JP4132025B2 - Machine tool chuck drive unit - Google Patents
Machine tool chuck drive unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP4132025B2 JP4132025B2 JP2002149663A JP2002149663A JP4132025B2 JP 4132025 B2 JP4132025 B2 JP 4132025B2 JP 2002149663 A JP2002149663 A JP 2002149663A JP 2002149663 A JP2002149663 A JP 2002149663A JP 4132025 B2 JP4132025 B2 JP 4132025B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove cam
- cam
- chuck
- groove
- main shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 14
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gripping On Spindles (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばねじ送り機構のような駆動力を増力するための駆動力増力機構を適用した工作機械のチャック駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
駆動装置の駆動力を増力させる従来の駆動力増力機構としては、例えばねじ送り機構や各種リンク機構がある。
ねじ送り機構は、ねじの螺入力を利用して回転力を進退動作に変換して駆動力を増力する機構であるし、リンク機構はカムを利用したもの或いはテコの原理を利用したもの等が利用されている。
また、工作機械のチャック駆動装置はエアシリンダや油圧シリンダを用いた引き形チャックの構成が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、工作機械のチャックは大きなクランプ力が求められており、上記エアシリンダによる引き形チャックの構成はシリンダ径に自ずと限界があるため、十分なクランプ力を得ることができなかった。また油圧シリンダを用いた場合には、シリンダ全体或いはシリンダ内のピストンがチャックと共に回転しなければならず、所謂回転シリンダを用いることになるが、この場合油漏れが発生したり、或いはそれを防止するためのシール構造による回転数上限に制限を受けることになっていた。
そこで、上述するような駆動力増力機構を用いてクランプ力を増大させる構成が考えられるが、上記ねじ送り機構やリンク機構等の従来の増力機構は、増力する割合を任意に設定することができなかった。また、板カム等を用いて増力することは可能であるが、その場合は非回転部から回転部へ推力を伝達する軸受等への負荷が大きくなるため、容易に利用できる構成ではなかった。
【0004】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、増力の比率を任意に変更可能な駆動力増力機構を用いてシリンダの進退動作によるチャック引張り力を効果的に増力するチャック駆動装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、工作機械の主軸に装着されるチャックを開閉駆動するチャック駆動装置であって、前記主軸に第1溝カムを設けた筒体を覆設すると共に主軸の前記第1溝カムに相対する位置に第1溝カムとは異なる形状の第2溝カムを設け、前記主軸内に配置されてチャックを引張り操作するためのドローバーにカラーを外嵌すると共に該カラーに前記第1溝カム及び第2溝カムの双方に係合して力を伝達するカムフォロアを設け、更に前記第1溝カムと第2溝カムとを主軸軸線方向に相対移動させるための駆動手段を有し、該駆動手段が発生する一定の駆動力を第1溝カム及び第2溝カムに加えて、双方の溝カムから受ける力を前記カムフォロアに伝達して、前記カラーに対する駆動力を増力してドローバーのチャック引張り力を増力することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る工作機械のチャック駆動装置の1例を示す説明図であり、図2はその要部拡大図である。図において、1は工作機械の主軸、2は主軸先端に設けられてワークを把持するチャック、3はチャック2を引張り操作してワークを固定操作するドローバーであり、主軸基部1aにはチャック駆動装置の要部である駆動力増力機構4が形成されている。
【0008】
主軸1は円筒状に形成され、内部空間の主軸中心軸M上にはドローバー3が挿入配置されている。また、主軸1の基部1aには同様に筒形状の筒体5が摺動可能に覆設され、この筒体5と主軸基部1aの互いに係合する位置に図3に示すような溝カムが軸線Mに対して対称位置に2ヶ所形成されている。図3において、(a)は筒体5に形成された第1溝カム7を示し、(b)は主軸基部1aに形成された第2溝カム8を示し、矢印Zは主軸1の軸線方向(中心軸Mの方向)を示している。
【0009】
第1溝カム7は、主軸軸線Mに対して略60度傾斜させた第1直線部7aと略30度傾斜させた第2直線部7bとを連結して略へ字状に形成されている。また、第2溝カム8は、主軸軸線Mに平行に形成した直線部8aの一端に軸線方向に対して略85度傾斜した方向に形成した曲げ部8bを設けて形成されている。
【0010】
また、主軸1内に配置されたドローバー3の基端部である主軸基部1aの内部には同様に円筒状の移動部材としてのカラー9が外嵌されている。このカラー9は前後端部に軸受13,13を設けてドローバー3に装着され、ドローバー3の円周方向に回転可能に装着される。そして、第1溝カム7及び第2溝カム8内に挿入係合されて双方のカムの作用で移動するカムフォロア10を有している。
カムフォロア10は、棒状の軸体10a周囲に第1溝カム7と係合して回転移動する第1のローラ10b、及び第2溝カム8と係合して回転移動する第2のローラ10cを有し、双方の溝カム内をスムーズに移動するよう形成されている。
【0011】
また、14は駆動手段としてのエアシリンダであり、エアシリンダ本体14aは軸受15aを介して主軸1に回転自在に連結されている。そして、エアシリンダ14の出力軸14bは軸受15bを介して筒体5に回転自在に連結されている。
尚、主軸1と筒体5の間には、第1溝カム7及び第2溝カム8が互いに回転しないように、且つ主軸1の中心線方向に移動可能とするためのキー11が設けられている。
【0012】
次に、上記構成のチャック駆動装置の作用を説明する。エアシリンダ14の進退作用により筒体5及び主軸1は駆動されて主軸軸線Mの方向に相対移動する。尚、実際には主軸は軸線Mの方向に移動することがなく、筒体5のみ移動することになる。
この時、第1溝カム7に係合している第1のローラ10bは第1溝カム7にガイドされて移動するし、第2のローラ10cは第2溝カム8にガイドされて移動する。但し、第1及び第2のローラ10b,10cは軸体10aで連結されているので、第1溝カム7を有する筒体5と第2溝カム8を有する主軸1が相対的に移動する。
【0013】
こうして、カラー9が主軸円周方向に加えて主軸中心線方向に駆動され、軸受13を介してドローバー3を主軸中心線方向へ駆動する。そして、ドローバー3はチャック2の開閉駆動をする。
例えば、エアシリンダ14が伸長動作した場合、筒体5は主軸後方となる図示左方向に引張られる。そのためカムフォロア10は第1溝カム7内を図示右上方に移動すると共に、第2溝カム8内を図示右方に移動し、この作用で生ずる力がドローバー3に伝達される。
【0014】
このように構成することで、チャック2の爪がワークに接触するまでの低推力で動作可能な前半の範囲では、カムフォロア10は第1溝カム7の第1直線部7a、及び第2溝カム8の直線部8aに係合して移動するため、ドローバー3は主軸中心線方向に増力されずに駆動される。そして、後半部分の動作範囲では、カムフォロア10は第1溝カム7の第2直線部7b、及び第2溝カム8の曲げ部8bに係合して移動するため、カムフォロア10が第2溝カム8により螺旋状に駆動される。即ちチャック2の爪がワークに接触して保持力としてバネなどの弾性体、又は圧縮性流体等の変形、圧縮を生じせしめる高推力が必要となる動作範囲では、増力された中心軸方向の力がドローバー3に加わりチャック2に大きな把持力を発生させることができる。
【0015】
また、エアシリンダ14は図示されない主軸台本体からの回転止め支持され、主軸1が回転しても回転することがないので、エアシリンダを回転シリンダとする必要が無くなる。そのため、エアシリンダに替えて油圧シリンダを用いても良く、油圧の漏れ等の対策が必要なくなり、カムにより効果的に増力するので、高速且つ高圧のチャック駆動が可能となる。
【0016】
尚、上記駆動力増力機構はチャック駆動装置を例に説明したが、円筒以外の平板等に溝カムを設けて増力装置として用いることもでき、シリンダー等の駆動力を増力する機構として幅広く利用することができる。その際、溝カムの形状はへ字状である必要はなく、例えば3段に折曲げ形成しても良いし、大きくアールを設けて直線部同士を連結して形成することもでき、用途に応じて最適に設計すればよい。そうすることで、駆動力の増力を任意に変更できる。
また、上記実施形態では溝カムとカムフォロアの組を2つ設けているが、更に多く設けても良く、駆動手段の駆動力を分散でき、1個あたりのカムフォロアの負担を軽減できる。
【0017】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る工作機械のチャック駆動装置によれば、第1及び第2溝カムを所定の形状に形成することで、駆動力の増力を任意に変更することが可能となり、例えばチャックの爪がワークに接触するまでは低推力で移動させ、チャックの爪がワークに接触して高推力を必要とする動作範囲では増力された力をドローバーに加えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の1例を示す工作機械のチャック駆動装置の説明図である。
【図2】 図1の要部拡大図である。
【図3】 (a)は第1溝カムの平面図である。
(b)は第2溝カムの平面図である。
【符号の説明】
1・・主軸、1a・・主軸基部、2・・チャック、3・・ドローバー、4・・駆動力増力機構、5・・筒体、7・・第1溝カム、7a・・第1直線部、7b・・第2直線部、8・・第2溝カム、8a・・直線部、8b・・曲げ部、9・・移動部材としてのカラー、10・・カムフォロア、14・・駆動手段としてのエアシリンダ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chuck driving device for a machine tool to which the driving force energizing Organization for energizing the driving force, such as a screw feed mechanism.
[0002]
[Prior art]
As a conventional driving force increasing mechanism for increasing the driving force of the driving device, for example, there are a screw feed mechanism and various link mechanisms.
The screw feed mechanism is a mechanism that increases the driving force by converting the rotational force into the forward / backward movement using the screw input of the screw, and the link mechanism is one using a cam or one using the lever principle. It's being used.
In addition, the chuck drive device of a machine tool is known to have a pull chuck configuration using an air cylinder or a hydraulic cylinder.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a large clamping force is required for a chuck of a machine tool, and the structure of the pulling chuck using the air cylinder naturally has a limit in the cylinder diameter, so that a sufficient clamping force cannot be obtained. When a hydraulic cylinder is used, the whole cylinder or the piston in the cylinder must rotate with the chuck, and so-called rotating cylinders are used. In this case, oil leakage occurs or is prevented. Therefore, the upper limit of the rotational speed due to the seal structure is limited.
Therefore, a configuration in which the clamping force is increased by using the driving force increasing mechanism as described above is conceivable. However, the conventional force increasing mechanism such as the screw feed mechanism and the link mechanism can arbitrarily set the rate of increasing force. There wasn't. Further, it is possible to increase the force by using a plate cam or the like, but in this case, the load on the bearing or the like that transmits thrust from the non-rotating part to the rotating part becomes large, so that the configuration is not easily usable.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, to provide a chuck drive for energizing the chucking tensile force by advancing and retracting operation of the cylinder effectively using any alterable driving force energizing Organization the ratio of energizing Objective.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a chuck driving device that opens and closes a chuck mounted on a spindle of a machine tool, and covers a cylindrical body provided with a first groove cam on the spindle and A second groove cam having a shape different from that of the first groove cam is provided at a position opposite to the first groove cam, and a collar is externally fitted to a draw bar arranged in the main shaft for pulling the chuck and attached to the collar. Provided is a cam follower that engages both the first groove cam and the second groove cam to transmit force, and further has a driving means for relatively moving the first groove cam and the second groove cam in the axial direction of the main shaft. In addition, the driving force generated by the driving means is applied to the first groove cam and the second groove cam, and the force received from both groove cams is transmitted to the cam follower to increase the driving force for the collar. Drawbar chuck Characterized by energizing the tension force.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 1 is an explanatory view showing an example of the engagement Ru machine tools of the chuck drive apparatus of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the essential part. In the figure, 1 is a spindle of a machine tool, 2 is a chuck provided at the tip of the spindle and grips a workpiece, 3 is a draw bar that pulls the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
Similarly, a
The
[0011]
A
[0012]
Next, the operation of the chuck driving device having the above configuration will be described. The
At this time, the
[0013]
In this way, the
For example, when the
[0014]
With this configuration, the
[0015]
Further, the
[0016]
The driving force boosting mechanism has been described by taking the chuck driving device as an example, but it can also be used as a boosting device by providing a groove cam on a flat plate other than a cylinder, etc. be able to. At that time, the shape of the groove cam does not need to be a square shape. For example, the groove cam may be bent in three steps, or may be formed by connecting a straight portion with a large radius. The design should be optimized accordingly. By doing so, the increase in driving force can be arbitrarily changed.
In the above embodiment, two sets of groove cams and cam followers are provided. However, more pairs may be provided, the driving force of the driving means can be dispersed, and the burden of one cam follower can be reduced.
[0017]
【The invention's effect】
As described above in detail , according to the chuck drive device for a machine tool according to the present invention, it is possible to arbitrarily change the driving force increase by forming the first and second groove cams in a predetermined shape. For example, it is possible to move the chuck bar with a low thrust until the chuck claw comes into contact with the workpiece, and to apply the increased force to the draw bar in an operation range where the chuck claw contacts the workpiece and requires a high thrust. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of the shown to machine tools of the chuck drive an example embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3A is a plan view of a first groove cam.
(B) is a top view of a 2nd groove cam.
[Explanation of symbols]
1 .. Main shaft, 1a .. Main shaft base, 2 .. Chuck, 3 .. Drawbar, 4 .. Driving force booster mechanism, 5 .. Cylindrical body, 7 .. First groove cam, 7 a. 7b ··· Second linear portion, 8 ··· Second groove cam, 8a ··· Linear portion, 8b · · Bending portion, 9 · · Collar as moving member, 10 · · Cam follower, · · · 14 as drive means Air cylinder.
Claims (1)
前記主軸に第1溝カムを設けた筒体を覆設すると共に主軸の前記第1溝カムに相対する位置に第1溝カムとは異なる形状の第2溝カムを設け、前記主軸内に配置されてチャックを引張り操作するためのドローバーにカラーを外嵌すると共に該カラーに前記第1溝カム及び第2溝カムの双方に係合して力を伝達するカムフォロアを設け、更に前記第1溝カムと第2溝カムとを主軸軸線方向に相対移動させるための駆動手段を有し、
該駆動手段が発生する一定の駆動力を第1溝カム及び第2溝カムに加えて、双方の溝カムから受ける力を前記カムフォロアに伝達して、前記カラーに対する駆動力を増力してドローバーのチャック引張り力を増力することを特徴とする工作機械のチャック駆動装置。A chuck driving device that opens and closes a chuck mounted on a spindle of a machine tool,
A cylindrical body having a first groove cam provided on the main shaft is covered, and a second groove cam having a shape different from the first groove cam is provided at a position opposite to the first groove cam on the main shaft, and is disposed in the main shaft. The collar is externally fitted to the draw bar for pulling the chuck, and the collar is provided with a cam follower that engages both the first groove cam and the second groove cam to transmit the force, and further includes the first groove. Drive means for relatively moving the cam and the second groove cam in the direction of the spindle axis;
A constant driving force generated by the driving means is applied to the first groove cam and the second groove cam, and the force received from both groove cams is transmitted to the cam follower to increase the driving force for the collar and A chuck drive device for a machine tool characterized by increasing a chuck pulling force.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149663A JP4132025B2 (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Machine tool chuck drive unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149663A JP4132025B2 (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Machine tool chuck drive unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340617A JP2003340617A (en) | 2003-12-02 |
| JP4132025B2 true JP4132025B2 (en) | 2008-08-13 |
Family
ID=29767753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149663A Expired - Fee Related JP4132025B2 (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Machine tool chuck drive unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4132025B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676033U (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-25 | 新潟カートン株式会社 | Storage box |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101999330B1 (en) | 2018-02-01 | 2019-07-11 | 칸워크홀딩 주식회사 | Electrical Driving System of Built-in Type for Machine Tools, And Method for Operating the Same |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149663A patent/JP4132025B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676033U (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-25 | 新潟カートン株式会社 | Storage box |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003340617A (en) | 2003-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2253424B1 (en) | Power-boosting device for clamping apparatus of index table | |
| JP7406459B2 (en) | gripper device | |
| US5749819A (en) | Automatic tool changing apparatus | |
| US5662442A (en) | Tool clamping mechanism | |
| EP0314794A1 (en) | Motor-driven mold clamping mechanism for injection molding machines | |
| CN101934314B (en) | Pipe bending device capable of bending left and right in pipe bending machine | |
| EP1219363B1 (en) | Bending apparatus for a long material | |
| JP2005305520A (en) | Bending device | |
| CN108472904A (en) | Path clustering formula forcing press with sliding block | |
| JP4132025B2 (en) | Machine tool chuck drive unit | |
| JPH1177231A (en) | Billet feed device for forging press | |
| JP2012121077A (en) | Chuck device | |
| US20040206193A1 (en) | Thrust converter, and method and device for controlling thrust converter | |
| JP4880279B2 (en) | Tool unclamping device | |
| KR101017630B1 (en) | Hydraulic Chuck Structure for Friction Welding | |
| JP5543193B2 (en) | Eccentric chuck device and workpiece eccentric method | |
| JP2011255460A (en) | Machine tool | |
| JP4251335B1 (en) | Digital chuck drive unit | |
| JPH0890103A (en) | Clamp rod twist type clamping device | |
| JP4895688B2 (en) | Chuck device | |
| CN101003127B (en) | Jaw with reinforcement device | |
| KR19980063284A (en) | Pipe cutting method and device | |
| US20240418249A1 (en) | Mechatronic drive module | |
| JP2005046954A (en) | Ring assembly device | |
| TW202027883A (en) | Chuck device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041207 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070206 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070904 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071023 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080430 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080530 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140606 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |