(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
当接面と前記当接面に着座したワークとの隙間からの気体の漏れ量に基づいて前記ワークの着座状態を確認するチャックに、前記着座状態の判定条件を調整するために、取り付けられる着座状態判定条件調整用治具であって、
前記気体の吐出口が開設された前記当接面との間に、前記気体が漏出するリーク隙間を確保する治具本体と、
前記リーク隙間の隙間幅を調整可能な隙間幅調整部材と、
を備え、
前記治具本体は、前記当接面に着座する着座面と、前記着座面に凹設され、前記当接面に対向し、前記吐出口から吐出される前記気体が通過する溝部と、を有し、
前記隙間幅調整部材は、前記溝部の溝底から突出し、突出量を調整することにより、前記隙間幅を調整可能であることを特徴とする着座状態判定条件調整用治具。
【請求項２】
前記治具本体は、前記溝底に連通する主ネジ孔を有し、
前記隙間幅調整部材は、前記主ネジ孔に螺合する主ネジである請求項１に記載の着座状態判定条件調整用治具。
【請求項３】
前記治具本体は、前記主ネジ孔の内周面に連通する副ネジ孔を有し、
さらに、前記副ネジ孔に螺合し、前記主ネジの外周面に当接可能な副ネジを備える請求項２に記載の着座状態判定条件調整用治具。
【請求項４】
前記チャックは、複数の前記吐出口を有し、
前記溝部は、前記着座面に複数凹設され、
複数の前記吐出口のうち、いずれか一つの前記吐出口は、複数の前記溝部のうちいずれか一つの前記溝部の溝内に収容され、
複数の前記吐出口のうち、残りの前記吐出口は、前記着座面に封止される請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の着座状態判定条件調整用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のチャックに対するワークの着座状態確認用の判定条件を調整するための着座状態判定条件調整用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、当金の当接面とワークとの隙間からの空気の漏れ量を基に、当金に対するワークの当接状況を検出するチャック状況検出装置が開示されている。当金の当接面とワークとの隙間が大きいほど、空気の漏れ量は多くなる。同文献記載のチャック状況検出装置によると、漏れ量に関する所定の判定条件（チャックに対するワークの着座状態確認用の判定条件）に基づいて、当接面に対するワークの着座状態を確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１１２７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、当接面に対するワークの着座状態のみならず、当接面に対するワークの着座面の粗さによっても、当接面とワークとの隙間からの空気の漏れ量は変化してしまう。例えば、ワークの着座面が黒皮面などの素材面の場合、ワークの着座面が粗くなってしまう。このため、空気の漏れ量が多くなってしまう。したがって、ワークの着座面の粗さにより、ワークの着座状態確認用の判定条件を調整する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、チャックに対するワークの着座状態確認用の判定条件を簡単に調整することが可能な着座状態判定条件調整用治具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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の着座状態判定条件調整用治具は、当接面と前記当接面に着座したワークとの隙間からの気体の漏れ量に基づいて前記ワークの着座状態を確認するチャックに、前記着座状態の判定条件を調整するために、取り付けられる着座状態判定条件調整用治具であって、前記気体の吐出口が開設された前記当接面との間に、前記気体が漏出するリーク隙間を確保する治具本体と、前記リーク隙間の隙間幅を調整可能な隙間幅調整部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の着座状態判定条件調整用治具は、チャックに対するワークの着座状態確認用の判定条件を調整するために、チャックに取り付けられる。リーク隙間は、チャックの当接面と治具本体との間に確保される。当該リーク隙間は、ワークがチャックに取り付けられた場合の、チャックの当接面とワークとの隙間に、対応している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の着座状態判定条件調整用治具によると、ワークの着座面の粗さに応じて、簡単にリーク隙間の隙間幅を調整することができる。また、チャックに対するワークの着座状態確認用の判定条件を簡単に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の着座状態判定条件調整用治具の一実施形態である着座状態判定条件調整用治具が取り付けられたチャックの左右方向断面図である。
【図２】同チャックの右面図である。
【図３】図１の円ＩＩＩ内の拡大図である。
【図４】図２の円ＩＶ内の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の着座状態判定条件調整用治具の実施の形態について説明する。図１に、本実施形態の着座状態判定条件調整用治具が取り付けられたチャックの左右方向断面図を示す。図２に、同チャックの右面図を示す。図３に、図１の円ＩＩＩ内の拡大図を示す。図４に、図２の円ＩＶ内の拡大図を示す。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ方向断面に対応している。
【００１１】
＜チャック＞
まず、本実施形態の着座状態判定条件調整用治具（以下、「治具」と略称する）が取り付けられたチャックの構成について説明する。図１〜図４に示すように、チャック８は、旋盤９の主軸（図略）に取り付けられている。主軸の延在方向（主軸方向）は、左右方向である。旋盤９は、制御装置９０と、気体供給装置９１と、気体通路９３と、レギュレータ９４と、圧力スイッチ９５と、チャック８と、を備えている。
【００１２】
チャック８は、ボールロックチャックである。図１に示すように、チャック８は、チャック本体８０と、三つの爪部材８１と、台座８２と、当金８３と、を備えている。図２に示すように、チャック本体８０は、円板状を呈している。三つの爪部材８１は、チャック本体８０の右面に、チャック本体８０の中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。爪部材８１は、爪本体８１０と、爪８１１と、を備えている。図１に白抜き矢印で示すように、爪本体８１０は、ボール部８１０ａを中心に、チャック本体８０の径方向に、揺動可能である。爪８１１は、爪本体８１０に取り付けられている。
【００１３】
図１に示すように、台座８２は、チャック本体８０の右面に配置されている。当金８３は、台座８２の右面に配置されている。図３に示すように、当金８３の右端面には、三つの当接面８３０が配置されている。図２に示すように、三つの当接面８３０は、チャック本体８０の中心角１２０°ずつ離間して、配置されている。当接面８３０は、爪８１１の把持面８１１ａの径方向内側に配置されている。当接面８３０は、垂直方向に展開される平滑面である。図３、図４に示すように、当接面８３０には、吐出口８３０ａが開設されている。
【００１４】
図１に示すように、気体通路９３は、気体供給装置９１と、三つの吐出口８３０ａと、を接続している。圧力スイッチ９５は、気体通路９３の幹部（三つの吐出口８３０ａへの分岐部９３０よりも上流側の部分）に配置されている。圧力スイッチ９５は、所定の設定圧力以上になるとオン信号を出力する。レギュレータ９４は、気体通路９３の幹部における、圧力スイッチ９５よりも上流側の部分に配置されている。作業者は、レギュレータ９４を操作することにより、気体供給装置９１からの空気の圧力を調整可能である。空気は、本発明の「気体」の概念に含まれる。制御装置９０は、気体供給装置９１に電気的に接続されている。
【００１５】
なお、気体供給装置９１からの空気の供給圧力は、チャックに対するワークの着座状態が悪い場合に圧力スイッチ９５がオフになる圧力に、レギュレータによって調整されている。当該圧力および圧力スイッチ９５の設定圧力が、チャックに対するワークの着座状態確認用の判定条件（以下、「判定条件」と略称する）である。
【００１６】
＜治具＞
次に、本実施形態の治具の構成について説明する。後述する判定条件調整方法を行う際、治具１は、ワーク（図略）の代わりに、チャック８に取り付けられる。図１〜図４に示すように、治具１は、治具本体２と、二つの主ネジ３と、二つの副ネジ４と、を備えている。
【００１７】
図１、図２に示すように、治具本体２は、左右方向に延在する円筒状を呈している。治具本体２は、着座面２０と、二つの溝部２１と、二つの主ネジ孔２２と、二つの副ネジ孔２３と、を備えている。図３に示すように、着座面２０は、治具本体２の左端面に配置されている。着座面２０は、垂直方向に展開される平滑面である。着座面２０は、リング状を呈している。
【００１８】
図２に示すように、二つの溝部２１は、治具本体２の中心角１８０°離間して、配置されている。図３に示すように、溝部２１は、着座面２０に凹設されている。溝部２１は、治具本体２を径方向に貫通している。二つの主ネジ孔２２は、各々、治具本体２を左右方向に貫通している。主ネジ孔２２の左端は、溝部２１の溝底２１０に開口している。二つの副ネジ孔２３は、各々、治具本体２の外周面と主ネジ孔２２との間を、径方向に貫通している。副ネジ孔２３の径方向内端は、主ネジ孔２２の中間部に開口している。
【００１９】
二つの主ネジ３は、各々、主ネジ孔２２に挿入されている。主ネジ３のねじ部と、主ネジ孔２２のねじ部と、は互いに螺合している。主ネジ３は、六角レンチＷにより、螺動可能である。このため、主ネジ３は、溝底２１０から、左側に突出可能である。二つの副ネジ４は、各々、副ネジ孔２３に挿入されている。副ネジ４のねじ部と、副ネジ孔２３のねじ部と、は互いに螺合している。副ネジ４は、六角レンチ（図略）により、螺動可能である。このため、副ネジ４は、主ネジ３を、ロック可能である。
【００２０】
＜ワークの着座状態確認方法＞
次に、チャック８に対するワークの着座状態確認方法について説明する。着座状態確認方法は、ワーク加工前に実行される。着座状態確認方法は、チャック８にワークが取り付られた状態（当接面８３０の三つの吐出口８３０ａがワークの着座面に封止された状態）で実行される。制御装置９０は、気体供給装置９１を駆動して、三つの吐出口８３０ａに空気を供給する。
【００２１】
ワークの着座状態が悪い場合、当接面８３０とワークの着座面との隙間が大きくなる。このため、隙間からの空気の漏れ量が大きくなり、気体通路９３の空気の圧力が小さくなる。当該圧力が所定の圧力（圧力スイッチ９５の設定圧力、つまり判定条件）以下になると、圧力スイッチ９５がオフになる。作業者は、圧力スイッチ９５がオフになったことから、ワークの着座状態が不良であることを確認する。
【００２２】
＜判定条件調整方法＞
次に、本実施形態の治具を用いた判定条件調整方法について説明する。判定条件調整方法は、例えば、段取り替えの直後などに実行される。すなわち、ワークの種類が変更されると、当接面８３０に対するワークの着座面の粗さが変わってしまう。着座面の粗さが変わると、当接面８３０と着座面との隙間の大きさが変わってしまう。このため、仮に、レギュレータ９４に設定された圧力値（判定条件）を調整しないで、ワークの着座状態確認方法を実行する場合、実際には着座状態が良好であるにもかかわらず、圧力スイッチ９５がオフに切り替わってしまい、作業者が、着座状態が不良であると誤判定してしまう可能性がある。反対に、実際には着座状態が不良であるにもかかわらず、圧力スイッチ９５がオンを維持してしまい、作業者が、着座状態が良好であると誤判定してしまう可能性がある。
【００２３】
そこで、段取り替えの直後、つまり同種類のワークの初品加工前に、以下に示す判定条件調整方法を実行することにより、当該ワークの着座面の粗さに応じて判定条件を調整しておく必要がある。判定条件調整方法は、突出量設定工程と、第一圧力調整工程と、第二圧力調整工程と、を有している。
【００２４】
突出量設定工程においては、図２に示す上下二つの溝部２１の各々において、溝底２１０からの主ネジ３の突出量を設定する。具体的には、まず、作業者は、六角レンチＷで主ネジ３を螺動することにより、溝底２１０からの主ネジ３の突出量を調整する。次に、作業者は、六角レンチで副ネジ４を螺動することにより、主ネジ３をロックする。
【００２５】
ここで、図２に示す上側の溝部２１の溝底２１０からの主ネジ３の突出量（図３に示すリーク隙間Ａの隙間幅Ｂ）は、ワークの着座姿勢が良好である場合を模して、設定される。これに対して、図２に示す下側の溝部２１の溝底２１０からの主ネジ３の突出量（図３に示すリーク隙間Ａの隙間幅Ｂ）は、ワークの着座姿勢が不良である場合を模して、設定される。ワークの着座姿勢が不良である場合の方が、ワークの着座姿勢が良好である場合よりも、図３に示す当接面８３０とワークの着座面との隙間が大きくなる。このため、着座姿勢不良を模した下側の溝部２１の主ネジ３の突出量を、着座姿勢良好を模した上側の溝部２１の主ネジ３の突出量よりも、小さく設定する。すなわち、下側の溝部２１の隙間幅Ｂを、上側の溝部２１の隙間幅Ｂよりも、大きく設定する。なお、ワークの着座面が粗い場合は、ワークの着座面が滑らかな場合に比べて、隙間幅Ｂが大きく設定される。
【００２６】
第一圧力調整工程においては、まず、作業者が、治具１をチャック８に取り付ける。治具１の外周面は、三つの爪８１１の把持面８１１ａにより、径方向外側から把持される。並びに、治具１の着座面２０は、三つの当接面８３０により、左側から支持される。この際、図３に示すように、三つの吐出口８３０ａのうち一つの吐出口８３０ａ（図２に示す上側の吐出口８３０ａ）と、二つの溝部２１のうち一方の溝部２１（図２に示す上側の溝部２１）と、の位置合わせを行う。すなわち、上側の溝部２１で、当接面８３０のうち吐出口８３０ａが開設されている部分を、覆う。図３に示すように、当該位置合わせにより、溝部２１の溝内にリーク隙間Ａが確保される。吐出口８３０ａと主ネジ３の左端面とは左右方向に対向している。なお、三つの吐出口８３０ａのうち、残りの二つの吐出口８３０ａは、着座面２０（溝部２１が配置されていない部分）により封止される。
【００２７】
続いて、作業者からの命令入力により、図１に示す制御装置９０が気体供給装置９１を駆動する。気体供給装置９１は、気体通路９３を介して、空気Ｃを吐出口８３０ａに供給する。図３に示すように、空気Ｃは、吐出口８３０ａからリーク隙間Ａに流入し、リーク隙間Ａ内を径方向内外に分流し、リーク隙間Ａから流出する。
【００２８】
ここで、図２に示す上側の溝部２１は、ワークの着座姿勢が良好である場合を模している。このため、圧力スイッチ９５は、本来、オンを維持する必要がある。仮に、気体通路９３からの空気の圧力が大きい場合、圧力スイッチ９５がオンを維持する。この場合、空気の圧力の設定は良好である。一方、気体通路９３からの空気の圧力が小さい場合、圧力スイッチ９５がオフに切り替わってしまう。この場合、作業者は、レギュレータ９４を操作して、圧力スイッチ９５がオンを維持するように、空気の圧力を大きくする。
【００２９】
第二圧力調整工程と第一圧力調整工程との相違点は、治具１を、１８０°だけ回転させて、チャック８に取り付ける点である。すなわち、図２に示す下側の溝部２１で、三つの吐出口８３０ａのうち、上側の吐出口８３０ａを覆う点である。
【００３０】
本工程においても、作業者からの命令入力により、図１に示す制御装置９０が気体供給装置９１を駆動する。気体供給装置９１は、気体通路９３を介して、空気Ｃを吐出口８３０ａに供給する。
【００３１】
ここで、図２に示す下側の溝部２１は、ワークの着座姿勢が不良である場合を模している。このため、圧力スイッチ９５は、本来、オフに切り替わる必要がある。仮に、気体通路９３からの空気の圧力が小さい場合、圧力スイッチ９５がオフに切り替わる。この場合、空気の圧力の設定は良好である。一方、気体通路９３からの空気の圧力が大きい場合、圧力スイッチ９５がオンを維持してしまう。この場合、作業者は、レギュレータ９４を操作して、圧力スイッチ９５がオフに切り替わるように、空気の圧力を小さくする。
【００３２】
このように、第一圧力調整工程と第二圧力調製工程とを実行することにより、図２に示す上側の溝部２１で圧力スイッチ９５がオンになり、かつ図２に示す下側の溝部２１で圧力スイッチ９５がオフになるように、レギュレータ９４に、空気の圧力値つまり判定条件を設定する。
【００３３】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の治具の作用効果について説明する。仮に、隙間幅Ｂが固定された治具（主ネジ３を有しない治具１）を用いる場合、着座面の粗さの異なる複数種類のワークに対して、隙間幅Ｂ（つまり溝深さ）の異なる複数の治具を、準備する必要がある。あるいは、溝深さを変更するために、溝底２１０を削ったり、溝底２１０に敷板を配置したりする必要がある。
【００３４】
この点、本実施形態の治具１は、主ネジ３を備えている。このため、溝底２１０からの主ネジ３の突出量を調整することにより、リーク隙間Ａの隙間幅Ｂや、リーク隙間Ａの横断面積（溝部２１の延在方向に対して直交する方向の断面積、つまり空気の通路断面積）を簡単に調整することができる。したがって、着座面の粗さの異なる複数種類のワークに対して、単一の治具１を、共用化することができる。また、本実施形態の治具１によると、ワークの着座面の粗さに応じて、簡単にリーク隙間Ａの隙間幅Ｂを調整することができる。また、判定条件を簡単に調整することができる。
【００３５】
また、主ネジ３は、主ネジ孔２２に螺合している。すなわち、主ネジ３は、螺合機構により左右方向に移動する。このため、溝底２１０からの主ネジ３の突出量（つまり隙間幅Ｂ）を、簡単に微調整することができる。また、副ネジ４は、主ネジ３の外周面に当接可能である。このため、主ネジ３（詳しくは、溝底２１０からの主ネジ３の突出量）を、簡単にロックすることができる。
【００３６】
また、主ネジ３は主ネジ孔２２に、副ネジ４は副ネジ孔２３に、各々螺合している。このため、主ネジ３が主ネジ孔２２から、副ネジ４が副ネジ孔２３から、各々脱落しにくい。したがって、主ネジ３および副ネジ４が治具本体２に装着された状態で、治具１を取り扱う（例えば、持ち運び、保管など）ことができる。
【００３７】
また、三つの吐出口８３０ａのうち一つの吐出口８３０ａは、二つの溝部２１のうち一方の溝部２１に収容されている。残りの二つの吐出口８３０ａは、着座面２０（溝部２１が配置されていない部分）により封止されている。このため、空気Ｃの漏れ量検出時に、リーク隙間Ａ以外の部分から空気Ｃが漏出するのを、抑制することができる。
【００３８】
また、主ネジ３の左端面と吐出口８３０ａとは、左右方向に対向している。すなわち、主ネジ３の左端面は、リーク隙間Ａの上流端に配置されている。このため、リーク隙間Ａ内を径方向内外に分流する空気Ｃの全量が、隙間幅Ｂの部分を、通過することができる。
【００３９】
＜その他＞
以上、本発明の治具の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００４０】
着座面２０に溝部２１を凹設しなくてもよい。例えば、着座面２０から突出する主ネジ３の左端面を当接面８３０に当接させることにより、着座面２０と当接面８３０との間にリーク隙間Ａを確保してもよい。
【００４１】
気体供給装置９１の種類は特に限定しない。例えば、コンプレッサ、ポンプなどであってもよい。気体の漏れ量に関するデータ（本実施形態では気体の圧力）の種類は特に限定しない。例えば、気体の流量などであってもよい。
【００４２】
圧力スイッチ９５の種類は、特に限定しない。所定の圧力以下になるとオン信号を出力するタイプの圧力スイッチ９５であってもよい。この場合は、図２に示す上側の溝部２１で圧力スイッチ９５がオフになり、かつ図２に示す下側の溝部２１で圧力スイッチ９５がオンになるように、レギュレータ９４に、空気の圧力値つまり判定条件を設定すればよい。
【００４３】
気体供給装置９１から供給される気体（本実施形態では空気Ｃ）の種類は特に限定しない。例えば、窒素などであってもよい。溝部２１に対する主ネジ３の突出位置（本実施形態では溝底２１０）は特に限定しない。例えば、溝側面であってもよい。この場合、溝幅が本発明の「隙間幅」に対応する。
【００４４】
隙間幅調整部材（本実施形態では主ネジ３）の種類は特に限定しない。例えば、ボルトであってもよい。また、主ネジ孔２２の代わりに治具本体２に穿設された孔に所定のピッチで段階的に挿入可能なピンであってもよい。リーク隙間Ａの隙間幅Ｂを調整できればよい。
【００４５】
爪部材８１、当金８３の当接面８３０の配置数（本実施形態では三つ）は特に限定しない。例えば、四つ、五つ、六つなどであってもよい。チャック８（本実施形態ではボールロックチャック）の種類は特に限定しない。例えば、ピンアーバーチャック、内径コレットチャック、外径コレットチャック、マグネットチャックなどであってもよい。
【００４６】
判定条件調整方法を実行するタイミング（本実施形態では段取り替えの直後）は特に限定しない。例えば、制御装置９０がワークの着座状態を誤判定する頻度が高い場合に、ワークの加工に割り込んで実行してもよい。第一圧力調整工程と第二圧力調製工程とは、所望の回数だけ、繰り返し実行してもよい。第一圧力調整工程と第二圧力調整工程との実行順序（本実施形態では、第一圧力調整工程→第二圧力調整工程）は逆であってもよい。
【００４７】
旋盤９の主軸の延在方向（本実施形態では左右方向）は特に限定しない。前後方向、上下方向などであってもよい。チャック８を備える工作機械（本実施形態では旋盤９）の種類は特に限定しない。例えば、横型旋盤、正面旋盤、立型旋盤、一軸旋盤、二軸旋盤、フライス盤、ボール盤、ミーリングセル、ターニングセンタ、マシニングセンタなどであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１：着座状態判定条件調整用治具  ２：治具本体  ２０：着座面  ２１：溝部  ２１０：溝底  ２２：主ネジ孔  ２３：副ネジ孔  ３：主ネジ  ４：副ネジ  ８：チャック  ８０：チャック本体  ８１：爪部材  ８１０：爪本体  ８１０ａ：ボール部  ８１１：爪  ８１１ａ：把持面  ８２：台座  ８３：当金  ８３０：当接面  ８３０ａ：吐出口  ９：旋盤  ９０：制御装置  ９１：気体供給装置  ９３：気体通路  ９３０：分岐部  ９４：レギュレータ  ９５：圧力スイッチ  Ａ：リーク隙間  Ｂ：隙間幅  Ｃ：空気（気体）  Ｗ：六角レンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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