(57)【要約】【課題】  より簡単な構成でワークの把持、その解除が可能となる加工機械用のワーク把持装置とする。【解決手段】  ベース本体部１１０の中心部にガイド用穴１２０が形成されたベース部１００と、ガイド穴１２０にスライド可能に挿入されるガイド凸部２１０を有するピストン部２００と、ピストン部２００のドローバ取付部２３０に取り付けられるドローバ部５００と、ベース部１００に取り付けられるシリンダー部３００と、シリンダー部３００の開口３１０の外側に取り付けられ、ドローバ部５００が内側に挿入されるコレット部４００と、ピストン部２００を一定方向に押圧するコイルスプリングである弾性体６００とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース本体部の中心部にガイド用穴が形成されたベース部と、前記ガイド穴にスライド可能に挿入されるガイド凸部を有するピストン部と、このピストン部のドローバ取付部に取り付けられるドローバ部と、前記ベース部に取り付けられるシリンダー部と、このシリンダー部の開口の外側に取り付けられ、前記ドローバ部が内側に挿入されるコレット部と、前記ピストン部を一定方向に押圧する弾性体とを具備しており、前記ピストン部は、前記ベース部とシリンダー部とで構成される気密室を第１の気密室と第２の気密室とに分割するフランジ部を有し、前記ドローバ取付部は前記フランジ部を挟んで前記ガイド凸部とは反対の側に設けられており、前記弾性体は、ピストン部をコレット部の方向に押圧する第１位置と、ピストン部をコレット部とは反対の方向に押圧する第２位置とのいずれか一方に選択的に配置され、前記第１位置に弾性体が配置されている状態で前記第１の気密室に流体が導入されると前記第１位置に配置された弾性体の押圧力に抗してピストン部をコレット部とは反対の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側から後退させてコレット部を縮径させ、流体の導入が解除されると弾性体の押圧力でピストン部をコレット部の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側に進入させてコレット部を内側から拡径させ、前記第２位置に弾性体が配置されている状態で前記第２の気密室に流体が導入されると前記第２位置に配置された弾性体の押圧力に抗してピストン部をコレット部の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側に進入させてコレット部を拡径し、流体の導入が解除されると弾性体の押圧力でピストン部をコレット部とは反対の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側から後退させてコレット部を縮径させることを特徴とする加工機械用のワーク把持装置。
【請求項２】
ベース本体部の中心部にガイド用穴が形成されたベース部と、前記ガイド穴にスライド可能に挿入されるガイド凸部を有するピストン部と、このピストン部のドローバ取付部に取り付けられるドローバ部と、前記ベース部に取り付けられるシリンダー部と、このシリンダー部の開口の外側に取り付けられ、前記ドローバ部が内側に挿入されるするコレット部と具備しており、前記ピストン部は、前記ベース部とシリンダー部とで構成される気密室を第１の気密室と第２の気密室とに分割するフランジ部を有し、前記ドローバ取付部は前記フランジ部を挟んで前記ガイド凸部とは反対の側に設けられており、前記第１の気密室に流体が導入されるとピストン部をコレット部の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部に進入させて内側からコレット部を拡径し、前記第２の気密室に流体が導入されるとピストン部をコレット部とは反対の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側から後退させてコレット部を縮径させることを特徴とする加工機械用のワーク把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機械用のワーク把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の加工機械用のワーク把持装置としては、例えば、特開２００９−２６９１６６号公報に示される『クランプヘッド』がある。
このクランプヘッドは、『閉じ止め蓋と、締付駆動ヘッドまたはこれに接続する構成部材との間に、バネが備えられ』ており、前記『バネにより閉じ止め蓋がバネ力を受け』ており、『閉じ止めヘッドは、分割型コレットチャックが締付を解除した位置・姿勢にあるときに、複数のコレットジョーについて先端部分が互いに径方向に離間された開放の位置・姿勢を保つように』なっており、『締付解除ピンが軸方向後方へと位置をシフト』することで締付力を印加することができる構成になっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６９１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このクランプヘッドは、コレットジョーによる印加、その解除に際して、シャンクピンの挿入が必要になる。
【０００５】
本発明は、より簡単な構成でワークの把持、その解除が可能となる加工機械用のワーク把持装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る加工機械用のワーク把持装置は、ベース本体部の中心部にガイド用穴が形成されたベース部と、前記ガイド穴にスライド可能に挿入されるガイド凸部を有するピストン部と、このピストン部のドローバ取付部に取り付けられるドローバ部と、前記ベース部に取り付けられるシリンダー部と、このシリンダー部の開口の外側に取り付けられ、前記ドローバ部が内側に挿入されるコレット部と、前記ピストン部を一定方向に押圧する弾性体とを備えており、前記ピストン部は、前記ベース部とシリンダー部とで構成される気密室を第１の気密室と第２の気密室とに分割するフランジ部を有し、前記ドローバ取付部は前記フランジ部を挟んで前記ガイド凸部とは反対の側に設けられており、前記弾性体は、ピストン部をコレット部の方向に押圧する第１位置と、ピストン部をコレット部とは反対の方向に押圧する第２位置とのいずれか一方に選択的に配置され、前記第１位置に弾性体が配置されている状態で前記第１の気密室に流体が導入されると前記第１位置に配置された弾性体の押圧力に抗してピストン部をコレット部とは反対の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側から後退させてコレット部を縮径させ、流体の導入が解除されると弾性体の押圧力でピストン部をコレット部の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側に進入させてコレット部を内側から拡径させ、前記第２位置に弾性体が配置されている状態で前記第２の気密室に流体が導入されると前記第２位置に配置された弾性体の押圧力に抗してピストン部をコレット部の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側に進入させてコレット部を拡径し、流体の導入が解除されると弾性体の押圧力でピストン部をコレット部とは反対の方向にスライドさせてドローバ部をコレット部の内側から後退させてコレット部を縮径させるようになっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る加工機械用のワーク把持装置は、弾性体を第１位置に配置するか、第２位置に配置するかを選択することで、流体導入時にワークを把持するか、ワークの把持を解除するかを容易に選択することができる。
しかも、流体導入時にワークを把持する状態を選択した場合には、流体が導入されていない状態ではワークの把持が自動的に解除され、流体導入時にワークの把持を解除する状態を選択した場合には、流体が導入されている場合にはワークが自動的に把持されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置の概略的断面図であって、上半分は第１位置に弾性体が配置された状態でかつ第１の気密室に流体が導入された状態を示し、下半分は第１位置に弾性体が配置された状態でかつ第１の気密室への流体の導入が解除された状態を示す。
【図２】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置の概略的断面図であって、上半分は第２位置に弾性体が配置された状態でかつ第２の気密室への流体の導入が解除された状態を示し、下半分は第２位置に弾性体が配置された状態でかつ第２の気密室に流体が導入された状態を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置に用いられるベース部の概略的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置に用いられるピストン部の概略的半断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置に用いられるシリンダー部の概略的断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置に用いられるコレット部の図面であって、同図（Ａ）は概略的半断面図、同部（Ｂ）は概略的正面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置に用いられるドローバ部の概略的半断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置の概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置は、ベース本体部１１０の中心部にガイド用穴１２０が形成されたベース部１００と、前記ガイド穴１２０にスライド可能に挿入されるガイド凸部２１０を有するピストン部２００と、このピストン部２００のドローバ取付部２３０に取り付けられるドローバ部５００と、前記ベース部１００に取り付けられるシリンダー部３００と、このシリンダー部３００の開口３１０の外側に取り付けられ、前記ドローバ部５００が内側に挿入されるコレット部４００と、前記ピストン部２００を一定方向に押圧するコイルスプリングである弾性体６００とを備えている。
【００１０】
しかも、前記ピストン部２００は、前記ベース部１００とシリンダー部３００とで構成される気密室ＡＣを第１の気密室ＡＣ１と第２の気密室ＡＣ２とに分割するフランジ部２２０を有し、前記ドローバ取付部２３０は前記フランジ部２２０を挟んで前記ガイド凸部とは反対の側に設けられており、前記弾性体６００は、ピストン部２００をコレット部４００の方向に押圧する第１位置と、ピストン部２００をコレット部４００とは反対の方向に押圧する第２位置とのいずれか一方に選択的に配置され、前記第１位置に弾性体６００が配置されている状態で前記第１の気密室ＡＣ１に流体が導入されると前記第１位置に配置された弾性体６００の押圧力に抗してピストン部２００をコレット部４００とは反対の方向にスライドさせてドローバ部５００をコレット部４００の内側から後退させてコレット部４００を縮径させ、流体の導入が解除されると弾性体６００の押圧力でピストン部２００をコレット部４００の方向にスライドさせてドローバ部５００をコレット部４００の内側に進入させてコレット部４００を内側から拡径させ、前記第２位置に弾性体６００が配置されている状態で前記第２の気密室ＡＣ２に流体が導入されると前記第２位置に配置された弾性体６００の押圧力に抗してピストン部２００をコレット部４００の方向にスライドさせてドローバ部５００をコレット部４００の内側に進入させてコレット部４００を拡径し、流体の導入が解除されると弾性体６００の押圧力でピストン部２００をコレット部４００とは反対の方向にスライドさせてドローバ部５００をコレット部４００の内側から後退させてコレット部４００を縮径させるようになっている。
【００１１】
まず、ベース部１００は、図３等に示すように、ベース本体部１１０と、このベース本体部１１０の中心部に凹設されたガイド用穴１２０が形成突出した略円盤状に形成されている。
【００１２】
また、このベース本体部１１０にはガイド用穴１２０を中心とした円周上に複数のベース側弾性体保持孔１１２が開設されている。このベース側弾性体保持孔１１２は、ピストン部２００をコレット部４００の方向に押圧するために弾性体６００を保持するものである。すなわち、このベース側弾性保持孔１１２に弾性体６００が保持されると、弾性体６００は第１位置に配置されていることになる。
【００１３】
なお、このベース部１００は、ステンレススチール材を切削加工して形成されており、切削可能後に熱処理が施されている。
【００１４】
前記ピストン部２００は、図４等に示すように、フランジ部２２０と、このフランジ部２２０の中央部に突出されたガイド用凸部２１０とが一体に形成されたものである。なお、このピストン部２００のフランジ部２２０は、ベース部１００の直径より後述するシリンダー部３００の側壁部３２０の厚さ寸法の２倍分だけ短い直径に設定されている。すなわち、シリンダー部３００の内部でフランジ部２２０がスライドすることができるように各部の寸法が設定されているのである。
【００１５】
前記フランジ部２２０の外周面には、Ｏリングが嵌まり込むための凹溝２２１が形成されている。前記Ｏリングがピストン部２００とシリンダー部３００との間の摺動性及び気密性を確保しているのである。
【００１６】
前記フランジ部２２０のガイド用凸部２１０が突出された側とは反対の側の中央部には、後述するドローバ部５００の挿入部５２０が挿入されて取り付けられるドローバ取付部２３０が設けられている。このドローバ取付部２３０は、ドローバ部５００の挿入部５２０が挿入される凹部２３１が凹設された凸部となっているのである。
【００１７】
なお、このフランジ部２００は、ステンレススチール材を切削加工して形成されており、切削可能後に熱処理が施されている。
【００１８】
一方、前記シリンダー部３００は、図５等に示すように、中央部に前記開口部３１１が開設されたシリンダー本体部３１０と、このシリンダー本体部３１０の外周縁部から延設された側壁部３２０とが一体に形成されたものである。このシリンダー部３００を．ピストン部２００が取り付けられたベース部１００に取り付けると、シリンダー部３００とピストン部２００との間の空間が気密室ＡＣとなり、この気密室ＡＣ内に位置するピストン部２００のフランジ部２２０が気密室ＡＣを第１の気密室ＡＣ１と第２の気密室ＡＣ２とに分割することになる。
【００１９】
前記側壁部３２０には、２つの流体導入孔３２１Ａ、３２１Ｂが開設されている。第１の流体導入孔３２１Ａは前記第１の気密室ＡＣ１に連通し、第２の流体導入孔３２１Ｂは前記第２の気密室ＡＣ２に連通している。この２つの流体導入３２１Ａ、３２１Ｂは、選択的にいずれか一方のみが使用されることになり、使用される側は流体導入ノズル３３０が接続され、不使用の側は止めネジ３４０で閉塞されることになる。
【００２０】
かかるシリンダー部３００のシリンダー本体部３１０には、開口部３１１を中心とした円周上に複数のシリンダー側弾性体保持孔３１２が開設されている。このシリンダー側弾性体保持孔３１２は、ピストン部２００をコレット部４００の反対方向に押圧するために弾性体６００を保持するものである。すなわち、このシリンダー側弾性保持孔３１２に弾性体６００が保持されると、弾性体６００は第２位置に配置されていることになる。
【００２１】
このシリンダー部３００は、側面部３２０の外径がベース部１００のベース本体部１１０の外径と同一に設定されている。
かかるシリンダー部３００は、ステンレススチール材を切削加工して形成されており、切削可能後に熱処理が施されている。
【００２２】
コレット部４００は、図６等に示すように、略独楽状に形成され、円盤状のコレットベース部４１０と、このコレットベース部４１０の中心から突出したチャック部４２０とが一体になったものである。
また、コレットベース部４１０には同一円周上に６つの取付穴４１１が開設が等間隔で形成されている。コレット部４００は、この取付穴４１１を用いてシリンダ部３００の開口３１１に覆い被さるように取り付けられるのである。
【００２３】
コレットベース部４１０からチャック部４２０に掛けて内側に貫通孔４３０が形成されるとともに、チャック部４２０には放射状に３つの切込み４２１が等間隔（１２０°毎）に形成されている（図６（Ｂ）参照）。
このコレット部４００のチャック部４２０は、段階的に先細りのコーン状になっている。また、このチャック部４２０は、他の部分より薄肉に形成されている。このチャック部４２０の内側に後述するドローバ部５００が進入することでチャック部４２０を外側に向かって変位させ、すなわち拡径させてワーク（図示省略）を把持するのである。
【００２４】
前記ドローバ部５００は、図１等に示すように、シリンダー部３００のドローバ取付部２３０に取り付けられる。かかるドローバ部５００は、先端が先細りになった作用部５１０と、このドローバ取付部２３０に挿入される挿入部５２０と、両者をつなぐ中間部５３０とが一体に形成されたものである。前記作用部５１０は、コレット部４１０の貫通孔４３０からチャック部４２０の内側に位置するようにセットされる。そして、この作用部５１０は、シリンダ部２００がコレット部４００とは反対の方向に後退した場合には、チャック部４２０に対して内側からなんらの外力も与えず、シリンダ部２００がコレット部４００の方向に進出した場合には、チャック部４２０の内側に接して、チャック部４２０を拡径させるように作用する。
【００２５】
すなわち、このドローバ部５００は、シリンダ部２００がコレット部４００とは反対の方向に後退した場合には、チャック部４２０に対して内側からなんらの外力も与えない結果、縮径させる。また、このドローバ部５００は、シリンダ部２００がコレット部４００の方向に進出した場合には、チャック部４２０の内側に接して、チャック部４２０を拡径させるように作用する。
【００２６】
次に、かかる構成の加工機械用のワーク把持装置の動作について説明する。
図１に示すように、第１位置に弾性体６００が配置されている場合には、第１の気密室ＡＣ１に流体が導入されるようになっている。従って、第１の気密室ＡＣ１に連通する流体導入孔３２１Ａには、流体導入ノズル３３０が接続され、第２の気密室ＡＣ２に連通する流体導入孔３２１Ｂは止めネジ３４０で閉塞される。
【００２７】
かかる状態で、流体が第１の気密室ＡＣ１に導入されていないと、ピストン部２００は第１位置、すなわちベース側弾性体保持孔１１２に配置された弾性体６００によってコレット部４００の方向に押圧されている。その結果、コレット部４００は、貫通孔４３０から内側に挿入されたドローバ部５００の作用部５１０によって外側に向かって押圧される形となり、コレット部４００のチャック部４２０は拡径することになる。
この状態は、図１の上半分が示している。
【００２８】
ここで、第１の気密室ＡＣ１に流体を導入すると、ピストン部２００は第１位置に配置された弾性体６００の押圧力に抗してコレット部４００とは反対の方向にスライドする。その結果、コレット部４００のチャック部４２０は、ドローバ部５００の作用部５１０からなんらの外力も受けないので縮径する。
この状態は、図１の下半分が示している。
【００２９】
すなわち、この第１位置に弾性体６００が配置されている状態では、流体が第１の気密室ＡＣ１に導入されるとコレット部４００のチャック部４２０が拡径してワーク（図示省略）を把持し、流体が導入されていない状態ではワークを把持できない状態を維持することになる。
【００３０】
図２に示すように、第２位置に弾性体６００が配置されている場合には、第２の気密室ＡＣ２に流体が導入されるようになっている。従って、第２の気密室ＡＣ２に連通する流体導入孔３２１Ｂには、流体導入ノズル３３０が接続され、第１の気密室ＡＣ１に連通する流体導入孔３２１Ａは止めネジ３４０で閉塞される。
【００３１】
かかる状態で、流体が第２の気密室ＡＣ２に導入されていないと、ピストン部２００は第２位置、すなわちシリンダー側弾性体保持孔３１２に配置された弾性体６００によってコレット部４００とは反対の方向に押圧されている。その結果、コレット部４００の内側からはドローバ部５００の作用部５１０が後退し、チャック部４２０に対して内側からなんらの外力も与えない。その結果、チャック部４３０は縮径する。
この状態は、図２の下半分が示している。
【００３２】
ここで、第２の気密室ＡＣ２に流体を導入すると、ピストン部２００は第２位置にある弾性体６００の押圧力に抗して、コレット部４００の方向にスライドする。その結果、コレット部４００のチャック部４２０は、ドローバ部５００の作用部５１０によって内側から外側に向かって押圧される形となり、コレット部４００のチャック部４２０は拡径した状態になる。
この状態は、図２の上半分が示している。
【００３３】
すなわち、この第２位置に弾性体６００が配置されている状態では、流体が導入されるとワークを把持できない状態を維持し、流体が導入されていない状態ではワークを把持する状態を維持することになる。
【００３４】
流体導入時にワークＷを把持するか、流体非導入時にワークＷを把持するかの選択は、弾性体６００を配置する位置と、それに連動した流体導入ノズル３３０の２つの流体導入孔３２１Ａ、３２１Ｂのうちのいずれかへの接続によって簡単に変更することができるのである。
【００３５】
ところで、上述した実施の形態に係る加工機械用のワーク把持装置では、ピストン部２００を一定方向に押圧する弾性体６００を第１位置又は第２位置のいずれかに選択的に配置されるものとしたが、この弾性体６００を使用しないタイプの加工機械用のワーク把持装置もあり得る。
【００３６】
この場合、図８に示すように、第１の気密室ＡＣ１に連通する第１の流体導入孔３２１Ａ、前記２の気密室ＡＣ２に連通する第２の流体導入孔３２１Ｂのいずれにも、流体導入ノズル３３０が接続されることになる。
そして、第１の気密室ＡＣ１に流体が導入されると、ピストン部２００がコレット部４００とは反対の方向にスライドされてドローバ部５００の作用部５１０によりコレット部４００のチャック部４２０を縮径させる（図８の下半分参照）。
また、前記第２の気密室ＡＣ２に流体が導入されるとピストン部２００がコレット部４００の方向にスライドされ、その結果、ドローバ部５００の作用部５１０がチャック部４２０から後退し、チャック部４２０を拡径するようになっているのである（図８の上半分参照）。
【００３７】
なお、前記流体としてはエアコンプレッサーによる高圧空気が用いられるが、本発明が特にこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３８】
１００    ベース部
１１０    ベース本体部
１２０    ガイド用穴
２００    ピストン部
２１０    ガイド用凸部
２２０    フランジ部
３００    シリンダー部
３１０    開口
３２０    側壁部
４００    コレット部
５００    ドローバ部
５１０    作用部
６００    弾性体
【図１】
2012091253.tif 000003
【図２】
2012091253.tif 000004
【図３】
2012091253.tif 000005
【図４】
2012091253.tif 000006
【図５】
2012091253.tif 000007
【図６】
2012091253.tif 000008
【図７】
2012091253.tif 000009
【図８】
2012091253.tif 000010