JPS6341683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被加工物を把持するチヤツクの爪を
被加工物の把握径に対応した爪に自動交換するチ
ヤツク爪自動交換装置に関するものである。

従来のチヤツクにあつては、被加工物の形状、
寸法に変更に対応して爪を交換する必要の生じた
場合、作業者がその爪を取り換えるか或いはチヤ
ツク本体を取り換えており、その爪の取り換えに
多くの労力と時間を要して生産性を低下させてい
るのが実状である。そこで、この爪の交換を自動
化する為に、チヤツクと爪貯蔵マガジンとの間
に、一般的な工具交換装置のように交換アームの
中間部を回動可能に軸支し、この交換アームの両
端部に備えたグリツパによつてチヤツクの爪と爪
貯蔵マガジンの爪とを把持して取り換えるように
したものが提案されているが、このような交換装
置では交換アームやグリツパ部分の構造が複雑に
なつてコスト高になると共に、チヤツクと爪貯蔵
マガジンとの間に爪交換の為の大きな空間を必要
として装置が大型になる問題があり、しかもグリ
ツパ部分がチヤツクの上方に位置しているので、
グリツパ部分に切削による切粉や切削油が当た
り、爪の挿入ミスを生じ易い問題点があつた。

そこで本発明は上記問題点を解決することを目
的とし、チヤツクの爪を確実に自動交換できてし
かも簡易で小型化できるようにしたチヤツク爪自
動交換装置を提供しようとするものである。

次に本願の実施例を図面に基いて説明する。図
面において、１は周知の工作機械例えばNC旋
盤、２はその機台、３は主軸で、この工作機械に
チヤツク爪自動交換装置４が実施されている。次
に、このチヤツク爪自動交換装置４について説明
する。５はクイツクチエンジチヤツクで、そのチ
ヤツク本体６は上記主軸３の前端に一体的に取付
けられている。このチヤツク本体６内の中心部に
は第２図に示すように楔ピース７がチヤツク本体
６の回転軸線方向へ摺動可能に嵌装されている。
この楔ピース７は主軸３の後端に取付けられた回
転シリンダ８のピストンロツドに連結されている
ドローバー（図示省略）にボルト９によつて連結
されている。また上記チヤツク本体６に形成され
た半径方向の摺動溝１０，１１（図面では３つの
場合を示すがその数に限定されるものではない。）
内には滑子部材１２と爪１３の摺動部１３ａとが
夫々半径方向へ摺動可能に嵌装され、この滑子部
材１２の中心部に形成された断面Ｔ字形の楔部１
２ａが上記楔ピース７に形成された断面Ｔ字形の
楔溝７ａに嵌合されている。また上記滑子部材１
２の外周には第５図に示すように位置決め用の位
置決め孔１２ｂが形成されている。上記爪１３に
は爪交換用の係止部１４が形成されている。この
係止部１４は爪１３の摺動方向側の外端面から摺
動方向へ立上がる立上部１５の先端に爪１３の後
方側へ張出す張出片１６を一体に設けて構成され
ている。なお上記係止部１４は張出片１６を前方
側へ張り出すように設けて構成しても良い。また
爪１３の後面にはラツク歯１７が形成され、この
ラツク歯１７が次に示す爪係合装置１８によつて
上記滑子部材１２に係合、離脱させ得るようにな
つている。この爪係合装置１８は、滑子部材１２
内に前後方向への摺動のみ可能に嵌装された噛合
部材１９と、滑子部材１２内に半径方向への移動
のみ可能に嵌装された操作ピン２０とを備えてい
る。この噛合部材１９の前面にはラツク歯２１が
形成され、このラツク歯２１が付勢ばね２２のば
ね力によつて上記爪１３のラツク歯１７に係合さ
れるようになつている。また上記噛合部材１９と
操作ピン２０とは夫々摺動方向に対して傾斜する
係合面によつて互いに係合され、操作ピン２０を
外周側から押込んでチヤツク本体６の中心方向へ
移動させると噛合部材１９を付勢ばね２２に抗し
て後方へ摺動させてラツク歯２１をラツク歯１７
と係合しない位置へ移動させ、操作ピン２０を元
の位置へ戻し移動させると噛合部材１９を付勢ば
ね２２によつて前方へ摺動させてラツク歯２１を
ラツク歯１７と係合する位置へ移動させるように
なつている。上記噛合部材１９内にはセツトピン
２３が前後方向へ摺動可能に嵌合され、このセツ
トピン２３がばね２４によつて前方へ付勢される
と共にピン２５によつて抜止めされ、通常はこの
セツトピン２３の先端が爪１３のラツク歯１７に
係合されるようになつている。上記のように構成
されているクイツクチエンジチヤツク５は図示し
ないNC装置の働きによつてチヤツク本体６の摺
動溝１１を所定の爪交換位置Ａ（図面では回転中
心の上方部の場合を示しているが、回転中心の斜
上方向、横方向、下方向等どの位置でも良い。）
に割り出して停止させ得るように構成されてい
る。

次に、２８は機台２の上部に形成された前後方
向（第２図の左右方向）の案内部、２９はこの案
内部２８に前後方向へ摺動可能に嵌合されたテー
ブルで、機台２に固設された前後動シリンダー３
０の前後方向のピストンロツド３０ｂが連結され
ている。また、テーブル２９にはストツパーボル
ト３１が前後調整可能に螺合されると共にロツク
ナツト３２によつて固定され、このストツパーボ
ルト１３の先端が機台２に形成された当接部３３
に当接してテーブル２９の前進端を位置決めする
ようになつている。上記テーブル２９上には昇降
シリンダ３４のシリンダ本体３４ａのヘツド側端
部が取付ボルト３５により固着され、そのピスト
ンロツド３４ｂが上方に向けられている。この昇
降シリンダ３４のシリンダ本体３４ａはチユーブ
部材３６ａと蓋部材３６ｂとから成り、この蓋部
材３６ｂの中心部にはチユーブ部材３６ａ内に突
出する給排管３７が固着され、この給排管３７が
ピストン３４ｃ及びピストンロツド３４ｂの嵌挿
孔３８に嵌挿されている。この給排管３７には上
側ピストン室へ連通孔３９を通して圧油を給排す
る為の給排孔４０が形成され、また蓋部材３６ｂ
には下側ピストン室へ圧油を給排する為の給排孔
４１が形成されている。上記チユーブ部材３６ａ
の上端面にはドツグ４２ａを有する表示軸４２が
植設され、この表示軸４２が後述の昇降枠を貫い
て突出されている。また、チユーブ部材３６ａの
外周には軸部材４３の軸部４３ａに形成された摺
動孔４４がキー４５にて回り止めされた状態で上
下摺動可能に嵌合され、この軸部材４３の軸部４
３ａ上端に上記ピストンロツド３４ｂの先端が連
結されている。この軸部材４３の軸部４３ａ上に
は支持枠４６が一体的に取付けられ、この支持枠
４６と軸部材４３とで昇降枠４７を構成してい
る。この支持枠４６には軸部材４３の上方位置に
リミツトスイツチ４８，４９が夫々取付けられて
いる。この一方のリミツトスイツチ４８は昇降枠
４７が昇降シリンダ３４により最上昇されたとき
に上記表示軸４２のドツグ４２ａを検出するよう
になつており、他方のリミツトスイツチ４９は昇
降枠４７が最下降されたときに上記チユーブ部材
３６ａの上端面を検出杆４９ａを介して検出する
ようになつている。このリミツトスイツチ４９の
取付軸部４９ｂは昇降枠４７に上下調整可能に螺
合されると共にロツクナツト４９ｃによつて固定
され、この取付軸部４９ｂの下端がチユーブ部材
３６ａの上端に当接して昇降枠４７の下降端を位
置決めするようになつている。

次に、５０は上記クイツクチエンジチヤツク５
の爪１３と交換する為の爪１３を多数貯蔵してお
く為の爪貯蔵マガジンである。この爪貯蔵マガジ
ン５０において、５１は平面形状が円形の回転体
で、その中心部に形成された孔５２が上記軸部材
４３の軸部４３ａに回転自在に嵌合されている。
この回転体５１の回転軸線は上記クイツクチエン
ジチヤツク５における爪交換位置Ａの摺動溝１１
の摺動方向と平行になるように設定されている。
この回転体５１の外周には、上記摺動溝１１に嵌
合可能な爪１３の摺動部１３ａを摺動方向へ抜き
取り可能に保持し得る多数のホルダー５３が等ピ
ツチ間隔に設けられている。このホルダー５３は
爪１３の摺動部１３ａを嵌合し得るように回転体
５１の外周に形成された上下方向の保持溝５４と
この保持溝５４内に嵌装された爪１３を係止保持
する保持具５５とで構成されている。この保持具
５５は保持溝５４の底面に出没自在に埋設されか
つばね５６によつて突出方向へ付勢されると共に
ピン５７によつて抜け止めされている２本の係止
ピン５５ａにて構成されているが、シリンダ等に
よつて移動される把持片等で構成しても良い。こ
れらの係止ピン５５ａの先端はクイツクチエンジ
チヤツク５のセツトピン２３と同様に側方から見
て山形に形成され、保持溝５４に爪１３を抜き差
しするとき爪１３のラツク歯１７によつて押込め
られるようになつている。上記保持溝５４には交
換用の爪１３の摺動部１３ａが嵌合され、係止ピ
ン５５ａによつて係止保持されている。上記回転
体５１には歯車５８が形成され、この歯車５８に
上記支持枠４６に固設されたモータ５９の回転軸
５９ａに取付けられた駆動歯車６０が噛合されて
いる。また上記回転体５１の下側には所要のホル
ダー５３に対応してドツグ６１，６２が固着さ
れ、この一方のドツグ６１を検出する減速用のリ
ミツトスイツチ６３と他方のドツグ６２を検出す
る停止用のリミツトスイツチ６４とが上記軸部材
４３の下端部に順次取付けられている。

このリミツトスイツチ６３はドツグ６１を検出
するとモータ５９を減速回転に切換え、リミツト
スイツチ６４はドツグ６２を検出するとモータ５
９の回転を停止させ、これにより各ホルダー５３
の保持溝５４を上記テーブル２９が前進端に位置
されかつ昇降枠４７が下降端に下降された位置
（以下交換作業位置）において爪交換位置Ａの摺
動溝１１の延長線上に位置される所定の爪交換位
置Ｂに割り出して停止させるようになつている。

次に、６５は上記爪交換位置Ａの摺動溝１１か
ら爪交換位置Ｂのホルダー５３へ又はこのホルダ
ー５３からその摺動溝１１に夫々爪１３を入れ換
える為の入れ換え装置で、図面では次に示すガイ
ドブロツク６６と爪移動装置６７とで構成されて
いる。上記ガイドブロツク６６は上記軸部材４３
の下端部に固着されている。このガイドブロツク
６６には、交換作業位置において上記爪交換位置
Ａの摺動溝１１と爪交換位置Ｂのホルダー５３と
の間に位置される部分に、これらの摺動溝１１や
保持溝５４と一直線状に略連続されるガイド溝６
８が形成されている。このガイド溝６８は摺動溝
１１や保持溝５４と同じように爪１３の摺動部１
３ａを案内し得る断面形状に形成され、かつ上、
下端部は爪１３をガイド溝６８内に導き易いよう
に僅かに先広がりに形成されている。なお、この
ガイド溝６８は爪１３の摺動部１３ａを略全長に
亘つて安定して案内し得るように少なくともこの
摺動部１３ａの長さと略同じ長さに設定するのが
好ましい。次に、上記爪移動装置６７において、
６９は上記支持枠４６に固着された移動用シリン
ダで、そのピストンロツド７０が上記爪交換位置
Ｂのホルダー５３の上方において下向きに突出す
るように位置されている。このピストンロツド７
０の先端には移動体７１が固着され、この移動体
７１に第６図に示すように形成された前後方向の
２つの案内溝７２，７３に係止片７４と操作片７
５が夫々前後方向へ移動可能に嵌合されている。
これらの係止片７４と操作片７５には中間部を移
動体７１に枢着されたリンク７６の両端部が夫々
ピン連結されている。また、上記操作片７５は移
動体７５との間に圧装されたばね７７によつて後
方へ付勢され、係止片７４の止部７４ｂが移動体
７１に当接することによつて抜止めされており、
通常は操作片７５の操作部７５ａが後方へ、係止
片７４の係合部７４ａが前方へ突出されている。
この係止片７４の係合部７４ａは、交換作業位置
において移動用シリンダ６９のピストンロツド７
０が第８図に示すように最下端に移動されたとき
には、爪交換位置Ａの爪１３の張出片１４と爪端
面との間に位置され、ピストンロツド７０が最上
端に移動されたときには、爪交換位置Ｂの爪１３
の張出片１４と爪端面との間に位置されるように
なつている。また、操作片７５の操作部７５ａは
上記保持溝５４とガイド溝６８の底部に形成され
た通路溝７８，７９を通して移動されるようにな
つている。このガイドブロツク６６の通路溝７９
内にはガイドブロツク６６によつて前後方向へ移
動可能に保持された操作ガイド片８０が配設され
ている。この操作ガイド片８０は後述の爪外しシ
リンダによつて前後移動されるようになつてい
る。この操作ガイド片８０は爪移動用シリンダ６
９のピストンロツド７０が下降されるとき第７図
に示すように前進端に移動され、この位置で上記
操作片７５の操作部７５ａと係合してこの操作片
７５をばね７７に抗して前方へ移動させ、これに
より係止片７４の係合部７４ａを爪交換位置Ａの
爪１３の張出片１４よりも後方へ移動させ、ま
た、上記ピストンロツド７０が下降端に位置され
ているとき第８図に示ように後進端に移動され、
これにより上記操作片７５の前方への案内を解除
して係止片７４の係合部７４ａを爪交換位置Ａの
爪１３の張出片１４と爪端面との間に後方側から
入り込ませ得るようになつている。なお、操作部
７５ａをピンで構成し、操作ガイド片８０にその
ピンを案内する案内溝を形成し、操作ガイド片８
０が操作片７５を強制的に前後動させるようにし
ても良い。また、上記移動体７１にはストツパー
軸１００が螺着され、このストツパー軸１００が
上記移動用シリンダ６９のフランジ部６９ａに形
成された孔１０１に貫挿されている。このストツ
パー軸１００にはピストンロツド７０の下降端と
上昇端を位置決めする為のナツト１０２，１０３
が夫夫螺合されている。

次に、８１は上記クイツクチエンジチヤツク５
の爪係合装置１８を操作して滑子部材１２と爪１
３との係合を離脱させる為の爪外し装置である。
この爪外し装置８１において、８２は爪外しシリ
ンダで、ガイドブロツク６６内に形成されたピス
トン室８２ａにピストン８２ｂを上下動可能に嵌
装し、このピストン８２ｂにピストンロツド８４
を連結して構成されている。この爪外しシリンダ
８２は位置決めシリンダを兼用しており、そのピ
ストンロツド８４は略チヤツク中心に向けられて
いる。このピストンロツド８４には取付片８５が
固着され、この取付片８５に第５図に示すように
中空筒状の押圧ピン８６が突設されている。この
押圧ピン８６は交換作業位置において上記爪交換
位置Ａにおける爪１３の操作ピン２０端面と対向
するように位置決めされ、爪外しシリンダ８２の
ピストンロツド８４が下降端に移動されると、こ
の操作ピン２０をチヤツク中心側へ移動させて噛
合部材１９を自体のラツク歯２１が爪１３のラツ
ク歯１７と係合しない後方位置へ移動させるよう
になつている。また、上記取付片８５には第５図
に示すように爪交換位置Ａの爪１３を位置決めす
る為の位置決めピン８７が突設されている。この
位置決めピン８７は交換作業位置において爪交換
位置Ａにおける滑子部材１２の位置決め孔１２ｂ
と対向するように位置され、上記ピストンロツド
８４が下降端に移動されると、この位置決めピン
８７が位置決め孔１２ｂに嵌合されて滑子部材１
２を所定の割り出し位置に位置決めするようにな
つている。上記位置決めピン８７と位置決め孔１
２ｂは爪外しシリンダ８２と共に位置決め装置を
構成している。また、上記取付片８５には第５図
に示すように表示杆８８が固着され、この表示杆
８８に固着されたドツグ８９，９０がガイドブロ
ツク６６に固着されているリミツトスイツチ（図
示省略）を操作することによつてピストンロツド
８４の上、下端を検出し得るようになつている。
上記押圧ピン８６の中空孔８６ａ内にはガイドブ
ロツク６６に固着された案内管９１が嵌挿され、
押圧ピン８６や位置決めピン８７がピストンロツ
ド８４を中心にして回動することのないように回
り止めされている。更にまた、上記取付片８５に
は断面Ｔ字形の傾斜溝９２が形成され、この傾斜
溝９２には上記操作ガイド片８０の後端に形成さ
れた断面Ｔ字形の傾斜部９３が嵌合されている。

次に、９４は上記爪外し装置８１による操作ピ
ン２０の押込みが解除されたとき操作ピン２０の
戻し移動が確実に行われたかどうかを検出する為
の係合確認装置で、上記案内管９１の管孔９１ａ
内に設けられた近接スイツチ９５によつて構成さ
れている。この近接スイツチ９５は交換作業位置
において操作ピン２０が戻り位置に位置されると
きにはこの操作ピン２０を検出し得るが、この操
作ピン２０が押圧ピン８６によつて押込まれると
その操作ピン２０を検出し得なくなるように位置
設定されている。なお、９６は支持枠４６の前端
に取付けられたカバーで、下端部には爪交換位置
Ａの爪１３の存在を検出する為の近接スイツチ９
７が取付けられている。また、上記軸部材４３の
前端には爪交換位置Ｂの爪１３の存在を検出する
為の近接スイツチ９８が取付けられている。

次に、上記構成の工作機械１においてクイツク
チエンジチヤツク５の爪１３を爪貯蔵マガジン５
０の爪１３と交換する場合の作動について説明す
る。先ず、被加工物の変更等によつて別設されて
いる指令装置から爪交換指令が発信されると、そ
の指令により主軸３の回転が停止され、爪１３の
１つを所定の爪交換位置Ａに割り出す。また回転
シリンダ８が楔ピース７を前方へ移動させてクイ
ツクチエンジチヤツク５の３つの爪１３を開放位
置に移動させる。次に、前後動シリンダ３０が作
動してテーブル２９を第２図に示すように前進端
に移動させた後昇降シリンダ３４が作動して昇降
枠４７を下降端に下降させる。このテーブル２９
の前進端や昇降枠４７の下降端はストツパーボル
ト３１や取付軸部４９ｂの働きによつて正確に位
置決めされ、これにより爪貯蔵マガジン５０のホ
ルダー５３の１つは爪交換位置Ｂに正確に位置さ
れ、またガイドブロツク６６のガイド溝６８は爪
交換位置Ａの爪１３の摺動溝１１と爪交換位置Ｂ
のホルダー５３の保持溝５４との間にこれらと一
直線状に略連続するように正確に位置され、交換
作業位置となる。なお、爪貯蔵マガジン５０の回
転体５１は予めモータ５９によつて割出し回転さ
れ、爪交換位置Ａの爪１３を貯蔵する為の空のホ
ルダー５３が爪交換位置Ｂに割出されている。上
記の爪貯蔵マガジン５０における空のホルダー５
３の割出しは、上記前後動シリンダ３０と昇降シ
リンダ３４が作動された後で行うようにしても構
わない。次に、爪移動装置６７の移動用シリンダ
６９が作動して移動体７１を下降させる。この場
合、爪外し装置８１の爪外しシリンダ８２は第２
図、第５図に示すようにそのピストン８２ｂが上
昇端に維持され、ガイドブロツク６６の通路溝７
９内に配設されている操作ガイド片８０を前方へ
突出させている。従つて、上記のように移動体７
１が下降されると、第７図に示すように操作片７
５の操作部７５ａが操作ガイド片８０に係合して
前方へ移動され、これにより係止片７４が後方へ
移動されて係合部７４ａと爪交換位置Ａの爪１３
の張出片１６との干渉が防止され、移動体７１が
下降端に位置された状態では係合部７４ａは爪交
換位置Ａの爪端面と張出片１６間の後方に位置さ
れる。次に、爪外し装置８１の爪外しシリンダ８
２が作動して取付片８５を下降させ、これにより
押圧ピン８６が爪係合装置１８の操作ピン２０を
チヤツク中心側へ押込んで噛合部材１９を第８図
に示すように後退させ、この噛合部材１９のラツ
ク歯２１と爪１３のラツク歯１７との係合を離脱
させる。なお、上記のようにラツク歯２１とラツ
ク歯１７との係合が外されてもセツトピン２３が
ばね２４の力によつて爪１３のラツク歯１７に係
合しているので、爪交換位置Ａの爪１３が摺動溝
１１から抜け落ちることは防止される。また上記
取付片８５の下降によつて位置決めピン８７が第
９図に示すように滑子部材１２の位置決め孔１２
ｂに嵌合してガイドブロツク６６とチヤツク本体
６との相対位置が高精度に位置決めされ、ガイド
溝６８と爪交換位置Ａの摺動溝１１とが正確に対
向される。また上記のように取付片８５が下降さ
れると上記操作ガイド片８０を後方へ移動させ、
これにより爪移動装置６７の操作片７５がばね７
７によつて後方へ移動されると共に係止片７４が
前方へ移動され、その係止部７４ａが爪交換位置
Ａの爪１３の爪端面と張出片１６間に嵌合され
る。次に、移動用シリンダ６９が作動して移動体
７１を上昇させ、これにより係止片７４の係合部
７４ａが爪交換位置Ａの爪１３の張出片１６を引
掛けてこの爪１３を上昇させる。従つて爪交換位
置Ａの爪１３は第１０図に示すように摺動溝１１
から抜き出された後ガイド溝６８に案内されて爪
交換位置Ｂの保持溝５４に嵌合され、この保持溝
５４に嵌合された状態で係止ピン５５ａによつて
係止保持される。次に、モータ５９が作動して爪
貯蔵マガジン５０の回転体５１を割出し回転さ
せ、クイツクチエンジチヤツク５の次の爪１３を
貯蔵する為の空のホルダー５３を爪交換位置Ｂに
割出す。また、爪外しシリンダ８１が作動して取
付片８５を上昇させ、これにより押圧ピン８６は
操作ピン２０の押込みを解除し、位置決めピン８
７は位置決め孔１２ｂから離脱する。上記のよう
に押圧ピン８６が操作ピン２０の押込みを解除す
ると、爪係合装置１８の噛合部材１９は付勢ばね
２２によつて前方へ戻し移動されると同時に操作
ピン２０がチヤツク外周側へ戻し移動される。こ
の場合、係合確認装置９４の近接スイツチ９５は
操作ピン２０の存在を検出して操作ピン２０が完
全に元の位置迄戻し移動されたかどうかを確認
し、この確認信号に基いて再びクイツクチエンジ
チヤツク５を割出し回転させて次の爪１３の摺動
溝１１を爪交換位置Ａに割出す。以後上記作動を
繰り返してクイツクチエンジチヤツク５の３つの
爪１３を爪貯蔵マガジン５０のホルダー５３に保
持させる。上記のようにして３つ目の爪１３を爪
貯蔵マガジン５０に保持させた後爪外しシリンダ
８１が作動して取付片８５を上昇させ、これによ
り近接スイツチ９５が操作ピン２０を検出する
と、再びクイツクチエンジチヤツク５を割出し回
転させて最初に取外した爪１３の摺動溝１１を
（その爪１３を成形したときの摺動溝１１）を再
び爪交換位置Ａに割出す。またモータ５９が爪貯
蔵マガジン５０の回転体５１を回転させて爪交換
位置Ａの摺動溝１１に嵌装すべき爪１３を保持し
ているホルダー５３を第１１図、第１２図に示す
ように爪交換位置Ｂに割出す。上記のように爪１
３を保持しているホルダー５３が爪交換位置Ｂに
割出されると、このホルダー５３に保持されてい
る爪１３の張出片１６と爪端面間に爪移動装置６
７の係合部７４ａが自動的に位置される。次に、
爪外しシリンダ８２が作動して取付片８５を下降
させ、これにより押圧ピン８６は再び操作ピン２
０を押込んで噛合部材１９を後退させ、位置決め
ピン８７は位置決め孔１２ｂに嵌合されてガイド
ブロツク６６とチヤツク本体６との相対位置を位
置決めする。次に、移動用シリンダ６９が作動し
て移動体７１を下降させ、これにより爪交換位置
Ｂのホルダー５３に保持されている爪１３は第８
図に示すように係止片７４によつて保持溝５４か
ら押出された後ガイド溝６８に案内されて爪交換
位置Ａの摺動溝１１に嵌合され、この摺動溝１１
に嵌合された状態でセツトピン２３によつて係止
保持される。上記のように保持溝５４に嵌合され
ている爪１３を摺動溝１１に嵌合させる場合、そ
の爪１３をガイド溝６８で案内してその爪１３の
位置を補正するようにしているので、爪１３を摺
動溝１１に確実に嵌合させることができる。また
上記のように移動体７１が下降されるとき、爪外
しシリンダ８２が取付片８５を下降させて操作ガ
イド片８０を後方へ移動させているので、操作片
７５の操作部７５ａが操作ガイド片８０によつて
前方へ押されることがなく、係止片７４の係止部
７４ａが爪１３の係止部１４から外れることはな
い。次に、爪外しシリンダ８２が作動して取付片
８５を上昇させ、これにより押圧ピン８６は操作
ピン２０の押込みを解除し、位置決めピン８７は
位置決め孔１２ｂから離脱する。従つて、爪係合
装置１８の噛合部材１９は付勢ばね２２によつて
前方へ戻し移動されて自体のラツク歯２１が爪交
換位置Ａの爪１３のラツク歯１７に係合され、ま
た操作ピン２０はチヤツク外周側へ戻し移動され
る。この場合、噛合部材１９のラツク歯２１が爪
１３のラツク歯１７に確実に係合すれば操作ピン
２０は完全に戻し移動され、この操作ピン２０を
近接スイツチ９５によつて検出し得るが、何らか
の原因によつて上記ラツク歯２１とラツク歯１７
の係合が不確実な場合には操作ピン２０の戻し移
動が不完全なものとなり、この操作ピン２０を近
接スイツチ９５によつて検出し得なくなつてラツ
ク歯２１，１７の係合が不確実なことを報知す
る。上記のように爪外しシリンダ８２によつて取
付片８５が上昇されると、操作ガイド片８０が前
方へ移動されて係止片７４の係合部７４ａを爪１
３の係止部１４から外す。次に移動用シリンダ６
９が作動して移動体７１を上昇端へ移動させる。
然る後クイツクチエンジチヤツク５を割出し回転
させて２番目に取外した爪１３の摺動溝１１を爪
交換位置Ａに割出し、またモータ５９が回転体５
１を回転させて爪交換位置Ａの摺動溝１１に嵌装
すべき爪１３を保持しているホルダー５３を爪交
換位置Ｂに割出す。このように爪１３を保持して
いるホルダー５３を爪交換位置Ｂに割出すと、係
止片７４の係合部７４ａはその爪１３の張出片１
６と爪端面間に自動的に嵌合する。以後上記と同
様にしてクイツクチエンジチヤツク５の３つの摺
動溝１１に爪貯蔵マガジン５０の爪１３を嵌装す
る。上記のようにして３つ目の爪１３を摺動溝１
１に嵌装し、その後移動体７１や取付片８５が上
昇された後には、モータ５９が回転体５１を回転
させて最初に爪１３を抜き取つた位置の空のホル
ダー５３を爪交換位置Ｂに割出して次回の爪交換
に備えさせる。その後昇降シリンダ３４が作動し
て昇降枠４７を上昇させた後前後動シリンダ３０
が作動してテーブル２９を後方へ移動させ、これ
により爪貯蔵マガジン５０や入れ換え装置６５が
クイツクチエンジチヤツク５から離れている非交
換位置に移動され、一連の爪交換作業が完了す
る。上記の作動説明においてはクイツクチエンジ
チヤツク５の３つの摺動溝１１から爪１３を総て
取外した後でこれらの摺動溝１１に爪１３を嵌装
するようにしているが、各摺動溝１１から爪１３
を取外す毎にその摺動溝１１に爪１３を嵌装する
ようにしても良い。

なお、本願にあつてはチヤツクの具体的構成に
限定されるものではなく、例えば滑子部材に設け
たラツク歯を爪のラツク歯に係合させ、この滑子
部材を主軸の後端に設けた爪外し装置としてのシ
リンダ等によつて後退移動させ得るように爪係合
装置を構成したり、複数箇所の滑子部材と爪との
係合、離脱を同時的に行えるように爪係合装置を
構成したり、操作ピンを回動させることによつて
滑子部材と爪を係脱させ得るように爪係合装置を
構成したりしても良いことは明らかである。また
爪貯蔵マガジンは工具マガジン等で使用されてい
るように無端移動体にホルダーを設けたものや、
回転体の外周部上面に放射方向にホルダーを設
け、この回転体の回転軸線を90度回転させるよう
にしたもの等でも良い。また爪移動装置は爪を直
線移動させ得るものであれば良く、例えば上記実
施例における移動用シリンダのピストンロツドに
シリンダ又はソレノイドを設け、このシリンダの
ピストンロツド又はソレノイドのプランジヤに係
止片を設け、この係止片を爪に設けた穴等の係止
部に係脱させ得るようにしたものや、モータによ
つて直線移動されるラツク棒の先端に係止片を設
け、この係止片を爪の係止部に係脱させ得るよう
にしたものでも良い。特に、係止片の移動用とし
てサーボモータやデジタルシリンダ等のように位
置制御可能な駆動手段を使用すると、チヤツクの
外径寸法の変更にも簡単に対応し得たり、爪と滑
子部材との係合位置を任意の位置に変更し得て好
ましい。更にまた本願にあつては上記実施例のガ
イドブロツクを省略し、爪貯蔵マガジンにおける
爪交換位置のホルダーをチヤツクにおける爪交換
位置の摺動溝に直接連続させるようにしたり、爪
貯蔵マガジンと爪移動装置と爪外し装置の昇降動
作を省くようにしても良い。

以上のように本発明にあつては、チヤツクの摺
動溝と爪貯蔵マガジンのホルダーとを爪交換位置
に割り出し、また爪係合装置を爪外し装置によつ
て作動させて爪と滑子部材の係合を外し、この状
態で爪移動装置によつて摺動溝内の爪をホルダー
内へ移動させた後、爪貯蔵マガジンの任意のホル
ダーを爪交換位置に割り出し、このホルダー内の
爪を移動装置によつて摺動溝内へ移動させ、然る
後爪と滑子部材を再び係合させ得るようになつて
いるので、チヤツクの爪を爪貯蔵マガジンに貯蔵
されている所望の把握径に応じた爪に機械的に交
換することができて機械加工の無人化を可能にで
きる。また、上記爪貯蔵マガジンのホルダーを爪
交換位置の摺動溝の延長線上に割り出し、摺動溝
からホルダーへ又はホルダーから摺動溝への爪の
入れ換えは爪の係止部を爪移動装置によつて係止
して単に直線移動させることによつて行えるよう
にしたので、爪移動装置の構成を簡易化できると
共に、チヤツクと爪貯蔵マガジンとの間隔を小さ
くできて装置を小型化できる。また爪貯蔵マガジ
ンと爪移動装置と爪外し装置をチヤツクから離れ
ている待機位置に移動させるようにしたので、爪
移動装置等に切粉や切削油がかかるのを阻止で
き、切粉による爪交換ミスの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は爪
の一部を省略して示す断面図、第２図は第１図の
ものの交換準備状態を示す断面図、第３図はその
平面図、第４図は第３図の−線断面図、第５
図は第２図の−線拡大断面図、第６図は第２
図の−線断面図、第７図、第８図は第１図の
ものの作動状態を示す部分図、第９図は第５図の
作動状態を示す断面図、第１０図は第１図のもの
の作動状態を示す部分図、第１１図は第１２図の
XI−XI線断面図、第１２は第１１図のXII−Ｏ−Ｏ
−XII線断面図である。 ３……主軸、５……クイツクチエンジチヤツク
（チヤツク）、６……チヤツク本体、１０，１１…
…摺動溝、１２……滑子部材、１３……爪、１４
……係止部、１８……爪係合装置、５０……爪貯
蔵マガジン、５３……ホルダー、６７……爪移動
装置、８１……爪外し装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主軸に装着されたチヤツク本体の半径方向の
   摺動溝に滑子部材と係止部を有する爪とを夫々摺
   動可能に嵌装し、チヤツク本体に上記滑子部材と
   爪を係脱させ得る爪係合装置を設け、爪の摺動溝
   を所定の爪交換位置に割り出し得るようにしたチ
   ヤツクと、上記爪を摺動方向へ抜き取り可能に保
   持し得る多数のホルダーを有し、これらのホルダ
   ーを上記爪交換位置の摺動溝の延長線上に位置さ
   れる爪交換位置に割り出し得るようにした爪貯蔵
   マガジンと、上記爪交換位置の摺動溝と爪交換位
   置のホルダーとの間で係止部を係止して爪を直線
   移動させ得るようにした爪移動装置と、上記爪係
   合装置を作動させて滑子部材と爪との係合を離脱
   させ得るようにした爪外し装置と、上記爪貯蔵マ
   ガジンと爪移動装置と爪外し装置をチヤツクから
   離れている待機位置とチヤツクに近い爪交換作業
   位置との間で移動可能な移動機構とを備えて成る
   チヤツク爪自動交換装置。 ２ 爪移動装置は、爪の前面又は後面に張出片を
   突設し爪の係止部とし、また爪交換位置の摺動溝
   と爪交換位置のホルダーとを結ぶ線と平行に移動
   する移動体を備え、その移動体に爪交換位置の上
   記張出片と爪との間に前後方向から出入り可能で
   かつこれらの間に入り込んだ状態においてチヤツ
   クや爪貯蔵マガジンの回転を妨げないようにした
   係止片を設けて構成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のチヤツク爪自動交換装置。