(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】  ベース部１００と、ピストン部２００と、シリンダー部３００と、コレット部４００と、テーパーコーン部５００と、弾性体６００とを備え、ピストン部２００は、気密室ＡＣの内部に臨み、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、弾性体６００は、ピストン部２００をチャック用開口部５１１の方向に押圧する第１位置と、ピストン部２００をチャック用開口部５１１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ている。【選択図】      図１
2012081540.tif 000002
【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部が突出したベース部と、前記ガイド部にスライド可能に挿入されるスリーブ部を有するピストン部と、前記ベース部に取り付けられ、前記ピストン部のスリーブ部が挿入される開口部を有するシリンダー部と、前記開口部から突出したピストン部のスリーブ部の先端に取り付けられ、ピストン部とともにスライドするコレット部と、前記シリンダー部に取り付けられ、前記コレット部が臨むチャック用開口部を有するテーパーコーン部と、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、前記スリーブ部と、このスリーブ部から延設され、前記気密室の内部に臨み、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とを有しており、前記弾性体は、ピストン部をチャック用開口部の方向に押圧する第１位置と、ピストン部をチャック用開口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チャック用開口部の方向にスライドさせてコレット部を閉じ、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チャック用開口部とは反対の方向にスライドさせてコレット部を開放し、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チャック用開口部とは反対の方向にスライドさせてコレット部を開放し、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チャック用開口部の方向にスライドさせてコレット部を閉じ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部が突出したベース部と、前記ガイド部にスライド可能に挿入されるスリーブ部を有するピストン部と、前記ベース部に取り付けられ、前記ピストン部のスリーブ部が挿入される開口部を有するシリンダー部と、前記開口部から突出したピストン部のスリーブ部の先端に取り付けられ、ピストン部とともにスライドするコレット部と、前記シリンダー部に取り付けられ、前記コレット部が臨むチャック用開口部を有するテーパーコーン部とを具備しており、前記ピストン部は、前記スリーブ部と、このスリーブ部から延設され、前記気密室の内部に臨み、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とを有しており、前記第１の気密室に流体が導入されるとピストン部がチャック用開口部の方向にスライドされてコレット部を閉じ、前記第２の気密室に流体が導入されるとピストン部がチャック用開口部とは反対の方向にスライドされてコレット部を開放す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部が突出したベース部と、前記ガイド部にスライド可能に挿入されるスリーブ部を有するピストン部と、前記ベース部に取り付けられ、前記ピストン部のスリーブ部が挿入される開口部を有するシリンダー部と、前記開口部から突出したピストン部のスリーブ部の先端に取り付けられ、ピストン部とともにスライドするコレット部と、前記シリンダー部に取り付けられ、前記コレット部が臨むチャック用開口部を有するテーパーコーン部と、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、前記スリーブ部と、このスリーブ部から延設され、前記気密室の内部に臨み、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とを有しており、前記弾性体は、ピストン部をチャック用開口部の方向に押圧する第１位置と、ピストン部をチャック用開口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チャック用開口部の方向にスライドさせてコレット部を閉じ、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チャック用開口部とは反対の方向にスライドさせてコレット部を開放し、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チャック用開口部とは反対の方向にスライドさせてコレット部を開放し、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チャック用開口部の方向にスライドさせてコレット部を閉じ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概略的半断面図である。
【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テーパーコーン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の中心部にガイド部１２０が突出したベース部１００と、前記ガイド部１２０にスライド可能に挿入されるスリーブ部２１０を有するピストン部２００と、前記ベース部１００に取り付けられ、前記ピストン部２００のスリーブ部２１０が挿入される開口部３１１を有するシリンダー部３００と、前記開口部３１１から突出したピストン部２００のスリーブ部２１０の先端に取り付けられ、ピストン部２００とともにスライドするコレット部４００と、前記シリンダー部３００に取り付けられ、前記コレット部４００が臨むチャック用開口部５１１を有するテーパーコーン部５００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、前記スリーブ部２１０と、このスリーブ部２１０から延設され、前記気密室ＡＣの内部に臨み、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とを有しており、前記弾性体６００は、ピストン部２００をチャック用開口部５１１の方向に押圧する第１位置と、ピストン部２００をチャック用開口部５１１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をチャック用開口部５１１の方向にスライドさせてコレット部４００を閉じ、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をチャック用開口部５１１とは反対の方向にスライドさせてコレット部４００を開放し、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ＡＣ１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をチャック用開口部５１１とは反対の方向にスライドさせてコレット部４００を開放し、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をチャック用開口部５１１の方向にスライドさせてコレット部４００を閉じ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の中心部からガイド部１２０が突出した略独楽状に形成されている。前記ガイド部１２０の中央にはビス孔１２１が貫通している。このビス孔１２１は、後述するワークストッパー７００をガイド部１２０に取り付けるためのものである。また、このベース部１００のベース部本体１１０の裏面側、すなわちガイド部１２０が突出した側とは反対の側には、後述するシリンダー部３００をベース部１００に固定するために用いられる複数のネジ孔１１１が形成されている。
【００１２】
また、このベース本体部１１０にはガイド部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をチャック用開口部５１１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略円筒形状のスリーブ部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】
前記スリーブ部２１０には、前記ガイド部１２０がフライド可能に挿入されるための貫通孔２１１が開設されている。すなわち、ピストン部２００は前記ガイド部１２０に沿ってスライドするようになっているのである。また、このスリーブ部２１０の先端には、後述するコレット部４００を取り付けるための複数のビス孔２１２が開設されている。
かかるスリーブ部２１０の外径は、後述するシリンダー部３００の開口部３１１の内径に対応するように設定されている。ピストン部２００がスライドする際に、スリーブ部２１０がシリンダー部３００の開口部３１１に嵌まり込むためである。
【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をチャック用開口部５１１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、円筒体の周壁部４１０に放射状に切込み４１１を入れたものであって、底面部４２０には前記ワークストッパー７００の後端部が貫通するための開口４２１が開設され、その周囲の底面部４２０にはコレット部４００をピストン部２００のスリーブ部２１０の先端に取り付けるための複数のネジ孔４２２が開設されている。
【００２３】
このコレット部４００の周壁部４１０の先端外周部は、他の部分より外側に向かって若干肉厚に形成されて先端肉厚部４１２となっている。この先端肉厚部４１２が、後述するテーパーコーン部５００のチャック用開口部５１１に対応して内側に向かって変位し、ワークＷを把持するのである。
【００２４】
前記テーパーコーン部５００は、図１等に示すように、シリンダー部３００に取り付けられる。かかるテーパーコーン部５００には、略円筒形状に形成されており、中央部にチャック用開口部５１１が開設されたテーパーコーン本体部５１０と、このテーパーコーン本体部５１０の縁部から延設されたテーパーコーン側面部５２０とが一体に形成されたものである。前記チャック用開口部５１１は、前記コレット部４００の先端肉厚部４１２に対応して外側に向かって拡径している。従って、コレット部４００がチャック用開口部５１１に入った状態でより外側に向かってスライドすると、コレット部４００は開放され、より内側に向かってスライドするとコレット部は閉じることになる。
【００２５】
このテーパーコーン部５００のテーパーコーン側面部５２０には、外周縁部に沿ってテーパーコーン部５００をシリンダー部３００に取り付けるためのネジ孔５２１が開設されている。
【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によってチャック用開口部５１１の方向に押圧されている。その結果、コレット部４００は、テーパーコーン部５００のチャック用開口部５１１から外側に押し出される形となり、コレット部４００は開放された状態になっている。
【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の押圧力に抗してチャック用開口部５１１とは反対の方向にスライドする。その結果、コレット部４００はテーパーコーン部５００のチャック用開口部５１１から内側に引っ込んだ状態になり、コレット部４００は閉じた状態、すなわちワークＷを把持する状態になる。
【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に導入されるとワークＷを把持し、流体が導入されていない状態ではワークＷを把持できない状態を維持することになる。
【００３０】
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によってチャック用開口部５１１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はテーパーコーン部５００のチャック用開口部５１１から内側に引っ込んだ状態になり、コレット部４００は閉じた状態、すなわちワークＷを把持する状態になる。
【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、チャック用開口部５１１の方向にスライドする。その結果、コレット部４００は、テーパーコーン部５００のチャック用開口部５１１から外側に押し出される形となり、コレット部４００は開放された状態になる。
【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Ｗ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Ｗ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がチャック用開口部５１１の方向にスライドされてコレット部４００を閉じ、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がチャック用開口部５１１とは反対の方向にスライドされてコレット部４００を開放するようになっているのである。
【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    ガイド部
２００    ピストン部
２１０    スリーブ部
２２０    フランジ部
３００    シリンダー部
３１０    シリンダー本体部
３２０    側壁部
４００    コレット部
５００    テーパーコーン部
５１１    チャック用開口部
６００    弾性体
【図１】
2012081540.tif 000003
【図２】
2012081540.tif 000004
【図３】
2012081540.tif 000005
【図４】
2012081540.tif 000006
【図５】
2012081540.tif 000007
【図６】
2012081540.tif 000008
【図７】
2012081540.tif 000009
【図８】
2012081540.tif 000010