(57)【要約】【課題】円筒状のワークの外径にバラツキがあるときでも加工装置の中心軸とワークの中心軸との同芯度を確保することのできるワーク把持装置を提供すること。【解決手段】円筒状のワークＷの半面を保持する把持部材４を配設した架体６と、該架体６に配設した支持台７に押圧手段５によって移動可能に取り付けた押圧把持部材３とからなるワーク把持装置１において、架体６に配設する把持部材４を押圧把持部材３の動きと平行方向に移動可能とし、把持する円筒状のワークＷの外径に応じて把持部材４の停止位置を移動させる芯出機構２を配設する。【選択図】図１
2008302450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のワークの半面を保持する把持部材を配設した架体と、該架体に配設した支持台に押圧手段によって移動可能に取り付けた押圧把持部材とからなるワーク把持装置において、架体に配設する把持部材を押圧把持部材の動きと平行方向に移動可能とし、把持する円筒状のワークの外径に応じて把持部材の停止位置を移動させる芯出機構を配設したことを特徴とするワーク把持装置。
【請求項２】
芯出機構を、把持部材の底面に当接する支持部材と、該支持部材と平行に配設し、支持部材の移動方向と逆向きに移動するように支持部材と連動部材を介して取り付けられる作動部材とから構成し、前記作動部材の一端に押圧把持部材と当接する当接面を形成したことを特徴とする請求項１記載のワーク把持装置。
【請求項３】
連動部材を、支持部材及び作動部材に刻設したラック部と、架体に回動自在に配設したピニオンとから構成したことを特徴とする請求項２記載のワーク把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のワークを把持するワーク把持装置に関し、特に、ワークの外径にバラツキがある場合でも、加工装置の中心軸とワークの中心とを正確に一致させることのできるワーク把持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のワーク把持装置として、例えば、図９〜図１１に示す、本件出願人が先に提案した絞り加工装置に使用するワーク把持装置がある（特許文献１参照）。
このワーク把持装置５０は、架体６上に円筒状のワークＷの外径に合わせた形状で、ワークＷの半面を保持する把持部材５２を配設するとともに、前記架体６に立設した支持台７に、シリンダ等を利用した押圧手段５によって摺動可能に取り付けた、前記架体６に固定した把持部材５２と対となる押圧把持部材５１とからなる。
【０００３】
把持部材５２は、架体６上に固定される取付部５２ｂと爪部５２ａとから構成され、把持する円筒状のワークＷの外径に合わせて爪部５２ａを取り替えることができる。
【０００４】
押圧手段５によって移動する押圧把持部材５１は、Ｌ字状のガイド５１ｂと爪部５１ａとからなり、爪部５１ａは、架体６に固定した把持部材５２の爪部５２ａと同様に、円筒状のワークＷの外径に合わせて取り替え可能に構成している。
ガイド５１ｂは、１面（図例側面）を支持台７に敷設したレール９に摺動可能に取り付けるとともに、１面（図例上面）を押圧手段５と連結するようにしている。
【０００５】
架体６に固定した把持部材５２の上面は、ワーク把持装置５０によって把持する円筒状のワークＷの中心とほぼ一致するもので、ワーク把持装置５０と対向して配設する絞り加工装置Ｓの主軸５３の中心軸Ｃと一致するように配設されている。
【０００６】
しかして、絞り加工に際しては、図９に示すように、レール９に沿って摺動移動する押圧把持部材５１を架体６に固定した把持部材５２から離間した位置に退避させ、円筒状のワークＷを把持部材５２に載置する。
そして、押圧手段５を作動させ、押圧把持部材５１を円筒状のワークＷを載置した把持部材５２に向かって移動させ、ワークＷを把持するようにしている（図１０〜図１１参照）。
【０００７】
ところで、このワーク把持装置５０は、円筒状のワークＷの外径にバラツキがある場合、絞り加工装置Ｓの主軸５３の中心軸ＣとワークＷの中心とが正確に一致せず、同芯度が確保できないという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−９０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来のワーク把持装置の有する問題点に鑑み、円筒状のワークの外径にバラツキがあるときでも加工装置の中心軸とワークの中心軸との同芯度を確保することのできるワーク把持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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のワーク把持装置は、円筒状のワークの半面を保持する把持部材を配設した架体と、該架体に配設した支持台に押圧手段によって移動可能に取り付けた押圧把持部材とからなるワーク把持装置において、架体に配設する把持部材を押圧把持部材の動きと平行方向に移動可能とし、把持する円筒状のワークの外径に応じて把持部材の停止位置を移動させる芯出機構を配設したことを特徴とする。
【００１０】
この場合において、芯出機構を、把持部材の底面に当接する支持部材と、該支持部材と平行に配設し、支持部材の移動方向と逆向きに移動するように支持部材と連動部材を介して取り付けられる作動部材とから構成し、前記作動部材の一端に押圧把持部材と当接する当接面を形成することができる。
【００１１】
さらに、この場合において、連動部材を、支持部材及び作動部材に刻設したラック部と、架体に回動自在に配設したピニオンとから構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワーク把持装置によれば、架体に配設する把持部材を押圧把持部材の動きと平行方向に移動可能とし、把持する円筒状のワークの外径に応じて把持部材の停止位置を移動させる芯出機構を配設するから、円筒状のワークが所定の外径よりも小さい場合には把持部材を押圧把持部材に近づける方向に移動させ、反対に円筒状のワークが所定の外径よりも大きい場合には把持部材を押圧把持部材から遠ざける方向に移動させて加工装置の中心軸とワークの中心軸との同芯度を確保することのできるワーク把持装置を提供することができる。
【００１３】
また、芯出機構を、把持部材の底面に当接する支持部材と、該支持部材と平行に配設し、支持部材の移動方向と逆向きに移動するように支持部材と連動部材を介して取り付けられる作動部材とから構成し、前記作動部材の一端に押圧把持部材と当接する当接面を形成するようにしたときは、押圧把持部材の位置と把持部材の位置とを機構的に連動して両把持部材で把持するワークの中心軸を常に一定の位置とすることができる。
【００１４】
さらに、連動部材を、支持部材及び作動部材に刻設したラック部と、架体に回動自在に配設したピニオンとから構成するときは、支持部材及び作動部材に対して押圧力と直角方向に生じるガタをラック部とピニオンの傾斜面によって発生する分力によって抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のワーク把持装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、従来装置と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図４に、本発明のワーク把持装置の第１実施例を示す。
このワーク把持装置１は、円筒状のワークＷの半面を保持する把持部材４を配設した架体６と、該架体６に配設した支持台７に押圧手段５によって移動可能に取り付けた押圧把持部材３とからなり、架体６に配設する把持部材４を押圧把持部材３の動きと平行方向に移動可能とし、把持部材４の停止位置を移動させる芯出機構２を配設するようにしている。
【００１７】
支持台７は、上部に取付台７ａを配設し、シリンダ等からなる押圧手段５を取り付けるとともに、押圧把持部材３の押圧手段５による移動をガイドするためのレール９を敷設するようにしている。
【００１８】
押圧手段５によって、移動する押圧把持部材３は、爪部３ａと、Ｌ字状のガイド３ｂとから構成され、ガイド３ｂに配設したリニアガイドによって支持台７に敷設したレール９に沿って摺動移動可能に配設されている。
【００１９】
把持部材４は、押圧把持部材３と同様に、爪部４ａと、Ｌ字状のガイド４ｂとから構成され、ガイド４ｂに配設したリニアガイドによって支持台７に敷設したレール９に沿って摺動移動可能に配設されている。
架体６上に取り付けられている台座６ａの側面には、把持部材４の移動をガイドするための補助レール９ａを敷設し、ガイド４ｂから延設した補助バー４ｃに配設したリニアガイドによって摺動移動するように構成し、ワークＷを把持した後の加工時に発生する振動によってもガイド４ｂがぶれることなく、台座６ａに対して強固に固定されるようにしている。
【００２０】
そして、把持部材４は、芯出機構２によって、把持する円筒状のワークＷの外径に応じてその位置が移動し、加工装置の中心軸ＭとワークＷの中心軸ＷＭが一致するようにしている。
【００２１】
芯出機構２は、把持部材４の底面に当接する支持部材２１と、該支持部材２１と平行に配設し、支持部材２１の移動方向と逆向きに移動するように支持部材２１と連動部材２０を介して取り付けられる作動部材２２とから構成し、前記作動部材２２の一端に押圧把持部材３と当接する当接面２２ａを形成するようにしている。
【００２２】
連動部材２０は、支持部材２１と作動部材２２とを平行かつ逆向きに作動させるように構成するものであれば、特にその構成は限定されず、本実施例においては、台座６ａ内に固定される揺動軸２３ａに揺動自在に配設した揺動レバー２３とし、揺動レバー２３は、揺動軸２３ａの中心を通って把持部材４の移動方向と平行な軸を対称軸にして受圧面２３ｂ、２３ｃを形成し、常時は付勢手段（図示省略）によって両受圧面２３ｂ、２３ｃを同一高さとなるようにしている。
【００２３】
把持部材４の底面に当接する支持部材２１と、作動部材２２とは、円柱又は立方体形状で、台座６ａに穿孔した貫通口内を摺動移動するように配設され、支持部材２１の把持部材４の底面に当接する固定面２１ａと反対側の面２１ｂが揺動レバー２３の受圧面２３ｂに、作動部材２２の押圧把持部材３と当接する当接面２２ａの反対側の面２２ｂが揺動レバー２３の受圧面２３ｃに当接するようにしている。
【００２４】
そして、押圧把持部材３に配設する当接部材３ｃは、所定サイズ（所定サイズとは「爪部のワークとの当接面に形成する円弧半径に相当するサイズ」をいう。以下同じ。）のワークＷを把持したときに、揺動レバー２３が揺動することなく作動部材２２の当接面２２ａに当接するようにガイド４ｂの端部に配設されている。
【００２５】
なお、押圧把持部材３及び把持部材４の爪部３ａ、４ａは、従来例と同様、把持する円筒状のワークＷの外径に合わせて取り替えることができるようにしている。
【００２６】
しかして、円筒状のワークＷを把持する際には、把持するワークＷの外径に応じた爪部３ａ、４ａをガイド３ｂ、４ｂに取り付け、従来例と同様、摺動移動する押圧把持部材３を架体６に配設した把持部材４から離間した位置に退避させ、円筒状のワークＷを把持部材４に載置する。
そして、押圧手段５を作動させ、押圧把持部材３の爪部３ａを円筒状のワークＷを載置した把持部材４に向かって移動させる。
【００２７】
この際、図２に示すように、ワークＷの外径が所定サイズよりも２Ｌだけ小さい場合、加工装置の中心軸Ｍに対して、ワークＷの中心軸ＷＭはＬだけ下がった位置となる。
そのため、押圧把持部材３の爪部３ａがワークＷに当接する前に、押圧把持部材３に配設した当接部材３ｃが作動部材２２の当接面２２ａに突き当たり、押圧把持部材３の押圧力によって当接面２２ａの反対側の面２２ｂが揺動レバー２３の受圧面２３ｃを図例下側に押圧し、揺動レバー２３が揺動軸２３ａを中心に図例時計回りに揺動する。
【００２８】
そして、揺動レバー２３の受圧面２３ｂが図例上側に移動することによって、支持部材２１が揺動レバー２３に伴って移動し、固定面２１ａからの押圧力によってガイド４ｂが図例上側に移動する。
【００２９】
図２（ａ）の状態から図２（ｂ）の状態になるまでの両把持部材の移動量は、押圧把持部材３が図例下側に向かってＬ、把持部材４が図例上側に向かってＬとなり、ワークＷの中心軸ＷＭが加工装置の中心軸Ｍと一致し、把持部材４と押圧把持部材３によってワークＷは把持されることとなる。
【００３０】
次に、図３に示すように、ワークＷの外径が所定サイズよりも２Ｌだけ大きい場合を説明する。
【００３１】
この場合、加工装置の中心軸Ｍに対して、ワークＷの中心軸ＷＭはＬだけ上がった位置となる。
そのため、押圧把持部材３に配設した当接部材３ｃが作動部材２２の当接面２２ａに当接する前に、押圧把持部材３の爪部３ａがワークＷの周面に突き当たり、押圧把持部材３の押圧力によってワークＷ、把持部材４を介して、固定面２１ａの反対側の面２１ｂが揺動レバー２３の受圧面２３ｂを図例下側に押圧し、揺動レバー２３が揺動軸２３ａを中心に図例反時計回りに揺動する。
【００３２】
そして、揺動レバー２３の受圧面２３ｃが図例上側に移動することによって、作動部材２２が揺動レバー２３に伴って図例上側に移動し、当接面２２ａが押圧把持部材３に配設した当接部材３ｃと当接する位置で押圧把持部材３が停止する。
【００３３】
この場合、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態になるまでの両把持部材の移動量は、押圧把持部材３が図例上側に向かってＬ、把持部材４が図例下側に向かってＬとなり、ワークＷの外径が所定サイズより小さい場合と同様に、ワークＷの中心軸ＷＭが加工装置の中心軸Ｍと一致し、把持部材４と押圧把持部材３によってワークＷは把持されることとなる。
【００３４】
支持部材２１は、図４に示すように、Ｌ字状の支持片２１ｃ、２１ｄとし、支持片２１ｃ、２１ｄの当接面同士をラック状に噛み合わせた形状とすることができる。
【００３５】
これによって、支持部材２１に対して、ラックの傾斜角度に直角に働く押圧力Ｒが、押圧把持部材３及び把持部材４の移動方向と平行方向の垂直分力Ｒｙと水平分力Ｒｘとに分けられることとなり、水平分力Ｒｘによって支持片２１ｃ、２１ｄを台座６ａに穿孔した貫通口の側面に強制的に押し当てることができ、支持部材２１がガタつくことがない。
【実施例２】
【００３６】
図５に、本発明のワーク把持装置の第２実施例を示す。
このワーク把持装置１は、芯出機構２の連動部材２０を、支持部材２１及び作動部材２２に刻設したラック部２５ａ、２５ｂと、架体６に回動自在に配設したピニオン２４とから構成するようにしている。
【００３７】
この場合、支持部材２１及び作動部材２２は、ラック部２５ａ、２５ｂがピニオン２４から受ける押圧力又は反力によって台座６ａに穿孔した貫通口の側面に強制的に押し当てられ、押圧把持部材３及び把持部材４の移動方向に対して直角方向のガタが生じにくい構造とすることができる。
【００３８】
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第１実施例と同様である。
【実施例３】
【００３９】
図６〜図８に本発明のワーク把持装置の第３実施例を示す。
このワーク把持装置１は、押圧把持部材３及び把持部材４の爪部３ａ、４ａをそれぞれ揺動爪３１、３２、４１、４２とした正面視４分割構造としたもので、それぞれの揺動爪３１、３２、４１、４２をガイド３ｂ、４ｂに配設した支持板３３、４３に揺動ピンＰを介して揺動可能に取り付けるようにしている。
【００４０】
これによって、例えばワークＷの外径が所定サイズよりも小さい場合は、ワークＷの把持の際、まず図６に示すように、ワークＷのＡ部分が揺動爪３１、３２、４１、４２と当接する（なお、第１〜第２実施例の場合は、この２箇所のみで把持することとなり、安定感に欠け、Ｂ部分ではワークＷと揺動爪３１、３２、４１、４２との間に大きな隙間が生じることとなる。）。
そして、図６に示す状態からさらに押圧把持部材３による押圧が続くと、図７に示すように、揺動爪３１、３２、４１、４２は矢符の方向に揺動し、ワークＷと４箇所のＡ部分で当接し、ワークＷを安定して把持することができる。この場合、Ｂ部分でワークＷと揺動爪３１、３２、４１、４２との間に隙間が生じるものの、その隙間は図６のＢ部分に生じる隙間よりも小さく、ワークＷと当接するＡ部分も４箇所となり安定したワーク把持を行うことができる。
【００４１】
ワークＷの把持に際しては、第１〜第２実施例と同様に芯出機構２が作動して把持部材４が移動し、ワークＷの中心軸が加工装置の中心軸と一致する位置で把持部材４と押圧把持部材３とによってワークＷが把持されることとなる。
【００４２】
次に把持するワークＷが所定サイズよりも大きい場合について説明する。
この場合、図８に示すように、揺動爪３１、３２、４１、４２は矢符の方向に揺動し、ワークＷと揺動爪３１、３２、４１、４２との間に隙間が生じるものの、それぞれの揺動爪３１、３２、４１、４２において２箇所、合計８箇所のＡ部分で当接することとなり、ワークＷを強固に把持することができる。
【００４３】
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第１〜第２実施例と同様である。
【００４４】
以上、本発明のワーク把持装置について、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、例えば、摺動移動する把持部材を上下方向ではなく、押圧手段を側方に取り付けて左右方向に移動するように構成する等、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るものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のワーク把持装置は、加工装置の中心軸とワークの中心軸との同芯度を確保することができるという特性を有していることから、円筒状のワークの外径にバラツキがある素材の加工を行う加工装置の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のワーク把持装置の第１実施例を示す側面図である。
【図２】同ワーク把持装置を使って所定サイズよりの外径の小さいワークを把持する説明図で、（ａ）は芯出機構の作動前を、（ｂ）は芯出し機構が作動してワークを把持した所を示す一部切り欠きの側面図である。
【図３】同ワーク把持装置を使って所定サイズよりの外径の大きいワークを把持する説明図で、（ａ）は芯出機構の作動前を、（ｂ）は芯出し機構が作動してワークを把持した所を示す一部切り欠きの側面図である。
【図４】支持部材の変形例を示す一部切り欠きの断面図で、（ａ）は全体を、（ｂ）はラック部に係る押圧力の水平分力の説明図である。
【図５】本発明のワーク把持装置の第２実施例を示す一部切り欠きの側面図である。
【図６】本発明のワーク把持装置の第３実施例を示す一部切り欠きの側面図である。
【図７】同ワーク把持装置で所定サイズより小さいワークを把持する際の説明図である。
【図８】同ワーク把持装置で所定サイズより大きなワークを把持する際の説明図である。
【図９】従来のワーク把持装置のワーク把持前の側面図である。
【図１０】同把持装置のワーク把持後の側面図である。
【図１１】同ワーク把持装置の正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    ワーク把持装置
２    芯出機構
２０  連動部材
２１  支持部材
２２  作動部材
２２ａ  当接面
２４  ピニオン
２５ａ  ラック部
２５ｂ  ラック部
３    押圧把持部材
４    把持部材
５    押圧手段
６    架体
７    支持台
Ｗ    ワーク
【図１】
2008302450.tif 000003
【図２】
2008302450.tif 000004
【図３】
2008302450.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008302450.tif 000008
【図７】
2008302450.tif 000009
【図８】
2008302450.tif 000010
【図９】
2008302450.tif 000011
【図１０】
2008302450.tif 000012
【図１１】
2008302450.tif 000013