(57)【要約】【課題】  定寸装置を移動する油圧式アクチュエータへの圧油供給路と、加工用可動部に圧油を潤滑油として供給するための潤滑油供給路とを共通のポンプに接続し、それら圧油供給路と潤滑油供給路とに同時に圧油を供給しても、定寸装置による正確に計測が可能な工作機械及びその油圧回路を提供する。【解決手段】  本発明の構成によれば、圧油供給路４５と、潤滑油供給路４４とを共通のポンプ４１に接続したことによりコスト削減が図られる。そして、潤滑油供給路４４の途中にオリフィス４７を設けたことで急激な圧力低下が防がれ、潤滑油の使用に連動した油圧式アクチュエータ３５の挙動が抑制される。これにより、潤滑油の使用に連動した定寸装置３０の位置ずれが抑えられ、定寸装置３０による計測中に潤滑油が使用されても正確な計測を行うことが可能になる。【選択図】  図１
2005262371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に備えた定寸装置を移動するための油圧式アクチュエータに圧油を供給する圧油供給路と、前記工作機械に備えた可動部分に前記圧油を潤滑油として供給する潤滑油供給路とを共通のポンプに接続し、前記潤滑油供給路の途中にオリフィスを設けたことを特徴とする工作機械の油圧回路。
【請求項２】
前記圧油供給路の途中に減圧弁を設け、その減圧弁を自動的に閉じるための油圧より前記ポンプが出力する油圧が常に大きくなるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の油圧回路。
【請求項３】
ワークが設計寸法通りに加工されたか否かを検出するための定寸装置と、
前記定寸装置を計測位置と待機位置との間で移動する油圧式アクチュエータと、
前記油圧式アクチュエータに圧油を供給する圧油供給路と、
前記工作機械に備えた可動部分に前記圧油を潤滑油として供給する潤滑油供給路と、
前記圧油供給路と前記潤滑油供給路とが並列接続されたポンプとを備え、
前記潤滑油供給路の途中にオリフィスを設けたことを特徴とする工作機械。
【請求項４】
前記圧油供給路の途中に減圧弁を設け、その減圧弁を自動的に閉じるための油圧より前記ポンプが出力する油圧が常に大きくなるように設定したことを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式アクチュエータに圧油を供給するための圧油供給路と、可動部分に圧油を潤滑油として供給するための潤滑油供給路とを共通のポンプに接続して備えた工作機械及びその油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械としての研削盤は、一般に、研削加工したワークの寸法を定寸装置にて計測し、ワークが設計寸法通りに研削加工されているか否かチェックする。また、ワーク交換時には、定寸装置が油圧式アクチュエータにより計測位置から待機位置に移動され、ワーク交換用の作業スペースが確保される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記した研削盤に対し、低コスト化の要請に応じるために、油圧式アクチュエータへの圧油供給路と、可動部分に圧油を潤滑油として供給する潤滑油供給路とを共通のポンプに接続した構成が検討されている。また、サイクルタイムの短縮化の要請に応じるために定寸装置を計測位置に待機させた状態で、砥石による多段研削加工を同時に行う構成も検討されている。
しかしながら、圧油供給路と潤滑油供給路とを共通のポンプに接続しかつ加工と計測とを同時に行う構成にすると以下の問題が生じる。即ち、加工中には潤滑が必要であるから、定寸装置が計測を行っている最中に潤滑油供給路から潤滑油が排出される。すると、定寸装置を位置決めする油圧式アクチュエータへの油圧が下がり、定寸装置が僅かな位置ずれを起こし、正確に計測を行えないという問題が生じる。
なお、本発明に係る従来技術を開示した文献は、見つけることができなかった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、定寸装置を移動するための油圧式アクチュエータへの圧油供給路と、可動部分に圧油を潤滑油として供給する潤滑油供給路とを共通のポンプに接続した工作機械において、定寸装置による計測中に潤滑油が使用されても、正確な計測を行うことが可能な工作機械及びその油圧回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る工作機械の油圧回路は、工作機械に備えた定寸装置を移動するための油圧式アクチュエータに圧油を供給する圧油供給路と、工作機械に備えた可動部分に圧油を潤滑油として供給する潤滑油供給路とを共通のポンプに接続し、潤滑油供給路の途中にオリフィスを設けたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械の油圧回路において、圧油供給路の途中に減圧弁を設け、その減圧弁を自動的に閉じるための油圧よりポンプが出力する油圧が常に大きくなるように設定したところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明に係る工作機械は、ワークが設計寸法通りに加工されたか否かを検出するための定寸装置と、定寸装置を計測位置と待機位置との間で移動する油圧式アクチュエータと、油圧式アクチュエータに圧油を供給する圧油供給路と、工作機械に備えた可動部分に圧油を潤滑油として供給する潤滑油供給路と、圧油供給路と潤滑油供給路とが並列接続されたポンプとを備え、潤滑油供給路の途中にオリフィスを設けたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の工作機械において、圧油供給路の途中に減圧弁を設け、その減圧弁を自動的に閉じるための油圧よりポンプが出力する油圧が常に大きくなるように設定したところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
［請求項１及び３の発明］
請求項１及び３の構成によれば、油圧式アクチュエータへの圧油供給路と、可動部分への潤滑油供給路とを共通のポンプに接続したことにより、これらを別々のポンプに接続した場合に比べてコスト削減が図られる。そして、潤滑油供給路の途中にオリフィスを設けたことで圧油供給路内の急激な圧力低下が防がれ、潤滑油の使用に連動した油圧式アクチュエータの挙動が抑制される。これにより、潤滑油の使用に連動した定寸装置の位置ずれが抑えられ、定寸装置による計測中に潤滑油が使用されても正確な計測を行うことが可能になる。
【００１０】
［請求項２及び４の発明］
請求項２及び４の構成によれば、定寸装置による計測中に減圧弁が閉じて、潤滑油供給路から油圧式アクチュエータが切り離される。これにより、潤滑油の使用に連動した定寸装置の位置ずれをより確実に抑えることが可能になり、定寸装置による計測精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を工作機械としての研削盤１０に適用した一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。この研削盤１０は、軸状のワークＷの外面を研削加工するためのものであって、１対のワーク治具１１，１１を同一直線上に並べて備えている。各ワーク治具１１には、ワークＷの端面に突き当てられる保持軸１２が備えられ、その保持軸１２の周りを覆うスリーブ１３と保持軸１２との間に１対の軸受１４，１４（例えば、流体軸受け）が設けられている。そして、両ワーク治具１１，１１の保持軸１２，１２の間にワークＷを軸方向で挟んで保持することができる。また、一方の保持軸１２（図１における右側の保持軸１２）は、ワーク回転用モータ２０から動力を受けて回転駆動され、これによりワークＷが両保持軸１２，１２と共に回転する。
【００１２】
スリーブ１３の外側には、ボールネジ機構を構成するボールナット１５が嵌合されている。また、スリーブ１３の外周面には、ボールナット１５のボール１６が転動する螺旋溝（図示せず）が形成されている。さらに、ボールナット１５の外側にはギヤ１７が固定されており、そのギヤ１７と、ワーク直動用モータ２１の出力軸に固定されたギヤ１８とが噛合している。そして、ワーク直動用モータ２１によりボールナット１５が回転駆動されてスリーブ１３が直動する。これにより、保持軸１２，１２の間が開閉され、ワークＷの脱着が可能になる。
【００１３】
ワーク治具１１，１１に保持されたワークＷの側方には、砥石２２が設けられている。この砥石２２はワークＷの軸心と平行な軸を中心にして回転駆動されると共に、図示しない直動駆動機構によってワークＷの外面に接離するように移動する。
【００１４】
ワークＷを挟んで砥石２２と反対側には、定寸装置３０が設けられている。定寸装置３０には、ワークＷを径方向で挟持可能な１対のアーム３１（図１には、１つのアーム３１のみが示されている）が備えられている。これらアーム３１は、ワークＷのうち砥石２２との当接位置から位相をずらした部分でワークＷを径方向で把持し、そのワークＷの直径を計測する。そして、ワークＷが設計寸法通りに加工されているか否かがチェックされる。
【００１５】
定寸装置３０は、ワークＷの直径を計測するための計測位置と、ワークＷから離れた待機位置との間を、油圧式アクチュエータ３５により移動される。ここで、油圧式アクチュエータ３５は、油圧シリンダー３６にピストンロッド３７を直動可能に備えた構造をなし、油圧シリンダー３６の両端に給排口３８Ａ，３８Ｂを備えている。そして、一方の給排口３８Ａから油圧シリンダー３６内に圧油が供給されると、ピストンロッド３７が一方向に移動してストッパ６１（図２参照）に突き当たり、定寸装置３０が計測位置に位置決めされる。また、他方の給排口３８Ｂから油圧シリンダー３６内に圧油が供給されると、ピストンロッド３７が逆方向に移動して、図示しない別のストッパに突き当たり、定寸装置３０が待機位置に位置決めされる。
【００１６】
図１の下側部分には、研削盤１０に備えた油圧回路４０が示されている。
油圧回路４０は、潤滑油供給路４４及び圧油供給路４５を含む複数の供給路をポンプ４１に並列接続してなる。ポンプ４１は、ポンプ用モータ４２によって駆動され、タンク４３に蓄えられたオイルを吸引し、定格出力圧Ｐ１で圧油を供給する。
【００１７】
潤滑油供給路４４は、ワーク治具１１の軸受１４に圧油を潤滑油として供給するために設けられている。潤滑油供給路４４は、途中から分配弁４８によって２つに分岐され、分岐された端末部がそれぞれ各ワーク治具１１，１１における軸受１４の近傍に配置されている。
【００１８】
潤滑油供給路４４の上流部分には、第１電磁弁４６が備えられている。第１電磁弁４６は、図示しない駆動制御部によって開閉制御される。また、第１電磁弁４６は、常には閉状態になっており、ワーク治具１１の保持軸１２が回転しているときに開状態に切り替えられ、軸受１４に潤滑油が供給される。
【００１９】
第１電磁弁４６と分配弁４８との間には、本発明に係るオリフィス４７が設けられている。これにより、第１電磁弁４６が開状態になっても、圧油が潤滑油供給路４４を通って軸受１４に大量に供給されることがなくなり、油圧回路４０における急激な圧力低下が防がれる。
【００２０】
圧油供給路４５は、油圧式アクチュエータ３５に圧油を供給するために設けられている。圧油供給路４５の途中には、第２電磁弁４９が設けられている。第２電磁弁４９は、図示しない駆動制御部によって開閉制御され、圧油供給路４５を油圧式アクチュエータ３５の一方の給排口３８Ａに接続しかつ、タンク４３に繋がるドレイン経路６０を他方の給排口３８Ｂに接続する第１状態と、逆に、圧油供給路４５を他方の給排口３８Ｂに接続しかつドレイン経路６０を一方の給排口３８Ａに接続する第２状態とに切り替えられる。
なお、第２電磁弁４９と給排口３８Ａ，３８Ｂとの間に延びた１対の配管は、第２電磁弁４９が切り替わることで、一方が圧油供給路４５になり、他方がドレイン経路６０になるように切り替わる。
【００２１】
圧油供給路４５のうち第２電磁弁４９より上流側には、本発明に係る減圧弁５０が設けられ、減圧弁５０より下流側の油圧が基準圧Ｐ２以下に保持されている。具体的には、図２に示すように、減圧弁５０は、ケーシング５５の内部に形成された弁収容室内に、可動弁５１を直動可能に収容している。弁収容室は、可動弁５１より一端側がバネ収容部５６Ａをなす一方、他端側がパイロット圧油流入部５６Ｂになっている。また、パイロット圧油流入部５６Ｂと、圧油供給路４５における減圧弁５０の下流側部分との間がパイロットライン５４によって連絡されている。さらに、可動弁５１には、その可動方向と交差する方向に中継路５２が貫通形成されている。
【００２２】
可動弁５１は、バネ収容部５６Ａに収容された圧縮コイルバネ５３によってパイロット圧油流入部５６Ｂ側に付勢され、常には、図２（Ａ）に示した開放位置に配置されている。これにより、可動弁５１の中継路５２が、ケーシング５５における圧油供給路４５との連絡口５５Ａ，５５Ｂの間を中継し、減圧弁５０が開状態となり、ポンプ４１から油圧式アクチュエータ３５に圧油が供給される。
【００２３】
そして、圧油供給路４５の下流側の油圧が基準圧Ｐ２まで上昇すると、パイロットライン５４からパイロット圧油流入部５６Ｂに流れ込んだ圧油により、可動弁５１がバネ収容部５６Ａ側に移動する。これにより、可動弁５１の中継路５２が連絡口５５Ａ，５５Ｂからずれて減圧弁５０が閉状態となり、油圧式アクチュエータ３５への圧油の圧力が基準値に保持される。
【００２４】
次に、上記構成からなる本実施形態の動作を説明する。
研削盤１０が停止しているときには、定寸装置３０が待機位置に配置されると共に、保持軸１２，１２の間がワークＷの軸長より拡げられている。この状態で、ワークＷを保持軸１２，１２の間に配置して、ワーク直動用モータ２１の駆動によって保持軸１２，１２を互いに接近させる。これにより、ワークＷが保持軸１２，１２の間に挟まれて保持される。
【００２５】
そして、研削盤１０の起動スイッチをオンすると、ワークＷは、ワーク回転用モータ２０により回転されると共に砥石２２がワークＷに側方から接近し、ワークＷが研削加工される。このとき、ワークＷは、ワーク直動用モータ２１の駆動により軸方向に送られ、研削位置が変更されていく。
【００２６】
また、研削盤１０の起動スイッチがオンされたときに、第２電磁弁４９が第２状態から第１状態に切り替わる。すると、油圧式アクチュエータ３５のピストンロッド３７がストッパ６１（図２参照）に突き当たる位置まで移動し、定寸装置３０が計測位置に位置決めされる。詳細には、第２電磁弁４９が第１状態になり、ピストンロッド３７がストッパ６１に突き当たると、圧油供給路４５内の圧力が上昇していく。すると、圧油供給路４５内の圧力がポンプ４１の定格出力圧Ｐ１より低い基準圧Ｐ２になったところで、減圧弁５０が閉じられる。これにより、油圧式アクチュエータ３５がポンプ４１に連なる他の油圧回路から切り離された状態になる。そして、この状態で、ワークＷの直径が定寸装置３０によって計測され、ワークＷが設計寸法通りに研削されているか否かがチェックされる。
【００２７】
なお、油圧シリンダー３６とピストンロッド３７との間から圧油が漏れることにより、減圧弁５０の下流側の圧力が基準圧Ｐ２より低下すると減圧弁５０が開く。しかしながら、漏れる量は僅かであるから、減圧弁５０が開いた直後に圧油供給路４５内の圧力が基準圧Ｐ２になり、減圧弁５０が再び閉じられる。従って、実質的に定寸装置３０による計測時には、減圧弁５０は閉じた状態に保持されている。
【００２８】
さて、ワークＷの加工中には、第１電磁弁４６が例えば周期的に開かれ、ワーク治具１１の軸受１４に潤滑油が供給される。これにより、保持軸１２がスムーズに回転し、ワークＷの加工精度が向上する。ここで、潤滑油供給路４４から軸受１４に圧油が潤滑油として供給されると、これに連動して油圧回路４０内の圧力は低下する。しかしながら、本実施形態の構成によれば、潤滑油供給路４４の途中にオリフィス４７を設けたことで圧油供給路４５内の急激な圧力低下が防がれる。これにより、定寸装置３０による計測中の油圧式アクチュエータ３５の挙動が抑制され、定寸装置３０により正確な計測を行うことが可能になる。
【００２９】
しかも、定寸装置３０が計測を行っているときに、減圧弁５０が閉じて、油圧式アクチュエータ３５が潤滑油供給路４４から切り離される。これにより、潤滑油の使用に連動した定寸装置３０の位置ずれをより確実に抑えることが可能になり、定寸装置３０による計測精度が向上する。
【００３０】
このように本実施形態の構成によれば、定寸装置３０を移動するための油圧式アクチュエータ３５に圧油を供給するための圧油供給路４５と、研削盤１０に備えたワーク治具１１に圧油を潤滑油として供給するための潤滑油供給路４４とを共通のポンプ４１に接続したことにより、これら潤滑油供給路４４及び圧油供給路４５を別々のポンプに接続した場合に比べてコスト削減が図られる。また、定寸装置３０が計測位置のまま多段研削加工を行いながら、定寸装置３０による計測を行うことができるので、サイクルタイムの短縮も図られる。その上、上述の如く、潤滑油の使用に連動した定寸装置３０の位置ずれが抑えられ、定寸装置３０による計測中に潤滑油が使用されても正確な計測を行うことが可能になる。
【００３１】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３２】
（１）前記実施形態では、研削盤１０の油圧回路４０に本発明を適用した場合を例示したが、工作機械としての旋盤、マシニングセンター等の油圧回路に本発明を適用してもよい。
【００３３】
（２）前記実施形態において、減圧弁５０が閉じていることを条件にして第１電磁弁４６を開放して潤滑を行う構成にしてもよい。これにより、潤滑油供給動作を行うときには、必ず油圧式アクチュエータ３５が潤滑油供給路４４から切り離され、油圧式アクチュエータ３５が確実に潤滑油供給動作の影響を受け難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械及びその油圧回路の概念図
【図２】（Ａ）減圧弁が開いた状態の概念図（Ｂ）減圧弁が閉じた状態の概念図
【符号の説明】
【００３５】
１０    研削盤（工作機械）
１１    ワーク治具
１２    保持軸
２２    砥石
３０    定寸装置
３５    油圧式アクチュエータ
４０    油圧回路
４１    ポンプ
４４    潤滑油供給路
４５    圧油供給路
４７    オリフィス
４８    分配弁
５０    減圧弁
Ｐ１    定格出力圧  
Ｐ２    基準圧
Ｗ    ワーク
【図１】
2005262371.tif 000003
【図２】
2005262371.tif 000004