(57)【要約】  調整のための作業性を向上させることを目的としたワーク着座検出装置(10)であり、ワークを把持するチャックのワーク着座面からエアを排出するために形成された検出孔(11)と、圧縮エアを供給するエア供給源(12)と検出孔(11)とを接続する検出用流路(13)と、検出用流路に形成された絞り部(15)の二次側圧力を検出する圧力スイッチ(19)と、二次側圧力を調整する圧力調整器(16)とを備え、検出用流路(13)には、絞り部(15)の二次側で分岐した調整用流路(21)が形成され、調整流路には、任意の位置に開閉弁(25)が設けられ、先端部に調整用ゲージ(80)を押し当てる調整面(221)を備えた調整用ブロック(22)が一体に形成され、調整用ブロックには、検出孔(11)と同じサイズであり調整用流路(21)に連通する調整孔(23)が調整面(221)に開口部が位置するように形成されたものである。
2015052764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持するチャックのワーク着座面からエアを排出するために形成された検出孔と、所定の圧力でエアを供給するエア供給源と前記検出孔とを接続する検出用流路と、前記検出用流路に形成された絞り部の二次側圧力を検出する圧力スイッチと、前記二次側圧力を調整する圧力調整器とを備え、
前記検出用流路には、前記絞り部の二次側で分岐した調整用流路が形成され、前記調整流路には、任意の位置に開閉弁が設けられ、先端部に調整用ゲージを押し当てる調整面を備えた調整用ブロックが一体に形成され、前記調整用ブロックには、前記検出孔と同じサイズであり前記調整用流路に連通する調整孔が前記調整面に開口部が位置するように形成されたものであることを特徴とするワーク着座検出装置。
【請求項２】
前記チャックは、把持したワークを加工する加工具を備えた加工機本体内に配置され、前記調整用ブロックは、前記加工機本体の外側に配置されたものであることを特徴とする請求項１に記載のワーク着座検出装置。
【請求項３】
前記調整用流路が可撓性を有する管部材によって形成され、前記調整用ブロックが任意の位置に配置可能なものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワーク着座検出装置。
【請求項４】
前記検出用流路および前記調整用流路は、分岐した位置から前記検出孔および前記調整孔までの間が同じ素材の管部材によって形成され、更に両管部材は同じ寸法で形成されたものであることを特徴とする請求項３に記載のワーク着座検出装置。
【請求項５】
ワークを把持するチャックのワーク着座面からエアを排出するために形成された検出孔と、所定の圧力でエアを供給するエア供給源と前記検出孔とを接続する検出用流路と、前記検出用流路に形成された絞り部の二次側圧力を検出する圧力スイッチと、前記二次側圧力を調整する圧力調整器とを備え、前記検出用流路には、前記絞り部の二次側で分岐した調整用流路が形成され、前記調整流路には、任意の位置に開閉弁が設けられ、先端部に調整用ゲージを押し当てる調整面を備えた調整用ブロックが一体に形成され、前記調整用ブロックには、前記検出孔と同じサイズであり前記調整用流路に連通する調整孔が前記調整面に開口部が位置するように形成されたワーク着座検出装置の調整方法であり、
前記ワーク着座面に平らな当て面を持った仮想ワークを当てて前記検出孔を塞ぐように前記チャックに当該仮想ワークを把持させ、
前記調整孔からのエアを排出させる調整溝の形成された溝付きの前記調整用ゲージを前記調節面に押し当て、
前記調整用ゲージの調整溝の大きさに応じて変化する前記二次側圧力が所定の設定値に対応するように前記圧力調整器を操作することを特徴とするワーク着座検出装置の調整方法。
【請求項６】
前記検出孔からのエアを排出させる調整溝の形成された溝付きのチャック用調整ゲージを前記着座面に押し当て、前記チャック用調整ゲージの調整溝の大きさに応じて変化する前記二次側圧力が所定の設定値に対応するようにした前記圧力調整器の操作が行われていた場合に、
前記調整用ゲージには、前記チャック用調整ゲージの調整溝と同じ寸法の調整溝を形成したものを使用し、前記二次側圧力が前記チャック用調整ゲージを使用して行った時と同じ値の設定値になるように前記圧力調整器を操作するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のワーク着座検出装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械など、チャックによって把持したワークに所定の加工が行われる加工機に備えられ、当該ワークがチャックに対して適正に着座したことを検出するワーク着座検出装置に関し、特に、正確な着座検出を行うための調整作業が容易なワーク着座検出装置及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、旋盤などの工作機械では、ワークが主軸のチャックに固定され、回転するワークに切削工具を当てた切削加工が行われる。その際、ワークがチャックの着座面に対して正確に接していなければ、ワークが余分に削られてしまい、仕上がり品質を低下させてしまう。そこで、下記特許文献１や特許文献２には、ワークが主軸チャックに対して適正に着座していることを検出するワーク着座検出装置が記載されている。こうしたワーク着座検出装置は、エア供給源から主軸のチャックに形成された検出孔へ圧縮エアが供給され、その背圧が圧力スイッチによって検出されるものである。ワークが適正に着座している状態では、ほぼ圧縮エアの漏れがないため高い背圧が得られる一方、不適正な着座状態の場合には圧縮エアが隙間から大量に漏れてしまい背圧が低下する。こうした背圧を検出することにより、主軸チャックに対してワークが適正に着座しているか否かの確認が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３４５６３４１号公報
【特許文献２】特開２００６−０５５９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワーク着座検出装置では、着座の適正状態と不適正状態とを判別するため、ワークと着座面との隙間の大きさによる基準値が設定されている。従って、ワーク着座検出装置には、この基準値に応じて圧力スイッチが所定通りに作動し、適切な着座検出が行われることが要求される。そこで、ワーク着座検出装置では従来から背圧調整が行われている。その背圧調整にはワークの着座面に所定の隙間を生じさせる調整用ゲージが使用され、調整用ゲージをチャックに把持させた状態で生じる背圧が、作業者による流量調整弁などの操作によって調整されていた。こうした従来のワーク着座検出装置に対する調整方法は、作業者が調整用ゲージをチャックに押し当てて行われていた。そのため、作業者がその調整用ゲージを直接手に持って行わねばならず、チャックの位置が作業者の立ち位置から離れていると、調整用ゲージを持った手元が見難く、また、流量調整弁との同時操作が困難など、作業性が良くなかった。【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、調整ための作業性を高めたワーク着座検出装置及びその調整方法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】
本発明の一態様におけるワーク着座検出装置は、ワークを把持するチャックのワーク着座面からエアを排出するために形成された検出孔と、所定の圧力でエアを供給するエア供給源と前記検出孔とを接続する検出用流路と、前記検出用流路に形成された絞り部の二次側圧力を検出する圧力スイッチと、前記二次側圧力を調整する圧力調整器とを備え、前記検出用流路には、前記絞り部の二次側で分岐した調整用流路が形成され、前記調整流路には、任意の位置に開閉弁が設けられ、先端部に調整用ゲージを押し当てる調整面を備えた調整用ブロックが一体に形成され、前記調整用ブロックには、前記検出孔と同じサイズであり前記調整用流路に連通する調整孔が前記調整面に開口部が位置するように形成されたものであることを特徴とする。【０００７】
本発明の他の態様におけるワーク着座検出装置の調整方法は、ワークを把持するチャックのワーク着座面からエアを排出するために形成された検出孔と、所定の圧力でエアを供給するエア供給源と前記検出孔とを接続する検出用流路と、前記検出用流路に形成された絞り部の二次側圧力を検出する圧力スイッチと、前記二次側圧力を調整する圧力調整器とを備え、前記検出用流路には、前記絞り部の二次側で分岐した調整用流路が形成され、前記調整流路には、任意の位置に開閉弁が設けられ、先端部に調整用ゲージを押し当てる調整面を備えた調整用ブロックが一体に形成され、前記調整用ブロックには、前記検出孔と同じサイズであり前記調整用流路に連通する調整孔が前記調整面に開口部が位置するように形成されたワーク着座検出装置の調整方法であり、前記ワーク着座面に平らな当て面を持った仮想ワークを当てて前記検出孔を塞ぐように前記チャックに当該仮想ワークを把持させ、前記調整孔からのエアを排出させる調整溝の形成された溝付きの前記調整用ゲージを前記調節面に押し当て、前記調整用ゲージの調整溝の大きさに応じて変化する前記二次側圧力が所定の設定値に対応するように前記圧力調整器を操作することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧力調整器の二次側には検出用流路から分岐した調整用流路が形成され、チャックとは別の場所に設けられた調整用ブロックに調整用ゲージを押し当てることにより調整作業が行えるため、作業者の立ち位置に近い位置で、調整用ブロックの押し当てと圧力調整器の操作とを行うことができ、調整のための作業性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ワーク着座検出装置を備えた加工機を示した斜視図であり、具体的にはＮＣ旋盤である。
【図２】ＮＣ旋盤のチャックを拡大して示した斜視図である。
【図３】ワーク着座検出装置の一実施形態について、その作動原理を示すための概略構成図である。
【図４】ワーク着座検出装置の調整用ブロック部分を拡大して示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係るワーク着座検出装置及びその調整方法について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態のワーク着座検出装置を備えた加工機を示した斜視図であり、具体的にはＮＣ旋盤である。すなわち、ここで説明するワーク着座検出装置は、工作機械における主軸チャックに構成されたものである。
【００１１】
ＮＣ旋盤１は、詳しく図示しないが、ベッド２に対してワークを把持する主軸台や、工具を保持するタレット装置、更にタレット装置をＸ軸及びＺ軸などに移動させる駆動機構が設けられている。ＮＣ旋盤１では、そうした各機構により構成されている加工部分が本体カバー３によって覆われている。ベッド２と一体になった本体カバー３は、ＮＣ旋盤１の外殻であり、前記駆動機構を閉じ込めるとともに加工部を閉空間とし、ワークの切削によって発生する切り屑などの飛散防止を図っている。
【００１２】
本体カバー３は、前面中央にワーク出入口３０１が形成され、スライドドアが左右横方向に移動することにより開閉が行われる。図１には、そうしたスライドドアの開いた状態が示されている。スライドドアは自動開閉が可能である。そのため、不図示のオートローダーなどによってワークの自動搬送が行われ、開状態のワーク出入口３０１から、ＮＣ旋盤１内のチャック６へワークの自動的な送り込みや取り出しが可能になっている。そして、ＮＣ旋盤１には制御装置５が設けられ、それがワーク出入口３０１の隣に配置されて本体カバー３に固定されている。
【００１３】
ＮＣ旋盤１の加工部分はワーク出入口３０１の奥にあり、そこには回転する主軸に対してチャック６が一体になって形成されている。加工対象であるワークは、このチャック６によって把持されて回転が与えられる。加工を行う切削工具などはタレット装置に取り付けられている。そのタレット装置には複数の工具が保持され、その中から該当する工具が選択される。そして、駆動装置によって工具が所定の軌道を通って移動し、回転するワークに切削工具が当てられることで加工が行われる。こうした加工が行われる加工部下方には、加工によって発生する切り屑を回収するため、上方に開口した箱型の切り屑回収部２０１が形成されている。ＮＣ旋盤１は、このように本体カバー３内に加工空間が存在し、チャック６はワーク出入口３０１の奥に配置されている。
【００１４】
ここで図２は、チャック６を拡大して示した斜視図である。チャック６は、３方向に配置されたチャック爪６０１を備え、その中心にワークを押し当てる当金６０２が形成されている。チャック爪６０１はそれぞれ径方向に移動するものであり、当金６０２に着座したワークは、３つのチャック爪６０１によって把持され、チャック６において加工可能な状態でセットされる。このとき、当金６０２の着座面６１１に切り屑などが付着していると、セットされたワークが着座面６１１から浮いてしまい、ワークと着座面６１１との隙間が生じてしまう。そして、その隙間が大きければ、ワークに対する切削量が多くなり、加工不良となってしまう。こうした加工不良をなくすため、ＮＣ旋盤１にはワーク着座検出装置が設けられている。図３は、本実施形態のワーク着座検出装置の作動原理を示すための概略構成図である。
【００１５】
ワーク着座検出装置１０は、チャック６に形成された検出孔１１に向けてエア供給源から圧縮エアが供給され、検出孔１１の開口状態に応じた検出用流路１３内の圧力を圧力スイッチ１９で検出するものである。検出孔１１は、図２に示すように、チャック６の当金６０２に形成された直径１ｍｍの貫通孔であり、着座面６１１に開口部が位置している。円盤形状の当金６０２は、その外周に沿って着座面６１１が環状に形成され、３つの検出孔１１は、そうした着座面６１１の上に１２０°の間隔で開口部が位置するように形成されている。具体的には、３つの検出孔１１は３つのチャック爪６０１の位置に合わせて形成されている。図３では、そうした３つある検出孔１１のうちの一つだけを示している。
【００１６】
ＮＣ旋盤１に設けられたワーク着座検出装置１０は、工場内にあるコンプレッサなどのエア供給源１２から圧縮エアが送り込まれている。ＮＣ旋盤１には、圧縮エアを取り込むための接続口が形成され、その接続口から検出孔１１にまで延びる検出用流路１３が設けられている。検出用流路１３には、検出孔１１の所定距離手前にメタリングオリフィス１５が設けられている。メタリングオリフィス１５は、その二次側に供給される圧縮エアの圧力や流量を調節するものである。そして、本実施形態では、メタリングオリフィス１５と一体になった流量調整弁１６が検出用流路１３に形成され、エア流路の絞り量が調整できるようになっている。ワーク着座検出装置１０は、この流量調整弁１６により検出孔１１の背圧調整が行われる。
【００１７】
検出用流路１３は、メタリングオリフィス１５を挟んで、一次側流路１３１には供給側圧力計１７が設けられ、二次側流路１３２には背圧計１８が設けられている。また、二次側流路１３２には更に圧力スイッチ１９が設けられている。本実施形態の圧力スイッチ１９は、可撓性のダイアフラム１９１によってボディ１９２の内部が上下に仕切られ、ダイアフラム１９１の下方室は接続流路１９３を介して検出用流路１３に接続され、上方室側ではダイアフラム１８１にロッド１９４が固定されている。そして、ロッド１９４は、スイッチ部１９５のスイッチレバー９５０に連結され、ダイアフラム１９１が撓むことにより第１接点９５１と第２接点９５２についてＯＮ／ＯＦＦが切り換えられるようになっている。
【００１８】
第１接点９５１のＯＮ信号は、二次側流路１３２内の背圧が低い状態を示している。すなわち、検出孔１１から大量に圧縮エアが噴出している状態であり、ワークＷが着座面６１１に対して非着座状態であるか、隙間Ｇ１が大きい不適正な着座状態であることを示している。一方、第２接点９５２のＯＮ信号は、二次側流路１３２内の背圧が高い状態を示している。すなわち、ワークＷが着座面６１１に対して適正に着座したため、塞がれた検出孔１１から圧縮エアが排出されずに背圧が高まった状態を示している。なお、この圧力スイッチ１９は本実施形態で示した一例であり、異なる圧力スイッチを使用することに何ら問題はない。
【００１９】
本実施形態では、ワークＷが着座面６１１から０．０５ｍｍ浮いた状態（０．０５ｍｍの隙間Ｇ１が生じた状態）で加工が行われた製品は不良品と判定するようにしている。すなわち、隙間Ｇ１の大きさについて０．０５ｍｍを基準値とし、０．０５ｍｍ以上の隙間Ｇ１を不適正な着座とし、０．０５ｍｍ未満の隙間Ｇ１を適正な着座として許容することとしている。よって、ワーク着座検出装置１０では、隙間Ｇ１がおよそ０．０５ｍｍ未満である場合に、上昇する二次側流路１３２内の背圧によって第２接点９５２が所定時間内にＯＮ状態となるようにした設定が行われる。そのためには、ワークＷと着座面６１１との隙間Ｇ１の大きさに応じて、適切に圧力スイッチ１９が作動するように背圧調整を行う必要がある。
【００２０】
従来のワーク着座検出装置では、そうした背圧調整を、作業者がチャック６に調整用ゲージを当てて行わなければならなかった。しかし、本実施形態のワーク着座検出装置１０は、チャック６部分以外でも背圧調整を行うことができるように調整機構が付加されている。その調整機構は、エア供給流路１３の二次側流路１３２部分から調整用流路２１が分岐し、その調整用流路２１の先端に調整用ブロック２２が設けられている。調整用ブロック２２には、調整用流路２１と連通する調整孔２３が形成されている。調整孔２３は、検出孔１１と同じ直径１ｍｍの貫通孔であり、調整用ブロック２２の平らな調整面２２１の中央に形成されている。
【００２１】
調整用ブロック２２は、図１に示すように本体カバー３の外側に固定され、ＮＣ旋盤１の前面部に位置している。そして、本実施形態では、ワーク着座検出装置１０を構成する圧力スイッチ１９などの各機器が、同じく本体カバー３の前面部にある機器設置部３０２に配置されている。調整用ブロック２２は、こうした機器設置部３０２の近くに配置され、作業者にとってほぼ同じ目線で扱える範囲内に収められている。特に、作業者の立ち位置などを考慮してＮＣ旋盤１のほぼ中央部分にあり、また、作業者が取り扱いやすい高さに配置されている。
【００２２】
ここで、図４は、調整用ブロック２２の部分を拡大して示した斜視図である。調整用ブロック２２は、一体になった支持プレート２４を介して本体カバー３に固定されている。調整用ブロック２２には、調整用流路２１を構成する可撓性の調整用ホース２１０が本体カバー３内から延びて接続されている。この可撓性の調整ホース２１０によって調整用ブロック２２は、自由な位置に設置することができる。そして、調整用ホース２１０と調整用ブロック２２との間には開閉弁２５が設けられ、通常時は閉弁状態になっており、調整用流路２１が大気から遮断されている。なお、図３では、開閉弁２５が便宜上省略されているが本来存在するものである。
【００２３】
続いて、ワーク着座検出装置１０の作用などについて説明する。まず、ＮＣ旋盤１に対してワークＷがオートローダーによって搬送され、ワーク出入口３０１から送り込まれたワークＷがチャック６によって把持される。一方、ワーク着座検出装置１０では、エア供給源１２から検出用流路１３内に圧縮エアが常時送り込まれ、検出孔１１から大気に排出されている。そこにワークＷがチャック６によって把持されると、当金６０２の着座面６１１にワークＷが押し当てられて検出孔１１の開口部が塞がれる。このとき圧縮エアの排気が遮断されることで検出用流路１３内の圧力が高まる。二次側流路１３２の背圧が高くなることで、圧力スイッチ１９が切り換えられ、第２接点９５２がＯＮ状態となり、検出信号が発信されて適正な着座状態が確認される。制御装置５がこの適正な着座状態を示す検出信号を受けることによりＮＣ旋盤１が制御され、次のワークＷに対する切削加工工程が実行される。なお、このとき図４に示す開閉弁２５は閉弁状態にあり、調整用流路２１は遮断されて調整孔２３からのエア漏れはない。
【００２４】
一方で、着座面６１１とワークＷとの間に隙間Ｇ１が生じていると、そこから圧縮エアが漏れて二次側流路１３２内の背圧は上がらない。ワーク着座検出装置１０では、隙間Ｇ１が０．０５ｍｍ以上の場合、圧力スイッチ１９は第２接点９５２がＯＮ状態にならずに検出信号が送られないように設定されている。そのため、ＮＣ旋盤１では、チャック６がワークＷを把持してから所定時間内に制御装置５が検出信号を受信しない場合は、次の切削工程には移らず、不適正な着座と判断して制御装置５のモニタなどに警告が表示されたり警報音が鳴らされたりする。
【００２５】
しかし、着座面６１１とワークＷとの間に隙間Ｇ１が生じていたとしても、その値が０．０５ｍｍ未満である場合には、上昇する二次側流路１３２内の背圧によって第２接点９５２が所定時間内にＯＮ状態となる。そのため、ＮＣ旋盤１では、次のワークＷに対する切削加工工程が実行される。このように、ワーク着座検出装置１０では、隙間Ｇ１の基準値を０．０５ｍｍとして適切に圧力スイッチ１９が作動することが必要である。そのため、次のような方法で背圧調整が行われる。
【００２６】
背圧調整は、これまで本体カバー３内のチャック６部分に直接ゲージを当てることにより行われてきたが、本実施形態では、本体カバー３の内部だけでなく、外側でゲージを扱うことで調整を可能にした。そこで、本体カバー３内のチャック６部分で行う従来の調整方法についても合わせて説明する。先ず、従来の調整方法では、図２に示すチャック側調整用ゲージ９０が使用される。
【００２７】
チャック側調整用ゲージ９０は、円盤状の部材であり、外周に沿って環状の当て面９１１が形成されている。当て面９１１は、当金６０２の着座面６１１に密着する研磨された平面度の高い面であり、そこには２つの調整溝９１２，９１３が１８０°ずれた位置に形成されている。調整溝９１２，９１３は、検出孔１１に重ねられ、加工時の隙間Ｇ１を仮想的に作り出すものである。従って、背圧の調整時には、３か所ある検出孔１１のうち１か所に調整溝９１２又は９１３を重ね、他の２か所が当て面９１１によって塞がれた状態で確認が行われる。なお、チャック側調整用ゲージ９０の反対側の面は密着確認を行うように、研磨された環状の当て面が形成されている。
【００２８】
図示した当て面９１１の調整溝９１２，９１３は、調整溝９１２の深さが０．０３ｍｍであり、調整溝９１３の深さが０．０５ｍｍである。従って、チャック側調整用ゲージ９０は、チャック６に把持したワークＷと着座面６１１との隙間Ｇ１が０．０３ｍｍの場合と０．０５ｍｍの場合とを仮想的に作り出すものである。具体的には、隙間０．０３ｍｍは、適正な着座状態を作り出すものであり、隙間０．０５ｍｍは不適正な着座状態を作り出すものである。なお、このとき図４に示す開閉弁２５は閉弁状態にあり、調整用流路２１は遮断されて調整孔２３から圧縮エアが漏れることはない。
【００２９】
そこで、作業者は、調整溝９１２が一つの検出孔１１に重なるようにチャック側調整用ゲージ９０を着座面６１１に当て、その状態でチャック側調整用ゲージ９０をチャック６によって把持させる。検出孔１１の開口部には０．０３ｍｍの隙間Ｇ１ができるため、検出孔１１から圧縮エアが大気に排出されるものの、二次側流路１３２内の背圧は上昇することになる。作業者は、背圧の上昇を背圧計１８によって確認し、所定時間内に所定の第１設定値にまで上昇するように圧縮エアの流量や圧力が調整する。背圧の調整は、流量調整弁１６によりメタリングオリフィス１５の絞り量を変化させ、流路を狭めて二次側流路１３２内の圧力を低下させ、或いは流路を広げて圧力を上昇させる。
【００３０】
こうして、隙間Ｇ１が０．０３ｍｍの調整溝９１２では、所定時間内に第１設定値にまで背圧が上昇し、圧力スイッチ１９の第２接点９５２がＯＮ状態となる。しかし、このとき二次側流路１３２内に送り込まれる圧縮エアの圧力が高すぎると、隙間Ｇ１が０．０５ｍｍ以上の場合であっても第２接点９５２がＯＮ状態に切り換わってしまうおそれがある。そこで次に、チャック側調整用ゲージ９０の調整溝９１３を検出孔１１に重ねた場合の確認が行われる。調整溝９１３によれば検出孔１１の開口部に０．０５ｍｍの隙間Ｇ１ができるため、検出孔１１から圧縮エアが更に多く排出される。このとき、二次側流路１３２内の背圧が、前記第１設定値よりも低い第２設定値になるように調整が行われる。第２設定値の背圧では、圧力スイッチ１９は、第２接点９５２の切り換えが行われずＯＦＦ状態のままである。
【００３１】
こうして従来の調整方法は、チャック６の検出孔１１に対して隙間Ｇ１を仮想的に作りだすことにより行われていた。しかし、課題の欄でも述べたように作業性が良くなかった。それは、作業者が、チャック６に対してチャック側調整用ゲージ９０を当てなければならないが、チャック６の位置がＮＣ旋盤１の本体カバー３内にあり、ワーク出入口３０１からも遠いためである。調整溝９１２，９１３を検出孔１１に重ねた状態にしなければならない作業では、手元が見難くいため、その状態確認がとても困難である。また、チャック６と流量調整弁１６との間にも距離があり、作業者が両者を同時扱うことが難しくなる。そこで本実施形態では、ワーク着座検出装置１０に背圧調整用の調整機構を別途設けて、こうした解題を解消して作業性を向上させている。
【００３２】
本実施形態の調整方法は、チャック６部分で行った場合と同じで手順で行われるが、ゲージを使用した仮想的な隙間が、チャック６部分ではなく本体カバー３の外に配置された調整用ブロック２２に作られるようにした。ここでは、外部調整用ゲージ８０が使用される。外部調整用ゲージ８０は、直方体のブロックであり、向かい合う２つの面に深さが０．０３ｍｍの調整溝８１２と深さが０．０５ｍｍの調整溝８１３がそれぞれ形成されている。また、この調整溝８１２，８１３は、チャック側調整用ゲージ９０の調整溝９１２，９１３と同じ条件の隙間ができるように、深さだけでなく溝幅と長さも同じ寸法で形成されている。そして、こうした調整溝８１２，８１３を調整孔２３に重ねることにより、検出孔１１に対して隙間Ｇ１が生じた時の状態を、本体カバー３の外に配置された調整用ブロック２２に作り出している。
【００３３】
そこで本実施形態の調整方法では、先ず、チャック６にチャック側調整用ゲージ９０が把持され、当て面９１１とは反対の研磨面が着座面６１１に密着し、検出孔１１が塞がれている。チャック側調整用ゲージ９０の代わりにワークＷそのものをチャックさせてもよい。一般的には、ワークＷによって隙間Ｇ１が生じたとしても、その値は０．０３ｍｍ以下となり、圧縮エアの排出が制限されるためである。一方、調整用流路２１側では図４に示す開閉弁２５が開かれ、調整孔２３から圧縮エアが大気に排出されるようにする。そして、作業者は、調整溝８１２を調整孔２３に重ねるようにして外部調整用ゲージ８０を調整用ブロック２２の調整面２２１に押し当て、その状態を維持する。図３に示すように、調整孔２３の開口部には０．０３ｍｍの隙間Ｇ２ができる。よって、ワーク着座検出装置１０の二次側流路１３２内は、検出孔１１の開口部に０．０３ｍｍの隙間Ｇ１ができたと同じ状態の背圧となる。
【００３４】
このとき、調整孔２３から圧縮エアが排出されるものの、二次側流路１３２内の背圧が上昇する。そこで、ここでも背圧の上昇は背圧計１８によって確認し、所定時間内に第１設定値にまで上昇するように圧縮エアの流量や圧力が調整される。作業者は、片手に外部調整用ゲージ８０を押しつけながら、図１に示すように、その近くにある機器設置部３０２に設置された流量調整弁１６の調整を行う。背圧調整は、流量調整弁１６によりメタリングオリフィス１５の絞り量を変化させ、流路を狭めて二次側流路１３２内の圧力を低下させ、或いは流路を広げて圧力を上昇させる。
【００３５】
こうして、隙間Ｇ２が０．０３ｍｍの調整溝８１２では、所定時間内に第１設定値にまで背圧が上昇し、圧力スイッチ１９の第２接点９５２がＯＮ状態となる。しかし、やはりこのときも圧縮エアの供給圧が高すぎると、実際には検出孔１１での隙間Ｇ１が０．０５ｍｍ以上の場合であっても第２接点９５２がＯＮ状態に切り換わってしまうおそれがある。そこで次に、作業者は、外部調整用ゲージ８０を反転させ、調整溝８１３を調整孔２３に重ねた状態で維持する。調整溝８１３によれば調整孔２３の開口部に０．０５ｍｍの隙間Ｇ２ができる。よって、ワーク着座検出装置１０の二次側流路１３２内は、検出孔１１の開口部に０．０５ｍｍの隙間Ｇ１ができたと同じ状態の背圧となる。このとき、調整孔２３から更に多くの圧縮エアが大気に排出される。そのため、背圧は、第１設定値よりも低い第２設定値になるように調整が行われる。第２設定値の背圧では、圧力スイッチ１９は、第２接点９５２の切り換えは行われずＯＦＦ状態のままである。
【００３６】
ところで、背圧調整は所定の時間間隔をおいて何度も行われるものである。例えば、ＮＣ旋盤１による加工が繰り返されると、着座検出が適正に行われなくなることがある。チャック６がワークＷを把持したときに、切り屑の噛み込みが生じていないにもかかわらず、加工品に加工不良が生じていることがある。これは何らかの原因によって背圧が上がってしまうことがあり、実際には０．０５ｍｍ以上の隙間Ｇが生じているにも関わらず、高い背圧により第２接点９５２がＯＮ状態になり、その検出信号によって適正着座状態と判定しまうことがあるためである。このような場合には背圧の再調整が必要になるが、本実施形態の調整方法によれば、前述したように調整用ブロック２２に外部調整用ゲージ８０を押し当てた作業が行われる。
【００３７】
よって、本実施形態のワーク着座検出装置１０によれば、チャック６部分とは異なる個所に背圧調整用の調整機構を別途設けるようにしたため、本体カバー３内に位置するチャック６にまで手を伸ばして背圧調整を行う必要がなくなり、作業性を向上させることが可能になる。特に、調整用ブロック２２は可撓性の調整用ホース２１０によって任意の位置に配置することができる。そのため、本実施形態では、本体カバー３の前面であって、作業者の作業性を考慮した位置に調整用ブロック２２が取り付けられ、各段に作業性が向上している。そして、こうした作業性向上の効果を従来のワーク着座検出装置から僅かな設計変更で達成することができ、非常にコストが抑えられている。
【００３８】
また、従来の調整方法を行うＮＣ旋盤などの加工機であっても、そのワーク着座検出装置を簡単な改良によって本実施形態の調整機構を付加したものとすることが可能である。この点でも低コストで前記効果を達成することができる。その際、これまで使用してきたチャック側調整用ゲージ９０と同じ寸法の調整溝を備えた外部調整用ゲージ８０を使用することにより、従来と同じ設定で背圧調整を行うことができる。
【００３９】
ワーク着座検出装置１０は、調整孔２３の開口部に０．０３ｍｍの隙間Ｇ２を作ることで、ワーク着座検出装置１０の二次側流路１３２内を、検出孔１１の開口部に０．０３ｍｍの隙間Ｇ１ができたと同じ状態にしている。これは、二次側流路１３２と調整用流路２１内の圧力が均一であることを条件とする。そこで、可撓性のホース２１０などを使用して二次側流路１３２と調整用流路２１とを構成するような場合には、圧縮エアの圧力によってホース２１０が変形してしまうことがある。そうすると、二次側流路１３２と調整用流路２１とで内圧が均一でなくなってしまうことが考えられる。そこで、二次側流路１３２と調整用流路２１は、同じ条件の下で内圧が均一になるように、両流路が分岐した位置から検出孔１１および調整孔２３までの間で、同じ素材の管部材であって、且つ、両管部材とも同じ寸法で形成されることが好ましい。
【００４０】
本実施形態のワーク着座検出装置１０は、チャック６部分で行っていた従来の背圧調整を別の個所で行うことができるようにしたものである。従来の構成をそのまま使用して調整用流路を分岐させているため、流路構成を検出用流路１３に一致させる必要がある。これは、外部調整用ゲージ８０も同じである。そこで、前述したように、外部調整用ゲージ８０の調整溝８１２，８１３をチャック側調整用ゲージ９０の調整溝９１２，９１３と一致させることが必要になる。ただし、外部調整用ゲージ８０は、一つの調整孔２３に対して行うものであるため、チャック側調整用ゲージ９０に比べて小さいものとすることができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、加工機の一例としてＮＣ旋盤を挙げて説明したが、ワーク着座検出装置を備えるものであれば、ＮＣ旋盤に限定されるものではない。
また、前記実施形態では、調整用ブロックが本体カバー３の外側に固定された場合を示したが、作業性を向上させることができるのであれば、例えばワーク出入口３０１であって、閉じたスライドドアの内側に固定したものであってもよい。すなわち、作業性を考慮すれば、本体カバー３の内外を問わず、調整用ブロックの設置位置は自由である。
【００４２】
また、ワーク着座検出装置１０の構成は一例であり、異なる構造のものであってもよい。前記本実施形態では、メタリングオリフィス１５と流量調整弁１６を一体にしたものを示したが、例えば、特開平１０−３３２３５６号公報に開示されているもののように、二次側流路１３２や接続流路１９３にニードル弁を設けた構造であってもよい。
また、前記実施形態では、外部調整用ゲージ８０を作業者が調整用ブロック２２に押し当てていたが、外部調整用ゲージ８０が調整用ブロック２２に当てられた状態で保持されるような構造にしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１    ＮＣ旋盤
３    本体カバー
６    チャック
１０  ワーク着座検出装置
１１  検出孔
１３  検出用流路
１５  メタリングオリフィス
１６  流量調整弁
１８  背圧計
１９  圧力スイッチ
２１  調整用流路
２２  調整用ブロック
２３  調整孔
８０  外部調整用ゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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