(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内部に油圧シリンダを備え、そのピストンに連結されたクランプ手段を作動させることにより、ワークに対するクランプとアンクランプとの切り換えを実行するチャック装置において、
前記装置本体には検出用エアが送り込まれるクランプ検出流路が形成され、
前記装置本体の内部に形成された空間に対して前記クランプ検出流路の開口部と外部側と連通するエア放出孔とが設けられ、
前記開口部を開閉する蓋部材が前記ピストンに連動するように形成され、
前記装置本体には検出用エアが送り込まれるオーバークランプ検出流路が形成され、
前記装置本体の空間に対して、前記オーバークランプ検出流路から前記エア放出孔へ流れる検出用エアの流通と遮断との切り換えが可能なオーバー検出用部材が設けられ、
オーバークランプ時の前記ピストンの変位に伴う前記オーバー検出用部材の切り換えにより、前記オーバークランプ検出流路内の検出用エアの流れが遮断するようにしたものであることを特徴とするチャック装置。
【請求項２】
前記開口部は、付勢部材によって付勢された前記蓋部材にて閉じられるものであり、
前記ピストンには、前記空間内に端部が挿入された検出用ロッドが固定され、
前記ピストンのアンクランプ時の変位により、前記検出ロッドの端部に設けられた引掛け部材によって前記蓋部材が移動して前記開口部が開いた状態になり、
前記ピストンのクランプ時の変位により、前記蓋部材が前記検出ロッドの端部に設けられた引掛け部材から解放され、前記付勢部材の付勢力によって前記開口部を閉じた状態にするもの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。
【請求項３】
前記クランプ手段は、前記ピストンに固定されたマンドレルのテーパ部を介してワークに対するクランプとアンクランプを実行するコレット部材を作動させるものであり、
前記検出用ロッドは、前記ピストンとマンドレルの軸心部分に形成された貫通孔を通し、前記ピストンに形成されたネジ部との螺合により固定され、端面には回転伝達部が形成されたものであることを特徴とする請求項２に記載のチャック装置。
【請求項４】
前記オーバー検出用部材は、前記エア放出孔が位置する第１空間と前記オーバークランプ検出流路の開口部が位置する第２空間との間を区切るように取り付けられ、前記ピストンの軸方向に摺動可能であり、前記第１空間と第２空間とを連通させる貫通孔が形成されたものであって、
前記ピストンは、前記第１空間内に端部が挿入された検出用ロッドが固定され、
前記ピストンによるオーバークランプ時の変位により、前記検出ロッドの端部が前記オーバー検出用部材の貫通孔を塞ぐようにしたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランプの有無を検出するクランプ検出用構造を備えたチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械などのチャック装置は、ワークのクランプ状態を検出するためのクランプ検出用構造を備えている。下記特許文献１には、クランプ検出用構造を備えたチャック装置が開示されている。そのチャック装置は、回転可能な主軸内に棒状のドローバが軸線方向に移動自在に挿入され、そのドローバがバネによって後方に付勢力されている。これにより先端部に設けられたコレットチャックが引き込まれて工具ホルダーがクランプされるように構成されている。
【０００３】
一方で、チャック装置の後部には油圧シリンダが設けられ、その油圧シリンダによってドローバを前方側に移動させることより、コレットチャックが解放作動し、工具ホルダーがアンクランプされるようになっている。よって、チャック装置は、主軸の後部に位置する油圧シリンダがドローバを操作することで、前部のチャック機構によりクランプとアンクランプとが行われるようになっている。そうした駆動を実行させる油圧シリンダには、ピストンに対して変位を検出するための近接スイッチが設けられ、近接スイッチの検出信号に基づいてコレットチャックによるクランプ状態を判別して、主軸に対する回転制御が行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０２５３８９号公報
【特許文献２】特開２００５−２１２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記第１従来例のチャック装置は、主軸の回転中心にドローバが挿入され、主軸の後部に設けられた油圧シリンダによってコレットチャックのクランプおよびアンクランプが行われる。従って、従来のチャック装置の場合、ドローバが位置する主軸の中心部分は、他の機能を果たすための構造を組み込む要求があったとしても使用することができなかった。この点、上記特許文献２には、コレットチャックに油圧シリンダを接近させ、ドローバを省略した構成のチャック装置が開示されている。具体的には、径方向に移動可能なワークを把持するロッドに対し、直交する回転軸方向にテーパコーンが配置され、そのテーパコーンとシャフトおよび油圧シリンダのピストンが一体に構成されている。そして、油圧シリンダに対して作動油が供給及び排出されることにより、ロッドによるワークの把持と解放が行われる。
【０００６】
よって、第２従来例のチャック装置は、チャック機構と油圧シリンダの距離が極めて近い構成であり、主軸の前方に油圧シリンダが配置された構成となっている。そのため、コレットチャックを駆動させる油圧シリンダの後方側は、主軸の中心部分であっても自由な設計が可能になっている。しかしながら、そうした第２従来例のチャック装置は、装置本体の内部に油圧シリンダが組み込まれた構成になってしまい、第１従来例のように、ピストンの変位を検出する近接センサなどを設置することができず、クランプの有無を検出することができなくなってしまっている。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、クランプ検出用構造を備えたチャック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るチャック装置は、装置本体内部に油圧シリンダを備え、そのピストンに連結されたクランプ手段を作動させることにより、ワークに対するクランプとアンクランプとの切り換えを実行するものであり、前記装置本体には検出用エアが送り込まれるクランプ検出流路が形成され、前記装置本体の内部に形成された空間に対して前記クランプ検出流路の開口部と外部側と連通するエア放出孔とが設けられ、前記開口部を開閉する蓋部材が前記ピストンに連動するように形成され、前記装置本体には検出用エアが送り込まれるオーバークランプ検出流路が形成され、前記装置本体の空間に対して、前記オーバークランプ検出流路から前記エア放出孔へ流れる検出用エアの流通と遮断との切り換えが可能なオーバー検出用部材が設けられ、オーバークランプ時の前記ピストンの変位に伴う前記オーバー検出用部材の切り換えにより、前記オーバークランプ検出流路内の検出用エアの流れが遮断するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置本体内部の油圧シリンダが駆動することによりワークのクランプおよびアンクランプが行われるが、その際、油圧シリンダのピストンが変位するのに連動して蓋部材が開口部を開閉させることになる。このときクランプ検出流路を流れる検出用エアの流通と遮断とが切り換えられるため、その状態を検出することによりクランプおよびアンクランプの判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】工作機械の主要部である加工モジュールを示した斜視図である
【図２】主軸ヘッド、チャック装置及びツールマガジンを簡略化して示した図である。
【図３】実施形態のチャック装置を示した断面図である。
【図４】図３と同じチャック装置を示した断面図である。
【図５】クランプ時のチャック装置の一部を示した拡大断面図である。
【図６】オーバークランプ時のチャック装置の一部を示した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明に係るチャック装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、工作機械に組み込まれたチャック装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態の工作機械であり、特に主要部である加工モジュールを示した斜視図である。この工作機械はマシニングセンタであり、複数台の工作機械が幅方向に設置された加工機械ラインの中の一台である。その加工機械ラインは特に、幅方向に寸法を抑えたコンパクトなものであり、図示する１台のベース３上には２台の工作機械が搭載されるように各工作機械自体がコンパクトに設計されている。
【００１２】
図示するマシニングセンタは、その加工モジュール１が不図示の機体カバーによって覆われることにより内部に加工室が構成される。加工モジュール１は、ベース３の上を前後方向に移動可能な状態で搭載されたものであり、車輪を備える可動ベッド５の上に組み付けられている。なお、本実施形態では、マシニングセンタ１（加工モジュール１）の機体前後方向がＹ軸方向、機体幅方向がＸ軸方向、そして機体上下方向がＺ軸方向である。
【００１３】
加工モジュール１は、加工用の工具を保持する主軸ヘッド１１が機体前部に設けられている。その主軸ヘッド１１は、ドリルやリーマ、ボーリング等の工具の着脱可能な主軸チャック１２を有し、その主軸チャック１２に保持された工具を回転させる主軸用モータ１３を有するものである。主軸ヘッド１１の下方には、ワークを回転可能に把持するチャック装置１５が配置されており、主軸ヘッド１１の回転軸が鉛直のＺ軸方向であるのに対し、チャック装置１５の回転軸は水平のＹ軸方向であり、両者の回転軸が直交している。
【００１４】
チャック装置１５は、可動ベッド５上の架台１６に対し、機体前方側に突き出すようにして取り付けられたコレットチャックであり、不図示の搬送装置との間でワークの受渡しが行われるようになっている。そして、チャック装置１５に把持されたワークに対し、主軸ヘッド１１の工具によって所定の加工が行われる。そのための加工駆動装置には、主軸ヘッド１１によって保持した工具をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸駆動機構、Ｘ軸方向に移動させるためのＸ軸駆動機構、そしてＹ軸方向に移動させるためのＹ軸駆動機構が設けられている。
【００１５】
加工モジュール１では、こうした３軸方向の各駆動機構が機体前後方向に並べられ、機体の幅寸法が小さくなるように設計されている。具体的にＹ軸駆動機構は、Ｙ軸スライダ２１が可動ベッド５と一体のマガジン本体２４上にＹ軸方向に移動自在に搭載され、Ｘ軸駆動機構は、Ｙ軸スライダ２１に対してＸ軸スライダ２２がＸ軸方向に移動自在に搭載されている。更に、Ｚ軸駆動機構は、Ｘ軸スライダに対してＺ軸スライダ２３がＺ軸方向に移動自在に搭載され、そのＺ軸スライダ２３に主軸ヘッド１１が搭載されている。
【００１６】
Ｙ軸スライダ２１、Ｘ軸スライダ２２及びＺ軸スライダ２３は、いずれもガイドレールとガイドブロックとが摺動可能に嵌め合わされ、各方向に摺動自在に搭載されている。そして、各駆動機構は、サーボモータの回転軸に連結されたネジ軸に、各スライダに固定されたナットが螺合している。従って、各サーボモータの駆動制御により、出力された回転が直線運動に変換され、Ｙ軸スライダ２１、Ｘ軸スライダ２２及びＺ軸スライダ２３が各方向に所定量移動することとなる。これにより、主軸ヘッド１１に保持された工具は、チャック装置１５に把持されたワークに対する位置制御が行われる。
【００１７】
また、加工モジュール１には、チャック装置１５と主軸ヘッド１１との間に位置するマガジンボックス２４内に、複数の工具を保持したツールマガジンが収納されている。ここで、図２は、主軸ヘッド１１、チャック装置１５及びツールマガジン１８を簡略化して示した図である。ツールマガジン１８は、複数の工具Ｔを備え、対象とする工具Ｔを前方の交換位置に移動させるための送り機構を備えたものである。そうしたツールマガジン１８は、主軸ヘッド１１に対する工具交換の際、マガジンボックス２４の開閉扉が開くのに連動して図示するように前方へと飛び出すように構成されている。
【００１８】
そうした工具交換やワークに対する加工などは、主軸用モータ１３やチャック装置１５の駆動モータのほか、主軸ヘッド１１の加工駆動装置及びツールマガジン１８の各駆動部に対して、プログラムに従った駆動制御が行われる。この点、加工モジュール１には、図１に示すように可動ベッド５の後方に制御盤１９が搭載されている。
【００１９】
ところで、本実施形態のマシニングセンタ（加工モジュール１）は、制御盤１９の前方に、Ｙ軸スライダ２１、Ｘ軸スライダ２２及びＺ軸スライダ２３が並べられ、Ｙ軸方向に重ねられた配置になっており、前述したように幅寸法がコンパクトに設計されている。そのため、主軸ヘッド１１の移動範囲も制限されてしまうことから、工具の折損などの検知を行う工具検知装置もコンパクトな構成となっている。
【００２０】
本実施形態の工具検知装置は、チャック装置１５の円周面にタッチセンサ２５が取り付けられている。従って、図２において矢印で示すように、主軸チャック１２によって工具Ｔの掴み換えが行われる際、工具交換位置で工具Ｔを上下させることにより、工具Ｔの先端がタッチセンサ２５に当てられ、刃こぼれ等の折損検知や自動工具長補正が行われるようになっている。そのタッチセンサ２５は、例えば工具Ｔの接触によりＯＦＦ信号を発信するようにｂ接点回路が形成されたものであるが、可動側コイル２７が接続され、その可動側コイル２７に対して中心位置を合わせた固定側コイル２８が近接して設置されている。固定側コイル２８は、電源に接続されるとともにアンプを介して制御装置１９に接続されている。
【００２１】
このように本実施形態では、チャック装置１５によって回転するタッチセンサ２５に対して、電力と検知信号とがワイヤレスで伝送できるように、可動側コイル２７及び固定側コイル２８の磁誘導作用により電力搬送が行われる無接点電力搬送方式が採用されている。その無接点電力搬送方式では、可動側コイル２７と固定側コイル２８を同軸上に配置する必要があるため、可動コイル２７の設置個所としては、主軸３１の後端部分であって特に回転中心部分のスペースを確保しなければならない。
【００２２】
よって、加工モジュール１に搭載されたチャック装置１５は、前記特許文献２と同様に装置本体内部に油圧シリンダが組み込まれた構造のものである。このチャック装置１５は、図２に示すように、架台１６に対して回転自在に組み付けられた主軸３１の前端部に固定されている。そして、主軸３１には大小のギヤが噛合した減速機３３が設けられ、その減速機３３を介してサーボモータ３２の回転出力が主軸３１に伝えられるよう構成されている。
【００２３】
図３は、チャック装置１５を示した断面図である。チャック装置１５は、回転する主軸３１に対し、主軸面板３６を介してベースブロック４１が固定されている。更に、ベースブロック４１には、回転軸前方側にリング部材４２と受け部材４３が重ねて一体に固定され、チャック装置１５の装置本体が形成されている。なお、チャック装置１５は、図面右側が加工モジュール１の前方であり図面左側が後方である。
【００２４】
円筒形状をしたベースブロック４１は、その内部空間にシリンダ部材４５が挿入され、油圧シリンダが構成されている。シリンダ部材４５はリング部材４２と一体になり、両者によって形成されたシリンダ空間内にピストン４６が挿入されている。そして、ピストン４６を挟んで前後に設けられたシリンダ空間には、作動油の供給や排出が行われる加圧室が構成されている。
【００２５】
チャック装置１５が固定された主軸３１は、図２に示すように後端部にロータリーバルブ３５が組み付けられ、回転する主軸３１に対して作動油や検出用エアが送り込まれるよう構成されている。中空ロッドである主軸３１には、軸方向に貫通した流路が円周方向に複数形成され、ロータリーバルブ３５を介して作動油や検出用エアなどが送り込まれるようになっている。そうした主軸３１の流路はチャック装置１５に形成された流路と接続され、チャック装置１５に対して、油圧シリンダを作動させる作動油や、クランプなどを検出するための検出用エアなどが送り込まれるようになっている。図３には、そうした複数の流路のうち、ピストン４６の加圧室に対して作動油を送り込むためのクランプ流路４７とアンクランプ流路４８が示されている。
【００２６】
クランプ流路４７を流れる作動油は、リング部材４２の開口部から加圧室内に供給され、ピストン４６を後方側へ加圧するように作用し、一方のアンプランプ流路４８を流れる作動油は、シリンダ部材４５の開口部から加圧室内に供給され、ピストン４６を前方側へと加圧するように作用する。こうして前後方向に変位するピストン４６は、マンドレル５１がネジ部を介して一体に組み付けられている。ピストン４６と一体になって軸方向に往復移動するマンドレル５１は、筒状のブシュ５２に嵌め込まれ、中心軸の位置を安定させた摺動が可能な状態で取り付けられている。
【００２７】
ブシュ５２は、リング部材４２に固定されたコレット部材５３の内部に嵌め込まれ、そのフランジ部５３ａにネジ止めされている。コレット部材５３は、フランジ部５３ａのほかに、中心軸に平行な複数のスリットが形成された筒状部５３ｂと、筒状部５３ｂの先端部分に内径側へ突き出したクランプ部５３ｃが形成されている。マンドレル５１の先端部には、前方にかけて径が大きくなるように傾斜したテーパ部５１ａが形成され、クランプ部５３ｃのテーパ面に対向して配置されている。
【００２８】
チャック装置１５には、その先端部に一点鎖線で示す中空部を持ったワークＷが装着される。ワークＷは、受け部材４３に形成された着座面４３ａに対して押し付けられ、その状態でコレット部材５３のクランプ部５３ｃが径方向外側に押し当てられて、内側から把持される。このときチャック装置１５は、クランプ流路４７側に作動油が供給され、ピストン４６が後方（図面左側）に加圧されてマンドレル５１が一体になって移動する。そして、コレット部材５３は、筒状部５３ｂが撓められ、クランプ部５３ｃがマンドレル５１のテーパ部５１ａによって外側に押し広げられる。
【００２９】
一方、チャック装置１５は、アンクランプ流路４８側に作動油が供給されると、ピストン４６が前方（図面右側）に加圧されてマンドレル５１が一体になって同方向に移動する。そして、コレット部材５３は、テーパ部５１ａの移動に倣ってクランプ部５３ｃが内側に戻り、ワークＷに対する拘束が解除される。こうしてピストン４６を変位させることにより、ワークＷに対するクランプとアンクランプとが実行される。マシニングセンタ（加工モジュール１）では、チャック装置１５がワークＷのクランプ状態が確認されたときに主軸３１に回転が与えられ、ワークＷに対する切削加工などが行われるようになっている。そこで、チャック装置１５には、ワークＷのクランプ状態を検出するためのクランプ検出用構造が設けられている。
【００３０】
クランプ確認に関しては、前記特許文献１では、油圧シリンダが主軸の後部に設けられていたため、ピストンの変位を直接検出することができた。しかし、チャック装置１５は、前記特許文献２と同様に、油圧シリンダがベースブロック４１などの装置本体内に組み込まれているため、ピストン４６の変位を直接検出することができない。そこで、本実施形態では、クランプ状態を正確に把握するため、次のようなクランプ検出用構造が構成されている。図４は、図３と同じチャック装置１５を示した断面図である。ただし、図３とは異なるエア流路の断面が示されている。
【００３１】
シリンダ部材４５には後方側からカバー部材５５が固定され、両者の間に空間５６が形成されている。一方、ピストン４６とマンドレル５１には、中心部分を通る貫通孔が形成され、そこに検出用ロッド５７が挿入されている。検出用ロッド５７には雄ねじ部が形成され、雌ねじ部の形成されたピストン４６に螺合して一体になっている。その検出用ロッド５７は、先端に六角穴５７ａが形成され、六角棒スパナを使用した回転によって、ピストン４６に対する軸方向の位置調整が可能になっている。また、検出用ロッド５７の他端は空間５６の内部にまで延びており、その端部に引掛け盤６０が固定されている。
【００３２】
また、空間５６の内部には、シリンダ部材４５側にリングプレート５８が配置され、カバー部材５５の端面に当たるようにバネ５９によって付勢されている。リングプレート５８は、カバー部材５５の端面に形成されたクランプ検出用流路６１の開口部を塞ぐためのものである。一方で、空間５６内のカバー部材５５側には、検出用ロッド５７の引掛け盤６０が位置し、ピストン４６の駆動により引掛け盤６０がリングプレート５８をバネ５９の付勢力に抗してカバー部材５５の端面から離間させるように、すなわちクランプ検出用流路６１の開口部を開口させるように構成されている。
【００３３】
チャック装置１５は、前述したようにアンクランプ時にはピストン４６が前方（図面右側）に加圧され、同方向に検出用ロッド５７及び引掛け盤６０が一体になって移動する。このとき、引掛け盤６０がリングプレート５８をバネ５９の付勢力に抗してカバー部材５５の端面から離間させることになる。逆にクランプ時には、ピストン４６が後方（図面左側）に加圧され、同方向に検出用ロッド５７及び引掛け盤６０が一体になって移動することにより、リングプレート５８が引掛け盤６０から解放される。そのため、リングプレート５８は、バネ５９の付勢力によってカバー部材５５の端面に押し当てられることとなる。こうしたリングプレート５８の変位により、クランプ検出用流路６１の開口部について開閉状態が切り換えられる。
【００３４】
チャック装置１５には更に、マンドレル５１を引き込み過ぎたことが確認できるように、オーバークランプ状態が検出できるようにした構造がとられている。ここで、図５及び図６は、図４に示すチャック装置１５の一部を示した拡大断面図である。筒形状のカバー部材５５には、プレート６４によって塞がれた空間６３が形成され、その空間６３と空間５６とをつなぐ貫通部分に検出コマ６２が摺動可能に差し込まれている。円柱形状の検出コマ６２は、空間６３内に装填されたバネ６５によって検出用ロッド５７側に付勢され、フランジ部が引っ掛けられ、図示するように位置決めされている。また、検出コマ６２は、空間６３を空間５６に連通させる貫通孔６２ａが形成されており、図６に示すように、検出用ロッド５７の先端が検出コマ６２に当てられることによって塞がれるようになっている。
【００３５】
チャック装置１５は、ピストン４６が後方（図面左側）に加圧された場合に、ワークＷをクランプすることとなるが（図５の状態）、それ以上にピストン４６が加圧されて変位した場合にはオーバークランプ状態となる（図６の状態）。このとき、検出用ロッド５７の先端が検出コマ６２に押し当てられて貫通孔６２ａが塞がれることにより、オーバークランプ状態が検出できるようになっている。チャック装置１５にはオーバークランプ検出用流路６６が形成され、その開口部が空間６３内に設けられている。
【００３６】
ところで、カバー部材５５にはエア放出孔５５ａが形成され、空間５６内の検出用エアが外部に放出されるようになっている。従って、クランプ検出用流路６１に供給された検出用エアは、リングプレート５８の離間によって開口部が開いた場合に、エア放出孔５５ａを介して外部へ放出される。また、オーバークランプ検出用流路６６に供給された検出用エアも、検出コマ６２の貫通孔６２ａを介して空間６３と空間５６へつながっているため、エア放出孔５５ａを介して外部へと放出されるようになっている。
【００３７】
チャック装置１５のクランプ検出においては、クランプ検出用流路６１およびオーバークランプ検出用流路６６に対して、不図示のエア供給源から供給される検出用エア（圧縮エア）が常時送り込まれている。そうした各検出用流路６１，６２において、検出用エアの流れが許容されている状態と、流れが止められた遮断状態とによって変化する流路内圧力が不図示の圧力スイッチによって検出される。
【００３８】
チャック装置１５では、通常、ピストン４６は図４に示す位置にあり、クランプ検出用流路６１に送り込まれた検出用エアは、空間５６の開口部からエア放出孔５５ａを介して外部へと放出される。そのため、クランプ検出用流路６１内の圧力は設定値を下回っているため、不図示の圧力スイッチによりチャック装置１５がアンクランプ状態であることが検出される。一方で、ピストン４６が図３及び図５に示す位置に変位した場合には、引掛け盤６０から解放されたリングプレート５８が開口部を塞ぐため、クランプ検出用流路６１における検出用エアの流れが止められて流路内部の圧力が高まる。このとき、流路内の圧力が設定値を超えるため、圧力スイッチから信号が発信されてチャック装置１５がクランプ状態であることが検出される。
【００３９】
ワークＷのクランプが実行されている場合、通常は図５に示すように、検出用コマ６２から検出用ロッド５７が離れた状態にある。そのため、オーバークランプ検出用流路６６に送り込まれた検出用エアは、空間６３の開口部から検出コマ６２の貫通孔６２ａを通り、空間５６のエア放出孔５５ａを介して外部へと放出される。そのため、オーバークランプ検出用流路６６内の圧力は設定値を下回っているため、不図示の圧力スイッチによりチャック装置１５が通常クランプ状態であることが検出される。一方、検出用ロッド５７が検出コマ６２に押し当てられて貫通孔６２ａが塞がれると、オーバークランプ検出用流路６２における検出用エアの流れが止められて流路内部の圧力が高まる。これにより、流路内の圧力が設定値を超えるため、圧力スイッチから信号が発信されてチャック装置１５がオーバークランプ状態になったことが検出される。
【００４０】
ところで、図示していないが、ワークＷが押し当てられる受け部材４３の着座面４３ａにも着座検出用流路の開口部が形成され、その着座検出用流路にも検出用エア（圧縮エア）が常時送り込まれている。従って、ワークＷが正しく着座面４３ａに当てられている場合には、開口部が塞がれることにより着座検出用流路内の圧力が高まるため、そのことを検出することにより、ワークが適切に着座していることが検出される。一方で、ワークＷの着座が不適切な場合は、検出用エアが漏れて着座検出用流路内の圧力が高くならず、設定値を下回っているため、それにより不適切な着座状態であると検出される。
【００４１】
こうした本実施形態のマシニングセンタでは、タッチセンサ２５がチャック装置１５の円周面に固定され、そこで工具検知が行われるよう構成されている。そのため、加工室内部に工具検知部材を取り付けるための特別な構造やスペースを設けることがなく、工作機械の設計に当たり機体の大型化を防ぎ小型化が可能になる。また、タッチセンサ２５が小型であるためには有線構造のものが使用されるが、回転体であるチャック装置１５に設置されたタッチセンサ２５へ電力搬送を行うためには、主軸３１の端面に可動側コイル２７及び固定側コイル２８からなるカップリングを配置する必要が生じる。
【００４２】
本実施形態では、チャック装置１５内部に油圧シリンダを設けたものであるが、そのピストン４６の変位に伴うクランプ状態などを検出するクランプ検出用構造が設けられている。そのため、主軸３１の後端部分であって特に回転中心部分のスペースを確保することができ、固定側コイル２８との間で電力搬送が可能な可動側コイル２７の取り付けが可能である。更に、油圧シリンダを内蔵したチャック装置１５によるクランプ及びアンクランプの状態検出が可能でもある。よって、本実施形態によれば、油圧シリンダを内蔵するチャック装置１５であっても、適切にクランプ状態やアンクランプ状態を検出することができ、マシニングセンタなど工作機械の安全な加工制御が行われる。
【００４３】
特に、クランプ検出用構造としては、流路内に送り込んだ検出用エアによる圧力を検出するようにしたため、チャック装置１５内部の構造を複雑にすることもない。すなわち、蓋部材であるリングプレート５８をバネ５９で付勢し、そのリングプレート５８をピストン４６及びマンドレル５１と一体の検出用ロッド５７及び引掛け盤６０で操作する簡易な構造により上記効果を実現することができる。更に、本実施形態では、検出用コマ６２などの構成により、オーバークランプ検出用流路６６に送り込まれた検出用エアによる圧力を確認することで、オーバークランプ状態をも検出することができる。この点でもマシニングセンタなど工作機械の安全な加工制御が行われる。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、クランプ検出用流路６１およびオーバークランプ検出用流路６６に供給される検出用エアの流れを切り替えるクランプ検出用構造が設けられているが、その検出用エアの流れを遮断させる構造は、リングプレート５８や検出コマ６２以外を使用したものであってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…加工モジュール  １５…チャック装置  ２７…可動側コイル  ２８…固定側コイル  ３１…主軸  ４１…ベースブロック  ４５…シリンダ部材  ４６…ピストン  ４７…クランプ流路  ４８…アンクランプ流路  ５１…マンドレル  ５３…コレット部材  ５５…カバー部材  ５５ａ…エア放出孔  ５６…空間  ５７…検出用ロッド  ５８…リングプレート  ５９…バネ  ６１…クランプ検出用流路  ６２…検出コマ  ６３…空間  ６５…バネ  ６６…オーバークランプ検出用流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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