(57)【要約】【課題】ドローパイプ内に供給される流体をワークの払い出しだけでなく、切り屑の排出にも使用することができる、切り屑排出機能を兼ね備えたワーク払出装置を提供する。【解決手段】ドローパイプＤＰの先端部に取り付けられた筒状部材１０と、この筒状部材１０内を摺動するプッシャ２０と、このプッシャ２０をドローパイプＤＰの先端側に押し出すために、ドローパイプＤＰの後端側からドローパイプＤＰ内にエアを供給するエア供給手段とを備えている。プッシャ２０は、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアを排出可能なエア排出路２１Ａと、エア排出路２１Ａを、エアの供給圧力に抗して、開放可能に閉塞する閉塞部材２５と、閉塞部材２５を閉塞方向に付勢するコイルばね２６とを有しており、コイルばね２６は、その付勢力がプッシャ２０の摺動抵抗より大きく、エア供給手段によるエアの供給圧力より小さく設定されている。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸端に取り付けられたチャックによる把持が解除されたワークを払い出すワーク払出装置であって、
チャック爪の開閉機構と駆動シリンダとを連結するドローパイプ内を摺動可能なプッシャと、
前記プッシャを前記ドローパイプの先端側に押し出すために前記ドローパイプの後端側から流体を供給する流体供給手段とを備え、
前記プッシャは、前記流体供給手段によって供給された流体を排出可能な流体排出路と、前記流体排出路を、流体の供給圧力に抗して、開放可能に閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材を閉塞方向に付勢する付勢手段とを有し、
前記付勢手段は、その付勢力が前記プッシャの摺動抵抗より大きく、前記流体供給手段による流体の供給圧力より小さく設定されていることを特徴とするワーク払出装置。
【請求項２】
前記プッシャは、前記付勢手段の付勢力を調整する調整手段を備えている請求項１に記載のワーク払出装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記プッシャが前記ドローパイプに収容された状態で、前記ドローパイプの先端側から調整操作を行うことができるようになっている請求項２に記載のワーク払出装置。
【請求項４】
前記プッシャは、被摺接面との間に流体進入空間が形成されるように、外周面がその周方向に一部切除された、長手方向の後端から中央部まで延びる切除部を有しており、
前記プッシャが所定位置まで押し出されると、前記流体進入空間が外部に開放されるようになっている請求項１、２または３に記載のワーク払出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋盤等の工作機械における主軸端に取り付けられたチャックによる把持が解除されたワークを自動的に払い出すワーク払出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のワーク払出装置としては、図１１に示すようなものがある。このワーク払出装置５０は、同図に示すように、チャック爪ＣＮの開閉機構とチャックシリンダＣＳとを連結するドローパイプＤＰの先端側に嵌挿された筒状部材ＰＭ内を摺動するプッシャ５１と、チャックシリンダＣＳを介して、ドローパイプＤＰの後端側からエアを供給する図示しないエア供給手段とを備えており、エア供給手段からドローパイプＤＰ内にエアが供給されると、そのエアの供給圧力によって、プッシャ５１が筒状部材ＰＭ内をドローパイプＤＰの先端側に摺動し、プッシャ５１の先端部がチャック爪ＣＮ側に突出することで、チャック爪ＣＮによる把持が解除されたワークを払い出すようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭６０−３５５６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、旋盤等の工作機械では、ワークの内径加工を行った場合に発生する切り屑を排出するために、主軸（ドローパイプ）内に供給したエアを加工中のワークに吹き付ける、所謂、主軸内エアブロー方式が採用される場合があるが、上述したようなワーク払出装置５０が搭載されている工作機械では、ドローパイプＤＰ内に供給されるエアは、プッシャ５１を押し出すためにのみ使用されることになるので、主軸内エアブロー方式を採用することができないといった問題がある。
【０００５】
また、図１２に示すように、プッシャとして機能する、相互に連結されたインナーパイプ６１ａ、６１ｂを、主軸ＳＰ内を出退するドローパイプＤＰ内に出退自在に挿入し、このインナーパイプ６１ａ、６１ｂを駆動シリンダ６２によって独立して出退させることで、ワークの払い出しを行うワーク払出装置６０を採用すれば、インナーパイプ６１ａ、６１ｂ内にエアを供給することで、そのエアを切り屑の排出のために使用することができるが、こういったワーク払出装置６０では、ドローパイプＤＰに連結されたチャックシリンダＣＳの後方側にインナーパイプ６１ｂを突出させ、そのインナーパイプ６１ｂの後端部に駆動シリンダ６２を連結することになるので、チャックシリンダＣＳも、一般的に使用されている小型のソリッドシリンダではなく、大型のホローシリンダを使用しなければならず、工作機械全体が大型化すると共に構造が複雑になるといった問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、上述した問題点に鑑み、ドローパイプ内に供給される流体をワークの払い出しだけでなく、切り屑の排出にも使用することができる、切り屑排出機能を兼ね備えたワーク払出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、主軸端に取り付けられたチャックによる把持が解除されたワークを払い出すワーク払出装置であって、チャック爪の開閉機構と駆動シリンダとを連結するドローパイプ内を摺動可能なプッシャと、前記プッシャを前記ドローパイプの先端側に押し出すために前記ドローパイプの後端側から流体を供給する流体供給手段とを備え、前記プッシャは、前記流体供給手段によって供給された流体を排出可能な流体排出路と、前記流体排出路を、流体の供給圧力に抗して、開放可能に閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材を閉塞方向に付勢する付勢手段とを有し、前記付勢手段は、その付勢力が前記プッシャの摺動抵抗より大きく、前記流体供給手段による流体の供給圧力より小さく設定されていることを特徴とするワーク払出装置を提供するものである。
【０００８】
以上のように、このワーク払出装置は、ドローパイプ内を摺動するプッシャが、流体排出路と、その流体排出路を、流体の供給圧力に抗して、開放可能に閉塞する閉塞部材と、その閉塞部材を閉塞方向に付勢する付勢手段とを有しており、その付勢手段の付勢力が、プッシャの摺動抵抗より大きく、流体供給手段による流体の供給圧力より小さく設定されているので、チャックによるワークの把持が解除されている状態で、ドローパイプ内に流体が供給されると、プッシャの流体排出路が開放されることなく、その流体の供給圧力によってプッシャがワーク側に押し出され、プッシャによってワークが払い出される。
【０００９】
一方、チャックによってワークが把持されている時、即ち、ワークの加工中は、プッシャがワークに当接することによって、その摺動が規制されているので、その状態で、ドローパイプ内に流体が供給されると、その流体の供給圧力によって、プッシャの流体排出路が開放され、ドローパイプ内に供給された流体は、流体排出路を通ってワークに吹き付けられることになる。
【００１０】
以上のように、このワーク払出装置では、ワークの内径加工中は、ドローパイプ内に供給された流体によってワークの切り屑を除去することができ、チャックによるワークの把持が解除されているときは、ドローパイプ内に供給された流体によってワークを払い出すことができるので、プッシャとして機能するインナーパイプをドローパイプ内に通し、このインナーパイプをエアシリンダによって出退させることで、ワークの払い出しを行うようにしたワーク払出装置のように、工作機械全体が大型化したり、構造が複雑になったりすることがなく、簡単な構造でワークの払い出しと切り屑の除去とを効率よく行うことができる。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明のワーク払出装置のように、前記プッシャが、前記付勢手段の付勢力を調整する調整手段を備えているものにあっては、ドローパイプ内に供給される流体の供給圧力が、予め設定されている要求圧力を下回っている場合であっても、付勢手段の付勢力を適宜調整することによって、流体の供給圧力、プッシャの摺動抵抗及び閉塞部材の付勢力の大小関係を適正に調整することができるので、流体の供給圧力を十分に確保することができないような場合でも、ワーク払出装置の機能を有効に発揮させることができるという効果が得られる。
【００１２】
特に、請求項３にかかる発明のワーク払出装置のように、前記調整手段は、前記プッシャが前記ドローパイプに収容された状態で、前記ドローパイプの先端側から調整操作を行うことができるようになっているものにあっては、付勢手段の付勢力を調整するために、プッシャをドローパイプから取り外さなくてもよいので、調整作業が繁雑にならず、付勢手段の付勢力を簡単に調整することができる。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明のワーク払出装置のように、前記プッシャが、被摺接面との間に流体進入空間が形成されるように、外周面がその周方向に一部切除された、長手方向の後端から中央部まで延びる切除部を有しており、前記プッシャが所定位置まで押し出されると、前記流体進入空間が外部に開放されるようになっているものにあっては、プッシャが所定位置まで押し出されると、ドローパイプ内に供給された流体が、流体進入空間を通って外部に排出されるので、ドローパイプ内の流体圧力が低下することになる。従って、ドローパイプ内における流体圧力の低下を検出することによって、プッシャによるワークの払出作業が完了したか否かを把握することができるという効果が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、このワーク払出装置１は、主軸ＳＰの先端部にワークを把持するチャックが取り付けられた旋盤に搭載されており、チャックによるワークの把持が解除された状態で、ワークを払い出すようになっている。
【００１５】
この旋盤は、チャック爪ＣＮの開閉機構とチャックシリンダＣＳのピストンロッドＰＲとが、主軸ＳＰ内に配設されたドローパイプＤＰによって連結されており、チャックシリンダＣＳがドローパイプＤＰを主軸ＳＰの軸方向に進退させることによって、チャック爪ＣＮが開閉し、ワークのクランプ／アンクランプが行われるようになっている。
【００１６】
前記ワーク払出装置１は、ドローパイプＤＰの先端部に取り付けられた筒状部材１０と、この筒状部材１０内を摺動するプッシャ２０と、このプッシャ２０をドローパイプＤＰの先端側に押し出すために、チャックシリンダＣＳを介して、ドローパイプＤＰの後端側からドローパイプＤＰ内にエアを供給する、図示しないエア供給手段とを備えている。
【００１７】
前記筒状部材１０は、図２に示すように、ドローパイプＤＰに嵌着される後端側小径部１１と、この後端側小径部１１に連設された先端側大径部１２とから構成されており、前記プッシャ２０は、後端側小径部１１内を摺動するようになっている。
【００１８】
前記プッシャ２０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、筒状部材１０の後端側小径部１１に挿入されるシャフト部２１と、このシャフト部２１の先端部に着脱自在に装着された、ワークＷに当接する当接部２７とから構成されており、シャフト部２１及び当接部２７には、両者を連結した状態で相互に連通するエア排出路２１Ａ、２７Ａがそれぞれ形成されている。
【００１９】
前記シャフト部２１は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、筒状部材１０における後端側小径部１１に嵌入される小径の摺動部２２と、この摺動部２２の後端部に連設された、筒状部材１０の後端部に当接することで、シャフト部２１の先端側への移動を規制する大径の係止部２３とから構成されており、摺動部２２の長手方向の中央部から係止部２３にわたって、外周面の両側部が部分的に切除された切除部２１Ｂを有している。従って、シャフト部２１を筒状部材１０の後端側小径部１１に挿入した状態では、図４（ｂ）に示すように、後端側小径部１１の内周面（被摺接面）と摺動部２２の切除部２１Ｂとの間にエア進入空間Ｓが形成されるようになっている。
【００２０】
プッシャ２０が退避位置まで後退している状態、即ち、当接部２７が筒状部材１０の先端側大径部１２に収容されている状態では、図５（ａ）に示すように、切除部２１Ｂの前端が筒状部材１０の後端側小径部１１に位置しているので、エア進入空間Ｓが、筒状部材１０の先端側大径部１２に開放されることはないが、プッシャ２０がワークＷの払出位置、即ち、シャフト部２１の係止部２３が筒状部材１０の後端側小径部１１に当接する位置まで前進すると、同図（ｂ）に示すように、切除部２１Ｂの前端が筒状部材１０の先端側大径部１２に位置することになるので、エア進入空間Ｓが、筒状部材１０の先端側大径部１２に開放され、同図（ｂ）に矢印で示すように、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアがエア進入空間Ｓを通って、筒状部材１０の先端側大径部１２から外部に排出されることになる。
【００２１】
シャフト部２１に形成されたエア排出路２１Ａは、図６に示すように、その先端側に大径部２１ａを有していると共に、この大径部２１ａより先端側には、その内周面に雌ねじ２１ｂが形成されており、外周面に雄ねじ２４ａが形成された筒状のナット２４が、雌ねじ２１ｂの形成部分にねじ込まれた状態で、エア排出路２１Ａ内に収容されている。なお、ナット２４には、その内周面に、六角レンチ等の操作工具が係合可能な回転操作部２４ｂが形成されている。
【００２２】
エア排出路２１Ａの大径部２１ａには、エア排出路２１Ａを閉塞可能な球状の閉塞部材２５が収容されており、この閉塞部材２５は、ナット２４の後端面に当接するコイルばね２６によって、常時、エア排出路２１Ａの閉塞方向（大径部２１ａの後端側）に付勢されている。
【００２３】
前記コイルばね２６は、その付勢力が筒状部材１０に対するプッシャ２０の摺動抵抗より大きく、エア供給手段によってドローパイプＤＰ内に供給されるエアの供給圧力より小さくなるように設定されているので、プッシャ２０の前方側への移動が制限されていない状態で、ドローパイプＤＰ内に所定圧のエアが供給されると、閉塞部材２５がエア排出路２１Ａを閉塞した状態を維持したまま、エアの供給圧力によって、プッシャ２０が前方側に押し出されるが、プッシャ２０の前方側への移動が制限されている状態では、図７に示すように、エアの供給圧力によって前方側に押圧された閉塞部材２５が、コイルばね２６の付勢力に抗して、エア排出路２１Ａの大径部２１ａ内を前方側に移動し、エア排出路２１Ａが開放されるので、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアがエア排出路２１Ａ及び当接部２７のエア排出路２７Ａを通って、外部に排出される。
【００２４】
なお、エア供給手段によってドローパイプＤＰ内に供給されるエアの供給圧力を十分に確保することができないような場合は、図８に示すように、当接部２７のエア排出路２７Ａに挿入した六角レンチ等の操作工具ＯＴをナット２４の回転操作部２４ｂに係合させ、操作工具ＯＴによってナット２４を回転させると、ナット２４が前後方向に進退し、これに伴ってコイルばね２６の圧縮状態が変化するので、コイルばね２６の付勢力を簡単に調整することができる。
【００２５】
以上のように構成されたワーク払出装置１は、ワークＷの加工中のように、チャック爪ＣＮによってワークＷがクランプされた状態で、ドローパイプＤＰ内に所定圧力のエアが供給されると、エアの供給圧力によってプッシャ２０が前方側に押圧されるが、クランプされているワークＷの存在によって、プッシャ２０の前方側への移動が阻止される。従って、上述したように、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアの供給圧力によって、エア排出路２１Ａを閉塞している閉塞部材２５が大径部２１ａ内を前方側に移動することで、エア排出路２１Ａが開放されるので（図７参照）、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアがエア排出路２１Ａ及び当接部２７のエア排出路２７Ａを通って外部に排出され、図９に示すように、そのエアがワークＷに吹き付けられるので、ワークＷの内径加工時に発生した切り屑を効率よく排出することができる。
【００２６】
また、ワークＷの加工が完了し、チャック爪ＣＮによるワークＷのクランプが解除された状態で、ドローパイプＤＰ内に所定圧力のエアが供給されると、図１０に示すように、閉塞部材２５がエア排出路２１Ａを閉塞した状態を維持したまま、エアの供給圧力によって、プッシャ２０全体が前方側に押し出され、これに伴って、アンクランプされたワークＷが払い出されることになる。
【００２７】
このようにして、プッシャ２０全体が所定のワーク払出位置まで押し出されると、上述したように、筒状部材１０（後端側小径部１１）と、プッシャ２０（シャフト部２１）との間に形成されたエア進入空間Ｓが、筒状部材１０の先端側大径部１２に開放され、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアがエア進入空間Ｓを通って、筒状部材１０の先端側大径部１２から外部に排出されるので（図５（ｂ）参照）、ドローパイプＤＰ内の圧力が低下することになる。従って、ドローパイプＤＰ内の圧力低下を圧力センサ等によって検出することで、プッシャ２０が所定のワーク払出位置まで前進したか否か、即ち、プッシャ２０によるワークＷの払出作業が完了したか否かを把握することができる。また、筒状部材１０の先端側大径部１２の内部に切り屑等が溜まっている場合には、それらを排出することもできる。
【００２８】
以上のように、このワーク払出装置１は、ワークＷの内径加工中は、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアによってワークＷの切り屑を除去することができ、チャックによるワークＷの把持が解除されているときは、ドローパイプＤＰ内に供給されたエアによってワークＷを払い出すことができるので、プッシャとして機能するインナーパイプをドローパイプ内に通し、このインナーパイプをエアシリンダによって出退させることで、ワークの払い出しを行うようにしたワーク払出装置のように、工作機械全体が大型化したり、構造が複雑になったりすることがなく、簡単な構造でワークＷの払い出しと切り屑の除去とを効率よく行うことができる。
【００２９】
また、このワーク払出装置１では、上述したように、ナット２４を進退させることによって、閉塞部材２５を閉塞方向に付勢しているコイルばね２６の付勢力を調整することができるので、ドローパイプＤＰ内に供給されるエアの供給圧力が、予め設定されている要求圧力を下回っている場合であっても、コイルばね２６の付勢力を適宜調整することによって、エアの供給圧力、プッシャ２０の摺動抵抗及びコイルばね２６の付勢力の大小関係を適正に調整することで、このワーク払出装置１の機能（ワークの払出機能とエアブロー機能）を有効に発揮させることができる。
【００３０】
特に、このワーク払出装置１では、上述したように、プッシャ２０の先端側からコイルばね２６の付勢力の調整操作を行うことができるので、コイルばね２６の付勢力を調整するために、プッシャ２０をドローパイプＤＰから取り外したり、シャフト部２１から当接部２７を取り外したりする必要がなく、コイルばね２６の付勢力の調整作業を簡単に行うことができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、ドローパイプＤＰ内にエアを供給することによってプッシャ２０を作動させているが、これに限定されるものではなく、ドローパイプＤＰ内に油を供給することによって、プッシャ２０を作動させることも可能である。
【００３２】
また、上述した実施形態では、ドローパイプＤＰに嵌着した筒状部材１０内をプッシャ２０が摺動する構成を採用しているが、これに限定されるものではなく、プッシャがドローパイプ内を直接摺動する構成を採用することも可能である。
【００３３】
また、上述した実施形態では、旋盤に搭載されたワーク払出装置について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のワーク払出装置は、主軸の先端部にワークを把持するチャックが取り付けられた種々の工作機械に搭載することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるワーク払出装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同上のワーク払出装置を示す拡大断面図である。
【図３】（ａ）は同上のワーク払出装置を構成しているプッシャを示す側面図、（ｂ）は同上のプッシャを示す分解断面図である。
【図４】（ａ）は同上のプッシャを構成しているシャフト部を示す斜視図、（ｂ）は同上のシャフト部が筒状部材に挿入された状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）はプッシャが退避位置に後退した状態を示す横断面図、（ｂ）はプッシャがワークの払出位置まで前進した状態を示す横断面図である。
【図６】同上のプッシャを構成しているシャフト部を示す部分拡大断面図である。
【図７】同上のプッシャにおける閉塞部材によるエア排出路の開放動作を説明するための説明図である。
【図８】同上のプッシャを構成しているコイルばねの付勢力の調整方法を説明するための説明図である。
【図９】同上のワーク払出装置におけるエアブロー状態を示す拡大断面図である。
【図１０】同上のワーク払出装置におけるワークの払出状態を示す拡大断面図である。
【図１１】従来のワーク払出装置を示す断面図である。
【図１２】従来の他のワーク払出装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ワーク払出装置
１０  筒状部材
１１  後端側小径部
１２  先端側大径部
２０  プッシャ
２１  シャフト部
２１Ａ  エア排出路
２１ａ  大径部
２１ｂ  雌ねじ
２１Ｂ  切除部
２２  摺動部
２３  係止部
２４  ナット
２４ａ  雄ねじ
２４ｂ  回転操作部
２５  閉塞部材
２６  コイルばね
２７  当接部
２７Ａ  エア排出路
Ｓ  エア進入空間
ＳＰ  主軸
ＤＰ  ドローパイプ
ＣＮ  チャック爪
Ｗ  ワーク
【図１】
2004322282.tif 000003
【図２】
2004322282.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004322282.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004322282.tif 000011
【図１０】
2004322282.tif 000012
【図１１】
2004322282.tif 000013
【図１２】
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