JPS6071150A - チャック爪交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ｆｌ）０発明の技術分野 本発明は、旋盤におけるチャック爪を 全数同時に交換可能ならしめるチャック爪交換装置に関
する。

（ｂ）、技術の背景 旋盤における工具交換等の段取り作業 の自動化は、最近めざましいものがあり、チャック爪の
交換の自動化についても種々の提案がなされている。

（Ｃ）、従来技術と問題点 従来、チャック爪の交換装置としては、刃物台を用いて
１個ずつ行うものが知られていたが、この方法ではチャ
ック上の全ての爪を交換するのに、爪の数だけの交換動
作が必要となり交換に多くの時間を必要とし、旋盤の実
質的な加工効率を悪化させる不都合があった。

また、チャックと、別に設けられた爪 の格納手段との間に旋回するアームを設け、そのアーム
を用いてチャック上の爪を同時交換する方法も提案され
ているが、旋盤の主軸台付近でアームが旋回することは
安全上極めて問題がある。

（ｄ）０発明の目的 本発明は、前述の欠点を屏消すへく、 −回の交換動作でチャック上の爪の同時全数交換が可能
で、爪の交換に用する時間を大＋１１．ｆｉに短縮する
ことができるチャック爪交換装置を提供することを第１
の目的とするものであり、更には、旋回アーム等を用い
ることのない安全性の高いチャック爪交換装置を目的と
するものである。

（ｅ）０発明の構成 即ち、本発明は、複数の交換用爪を格 納し得る格納リングをチャックを囲む形で、回転、駆動
自在に設けると共に、爪とチャックとの係合解除手段及
び、格納リングとチャックとの間で爪を移送する移送手
段からなる、爪交換機構を、チャックに装着し得る爪の
数に等しい数だけ設けて構成される。

（ｆ）０発明の実施例 以下、図面に基ずき、本発明の実施例 を、具体的に説明する。

第１図は、本発明によるチャック爪交 換装置の一実施例を示す斜視図、第２図は、第１図のチ
ャック爪交換装置の正面図、第３図は、第２図の側断面
図、第４図は、マスタージョーと爪との係合状態を示す
断面図、第５図は、第４図のＶ−Ｖ線による断面図、第
６図Ｃよ、チャック、マスタージョー、爪との関係を示
す第３図における■矢視図、第７図は、アームの駆動状
態を示す第３図における■矢視図、第８図は、クランピ
ングロッドとロックピンとの係合関係を示す、第５図■
−■線による断面図である。

旋盤２は、第１図乃至第３図に示すよ うに、主軸台３を有しており、主軸台３には図示しない
主軸に接続されノこチャック５が回転自在に支持されて
いる。チャック５には、第６図に示すように、スライド
溝５ａ、５ｅが連続した形で形成されており、スライド
溝５ａには、第４図に示すように、公知の駆動機構であ
るシフタ６によって、矢印Ａ、Ｂ方向に、移動駆動自在
に設けられた３個のマスタジョー７が１２０°ピツチで
嵌入設置され、更に各マスタジｉ？−７にばクランピン
グロッド９がＺ軸方向、即ち矢印Ｃ，，Ｄ方向に移動自
在に設けられている。クランピングロッド９とマスタジ
ョー７との間には５個のコイルバネ１０が縮設されてお
り、コイルバネ１０はクランピングロッド９を常時矢印
り方向に付勢している。クランピングロッド９は、円筒
形の摺動面９ａを有しており、摺動面９ａの一方には、
第８図に示すように、カムｉｌ　９　ｂが形成されてい
る。また、マスタジョー７にはロックピン１１が矢印Ａ
、Ｂ方向に摺動自在に設けられており、ロックピン冊に
ば係合突起１１ａが、クランピングロッド９のカム溝９
ｂに先端を係合させた形で設けられている。クランピン
グロッド９の第４図右方側面にはラック９Ｃが形成され
ている。

また、スライド溝５ｅには爪１２が矢 印Ａ、、Ｂ方向に移動自在に嵌入係合しており、爪１２
のラック９Ｃと対向した位置には、ラック１２ａがラッ
ク９ｃと係合自在に形成されている。なお、爪１２には
、係合溝１１ｂが穿設形成されている。

また、チャック５の周囲には本発明に よるチャック爪交換装置１が設けられており、チャック
爪交換装置１ζよ、円盤状の爪格納装Ｗ１３を有してい
る。爪格納装置］３１よ、第３図に示すように、主軸台
３にキー１５ａを介してＺ軸方向にのみ慴動自在に設け
られたフレーム１５を有しており、フレーム１５は主軸
台３に設置されたシリンダ１４によってＺ軸、即ち矢印
Ｃ，，Ｄ方向に移動駆動自在に設けられている。また、
フレーム１５には格納リング１６がＺＩＩＩＩＩＩを中
心に回転自在に支持されており、格納リング１６には２
４個の爪格納用ＩＱ　１６　ａが均等な角度ピッチ、即
ち１５°ピツチで、かつ爪１２を矢印Ａ、Ｂ方向に挿抜
自在なる形に形成されている。リング１６の溝１６ａの
形成された部分には、第７図に示すように、逃げ溝１６
ｂが、Ｚ軸を中心とした放射状方向である矢印Ａ、Ｂ方
向に穿設形成されており、谷溝１６ａには交換用の爪１
２が３個一組でかつ１２０°ピツチで、従って、７個置
きに８種類格納されている（チャック５に装着中のもの
も含む。）。

なお、格納リング１６にはギヤ１６ｃが１２０°以上の
角度αに亙り形成されており、ギヤ１６ｃにはフレーム
１５に設置された割り出しモータ１７の出力軸がギヤ１
７ａを介して噛合している。

（以下余白） 一方、チャック爪交換装置１には、チ ャック５に装着し得る爪の数に等しい３個の爪交換機構
１９が、チャック５上の、マスタージョー７、従って爪
１２の設置ピッチに等しい１２０°ピツチで設けられて
おり、各爪交換機構１９にはフレーム１５に設けられた
シフトシリンダ２ｏが、ガイドシャフト２０ａを介して
矢印Ａ、Ｂ方向に移動駆動自在に設けられている。シフ
トシリンダ２０にはシフタ２１が設けられており、シフ
タ２１には棒状のアーム２２が設けられている。アーム
２２には、第７図に示すように、ギヤ２２ａが部分的に
、がつアーム２２の軸心方向に形成されており、更に、
アーム２２の第３図下端には突起２２ｂが突設されてい
る。また、シフトシリンダ２０の第３図下方には、リリ
ースシリンダ２３が、リリースレバ２３ａ　’ｅ　矢Ｅ
ＦＪ　Ａ　ＮＢ力方向突出駆動自在なる形に設けられて
おり、更に、リリースシリンダ２３には、リリースレバ
２３ａのＡ、Ｂ方向の移動に連動する形で、第７図矢印
Ｅ１Ｆ方向に所定角度にわたり回転駆動されるギヤ２３
ｂが設けられている。ギヤ２３ｂは、第７図に示すよう
に、ギヤ２３ｂが噛合するギヤ２２ｎに対応した形で部
分的に歯切りがなされている。

チャック爪交換装置１は以上のような 構成を有するので、チャック５に装着された３個の爪１
２を格納リング１６中に格納された別の爪１２と交換す
る賜金には、チャック５を回転させて所定の爪交換位置
に位置決め保持すると共に、シフタ６を矢印Ｃ又はＤ方
向に１駆動してマスクジョー７を所定の爪交換位置に移
動させる。次に、シリンダ１４をＤ方向に突出させて、
フレーム１５を格納リング１６と共にＤ方向に、格納リ
ング１６の溝１６ａがチャック艶のスライド溝５ｅと整
合するまで移動させる。。

格納リング１６の溝１６ａとスライド溝５ｅとが整合し
たところで、格納リング１６の周囲に設けられた３個の
爪交換機構１９のシフトシリンダ２０を駆動して、シフ
タ２１をアーム２２と共にＢ方向に下降さぜる。アーム
２２にはギヤ２２ａがアーム２２の軸心方向に形成され
ているので、アーム２２がＢ方向に移動してもギヤ２２
ａとリリースシリンダ２３のギヤ２３ｂとの間の噛合は
維持される。

次に、リリースシリンダ２３のリリー スレバ２３ａをＢ方向に突出駆動させる。

リリースレバ２３ａ先端に（よ、第５図に示すように、
位置決めピン２３ｄとブツシャ２３ｃが設けられおり、
マスタジョー７上にはそれに対応する形で位置決め穴７
ｂが穿設され、かつロックピン１１が設けられているの
で、位置決めピン２３ｄは位置決め穴７ｂ中に嵌入係合
すると共に、ブツシャ２３ｃはロックピン１１の第５図
上端に嵌入係合し、更に、リリースレバ２３ａがＢ方向
に移動することにより、ロックピン１１はＢ方向に押し
下げられる。すると、ロックピン１１と、係合突起１１
ａ及びカム溝９ｂを介して係合しているクランピングロ
ッド９ば、第８図に示すように、Ｃ方向にコイルバネ１
０の弾性に抗する形で移動し、それまで爪１２のラック
１２ａと噛合し−Ｃいたラック９Ｃはその噛合を解かれ
、爪１２は、チャック５内のスライド溝５ｅ内を矢印Ａ
、Ｂ方向に自由に移動しうる状態となる。

一方、リリースシリンダ２３のリリー スレバ２３１１がＢ方向に移動すると、それに連動して
ギヤ２３ｂが第７図矢印Ｆ方向に所定角度回転し、アー
ム２２もギヤ２２ａを介してＦ方向に回転する。すると
、突起２２ｂもＦ方向に回転してその先端は、爪１２の
、係合溝１２ｂ中に嵌入係合する。

この状態でシフトシリンダ２０を駆動して、シフタ２１
を入方向に上昇させると、アーム２２を介してチャック
５中の冬瓜１２はＡ方向に、即ち、格納リング１６方向
に引き上げられ、格納リング１６の溝１６ａ中に挿入移
動させられる。格納リング１６の谷溝ｔ６ａとチャック
５のスライド溝５ｅはリリースレバ２３ａの位置決めピ
ン２３ｄによって正確にその位相が整合しているので、
チャック５上の３個の爪１２の、スライド溝５ａから溝
１６ａへの移送は円滑に行われる。

３個の爪１２が格納リング１６の所定 の格納位置に１２０°ピツチで格納されたところで、リ
リースシリンダ２３を駆動してリリースレバ２３ａをＡ
方向へ上昇させる。すると、ギヤ２３ｂ１ギヤ２２ｎを
介してアーム２２が突起２２ｂと共にＥ方向に回動し、
突起２２ｂはそれまで係合していた爪１２の係合溝１２
ｂとの係合関係が解除され、従って溝１６ａへ引き上げ
られた爪１２はそのまま該溝１６ａ中に保持される。次
に、割り出しモータ１７が駆動され、次にチャック５へ
装着すべき爪１２が１２０°ピツチで格納された３つの
溝１６８と、チャック５のスライド溝５ｅを整合させ、
爪１２の引き上げの場合と同様に、リリースシリンダ２
３を駆動して、リリースレバ２３ａの位置決めピン２３
ｄとブツシャ２３ｃをマスタジ：？−７の位置決め六７
ｂ及びロックピン１１先端に嵌入係合させる。すると、
スライド溝５ｅと格納リング１６の溝１６ａが整合し、
更に、ブツシャ２３ｃによって、クランピングロッド９
がＣ方向に移動する。また、リリースレバ２３ａのＢ方
向への移動により、ギヤ２３ｂ１ギヤ２２ａを介してア
ーム２２が、第７図に示すように、再びＦ方向に回動し
、突起２２ｂは逃げ溝１６ｂを介して溝１６ａ中の次に
挿入セットすべき爪１２の係合溝１２ｂに嵌入係合する
。

この状態で、シフトシリンダ２０を駆 動じて、シフタ２１をアーム２ｚと共にＢ方向に駆動す
ると、突起２２ｂに押される形で３個の爪１２は溝１６
ａからチャック５のスライド溝５ｅ中に入り込み、マス
タジョー７上にセットされる。爪１２がスライド溝５０
中にセットされたところで、リリースレバ２３ａを上昇
させ、ブツシャ２３Ｃとロックピン１１との係合関係を
解除する。すると、クランピングロッド９はコイルバネ
１０の弾性により、Ｄ方向に抑圧移動され、カム溝９ｂ
、係合突起１１ａを介してロックピン１１は入方向に復
帰すると共に、クランピングロッド９のラック９Ｃと爪
１２のラック１２ａが噛合し、爪１２は、チャック５の
スライド溝５ｅ中に確実に保持固定される。

リリースレバ２３ａが上昇すると、既 に述べたように突起２２ｂがＥ方向に回動し、スライド
溝５ｅ中の爪１２の、係合溝１２ｂとの係合が解除され
、アーム２２ばＡ方向に上昇し得る状態となる。そこで
、シフトシリンダ２０を駆動して、シフタ２１をアーム
２２と共にＡ方向に移動させると、アーム２２は、爪１
２をチャック５に残したままで上昇する。そこで、シリ
ンダ１４１ｅ駆動してフレーム１５を格納リング１６と
共にＣ方向に後退させると、爪１２の交換動作ζよ完了
する。

なお、上述の実施例はチャック５に爪 １２が３個設けられた場合について述べたが、チャック
５に設けられる爪の数は３個に限らず、２個、４個等必
要に応じて設けてよいことは勿論であり、その場合、爪
のチャック上の相対位置に対応させた角度位置に、爪の
数に等しシ）数の爪交換機構１９を設ける必要がある。

（以下余白） （ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれ ば、チャック５の周囲に、複数の交換用爪１２を格納し
得る格納リング１６を回転駆動自在に設けると共に、リ
リースシリンダ２３、リリースレバ２３ａ等の爪１２と
チャック５との係合解除手段及び、シフトシリンダ２０
、シフタ２１、アーム２２等の格納リング１６とチャッ
ク５との間で爪１２を移送する移送手段からなる、爪交
換機構１９を、チャック５に装着し得ろ爪１２の数に等
しい数だけ設けたので、チャック５上の爪１２の同時全
数交換が可能となり、爪１２の交換に用する時間を大幅
に短縮することがてき、旋盤の実質的な加工効率の向上
に寄与し得る。

まｔこ、爪交換機構１９は、チャック５の周囲に配設さ
れ、かつその動作範囲も面かな範囲なので、主軸台付近
で旋回アームを旋回させて爪を交換するタイプの装置に
比して安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるチャック爪交 換装置の一実施例を示す斜視図、第２図は、第１図のチ
ャック爪交換装置の正面図、第３図（才、第２図の側断
面図、第４図は、マスタージョーと爪との係合状態を示
す断面図、第５図は、第４図の■−■線による断面図、
第６図は、チャック、マスタージョー、爪との関係を示
す第３図における■矢視図、第７図は、アームの駆動状
態を示す第３図における■矢視図、第８図は、クランピ
ングロッドとロックピンとの係合関係を示す、第５図■
−■綜による断面図である。 １・・・・・・チャック爪交換装置 ５・　・・チャック １２・・・・爪 １６・・・格納リング １９−・・爪交換機構 ２０・・・・・移送手段（シフトシリンダ）２１・・・
・・・移送手段（シフタ） ２２・・・・・・移送手段（アーム） ２３・・・・・係合解除手段 （リリースシリンダ） ２３ｎ・・・・・・係合解除手段 （リリースレバ） 出願人　株式会社　山崎鉄工ηを 代理人　弁理士　相１）坤二 （ばか１名〕 第１図 第２図 第４図 ■− Ｖ−＝１ 第５図 ＣＤ 第７図 第８図 手続補正書（方式） ％式％ ２　発明の名称 チャック爪交換装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　愛知県丹羽郡大ロ町大字小ロ字乗船１番地氏名（
名称）株式会社山崎鉄工所 代表者山崎照彦 ４代理人 住所　〒１６１　東京都新宿区下落合３丁目１２番２１
号６？ＩＩｌ正の対象 明細ｄ全文 ？、　１ｌｌｌ正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の交換用爪を格納し得る格納リ ングをチャックを囲む形で、回転駆動自在に設けると共
   に、爪とチャックとの係合解除手段及び、格納リングと
   チャックとの間で爪を移送する移送手段からなる、爪交
   換機構を、チャックに装着し得る爪の数に等しい数だけ
   設けて構成したチャック爪交換装置。