(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に所定の加工を行う工具、または、前記工具が取り付けられた工具ホルダを着座面に着脱可能に装着する主軸と、
前記主軸に摺動可能に支持され、摺動動作によって前記工具または前記工具ホルダを前記主軸に着脱させるロッドと、
前記ロッドに形成される流体流路と、
前記流体流路に流体を供給する流体供給手段と、
前記ロッドが摺動動作によって第一の位置に位置した場合に前記流体流路と連通するように前記主軸に形成され、前記主軸と前記工具または前記工具ホルダとの着座状態を検出するための着座検出用流体流路と、
前記ロッドが摺動動作によって前記第一の位置と異なる第二の位置に位置した場合に前記流体流路と連通するように前記主軸に形成され、前記主軸と前記工具または前記工具ホルダとの着座部を洗浄するための洗浄用流体流路と
を備えた
ことを特徴とする主軸装置。
【請求項２】
前記第一の位置は、前記工具または前記工具ホルダがアンクランプされるアンクランプ位置と前記工具または前記工具ホルダが確実にクランプされるクランプ位置との間に位置する中間位置であり、
前記第二の位置は、前記アンクランプ位置である
ことを特徴とする請求項１に記載の主軸装置。
【請求項３】
前記着座面が、前記主軸と直交する直交面と、前記主軸および前記直交面と方向を異にするテーパ面とを有するものであり、
前記着座検出用流体流路が、前記直交面に開口するものであり、
前記洗浄用流体流路が、前記テーパ面に開口するものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の主軸装置。
【請求項４】
前記着座検出用流体流路と前記洗浄用流体流路とが、前記主軸における周方向に所定角度離間して交互に形成されるものである
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の主軸装置。
【請求項５】
被加工物に所定の加工を行う工具、または、前記工具が取り付けられた工具ホルダを着脱可能に装着する主軸装置を備える工作機械であって、
前記主軸装置が、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のものである
ことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸に対して工具または工具が取り付けられた工具ホルダが着脱可能に装着され、エアによって工具または工具ホルダの着座状態の検出および着座部の洗浄を行うことができる主軸装置、および、当該主軸装置を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械においては、主軸に装着する工具または工具が取り付けられた工具ホルダを交換する際に、加工により発生した切粉が工具または工具ホルダと主軸との着座部に付着することがある。このように着座部に切粉を噛み込んだ状態では、主軸と工具または工具ホルダとが正しく密着しないので、主軸に対する工具の位置決め、すなわち、工作機械における工具の位置決めが正確に行われない。よって、その状態のまま加工を行うと、加工精度に悪影響を及ぼし、工具や主軸に損傷を与える虞がある。
【０００３】
そこで、主軸に対して工具または工具ホルダが密着して装着されているか否かを検出することができる着座検出手段が開発されている（特許文献１参照）。これは、工具または工具ホルダと主軸との着座部にエアを供給し、当該エアの圧力変化によって、工具または工具ホルダと主軸との着座状態を検出するものである。
【０００４】
また、着座部における切粉の噛み込みを防止するため、着座部に付着した切粉等を除去する洗浄手段が開発されている。これは、工具または工具ホルダと主軸との着座部にエアを供給し、当該エアを着座部に噴き付けることにより、着座部に付着した切粉等を吹き飛ばして除去するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４１１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述の着座検出手段と洗浄手段とを備えた従来の工作機械においては、着座状態を検出するためのエア供給通路と着座部を洗浄するためのエア供給通路とが同一系統で設けられており、着座状態の検出および着座部の洗浄が適切な流量のエア供給によって行われていない虞がある。
【０００７】
工具または工具ホルダと主軸との着座状態を検出する際には、エアの圧力変化を検出することができれば良いので、供給するエアの流量は少量で足りる。よって、環境を考慮すると、小流量のエアで工具または工具ホルダと主軸との着座状態を検出することが好ましい。
【０００８】
一方、工具または工具ホルダと主軸との着座部に付着した切粉等を除去する際には、エアを強く噴き付けることにより、確実に切粉等を除去することができる。よって、主軸と工具または工具ホルダとを正しく密着させるためには、大流量のエアで着座部に付着した切粉等を除去することが好ましい。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、主軸装置と工具との密着状態の検出および主軸装置と工具との密着部のエア洗浄をそれぞれ適切なエア流量で行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する第一の発明に係る主軸装置は、被加工物に所定の加工を行う工具、または、前記工具が取り付けられた工具ホルダを着座面に着脱可能に装着する主軸と、前記主軸に摺動可能に支持され、摺動動作によって前記工具または前記工具ホルダを前記主軸に着脱させるロッドと、前記ロッドに形成される流体流路と、前記流体流路に流体を供給する流体供給手段と、前記ロッドが摺動動作によって第一の位置に位置した場合に前記流体流路と連通するように前記主軸に形成され、前記主軸と前記工具または前記工具ホルダとの着座状態を検出するための着座検出用流体流路と、前記ロッドが摺動動作によって前記第一の位置と異なる第二の位置に位置した場合に前記流体流路と連通するように前記主軸に形成され、前記主軸と前記工具または前記工具ホルダとの着座部を洗浄するための洗浄用流体流路とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第二の発明に係る主軸装置は、第一の発明に係る主軸装置において、前記第一の位置は、前記工具または前記工具ホルダがアンクランプされるアンクランプ位置と前記工具または前記工具ホルダが確実にクランプされるクランプ位置との間に位置する中間位置であり、前記第二の位置は、前記アンクランプ位置であることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第三の発明に係る主軸装置は、第一または第二の発明に係る主軸装置において、前記着座面が、前記主軸と直交する直交面と、前記主軸および前記直交面と方向を異にするテーパ面とを有するものであり、前記着座検出用流体流路が、前記直交面に開口するものであり、前記洗浄用流体流路が、前記テーパ面に開口するものであることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第四の発明に係る主軸装置は、第一から第三のいずれか一つの発明に係る主軸装置において、前記着座検出用流体流路と前記洗浄用流体流路とが、前記主軸における周方向に所定角度離間して交互に形成されるものであることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第五の発明に係る工作機械は、被加工物に所定の加工を行う工具、または、前記工具が取り付けられた工具ホルダを着脱可能に装着する主軸装置を備える工作機械であって、前記主軸装置が、第一から第四のいずれか一つの発明に係るものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第一の発明に係る主軸装置によれば、着座検出用流体流路と洗浄用流体流路とを異なる二系統で設けているので、例えば、着座検出用流体流路と洗浄用流体流路とを互いに異なる流路断面積で形成することにより、着座状態を検出する際の流体流量と着座面を洗浄する際の流体流量とを変えることができる。つまり、主軸装置と工具または工具ホルダとの密着状態の検出および主軸装置と工具または工具ホルダとの密着部の洗浄をそれぞれ適切な流体流量で行うことができる。
また、着座検出用流体流路と流体流路との連通、洗浄用流体流路と流体流路との連通、をそれぞれロッドの摺動動作における異なる位置で連通されるようにしているので、例えば、ロッドを摺動させるアクチュエータ等を備えた方向切換弁によってロッドの摺動動作における第一の位置に位置するタイミングと第二の位置に位置するタイミングとを制御すると共に、減圧弁によって着座検出用流体流路と洗浄用流体流路とに供給する流体の圧力をそれぞれ調整して流体流量を切り替えることができる。つまり、主軸装置と工具との密着状態の検出および主軸装置と工具との密着部の洗浄をそれぞれ適切な流体流量で行うことができる。
【００１６】
第二の発明に係る主軸装置によれば、工具または工具ホルダがアンクランプされる状態と確実にクランプされるクランプ状態との間、すなわち、工具または工具ホルダが主軸に着座する状態のときに主軸装置と工具との密着状態の検出を行うことができ、工具または工具ホルダがアンクランプされる状態のときに主軸装置と工具との密着部の洗浄を行うことができる。
【００１７】
第三の発明に係る主軸装置によれば、着座検出用流体流路が直交面に開口するものであるので、主軸装置と工具との密着状態を正確に検出することができる。また、洗浄用流体流路がテーパ面に開口するものであるので、主軸装置と工具との密着部を確実に洗浄することができる。
【００１８】
第四の発明に係る主軸装置によれば、主軸装置と工具との密着状態の検出および主軸装置と工具との密着部の洗浄を、周方向において略均一に行うことができる。
【００１９】
第五の発明に係る工作機械によれば、工作機械において、主軸装置と工具との密着状態の検出および主軸装置と工具との密着部のエア洗浄をそれぞれ適切なエア流量で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る主軸装置の構造を示す説明図である。
【図２】実施例１に係る主軸装置の構造を示す説明図である。
【図３】実施例１に係る主軸装置の構造を示す説明図である。
【図４】実施例１に係る主軸装置におけるエア通路を示す断面図（図２におけるIV−IV矢視断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る主軸装置の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００２２】
本発明の実施例１に係る主軸装置の構造について、図１から図４を参照して説明する。
【００２３】
図１から図３に示すように、工作機械の主軸装置１は、図示しないワーク（被加工物）に対して所定の加工を行う工具１００を着脱可能に装着するものである。もちろん、主軸装置１は、工具が取り付けられた図示しない工具ホルダを着脱可能に装着するものであっても良い。
【００２４】
主軸装置１には、円筒状の主軸ヘッド１０が設けられており、この主軸ヘッド１０内には、主軸２０が回転可能に支持されている。主軸２０には、テーパ孔（着座面）２１および軸孔２２がその軸心上に連続的に形成されている。テーパ孔２１は、その先端側（図１から図３における左方側）が先端面（着座面）２３に開口されると共に、その後端側（図１から図３における右方側）が軸孔２２に連通しており、先端側から後端側に向かうに従ってその内径が漸次小さくなるように形成されている。
【００２５】
主軸２０の軸孔２２には、ロッド３０がその軸方向（図１から図３における左右方向）に摺動可能に支持されている。このロッド３０は、主軸２０と連れ回りすると共に、主軸２０の略中央に設けられた弾性手段（付勢手段）としての皿バネ４０により主軸２０の後端側に付勢された状態となっている。また、主軸ヘッド１０の後端側には、シリンダ部１１が設けられており、このシリンダ部１１には、ピストン５０が主軸２０の軸方向に摺動可能に支持されている。
【００２６】
ピストン５０とシリンダ部１１によって形成される空間１２には、図示しない圧油給排手段によって圧油が供給および排出されるようになっている。よって、空間１２に圧油を供給すると、ピストン５０を先端側へ摺動させることができる。先端側へ移動されたピストン５０は、その先端側がロッド３０の後端側と接触し、ロッド３０を皿バネ４０の付勢力に抗して主軸２０の先端側に移動することができる。
【００２７】
また、主軸２０の先端側には、コレット６０が設けられており、このコレット６０は、ロッド３０が軸方向に移動することにより、主軸２０の径方向に移動するようになっている。このように、コレット６０が主軸２０の径方向に移動して全開状態または全閉状態となることによって、主軸装置１に対して工具１００が着脱されるようになっている。
【００２８】
図１から図３に示すように、工具１００は、二面拘束タイプのものであり、その後端側（図１から図３における右方側）には主軸装置１との密着面（着座部）となる端面１０１およびテーパ部１０２が設けられている。端面１０１は、主軸２０の先端面２３と密着するものである。また、テーパ部１０２は、主軸２０のテーパ孔２１と密着するものであって、先端側から後端側へ向かうに従ってその外径が漸次小さくなるように形成されている。
【００２９】
主軸装置１における工具１００の交換は、シリンダ部１１の空間１２に圧油を給排することによって行われる。図示しないワークの加工が終了し、主軸２０の回転が停止されると、シリンダ部１１の空間１２に圧油が供給される（図３参照）。空間１２に供給される圧油によって、ピストン５０には主軸２０の先端側への押圧力が作用し、その押圧力によってピストン５０は先端側へ移動する。ピストン５０が先端側へ移動し、その先端側がロッド３０の後端側に接触すると、空間１２に供給された圧油による押圧力は、ピストン５０を介してロッド３０に作用するようになる（図２参照）。そして、更に圧油を供給すると、その押圧力によってピストン５０およびロッド３０が皿バネ４０の付勢力に抗して主軸２０の先端側に移動される（図１参照）。
【００３０】
図１に示すように、ロッド３０が主軸２０の先端側のアンクランプ位置へ移動すると、コレット６０が主軸２０の径方向内側へ移動して全閉状態となり、コレット６０と工具１００における係合部１０３との係合が解除される、つまり、工具１００は主軸２０に対してアンクランプされた状態となる。そして、このアンクランプ状態の工具１００は、主軸２０から離脱され、他の工具１００に交換される。
【００３１】
主軸装置１に新たに装着される他の工具１００は、主軸２０の先端側に搬送される。そして、工具１００のテーパ部１０２が主軸２０のテーパ孔２１に嵌入（装着）し始めると、シリンダ部１１の空間１２に供給された圧油が排出され、皿バネ４０の付勢力によりピストン５０およびロッド３０が主軸２０の後端側に移動される。
【００３２】
ロッド３０が、アンクランプ位置（図１参照）よりも主軸２０後端側の中間位置（着座位置）を経て（図２参照）、更に主軸２０後端側のクランプ位置へ移動すると、コレット６０が主軸２０の径方向外側に移動して全開状態となり、コレット６０と工具１００における係合部１０３との係合がなされる。つまり、工具１００は主軸２０に対してクランプされた状態となる。
【００３３】
ロッド３０は、図示しないアクチュエータおよび方向切換弁によって制御されており、上述のアンクランプ位置と中間位置とクランプ位置とを順に移動するようになっている。ここで、ロッド３０のアンクランプ位置は、コレット６０が全閉する位置、すなわち、工具１００の交換が行われる位置であり、ロッド３０のクランプ位置は、コレット６０が全開する位置、すなわち、工具１００による加工が行われる位置であり、ロッド３０の中間位置は、アンクランプ位置とクランプ位置との間の位置である。
【００３４】
主軸装置１には、工具１００を着脱する際に主軸装置１と工具１００との密着面を洗浄する洗浄手段と、主軸装置１と工具１００とが密着して確実に装着されているか否かを検出する着座検出手段とが設けられている。
【００３５】
ピストン５０には、その後端側中央部にエア供給装置（流体供給手段）７０が装着され、その軸中心を通る第一エア通路５１が形成されている。ロッド３０には、その後端側がピストン５０の先端側に接触した際にピストン５０の第一エア通路５１と連通するように、一端がロッド３０の後端側中央部に開口する第二エア通路３２が形成されている。
【００３６】
第二エア通路３２は、その他端がロッド３０の外周面３１における複数箇所に開口して形成されており、ロッド３０の後端側中央部に開口して軸方向に延びる軸方向延設部３２ａと、当該軸方向延設部３２ａの先端側から径方向に延びてロッド３０の外周面３１に開口する複数本（本実施例においては八本）の径方向延設部３２ｂとから構成されている。図４に示すように、第二エア通路３２の径方向延設部３２ｂは、ロッド３０の周方向に等角度（本実施例においては４５°）間隔で設けられている。
【００３７】
主軸２０には、複数本（本実施例においては四本）の着座検出用エア通路２４（図２および図４参照）および複数本（本実施例においては四本）の洗浄用エア通路２５（図１および図４参照）がロッド３０の第二エア通路３２と連通可能に設けられている。図４に示すように、複数本の着座検出用エア通路２４と洗浄用エア通路２５とは、主軸２０の周方向に等角度（本実施例においては４５°）間隔で交互に設けられている。
【００３８】
着座検出用エア通路２４は、その一端が主軸２０の内周面２６における所定の位置に開口しており、ロッド３０が前述の中間位置にある場合に第二エア通路３２と連通するようになっている。また、着座検出用エア通路２４は、その他端が主軸２０の先端面２３に開口しており、ロッド３０が中間位置にある場合には、エア供給装置７０から供給された所定圧力のエアは、ピストン５０の第一エア通路５１とロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の着座検出用エア通路２４とを介して、主軸２０の先端面２３から噴射されるようになっている。
【００３９】
よって、ロッド３０が中間位置にある場合に、エア供給装置７０から供給するエアの圧力変化によって、主軸装置１と工具１００との着座状態を検出することができるようになっている。つまり、先端面２３と端面１０１とが密着している場合には、着座検出用エア通路２４の開口部（エア噴射孔）２４ａは、工具１００の端面１０１によって塞がれた状態であるので、エアが噴射されずにエア圧力が上昇し、主軸装置１と工具１００とが確実に密着した状態である（着座している）ことを検出することができる。
【００４０】
一方、先端面２３と端面１０１とが密着していない場合には、着座検出用エア通路２４の開口部（エア噴射孔）２４ａは、工具１００の端面１０１によって塞がれていない状態であるので、エアが噴射されてもエア圧力が上昇せず、主軸装置１と工具１００とが確実に密着した状態ではない（着座していない）ことを検出することができる。
【００４１】
洗浄用エア通路２５は、その一端が主軸２０の内周面２６における所定の位置に開口しており、ロッド３０が前述のアンクランプ位置にある場合に第二エア通路３２と連通するようになっている。つまり、洗浄用エア通路２５の一端における開口部２５ｂは、主軸２０の周方向および軸方向において、着座検出用エア通路２４の一端における開口部２４ｂと異なる位置に形成されている。また、洗浄用エア通路２５は、その他端が主軸２０のテーパ孔２１に開口しており、ロッド３０がアンクランプ位置にある場合には、エア供給装置７０から供給された所定圧力のエアは、ピストン５０の第一エア通路５１、ロッド３０の第二エア通路３２および主軸２０の洗浄用エア通路２５を介して、主軸２０のテーパ孔２１に開口する開口部２５ａから工具１００のテーパ部１０２に向かって噴射されるようになっている。
【００４２】
よって、ロッド３０がアンクランプ位置にある場合に、エア供給装置７０からエアを供給することにより、主軸装置１と工具１００との密着面が洗浄されるようになっている。つまり、工具１００がアンクランプ状態で、テーパ孔２１とテーパ部１０２とが密着していない場合に、洗浄用エア通路２５の開口部２５ａから所定圧力のエアが噴射されるので、工具１００のテーパ部１０２に付着した切粉等を吹き飛ばすことができると共に、噴射されるエアの勢いによって工具の端面１０１、主軸２０のテーパ孔２１および先端面２３に付着した切粉等も吹き飛ばすことができる。
【００４３】
次に、本実施例に係る主軸装置１の動作について、図１から図４を参照して説明する。
【００４４】
主軸装置１を備えた工作機械において図示しないワークの加工が終了し、主軸２０の回転が停止されると、図示しない圧油給排装置によって、シリンダ部１１の空間１２に圧油が供給される（図３参照）。空間１２に供給される圧油によって、ピストン５０には主軸２０の先端側への押圧力が作用し、その押圧力によってピストン５０は先端側へ移動する。
【００４５】
ピストン５０が先端側へ移動し、その先端側がロッド３０の後端側に接触すると、空間１２に供給された圧油による押圧力は、ピストン５０を介してロッド３０に作用するようになる。そして、更に圧油を供給すると、その押圧力によってピストン５０およびロッド３０は皿バネ４０の付勢力に抗して主軸２０の先端側に移動される。
【００４６】
ピストン５０およびロッド３０が先端側へ移動し、ロッド３０が中間位置に達すると、ロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の着座検出用エア通路２４とが連通される（図２参照）。よって、ピストン５０の後端側に装着されたエア供給装置７０から供給される所定圧力のエアは、ピストン５０の第一エア通路５１とロッド３０の第二エア通路３２とを介して、主軸２０の着座検出用エア通路２４に供給される。
【００４７】
このとき、工具１００は、主軸装置１に対して確実に装着された状態すなわちクランプ状態ではないが、主軸装置１と工具１００とが密着面において密着した状態である。よって、主軸２０の着座検出用エア通路２４における開口部（エア噴射孔）２４ａは、工具１００の端面１０１によって塞がれた状態であるので、エアは噴射されない。
【００４８】
更に、シリンダ部１１の空間１２に圧油が供給され、空間１２に供給される圧油によって、ピストン５０に作用する主軸２０の先端側への押圧力が増加すると、ピストン５０およびロッド３０は皿バネ４０の付勢力に抗して主軸２０の先端側に更に移動され、ロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の着座検出用エア通路２４とは連通しない状態となる。
【００４９】
ピストン５０およびロッド３０が更に先端側へ移動し、ロッド３０がアンクランプ位置に達すると、ロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の洗浄用エア通路２５とが連通される。よって、ピストン５０の後端側に装着されたエア供給装置７０から供給される所定圧力のエアは、ピストン５０の第一エア通路５１とロッド３０の第二エア通路３２とを介して、主軸２０の洗浄用エア通路２５に供給される。
【００５０】
このとき、コレット６０は全閉状態であり、工具１００は、主軸装置１に対して離脱可能なアンクランプ状態である。そして、工具１００が主軸２０から離脱されると共に、エア供給装置７０から供給された所定圧力のエアは、ピストン５０の第一エア通路５１とロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の洗浄用エア通路２５とを介して、主軸２０の洗浄用エア通路２５における開口部（エア噴射孔）２５ａから噴射される。
【００５１】
洗浄用エア通路２５の開口部２５ａから噴射される所定圧力のエアによって、工具１００のテーパ部１０２に付着した切粉等が吹き飛ばされると共に、噴射されるエアの勢いによって工具の端面１０１、主軸２０のテーパ孔２１および先端面２３に付着した切粉等も吹き飛ばされ、主軸装置１と工具１００との密着面は洗浄される。
【００５２】
そして、主軸２０から離脱された工具１００は、他の工具１００に交換される。
【００５３】
次に、主軸装置１に新たに装着される他の工具１００は、主軸２０の先端側に搬送される。工具１００のテーパ部１０２が主軸２０のテーパ孔２１に近接されると、エア供給装置７０から供給され、ピストン５０の第一エア通路５１とロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の洗浄用エア通路２５とを介して、洗浄用エア通路２５の開口部２５ａから噴射される所定圧力のエアによって、新たに装着される他の工具１００のテーパ部１０２および主軸２０のテーパ孔２１が洗浄される。
【００５４】
そして、工具１００のテーパ部１０２が主軸２０のテーパ孔２１に嵌入（装着）し始めると、シリンダ部１１の空間１２に供給された圧油が図示しない圧油給排装置によって排出され、ロッド３０およびピストン５０に作用する主軸２０の先端側への押圧力が減少すると、皿バネ４０の付勢力によりピストン５０およびロッド３０が主軸２０の後端側に移動される。
【００５５】
更に、シリンダ部１１の空間１２に供給された圧油が排出され、ピストン５０およびロッド３０が皿バネ４０の付勢力によって更に主軸２０の後端側に移動されると、ロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の洗浄用エア通路２５とは連通しない状態となる。
【００５６】
ピストン５０およびロッド３０が更に後端側へ移動し、ロッド３０が中間位置に達すると、ロッド３０の第二エア通路３２と主軸２０の着座検出用エア通路２４とが連通される。よって、ピストン５０の後端側に装着されたエア供給装置７０から供給される所定圧力のエアは、ピストン５０の第一エア通路５１とロッド３０の第二エア通路３２とを介して、主軸２０の着座検出用エア通路２４に供給される。
【００５７】
このとき、工具１００は、主軸装置１に対して確実に装着された状態すなわちクランプ状態ではないが、主軸装置１と工具１００とが密着面において密着した状態である。よって、主軸２０の着座検出用エア通路２４における開口部（エア噴射孔）２４ａは、工具１００の端面１０１によって塞がれた状態であり、エア供給装置７０から供給されるエアは噴射されないので、供給されたエアの圧力が上昇することによって、主軸装置１と工具１００とが確実に密着された状態すなわちクランプ状態であることを検出することができる。
【００５８】
正常なクランプ状態を検出した場合には、更に、シリンダ部１１の空間１２に供給された圧油が排出されてピストン５０に作用する主軸２０の先端側への押圧力が減少し、ピストン５０およびロッド３０は皿バネ４０の付勢力によって主軸２０の後端側に更に移動される。ロッド３０がクランプ位置に達すると、コレット６０が全開状態となり、工具１００の主軸装置１への装着が完了する。
【００５９】
なお、主軸装置１と工具１００との密着面に切粉等を噛み込んでいた場合には、主軸装置１と工具１００とが密着面において密着された状態にならない。よって、主軸２０の着座検出用エア通路２４における開口部（エア噴射孔）２４ａは、工具１００の端面１０１によって塞がれた状態ではなく、エア供給装置７０から供給されるエアは切粉等の噛み込みによってできた隙間から漏れるので、供給されたエアの圧力が上昇せず、主軸装置１と工具１００とが確実に密着された状態にないこと、すなわち、クランプ異常であることを検出することができる。
【００６０】
本実施例においては、シリンダ部１１の空間１２に圧油を供給することにより、ピストン５０およびロッド３０を皿バネ４０の付勢力に抗して主軸２０の先端側に移動させ、ロッド３０を中間位置に位置するようにし、第二エア通路３２と着座検出用エア通路２４とが連通するようにしている。もちろん、本発明に係る主軸装置は、本実施例のように圧油の供給によってエア通路を連通させるものに限定されない。例えば、皿バネ４０の付勢力に抗する図示しない皿バネやスプリング等の弾性手段を別途設け、当該弾性手段と皿バネ４０との付勢力が均衡するロッド３０の位置において、第二エア通路３２と着座検出用エア通路２４とが連通するようにしても良い。
【００６１】
また、本実施例においては、第二エア通路３２と着座検出用エア通路２４および洗浄用エア通路２５とをそれぞれの開口部を対応させて連通するようにしている。もちろん、本発明に係る主軸装置は、本実施例のようにエア通路の開口する孔の位置を合わせて連通するものに限定されない。例えば、ロッド３０の外周面３１または主軸２０の内周面２６の少なくとも一方に周方向に延在する溝部を設けるようにしても良い。
【００６２】
本発明に係る主軸装置によれば、着座検出用流体流路と洗浄用流体流路とを異なる二系統で設けているので、例えば、着座検出用エア通路２４と洗浄用エア通路２５とを互いに異なる流路断面積で形成することにより、着座状態を検出する際のエア流量と着座面を洗浄する際のエア流量とを変えることができる。つまり、主軸装置１と工具１００との密着状態の検出および主軸装置１と工具１００との密着部のエア洗浄をそれぞれ適切なエア流量で行うことができる。
【００６３】
また、本発明に係る主軸装置によれば、着座検出用流体流路と流体流路との連通、洗浄用流体流路と流体流路との連通、をそれぞれロッドの摺動動作における異なる位置で連通されるようにしているので、例えば、ロッドを摺動させるアクチュエータ等を備えた方向切換弁によって着座検出用エア通路２４が第二エア通路３２と連通するタイミング（ロッド３０が中間位置に位置するタイミング）と洗浄用エア通路２５が第二エア通路３２と連通するタイミング（ロッド３０がアンクランプ位置に位置するタイミング）とを制御し、減圧弁によって圧力を調節することでエア供給装置７０のエア流量を減圧弁等によって切り替えることができる。つまり、主軸装置１と工具１００との密着状態の検出および主軸装置１と工具１００との密着部のエア洗浄をそれぞれ適切なエア流量で行うことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１      主軸装置
１０    主軸ヘッド
１１    シリンダ部
１２    シリンダ部の空間
２０    主軸
２１    テーパ孔（テーパ面）
２２    軸孔
２３    先端面（直交面）
２４    着座検出用エア通路（着座検出用流体流路）
２４ａ  開口部
２４ｂ  開口部
２５    洗浄用エア通路（洗浄用流体流路）
２５ａ  開口部
２５ｂ  開口部
２６    内周面
３０    ロッド
３１    外周面
３２    第二エア通路（流体流路）
３２ａ  軸方向延設部
３２ｂ  径方向延設部
４０    皿バネ
５０    ピストン
５１    第一エア通路（流体供給手段）
６０    コレット
７０    エア供給装置（流体供給手段）
１００  工具（工具ホルダ）
１０１  端面
１０２  テーパ部
１０３  係合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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