(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク支持部材に進退移動自在に設けられたコレット引張部材と、前記ワーク支持部材に外嵌されたコレットと、前記コレット引張部材の前端部に嵌合され前記コレットと係合して前記コレットを前記コレット引張部材の移動とともに進退移動させ、前記コレットを開閉させるコレット開閉部材とからなる、筒状ワークの外周加工を行うために前記コレットに外嵌した前記筒状ワークの内径部を前記コレットによって把持して支持する内径把持装置において、前記筒状ワークの加工後に前記コレットと前記筒状ワークとの間に介在する異物を圧縮空気によって除去するための前記コレット引張部材に形成された空気流通穴と、前記コレットの内側に設けられ、前記空気流通穴に常時連通する空気貯溜部と、前記空気流通穴を介して前記空気貯溜部に常時一定圧力の空気を供給する空気供給手段と、を有する異物除去装置であって、
前記コレット引張部材が後端側に移動して前記コレットを引っ張り、前記筒状ワークを把持しているときに、前記コレットと前記筒状ワークの前後端との間を密封して前記空気貯溜部内の空気が漏出しないようにするとともに、前記コレット引張部材が前端側に移動して前記コレットの引っ張りを解除したときに前記筒状ワークの前後端の前記密封を解除してその前後端の隙間から前記空気貯溜部内の空気の放出を可能にする密封手段と、を備え、
前記密封手段は、前記ワーク支持部材に形成され、前記コレットに外嵌された筒状ワークの後端部と全周にわたって当接するワーク当接部と、
前記コレット開閉部材に設けられ、前記コレット引張部材が後端側に移動したときに前記筒状ワーク内に嵌入されるとともに、前記コレットの前端部に押し付けられて弾性変形し、前記筒状ワークの内周面に密着する封止部材と、
からなることを特徴とする内径把持装置の異物除去装置。
【請求項２】
ワーク支持部材に進退移動自在に設けられたコレット引張部材と、前記ワーク支持部材に外嵌されるコレットと、前記コレット引張部材の前端部に嵌合され前記コレットと係合して前記コレットを前記コレット引張部材の移動とともに進退移動させ、前記コレットを開閉させるコレット開閉部材とからなる、筒状ワークの外周加工を行うために前記コレットに外嵌した前記筒状ワークの内径部を前記コレットによって把持して支持する内径把持装置の前記筒状ワークの加工後に前記コレットと前記筒状ワークとの間に介在する異物を圧縮空気によって除去するための異物除去方法において、
前記筒状ワークを外嵌した前記コレットと前記筒状ワークとの間の空気貯溜部に常時空気を供給し、
前記コレット引張部材が前記コレットを引っ張って把持したときに前記コレット引張部材のコレット引っ張り動作とともに前記コレットと前記筒状ワークの前後端との間を密封して前記空気貯溜部に一定圧力の空気を貯溜し、
筒状ワークの加工終了後に前記コレット引張部材が前記コレットの引っ張りを解除するべく前端側に移動したときに、前記筒状ワークの前後端の前記密封を解除して前記コレットと筒状ワークの前後端との隙間から前記空気貯溜部内の高圧の空気を瞬時に放出するようにしたこと、
を特徴とする内径把持装置の異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コレットで筒状のワークの内周面を押圧して所定の加工を行う内径把持装置にかかり、加工の際に筒状ワークとコレットとの間に切粉等の異物が侵入しないようにするとともに、高圧の空気を放出して筒状ワークの近傍に残留している異物の除去を自動的に行うことのできる異物除去装置および異物除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダスリーブのような筒状のワークの外周面を加工するために、筒状ワークをコレットに外嵌し、コレット引張部材を介したコレット両端部の径方向の開閉動作によりコレットを筒状ワークの内周面に押圧させ、筒状ワークを把持する内径把持装置が知られている。
ところで、このような内径把持装置では、加工により発生した切粉等の異物がコレットと筒状ワークとの間（境界部分）に侵入しやすく、このような異物がコレットと筒状ワークとの間に介在したままで筒状ワークをコレットから引き抜くと、筒状ワークの内周面に傷を付けてしまい製品が不良となってしまうおそれがある。また、異物がコレットの内部、特にコレットのすり割り部に侵入すると、コレットのスムースな開閉ができなくなり、筒状ワークの迅速な着脱を困難にするという問題がある。そのため、作業者が頻繁に内径把持装置を点検し、異物が残留している場合には高圧の圧縮空気をエアガン等で吹きつけて異物の除去を行わなければならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、筒状ワークとコレット間に切粉等の異物が侵入しないようにするとともに、加工終了後に高圧の圧縮空気の自動放出により所定部位に残留している異物を除去することができるようにして、筒状ワークの着脱の際に内周面に傷を付けることがなく、かつ、異物の侵入によってコレットのスムースな開閉動作を妨げることのない異物除去装置および異物除去方法を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の内径把持装置の異物除去装置は、ワーク支持部材に進退移動自在に設けられたコレット引張部材と、前記ワーク支持部材に外嵌されたコレットと、前記コレット引張部材の前端部に嵌合され前記コレットと係合して前記コレットを前記コレット引張部材の移動とともに進退移動させ、前記コレットを開閉させるコレット開閉部材とからなる、筒状ワークの外周加工を行うために前記コレットに外嵌した前記筒状ワークの内径部を前記コレットによって把持して支持する内径把持装置において、前記筒状ワークの加工後に前記コレットと前記筒状ワークとの間に介在する異物を圧縮空気によって除去するための前記コレット引張部材に形成された空気流通穴と、前記コレットの内側に設けられ、前記空気流通穴に常時連通する空気貯溜部と、前記空気流通穴を介して前記空気貯溜部に常時一定圧力の空気を供給する空気供給手段と、を有する異物除去装置であって、前記コレット引張部材が後端側に移動して前記コレットを引っ張り、前記筒状ワークを把持しているときに、前記コレットと前記筒状ワークの前後端との間を密封して前記空気貯溜部内の空気が漏出しないようにするとともに、前記コレット引張部材が前端側に移動して前記コレットの引っ張りを解除したときに前記筒状ワークの前後端の前記密封を解除してその前後端の隙間から前記空気貯溜部内の空気の放出を可能にする密封手段と、を備え、前記密封手段は、前記ワーク支持部材に形成され、前記コレットに外嵌された筒状ワークの後端部と全周にわたって当接するワーク当接部と、前記コレット開閉部材に設けられ、前記コレット引張部材が後端側に移動したときに前記筒状ワーク内に嵌入されるとともに、前記コレットの前端部に押し付けられて弾性変形し、前記筒状ワークの内周面に密着する封止部材と、からなることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の内径把持装置の異物除去方法は、ワーク支持部材に進退移動自在に設けられたコレット引張部材と、前記ワーク支持部材に外嵌されるコレットと、前記コレット引張部材の前端部に嵌合され前記コレットと係合して前記コレットを前記コレット引張部材の移動とともに進退移動させ、前記コレットを開閉させるコレット開閉部材とからなる、筒状ワークの外周加工を行うために前記コレットに外嵌した前記筒状ワークの内径部を前記コレットによって把持して支持する内径把持装置の前記筒状ワークの加工後に前記コレットと前記筒状ワークとの間に介在する異物を圧縮空気によって除去するための異物除去方法において、前記筒状ワークを外嵌した前記コレットと前記筒状ワークとの間の空気貯溜部に常時空気を供給し、前記コレット引張部材が前記コレットを引っ張って把持したときに前記コレット引張部材のコレット引っ張り動作とともに前記コレットと前記筒状ワークの前後端との間を密封して前記空気貯溜部に一定圧力の空気を貯溜し、筒状ワークの加工終了後に前記コレット引張部材が前記コレットの引っ張りを解除するべく前端側に移動したときに、前記筒状ワークの前後端の前記密封を解除して前記コレットと筒状ワークの前後端との隙間から前記空気貯溜部内の高圧の空気を瞬時に放出するようにしたこと、を特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を図に従って説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかり、異物除去装置の全体構成を説明する断面図、図２は本発明の作用を説明する主要部の断面図である。なお、以下の説明において「前」というときには図面の右側を、「後」というときには図面の左側を指すものとする。
【０００７】
［内径把持装置の構成の説明］
符号２はワーク支持部材で、工作機械のテーブル等に固定される装置本体１に取り付けられている。円筒状のワークＷはこのワーク支持部材２に内径部を把持されて工作機械等により外周面に所定の加工が施される。ワーク支持部材２の後方（図面の左側）には、シリンダ３が設けられているとともに、シリンダ３およびワーク支持部材２の中心を挿通してコレット引張部材４が進退移動自在に設けられている。シリンダ３内に位置するコレット引張部材４の途中部位には、ピストン５が一体的に形成されていて、シリンダ３内に設けられたシリンダ室３ａに前後に進退移動自在に嵌入されている。シリンダ室３ａの前部と後部には圧油供給口６ａ，６ｂが開口していて、図示しないポンプ等の圧油供給装置および切換弁の作用により、圧油供給口６ａ，６ｂからシリンダ室３ａ内に圧油を供給または排出して、コレット引張部材４を前進または後退させることができる。
【０００８】
ワーク支持部材２の前端部には、公知のコレット７が外嵌されている。このコレット７は、前後両端部の周方向に均等間隔ですり割り部７ａが複数形成されていて、すり割り部７ａが形成された前記両端部を径方向に拡縮させることにより、コレット７の両端部を筒状ワークＷの内周面に押しつけ、筒状ワークＷを把持することができるものである。
図示するように、コレット７の両端側の内周面には、傾斜状のテーパ部７ｂ，７ｂが形成されていて、後方側のテーパ部７ｂはワーク支持部材２に形成されたテーパ部２ｂと係合している。
また、コレット引張部材４の前端にはコレット引張部材４の進退移動によりコレット３を引っ張り、開閉するためのコレット開閉部材８が取り付けられている。このコレット開閉部材８は、コレット７の前端側のテーパ部７ｂと係合するテーパ部８ａを有しコレット引張部材４の前端に嵌合されたリング状部材８ｂと、コレット引張部材４の前端のねじ部４ｄに螺着された係止部材８ｃと、この係止部材８ｃに嵌合され、リング状部材８ｂにボルトで取り付けられるキャップ部材８ｄとからなっている。
【０００９】
コレット７の内側には、径方向に凸設されたばね受け部７ｃが形成されている。そして、リング状部材８ｂとばね受け部７ｃとの間には、ワーク支持部材２の前端部に嵌装された圧縮コイルばね１１（以下、ばね１１と記載）が介在している。コレット引張部材４が後退すると、リング状部材８ｂの後端がばね１１をばね受け部７ｃに当接させて後方側に押すので、コレット７はばね１１により後方側に付勢されることなる。そのため、コレット７は前端側がテーパ部８ａとテーパ部７ｂとの係合により、後端側がテーパ部７ｂ，テーパ部２ｂとの係合により拡開されて筒状ワークＷの内周面を把持する。
【００１０】
［空気流通穴，空気貯溜部の構成の説明］
図示するように、ばね１１が嵌装されたコレット７とワーク支持部材２との間の空間部が、空気を貯蔵するための空気貯溜部Ａとして形成されている。
コレット引張部材４には、軸心部に空気流通穴４ａが形成されている。コレット引張部材４の前端部外周面には、空気流通穴４ａに連通する穴４ｂ，４ｂが形成されている。また、ワーク支持部材２には、穴４ｂ，４ｂに対応させて貫通穴２ａに連通する貫通穴９，９が形成されている。貫通穴２ａの内周面には、コレット引張部材４が進退移動しても、穴４ｂ，４ｂと貫通穴９，９との連通状態を常時保持できるように、広幅の溝９ａ，９ａが形成されている。貫通穴９，９は空気貯溜部Ａに開口していて、コレット引張部材４の空気流通穴４ａを流通した高圧の圧縮空気が、穴４ｂ，４ｂと貫通穴９，９を経て空気貯溜部Ａに供給される。
【００１１】
［密封手段の構成］
次に、筒状ワークＷを把持している間に空気貯溜部Ａ内の空気が外部に漏出しないようにする密封手段の構成を説明する。密封手段は、コレット引張部材４が後退してコレット７を引っ張り筒状ワークＷを把持しているときに、コレット７と筒状ワークＷとの間を密封して空気貯溜部Ａ内の空気が漏出しないようにすることができ、かつ、コレット引張部材４が前進してコレット７の引っ張りを解除したときにコレット７と筒状ワークＷとの間に隙間Ｓを作って隙間Ｓから空気貯溜部Ａ内の空気を放出することができるものでなければならない。
この実施形態のおける密封手段は以下の構成からなる。
支持部材２の筒状ワークＷの後端部Ｗａが当接する部位には、ワーク当接部２ｃが形成されている。このワーク当接部２ｃは、後端部Ｗａが全周にわたって均等に当接することにより、ワーク支持部材２に筒状ワークＷが常に一定状態で取り付けられるようになっているとともに、ワーク当接部２ｃと筒状ワークＷの後端部Ｗａとの間の隙間を無くして空気流通穴４ａから供給される高圧の圧縮空気が筒状ワークＷとコレット７との間から放出されないようになっている。
【００１２】
コレット開閉部材８を構成するキャップ部材８ｄの外周には、Ｏリング１０の取付溝１０ａが全周にわたって形成され、この取付溝１０ａにゴム等の弾性材料で形成された封止部材である断面円形状のＯリング１０が嵌着されている。取付溝１０ａに嵌着されたＯリング１０は、筒状ワークＷの内径と略同一の外径を有し、筒状ワークＷの非把持状態、すなわち、コレット引張部材４が前進した状態では筒状ワークＷから脱出していて、所定部位である筒状ワークＷとＯリング８との間に隙間ができるようになっているが、筒状ワークＷの把持状態、すなわち、コレット引張部材４が後退した状態では、筒状ワークＷ内に嵌入されて弾性変形により筒状ワークＷの内周面と密着するようになっている。上記したワーク当接部２ｃとＯリング１０とで空気貯溜部Ａの空気が放出されないように密封する密封手段が構成されている。なお、弾性変形して筒状ワークＷの内周面と密着できるものであれば、封止部材は上記のＯリング１０に限らず他のシール部材であってもよい。例えば、断面角形状のウレタンシールやパッキンであってもよい。
【００１３】
次に、本発明の異物除去方法を上記構成の異物除去装置の作用とともに説明する。
［空気の供給工程］
図示しないコンプレッサ等から供給された高圧の圧縮空気は、空気流通穴４ａを通って空気貯溜部Ａに常時供給されている。
筒状ワークＷを装着しない状態においては、コレット引張部材２は最前進位置にあり、空気はコレット７のすり割り部７ａから外気中に放出されている。コレット７に筒状ワークＷを外嵌すると、空気の流れは筒状ワークＷの内周面に沿って図２中矢印で示すように流れ、コレット７と筒状ワークＷとの間の隙間から外気中に放出される。なお、この際、ワーク当接部２ｃと筒状ワークＷの後端部Ｗａとの間にも隙間があると、空気は後端部Ｗａとワーク当接部２ｃとの間を通って外気中に放出される。
【００１４】
［空気の密封，貯溜工程］
筒状ワークＷを後端部Ｗａがワーク当接部２ｃに当接するまで押し込み、シリンダ室３ａに圧油を供給してコレット引張部材４を後退させると、コレット７の両端部が筒状ワークＷの内周面に押し付けられて筒状ワークＷが把持される。このとき、コレット引張部材４の後退動作とともにＯリング１０が筒状ワークＷ内に嵌入され、コレット７の前端部に押し付けられて弾性変形する。Ｏリング１０は拡径方向に変形するので、その外周縁が筒状ワークＷの内周面に強固に押し付けられ、コレット２と筒状ワークＷの内周面との間の隙間を密封する。筒状ワークＷの他後端部Ｗａはワーク当接部２ｃに当接して密封されているので、空気流通穴４ａから供給された高圧の圧縮空気が外気中に逃げることができなくなり、空気貯溜部Ａに蓄えられることになる。また、このように筒状ワークＷの前後端は密封手段により完全に密封されるので、筒状ワークＷの加工中においても切粉等の異物がコレット７と筒状ワークＷとの間に侵入することがない。
【００１５】
［空気の放出工程］
所定の加工が施された後にコレット引張部材４を前進させてコレット２の引っ張りを解除すると、コレット引張部材４の前進動作によりＯリング１０の変形が元の状態に復帰するとともに、Ｏリング１０が筒状ワークＷから脱出してコレット７と筒状ワークＷの前端との間に隙間Ｓができる。空気貯溜部Ａに高圧状態で蓄えられた空気は、この隙間Ｓを通って高速で外気中に放出されるので、油等によりコレット７と筒状ワークＷとの間に強固に付着している切粉等の異物Ｔも、確実に除去することができる。
なお、空気の放出はコレット７の内側から外側に向けて行われるので、異物Ｔがコレット７内に侵入するということを防止できる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態により限定されるものではない。例えば、上記の実施形態において隙間Ｓは、コレット引張部材４の前進動によって筒状ワークＷの前端部とコレット７との間の全周にわたって同時に形成され、空気貯溜部Ａ内の空気は隙間Ｓから放射状に放出されるが、Ｏリング１０の肉厚を部分的に厚くするか、部分的に二重にすることにより、まず所定部位に隙間Ｓを生じさせ、当該所定部位の隙間Ｓから集中的に高圧の圧縮空気を放出させて異物の除去効果を高めることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明には前記のように構成されているので以下のような効果を奏する。
筒状ワークの加工中においても筒状ワークとコレットとの間に切粉等の異物が侵入することがない。また、コレットによる筒状ワークの把持解除の際に、筒状ワークの近傍に切粉等の異物が残留していても、当該部位に隙間を生じさせ、この隙間から高圧の空気を瞬時に放出させることにより、当該部位の異物を完全に除去することができる。
このように、本発明によれば、加工中における異物の侵入を防ぐとともに筒状ワークの近傍に残留している異物を高圧の圧縮空気の放出により自動的に除去することができるので、異物の介在による製品の傷やコレットの動作不良等の発生を防止できるだけでなく、エアガン等による異物の除去作業が不要となって作業者の作業負担の軽減と作業時時間の短縮に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかり、異物除去装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかり、把持解除後の空気の流れを説明するための主要部の断面図である。
【符号の説明】
Ｗ                  筒状ワーク
Ｗａ                後端部
Ａ                  空気貯溜部
Ｔ                  異物
Ｓ                  隙間
１                  装置本体
２                  ワーク支持部材
２ａ                貫通穴
２ｂ                テーパ部
２ｃ                ワーク当接部
３                  シリンダ
４                  コレット引張部材
４ａ                空気流通穴
５                  ピストン
６ａ，６ｂ          圧油供給口
７                  コレット
７ａ                すり割り部
７ｂ                テーパ部
７ｃ                凸部
８                  コレット開閉部材
８ａ                テーパ部
８ｂ                リング状部材
８ｃ                係止部材
８ｄ                キャップ
９                  貫通穴
９ａ                溝
１０                Ｏリング（封止部材）
１０ａ              取付溝
１１                ばね
【図１】
0003687866.tif 000002
【図２】
0003687866.tif 000003