JP2002321107A - ワーク把持具取付段取 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立型旋盤の主軸にワーク把持具例えば重量の
大きいチャックを段取を用いて取着する際に、主軸取付
面へのチャックの昇降接近と主軸とチッャクの芯合わせ
とを容易にする。 【解決手段】 ワーク把持具取付段取に、ワーク把持具
例えばチャックの載置面が任意の方向に芯合わせ用の調
整代分自由に平行移動及び回転可能に支持されたチャッ
ク載置台と、チャック載置台の上下移動量及び移送速度
が容易に調整可能で鉛直方向移動を駆動する駆動手段と
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主軸が鉛直に構成さ
れ下端にワーク把持具例えばチャックが取着された立型
旋盤において、主軸にチャックを装着する場合のチャッ
ク取付段取に関する。

【０００２】

【従来の技術】主軸が横向きに構成された横型旋盤への
ワーク把持具例えばチャックの取り付けは、チャックの
外周面に螺着した吊りボルトにワイヤを連結してクレー
ンで吊り上げて、水平方向移動を人手で助けながら主軸
に取着する。この場合のチャックの取着手順が基本動作
となるのでこれを説明する。

【０００３】図６（ａ）は横型旋盤主軸へのチャック取
り付け説明図である。図６（ａ）において、チャック１
０１は螺着した吊りボルト１０２にワイヤ１０３を通し
て主軸１０４の軸心とほぼ同じ高さに図示しない吊り上
げ具で吊り上げられる。チャック１０１を主軸１０４の
チャック取付端面１０４ａに当接させ取付ボルト１０５
で主軸１０４に螺着する前にドローバー１０７との連結
ボルト１０６及びドライブピン１０８との位置合わせが
必要となる。この際チャック１０１がワイヤ１０３で吊
られているので水平方向の位置合わせのためにチャック
１０１を移動させることは比較的容易である。

【０００４】図６（ｂ）はチャックの正面図である。図
６（ｂ）おいて、工作物把持爪１１１が３個のチャック
１０１の場合、ドライブピン穴１０９が３個所、取付穴
１１０が６個所、ドローバー１０７用の連結穴１１６が
チャック中心に図示されている。ドライブピン穴１０９
は３個の内いずれか一つにドライブピン１０８が合えば
良いが、取付ボルト１０５は６個すべてが使用される。
ドライブピン１０８にはいずれか１個のドライブピン穴
１０９が合えば取付ボルト１０５を螺入しドローバー１
０７と連結ボルト１０６とが連結される。この緊定作業
中は、チャック１０１の重量は全面的にワイヤ１０３で
支えられているので取り付け作業は迅速に行える。

【０００５】図７は、従来行われている立型旋盤主軸へ
のチャック取り付け説明図である。図７において、チャ
ック１０１の上方に主軸１１２があるため、前述した横
型旋盤の主軸の場合のようにチャック１０１をワイヤ１
０３で吊って取り付けることができない。そこで仮ボル
ト１１４を主軸１１２のねじ１１２ａに螺着しておきチ
ャック１０１の取付面１０１ａを上にして主軸１１２と
芯合わせを行い仮ボルト１１４をチャック１０１のボル
ト穴１０１ｂに挿入しナット１１５を用い仮に取り付け
る。このとき仮ボルト１１５を挿入する際のチャック１
０１と主軸１１２の位置合わせの際は、主軸１１２の回
転方向位相は主軸１１２がフリーな状態にしておき手で
回すことにより行う。

【０００６】次にチャック取付面１０４ａに平行な平面
上を任意の方向へ移動させるときは、主軸１１２に移動
機能がない限りチャック１０１自体の重量を人手または
何らかの方法で支えて持ち上げて主軸１１２との芯合わ
せを行うものである。ナット１１５で固定後、ドローバ
１０７に連結ボルト１０６を用いチャック１０１を螺着
する。仮ボルト１１４を順次正規のボルト１０５に交換
し取着作業は完了する。

【０００７】図８は、主軸移動型の立型旋盤におけるチ
ャック交換の説明図である。図８において、チャック取
付時は主軸台１２１を矢印の方向に移動させてチャック
１２２へのおおよその位置合わせを行う。また、主軸移
動型のローディングマシンにおいてはワークテーブル１
２３が附属する。チャック１２２を主軸台１２１の主軸
１２４に取着する場合にはワークテーブル１２３上に段
取１２５を取着し、この上にチャック１２２を載置す
る。チャック１２２の主軸１２４への取着は、主軸台１
２１を降下位置決めすることにより行われる。ワークテ
ーブル１２３のない立型旋盤では仮置台１２６を準備し
て行われる。段取１２５の側面には穴が開いており、こ
の穴よりボルト締付けの作業が行われる。

【０００８】この場合主軸台の降下は制御モータで可能
であるがチャック１２２と主軸１２４との芯合わせは、
段取１２５の上面でチャック１２２の水平移動及び回転
を手操作して行われる。ワークテーブル１２３による移
動は一方向のみの移動であり、ワークテーブル１２３上
に割出し可能な回転テーブルがない場合は、ドライブピ
ンの位相合わせも容易でなくチャック１２２の重量が大
きい場合は芯合わせと緊定作業が容易でなくなる。

【０００９】

【発明の解決しようとする課題】従来技術で述べたよう
に、主軸が鉛直下向きに構成され下端にワーク把持具例
えばチャックが取着された立型旋盤に工作物を取り付け
る場合、主軸のチャック取付面の下方に設置した仮置台
上にチャックを置き、取り付け位置を合わせるためにチ
ャックを人手で移動させたりして取り付けを行うが、チ
ャックのサイズによっては重量が大きくなって人手では
取り付け穴を合わせるための芯出し作業と、主軸の取付
面まで持ち上げて緊定する緊定作業が非常に困難である
という問題を有していた。

【００１０】本発明は従来技術の有するこのような問題
点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ワ
ーク把持具取付段取の取付段取台に設けたワーク把持具
載置台のワーク把持具取り付け面に載置したワーク把持
具を任意の方向に平面移動及び回転が可能なスライド機
構とワーク把持具載置台の鉛直方向操作が容易な駆動手
段を設けることにより、ワーク把持具重量の大小にかか
わらず効率的な芯出し及び緊定作業ができるワーク把持
具取付段取を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、鉛直に設けられた主軸の下端
にワークを把持するワーク把持具が取着された立型旋盤
のワーク把持具取付段取であって、取付段取台と、該取
付段取台に水平及び垂直方向移動可能に設けられワーク
把持具を載置するワーク把持具載置台と、該ワーク把持
具載置台を垂直方向に移動させる駆動手段とを設けてな
るものである。

【００１２】請求項１の発明によれば、ワーク把持具が
チャックである場合にはチャック取付段取に設けたチャ
ック載置台にチャックを載置した際に、チャック載置台
が主軸軸心と直交する平面上で水平移動と回転が自在で
且つ鉛直方向移動可能に設けられているので主軸とチャ
ックとの芯合わせが容易であり、チャック載置台を鉛直
方向に容易に移動できる駆動手段を設けているので重量
の大きいチャックでも昇降操作が容易である。従って本
発明に係るチャック取付段取の使用により、芯出しから
緊定までの取り付け作業を安全且つ迅速に行うことがで
きる。

【００１３】また、請求項２の発明は、前記ワーク把持
具載置台の中心を前記取付段取台の一定位置に自動調心
するよう付勢する付勢手段を設けてなるものである。請
求項２の発明によれば、ワーク把持具がチャックである
場合にはチャックを載置したチャック載置台の中心をチ
ャック取付段取台上に設定した一定の位置に自動調心し
て移動するように付勢する付勢手段を設け、人手でチャ
ック載せ台を水平方向に移動と回転をさせることによ
り、主軸の軸心にチャックの中心を合わせる微少量の偏
位調整移動を可能としたものである。

【００１４】また、請求項３の発明は、鉛直に設けられ
た主軸の下端にワークを把持するワーク把持具が取着さ
れた立型旋盤のワーク把持具取付段取であって、取付段
取台と、該取付段取台に鉛直に形成されたシリンダと、
上端面を水平載置面に形成し且つ中心穴を穿設して前記
シリンダに挿入されるピストンと、前記水平載置面に載
置され且つ下方に突出して前記中心穴に偏位自在に遊挿
される軸部が形成されたワーク把持具載置台と、前記軸
部が前記中心穴の中央部に自動調心して位置が定まるよ
うに前記軸部を付勢する放射状に配設された複数個のば
ねと、前記ワーク把持具載置台の鉛直方向移動を駆動す
るシリンダ・ピストン部材とを含んでなるものである。

【００１５】請求項３の発明によれば、ワーク把持具が
チャックである場合には取付段取台をシリンダとし、チ
ャックを載置するチャック載置台をピストンとしてシリ
ンダ・ピストン部材を構成することにより重量の大きい
チャックの鉛直方向移動を容易なものにしている。ま
た、ピストンの上端の水平載置面にチャックを載置する
チャック載置台は、水平方向に偏位自在且つチャック載
置台の中心が自動調心して一定の位置をとるように付勢
されて支持されている。従って、まずシリンダ・ピスト
ン部材を駆動することによりチャックを上昇させて主軸
取付面に近づけ、ばねにより浮遊して支持されているチ
ャック載置台の水平方向移動と回転を手作業で行うこと
によりチャックと主軸の軸心を合わせ、ドローバにチャ
ック中心から連結ボルトを螺入する。

【００１６】続いてチャック載置台を回転させてチャッ
ク側のドライブピン穴を主軸のドライブピンに嵌着させ
チャックを位置決めしてからボルトで緊定する。手作業
では扱いが困難な重量の大きいチャックの取り付け作業
でもチャックの昇降，チャックと主軸の芯合わせ，主軸
へのチャックの緊定の一連の作業工程が迅速に行うこと
ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
もとづいて説明する。 〔実施例〕実施例ではワーク把持具がチャックである場
合について説明する。図１はチャック取付段取の断面
図、図２はチャック載置台を水平方向移動自在に支承す
る支持部の断面図、図３はチャック載置台の軸部をばね
で外方から支える支持部の断面図である。

【００１８】図１において、チャック取付段取１０は、
チャック１のワーク取着面を下側にしてチャック１を上
面に載置するチャック載置台２と、このチャック載置台
２の水平方向の移動と回転を容易にするスライド機構
と、チャック載置台２を取付段取台３に設定した一定位
置に向かうよう放射状に配設したばねで付勢するばね機
構と、チャック載置台２を取付段取台３の鉛直方向に移
動させる駆動手段２０とを取付段取台３に設けたもので
ある。

【００１９】チャック載置台２のスライド機構を次に説
明する。チャック載置台２を下方から支承する取付段取
台３にシリンダ３ａを孔設して形成し、このシリンダ穴
３ａにシリンダ・ピストン部材を構成するピストン４が
嵌挿される。ピストン４は中心に鉛直穴４ａが穿設さ
れ、上面４ｂにはチャック載置台２の下面２ａが当接し
て載置するように構成されている。チャック載置台２の
下方に突出して形成された軸部２ｂは鉛直穴４ａに偏位
自在に遊挿され、カラ５及びナット６でピストン４の端
面４ｂ，４ｃを遊動可能に挟みチャック載置台２の水平
方向移動が可能に構成されている。

【００２０】チャック載置台２の下面２ａに、水平方向
移動を容易にするために鋼球７をリング状に刻設した溝
２ｄに敷設する。水平方向の移動を円滑にする場合に、
図２に示すようにチャック載置台２とピストン４の当接
面２ａ，４ｂのいずれかの面に鋼球７を敷設する溝を刻
設しても良い。また、いずれかの面に滑りの良い樹脂板
を張り付けしても良く、潤滑剤の併用により重量のある
チャック１が載置された場合でも水平方向移動と回転を
容易にして主軸１４との芯合わせが迅速化される。な
お、滑らかな水平移動を可能とするものなち市販のスラ
イダ機構や面同士のすべり機構を用いてもよい。

【００２１】次にチャック載置台２をばね８で付勢して
支えるばね機構について説明する。チャック載置台２の
下端の軸部２ｂはピストン４の鉛直穴４ａに遊挿され、
主軸１４との芯合わせのため水平の任意方向に調整代程
度の移動が可能な隙間が設けられている。しかしチャッ
ク載置台２と取付段取台３との相互の位置関係が曖昧で
は取付段取台３の位置を主軸１４の軸芯にほぼ一致する
位置にもってくることができない。そのため軸部２ｂの
中心を取付段取台３上に設定した一定位置即ち取付段取
台３に孔設したシリンダの中央にほぼ位置が定まるよう
にして主軸１４との芯合わせを容易する。ピストンの中
心と軸部２ｂの中心が正確に一致していることは必要条
件ではない。

【００２２】図３において、チャック載置台２の軸部２
ｂの外周面２ｃに、ほぼ均等に加圧できるように、ピス
トン４に放射状に穿設した複数の孔に挿入したばね８の
端面を当接させ、外周からねじ９を螺入してばね８を圧
縮させることによりピストン４の中心に向けて付勢す
る。なお、ばね機構を軸部２ｂ側に設けることも可能で
ある。軸部２ｂが前記ばね機構で水平方向に付勢され、
外力がチャック載置台２に加わらない状態では、常にチ
ャック載置台を中立の位置に保ちチャック１の位置調整
代を任意の水平方向にほぼ均等にすることができる。

【００２３】次に、チャック載置台２を鉛直方向に移動
させてチャック載置台２上のチャック１を主軸１４に接
近させるピストン４の鉛直方向移動を駆動する駆動手段
２０を説明する。

【００２４】図１において、ピストン４は取付段取台３
に孔設したガイド穴３ｂに案内され鉛直方向に摺動して
位置決め可能である。ピストン４の鍔４ｄの下側にＯ形
シール１１，１２で遮断して形成した下室１３に圧油を
注入することにより鉛直方向に移動可能なシリンダ・ピ
ストン部材を構成している。圧油の注入・排除は、取付
段取台３に併設された給油機構で行われる。即ちレバー
１５をピン１６を支点とに下方へ押し下げるとピストン
１７が押し下げられることによりシリンダ室１８にある
油が油路１９から流れてピストン４を押し上げ、チャッ
ク載置台２が押し上げられる。

【００２５】チャック載置台２を押し上げる速度は、押
し上げ量は対象とするチャック１に合わせてピストン
径、ストロークを設定することにより対応が可能であ
る。フタ２１はピストン４の上限ストッパである。チャ
ック載置台２は、スライダ機構によりチャック載置平面
を任意の方向に自由に移動及び回転ができるのでチャッ
クを主軸の取付穴等への位置合わせが容易で、且つ上下
移動時のチャックの上下移動量，移動速度が容易に調整
できるので、チャックの大小にかかわらず効率的な取り
付け作業を可能とする。

【００２６】次に図４，図５にもとづき本発明に係るチ
ャック取付段取の作用について説明する。図４はチャッ
ク１をチャック載置台２に載置して主軸１４に接近前の
チャック取付段取１０の断面図、図５は主軸１４に装着
直前のチャック取付段取の断面図である。図４におい
て、チャック１をチャック載置台２に載せたチャック取
付段取１０を、主軸１４の軸芯とチャック１の軸芯とが
できるだけ一致するように移動させたとする。このとき
チャック１と主軸１４の互いの中心がαだけずれている
ものとする。

【００２７】チャック１が重量が大きく、固定された台
などの上に置いた場合は、この状態で正確な芯合わせを
続行することは困難である。しかし本発明に係るチャッ
ク取付段取を用いた場合は、図５において示すチャック
１の重量が大きくてもスライダ機構による水平方向移動
と回転を行って芯合わせ作業を進行させる。この際、レ
バー１５を下げてチャック１を徐々に押し上げチャック
１と主軸１４の取り付け部のテーパ面を合わせ、続いて
チャック１側のドライブピン穴１ａのいずれか１個と主
軸１４のドライブピン２６とが合う状態にすれば芯出し
は完了する。その後、ボルト２２をドローバー２３に締
結する。連結ボルト２２の締結につづいてボルト２５を
順次締め付けて行きチャック１を主軸１４に緊定するこ
とにより作業を完了する。尚、上記の実施形態では一般
的な三ツ爪チャックを例にしているが、面板など他のワ
ークを把持するものでも良いことは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】本発明のワーク把持具取付段取は上述の
とおり構成されているので次に記載する効果を奏する。
ワーク把持具がチャックである場合の効果について述べ
る。請求項１に記載の発明は、チャックを載置したチャ
ック取付段取を主軸の下に据えつけてチャックと主軸の
芯出しをする場合に、重量の大きいチャックを主軸に接
近させるため鉛直方向に移動させる駆動手段をもち、更
にチャックを載置したチャック載置台を手作業で水平方
向に移動させることにより主軸とチャックの芯合わせを
行う。続いてドライブピンとドライブピン穴との位相を
合わせるため回転させることによりボルトによるチャッ
クの緊定を容易にするものである。

【００２９】請求項２に記載の発明は、取付段取台上に
設定した位置にチャック載置台の中心が向かうよう付勢
して、チャック載置台を浮遊させて中立的に支持したチ
ャック取付段取である。チャック載置台をこのように支
持した結果、常にチャック載置台は取付段取台上に設定
した位置に自動調心して移動した位置をとることにな
り、別のチャックを載せ変えた場合でもチャックの中心
はほぼ主軸の軸芯と一致させることが可能となる。ま
た、主軸との芯合わせの際の手操作が容易となる。

【００３０】請求項３に記載の発明は、チャック載置台
の鉛直方向移動の駆動にシリンダ・ピストン部材を採用
して重量の大きいチャックの昇降も手操作で容易とな
る。また、チャック載置台の中心を取付段取台に設けた
昇降用のピストンの中心方向に向かうよう放射状に配設
したばねで付勢して中立位置に保持し、芯合わせの調整
代としての水平方向移動と回転が手操作で可能であるの
で芯合わせと芯合わせ後の緊定作業が極めて迅速且つ容
易に遂行可能である。

【図面の簡単な説明】

本発明のワーク把持具がチャックである場合を以下の図
１乃至図５に図示する。

【図１】本発明のチャック取付段取の断面図である。

【図２】本発明のチャック載置台を水平方向移動自在に
支承する支持部の断面図で、図１のＡＡ断面視図であ
る。

【図３】本発明のチャック載置台の軸部をばねで外方か
ら支える支持部の断面図で、図１のＢＢ断面視図であ
る。

【図４】本発明のチャックを載置して主軸に接近前のチ
ャック取付段取の断面図である。

【図５】本発明の主軸にチャックを装着する直前のチャ
ック取付段取の断面図である。

【図６】（ａ）は従来技術の横型旋盤主軸へのチャック
取付け説明図で、（ｂ）はチャックの正面図である。

【図７】立型旋盤主軸へのチャック取り付け説明図であ
る。

【図８】主軸移動の立型旋盤におけるチャック交換の説
明図である。

【符号の説明】

１ チャック ２ チャック載置台 ３ 取付段取 ４ ピストン ５ カラー ６ ナット ７ 鋼球 ８ ばね ９ ねじ １０ チャック取付段取 １１，１２ Ｏ型シール １３ 下室 １４ 主軸 １５ レバー １６ ピン １７ ピストン １８ シリンダ室 １９ 油路 ２０ 駆動手段 ２１ フタ ２２ 連結ボルト ２３ ドローバー ２４ 工具 ２５ ボルト ２６ ドライブピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直に設けられた主軸の下端にワークを
   把持するワーク把持具が取着された立型旋盤のワーク把
   持具取付段取であって、取付段取台と、該取付段取台に
   水平及び垂直方向移動可能に設けられワーク把持具を載
   置するワーク把持具載置台と、該ワーク把持具載置台を
   垂直方向に移動させる駆動手段とを設けてなるワーク把
   持具取付段取。
2. 【請求項２】 前記ワーク把持具載置台の中心を前記取
   付段取台の一定位置に自動調心するよう付勢する付勢手
   段を設けてなる請求項１に記載のワーク把持具取付段
   取。
3. 【請求項３】 鉛直に設けられた主軸の下端にワークを
   把持するワーク把持具が取着された立型旋盤のワーク把
   持具取付段取であって、取付段取台と、該取付段取台に
   鉛直に形成されたシリンダと、上端面を水平載置面に形
   成し且つ中心穴を穿設して前記シリンダに挿入されるピ
   ストンと、前記水平載置面に載置され且つ下方に突出し
   て前記中心穴に偏位自在に遊挿される軸部が形成された
   ワーク把持具載置台と、前記軸部が前記中心穴の中央部
   に自動調心して位置が定まるように前記軸部を付勢する
   放射状に配設された複数個のばねと、前記ワーク把持具
   載置台の鉛直方向移動を駆動するシリンダ・ピストン部
   材とを含んでなるワーク把持具取付段取。