(57)【要約】【課題】ワークの把持力を適正な状態に保ちつつ、従前に比べてワークの着脱時間を短縮可能な油圧チャック装置を提供する。【解決手段】圧油によって動作するシリンダ部３０と、シリンダ部３０の動作によって開閉するチャック２６と、シリンダ部３０に供給される圧油の圧力を制御する圧油供給部１０と、圧油供給部１０を制御するチャック制御装置４２とを備える。チャック制御装置４２は、圧油供給部１０を制御して、爪部２８にクランプ動作を実行させる際に、爪部２８をアンクランプ位置からクランプ位置の手前に設定された予備位置まで移動させる間は、第１の圧力に設定した圧油をクランプ側のシリンダ室３５に供給して爪部２８を高速で移動させ、爪部２８を予備位置からクランプ位置に移動させる間は、第１の圧力よりも低い第２の圧力に設定した圧油をクランプ側のシリンダ室３５に供給して爪部２８を低速で移動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ穴及び該シリンダ穴内に配設されるピストンを有し、該ピストンが自身を挟んで形成される２つのシリンダ室に択一的に供給される圧油によって動作するシリンダ部と、
前記ピストンに接続される爪部を有し、該爪部が前記ピストンの動作によって開閉するチャックと、
圧油が供給される前記シリンダ室を切り換えて前記爪部を開閉させるとともに、供給される圧油の圧力を制御する圧油供給部と、
前記圧油供給部を制御する制御装置とを備えた油圧チャック装置において、
前記制御装置は、前記圧油供給部を制御し、クランプ側の前記シリンダ室に圧油を供給して、前記爪部をアンクランプ位置からクランプ位置に移動させるクランプ動作を実行する際に、前記爪部を前記アンクランプ位置から前記クランプ位置の手前に設定された予備位置まで移動させる間は、第１の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給して前記爪部を高速で移動させ、前記爪部を前記予備位置から前記クランプ位置に移動させる間は、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給して前記爪部を低速で移動させるように構成されていることを特徴とする油圧チャック装置。
【請求項２】
前記爪部が前記予備位置に到達したことを検出する位置検出器を更に備え、
前記制御装置は、前記位置検出器によって前記爪部が前記予備位置に到達したことが検出されたとき、前記圧油供給部を制御して、前記第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の油圧チャック装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記クランプ側のシリンダ室に対して前記第１の圧力に設定した圧油の供給を開始した後、予め定められた時間が経過したとき、前記爪部が前記予備位置に到達したと判断して、前記第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の油圧チャック装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記爪部が前記クランプ位置に達した後、前記圧油供給部を制御して、クランプ用の圧力として設定される第３の圧力の圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの油圧チャック装置。
【請求項５】
前記圧油供給部は、圧油が供給される前記シリンダ室を切り換える電磁切換弁、及び供給される圧油の圧力を制御する電磁比例圧力制御弁から構成され、
前記制御装置は、前記電磁切換弁を制御して圧油を供給する前記シリンダ室を切り換えるとともに、前記電磁比例圧力制御弁を制御して供給する圧油の圧力を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの油圧チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋盤などに装着される油圧チャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記油圧チャック装置は、一般的に、所定圧力に設定された作動油（圧油）によって動作するシリンダ部と、爪部を有するチャックと、前記シリンダ部に圧油を供給する圧油供給部と、この圧油供給部を制御するチャック制御装置とを備えている。
【０００３】
前記シリンダ部は、シリンダ穴及びこのシリンダ穴内に配設されるピストンを有し、当該ピストンは自身を挟んで形成される２つのシリンダ室に択一的に供給される圧油によって動作する。このピストンは、適宜接続部材を介して前記チャックの爪部に接続され、このピストンの動作によって前記爪部が開閉動作を行う。また、前記圧油供給部は、前記チャック制御装置による制御の下、圧油を供給するシリンダ室を切り換えて前記爪部を開閉させる。
【０００４】
一般的な油圧チャック装置は、このような構成を備えているが、従来、更に改良された油圧チャック装置として、特開平９−２９５２０８号公報（下記特許文献１）に開示されるような油圧チャック装置も提案されている。
【０００５】
この油圧チャック装置では、各種ワークについての把握力情報をデータベースとして予め記憶保持するとともに、当該把握力情報を処理するデータ処理手段が備えられており、前記圧油供給部は圧油の圧力を調整する電磁比例式制御弁を備え、また、前記チャック制御装置は、特定ワークについての把握力決定要素からの入力設定を受け付けて、前記データ処理手段からこの特定ワークに係る特定把握力情報を読み出し、前記爪の把握力が前記特定把握力情報に基づく目標把握力になるように前記電磁比例式制御弁を制御する。
【０００６】
斯くして、この特許文献１に開示された油圧チャック装置によれば、ワークの種類を変更する際に、その変更対象のワークについて、例えば材質，形状等の把握力決定要素をチャック制御装置に入力設定することによって、当該チャック制御装置により、データ処理手段のデータベースからその特定ワークに係る特定把握力情報が読み出され、爪の把握力がこの特定把握力情報に基づく目標把握力になるように電磁比例式制御弁が制御される。したがって、ワークの種類を変更する際に必要な把握力の設定を自動的に行うことができるとともに、その容易化を図ることができる、とのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記構成の油圧チャック装置は一般的には旋盤で多く用いられており、旋盤の主軸前端部にチャックが装着された状態で、前記爪部によってワークを把持（クランプ）する。この爪部は、主軸の軸線を中心にそれぞれ放射状に配設された複数の爪体から構成され、ワークの外周部を掴む場合、爪体が閉じたときにワークをクランプし、爪体が開いたときにワークをアンクランプする。一方、ワークの内周部を掴む場合、爪体が開いたときにワークをクランプし、爪体が閉じたときにワークをアンクランプする。
【０００９】
通常、アンクランプ状態にある爪体の把持面とワークの被把持面との間には適宜隙間（クリアランス）が設定されており、特にローダやロボットを用いてワークを自動供給するように構成された装置では、供給時にワークと爪体とが干渉しないように、大きなクリアランスが設定されている。また、通常、クランプ時の圧油の圧力とアンクランプ時の圧油の圧力は同じ圧力に設定されており、クランプ時の圧油の圧力は、ワークの剛性及び切削力等に応じて適宜設定される。したがって、剛性が低く、クランプ歪を生じ易いワークの場合には、圧油の圧力は低い圧力に設定されている。
【００１０】
ところが、このように圧油の圧力を低い圧力に設定すると、クランプ時及びアンクランプ時における爪体の動作速度が遅くなり、チャックに対するワークの着脱時間が長くなるという問題があった。旋盤などの工作機械の分野では、常にあらゆる面での合理化及びコストの低減が求められており、このような油圧チャックの動作時間についても、当然のことながらその改善が求められている。
【００１１】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであり、ワークの把持力を適正な状態に保ちつつ、従前に比べてワークの着脱時間を短縮することが可能な油圧チャック装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、
シリンダ穴及び該シリンダ穴内に配設されるピストンを有し、該ピストンが自身を挟んで形成される２つのシリンダ室に択一的に供給される圧油によって動作するシリンダ部と、
前記ピストンに接続される爪部を有し、該爪部が前記ピストンの動作によって開閉するチャックと、
圧油が供給される前記シリンダ室を切り換えて前記爪部を開閉させるとともに、供給される圧油の圧力を制御する圧油供給部と、
前記圧油供給部を制御するチャック制御装置とを備えた油圧チャック装置において、
前記チャック制御装置は、前記圧油供給部を制御し、クランプ側の前記シリンダ室に圧油を供給して、前記爪部をアンクランプ位置からクランプ位置に移動させるクランプ動作を実行する際に、前記爪部を前記アンクランプ位置から前記クランプ位置の手前に設定された予備位置まで移動させる間は、第１の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給して前記爪部を高速で移動させ、前記爪部を前記予備位置から前記クランプ位置に移動させる間は、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給して前記爪部を低速で移動させるように構成された油圧チャック装置に係る。
【００１３】
この油圧チャック装置によれば、前記チャック制御装置による制御の下で、前記圧油供給部により、前記２つシリンダ室に択一的に圧油を供給することによって、前記爪部を開閉させ、当該爪部により、ワークをクランプ、アンクランプする。この爪部は、一般的には、複数の爪体、例えば、二つ爪、三つ爪又は四つ爪等から構成され、各爪体はチャックの中心軸を中心に放射状に設けられ、前記ピストンの動作によって開閉する。
【００１４】
そして、前記チャック制御装置は、前記圧油供給部を制御し、クランプ側のシリンダ室に圧油を供給して、前記爪部（即ち、各爪体）をアンクランプ位置からクランプ位置に移動させるクランプ動作を実行する際には、当該爪部を前記アンクランプ位置から前記クランプ位置の手前に設定された予備位置まで移動させる間、第１の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給して当該爪部を高速で移動させ、ついで、爪部を前記予備位置から前記クランプ位置に移動させる間、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給して当該爪部を低速で移動させる。
【００１５】
このように、本発明に係る油圧チャック装置によれば、爪部にクランプ動作を実行させる際に、爪部をアンクランプ位置から予備位置まで移動させる間については、当該爪部を高速で移動させるようにしているので、爪部（爪体）の把持面と被把持物（ワーク）の被把持面との間に大きな隙間が設定されている場合でも、当該クランプ動作を迅速に実行することができる。
【００１６】
尚、爪部を予備位置からクランプ位置まで移動させる間については、第１の圧力よりも低い第２の圧力の圧油をクランプ側のシリンダ室に供給して爪部を低速で移動させるようにしているが、前記予備位置を適宜設定することで、この予備位置からクランプ位置までの移動距離を極わずかなものに設定することができるので、この間の爪部の移動速度を低速にしても、クランプ動作全体では、当該動作を迅速に行うことができる。
【００１７】
また、剛性が低く、クランプ歪を生じ易いワークの場合には、前記第２の圧力を適宜設定することで、このようなクランプ歪が生じるのを防止することができる。
【００１８】
尚、アンクランプ側のシリンダ室に圧油を供給して、前記爪部をクランプ位置からアンクランプ位置に移動させるアンクランプ動作を実行させる際には、当然のことながら、第１の圧力に設定した圧油をアンクランプ側のシリンダ室に供給して前記爪部を高速で移動させるのが好ましい。このようにすることで、当該アンクランプ動作を迅速に行うことができる。
【００１９】
本発明において、前記油圧チャック装置は、前記爪部が前記予備位置に到達したことを検出する位置検出器を更に備え、
前記チャック制御装置は、前記位置検出器によって前記爪部が前記予備位置に到達したことが検出されたとき、前記圧油供給部を制御して、前記第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給するように構成されていても良い。このように構成すれば、爪部が予備位置に達したことを位置検出器によって直接的に検出することができるので、爪部が予備位置に達したことを確実に検出することができる。
【００２０】
本発明において、前記チャック制御装置は、前記クランプ側のシリンダ室に対して前記第１の圧力に設定した圧油の供給を開始した後、予め定められた時間が経過したとき、前記爪部が前記予備位置に到達したと判断して、前記第２の圧力に設定した圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給するように構成されていても良い。前記爪部の移動速度は、シリンダ室に供給される圧油の圧力に応じて一定の速度になるので、クランプ側のシリンダ室に対して第１の圧力の圧油の供給を開始した後、所定の時間が経過したとき、前記爪部が前記予備位置に到達したと判断することができる。
【００２１】
また、前記チャック制御装置は、前記爪部が前記クランプ位置に達した後、前記圧油供給部を制御して、クランプ用の圧力として設定される第３の圧力の圧油を前記クランプ側のシリンダ室に供給するように構成されていても良い。このようにすれば、第３の圧力を適宜調整することで、被把持物であるワークの剛性等に応じたクランプ力で当該ワークをクランプすることができ、当該ワークにクランプ歪が生じるのを防止することができる。また、前記第１の圧力及び第２の圧力を、前記爪部を可能な限り迅速に移動させることができる圧力に設定することで、当該爪部のクランプ動作を迅速に行うことができる。
【００２２】
また、前記圧油供給部は、圧油が供給される前記シリンダ室を切り換える電磁切換弁、及び供給される圧油の圧力を制御する電磁比例圧力制御弁から構成され、前記チャック制御装置は、前記電磁切換弁を制御して圧油を供給する前記シリンダ室を切り換えるとともに、前記電磁比例圧力制御弁を制御して供給する圧油の圧力を制御するように構成されていても良い。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明に係る油圧チャック装置によれば、爪部をクランプ動作させる際に、爪部をアンクランプ位置から予備位置まで移動させる間については、クランプ側のシリンダ室に高圧の第１の圧力に設定された圧油を供給して、当該爪部を高速で移動させるようにしているので、爪部（爪体）の把持面と被把持物（ワーク）の被把持面との間に大きな隙間が設定されている場合でも、ワークを把持するクランプ動作を迅速に行うことができる。
【００２４】
また、爪部を予備位置からクランプ位置に移動させる間については、前記第１の圧力より低圧の第２の圧力に設定した圧油をクランプ側のシリンダ室に供給して、当該爪部を低速で移動させるようにしているので、この第２の圧力を適宜設定することで、剛性が低く、クランプ歪を生じ易いワークでも、このようなクランプ歪を生じさせることなく当該ワークを把持することができる。
【００２５】
また、爪部がクランプ位置に達した後、クランプ用の圧力として設定された第３の圧力の圧油を用いてワークを把持するようにすれば、この第３の圧力を適宜調整することで、ワークにクランプ歪が生じるのを防止することができるとともに、第１の圧力及び第２の圧力を、爪部を可能な限り迅速に移動させることができる圧力に設定することで、当該爪部のクランプ動作をより迅速に実行させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧チャック装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示した油圧チャック装置の、主にチャック機構及び圧油供給部の具体的な構成を示した説明図である。
【図３】本実施形態のチャック制御装置における処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るチャックの動作について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、本例の油圧チャック装置１は、油圧ポンプ２、タンク３、圧油供給部１０、チャック機構２５、位置検出部３６、圧力計３７及び制御装置４０などから構成され、制御装置４０はＮＣ装置４１、チャック制御装置４２、アンプ４３及びパラメータ記憶部４４などから構成される。
【００２８】
前記チャック機構２５は、旋盤の主軸２０の前端面に装着されるチャック２６、主軸２０の後部側に接続される回転シリンダ３０、チャック２６と回転シリンダ３０とを接続するドローチューブ２９、及びこの回転シリンダ３０の後部側に接続される位置検出部３６から構成される。尚、主軸２０は主軸台（図示せず）によって回転自在に保持されるとともに、主軸モータ２１によってその軸中心に回転される。
【００２９】
前記回転シリンダ３０は、シリンダ穴３２を有し、主軸２０の後部側に接続されるハウジング３１と、前記シリンダ穴３２内に配設されるピストン３３とを備えており、シリンダ穴３２は、ピストン３３より後側が押出側シリンダ室３４、ピストン３３より前側が引込側シリンダ室３５になっている。そして、前記圧油供給部１０から、これら押出側シリンダ室３４又は引込側シリンダ室３５に択一的に圧油が供給される。尚、回転シリンダ３０は、主軸２０と共に回転するが、図２では、当該回転シリンダ３０の概要を描いており、実際には、回転するハウジング３１の押出側シリンダ室３４及び引込側シリンダ室３５に、適宜手段を介して圧油を供給することができようになっている。
【００３０】
また、前記チャック２６は、円筒状の本体２７と、この本体２７にその中心軸を中心として放射状に配設された複数の爪体２８と、この爪体２８に係合した状態で前記本体２７内に配設され、当該本体２７の中心軸に沿った方向に移動することで、前記複数の爪体２８を半径方向に移動させて開閉させる係合体（図示せず）とを備えている。そして、前記ドローチューブ２９はその前端部が前記係合体（図示せず）に接続され、その後端部が前記ピストン３３に接続されている。
【００３１】
前記位置検出部３６は、前記ピストン３３の後端部に接続され、前記ピストン３３とともに移動する被検出体（図示せず）と、この被検出体（図示せず）の移動路に沿って配設され、前記被検出体を検出する第１、第２及び第３の３つの検出センサ（図示せず）とを備えている。尚、第１の検出センサは、前記爪体２８がアンクランプの位置に在るときに前記被検出体（図示せず）を検出することができる位置に配設されている。また、第２の検出センサは、前記爪体２８をアンクランプ位置からクランプ位置に移動させる際に、当該爪体２８が前記クランプ位置の手前に設定された予備位置に在るときに、前記被検出体（図示せず）を検出することができる位置に配設されている。更に、第３の検出センサは、前記爪体２８がクランプの位置に在るときに前記被検出体（図示せず）を検出することができる位置に配設されている。これら第１、第２及び第３の３つの検出センサ（図示せず）によって検出される検出信号はそれぞれ前記チャック制御装置４２に送信される。
【００３２】
尚、本例では、図２に示すように、爪体２８によって中空円筒状のワークＷの外径を把持するようにしているため、前記圧油供給部１０から前記押出側シリンダ室３４に圧油が供給されることによって、前記爪体２８がアンクランプ動作を行い、前記圧油供給部１０から前記引込側シリンダ室３５に圧油が供給されることによって、前記爪体２８がクランプ動作を行う。
【００３３】
前記タンク３は適宜量の作動油を貯留するものであり、前記油圧ポンプ２はタンク３に貯留された作動油を所定の圧力に昇圧して供給管１３に吐出する。この供給管１３には、その途中に介在するように逆止弁４が配設され、その一端が前記油圧ポンプ２の吐出部に接続され、他端が前記圧油供給部１０に接続されている。
【００３４】
前記圧油供給部１０は、一対の電磁比例式圧力制御弁１１，１２から構成され、これら電磁比例式圧力制御弁１１，１２は、あたかも１つの制御弁として機能するように組み立てられているが、実際には個別の操作信号に基づいて互いに独立して動作する。各電磁比例式圧力制御弁１１，１２の入口ポートにつながる圧油供給部１０のポートＰに前記供給管１３の他端が接続されている。また、各電磁比例式圧力制御弁１１，１２の排出ポートにつながる圧油供給部１０のポートＴには、一端が前記タンク３に接続される戻し管１４の他端が接続されている。
【００３５】
前記電磁比例式圧力制御弁１１，１２は、そのソレノイド１１ａ，１２ａに入力される制御信号（電流又は電圧）に応じて開度が比例制御され、前記供給管１３を介して前記油圧ポンプ２から供給される圧油を、前記制御信号に応じた所定の圧力に設定して、各吐出ポートＡ，Ｂから吐出する。尚、電磁比例式圧力制御弁１１の吐出ポートＡには、供給管１５の一端側が接続され、その他方端側が前記押出側シリンダ室３４に接続されている。また、電磁比例式圧力制御弁１２の吐出ポートＢには、供給管１６の一端側が接続され、その他方端側が前記引込側シリンダ室３５に接続されている。
【００３６】
また、各電磁比例式圧力制御弁１１，１２は、各供給管１５，１６の圧油圧力がパイロット圧としてフィードバックされてパイロット動作するように構成されている。斯くして、例えば、電磁比例式圧力制御弁１１に制御信号が送信されてこれが励磁状態になると、当該電磁比例式圧力制御弁１１は受信した制御信号に対応する圧力の圧油を供給管１５に吐出し、一方、電磁比例式圧力制御弁１２は非励磁状態にされ、前記供給管１６内の作動油を戻し管１４を介してタンク３に還流させる。逆に、電磁比例式圧力制御弁１２に制御信号が送信されてこれが励磁状態になると、当該電磁比例式圧力制御弁１２は受信した制御信号に対応する圧力の圧油を供給管１６に吐出し、一方、電磁比例式圧力制御弁１１は非励磁状態にされ、前記供給管１５内の作動油を戻し管１４を介してタンク３に還流させる。
【００３７】
また、前記供給管１５，１６には、その途中に介在するようにパイロット操作逆止弁１７，１８がそれぞれ配設されており、パイロット操作逆止弁１７は供給管１６からパイロット圧を受けて弁を開くように構成され、パイロット操作逆止弁１８は供給管１５からパイロット圧を受けて弁を開くように構成されている。斯くして、これらのパイロット操作逆止弁１７，１８により、前記押出側シリンダ室３４及び引込側シリンダ室３５の圧力を保持してその均衡を保ち、また、速やかな緊急停止が可能となり、更に、押出側シリンダ室３４及び引込側シリンダ室３５からの作動油の排出が可能になっている。
【００３８】
前記圧力計３７は、前記供給管１５，１６に接続され、当該供給管１５，１６内の圧油の圧力を検出する検出器であり、検出された圧力に係る信号を前記チャック制御装置４２に送信する。また、図２に示した符号１９は還流管であり、前記回転シリンダ３０の回転摺動部分から漏れた作動油をタンク３に還流させる役割を成す。
【００３９】
上述したように、前記制御装置４０はＮＣ装置４１、チャック制御装置４２、アンプ４３及びパラメータ記憶部４４などから構成される。ＮＣ装置４１は、旋盤を数値制御する機能部であり、本例では、このＮＣ装置４１からチャック制御装置４２に、チャック機構２５のクランプ及びアンクランプに係る指令が送信される。
【００４０】
前記パラメータ記憶部４４は、前記電磁比例式圧力制御弁１１，１２に制御信号として供給される電流の大きさ（電流指令）と、この電流の値に応じて当該電磁比例式圧力制御弁１１，１２により調整されて前記吐出ポートＡ，Ｂから吐出される圧油の圧力との関係をデータテーブルの形式で記憶する機能部であり、例えば、圧力と電流指令との関係が、０．１ＭＰａ間隔でデータテーブルとして当該パラメータ記憶部４４に格納されている。
【００４１】
また、このパラメータ記憶部４４には、第１の圧力とこれに応じた電流指令（第１の電流指令）、第２の圧力とこれに応じた電流指令（第２の電流指令）、及び第３の圧力とこれに応じた電流指令（第３の電流指令）とが設定され、記憶されている。この第１の圧力、第２の圧力及び第３の圧力は適宜入力装置を用いて外部から入力され、前記データテーブルを基に、これら第１、第２及び第３の圧力に応じた第１、第２及び第３の電流指令が設定される。
【００４２】
前記第１の圧力は、前記爪体２８をアンクランプ位置からクランプ位置に移動させる際に、当該爪体２８をアンクランプ位置からクランプ位置の手前に設定された前記予備位置まで高速で移動させるために用いられる圧力であり、回転シリンダ３０や電磁比例式圧力制御弁１１，１２等の性能や耐圧を考慮して適宜設定される。また、この第１の圧力は、爪体２８をクランプ位置からアンクランプ位置に移動させる際にも用いられる。
【００４３】
前記第２の圧力は第１の圧力よりも低い圧力であり、前記爪体２８を予備位置からクランプ位置まで低速で移動させるために用いられる圧力である。この第２の圧力は、前記爪体２８によってワークＷを把持する際に、その把持動作が不安定にならないように、経験的に設定される。前記第３の圧力は、前記爪体２８をクランプ位置まで移動させた後に、当該爪体２８により、ワークＷを適当な把持力で把持するための圧力であり、この第３の圧力はワークＷの剛性に応じて設定される。尚、第２の圧力と第３の圧力は同じ圧力であっても良い。
【００４４】
前記チャック制御装置４２は、前記パラメータ記憶部４４に格納された第１、第２及び第３の電流指令を読み出して、読み出した第１、第２及び第３の電流指令をアンプ４３に送信し、アンプ４３は受信した電流指令に応じた電流を圧油供給部１０に供給する。
【００４５】
具体的には、チャック制御装置４２は図３に示した処理を実行する。即ち、チャック制御装置４２は処理を開始した後、ＮＣ装置４１からチャック機構２５の動作に係る指令を受信するまで待機し、ＮＣ装置４１からチャック機構２５の動作に係る指令を受信すると（ステップＳ１）、受信した指令がアンクランプ指令である場合には、前記パラメータ記憶部４４から第１の電流指令を読み出してアンプ４３に送信するとともに（ステップＳ１０）、当該アンプ４３にアンクランプ指令を送信する（ステップＳ１１）。そして、アンプ４３は、第１の電流指令及びアンクランプ指令を受けて、第１の電流指令に応じた電流を電磁比例式圧力制御弁１１のソレノイド１１ａに供給する一方、電磁比例式圧力制御弁１２のソレノイド１２ａには、電流を供給しない状態とする。
【００４６】
これにより、ソレノイド１１ａが励磁状態になり、前記ポンプ２から供給される圧油の圧力が、当該電磁比例式圧力制御弁１１により、ソレノイド１１ａに供給される電流に応じた第１の圧力に調整され、このように第１の圧力に調整された圧油が前記供給管１５及びパイロット操作逆止弁１７を介して、前記押出側シリンダ室３４に供給される。尚、電磁比例式圧力制御弁１１から吐出される圧油の圧力は、供給管１５に接続される圧力計３７によって検出され、チャック制御装置４２は、この圧力計３７によって検出される圧力を基に、電磁比例式圧力制御弁１１によって調整される圧油の圧力が所定の圧力となるように、当該電磁比例式圧力制御弁１１をＰＩＤ制御する。
【００４７】
他方、電磁比例式圧力制御弁１２のソレノイド１２ａは非励磁状態にあり、前記引込側シリンダ室３５内の作動油は、前記供給管１６、パイロット操作逆止弁１８、電磁比例式圧力制御弁１２及び戻し管１４を介して前記タンク３に還流される。
【００４８】
斯くして、押出側シリンダ室３４に供給される圧油によってピストン３３がチャック２６側（前側）に移動し、前記ドローチューブ２９及び係合体（図示せず）を介して前記爪体２８がアンクランプ動作（この例では開動作）を行う。図４（ａ）に爪体２８がアンクランプした状態を示している。尚、上述したように、この第１の圧力は爪体２８を高速で移動させるための圧力であり、当該爪体２８は高速でアンクランプ動作を行う。
【００４９】
そして、チャック制御装置４２は、前記位置検出部３６から入力される検出信号を確認し（ステップＳ１２）、爪体２８がアンクランプ位置に至ったことが確認された後、アンクランプ完了信号を前記ＮＣ装置４１に送信して、ステップＳ１４に進む（ステップＳ１３）。
【００５０】
一方、ＮＣ装置４１から受信した指令がクランプ指令である場合には、前記チャック制御装置４２は、前記パラメータ記憶部４４から第１の電流指令を読み出してアンプ４３に送信するとともに（ステップＳ３）、当該アンプ４３にクランプ指令を送信する（ステップＳ４）。そして、アンプ４３は、第１の電流指令及びクランプ指令を受けて、第１の電流指令に応じた電流を電磁比例式圧力制御弁１２のソレノイド１２ａに供給する一方、電磁比例式圧力制御弁１１のソレノイド１１ａには、電流を供給しない状態にする。これにより、前記ソレノイド１２ａが励磁状態になり、前記ポンプ２から供給される圧油の圧力が、当該電磁比例式圧力制御弁１２により、ソレノイド１２ａに供給される電流に応じた第１の圧力に調整され、前記供給管１６及びパイロット操作逆止弁１８を介して、前記引込側シリンダ室３５に供給される。
【００５１】
尚、電磁比例式圧力制御弁１２から吐出される圧油の圧力は、供給管１６に接続される圧力計３７によって検出され、チャック制御装置４２は、この圧力計３７によって検出される圧力を基に、電磁比例式圧力制御弁１２によって調整される圧油の圧力が所定の圧力となるように、当該電磁比例式圧力制御弁１２をＰＩＤ制御する。
【００５２】
他方、電磁比例式圧力制御弁１１のソレノイド１１ａは非励磁状態にあり、前記押出側シリンダ室３４内の作動油は、前記供給管１５、パイロット操作逆止弁１７、電磁比例式圧力制御弁１１及び戻し管１４を介して前記タンク３に還流される。
【００５３】
斯くして、引込側シリンダ室３５に供給される圧油によってピストン３３が後側に移動し、前記ドローチューブ２９及び係合体（図示せず）を介して前記爪体２８がクランプ動作（この例では閉動作）を行う。尚、上述したように、第１の圧力は爪体２８を高速で移動させるための圧力であり、当該爪体２８は高速でクランプ動作を行う。また、この高速でのクランプ動作は、爪体２８が前記予備位置に到達するまで実行される（ステップＳ５）。図４（ｂ）に、爪体２８が前記予備位置に到達した状態を示している。この予備位置は、上述したように、爪体２８がワークＷを把持するクランプ位置の手前に設定される位置であり、爪体２８の把持面とワークＷの被把持面との間にΔｔの隙間が生じるような位置であり、この隙間Δｔは、爪体２８がワークＷを安定して把持することができるように、経験的な観点から任意に設定される。
【００５４】
爪体２８の位置が前記予備位置に達して、これが前記位置検出部３６により検出されると（ステップＳ５）、次に、チャック制御装置４２は、前記パラメータ記憶部４４から第２の電流指令を読み出してアンプ４３に送信し（ステップＳ６）、アンプ４３は、第２の電流指令を受けて、第２の電流指令に応じた電流を電磁比例式圧力制御弁１２のソレノイド１２ａに供給する。これにより、電磁比例式圧力制御弁１２から引込側シリンダ室３５に供給される圧油の圧力が、ソレノイド１２ａに供給される電流に応じた第２の圧力に調整される。
【００５５】
上述したように、第２の圧力は第１の圧力よりも低い圧力であり、前記爪体２８を予備位置からクランプ位置まで低速で移動させるために用いられる圧力である。斯くして、爪体２８は、予備位置から、ワークＷを把持するクランプ位置まで低速で移動する。図４（ｃ）に、爪体２８がクランプ位置に到達してワークＷを把持した状態を示す。
【００５６】
爪体２８の位置がクランプ位置に達して、これが位置検出部３６により検出されると（ステップＳ７）、チャック制御装置４２は、クランプ完了信号を前記ＮＣ装置４１に送信した後（ステップＳ８）、前記パラメータ記憶部４４から第３の電流指令を読み出してアンプ４３に送信し（ステップＳ９）、アンプ４３は、第３の電流指令を受けて、第３の電流指令に応じた電流を電磁比例式圧力制御弁１２のソレノイド１２ａに供給する。これにより、電磁比例式圧力制御弁１２から引込側シリンダ室３５に供給される圧油の圧力が、ソレノイド１２ａに供給される電流に応じた第３の圧力に調整される。上述したように、第３の圧力は、前記爪体２８をクランプ位置まで移動させた後に、当該爪体２８により、ワークＷを適当な把持力で把持するための圧力である。
【００５７】
前記ステップＳ９又はステップＳ１３を実行すると、チャック制御装置４２は、次に、処理を終了する信号を受信するまで、上述したステップＳ１〜Ｓ１３の処理を繰り返して実行し、処理を終了する信号を受信して処理を終了する（ステップＳ１４）。
【００５８】
以上のように、本例の油圧チャック装置１によれば、チャック制御装置４２により、前記圧油供給部１０を制御して、爪体２８をアンクランプ位置からクランプ位置に移動させるクランプ動作を実行する際には、爪体２８をアンクランプ位置からクランプ位置の手前に設定された予備位置まで移動させる間、第１の圧力に設定した圧油をクランプ側のシリンダ室（本例では引込側シリンダ室３５）に供給して爪体２８を高速で移動させ、ついで、爪体２８を予備位置からクランプ位置に移動させる間、第１の圧力よりも低い第２の圧力に設定した圧油をクランプ側のシリンダ室（引込側シリンダ室３５）に供給して爪体２８を低速で移動させる。
【００５９】
斯くして、この油圧チャック装置１によれば、爪体２８にクランプ動作を実行させる際に、爪体２８をアンクランプ位置から予備位置まで移動させる間については、当該爪体２８を高速で移動させるようにしているので、爪体２８の把持面とワークＷの被把持面との間に大きな隙間が設定されている場合でも、当該クランプ動作を迅速に実行することができる。
【００６０】
また、爪体２８を予備位置からクランプ位置まで移動させる間は、爪体２８を低速で移動させるようにしているので、当該爪体２８によりワークＷを安定した状態で把持することができる。尚、予備位置を適宜設定することで、この予備位置からクランプ位置までの移動距離を極わずかなものに設定することができるので、この間の爪体２８の移動速度を低速にしても、全体的なクランプ動作については、これを迅速に実行することができる。
【００６１】
また、爪体２８がクランプ動作を完了した後においては、ワークＷの剛性を考慮した第３の圧力の圧油を用いて、当該爪体２８によりワークＷを把持するようにしているので、ワークＷの剛性等に応じたクランプ力でワークＷをクランプすることができ、ワークＷにクランプ歪が生じるのを防止することができる。
【００６２】
また、爪体２８のクランプ動作に用いられる圧油の圧力（第１及び第２の圧力）と、ワークＷの把持に用いられる圧油の圧力（第３の圧力）とを異なる圧力に設定することができるので、第１及び第２の圧力を適宜最適な圧力に設定することで、爪体２８のクランプ動作を最適なものにすることができ、また、第３の圧力を適宜最適な圧力に設定することで、ワークＷを把持する把持力を最適なものにすることができる。即ち、クランプ動作と把持力との双方の最適化を図ることができる。
【００６３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何ら、これに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、上例では、爪体２８が前記予備位置に達したことを位置検出部３６によって検出するようにしたがこれに限られるものではない。例えば、チャック制御装置４２は、電磁比例式圧力制御弁１２を制御して、引込側シリンダ室３５に対して第１の圧力に設定した圧油の供給を開始した後、予め定められた時間が経過したとき、爪体２８が前記予備位置に到達したと判断して、第２の圧力に設定した圧油を引込側シリンダ室３５に供給するように構成されていても良い。爪体２８の移動速度は、引込側シリンダ室３５に供給される圧油の圧力に応じて一定の速度になるので、引込側シリンダ室３５に対して第１の圧力の圧油の供給を開始した後、所定の時間が経過したとき、爪体２８が前記予備位置に到達したと判断することができる。
【００６５】
また、前記圧油供給部１０を一対の電磁比例式圧力制御弁１１，１２から構成し、これら電磁比例式圧力制御弁１１，１２をあたかも１つの制御弁として機能するように組み立てた構成としたが、このような構成に限られるものではなく、この圧油供給部１０を、圧油を前記押出側シリンダ室３４と引込側シリンダ室３５とに切り換えて供給する電磁切換弁と、油圧ポンプ２から吐出された圧油を制御信号に比例制御して当該制御信号に応じた圧力に調整して前記電磁切換弁に供給する一つの電磁比例圧力制御弁との組み合わせによって構成しても良い。このような構成によっても、上述した圧油供給部１０と同じ機能が得られる。
【００６６】
また、上例では、爪体２８によってワークＷの外周を把持するようにしたが、当然のことながら、爪体２８の把持態様はこれに限られるものではなく、爪体２８によりワークＷの内径部を把持するようにしても良い。この場合、前記押出側シリンダ室３４に圧油を供給することによってワークＷがクランプされ、前記引込側シリンダ室３５に圧油を供給することによって、ワークＷがアンクランプされる。
【００６７】
また、爪体２８にクランプ動作を行わせる際に、爪体２８をクランプ位置の手前に設定した予備位置まで高速で移動させ、ついで当該爪体２８をクランプ位置まで低速で移動させる態様は、これを、同じく旋盤に設けられる心押装置や振れ止め装置に適用することができる。例えば、心押装置の場合、心押軸をワークに対して押し付ける動作を行う際に、心押軸がワークに当接する手前の予備位置まで心押軸を高速で移動させ、ついで当該心押軸を低速で移動させて、これをワークに当接させる。また、振れ止め装置の場合には、２つのアームによってワークを挟持する動作を行う際に、このアームがワークを挟持する手前の予備位置まで当該アームを高速で移動させ、ついでアームを低速で移動させて、当該アームによってワークを挟持させる。このような動作によって、各動作時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１    油圧チャック装置
２    油圧ポンプ
３    タンク
４    逆止弁
１０  圧油供給部
１１，１２  電磁比例式圧力制御弁
１１ａ，１２ａ  ソレノイド
１３，１５，１６  供給管
１４  戻し管
１７，１８  パイロット操作逆止弁
２５  チャック機構
２６  チャック
２７  本体
２８  爪体
３０  回転シリンダ
３２  シリンダ穴
３３  ピストン
３４  押出側シリンダ室
３５  引込側シリンダ室
３６  位置検出部
３７  圧力計
４０  制御装置
４１  ＮＣ装置
４２  チャック制御装置
４３  アンプ
４４  パラメータ記憶部
【図１】
2017189820.tif 000003
【図２】
2017189820.tif 000004
【図３】
2017189820.tif 000005
【図４】
2017189820.tif 000006