(57)【要約】【課題】長尺材料の長手方向の加工寸法を一定とする必要のある製品ワークの加工に際して、素材端部から加工開始点までの距離を一定にすることのできるワーク固定装置を提供すること。【解決手段】ワークＷを把持するクランプ機構３と、該クランプ機構３を配置した架台とからなるワーク固定装置１において、前記クランプ機構３の側方に配置された、ワークＷの一端が当接する位置決めプレート６と、架台２に配置された、ワークＷの他端を前記位置決めプレート６に付勢する付勢機構４と、該付勢機構４と位置決めプレート６間に挟持されたワークＷのクランプ機構３から付勢機構４側への突出寸法を検出する検出手段５と、該検出手段５によって検出した突出寸法Ａ３と予め設定した基準寸法Ａ１とを比較し、架台２を前記突出寸法Ａ３が基準寸法Ａ１に一致するように架台移動手段７によって架台を移動させる制御手段８とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持するクランプ機構と、該クランプ機構を配置した架台とからなるワーク固定装置において、前記クランプ機構の側方に配置された、ワークの一端が当接する位置決めプレートと、架台に配置された、ワークの他端を前記位置決めプレートに付勢する付勢機構と、該付勢機構と位置決めプレート間に挟持されたワークのクランプ機構から付勢機構側への突出寸法を検出する検出手段と、該検出手段によって検出した突出寸法と予め設定した基準寸法とを比較し、架台を前記突出寸法が基準寸法に一致するように架台移動手段によって架台を移動させる制御手段とからなることを特徴とするワーク固定装置。
【請求項２】
付勢機構を、ワークの他端に当接する押圧部材と、該押圧部材を付勢するエアシリンダとからなることを特徴とする請求項１記載のワーク固定装置。
【請求項３】
検出手段を、エアシリンダの進退量を計測する計測器としたことを特徴とする請求項２記載のワーク固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク固定装置に関し、特に長尺材料の長手方向の加工寸法を一定に保ってワークを加工する際に用いるワーク固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワーク固定装置は、長尺部材、例えば、円筒形材料の表面を加工する際に、被加工物である円筒形材料を固定するために用いるもので、一般に架台に配置したクランプ機構によって構成されるものである。
【０００３】
通常、ワーク固定装置によってワークを固定し、その表面を加工する際のワーク固定による位置決めは、特に長手寸法の詳細な精度を必要とするものではなく、例えば、表面を加工した後、端面を切断などすることによって加工を完了するものであった。
【０００４】
しかし、例えば、図２（ｂ）に示すコピー機の定着ローラのように、大径部分Ｄの長手寸法Ｍを一定に保証する必要がある製品を、図２（ａ）に示す、長手寸法Ｍ’の円筒形材料Ｗ’の端部をスピニングマシンによって絞り加工を行う場合、図４に示す如くまず、ワーク固定装置５０のクランプ機構３で円筒形材料Ｗ’を把持固定し、一端を絞りローラＲで絞り加工を施し(図４（ａ）参照）、次いでクランプ機構３から一端の加工が終わった円筒形材料Ｗ’を取り外し、材料を反転させて再度クランプ機構３によって固定する際に、図４（ｂ）に示すクランプ機構３からの突出部分（図例右側）の突出寸法Ａ１を、基準寸法Ａとなるように人手によって調整しながら固定する。そして、図４（ｃ）に示すように、加工開始点Ｔから絞りローラＲによって絞り加工を施し製品を完成させる。
【０００５】
この、突出寸法Ａ１を基準寸法Ａに一致させることによって、基準寸法Ａに、ＮＣ制御等により一定値とすることのできるクランプ機構３から加工開始点Ｔまでの寸法Ｓと、一定寸法であるクランプ機構３の幅寸法Ｋとを加算した寸法が完成製品の長手寸法Ｍに一致し、結果として大径部分Ｄの長手寸法Ｍを一定とすることができる。
【０００６】
しかし、このワーク固定装置では、ワークの一端を加工した後、他端を加工する際の固定時に人手によって固定する必要があり、作業が繁雑であるとともに、寸法精度の向上に限界があるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来のワーク固定装置の有する問題点に鑑み、長尺材料の長手方向の加工寸法を一定とする必要のある製品ワークの加工に際して、素材端部から加工開始点までの距離を一定にすることのできるワーク固定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のワーク固定装置は、ワークを把持するクランプ機構と、該クランプ機構を配置した架台とからなるワーク固定装置において、前記クランプ機構の側方に配置された、ワークの一端が当接する位置決めプレートと、架台に配置された、ワークの他端を前記位置決めプレートに付勢する付勢機構と、該付勢機構と位置決めプレート間に挟持されたワークのクランプ機構から付勢機構側への突出寸法を検出する検出手段と、該検出手段によって検出した突出寸法と予め設定した基準寸法とを比較し、架台を前記突出寸法が基準寸法に一致するように架台移動手段によって架台を移動させる制御手段とからなることを特徴とする。
【０００９】
この場合において、付勢機構を、ワークの他端に当接する押圧部材と、該押圧部材を付勢するエアシリンダとから構成することができる。
【００１０】
さらにこの場合において、検出手段を、エアシリンダの進退量を計測する計測器とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のワーク固定装置によれば、長手方向の加工寸法を一定とする必要のある製品のワークの加工に際して、ワークのクランプ機構から付勢機構側への突出寸法と予め設定した基準寸法とを比較し、架台を前記突出寸法が基準寸法に一致するように架台移動手段によって架台を移動させるようにしたから、長手方向の加工寸法を一定に保持することのできるワーク固定装置を提供することができる。
【００１２】
また、付勢機構を、ワークの他端に当接する押圧部材と、該押圧部材を付勢するエアシリンダとから構成するするときは、エアシリンダによる付勢力によってワークを位置決めプレートと押圧部材との間で強固に挟持することができる。
【００１３】
また、検出手段を、エアシリンダの進退量を計測する計測器とするときは、付勢機構と位置決めプレート間に挟持されたワークのクランプ機構から付勢機構側への突出寸法と基準寸法との差を的確に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のワーク固定装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に、本発明のワーク固定装置の一実施例を示す。
このワーク固定装置１は、例えば、図２に示すコピー機の定着ローラのように、長手寸法を一定に保証する必要がある製品をスピニングマシンによっての加工する際のワーク固定に用いるもので、架台２上に配置したクランプ機構３と、該クランプ機構３の側方に配置された、ワークＷの一端が当接する位置決めプレート６と、架台２に配置された、ワークＷの他端を前記位置決めプレート６に付勢する付勢機構４と、該付勢機構４と位置決めプレート６間に挟持されたワークＷのクランプ機構３から付勢機構４側への突出寸法Ａ３を検出する検出手段５と、該検出手段５によって検出した突出寸法Ａ３と予め設定した基準寸法Ａ１とを比較し、架台２をクランプ機構３とともに前記突出寸法Ａ３が基準寸法Ａ１に一致するように架台移動手段７によって架台を移動させる制御手段８とから構成する。
【００１６】
付勢機構４は、特にその構成を特定するものではないが、ワークＷの位置決めプレート６の反対面で、クランプ機構３から突出したワークＷの端面に当接する押圧部材４２と、該押圧部材４２をアーム４３を介して付勢するエアシリンダ４１とから構成することができる。
【００１７】
検出手段５は、エアシリンダ４１の進退量を計測する計測器からなり、計測器として特に限定されるものではないがエアシリンダ４１の進退量を計測することが可能なエンコーダやリニアスケールを用いることが好ましい。
この検出手段５は、図１（ｃ）の位置、つまり付勢機構４と位置決めプレート６間に挟持されたワークＷのクランプ機構３から付勢機構４側への突出寸法Ａ３が基準寸法Ａ１となるエアシリンダの位置を、例えば、ゼロ（０）点として記憶し、ワークＷが付勢機構４と位置決めプレート６間に挟持された状態でエアシリンダ４１の突出量を検出するものである。
【００１８】
位置決めプレート６は、ワークＷの取り付け時に下方に退避するように構成し、位置決めが完了し、クランプ機構３によってワークＷを把持固定した後、加工用工具としての絞りローラＲの干渉を避けるためワークＷの軸線上から退避させることが好ましい。
【００１９】
上記構成において、クランプ機構３から付勢機構４側への突出寸法Ａ３が基準寸法Ａ１よりもａだけ長いワークＷを固定する際の手順を説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、位置決めプレート６を下降させた状態で、かつクランプ機構３を開放状態にしてワークＷをクランプ機構３を通して配備する。
【００２０】
ワークＷをクランプ機構３を通したのち、図１（ｂ）に示すように位置決めプレート６を上昇させるとともに、該位置決めプレート６と付勢機構４の押圧部材４２によってワークＷを挟持する。エアシリンダ４１の付勢力をアーム４３及び押圧部材４２を介してワークＷの端面に伝える。
【００２１】
そして、ワークＷが位置決めプレート６と付勢機構４の押圧部材４２とによって挟持された状態において、ワークＷのクランプ機構３から付勢機構４側への突出寸法Ａ３が目標値の基準寸法Ａ１からａだけ余分に突出していることを、検出器５によってエアシリンダ４１の突出量がゼロ（０）ではなくａだけ突出していることで検出する。これによりワークＷのクランプ機構３から付勢機構４側への突出寸法Ａ３がＡ１＋ａであることが検出される。
【００２２】
この検出した値が、制御機構８によって予め設定したクランプ機構３からの突出寸法である基準寸法Ａ１と比較される。そして、検出値がＡ３で基準寸法Ａ１よりもａだけ長いので制御機構８は架台移動手段７に対して図例右側にａだけ移動するよう信号を発信する。
この際、架台２は、付勢機構４によって位置決めプレート６との間にワークＷを挟持する付勢力を与えたままの状態で、架台移動手段７によってワークＷを把持していないクランプ機構３とともに右側に移動し、エアシリンダ４１は前記付勢力を与え続けるも、架台移動手段７の移動力によって図例左側にａだけ縮み、結果としてクランプ機構３からの突出寸法Ａ２は基準寸法Ａ１と一致する。
【００２３】
制御機構８から架台移動手段７の制御方法は、制御信号として移動方向のみを印加し、架台２の移動量によって逐次変化する検出器５の検出値をフィードバックすることによって行うようにしても構わない。
【００２４】
そして、架台移動手段７によって架台２が移動し、クランプ機構３からの突出寸法Ａ２が基準寸法Ａ１となった（一致した）ところでクランプ機構３によってワークＷを把持固定する。
【００２５】
その後、従来と同様に加工用工具によってクランプ機構３から図例左側に突出した部分を加工し、製品を完成させる。
【００２６】
なお、上記実施例では、位置決めプレート６はクランプ機構３を中間にして付勢機構４とは反対側において昇降させるようにしているが、図３に示すように前記位置から離れた、クランプ機構３の側方位置にクランププレート６’を設置し、測定時にワークＷに対向するように移動し、否測定時には退出するものでもかまわない。
【００２７】
以上、本発明のワーク固定装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜その構成を変更することができ、また、適用対象も、スピニングマシンのほか、例えば、切削加工用のワーク固定装置等にも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のワーク固定装置は、検出手段によって検出した突出寸法と予め設定した基準寸法とを比較し、架台を前記突出寸法が基準寸法に一致するように架台移動手段によってワークを挟持した状態で架台を移動させるという特性を有していることから、長尺材料の長手方向の加工寸法を一定とする必要のある製品の加工に際して、素材端部から加工開始点までの距離を一定にすることのできる固定装置として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のワーク固定装置のワーク固定の手順を示す説明図で、（ａ）はワーク取り付け状態を、（ｂ）は位置決めプレートと付勢機構とによってワークを挟持した状態を、（ｃ）は検出器によって検出した寸法と基準寸法との差分だけ架台移動手段で架台を移動させた状態をそれぞれ示す。
【図２】ワーク固定装置で固定するワークと成形品を示す斜視図で、（ａ）はその円筒状素材を、（ｂ）は成形後の製品をそれぞれ示す。
【図３】位置決めプレートの設置位置の変形例を示す平面図である。
【図４】従来のワーク固定装置を使って素材を成形する手順を示す説明図で、（ａ）は、一端を成形した状態を、（ｂ）は、素材を反転させて突出寸法を基準寸法に合わせて固定した状態を、（ｃ）は、他端を成形した状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３０】
１    ワーク固定装置
２    架台
３    クランプ機構
４    付勢機構
４１  エアシリンダ
４２  押圧部材
５    検出器
６    位置決めプレート
７    架台移動手段
８    制御手段
【図１】
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【図２】
2006239832.tif 000004
【図３】
2006239832.tif 000005
【図４】
2006239832.tif 000006