(57)【要約】【課題】ワークを主軸直角方向の軸回りに回転割出する機能を備えたインデックスチャックにおいて、ワークの把持及び開放を確認する安価で信頼性の高い技術手段を得る。【解決手段】主軸軸線を挟んで主軸直角方向のインデックス軸とクランプ軸とが対向して設けられ、クランプ軸を主軸直角方向に進退させるクランプピストンを内蔵したインデックスチャック１０のワーククランプ確認装置であって、当該インデックスチャックを装着した主軸の主軸台１２に装着されて主軸方向に進退する進退杆１６と、この進退杆の先端に主軸直角方向に位置調整可能に取付けられたさぐり板２０と、前記進退杆のストローク端を検出する検出器を備えた進退装置１３とを備え、前記インデックスチャックはクランプ軸３に連結されてチャック本体の外周面より外側に突出する突出端１１を備えている。【選択図】　　　図２
2004025359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸軸線を挟んで主軸直角方向のインデックス軸（２）とクランプ軸（３）とが対向して設けられ、クランプ軸（３）を主軸直角方向に進退させるクランプピストン（４）を内蔵したインデックスチャック（１０）のワーククランプ確認装置であって、当該インデックスチャックを装着した主軸の主軸台（１２）に装着されて主軸方向に進退する進退杆（１６）と、この進退杆の先端に主軸直角方向に位置調整可能に取付けられたさぐり板（２０）と、前記進退杆のストローク端を検出する検出器を備えた進退装置（１３）とを備え、前記インデックスチャックはクランプ軸（３）に連結されてチャック本体の外周面より外側に突出する突出端（１１）を備えている、インデックスチャックのクランプ確認装置。
【請求項２】
前記進退杆の先端がワーク加工領域を画成するべく前記主軸台（１２）のチャック側端部に固定された隔壁（１７）の開口（１８）を貫通しており、進退杆（１６）の先端部に当該進退杆が後退したときに前記開口（１８）を閉鎖するカバー板（２２）を備えている、請求項１記載のクランプ確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、把持したワークを主軸直角方向の軸回りに回転割出する割出機構と、ワークのクランプアンクランプを行うクランプ機構とを内蔵したチャック（この明細書で「インデックスチャック」という）の動作確認装置に関するもので、インデックスチャックがワークを把持したかどうかを確認する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インデックスチャックは、弁体やチーズなどの配管部品の加工に多く用いられており、直交する２方向の軸回りの旋削加工をワークを掴み替えることなく連続的に加工できるという特徴がある。
【０００３】
図３は、この発明に係るインデックスチャックの一例を示した断面図で、旋盤の主軸１の中心軸線上に位置するチャックの中心軸を挟んで、インデックス軸２とクランプ軸３が主軸直角方向の同一軸線上で対向している。図には示してないが、インデックス軸２は角軸部分を備えており、その角軸部分の周面を押動してインデックス軸２を割出回転するプランジャが設けられている。一方、クランプ軸３にはピストン４が連結されており、このピストン４を半径方向に進退させることにより、クランプ軸３をインデックス軸２側に進出して、それらの軸の対向端に取付けた取付爪５、６でワーク７を把持する。
【０００４】
インデックス軸２を割出回転するプランジャ及びピストン４を動作させる油圧は、主軸１の反チャック側に装着したロータリージョイントから主軸１の中心孔を通して供給される。前記ロータリージョイントの給油及び排油ポートが、前記プランジャやピストン４を動作させる切換弁を内蔵した油圧ユニットに接続されている。従って、インデックスチャックに把持されたワークの割出しは、主軸回転中にも行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ワークの加工を行う際は、ワークがチャックで確実に把持されていることが必要である。把持が不完全であると、主軸を回転したときにワークが脱落したり、加工時に加工反力でワークが動いてワークや工具を損傷する危険がある。このような事故を避けるために、加工を開始する前にワークがチャックに確実に把持されているかどうかを検出するのが望ましい。
【０００６】
一般的な構造のチャックは、主軸後端に装着したチャックシリンダの軸方向の動きを主軸の中心孔に貫通したロッドでチャック側に伝達し、このロッドで爪を開閉するようになっている。従って、ワークの把持及び開放は、チャックシリンダのピストンの動きを検出することによって確認できる。ところが前述したように、インデックスチャックを装着したときは、チャックシリンダに替えてロータリージョイントが装着されるので、従来方法でワークのクランプ確認を行うことができない。
【０００７】
この発明は、チャックシリンダでワークのクランプ確認を行うことができないインデックスチャックにおいて、ワークの把持及び開放を確認するための安価で信頼性の高い技術手段を得ることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願の請求項１の発明に係るインデックスチャックのクランプ確認装置は、主軸軸線を挟んで主軸直角方向のインデックス軸２とクランプ軸３とが対向して設けられ、クランプ軸３を主軸直角方向に進退させるクランプピストン４を内蔵したインデックスチャック１０のワーククランプ確認装置であって、当該インデックスチャックを装着した主軸の主軸台１２に装着されて主軸方向に進退する進退杆１６と、この進退杆の先端に主軸直角方向に位置調整可能に取付けられたさぐり板２０と、前記進退杆のストローク端を検出する検出器を備えた進退装置１３とを備え、前記インデックスチャックはクランプ軸３に連結されてチャック本体の外周面より外側に突出する突出端１１を備えているものである。
【０００９】
請求項２の発明は、上記構造のクランプ確認装置の進退杆１５の先端が、主軸台１２のチャック側端部に設けられてワークの加工領域を画成して機構部分への切粉や切削油の飛散を阻止している隔壁１７の開口１８を貫通しており、進退杆１６の先端部に当該進退杆が後退したときに前記開口１８を閉鎖するカバー板２２を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
クランプ爪などの部材の動作確認には、近接センサや光センサを使用して所定位置における当該部材の存否を検出する手段があるが、本願の出願人らが行った試験では、光ファイバ等を用いた確認手段では十分な信頼性が得られなかった。これはインデックスチャックの動作環境が切削油や切粉の飛散する環境であるため、検出誤りや検出レベルの変動が生ずることに起因すると考えられる。そこで本願発明者らは、クランプ軸３と共に進退する突出端１１をチャック本体８の外周面に突出するように設けて、この突出端をワークの大きさに合せて取付位置を調整可能にしたさぐり板２０で機械的に検出する手段を採用し、これによって信頼性の高い確認を行うことが可能になった。さぐり板２０の半径方向位置を調整可能に取付けることは、把持されるワークの大きさに応じて変化するクランプ軸３の位置を確実に検出するために必要である。
【００１１】
さぐり板２０を主軸方向に進退する進退杆１６の先端に取付けたので、切削液や切粉を遮断するために設けられている隔壁１７をこの進退杆１６が貫通する部分の開口１８を小面積にできる。またワークの加工中には進退杆１６が後退することを利用して、進退杆１６の先端部にカバー板２２を取付けるという簡単な構造で、加工時にこの開口１８を閉鎖することが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。図３は、前述したインデックスチャックであるが、この発明ではクランプ軸３を進退させるピストン４に軸方向の突出端１１を設け、この突出端１１をチャック本体８の外周面９から半径方向に突出させている。従来のインデックスチャックは、このような突出端１１を備えていない。
【００１３】
インデックスチャック１０を装着した主軸１を軸支する主軸台１２の上面には、主軸方向にロッドレスエアシリンダ１３とリニアモーションガイド１４とが装着されている。ロッドレスエアシリンダ１３は、チャック側ストローク端にストローク端検出センサを内蔵したものを用いている。このようなセンサを内蔵していないシリンダを用いるときは、外付けでセンサを設置する。そして、リニアモーションガイド１４でガイドされかつロッドレスエアシリンダ１３で往復駆動される台板１５を装着し、この台板１５に主軸方向に細長い進退杆１６を固定して、この進退杆の先端を、切削液や切粉を遮断するために主軸台１２のチャック側端部に固定されている隔壁１７に設けた開口１８を通して、旋盤の加工領域１９に臨ませている。この進退杆１６の先端には、主軸直角方向の長孔に沿って取付位置を調整可能にしたさぐり板２０がボルト２１によって固定されている。また、この進退杆の先端部には、当該進退杆が後退したときに隔壁１７の面に当接して開口１８を閉鎖するカバー板２２が固定されている。
【００１４】
インデックスチャック１０は、主軸１を原点角度で停止した状態で、突出端１１がさぐり板２０の進出線上に来るようして主軸１に装着される。この状態でインデックスチャックにワークを把持させ、さぐり板２０を引出して、さぐり板２０の内側辺が突出端１１と接触しない極限の位置に来るようにして、さぐり板２０を進退杆１６の先端に固定する。以上の段取りをした後、機械の自動運転を開始する。主軸を原点位置で停止させた状態でインデックスチャック１０にローダ等によりワークが自動挿入され、インデックスチャック用の油圧ユニットの切換弁がワーククランプ方向に切換えられた後、ロッドレスエアシリンダ１３に空気圧を供給して、進退杆１６を進出させる。ワークが所定の姿勢で把持されていれば、さぐり板２０が突出端１１の位置を通過してストローク端に達するから、当該ストローク端を検出するセンサの信号によってワーククランプを確認する。ワーククランプが確認されたら、進退杆１６を退避させる。この退避動作によってカバー板２２が隔壁１７の開口１８を閉鎖する。そこで主軸の回転を開始し、必要なタイミングでインデックスチャックを割出して、ワークに所望の加工を行った後、クランプ軸を開いて加工済みワークを排出する。
【００１５】
インデックスチャックに挿入されたワークが誤った姿勢で把持されたときは、進退杆１６を進出させたときに、さぐり板２０が突出端１１に衝突して進退杆１６の進出動作が停止される。このときは、ストローク端を検出するセンサから確認信号が出力されないので、ロッドレスエアシリンダ１３の進出指令からタイマで設定した所定の時間内に確認センサの信号が出力されなかったときに、さぐり板２０が突出端１１に衝突したと判断して、ワーククランプ不良のアラームを出力して機械を一時停止させる。
【００１６】
なお、以上の実施例では、インデックスチャックにワークが挿入されなかったことを検出することができない。ワークが把持されないまま加工動作が行われても、機械が単に空運転されるだけであるから、重大な事故が発生するおそれが少ない。しかし、ワークがロードされなかったことを検出したい場合や、あるいはワークの姿勢によっては本来の位置より突出端１１が没入した状態でワークが把持されることもあり得るような場合には、図４に示すように、突出端１１に円周溝２３を設け、さぐり板２０をＣ型形状にして、さぐり板２０と円周溝２３とが一致したときにのみ、さぐり板２０が円周溝２３部分を通過できるようにすればよい。
【００１７】
以上説明したように、この発明によれば、インデックスチャックによるワークのクランプ及びアンクランプを簡単な構造の装置で確実に検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す全体図
【図２】進退杆の先端部の詳細図
【図３】インデックスチャックの断面を示す模式図
【図４】さぐり板とインデックスチャックの突出端との他の実施例を示す模式図
【符号の説明】
２　インデックス軸
３　クランプ軸
４　ピストン
１０　インデックスチャック
１１　突出端
１２　主軸台
１３　ロッドレスエアシリンダ
１７　隔壁
１８　開口
２０　さぐり板
２２　カバー板
【図１】
2004025359.tif 000003
【図２】
2004025359.tif 000004
【図３】
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【図４】
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