(57)【要約】【課題】  油圧ポンプから油圧シリンダを作動させるために供給された作動油にワークの加工作業中に生じるクーラントが混入して、潤滑性の低下及びりスラッジの堆積を防止して、油圧ポンプや電磁弁等の油圧機器類の動作不良を未然に防止できる工作機械の油圧装置を提供する。【解決手段】  加工テーブル１３の側面に作動油分断機構５７を構成する能動シリンダ３１を設け、パレット１５の側面に受動シリンダ３７を設ける。前記能動シリンダ３１のピストン３３側のシリンダ室Ｒ１に油圧ポンプ５２から供給される作動油を配管５４及び電磁切換弁５５を介して供給する。受動シリンダ３７のシリンダ室Ｒ２の作動油をシリンダ４４のピストン４５側シリンダ室Ｒ３に供給する。能動シリンダ３１のピストンロッド３４を上方に移動することにより受動シリンダ３７のピストンロッド４０及びピストン３９を上方に移動して、シリンダ室Ｒ２内の作動油をシリンダ４４に供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプから油圧経路を介して油圧シリンダに作動油を供給して該油圧シリンダにより加工テーブル付近に設けられた治具を作動するようした工作機械において、
前記油圧経路の途中に作動油が油圧シリンダに直接供給されるのを阻止し、かつ作動油の動力を油圧シリンダに間接的に伝達するための作動油分断機構を設けたことを特徴とする工作機械の油圧装置。
【請求項２】
請求項１において、加工テーブルの上部所定位置に油圧シリンダを備えたパレットを取り外し可能に装着し、前記加工テーブルとパレットとの間に前記作動油分断機構を設けた工作機械の油圧装置。
【請求項３】
請求項２において、前記作動油分断機構は前記加工テーブル側に設けられ、かつ下部に作動油を貯留するシリンダ室を設けた能動シリンダと、前記パレット側に設けられ、かつ上部に作動油を貯留するシリンダ室を設けた受動シリンダとにより構成され、前記能動シリンダのピストンロッドの上端面により受動シリンダのピストンロッドの下端面が上方に押動されるようにしている工作機械の油圧装置。
【請求項４】
請求項１において、加工テーブルの上部所定位置に油圧シリンダを備えたパレットを取り外し可能に装着し、前記加工テーブルとパレットとの間に油圧経路を断接する下部及び上部のカプラを設け、前記油圧ポンプと前記加工テーブル側の下部のカプラとの間の油圧経路に前記作動油分断機構を設けた工作機械の油圧装置。
【請求項５】
請求項４において、前記作動油分断機構はフリーピストンである工作機械の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の油圧装置に係り、詳しくは加工テーブルの付近に設けられたワークのクランプ用治具等の各種の治具用の油圧シリンダを作動するための工作機械の油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の加工テーブルにはワークが装着され、ドリル等の工具によってワークが加工されるようになっている。１台の工作機械で種類の異なるワークの複数種の加工を能率良く行うために、加工テーブルの上面に４カ所にチャック機構を装着し、このチャック機構によってワークを支持するパレットを加工テーブルの上方所定位置に取り外し可能に装着し、このパレットを自動パレット交換装置により交換するようになっている。又、電動モータによって回転される油圧ポンプによってオイルタンクからくみ上げた作動油をパレット側に設けられたワークのクランプ用の油圧シリンダに供給し、ワークをクランプするようになっている。さらに、加工テーブルとパレットとの間には、パレットの交換作業時に、作動油経路の断接を行うためのカプラが設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記従来の自動パレット交換装置においては、カプラが切り離されている状態において、加工テーブル側の下部カプラの接続面上にクーラントが液滴状に付着する。付着したクーラントは、パレットのチャック時にカプラが接続された際に下部カプラの内部に進入する。この侵入したクーラントの液滴は作動油経路の内部で障害を引き起こす要因となる。すなわち、クーラントが作動油に混入すると、潤滑性や防錆性が損なわれ、コンタミ等の異物も増加する。潤滑性が損なわれると、油圧ポンプや電磁弁等の油圧機器類が機能しなくなる恐れが生じる。又、防錆性が損なわれても、油圧機器類が同様に機能しなくなる。さらに、コンタミ等の異物も油圧機器類の動作の障害になりうる。何れも、油圧機器類の性能、耐久性を阻害するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、油圧ポンプから油圧シリンダを作動させるために供給された作動油にワークの加工作業中に生じるクーラントが混入するのをなくして油圧機器類の障害を未然に防止し、油圧機器類の耐久性を向上することができる工作機械の油圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、油圧ポンプから油圧経路を介して油圧シリンダに作動油を供給して該油圧シリンダにより加工テーブル付近に設けられた治具を作動するようした工作機械において、前記油圧経路の途中に作動油が油圧シリンダに直接供給されるのを阻止し、かつ作動油の動力を油圧シリンダに間接的に伝達するための作動油分断機構を設けたことを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、加工テーブルの上部所定位置に油圧シリンダを備えたパレットを取り外し可能に装着し、前記加工テーブルとパレットとの間に前記作動油分断機構を設けたことを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記作動油分断機構は前記加工テーブル側に設けられ、かつ下部に作動油を貯留するシリンダ室を設けた能動シリンダと、前記パレット側に設けられ、かつ上部に作動油を貯留するシリンダ室を設けた受動シリンダとにより構成され、前記能動シリンダのピストンロッドの上端面により受動シリンダのピストンロッドの下端面が上方に押動されるようにしていることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、加工テーブルの上部所定位置に油圧シリンダを備えたパレットを取り外し可能に装着し、前記加工テーブルとパレットとの間に油圧経路を断接する下部及び上部のカプラを設け、前記油圧ポンプと前記加工テーブル側の下部のカプラとの間の油圧経路に前記作動油分断機構を設けたことを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記作動油分断機構はフリーピストンであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、油圧ポンプから供給される作動油が作動油分断機構によって油圧シリンダの作動油と分断されるので、油圧ポンプの作動油経路内にクーラントが侵入するのなくしてベーパーロック現象を未然に防止し、油圧機器類の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した工作機械の油圧装置の第１の実施形態を図１〜図８にしたがって説明する。
図４は、工作機械の概略正面図を示す。ベッド１１の上面にはＺ軸案内レール１２を介して加工テーブル１３がＺ軸方向の往復動可能に装着されている。この加工テーブル１３には複数（この実施形態では４カ所）のチャック機構１４を介してパレット１５が装着されている。前記ベッド１１の右側上面にはＸ軸案内レール１６を介してコラム１７がＸ軸（紙面直交）方向の往復動可能に装着されている。コラム１７の前面にはＹ軸案内レール１８を介してＹ軸サドル１９がＹ軸（上下）方向の往復動可能に装着され、該Ｙ軸サドル１９には主軸装置２０が取り付けられ、その先端部に装着した工具２１によって、前記パレット１５の上面に図示しないクランプ用治具によりクランプされたワークの加工を行うようになっている。
【００１２】
図５は加工テーブル１３とパレット１５が分離された正面図、図６は同じく右側面図を表す。又、図７は加工テーブル１３の平面図、図８はパレット１５の平面図を表す。図５〜図８に示すように、前記加工テーブル１３の上面に設けられた複数のチャック機構１４はそれぞれ同様に構成されているので、一つのチャック機構１４について簡単に説明する。このチャック機構１４は、加工テーブル１３の上面に支持され、かつボルトにより固定された台座２２と、この台座２２に取り付けられたチャックピン２３と、前記パレット１５に形成され、かつ前記チャックピン２３を係合するための係合穴２４とによって構成されている。そして、図５に示すようにパレット１５がチャック機構１４のチャックピン２３から上方に離隔した状態でパレット１５が図示しない自動パレット交換装置によって下方に移動されると、パレット１５の下面が台座２２の上面に支持されるとともにチャックピン２３が係合穴２４の内部に嵌合される。この状態でチャックピン２３によってパレット１５が加工テーブル１３の所定位置にチャックされる。
【００１３】
次に、この発明の要部の構成について説明する。
図１に示すように、前記加工テーブル１３の側面には能動シリンダ３１が装着されている。この能動シリンダ３１は有底円筒状のケース３２と、このケース３２の内部に収容されたピストン３３と、このピストン３３に連結された上向きのピストンロッド３４とによって構成されている。この能動シリンダ３１は取付板３５の下面に固定され、この取付板３５は加工テーブル１３の上面にボルト３６によって締め付け固定されている。前記ピストンロッド３４は取付板３５を貫通して上方に突出されている。
【００１４】
一方、前記パレット１５の側面には受動シリンダ３７が装着されている。この受動シリンダ３７は有蓋円筒状をなすケース３８と、このケース３８の内部に収容されたピストン３９と、このピストン３９の下面に連結されたピストンロッド４０とによって構成されている。前記受動シリンダ３７は取付板４１の下面に固定され、該取付板４１はボルト４２によってパレット１５の上部に取り付けられている。
【００１５】
前記受動シリンダ３７には配管４３を介してシリンダ４４が接続されている。このシリンダ４４はピストン４５及びピストンロッド４６を備え、ワークのクランプ用の治具（図示略）を作動するようになっている。
【００１６】
前記能動シリンダ３１のピストン３３側のシリンダ室Ｒ１には、電動モータ５１によって作動される油圧ポンプ５２が接続されている。そして、油圧ポンプ５２によって油タンク５３からくみ上げた作動油が配管５４を介してシリンダ室Ｒ１に供給されるようになっている。前記配管５４の途中には電磁切換弁５５が接続されている。この電磁切換弁５５はドレンポート５５ａと、作動油供給ポート５５ｂとの間で切り換え可能になっている。そして、常にはバネによりドレンポート５５ａに切り換え保持され、ドレン通路５６によりシリンダ室Ｒ１内の作動油が油タンク５３に戻されるようになっている。
【００１７】
前記受動シリンダ３７のピストン３９側のシリンダ室Ｒ２には作動油が予め充填され、ピストン３９の上昇に伴って作動油が配管４３を通してシリンダ４４のピストン４５側のシリンダ室Ｒ３に供給されるようになっている。
【００１８】
この実施形態では、前記能動シリンダ３１と受動シリンダ３７によって油圧ポンプ５２から供給された作動油が受動シリンダ３７のピストン３９側のシリンダ室Ｒ２及びシリンダ４４のピストン４５側のシリンダ室Ｒ３に供給されるのを分断する作動油分断機構５７を構成している。
【００１９】
次に、前記のように構成した工作機械の油圧装置についてその動作を説明する。
図１は加工テーブル１３からパレット１５が上方に分離されるとともに、能動シリンダ３１のピストンロッド３４から受動シリンダ３７のピストンロッド４０が離隔された状態を示す。又、電磁切換弁５５がドレンポート５５ａに切り換えられ、ピストン３３が下限であるアンクランプ位置に保持され、ピストン３９も下限であるアンクランプ位置に保持され、さらにシリンダ４４もワークのクランプ用治具のアンクランプ位置に保持されている。この状態において、図示しない自動パレット交換装置によってパレット１５が下方に移動されると、図２に示すようにパレット１５の係合穴２４に各チャックピン２３が嵌入され、チャック機構１４のチャックピン２３によってパレット１５が加工テーブル１３の上方所定位置にチャックされるとともに、ピストンロッド３４の上端面にピストンロッド４０の下端面が接触される。
【００２０】
この状態において、電磁切換弁５５がドレンポート５５ａから作動油供給ポート５５ｂに切り換えられると、油圧ポンプ５２によって組み上げられた作動油が配管５４を介して能動シリンダ３１のシリンダ室Ｒ１内に供給されるので、能動シリンダ３１のピストン３３及びピストンロッド３４が上方に持ち上げられ、ピストンロッド３４によって受動シリンダ３７のピストンロッド４０及びピストン３９が上方に移動される。従って、図３に示すようにピストン３９によってシリンダ室Ｒ２の容積が減少され、シリンダ室Ｒ２内の作動油が配管４３を介してシリンダ４４のピストン４５側シリンダ室Ｒ３内に供給される。この結果、ピストン４５及びピストンロッド４６によってワークのクランプ用治具がクランプ位置に切り換えられワークがクランプされる。
【００２１】
ワークの前記工具２１による加工作業が行われ、パレット１５を別のパレットと交換したい場合には、図３において、電磁切換弁５５をドレンポート５５ａに切り換える。すると、能動シリンダ３１のシリンダ室Ｒ１内の作動油がドレン通路５６を通して油タンク５３に戻される。このため、ピストン３３及びピストンロッド３４が下降され、受動シリンダ３７のピストン３９及びピストンロッド４０も下降される。この結果、シリンダ４４のピストン４５側のシリンダ室Ｒ３内部の作動油が配管４３を経てシリンダ室Ｒ２内に戻される。従って、シリンダ４４によるワークのクランプが解除される。この状態において図示しない自動パレット交換装置によってパレット１５を上昇し、このパレット１５を格納位置に移動した後に、別のパレットと交換される。
【００２２】
上記実施形態の工作機械の油圧装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、加工テーブル１３に能動シリンダ３１を設け、パレット１５に受動シリンダ３７を設けてパレット１５のクランプ状態において能動シリンダ３１と受動シリンダ３７のピストンロッド３４とピストンロッド４０が互いに対応するようにした。又、能動シリンダ３１のシリンダ室Ｒ１内に油圧ポンプ５２からの作動油を供給することにより能動シリンダ３１及び受動シリンダ３７を作動させるようにした。この結果、能動シリンダ３１と受動シリンダ３７の分離状態においてクーラントがピストンロッド３４の上端部に液滴状に付着してもこのクーラントがシリンダ室Ｒ１内に侵入することはなく、従って、油圧ポンプ５２の油圧回路内にクーラントが侵入することはなく、作動油の沸点の上昇が抑制され、油圧ポンプ５２等の油圧機器類の耐久性も向上することができる。
【００２３】
（２）上記実施形態では、作動油分断機構５７として能動シリンダ３１と受動シリンダ３７を用いたので、ピストンロッド３４の上端面にピストンロッド４０の下端面を単に接触すればよいので、シール性を確保するために従来必要であったカプラのシール状態を保持するためのロック機構を省略することができる。この結果、部品点数を低減して製造及び組み付け作業を容易に行い、コストの低減を図ることができる。
【００２４】
次に、この発明の別の実施形態を図９に基づいて説明する。
この実施形態では、加工テーブル１３の側面に下部カプラ６１を設け、パレット１５の側面に上部カプラ６２を設けている。そして、下部カプラ６１の嵌入穴６３と上部カプラ６２の接続口６４を接離可能に対応させている。さらに、電磁切換弁５５と下部カプラ６１の間の配管５４に対しフリーピストン６５を接続している。このフリーピストン６５はケース６６とその内部に収容したピストン６７とによって構成され、ピストン６７の前後にシリンダ室Ｒ４とシリンダ室Ｒ５を区画形成している。
【００２５】
従って、この実施形態においては、下部カプラ６１に上部カプラ６２が接合された状態で電磁切換弁５５が作動油供給ポート５５ｂに切り換えられると、シリンダ室Ｒ４に作動油が供給され、ピストン６７が前進されて、シリンダ室Ｒ５内の作動油が下部カプラ６１及び上部カプラ６２を介してシリンダ４４に供給される。
【００２６】
この実施形態では、配管５４にフリーピストン６５を介在させたので、下部カプラ６１から上部カプラ６２が分離された状態において、下部カプラ６１の嵌入穴６３内にクーラントが侵入してもシリンダ室Ｒ５内に侵入するだけで、シリンダ室Ｒ４には侵入することがなく、油圧ポンプ５２の油圧回路にクーラントが侵入することによる前述した弊害を解消することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  作動油分断機構５７の構成を能動シリンダ３１及び受動シリンダ３７に代えて例えばダイヤグラム機構としたり、その他の機構としたりしてもよい。
【００２８】
○  前記シリンダ４４によって作動される治具として、クランプ用治具以外に例えばワークの加工面を清掃するための清掃用治具が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明を具体化した工作機械における油圧装置の回路図。
【図２】油圧装置の不作動状態を示す回路図。
【図３】油圧装置の作動状態を示す回路図。
【図４】工作機械全体を示す略体側面図。
【図５】加工テーブルとパレットの分離状態を示す正面図。
【図６】加工テーブル及びパレットの側面図。
【図７】加工テーブルの平面図。
【図８】パレットの平面図。
【図９】この発明の別の実施形態を示す油圧回路の説明図。
【符号の説明】
【００３０】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５…シリンダ室、１３…加工テーブル、１５…パレット、３１…能動シリンダ、３４，４０，４６…ピストンロッド、３７…受動シリンダ、５２…油圧ポンプ、５７…作動油分断機構、６５…フリーピストン。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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