(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が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、クランプ機構３を配置した架台２とからなるワーク固定装置１において、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の他端を位置決めプレート６に付勢する付勢機構４と、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、検出手段５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、加工用工具９を突出寸法と基準寸法との差だけワーク軸芯方向に移動せしめる工具移動手段７によって加工用工具９を移動させる制御手段８とからなる。【選択図】図１
2008173709.tif 000002
【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、加工用工具を前記突出寸法と基準寸法との差だけワーク軸芯方向に移動せしめる工具移動手段によって加工用工具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構成した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１又は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】
この場合、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際に、図４に示すように、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。この際に、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’（図示せず）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が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。
【０００７】
この問題に対処するため、本出願人が先に提案したワーク固定装置を図５に示す。
【０００８】
このワーク固定装置１０は、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２とからなり、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１１によって架台２を移動させる制御手段８とから構成されている。
【０００９】
しかし、このワーク固定装置１０では、検出手段５によって検出した後、クランプ機構３によるワークＷのクランプを解除し、架台移動手段１１によって、クランプ機構３と付勢機構４とが載置されている架台２を移動させる必要があり、架台移動手段１１に大きな出力が必要であるといった問題があった。
【特許文献１】特開２００６−２３９８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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が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】
【００１１】
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、加工用工具を前記突出寸法と基準寸法との差だけワーク軸芯方向に移動せしめる工具移動手段によって加工用工具を移動させる制御手段とからなることを特徴とする。
【００１２】
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。
【００１３】
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】
【００１４】
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、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、加工用工具を前記突出寸法と基準寸法との差だけワーク軸芯方向に移動せしめる工具移動手段によって加工用工具を移動させる制御手段とから構成するようにしたから、長手方向の加工寸法を一定に保持することができるとともに、移動手段に必要な動力が小さくて済むワーク固定装置を提供することができる。
【００１５】
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。
【００１６】
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】
【００１７】
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】
【００１８】
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、加工用工具９を前記突出寸法Ａ３と基準寸法Ａ１との差だけワーク軸芯方向に移動せしめる工具移動手段７によって加工用工具９を移動させる制御手段８とから構成するようにしている。
【００１９】
付勢機構４は、特にその構成を限定されるものではないが、本実施例においては、クランプ機構３を中間にしてワークＷの位置決めプレート６の反対側で、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。
【００２０】
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（ｂ）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。
【００２１】
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９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。
【００２２】
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、一端に塑性加工を施したワークＷをクランプ機構３を通して配備する。
【００２３】
ワークＷをクランプ機構３に通したのち、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。
【００２４】
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、検出手段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。
【００２５】
この検出した値が、制御手段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だけ長いので制御手段８は工具移動手段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。
【００２６】
工具移動手段７によって、加工用工具９を突出量が０であった場合の加工開始点ＴからＴ’の位置まで移動させる。
加工開始点Ｔ’の位置は、クランプ機構３から距離がＳ’（Ｓ−ａ）だけ離れた位置となり、加工用工具９が加工開始点Ｔ’に到達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。
なお、クランプ機構３によるワークＷの把持固定は、図１（ｂ）に示す、ワークＷをクランプ機構３に配備した状態で行うこともできる。
【００２７】
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。
【００２８】
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とは反対側に配置され、かつ、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。
【００２９】
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】
【００３０】
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、加工用工具を前記突出寸法と基準寸法との差分だけ工具移動手段によって移動させるものであることから、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、素材両端部の加工開始点間の距離を一定にすることが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】
【００３１】
【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）は検出手段によって検出した寸法と基準寸法との差分だけ工具移動手段で加工用工具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。
【図５】従来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）は検出手段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。
【符号の説明】
【００３２】
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    検出手段
６    位置決めプレート
７    工具移動手段
８    制御手段
９    加工用工具
【図１】
2008173709.tif 000003
【図２】
2008173709.tif 000004
【図３】
2008173709.tif 000005
【図４】
2008173709.tif 000006
【図５】
2008173709.tif 000007