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JPH10202457A - Chuck device - Google Patents

Chuck device

Info

Publication number
JPH10202457A
JPH10202457A JP1124097A JP1124097A JPH10202457A JP H10202457 A JPH10202457 A JP H10202457A JP 1124097 A JP1124097 A JP 1124097A JP 1124097 A JP1124097 A JP 1124097A JP H10202457 A JPH10202457 A JP H10202457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
ring
pin
main shaft
chuck device
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.)
Granted
Application number
JP1124097A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3758778B2 (en
Inventor
Suguru Otorii
英 大鳥居
Shuzo Sato
修三 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP01124097A priority Critical patent/JP3758778B2/en
Publication of JPH10202457A publication Critical patent/JPH10202457A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3758778B2 publication Critical patent/JP3758778B2/en
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  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chuck device capable of easily positioning and mounting a tool on the end of a main spindle, and having the capability of being detached. SOLUTION: A sloping groove 46 is formed on the inner surface of the recess 45 of a disc type tool 43, while the tool holder 42 of a main spindle is provided with a taper pin 56 as well as an antirotation pin 64. In this case, a ball 59 is made to become engaged with the sloping groove 46 via the taper pin 56 on the elastic restoring force of a spring 65. Also, the antirotation pin 64 is engaged with an antirotation countersunk hole 47 of the tool 43.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はチャック装置に係
り、とくにツールを主軸に取付け固定するチャック装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chuck device and, more particularly, to a chuck device for mounting and fixing a tool on a spindle.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば研削盤における従来の工具の取付
けは、図7および図8に示す構造になっている。工具本
体1は円盤状をなし、その下面にリング状に砥石2が取
付けられている。また円盤状をなす工具本体1の上部に
はテーパ部3が一体に連設されるとともに、テーパ部3
の先端部にプルスタッドボルト4が植設固定されてい
る。
2. Description of the Related Art For example, the attachment of a conventional tool to a grinding machine has a structure shown in FIGS. The tool body 1 has a disk shape, and a grindstone 2 is attached to the lower surface thereof in a ring shape. A tapered portion 3 is integrally formed on the upper portion of the tool body 1 having a disk shape.
A pull stud bolt 4 is implanted and fixed at the tip of the.

【0003】図7に示すような工具本体1は図8に示す
ようにして主軸5に取付けられるようになっている。主
軸5側にはテーパハウジング6が取付けられるようにな
っている。テーパハウジング6の中心部にはテーパ穴7
が貫通して形成されている。上記工具本体1のテーパ部
3がテーパ穴7に挿入されるとともに、チャッキングフ
ィンガ8によって上方に引張られるようになっており、
これによって工具本体1が主軸5に取付け固定されるよ
うになっている。
A tool body 1 as shown in FIG. 7 is mounted on a main shaft 5 as shown in FIG. A tapered housing 6 is mounted on the main shaft 5 side. A tapered hole 7 is provided at the center of the tapered housing 6.
Are formed to penetrate. The tapered portion 3 of the tool body 1 is inserted into the tapered hole 7 and is pulled upward by the chucking finger 8.
Thus, the tool main body 1 is mounted and fixed to the main shaft 5.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の工具
本体1は、テーパ部3を有し、その先端にプルスタッド
ボルト4を植設するようにしている。このような工具本
体1はテーパ部3をテーパハウジング6のテーパ穴7に
挿入し、プルスタッドボルト4をチャッキングフィンガ
8によって上方へ引張るようにしてチャッキングするこ
とにより位置決め固定されるようになっている。
As described above, the conventional tool body 1 has the tapered portion 3 and the pull stud bolt 4 is implanted at the tip thereof. Such a tool body 1 is positioned and fixed by inserting the tapered portion 3 into the tapered hole 7 of the tapered housing 6 and chucking the pull stud bolt 4 by pulling it upward with the chucking finger 8. ing.

【0005】このような構造によると、テーパ穴7とテ
ーパ部3のテーパ面によって位置決めされるために、高
い剛性で高精度の調心精度で取付けを行なうことが可能
になる。ところがテーパ部3としてJISのモールステ
ーパ規格を用いているために、テーパ角度の比率が大き
く、軸線方向の寸法の小型化が困難になっている。また
主軸5側にプルスタッドボルト4をチャッキングするチ
ャッキングシステムを必要とする欠点がある。
According to such a structure, since the positioning is performed by the tapered hole 7 and the tapered surface of the tapered portion 3, the mounting can be performed with high rigidity and high alignment accuracy. However, since the JIS Morse taper standard is used for the tapered portion 3, the ratio of the taper angle is large, and it is difficult to reduce the size in the axial direction. There is also a disadvantage that a chucking system for chucking the pull stud bolt 4 on the main shaft 5 side is required.

【0006】また従来のこのようなチャック装置は、工
具本体1の先端部にプルスタッドボルト4を取付けるよ
うにしているために、貫通孔を形成して中空方式とする
ことができない。従って工具の中心部を通して研削液等
を供給することが不可能になっている。また軸線方向の
図8における下方への負荷に対して弱く、このような方
向の負荷が加わった場合には工具本体1の固定が解除さ
れることになる。
Further, in such a conventional chuck device, since the pull stud bolt 4 is attached to the tip end portion of the tool body 1, a through hole cannot be formed and a hollow system cannot be used. Therefore, it is impossible to supply a grinding fluid or the like through the center of the tool. Also, the tool body 1 is weak against the downward load in FIG. 8 in the axial direction, and when the load in such a direction is applied, the fixing of the tool body 1 is released.

【0007】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、軸線方向の寸法の小型化が可能であっ
て、スタッドボルトのチャッキングシステムを必要とせ
ず、中空構造の採用が可能であって、しかも軸線方向の
マイナス負荷に十分に耐えることが可能なチャック装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to reduce the size in the axial direction, does not require a stud bolt chucking system, and employs a hollow structure. It is an object of the present invention to provide a chuck device which is possible and can sufficiently withstand a negative load in the axial direction.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ツールを主軸
に取付け固定するチャック装置において、前記主軸側に
設けられており、ボールを押圧するテーパピンと、前記
ツール側に設けられており、前記ボールと係合する傾斜
溝と、前記ボールが前記傾斜溝に係合するように前記テ
ーパピンを付勢するばねと、をそれぞれ具備するチャッ
ク装置に関するものである。
According to the present invention, there is provided a chuck device for mounting and fixing a tool on a main shaft, the chuck device being provided on the main shaft side, a taper pin for pressing a ball, and being provided on the tool side. The present invention relates to a chuck device including an inclined groove that engages with a ball, and a spring that biases the taper pin so that the ball engages with the inclined groove.

【0009】前記主軸側に設けられており、前記主軸に
取付けられた前記ツールの被係合部に係合する回転防止
ピンを具備するようにしてよい。また前記回転防止ピン
が前記テーパピンを付勢するばねによって前記被係合部
に係合する方向に付勢されてよい。さらにはサポートリ
ングを具備し、該サポートリングによって前記テーパピ
ンが円周方向に沿って所定のピッチで支持され、隣接し
て配されている前記テーパピン間に前記テーパピンを付
勢するばねが円周方向に沿って配列されていてよい。
[0009] A rotation prevention pin may be provided on the main shaft side and engages with an engaged portion of the tool attached to the main shaft. Further, the rotation preventing pin may be urged by a spring for urging the tapered pin in a direction of engaging with the engaged portion. Furthermore, a support ring is provided, and the taper pins are supported at a predetermined pitch along the circumferential direction by the support rings, and a spring for urging the taper pins between the taper pins arranged adjacent to each other is provided in the circumferential direction. May be arranged along.

【0010】前記主軸側に流体圧によって作動されるリ
ング状シリンダを設け、該リング状シリンダのリング状
ピストンによって前記テーパピンをチャックを解除する
方向に押圧するようにしてよい。また前記リング状シリ
ンダのリング状ピストンは前記主軸の回転時に非押圧位
置へ移動するようにしてよい。
[0010] A ring-shaped cylinder actuated by fluid pressure may be provided on the main shaft side, and the tapered pin may be pressed by a ring-shaped piston of the ring-shaped cylinder in a direction to release the chuck. The ring-shaped piston of the ring-shaped cylinder may move to a non-pressing position when the main shaft rotates.

【0011】前記ツールが主軸によって回転される工具
であってよい。また前記ツールが研削用の円盤状砥石で
あってよい。
[0011] The tool may be a tool rotated by a main shaft. Further, the tool may be a disk-shaped grinding wheel for grinding.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態に係
るチャック装置が用いられている研削盤の全体の構成を
示すものであって、この研削盤は固定フレームを構成す
るコラム12を備えている。そしてこのコラム12の前
面側に昇降ベース13が昇降自在に取付けられている。
昇降ベース13には昇降フレーム14が取付けられてお
り、この昇降フレーム14によって主軸15を回転可能
に支持している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an entire configuration of a grinding machine using a chuck device according to an embodiment of the present invention. This grinding machine has a column 12 which forms a fixed frame. It has. An elevating base 13 is attached to the front side of the column 12 so as to be able to move up and down.
An elevating frame 14 is attached to the elevating base 13, and the main shaft 15 is rotatably supported by the elevating frame 14.

【0013】昇降フレーム14の両側にはそれぞれワイ
ヤ16が連結されている。両側のワイヤ16はそれぞれ
一対のガイドローラ17、18によって案内されるとと
もに、ワイヤ16の先端部にはカウンタバランスウエー
ト19が取付けられており、このカウンタバランスウエ
ート19によって昇降フレーム14の昇降時における荷
重を相殺するようにしている。
Wires 16 are connected to both sides of the lifting frame 14, respectively. The wires 16 on both sides are guided by a pair of guide rollers 17 and 18, respectively, and a counterbalance weight 19 is attached to the distal end of the wire 16, and the counterbalance weight 19 allows the load when the lifting frame 14 moves up and down. To offset each other.

【0014】研削盤の主軸15の下端側には研削ベース
23が設けられ、この研削ベース23上に供給された半
導体ウエハ24の表面の研削を行なうようにしている。
そして研削ベース23に供給される半導体ウエハの搬送
のために、主軸15の前方にはロボット27が配されて
いる。ロボット27はX軸方向移動レール28を備える
とともに、このレール28上に可動子29がX軸方向に
移動自在に取付けられている。そして可動子29上には
左右一対のZ軸方向アクチュエータ30が取付けられて
いる。これらのアクチュエータ30の先端部にはそれぞ
れピックアップヘッド31が取付けられており、これら
のピックアップヘッド31によって半導体ウエハ24を
ピックアップするようになっている。
A grinding base 23 is provided at the lower end side of the main shaft 15 of the grinding machine. The surface of the semiconductor wafer 24 supplied on the grinding base 23 is ground.
A robot 27 is provided in front of the spindle 15 for transporting the semiconductor wafer supplied to the grinding base 23. The robot 27 has an X-axis direction moving rail 28, and a mover 29 is mounted on the rail 28 so as to be movable in the X-axis direction. On the mover 29, a pair of left and right Z-axis actuators 30 is mounted. Pickup heads 31 are attached to the tip portions of these actuators 30, respectively, and the semiconductor wafer 24 is picked up by these pickup heads 31.

【0015】上記ロボット27の両側であってその前方
側には供給台35と排出ステーション36とがほぼ左右
対称に配されている。そして排出ステーション36の前
方には排出ローラ37が設けられるとともに、この排出
ローラ37によって排出された半導体ウエハ24を収納
する半導体ウエハのストッカ38が設けられている。
On both sides of the robot 27 and in front of the robot 27, a supply table 35 and a discharge station 36 are arranged substantially symmetrically. A discharge roller 37 is provided in front of the discharge station 36, and a semiconductor wafer stocker 38 for storing the semiconductor wafer 24 discharged by the discharge roller 37 is provided.

【0016】次にこのような研削盤による半導体ウエハ
24の研削について説明すると、ロボット27の左側の
Z軸方向アクチュエータ30のピックアップヘッド31
によって供給台35上の半導体ウエハ24がピックアッ
プされ、このような状態においてロボット27の可動子
29がX軸方向移動レール28に沿って右方へ移動され
ると、供給台35から研削ベース23の前方の待機位置
へ半導体ウエハ24が供給される。同時にこのときにロ
ボット27の右側のZ軸方向アクチュエータ30のピッ
クアップヘッド31が研削を終った半導体ウエハ24を
ピックアップし、排出ステーション36に移動させる。
Next, the grinding of the semiconductor wafer 24 by such a grinding machine will be described. The pickup head 31 of the Z-axis direction actuator 30 on the left side of the robot 27 will be described.
Thus, the semiconductor wafer 24 on the supply table 35 is picked up. When the movable element 29 of the robot 27 is moved rightward along the X-axis direction moving rail 28 in such a state, the grinding base 23 The semiconductor wafer 24 is supplied to a standby position in front. At the same time, the pickup head 31 of the Z-axis direction actuator 30 on the right side of the robot 27 picks up the ground semiconductor wafer 24 and moves it to the discharge station 36.

【0017】左側のZ軸方向アクチュエータ30によっ
て待機位置へ移動された半導体ウエハ24はさらに研削
ベース23上に移動され、この研削ベース23上におい
て主軸15の先端部に取付けられている砥石によって表
面の研削が行なわれる。そして研削を終った後再び半導
体ウエハ24は待機位置へ移動され、右側のZ軸方向ア
クチュエータ30のピックアップヘッド31によって待
機位置から排出ステーション36に排出される。排出ス
テーション36に排出された半導体ウエハ24は排出ロ
ーラ37によって半導体ウエハのストッカ38に収納さ
れるようになる。
The semiconductor wafer 24 moved to the standby position by the left Z-axis direction actuator 30 is further moved onto the grinding base 23, and the surface of the semiconductor wafer 24 is mounted on the grinding base 23 by a grindstone attached to the tip of the spindle 15. Grinding is performed. After the grinding, the semiconductor wafer 24 is moved to the standby position again, and is discharged from the standby position to the discharge station 36 by the pickup head 31 of the right Z-axis direction actuator 30. The semiconductor wafer 24 discharged to the discharge station 36 is stored in the semiconductor wafer stocker 38 by the discharge roller 37.

【0018】このようにして半導体ウエハ24の研削を
行なう研削盤は、とくにその主軸の先端部に対する工具
の取付けのためのチャック機構に大きな特徴を有してい
る。この特徴を図2〜図6によって説明する。
The grinding machine for grinding the semiconductor wafer 24 in this manner has a great feature in a chuck mechanism for attaching a tool to the tip of the main shaft. This feature will be described with reference to FIGS.

【0019】主軸15の先端部には図2および図3に示
すように、ツールホルダ42が取付けられており、この
ツールホルダ42を介してツール43が取付けられるよ
うになっている。ここではツール43として研削用工具
が取付けられるようになっている。しかもツール43の
下面にはリング状をなす砥石44が取付けられるように
なっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a tool holder 42 is mounted on the tip of the main shaft 15, and a tool 43 is mounted via the tool holder 42. Here, a grinding tool is attached as the tool 43. In addition, a ring-shaped grindstone 44 is attached to the lower surface of the tool 43.

【0020】まず研削用工具を構成するツール43につ
いて説明すると、このツール43はほぼ円盤状をなすと
ともに、図2および図3に示すように、その上面が円形
の凹部45になっている。そしてこの凹部45の内周面
には傾斜溝46が形成されている。また凹部45の底部
には回転防止用座ぐり穴47が円周方向に沿って30°
間隔で形成されている。さらに凹部45の中心部には中
心孔48が形成されている。中心孔48の内周面にはシ
ールリング49が装着されるようになっている。
First, the tool 43 constituting the grinding tool will be described. The tool 43 has a substantially disk shape, and has a circular concave portion 45 on the upper surface as shown in FIGS. An inclined groove 46 is formed on the inner peripheral surface of the concave portion 45. A counterbore 47 for preventing rotation is provided at the bottom of the recess 45 by 30 ° along the circumferential direction.
It is formed at intervals. Further, a central hole 48 is formed at the center of the concave portion 45. A seal ring 49 is mounted on the inner peripheral surface of the center hole 48.

【0021】次にこのようなツール43を主軸15に取
付けるためのツールホルダ42について説明する。ツー
ルホルダ42は結合ボルト53を介して主軸15の先端
部に固着されている。そしてツールホルダ42には円周
方向に沿って図4に示すように30°間隔で12個の貫
通孔54が形成されている。これらの貫通孔54はその
下側の部分が図2に示すように大径部55に構成される
とともに、このような貫通孔55に先端が細くなってい
るテーパピン56が挿入されるようになっている。そし
てこのテーパピン56のテーパ部57によってツールホ
ルダ42の貫通孔54と連通する横孔58に保持されて
いるボール59を半径方向外周側に押圧するようになっ
ている(図5参照)。
Next, the tool holder 42 for mounting such a tool 43 on the spindle 15 will be described. The tool holder 42 is fixed to the tip of the main shaft 15 via a connecting bolt 53. In the tool holder 42, twelve through holes 54 are formed along the circumferential direction at intervals of 30 ° as shown in FIG. The lower portion of each of these through holes 54 is formed as a large diameter portion 55 as shown in FIG. 2, and a tapered pin 56 having a thin tip is inserted into such a through hole 55. ing. The ball 59 held in the lateral hole 58 communicating with the through hole 54 of the tool holder 42 is pressed radially outward by the tapered portion 57 of the tapered pin 56 (see FIG. 5).

【0022】上記貫通孔54と交互に配されるように、
ツールホルダ42上には30°間隔で12個の貫通孔6
3が形成されている。これらの貫通孔63には回転防止
ピン64が支持されている。回転防止ピン64は図6に
示すように、ばね65によって下方へ押圧されるように
なっている。またこのばね65はサポートピン66に係
合されている。そしてサポートピン66はサポートリン
グ67によって支持されている。なおこのサポートリン
グ67によって上記テーパピン56の上端部も支持され
るようになっている。
In order to be alternately arranged with the through holes 54,
12 through holes 6 at 30 ° intervals on the tool holder 42
3 are formed. Rotation prevention pins 64 are supported in these through holes 63. The rotation preventing pin 64 is pressed downward by a spring 65 as shown in FIG. The spring 65 is engaged with a support pin 66. The support pin 66 is supported by a support ring 67. The support ring 67 also supports the upper end of the taper pin 56.

【0023】主軸15の外周側には図2および図3に示
すようにアウタスリーブ71が配されている。アウタス
リーブ71は主軸15の外周面との間に所定のクリアラ
ンスを有し、静止側に固定されている。そしてアウタス
リーブ71の下端側にはリング状シリンダ72が固着さ
れている。リング状シリンダ72の下面側にはコ字状に
開放された溝が形成され、この溝の部分にリング状ピス
トン73が装着されている。なおリング状ピストン73
の内周面と外周面とにはそれぞれシールリング74、7
5が取付けられるようになっている。
An outer sleeve 71 is arranged on the outer peripheral side of the main shaft 15 as shown in FIGS. The outer sleeve 71 has a predetermined clearance between itself and the outer peripheral surface of the main shaft 15 and is fixed to the stationary side. A ring-shaped cylinder 72 is fixed to the lower end of the outer sleeve 71. On the lower surface side of the ring-shaped cylinder 72, a U-shaped open groove is formed, and a ring-shaped piston 73 is mounted in the groove. The ring-shaped piston 73
Seal rings 74 and 7 are provided on the inner and outer peripheral surfaces of
5 can be attached.

【0024】上記主軸15の中心部には貫通孔79が形
成されている。そしてこの貫通孔79と連通するよう
に、ツールホルダ42には中心孔80が形成され、さら
にこの中心孔80の先端側にはボス81が連設されてい
る。そして貫通孔79および中心孔80を貫通するよう
に加工液ノズル82が配されている。
A through hole 79 is formed in the center of the main shaft 15. A central hole 80 is formed in the tool holder 42 so as to communicate with the through hole 79, and a boss 81 is continuously provided at the tip end of the central hole 80. A working fluid nozzle 82 is arranged to penetrate through hole 79 and center hole 80.

【0025】このように本実施の形態の研削盤のチャッ
ク装置は、工具本体43の凹部45の内周面に設けられ
た傾斜溝46にボール59が押付けられることによって
固定されるようになっている。また円周方向の位置決め
は、ツールホルダ42の外周側であってその下端側のテ
ーパ部から成る呼込み部86がツール43の凹部45の
内周面に挿入されることによって徐々に調心され、最終
的にツールホルダ42の外周側の位置決め部85によっ
て位置決めされる。従ってツールホルダ42の位置決め
部85とツール43の凹部45の内周面との間の隙間量
が軸心のばらつきになる。
As described above, in the chuck device of the grinding machine according to the present embodiment, the ball 59 is fixed by being pressed into the inclined groove 46 provided on the inner peripheral surface of the concave portion 45 of the tool body 43. I have. In addition, the positioning in the circumferential direction is gradually centered by inserting the calling portion 86 formed of a tapered portion on the outer peripheral side of the tool holder 42 and the lower end side into the inner peripheral surface of the concave portion 45 of the tool 43, Finally, the positioning is performed by the positioning portion 85 on the outer peripheral side of the tool holder 42. Therefore, the amount of the gap between the positioning portion 85 of the tool holder 42 and the inner peripheral surface of the concave portion 45 of the tool 43 becomes a variation in the axis.

【0026】上端がサポートリング67に結合された状
態でツールホルダ42の貫通孔63内に保持されている
回転防止ピン64はばね65によって常にツール43側
へ押付けられており、回転トルクによってツールホルダ
42とツール43との間での空転が発生すると、回転防
止ピン64はツール43の凹部45の底面に形成されて
いる回転防止用座ぐり穴47に落込み、これによって回
転方向のロックが行なわれ、主軸15に対してツール4
3が空転するのが防止される。
The rotation preventing pin 64 held in the through hole 63 of the tool holder 42 with the upper end connected to the support ring 67 is constantly pressed toward the tool 43 by a spring 65, and the tool holder is rotated by the rotating torque. When idling occurs between the tool 42 and the tool 43, the rotation preventing pin 64 falls into a rotation preventing counterbore 47 formed on the bottom surface of the concave portion 45 of the tool 43, thereby locking the rotation direction. Tool 4 for the spindle 15
3 is prevented from spinning.

【0027】ツールホルダ42内にはテーパピン56と
ばね65とが図4に示すように交互に並んで配されてお
り、しかもテーパピン56およびばね65はそれぞれ3
0°間隔で配されている。そしてテーパピン56の上部
とサポートピン66の上端とはサポートリング67にそ
れぞれ固定されている。このときにサポートリング67
とテーパピン56とは常に主軸15側へばね65によっ
て押圧されており、これに対してばね65の反力によっ
て回転防止ピン64はツール43側へ押圧されている。
In the tool holder 42, tapered pins 56 and springs 65 are alternately arranged as shown in FIG.
They are arranged at 0 ° intervals. The upper portion of the taper pin 56 and the upper end of the support pin 66 are fixed to a support ring 67, respectively. At this time, the support ring 67
The taper pin 56 and the taper pin 56 are always pressed by the spring 65 toward the main shaft 15, and the anti-rotation pin 64 is pressed toward the tool 43 by the reaction force of the spring 65.

【0028】次に主軸15に対するツール43の取付け
について説明する。テーパピン56にはばね65によっ
て主軸15側への軸線方向の力が付加されており、この
ためにボール59はテーパピン56のテーパ部57によ
ってツール43の傾斜溝46に押付けられ、これによっ
てツール43の固定が可能になる。
Next, the attachment of the tool 43 to the main shaft 15 will be described. An axial force is applied to the taper pin 56 toward the main shaft 15 by a spring 65, so that the ball 59 is pressed against the inclined groove 46 of the tool 43 by the taper portion 57 of the taper pin 56, whereby the tool 43 Fixation becomes possible.

【0029】このときにリング状シリンダ72の内部を
負圧にすることによってリング状ピストン73を主軸1
5側へ移動させるようにしている。従って静止状態のリ
ング状シリンダ72のリング状ピストン73と回転する
サポートリング67上のテーパピン56およびサポート
ピン66とが互いに接触することが防止される。またリ
ング状シリンダ72とツールホルダ42との間の隙間
は、圧縮空気によってエアパージされており、従ってこ
の隙間の部分に加工液等の侵入が防止されるようになっ
ている。
At this time, a negative pressure is applied to the inside of the ring-shaped cylinder 72 so that the ring-shaped piston 73 is rotated
5 side. Accordingly, the ring-shaped piston 73 of the stationary ring-shaped cylinder 72 and the tapered pin 56 and the support pin 66 on the rotating support ring 67 are prevented from contacting each other. The gap between the ring-shaped cylinder 72 and the tool holder 42 is air-purged with compressed air, so that the intrusion of the working fluid or the like into this gap is prevented.

【0030】ツール43の取付けを行なう場合には、主
軸15の回転を停止させるとともに、リング状シリンダ
72内に作動圧力を加えることによって、リング状ピス
トン73はツール43側へ異動する。するとこのリング
状ピストン73はサポートリング67の上面から突出し
ているテーパピン56とサポートピン66の上端を押圧
することになる。これによってサポートリング67がツ
ールホルダ42の上面に密着し、同時にテーパピン56
もツール43側へ移動する。
When the tool 43 is mounted, the rotation of the main shaft 15 is stopped and the operating pressure is applied to the ring-shaped cylinder 72, so that the ring-shaped piston 73 moves toward the tool 43. Then, the ring-shaped piston 73 presses the upper ends of the tapered pin 56 and the support pin 66 projecting from the upper surface of the support ring 67. As a result, the support ring 67 comes into close contact with the upper surface of the tool holder 42, and at the same time, the taper pin 56
Also moves to the tool 43 side.

【0031】サポートリング67とともにテーパピン5
6がツール43側へ移動すると、テーパピン56のテー
パ部57による押圧が解除されるために、ボール59は
フリーになり、ツール43を取外すことが可能になる。
ツール43を取外す過程において、ボール59はツール
43の凹部45の内周面であって傾斜面46よりも上側
の位置決め部によってツールホルダ42の横孔58から
脱落することが防止される。なおこのときに主軸15の
先端側のツールホルダ42はリング状シリンダ72のリ
ング状ピストン73によって押圧固定されて静止してお
り、このためにボール59が主軸15の回転に伴う遠心
力で落下することがない。
The taper pin 5 together with the support ring 67
When the tool 6 moves to the tool 43 side, the pressing by the taper portion 57 of the taper pin 56 is released, so that the ball 59 becomes free and the tool 43 can be removed.
In the process of removing the tool 43, the ball 59 is prevented from dropping out of the lateral hole 58 of the tool holder 42 by the positioning portion on the inner peripheral surface of the concave portion 45 of the tool 43 and above the inclined surface 46. At this time, the tool holder 42 on the distal end side of the main shaft 15 is pressed and fixed by the ring-shaped piston 73 of the ring-shaped cylinder 72 and is stationary, so that the ball 59 falls due to the centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft 15. Nothing.

【0032】本実施の形態に係る研削盤のチャック装置
の顕著な特徴は、ツール43に設けられている傾斜溝4
6にテーパピン56を用いてボール59を押付けること
によってツール43をツールホルダ42を介して主軸1
5に取付け固定する構造にある。また回転防止ピン64
をツールホルダ42内に設けておき、この回転防止ピン
64によって主軸15に対するツール43の空転を防止
するようにしている。またテーパピン56を主軸15側
へ押圧する付勢力と回転防止ピン64をツール43側へ
付勢する付勢力とをばね65を利用して同時に加圧する
ようにしている。
The salient feature of the grinding machine chuck device according to the present embodiment is that the inclined groove 4 provided in the tool 43 is provided.
6 by using a taper pin 56 to press a ball 59, so that the tool 43 is moved through the tool holder 42 through the main spindle 1.
5 to be fixed. In addition, anti-rotation pin 64
Is provided in the tool holder 42, and the rotation preventing pin 64 prevents the tool 43 from idling with respect to the main shaft 15. Further, the urging force for urging the taper pin 56 toward the main shaft 15 and the urging force for urging the rotation preventing pin 64 toward the tool 43 are simultaneously pressed using the spring 65.

【0033】またチャックの解除のためにリング状シリ
ンダ72を用い、このリング状シリンダ72を作動させ
てリング状ピストン73によってテーパピン56をツー
ル43側へ移動させ、テーパ部57によるボール59の
押圧を解除してツール43のチャックを解除するように
してる。
Further, a ring-shaped cylinder 72 is used to release the chuck, and the tapered pin 56 is moved toward the tool 43 by the ring-shaped piston 73 by operating the ring-shaped cylinder 72 so that the ball 59 is pressed by the tapered portion 57. The tool 43 is released to release the chuck of the tool 43.

【0034】このような特徴を有する構造によると、小
型で薄型で、しかも軽量なチャック装置を提供すること
が可能になる。このようなチャック装置は防滴性と防塵
性とを備えることになる。またこのようなチャック装置
は、円周方向と軸線方向の高精度の位置決めが可能にな
る。
According to the structure having such features, it is possible to provide a compact, thin, and lightweight chuck device. Such a chuck device has a drip-proof property and a dust-proof property. In addition, such a chuck device enables highly accurate positioning in the circumferential direction and the axial direction.

【0035】さらにこのようなチャック装置は、図2お
よび図3に示すような中空構造とすることが可能にな
り、その中に加工液ノズル82を配し、このノズル82
から研削液等の加工液を供給することが可能になる。ま
た回転防止ピン64と回転防止用座ぐり穴47との係合
構造によって空転防止が可能になるために、高負荷に対
応できるようになる。さらにはリング状シリンダ72に
対する圧縮空気等の作動圧の供給および排出によって作
動圧の1系統の操作でツール43の着脱が可能になる。
Further, such a chuck device can have a hollow structure as shown in FIGS. 2 and 3, in which a working liquid nozzle 82 is disposed.
, It is possible to supply a working fluid such as a grinding fluid. In addition, since the rotation preventing pin 64 and the anti-rotation counterbore 47 engage with each other to prevent idling, it is possible to cope with a high load. Further, by supplying and discharging the operating pressure such as compressed air to and from the ring-shaped cylinder 72, the tool 43 can be attached and detached by one operation of the operating pressure.

【0036】以上本発明を一実施の形態について説明し
たが、本発明はこの実施の形態によって限定されるもの
ではなく、本発明の技術思想が適用される各種の装置に
適用可能であって、研削盤以外にもマシニングセンタや
ボール盤、その他各種の工作機械における主軸に対する
ツールの取付けに広く適用可能である。
Although the present invention has been described with reference to one embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, but can be applied to various devices to which the technical idea of the present invention is applied. The present invention can be widely applied to attachment of a tool to a spindle in a machining center, a drilling machine, and other various machine tools other than the grinding machine.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は、主軸側に設けられており、ボ
ールを押圧するテーパピンと、ツール側に設けられてお
り、ボールと係合する傾斜溝と、ボールが傾斜溝に係合
するようにテーパピンを付勢するばねと、をそれぞれ具
備するチャック装置に関するものである。
According to the present invention, a taper pin provided on the main shaft side for pressing the ball, an inclined groove provided on the tool side for engaging the ball, and a ball engaged with the inclined groove are provided. And a spring for biasing the taper pin to the chuck device.

【0038】従って本発明は、ばねの付勢力を利用して
主軸側のテーパピンによってボールを押圧し、このボー
ルをツール側の傾斜溝に係合させることによってツール
を主軸に取付け固定することが可能になる。
Therefore, according to the present invention, the tool can be mounted and fixed to the main shaft by pressing the ball with the taper pin on the main shaft side by using the biasing force of the spring and engaging the ball with the inclined groove on the tool side. become.

【0039】主軸側に設けられており、主軸に取付けら
れたツールの被係合部に係合する回転防止ピンを具備す
るようにした構成によれば、回転防止ピンをツールの被
係合部に係合させることによってツールの空転が防止さ
れる。
According to the structure provided with the rotation preventing pin provided on the main shaft side and engaged with the engaged portion of the tool attached to the main shaft, the rotation preventing pin is connected to the engaged portion of the tool. The idle rotation of the tool is prevented by the engagement with the tool.

【0040】回転防止ピンがテーパピンを付勢するばね
によって被係合部に係合する方向に付勢されるようにし
た構成によれば、回転防止ピンが被係合部と整合されな
くても、主軸を少しだけ回転させると、回転防止ピンが
自動的に被係合部に落込んで係合されることになる。
According to the configuration in which the anti-rotation pin is urged by the spring that urges the tapered pin in the direction of engagement with the engaged portion, even if the anti-rotation pin is not aligned with the engaged portion. When the main shaft is slightly rotated, the rotation preventing pin is automatically dropped into the engaged portion and engaged.

【0041】サポートリングを具備し、該サポートリン
グによってテーパピンが円周方向に沿って所定のピッチ
で支持され、隣接して配されているテーパピン間にテー
パピンを付勢するばねが円周方向に沿って配列されるよ
うにした構成によれば、ばねによってテーパピンをボー
ルを押圧する方向に付勢することが可能になるととも
に、上記ばねによって回転防止ピンがツールの被係合部
に係合する方向に付勢することが可能になる。
A support ring is provided, the taper pins are supported at a predetermined pitch along the circumferential direction by the support ring, and a spring for urging the taper pin between the adjacent taper pins is provided along the circumferential direction. According to this configuration, the taper pin can be urged in the direction of pressing the ball by the spring, and the rotation preventing pin engages with the engaged portion of the tool by the spring. Can be energized.

【0042】主軸側に流体圧によって作動されるリング
状シリンダを設け、該リング状シリンダのリング状ピス
トンによってテーパピンをチャックを解除する方向に押
圧するようにした構成によれば、リング状シリンダの作
動によってチャックの解除を行なうことが可能になる。
According to a configuration in which a ring-shaped cylinder operated by fluid pressure is provided on the main shaft side and the tapered pin is pressed in a direction to release the chuck by the ring-shaped piston of the ring-shaped cylinder, the operation of the ring-shaped cylinder is performed. This makes it possible to release the chuck.

【0043】リング状シリンダのリング状ピストンが前
記主軸の回転時に非押圧位置へ移動するようにした構成
によれば、主軸の回転時にリング状シリンダのピストン
とテーパピンとの干渉が防止される。
According to the configuration in which the ring-shaped piston of the ring-shaped cylinder moves to the non-pressing position when the main shaft rotates, interference between the piston of the ring-shaped cylinder and the tapered pin during rotation of the main shaft is prevented.

【0044】ツールが主軸によって回転される工具であ
る構成によれば、工具を主軸に取付けて固定して回転さ
せることが可能になる。
According to the configuration in which the tool is a tool rotated by the main shaft, the tool can be fixed to the main shaft and rotated.

【0045】ツールが研削用の円盤状砥石である構成に
よれば、主軸によって円盤状の砥石が回転駆動されるよ
うになる。
According to the configuration in which the tool is a disk-shaped grinding wheel for grinding, the disk-shaped grinding wheel is driven to rotate by the main shaft.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】研削盤の全体の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a grinding machine.

【図2】チャック装置を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a chuck device.

【図3】ツールを取付けたチャック装置の縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a chuck device to which a tool is attached.

【図4】チャック装置の要部の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of the chuck device.

【図5】テーパピンを示す分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing a tapered pin.

【図6】ばねと回転防止ピンの取付けを示す要部拡大斜
視図である。
FIG. 6 is an enlarged perspective view of a main part showing attachment of a spring and a rotation preventing pin.

【図7】従来のチャックによって取付けられる工具の正
面図である。
FIG. 7 is a front view of a tool attached by a conventional chuck.

【図8】同工具の取付けを示す縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing attachment of the tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1‥‥工具本体、2‥‥砥石、3‥‥テーパ部、4‥‥
プルスタッドボルト、5‥‥主軸、6‥‥テーパハウジ
ング、7‥‥テーパ穴、8‥‥チャッキングフィンガ、
12‥‥コラム、13‥‥昇降ベース、14‥‥昇降フ
レーム、15‥‥主軸、16‥‥ワイヤ、17、18‥
‥ガイドローラ、19‥‥カウンタバランスウエート、
23‥‥研削ベース、24‥‥半導体ウエハ、27‥‥
ロボット、28‥‥X軸方向移動レール、29‥‥可動
子、30‥‥Z軸方向アクチュエータ、31‥‥ピック
アップヘッド、35‥‥供給台、36‥‥排出ステーシ
ョン、37‥‥排出ローラ、38‥‥半導体ウエハのス
トッカ、42‥‥ツールホルダ、43‥‥ツール(研削
用工具)、44‥‥砥石、45‥‥凹部、46‥‥傾斜
溝、47‥‥回転防止用座ぐり穴、48‥‥中心孔、4
9‥‥シールリング、53‥‥結合ボルト、54‥‥貫
通孔、55‥‥大径部、56‥‥テーパピン、57‥‥
テーパ部、58‥‥横孔、59‥‥ボール、63‥‥貫
通孔、64‥‥回転防止ピン、65‥‥ばね、66‥‥
サポートピン、67‥‥サポートリング、71‥‥アウ
タスリーブ、72‥‥リング状シリンダ、73‥‥リン
グ状ピストン、74‥‥シールリング(内周側)、75
‥‥シールリング(外周側)、79‥‥貫通孔、80‥
‥中心孔、81‥‥ボス、82‥‥加工液ノズル、85
‥‥位置決め部、86‥‥呼込み部
1 ‥‥ Tool body, 2 ‥‥ Whetstone, 3 ‥‥ Taper part, 4 ‥‥
Pull stud bolt, 5mm spindle, 6mm tapered housing, 7mm tapered hole, 8mm chucking finger,
12 ‥‥ column, 13 ‥‥ lifting base, 14 ‥‥ lifting frame, 15 ‥‥ spindle, 16 ‥‥ wire, 17, 18 ‥
‥ Guide roller, 19 ‥‥ Counter balance weight,
23 ‥‥ grinding base, 24 ‥‥ semiconductor wafer, 27 ‥‥
Robot, 28 ‥‥ X-axis moving rail, 29 ‥‥ mover, 30 ‥‥ Z-axis actuator, 31 ‥‥ pickup head, 35 ‥‥ supply table, 36 ‥‥ discharge station, 37 ‥‥ discharge roller, 38 {Semiconductor wafer stocker, 42} Tool holder, 43} Tool (grinding tool), 44} Grinding stone, 45 ° recess, 46 ° inclined groove, 47 ° Counterbore hole for rotation prevention, 48 ‥‥ Center hole, 4
9 ‥‥ seal ring, 53 ‥‥ connection bolt, 54 ‥‥ through hole, 55 ‥‥ large diameter section, 56 ‥‥ taper pin, 57 ‥‥
Tapered part, 58 ‥‥ side hole, 59 ‥‥ ball, 63 ‥‥ through hole, 64 ‥‥ rotation prevention pin, 65 ‥‥ spring, 66 ‥‥
Support pin, 67 ‥‥ support ring, 71 ‥‥ outer sleeve, 72 ‥‥ ring-shaped cylinder, 73 ‥‥ ring-shaped piston, 74 ‥‥ seal ring (inner circumference), 75
‥‥ Seal ring (outer peripheral side), 79 ‥‥ Through hole, 80 ‥
{Center hole, 81} Boss, 82} Processing fluid nozzle, 85
{Positioning unit, 86} Call-in unit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ツールを主軸に取付け固定するチャック装
置において、 前記主軸側に設けられており、ボールを押圧するテーパ
ピンと、 前記ツール側に設けられており、前記ボールと係合する
傾斜溝と、 前記ボールが前記傾斜溝に係合するように前記テーパピ
ンを付勢するばねと、 をそれぞれ具備するチャック装置。
1. A chuck device for mounting and fixing a tool on a spindle, wherein a taper pin provided on the spindle and pressing a ball, and an inclined groove provided on the tool and engaged with the ball. And a spring for urging the tapered pin so that the ball engages with the inclined groove.
【請求項2】前記主軸側に設けられており、前記主軸に
取付けられた前記ツールの被係合部に係合する回転防止
ピンを具備することを特徴とする請求項1に記載のチャ
ック装置。
2. The chuck device according to claim 1, further comprising an anti-rotation pin provided on the main shaft side and engaging with an engaged portion of the tool attached to the main shaft. .
【請求項3】前記回転防止ピンが前記テーパピンを付勢
するばねによって前記被係合部に係合する方向に付勢さ
れることを特徴とする請求項2に記載のチャック装置。
3. The chuck device according to claim 2, wherein the rotation preventing pin is urged by a spring that urges the tapered pin in a direction of engaging with the engaged portion.
【請求項4】サポートリングを具備し、該サポートリン
グによって前記テーパピンが円周方向に沿って所定のピ
ッチで支持され、隣接して配されている前記テーパピン
間に前記テーパピンを付勢するばねが円周方向に沿って
配列されていることを特徴とする請求項1に記載のチャ
ック装置。
4. A spring having a support ring, wherein the taper pins are supported at a predetermined pitch in a circumferential direction by the support ring, and a spring for urging the taper pins between the adjacent taper pins is provided. The chuck device according to claim 1, wherein the chuck devices are arranged along a circumferential direction.
【請求項5】前記主軸側に流体圧によって作動されるリ
ング状シリンダを設け、該リング状シリンダのリング状
ピストンによって前記テーパピンをチャックを解除する
方向に押圧するようにしたことを特徴とする請求項1に
記載のチャック装置。
5. The apparatus according to claim 5, wherein a ring-shaped cylinder which is actuated by fluid pressure is provided on the main shaft side, and the tapered pin is pressed in a direction for releasing the chuck by a ring-shaped piston of the ring-shaped cylinder. Item 2. A chuck device according to Item 1.
【請求項6】前記リング状シリンダのリング状ピストン
は前記主軸の回転時に非押圧位置へ移動することを特徴
とする請求項5に記載のチャック装置。
6. The chuck device according to claim 5, wherein the ring-shaped piston of the ring-shaped cylinder moves to a non-pressing position when the main shaft rotates.
【請求項7】前記ツールが主軸によって回転される工具
であることを特徴とする請求項1に記載のチャック装
置。
7. The chuck device according to claim 1, wherein the tool is a tool rotated by a main shaft.
【請求項8】前記ツールが研削用の円盤状砥石であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のチャック装置。
8. The chuck device according to claim 1, wherein said tool is a disk-shaped grinding wheel for grinding.
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