(57)【要約】【課題】２主軸対向型の旋盤において、ワークを受け渡す際にワークに不要な力がかかるのを抑え、ワーク把持位置ズレや把持キズの低減を図ったワークの受け渡し方法の提供を目的とする。【解決手段】第１主軸のコレットチャックに把持されたワークを第２主軸のコレットチャックに受け渡す際に、第２主軸の送り軸方向のトルクを所定の値より小さくすることで、第２主軸のコレットチャックの爪が閉じてワークを把持する際に、このワークに負荷される引込み方向あるいは押出し方向の応力を解消するように第２主軸を送り軸方向に前後移動させてそのズレ量を検出し、修正出来るようにした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸前面にコレットチャックが備えられた２主軸対向旋盤におけるワーク受け渡し方法において、第１主軸のコレットチャックに把持されたワークを第２主軸のコレットチャックに受け渡す際に、第２主軸の送り軸方向のトルクを所定の値より小さくすることで、第２主軸のコレットチャックの爪が閉じてワークを把持する際に、このワークに負荷される引込み方向あるいは押出し方向の応力を解消するように第２主軸を送り軸方向に前後移動させてそのズレ量を検出し、このズレ量が所定の範囲内であれば、第２主軸の送り軸方向のトルクを元にもどしてワークの受け渡しを完了し、このズレ量が所定の範囲を越えた場合にはコレットチャックを開成し、そのズレ量を補正した位置まで第２主軸を移動し、再度コレットチャックを閉成し、ワークの受け渡し位置を修正するようにしたことを特徴とする工作機械のワーク受け渡し方法。
【請求項２】
主軸前面にコレットチャックが備えられた２主軸対向旋盤におけるワーク受け渡し方法において、第１主軸のコレットチャックに把持されたワークを第２主軸のコレットチャックに受け渡す際に、第２主軸の送り軸方向のトルクを所定の値より小さくすることで、第２主軸のコレットチャックの爪が閉じてワークを把持する際に、このワークに負荷される引込み方向あるいは押出し方向の応力を解消するように第２主軸を送り軸方向に前後移動させてそのズレ量を検出し、このズレ量が所定の範囲内であれば、第２主軸の送り軸方向のトルクを元にもどしてワークの受け渡しを完了し、このズレ量が所定の範囲を越えた場合には、当該ズレ量の分だけ加工原点をシフトさせて第２主軸側での加工をするようにしたことを特徴とする工作機械のワーク受け渡し方法。
【請求項３】
ワークの受け渡しを繰り返し実施する場合に、前回の受け渡し位置が修正されている場合又は加工原点がシフトされている場合に、第２主軸の受け渡し位置をそのズレ量を修正した位置にセットされるように自動制御されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の工作機械のワーク受け渡し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に対向する主軸を有する旋盤におけるワークの受け渡し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動旋盤等の工作機械においては、主軸にワークをチャック把持し、バイト等で旋削される。
相互に対向する主軸を有する自動旋盤等においては、第１主軸側で加工したワークを第２主軸側に受け渡し、そのワークの背面側加工をする方法が広く採用されている。
【０００３】
このような自動旋盤等においては、主軸側のワーク把持手段として、構造が簡単で高速回転にも対応しやすいことから、コレットチャックが広く採用されている。
コレットチャックには図２に示すような引込み型、図３に示すような押出し型がある。
図２に示す引込み型コレットチャックにおいては、チャックスリーブ１４の内周側にコレットチャック１０が嵌挿されている。
コレットチャック１０の先端部には切り込み１３が形成されて、例えば３分割等に分割されたチャック爪１１が形成されている。
このコレットチャック先端部の外周はテーパー状１２に形成されていて、Ｓの方向に引込むことでチャック爪１１が閉成してワークｗを把持し、逆にチャック爪はコレット自身の弾力にて開成する構造になっている。
【０００４】
従って、図２のように引込み型のコレットチャックにおいては、コレットチャック１０がＳの方向に引込みながらチャック爪でワークｗを把持することになるので、ワークｗにｆの方向の引込み応力（引張り応力）が生じることになる。
【０００５】
一方、図３に示すような押出し型のコレットチャックにおいては、スリーブ１４ａの内周側にコレットチャック１０ａが嵌挿されているとともに、先端部にチャックキャップ１５ａが取り付けられている。
コレットチャック１０ａがＳの方向に押出されると、チャック爪１１ａに切り込み１３ａが設けられるとともに、その外周部がテーパー状１２ａになっているので閉成し、ワークを把持する構造になっている。
この押出し型の場合には、図２に示した引込み型とは逆にワークを把持する際にワークに押出し応力（圧縮応力）が生じる。
【０００６】
以上説明してきたように、コレットチャックがワークを把持しようとする際には、ワークに引込み方向あるいは押出し方向の応力が生じる。
相互に対向する主軸を有する旋盤において、第１主軸側で加工したワークを第２主軸側に受け渡す際には第１主軸側でワークの一端を把持したまま、第２主軸側のコレットチャックにて上記ワークの他端をチャック把持することになるので、ワークを両掴みした状態ではワークに引込み方向あるいは押出し方向の応力が負荷される。
【０００７】
ワークを第１主軸側と第２主軸側とで両掴みした際に生じる応力が大きい場合にはワークを破損させることがあった。
ワークの破損にまで至らなくても、ワークに変形が生じたり、ワークのチャック部にキズが発生する恐れが高かった。
また、工作機械側においてもワークに負荷された応力の反作用にてその駆動部に力が作用し、機械寿命が低下する原因の１つになる。
【０００８】
先行技術としては、相互に対向する主軸間でのワークの受け渡の際にワークの軸方向の位置決め精度の向上に関するものが開示されているが、両掴み時に生じるワークの変形等を防止するものではない（特開平９−８５５０９号公報）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−８５５０９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に有する課題に鑑みて、２主軸対向型の旋盤において、ワークを受け渡す際にワークに不要な力がかかるのを抑え、ワーク把持位置ズレや把持キズの低減を図ったワークの受け渡し方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、主軸前面にコレットチャックが備えられた２主軸対向旋盤におけるワーク受け渡し方法において、第１主軸のコレットチャックに把持されたワークを第２主軸のコレットチャックに受け渡す際に、第２主軸の送り軸方向のトルクを所定の値より小さくすることで、第２主軸のコレットチャックの爪が閉じてワークを把持する際に、このワークに負荷される引込み方向あるいは押出し方向の応力を解消するように第２主軸を送り軸方向に前後移動させてそのズレ量を検出し、このズレ量が所定の範囲内であれば、第２主軸の送り軸方向のトルクを元にもどしてワークの受け渡しを完了し、このズレ量が所定の範囲を越えた場合にはコレットチャックを開成し、そのズレ量を補正した位置まで第２主軸を移動し、再度コレットチャックを閉成し、ワークの受け渡し位置を修正するようにした。
【００１２】
なお、上記ズレ量が所定の範囲を越えた場合に、第２主軸側のコレットチャックが掴み直すかわりに当該ズレ量の分だけ加工原点をシフトさせて第２主軸側での次加工をするようにしてもよい。
【００１３】
また、ワークの受け渡しを繰り返し実施する場合に、前回の受け渡し位置が修正されている場合又は加工原点がシフトされている場合に、第２主軸の受け渡し位置をそのズレ量を修正した位置にセットされるように自動制御した。
【００１４】
ここで、第１主軸のコレットチャックに把持されたワークを第２主軸のコレットチャックに受け渡す際とは、相互に対向する一方の主軸側にチャック把持されたワークを他方の主軸側に受け渡す際にとの意味であり、第１主軸、第２主軸が特に限定されるものでない。
第２主軸の送り軸方向のトルクを所定の値よりも小さくするとは、従来のワーク受け渡し方法においては、主軸の送り軸方向制御がサーボモーター等で行われ、そのトルクが大きく主軸が移動しないので、そのままワークに引張り方向あるいは圧縮方向の応力が負荷されたのに対して、主軸の送り軸方向のトルクを小さくすればワークのチャック把持時にワークに引張られ、あるいは押出されて主軸が移動するようにした趣旨である。
従って、本発明において主軸の送り軸方向のトルクを所定の値よりも小さくするとは、両掴み時にワークに変形や把持キズが生じない程度のトルク値をいう。
このトルク値はワークの材質、大きさ、長さ等により適宜設定される。
【００１５】
第２主軸を送り軸方向に前後移動させてそのズレ量を検出しとは、第１主軸側にてワークの一端をチャック把持した状態で、第２主軸側にてワークの他端を把持し、両掴みする際に第２主軸側の送り軸のトルクを小さくしたのでワークに引張られ、あるいは押出され、第２主軸側が移動する値を測定することをいう。
第２主軸がサーボモーター等によりサーボ制御されていれば、そのパルス量にて容易に検出（測定）することができる。
従って、第２主軸側のチャック位置のズレ量がワークに要求される加工精度に影響を与えない範囲であればそのままワークを受け渡し、このズレ量がワークの加工精度に影響を与える範囲である場合には、このズレ量を修正する位置に第２主軸が移動して、再度チャック把持するようにしたものである。
よって、次回の受け渡しにはこの修正値に基づいて、第２主軸側のチャック把持位置を設定することにより掴み直し工程が減り、生産性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１にワークの受け渡しの工程の流れを模式的に示す。
なお、図１には相互に対向する主軸及びそれに直接関連する部分のみを示し、刃物台の表示は省略してある。
図４にはワーク受け渡し工程のフローチャート例を示す。
以下、図１と図４に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示す例では、第１主軸１Ｌのコレットチャック１０Ｌにワークｗが把持されていて、第２主軸１Ｒが移動してワークｗを引き取る流れを示す。
第２主軸は、主軸台等を介してボールネジ等の送り軸２に連結され、送り軸２がサーボモーター３等にて回転制御され、スライドレール４上を左右に移動する。
なお、分かりやすくするために主軸１Ｌと１Ｒの間の送り軸２は省略してある。
【００１８】
図１（イ）の状態にて、ワーク受け渡し「ＳＴＡＲＴ」指令（Ｓ１）が出力されると、図１（ロ）に示すように第２主軸１Ｒが前進移動する（Ｓ２）。
この場合にはコレットチャック１０Ｒが開成した状態でワーク把持位置に停止し、送り軸のトルクをダウンさせる（Ｓ３）。
トルクダウンさせた状態で受け取り側のコレットチャック１０Ｒが閉成する（Ｓ４）。
この際に第２主軸１０Ｒは、引込み型コレットチャックの場合にワークｗに引張られるようにｄだけ移動する。
この移動量ｄにはコレットチャックの爪が閉じる際の予測的な移動量も見込まれている。
移動量ｄから予測的な移動量を除いた値がワークチャック把持のねらい値Ｏからのズレ量δとなる。
このズレ量δを送り軸サーボモーターより検出し測定する（Ｓ５）。
このズレ量δの適否判定（Ｓ６）を自動的に行い、合格（ＹＥＳ）と判定されれば受け渡し側のコレットチャック１０Ｌが開成し、送り軸トルクを元の値に上昇させ（Ｓ１２）、第２主軸１Ｒが後退移動し（Ｓ１３）、図１（ニ）に示すように受け渡しが完了する（Ｓ１４）。
【００１９】
一方、ズレ量δの値が所定の値よりも大きく、不合格（ＮＯ）と判定された場合には、第２主軸のコレットチャック１０Ｒが再び開成し（Ｓ７）、送り軸のトルクを元の値に上昇（Ｓ８）させて、ズレ量δの値を消却する位置までシフト（Ｓ９）し、送り軸のトルクをダウン（Ｓ１０）させて、ワークをチャック把持する（Ｓ４）。
このサイクルを回すことにより、ズレ量が適正の範囲になると図４に示すステップＳ１１に移る。
【００２０】
なお、図４に示したフローチャートは、ズレ量が適正の範囲になるように第２主軸側が再チャックするサイクル方法であるが、第２主軸側が再チャックするのではなく、そのズレ量の分だけ加工原点をシフトさせて次加工に移るフローチャート例も考えられる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、２主軸対向旋盤において第１主軸側から第２主軸側にワークを受け渡す際に受け取り側の主軸の送り軸トルクをダウンさせたことにより、ワークに不要な力が負荷されない状態でワークに係る引込み力あるいは押出し力に主軸台が追随して移動し、ワークを把持することができる。
また、この移動量を測定することにより、正規の位置とのズレ量が検出出来、ワークの受け取り側のチャック位置が自動的に修正制御される。
よって、ワークの変形やキズ発生を抑えるとともに、ワークの加工精度が向上し、生産性も高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワーク受け渡しの流れを示す。
【図２】引込み型コレットチャックの例を示す。
【図３】押出し型コレットチャックの例を示す。
【図４】ワーク受け渡し工程のフローチャート例を示す。
【符号の説明】
１Ｌ    第１主軸
１Ｒ    第２主軸
２      主軸台送り軸
３      サーボモーター
４      スライドレール
１０、１０Ｌ、１０Ｒ    コレットチャック
１１    コレットチャック爪
１２    コレットチャックテーパー部
１３    コレットチャックの切り込み部
１４    チャックスリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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