動軸51の後
端部はピストン58の挿通孔59に挿通され、フランジ
部56が拡径部60に嵌合し、該拡径部60の範囲内で
軸方向へ摺動自在で、かつ回転可能であると共に、ばね
収容室61,61に縮装したばね62,62により、フ
ランジ部56を両側から押し付けて、爪開閉軸駆動軸5
1が拡径部60内で中立状態に支持されている。このよ
うなフランジ部56とばね62,62を設けたのは、次
のような理由による。すなわち、クランプ装置40によ
りチャック本体2を主軸Sにクランプした状態におい
て、ピストン58が往復作動し、フランジ部56を介し
て爪開閉軸駆動軸51を押引駆動させ、該駆動軸51の
係止爪55及び係止環11を介して連結した爪開閉軸7
を軸方向へ移動させることにより、爪4を開閉させてワ
ークWが把持されるのであるが、このとき爪開閉軸7の
位置は、ワークWの径によりチャック本体2に対して任
意に変化する。このため、係止環11と係止爪55を複
数列設けてあるが、係止環11と係止爪55が同一周上
に位置する場合には両者は係合できないので、このとき
爪開閉軸駆動軸51が軸方向へ変位し、その位置ずれを
両ばね62,62によって吸収させ、係止環11に係止
爪55を係合させるようにしているのである。その結
果、係止爪55と係止環11が確実に係合し、爪開閉軸
駆動軸51が爪開閉軸7と連結する。
The piston 58 of the opening / closing cylinder 52 has an insertion hole 59 penetrating in the axial direction, and an enlarged diameter portion 60 is provided on the inner peripheral portion of the insertion hole 59 and spring accommodating chambers 6 arranged on both sides thereof.
1, 61 are provided. The rear end portion of the pawl opening / closing shaft drive shaft 51 is inserted into the insertion hole 59 of the piston 58, the flange portion 56 is fitted into the enlarged diameter portion 60, and is slidable in the axial direction within the range of the enlarged diameter portion 60. , And is rotatable, and the springs 62, 62 that are compressed in the spring accommodating chambers 61, 61 press the flange portion 56 from both sides so that the pawl opening / closing shaft drive shaft 5
1 is supported in the expanded diameter portion 60 in a neutral state. The reason why the flange portion 56 and the springs 62, 62 are provided is as follows. That is, in the state where the chuck body 2 is clamped to the main shaft S by the clamp device 40, the piston 58 reciprocates to push and pull the pawl opening / closing shaft drive shaft 51 through the flange portion 56, and the drive shaft 51 is locked. Claw open / close shaft 7 connected via claw 55 and locking ring 11
The work W is gripped by opening and closing the claw 4 by moving the claw 4 in the axial direction. At this time, the position of the claw opening / closing shaft 7 arbitrarily changes with respect to the chuck body 2 depending on the diameter of the work W. . Therefore, although the locking ring 11 and the locking claw 55 are provided in a plurality of rows, they cannot be engaged when the locking ring 11 and the locking claw 55 are located on the same circumference. The shaft drive shaft 51 is displaced in the axial direction, the positional deviation is absorbed by the springs 62, 62, and the locking claw 55 is engaged with the locking ring 11. As a result, the locking claw 55 and the locking ring 11 are securely engaged, and the claw opening / closing shaft drive shaft 51 is connected to the claw opening / closing shaft 7.

【0022】回転駆動装置53は、爪開閉軸駆動軸51
の後方に配設され、固定支持部材65に回転自在に支承
された筒状の回転軸66を有し、該回転軸66内に作動
軸67が軸方向へ摺動のみ自在に嵌挿されている。該作
動軸67は、先端に爪開閉軸駆動軸51のクラッチ歯5
7に噛合するクラッチ歯68が設けられており、回転軸
66に内装したばね69によって後方へ付勢されている
と共に、回転軸66の後部に連設したシリンダ70によ
りばね69に抗して前進駆動させることによって、クラ
ッチ歯68がクラッチ歯57に噛合するようになってい
る。シリンダ70には回転継手71を介して圧油が供給
される。一方、回転軸66は駆動歯車装置72によって
回転され、該回転軸66と一緒に回転する作動軸67が
噛合しているクラッチ歯68とクラッチ歯57を介して
爪開閉軸駆動軸51を所定角度だけ回転させることによ
り、係止爪55と係止環11が係合又は離脱するように
なっている。
The rotary drive device 53 includes a pawl opening / closing shaft drive shaft 51.
Has a cylindrical rotating shaft 66 rotatably supported by a fixed supporting member 65, and an operating shaft 67 is slidably inserted in the rotating shaft 66 in the axial direction. There is. The operating shaft 67 is provided at the tip thereof with the clutch teeth 5 of the pawl opening / closing shaft drive shaft 51.
7 is provided with a clutch tooth 68, which is biased rearward by a spring 69 installed in the rotary shaft 66, and is moved forward against the spring 69 by a cylinder 70 connected to the rear portion of the rotary shaft 66. The clutch teeth 68 mesh with the clutch teeth 57 when driven. Pressure oil is supplied to the cylinder 70 via a rotary joint 71. On the other hand, the rotary shaft 66 is rotated by the drive gear device 72, and the pawl opening / closing shaft drive shaft 51 is rotated at a predetermined angle via the clutch teeth 68 and the clutch teeth 57 meshed with the operating shaft 67 that rotates together with the rotary shaft 66. The locking claw 55 and the locking ring 11 are engaged or disengaged by rotating the locking claw 55 only.

【0023】前述したように、段取り装置Dのクランプ
装置40′及び爪開閉軸駆動装置50′は、主軸S側の
クランプ装置40及び爪開閉軸駆動装置50と同一の構
成を有しているので、詳細については省略するが、主軸
S側の開閉用シリンダ52と段取り装置Dの開閉用シリ
ンダ52′(図2参照)へ供給される圧油の圧力(これ
によって爪4,4′によるワークWの把持力が決ま
る。)はワークWに応じてそれぞれ任意に調整すること
ができ、段取り装置Dにおいて設定された圧力が主軸S
側の開閉用シリンダ52に自動的に設定されるようにな
っている。したがって、段取り装置Dの開閉用シリンダ
52′で設定された爪4′の把持力はチャック1′が主
軸Sに装着されても変化することがない。しかも、チャ
ック1′によるワーク把持状態において爪開閉軸7をロ
ックするので、ワークの交換動作中においてもワーク把
持力を一定に保つことができる。
As described above, the clamp device 40 'and the pawl opening / closing shaft drive device 50' of the setup device D have the same structure as the clamp device 40 and the pawl opening / closing shaft drive device 50 on the main shaft S side. Although not described in detail, the pressure of the pressure oil supplied to the opening / closing cylinder 52 on the main shaft S side and the opening / closing cylinder 52 ′ of the setup device D (see FIG. 2) (the work W by the pawls 4 and 4 ′ is thereby increased). The gripping force is determined according to the work W, and the pressure set in the setup device D is determined by the spindle S.
The opening / closing cylinder 52 on the side is automatically set. Therefore, the gripping force of the claw 4'set by the opening / closing cylinder 52 'of the setup device D does not change even when the chuck 1'is mounted on the spindle S. Moreover, since the pawl opening / closing shaft 7 is locked when the work is gripped by the chuck 1 ', the work gripping force can be kept constant even during the work changing operation.

【0024】上記した実施例では、爪開閉軸7のロック
機構8を作動する作動シリンダ24,25を交換アーム
30に設けたが、図7に示すように、作動シリンダ2
4,25をチャック本体2に内蔵してもよい。この場
合、チャック1を主軸Sに装着すると、チャック本体2
に設けた圧油供給路81,82の入口に設けられたカプ
ラー83が、主軸Sに設けた油路84,85の出口に設
けられたもれないカプラー86に接続され、所定圧の圧
油が油路81,82を通じて作動シリンダ24,25に
供給される。一方、チャック1を主軸Sから離脱すると
同時に、もれないカプラー83及び86が閉じるように
構成されている。なお、段取り装置Dも同様の構造とす
る。このような構成を採用すると、通常のロボットハン
ドを用いてチャック1を交換、搬送するのに好都合であ
る。
In the above-described embodiment, the operating cylinders 24 and 25 for operating the lock mechanism 8 of the pawl opening / closing shaft 7 are provided in the replacement arm 30, but as shown in FIG.
4, 25 may be built in the chuck body 2. In this case, when the chuck 1 is mounted on the spindle S, the chuck body 2
The coupler 83 provided at the inlets of the pressure oil supply passages 81, 82 provided at the main shaft S is connected to the leakless coupler 86 provided at the outlets of the oil passages 84, 85 provided at the main shaft S so that the pressure oil having a predetermined pressure is provided. Is supplied to the working cylinders 24, 25 through the oil passages 81, 82. On the other hand, when the chuck 1 is detached from the main shaft S, the leaking couplers 83 and 86 are closed at the same time. The setup device D has the same structure. Adopting such a configuration is convenient for exchanging and transporting the chuck 1 using a normal robot hand.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のチャック
装置は、チャック本体に摺動自在に設けた爪開閉軸を主
軸側及び段取り側の爪開閉軸駆動手段により軸方向へ移
動させ、これに連動する爪でワークを把持させた状態で
前記爪開閉軸が前記チャック本体に設けたロック機構に
よりロックされ、前記爪をワーク把持状態に保持するよ
うに構成したから、前記爪によるワーク把持力はワーク
に対応して広範囲にかつ自動的に設定され、しかも主軸
側及び段取り側におけるワーク把持力と、ワークの交換
又は搬送途中におけるワーク把持力との間に差が生じな
い。したがって、装着精度を向上させ、ひいては精度の
高い加工がきわめて能率良く行なえる。
As described above in detail, in the chuck device of the present invention, the claw opening / closing shaft slidably provided on the chuck body is moved in the axial direction by the claw opening / closing shaft driving means on the main shaft side and the setup side. Since the pawl opening / closing shaft is locked by the lock mechanism provided in the chuck main body while holding the work with the pawl interlocking with this, the pawl is held in the work holding state. The force is automatically set in a wide range corresponding to the work, and there is no difference between the work holding force on the spindle side and the setup side and the work holding force during the exchange or transfer of the work. Therefore, it is possible to improve the mounting accuracy, and thus to perform highly accurate processing extremely efficiently.

【0026】また、チャック装置全体がコンパクトに構
成でき、チャック交換あるいは搬送動作を含む取扱上に
おいて大変有利である。
Further, the whole chucking device can be constructed compactly, which is very advantageous in handling including chuck replacement or carrying operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るチャック装置を備えた旋盤の主軸
側を示す縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing a spindle side of a lathe provided with a chuck device according to the present invention.

【図2】同段取り装置と主軸側の要部を示す縦断正面図
である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional front view showing a main part of the setup device and a spindle side.

【図3】同チャックの中央部縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view of a central portion of the chuck.

【図4】図1の4−4線に沿う要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part taken along line 4-4 of FIG.

【図5】同クランプ軸の要部平面図である。FIG. 5 is a plan view of an essential part of the clamp shaft.

【図6】図1の6−6線に沿う要部拡大断面図である。6 is an enlarged cross-sectional view of a main part taken along the line 6-6 of FIG.

【図7】別の実施例を示す要部縦断正面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional front view of essential parts showing another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャック 2 チャック本体 4 爪 5,43 カップリング 6a 係合爪 7 爪開閉軸 8 ロック機構 11 係止環 20 ロック軸 21 アンロック軸 24,25 作動シリンダ 40,40′ クランプ装置 41 クランプ軸 44 押圧爪 45 カム溝 46 ピン 50,50′ 爪開閉軸駆動装置 51 爪開閉軸駆動軸 52 開閉用シリンダ 53 回転駆動装置 54 連結穴 55 係止爪 1 chuck 2 chuck body 4 claw 5,43 coupling 6a engaging claw 7 claw opening / closing shaft 8 locking mechanism 11 locking ring 20 lock shaft 21 unlocking shaft 24, 25 working cylinder 40, 40 'clamping device 41 clamping shaft 44 pressing Claw 45 Cam groove 46 Pins 50, 50 'Claw open / close shaft drive device 51 Claw open / close shaft drive shaft 52 Open / close cylinder 53 Rotation drive device 54 Connection hole 55 Locking claw

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークを把持したチャックが工作機械の
主軸側及び段取り側に着脱自在に装着されるチャック装
置であって、 前記チャックは、 前面にワークを把持する爪が設けられ、後面に主軸側及
び段取り側に対する取付け部が設けられているチャック
本体と、 前記チャック本体の中心軸線部を貫通して摺動自在に設
けられ、軸方向へ移動して前記爪を開閉させる爪開閉軸
と、 前記チャック本体に設けられ、前記爪開閉軸をロックし
て前記爪をワーク把持状態に保持するロック機構とを備
え、 かつ、前記ロック機構の作動手段が、前記チャック本体
を把持して交換又は搬送するアームに設けられている工
作機械のチャック装置。
1. A chuck device in which a chuck holding a work is detachably mounted on a spindle side and a setup side of a machine tool, wherein the chuck has a claw for holding the work on a front surface and a spindle on a rear surface. Side, and a chuck body provided with a mounting portion for the setup side, a claw opening and closing shaft that is slidably provided through the central axis portion of the chuck body and that moves in the axial direction to open and close the claw, A lock mechanism provided on the chuck main body for locking the pawl opening / closing shaft to hold the pawl in a work gripping state; and an operating means of the lock mechanism gripping the chuck main body for replacement or transportation. A chuck device for machine tools installed on the arm.
【請求項2】ワークを把持したチャックが工作機械の主
軸側及び段取り側に着脱自在に装着されるチャック装置
であって、 前記チャックは、 前面にワークを把持する爪が設けられ、後面に主軸側及
び段取り側に対する取付け部が設けられているチャック
本体と、 前記チャック本体の中心軸線部を貫通して摺動自在に設
けられ、軸方向へ移動して前記爪を開閉させる爪開閉軸
と、 前記チャック本体に設けられ、前記爪開閉軸をロックし
て前記爪をワーク把持状態に保持するロック機構とを備
え、 かつ、前記ロック機構の作動手段が、前記チャック本体
に設けられている工作機械のチャック装置。
2. A chuck device in which a chuck holding a work is detachably mounted on a spindle side and a setup side of a machine tool, wherein the chuck has a front surface provided with a claw for holding the work and a rear surface provided with a spindle. Side, and a chuck body provided with a mounting portion for the setup side, a claw opening and closing shaft that is slidably provided through the central axis portion of the chuck body and that moves in the axial direction to open and close the claw, A machine tool provided on the chuck body, comprising a lock mechanism for locking the claw opening / closing shaft and holding the claw in a work gripping state, and the operating means of the lock mechanism is provided on the chuck body. Chuck device.
【請求項3】 前記主軸側及び段取り側には、前記チャ
ック本体を着脱自在にクランプするクランプ手段と、前
記爪開閉軸と係合して、これを軸方向へ移動させる爪開
閉軸駆動手段とが設けられている請求項1又は2記載の
工作機械のチャック装置。
3. A clamp means for detachably clamping the chuck body, and a pawl opening / closing shaft driving means for engaging the pawl opening / closing shaft and moving the pawl opening / closing shaft in the axial direction on the main shaft side and the setup side. The chuck device for a machine tool according to claim 1 or 2, further comprising:
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