JP2001225215A

JP2001225215A - コレットチャック開閉装置および該コレットチャック開閉装置を備えた加工装置

Info

Publication number: JP2001225215A
Application number: JP2000033333A
Authority: JP
Inventors: Toshio Harada; 敏夫原田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2001-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】主軸モータを回転させたままコレットチャッ
クを開閉でき、ワークの連続加工によって生産性の向上
が可能なコレットチャックを開閉装置を得る。【解決手段】内周面でワーク６を把持するコレットチ
ャック５を中空主軸３を介して主軸モータ２によって回
転駆動するとともに、コレットチャック５の外周面に
は、開閉モータ１０によって回転駆動される筒状の開閉
スリーブ４を回転可能に嵌合させ、主軸モータ２と開閉
モータ１０の回転数差によって開閉スリーブ４をコレッ
トチャック５に対して相対的に回転させることにより、
開閉スリーブ４の内周面に形成された周方向に沿って内
周半径が変化するスクロール状の内周カム部によってコ
レットチャック５の外周面の径方向の位置を変化させ、
コレットチャック５の内周面を径方向に移動させて、コ
レットチャック５の開閉を行なうよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コレットチャッ
クによってワークを把持し、加工する自動旋盤等に用い
られるコレットチャック開閉装置とこのコレットチャッ
ク開閉装置を備えた加工装置に関し、特に、主軸モータ
を回転させた状態でコレットチャックの開閉が可能なコ
レットチャック開閉装置とこのコレットチャック開閉装
置を備えた加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１に、従来の自動旋盤のコレットチ
ャック開閉装置の構成を表す側面断面図を示す。図にお
いて、１は開口部１ａを有する自動旋盤の主軸枠体、２
は主軸枠体１の内部に収納され、固定子２ａと回転子２
ｂとを有する主軸モータ、３は回転子２ｂの内周に結合
され、回転子２ｂとともに回転する円筒状の中空主軸、
３０は中空主軸３の内周に軸方向に摺動可能に嵌挿さ
れ、一端の内周側にテーパ部３０ａが形成された円筒状
の開閉スリーブ、３１は外周に形成されたテーパ部３１
ａがテーパ部３０ａと嵌合するよう開閉スリーブ３０の
内側に挿入されたコレットチャック、６は主軸枠体１内
を貫通してコレットチャック５内に挿入され、コレット
チャック５の内周面によって把持されるワーク（被加工
物）である棒材、７は中空主軸３の先端部にねじ止めさ
れ、中空主軸３の端面とともにコレットチャック５のつ
ば部を挟持することにより軸方向の移動を制限するキャ
ップ、８ａおよび８ｂは回転子２ｂや中空主軸３、コレ
ットチャック５、棒材６、キャップ７からなる回転部を
回転可能に支承する軸受、９は主軸モータ２の位相を検
出するエンコーダー、３２はコレットチャック３１と開
閉スリーブ３０間に設けられ、コレットチャック３１を
開放する方向に付勢する圧縮コイルバネ、３３は開閉ス
リーブ３０の後端に当接し、支点３３ａを支点とするて
こ機構により開閉スリーブ３０を軸方向に移動させるＬ
字型のフィンガー、３４は主軸枠体１内に回転可能に嵌
め込まれ、中空主軸３の後部外周に軸方向に移動可能に
嵌合された、フィンガー３３を外側に押し開くボビンで
ある。

【０００３】また、図１２には、コレットチャック３１
近傍の詳細な構成図を示す。図に示すように、一般的に
コレットチャック３１の一端は円周方向に３分割されて
おり、開閉スリーブ３０が軸方向に前後に移動すること
により、それぞれ片持ち梁構造を有するコレットチャッ
ク３１の各片のテーパ部３１ａが開閉スリーブ３０のテ
ーパ部３０ａの楔効果によって中心方向に狭められれた
り広がったりして、コレットチャック３１が開閉され、
ワークである棒材６が把持・解放されるよう構成されて
いる。

【０００４】次に，この従来装置の動作について説明す
る。まず、コレットチャック３１を閉じる場合、中空主
軸３の後部外周に嵌挿されたボビン３４を後方に摺動さ
せる（機械の大きさによるが、一般的には主軸の停止状
態において、てこまたは油圧機構を利用した装置により
開口部１ａからボビン３４を人間が操作して作動させ
る）。すると、フィンガー３３が図中の破線の位置に押
し開かれ、支点３３ａを支点としたてこの作用により、
開閉スリーブ３０は軸方向前方に押し出される。こうし
て、押し出された開閉スリーブ３０の先端のテーパ部３
０ａでコレットチャック３１のテーパ部３１ａを軸の中
心方向に押圧することにより、コレットチャック３１の
内周面が内側に変位し、主軸枠体１の後端中心に設けら
れた穴からコレットチャック３１内に挿入されている棒
材６が把持される。

【０００５】以上の動作により、コレットチャック３１
によって把持された棒材６は開閉スリーブ３０、中空主
軸３、フィンガー３３、ボビン３４とともに、主軸モー
タ２によって回転駆動され、コレットチャック３１の前
方に設けられた切り刃（図示せず）により加工される。

【０００６】一方、加工が完了した後、棒材６をコレッ
トチャック３１から解放し、前方に進める場合には、主
軸モータ２および中空主軸３を一旦停止状態にした後、
ボビン３４を前方に移動させてフィンガー３３を閉じ、
開閉スリーブ３０に作用する軸方向の力をなくする。こ
うすると、圧縮コイルバネ３２によって開閉スリーブ３
０が後方に押し戻され、コレットチャック３１のテーパ
部３１ａに作用していた圧縮力が無くなるため、コレッ
トチャック３１が開いて棒材６が解放され、棒材６を前
方に押し進めることができる。

【０００７】そして、棒材６を必要量前方に送った後、
ボビン３４を軸方向後方に再度移動させ、上記と同じ動
作によって棒材６をコレットチャック３１によって把持
した後、主軸モータ２を再起動することにより加工を繰
り返すことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
１１および図１２に示した従来のコレットチャック開閉
装置においては、主軸モータ２の停止状態で、人間が介
在してボビン３４をてこまたは油圧で作動させることに
より、コレットチャック３１の開閉を行なうよう構成し
ていたため、各加工工程間でワークを移動させるために
は、各ワークの加工完了毎に主軸モータ２を停止・再起
動する必要があり、棒材６を連続して加工することがで
きず、生産性の向上が困難であるといった問題点があっ
た。

【０００９】また、各ワークの加工を完了する毎に、主
軸モータ２を一旦停止させ、コレットチャック３１を開
いて棒材６を所定量送り出してから、棒材６をコレット
チャック３１で把持した後に、再び主軸モータ１０を加
速し、所定の回転数まで増速させて次のワークの加工を
行っていたため、主軸モータ２の加速、減速に要するエ
ネルギーが無駄になるといった問題点もあった。

【００１０】また、ワークの加工中、コレットチャック
３１を閉じた状態で十分な把持力を得るためには、開閉
スリーブ３０に５００Ｎ〜１５００Ｎといった大きな推
力を作用させる必要があり、また、この大推力を得るた
め、ボビン３４とフィンガー３３によるてこ機構を用い
ていたため、フィンガー３３のアンバランスによって振
動が発生し、主軸モータ２を高速回転させることが困難
であるといった問題点があった。

【００１１】これに対して、特開平８−１０８３０３号
公報には、コレットチャックの開閉を行なう専用モータ
（第２のモータ）とこの専用モータの回転運動を軸方向
の駆動力に変換する送りねじ機構（回転直動変換機構）
を設け、専用モータの回転力を回転直動変換機構を介し
て開閉スリーブの軸方向の駆動力に変換し、開閉スリー
ブを軸方向に移動させることにより、主軸モータを回転
させながらコレットチャックの開閉を行ない、棒材の供
給を行なうよう構成したコレットチャック開閉装置が開
示されている。

【００１２】しかしながら、この従来装置においては、
専用モータの回転力を送りねじ機構によって開閉スリー
ブの軸方向推力に変換しているため、回転直動変換機構
や開閉スリーブの押し引き時に発生する反力に抗して軸
方向の位置を維持するためのスラスト軸受が必要とな
り、構造が複雑になるといった問題点があった。

【００１３】また、専用モータの回転力を送りねじ機構
によって開閉スリーブの軸方向推力に変換してしまって
いるため、専用モータの回転力をワークである棒材の回
転力として利用することができず、加工時に大きなトル
クが必要な場合には、主軸モータを大きくする必要があ
り、装置が大きくなるといった問題点があった。

【００１４】この発明は、従来装置の上記のような問題
点を解決するためになされたもので、この発明の第１の
目的は、主軸モータを回転させたままワーク送りを行な
うことができ、ワークの連続加工による生産性の向上と
主軸モータの停止、起動回数の削減によるエネルギー効
率の向上が可能なコレットチャック開閉装置を得ること
を目的とする。

【００１５】また、この発明の第２の目的は、コレット
チャックを開閉するための機構のアンバランスを少なく
することができ、ワーク加工中の回転部の振動が少な
く、主軸モータ等の高速回転が可能なコレットチャック
開閉装置を得ることを目的とする。

【００１６】また、この発明の第３の目的は、回転直動
変換機構やスラスト軸受等が不要で、構成のシンプル化
とコスト低減が可能なコレットチャック開閉装置を得る
ことを目的とする。

【００１７】また、この発明の第４の目的は、必要に応
じて主軸の回転力を増加させることができ、主軸モータ
の小型化が可能なコレットチャック開閉装置を得ること
を目的とする。

【００１８】また、この発明の第５の目的は、上記のよ
うなコレットチャック開閉装置を備えることにより、主
軸モータを回転させたままワーク送りを行なうことが可
能で、ワークの連続加工による生産性の向上とエネルギ
ー効率の向上、および、必要に応じて主軸の回転力を増
加させることができ、主軸モータの小型化等が可能な加
工装置を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るコレット
チャック開閉装置は、上記の目的を達成するために、主
軸モータと、前記主軸モータによって回転駆動される筒
状の中空主軸と、前記中空主軸と同期して回転駆動され
るとともに、その内周面でワークを把持する筒状のコレ
ットチャックと、内周面に周方向に沿って内周半径が変
化する内周カム部を形成するとともに、この内周カム部
が前記コレットチャックの外周面に当接するよう、前記
コレットチャックの外周に回転可能に嵌合された筒状の
開閉スリーブと、前記開閉スリーブを回転駆動する開閉
モータと、前記主軸モータの位相および回転数を検出す
る第１の回転情報検出器と、前記開閉モータの位相およ
び回転数を検出する第２の回転情報検出器と、前記主軸
モータと前記開閉モータを回転駆動するとともに、前記
第１の回転情報検出器および前記第２の回転情報検出器
によって検出された位相および回転数に基いて、前記主
軸モータと前記開閉モータの位相および回転数を制御す
るモータ制御駆動部とを備え、前記モータ制御駆動部が
前記主軸モータと前記開閉モータの位相および回転数を
制御し、前記開閉スリーブを前記コレットチャックに対
して相対的に回転させることにより、前記コレットチャ
ックの外周面の径方向の位置を前記内周カム部によって
変化させ、前記コレットチャックの内周面を径方向に移
動させて、前記コレットチャックの開閉を行なうよう構
成したものである。

【００２０】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブを前記開閉モータに一体に
結合するとともに、前記モータ制御駆動部が、前記コレ
ットチャックの開閉時を除き、前記開閉モータと前記主
軸モータとを同一回転数で同期運転させるよう制御する
ものである。

【００２１】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブを前記開閉モータと別体に
構成するとともに、前記開閉モータと前記開閉スリーブ
間に、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを機械的に
接続、分離するクラッチ機構を備えたものである。

【００２２】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記ワークの加工中、前記クラッチ機構が、
前記開閉モータと前記開閉スリーブとを分離するよう構
成したものである。

【００２３】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記ワークの加工中、前記クラッチ機構が、
前記開閉モータと前記開閉スリーブとを接続するととも
に、前記モータ制御駆動部が、前記開閉モータと前記主
軸モータとを同一回転数で同期運転させるよう構成した
ものである。

【００２４】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブの前記内周カム部の形状
を、前記ワーク加工時の前記コレットチャックの回転方
向を正転方向とした時、前記開閉スリーブを前記コレッ
トチャックに対して正転方向に相対的に回転させること
により前記コレットチャックが締め付けられ、また、逆
転方向に回転させることにより前記コレットチャックが
開放されるよう構成したものである。

【００２５】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブの前記内周カム部を、その
内周半径が角度に対して直線的に変化するよう構成する
とともに、前記コレットチャックの外周面に、前記開閉
スリーブの前記内周カム部と同一の変化率で外周半径が
直線的に変化するチャック外周カム部を設けたものであ
る。

【００２６】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブと前記中空主軸を同心状に
配置するとともに、前記開閉スリーブの外周面に、周方
向に沿って外周半径が変化する外周カム部を形成し、前
記モータ制御駆動部が前記主軸モータと前記開閉モータ
の位相および回転数を制御して、前記開閉スリーブを前
記中空主軸に対して相対的に回転させることにより、前
記外周カム部が前記中空主軸の内周面を外径方向に押圧
して前記中空主軸と前記開閉スリーブとを連結し、前記
中空主軸の回転力を前記開閉スリーブを介して前記コレ
ットチャックに伝達するよう構成したものである。

【００２７】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブの前記外周カム部を、その
外周半径が角度に対して直線的に変化するよう構成する
とともに、前記中空主軸の内周面に、前記開閉スリーブ
の前記外周カム部と同一の変化率で内周半径が直線的に
変化する中空主軸内周カム部を設けたものである。

【００２８】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉スリーブを一方向に回転させること
により、前記コレットチャックの締め付けと前記開閉ス
リーブおよび前記中空主軸の連結が行われるよう構成し
たものである。

【００２９】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記開閉モータに供給する電流を制限する電
流リミッタを備えたものである。

【００３０】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記コレットチャックを締め付ける際、前記
モータ制御駆動部が、前記電流リミッタによって電流が
制限されるまで前記開閉モータを回転駆動し、前記電流
リミッタの制限電流に対応した所定トルク値まで前記開
閉スリーブを回転させるよう構成したものである。

【００３１】また、この発明に係るコレットチャック開
閉装置は、前記電流リミッタが動作した時点での、前記
第１の回転情報検出器および前記第２の回転情報検出器
から出力される前記主軸モータと前記開閉モータの位相
または位相差を記憶する位相記憶手段を備えるととも
に、前記モータ制御駆動部が、次回の前記コレットチャ
ックの開閉動作時に、前記開閉スリーブの回転角を、こ
の前記電流リミッタが動作した時点での位相または位相
差に基いて設定するよう構成したものである。

【００３２】また、この発明に係る加工装置は、上記の
いずれかに記載のコレットチャック開閉装置を備えたも
のである。

【００３３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１のコレットチャック開閉装置の構成を表
す断面図であり、この実施の形態１では、加工装置とし
てＮＣ装置によって制御される自動旋盤の場合を例にと
って説明する。図において、１は自動旋盤の主軸枠体、
２は主軸枠体１の内部に収納され、固定子２ａと回転子
２ｂとを有する主軸モータ、３は回転子２ｂの内周に結
合され、回転子２ｂとともに回転する円筒状の中空主
軸、４は中空主軸３の内側に所定の間隔を保って回転可
能に挿入された円筒状の開閉スリーブ、５は開閉スリー
ブ４の内周に嵌挿されたコレットチャック、６は主軸枠
体１内を貫通してコレットチャック５内に挿入され、コ
レットチャック５の内周面によって把持されるワーク
（被加工物）である棒材、７は中空主軸３の先端部にね
じ止めされ、中空主軸３の端面とともにコレットチャッ
ク５のつば部を挟持することにより軸方向の移動を制限
するキャップ、８ａおよび８ｂは回転子２ｂや中空主軸
３、開閉スリーブ４、コレットチャック５、棒材６、キ
ャップ７からなる回転部を回転可能に支承する軸受、９
は主軸モータ２の位相を検出するエンコーダー（第１の
回転情報検出器）である。

【００３４】また、１０は主軸枠体１内の自動旋盤本体
寄りに収納された、固定子１０ａと回転子１０ｂとを有
する開閉モータ、１１は回転子１０ｂの内周に結合さ
れ、回転子１０ｂとともに回転する円筒状の開閉モータ
中空軸、１２ａおよび１２ｂは、回転子１０ｂおよび開
閉モータ中空軸１１を回転可能に支承する軸受、１３は
開閉モータ１０の位相を検出するエンコーダー（第２の
回転情報検出器）である。

【００３５】また、この開閉モータ中空軸１１の開閉ス
リーブ４側の端部には、開閉モータ中空軸１１の内周に
形成されたスプライン機構１４を介して円周方向に拘束
されながら、軸方向（図中矢印方向）に移動可能に結合
されたトルク伝達スリーブ１５が備えられ、主軸枠体１
の内部に固定されたコイル１６に供給する電流を制御す
ることにより、トルク伝達スリーブ１５の外周面上に設
けられた倒コの字形の磁路形成歯１７が軸方向に駆動さ
れ、トルク伝達スリーブ１５が軸方向に移動されるよう
構成されている。

【００３６】また、開閉スリーブ４とトルク伝達スリー
ブ１５の対向する端面には、爪状の噛み合いクラッチ溝
１８ａ、１８ｂが形成されており、こうして、トルク伝
達スリーブ１５が開閉スリーブ４側に移動し、噛み合い
クラッチ溝１８ａ、１８ｂの凹部と凸部が互いに噛み合
うことにより開閉モータ中空軸１１と開閉スリーブ４が
連結され、同期して回転されるよう構成されている。な
お、スプライン機構１４、トルク伝達スリーブ１５、コ
イル１６、磁路形成歯１７および噛み合いクラッチ溝１
８ａ、１８ｂは、全体として、開閉モータ１０と開閉ス
リーブ４間で回転力を伝達および分離するクラッチ機構
１９を構成している。

【００３７】図２には、この実施の形態１の中空主軸
３、開閉スリーブ４、コレットチャック５、棒材６およ
びキャップ７の詳細な構成を表す断面図を、また、図３
には、中空主軸３、開閉スリーブ４、コレットチャック
５を周方向に展開した場合の形状を模式的に示す。図２
において、（ａ）は側面断面図、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は、それぞれ、（ａ）図のＡ１−Ａ１、Ａ２−Ａ
２、Ａ３−Ａ３の切断面を矢印方向から見た場合の断面
図である。棒材６を把持するコレットチャック５の構造
は図１２に示した従来装置とほぼ同様であるが、この実
施の形態１においては、図２（ａ）に示すように、従来
装置のような軸方向のテーパ部はなく、後述するよう
に、円周方向にスクロール状のカム部が形成されている
点に特徴がある。

【００３８】また、図２（ｂ）に示すように、円周方向
に３分割（５ａ、５ｂ、５ｃ）されたコレットチャック
５の各片５ａ、５ｂ、５ｃのつば部の外周面中央には溝
状の回り止め切欠２０ａ、２０ｂ、２０ｃが形成され、
この回り止め切欠２０ａ、２０ｂ、２０ｃに中空主軸３
の端面に設けられた回り止めピン（図示せず）を嵌め合
わせることにより、主軸モータ２の回転力が中空主軸３
を介してコレットチャック５に伝達され、主軸モータ
２、中空主軸３、コレットチャック５およびコレットチ
ャック５によって把持された棒材６が同期して回転する
よう構成されている。

【００３９】さらに、図２（ｃ）および図３に示すよう
に、中空主軸３の内外周面、開閉スリーブ４の外周面お
よびコレットチャック５の内周面は周方向に一定の径を
有しており、この実施の形態１では、開閉スリーブ４の
外周面と中空主軸３の内周面とは所定の間隔を保って接
触しないよう構成されている。一方、コレットチャック
５の各片５ａ、５ｂ、５ｃの側胴部外周面とこの外周面
に対応した開閉スリーブ４の内周面には、それぞれ、図
中、ｒ₁＞ｒ₂およびｒ₃＞ｒ₄となるような同じ変化率で
周方向に直線的に半径が変化する（ｒ＝ｒ₀＋ａ＊θ：
ｒ＝半径、ｒ₀＝定数、ａ＝傾き、θ＝角度）３つのス
クロール状のカム部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２２
ａ、２２ｂ、２２ｃが形成されており、開閉スリーブ４
を正転方向（図中矢印方向。以下、棒材６加工時の中空
主軸３の回転方向を正転方向とし、この図では左回転方
向とする）に回転させることにより、コレットチャック
５の各片５ａ、５ｂ、５ｃの側胴部外周面と接触する開
閉スリーブ４の内周半径が徐々に小さくなり、コレット
チャック５を内周側に押圧（締める）して棒材６を把持
し、逆に、開閉スリーブ４を逆回転（右回転）させるこ
とによりコレットチャック５が外周側に拡がって、コレ
ットチャック５の把持力が緩み、棒材６が解放されるよ
う構成されている。

【００４０】また、図２（ｄ）に示すように、開閉スリ
ーブ４の開閉モータ１０側の端面には、周方向に凹部と
凸部を交互に形成した爪状の噛み合いクラッチ溝１８ａ
が形成されている。

【００４１】また、図４には、この実施の形態１の主軸
モータ２および開閉モータ１０を制御、駆動するモータ
制御駆動部のブロック構成図を示す。図において、１０
１は、例えばＮＣ装置等の演算制御部から出力される主
軸モータ２の主軸回転指令に基いて、主軸モータ２の回
転数を設定する主軸モータ回転数指令記憶部、１０２は
この主軸モータ２の回転数を対応する電流値に変換する
回転数→電流変換部であり、主軸モータ回転数指令記憶
部１０１と回転数→電流変換部１０２の間には加算点が
設けられ、後述するエンコーダから得られる位置信号を
微分して速度信号に変換したものをこの加算点にフィー
ドバックすることにより、主軸モータ２の速度制御ルー
プを構成している。また、１０３は回転数→電流変換部
１０２から出力された電流と後述する電流センサからの
出力に基いて主軸モータ２にモータ駆動電流を供給し、
主軸モータ２を駆動する主軸モータ駆動部、１０４は主
軸モータ２に供給されるモータ駆動電流を検出する電流
センサ、１０５は電流センサ１０４の検出信号を電流に
変換する信号変換器であり、主軸モータ駆動部１０３の
入力加算点に信号変換器１０５を介して電流センサ１０
４の出力をフィードバックすることにより主軸モータ２
のモータ駆動電流制御ループが構成されている。

【００４２】また、１０６は、例えば、ＮＣ装置等の演
算制御部から出力されるコレットチャック開閉指令に基
いて、開閉モータ１０の回転数を設定する開閉モータ回
転数指令記憶部、１０７はこの開閉モータ１０の回転数
を対応する電流値に変換する回転数→電流変換部、１０
８は電流を制限する電流リミッタ、１０９は電流リミッ
タ１０８から出力された電流と後述する電流センサから
の出力に基いて開閉モータ１０にモータ駆動電流を供給
し、開閉モータ１０を駆動する開閉モータ駆動部、１１
０は開閉モータ１０に供給されるモータ駆動電流を検出
する電流センサ、１１１は電流センサ１１０の検出信号
を電流に変換する信号変換器であり、開閉モータ駆動部
１０９の入力加算点に信号変換器１１１を介して電流セ
ンサ１１０の出力をフィードバックすることにより開閉
モータ１０のモータ駆動電流制御ループが構成されてい
る。

【００４３】さらに、主軸モータ２および開閉モータ１
０には、上記したように、主軸モータ２および開閉モー
タ１０の位相を検出するエンコーダ９、１３が備えられ
ており、エンコーダ９、１３によって検出された位相
が、回転数比較演算部１１２、位相差演算部１１３およ
び位相差→回転数指令記憶部１１４に入力され、開閉モ
ータ１０の制御に利用される。また、１１６および１１
７は微分回路であり、それぞれ、主軸モータ用エンコー
ダ９の出力信号である主軸モータ２の位相（位置）信号
および開閉モータ用エンコーダ１３の出力信号である開
閉モータ１０の位相（位置）信号を微分して速度信号に
変換し、主軸モータ回転数指令記憶部１０１の出力側の
加算点および開閉モータ回転数指令記憶部１０６と位相
差→回転数指令記憶部１１４の加算出力の加算点にフィ
ードバック信号として入力することにより、各モータの
速度制御ループを構成している。

【００４４】なお、上記した主軸モータ回転数指令記憶
部１０１、回転数→電流変換部１０２、主軸モータ駆動
部１０３、信号変換器１０５、微分回路１１６、開閉モ
ータ回転数指令記憶部１０６、回転数→電流変換部１０
７、電流リミッタ１０８、開閉モータ駆動部１０９、信
号変換器１１１、微分回路１１７、回転数比較演算部１
１２、位相差演算部１１３および位相差→回転数指令記
憶部１１４は、全体として、主軸モータ２および開閉モ
ータ１０の回転を駆動・制御するモータ制御駆動部１１
５を構成している。

【００４５】以下、この実施の形態１の動作について上
記図１〜図４を参照しつつ、図５、図６を用いて説明す
る。なお、図５は、主軸モータ２の起動後、ワークであ
る棒材６をコレットチャック５によって把持し、加工後
に、棒材６をコレットチャック５から解放して定寸送り
した後、再度、コレットチャック５によって把持するま
での主軸モータ２および開閉モータ１０の回転数の時間
的変化を示したものであり、また、図６は、上記動作の
内、特に、図５中の（Ａ）、（Ｂ）で示したコレットチ
ャック５の開閉およびワークの定寸送りの期間における
開閉モータ１０の制御フローチャートを示している。ま
た、図５中の符号Ｓ１〜Ｓ１４は、それぞれ、図６のス
テップＳ１〜ステップＳ１４に対応した期間であること
を示している。

【００４６】まず、自動旋盤を起動すると主軸モータ２
が起動され、ワークの加工に必要な回転数までコレット
チャック５が加速される。すなわち、ワークの加工が起
動されると、モータ制御駆動部１１５から主軸モータ２
にモータ駆動電流が供給され、軸受８ａ、８ｂによって
支えられた中空主軸３が主軸モータ２の回転子２ｂとと
もに回転し始める。一方、中空主軸３の回転数がモータ
制御駆動部１１５へフィードバックされているため、中
空主軸３および主軸モータ２はモータ制御駆動部１１５
によって指定された回転数まで増速された後、この回転
数を維持するよう制御される。また、回り止め切欠２０
ａ、２０ｂ、２０ｃと回り止めピンによって中空主軸３
に円周方向に連結されたコレットチャック５は、この中
空主軸３と同期して回転駆動される。

【００４７】この間、図４に示した制御回路は以下のよ
うに動作する。ＮＣ装置等の演算制御部（図示せず）か
ら出力された主軸回転指令はモータ制御駆動部１１５の
主軸モータ回転数指令記憶部１０１に入力され、主軸モ
ータ回転数指令記憶部１０１に記憶されている主軸回転
数が読み出されて速度ループ加算点を介して回転数→電
流変換部１０２に入力される。次に、回転数→電流変換
部１０２では、この主軸回転数に応じた電流値が出力さ
れ、この電流を加算点を介して主軸モータ駆動部１０３
に入力することにより、主軸モータ駆動部１０３がこの
電流を電流増幅し、主軸モータ２を駆動して、中空主軸
３やコレットチャック５を回転させる。一方、主軸モー
タ２のモータ駆動電流が電流センサ１０４によって検出
され、信号変換器１０５がこの検出信号に基いて主軸モ
ータ２の回転数と駆動電流値に対応した電流信号を生成
するとともにこの電流信号を加算点にフィードバックす
ることにより、主軸モータ駆動部１０３は、主軸モータ
２に所定のトルクを発生させるように主軸モータ２に供
給する電流を制御する（モータの駆動電流とトルクは概
ね比例する）。また、エンコーダ９の出力信号である主
軸モータ位相信号は位置信号であるので、微分回路１１
６を通して速度信号に変換した後、主軸モータ回転数指
令記憶部１０１の出力信号の加算点にフィードバック信
号として加算されることにより、主軸モータ２の回転数
が制御される。

【００４８】こうして、主軸モータ２の回転数が主軸モ
ータ回転数指令記憶部１０１によって設定された回転数
に到達すると、以下、主軸モータ２の回転数をこの設定
値に維持しつつ、開閉モータ１０が加工工程に合わせて
コレットチャック５を開閉することにより、ワークであ
る棒材６がコレットチャック５によって適宜把持、解放
され、棒材６の加工と定寸送りが行われる。以下では、
この加工および定寸送りの工程について、図６のフロー
チャートに沿って順に説明する。

【００４９】まず、ＮＣ装置等の演算制御部が、加工プ
ログラム中に指令された命令コードによって前回の加工
工程の終了を検知すると、この演算制御部はモータ制御
駆動部１１５に対してコレットチャック５の開閉指令を
出力する。そして、このコレットチャック開閉指令を受
信したモータ制御駆動部１１５は、図６のステップＳ１
に移行し、開閉モータ１０にモータ駆動電流を供給する
ことにより、軸受１２ａ、１２ｂによって支えられた開
閉モータ中空軸１１を回転させるとともに、ステップＳ
２で、開閉モータ１０と主軸モータ２の回転数を比較
し、主軸モータ２と同一回転数になるまでステップＳ１
に戻って開閉モータ１０を加速する。

【００５０】このステップＳ１およびステップＳ２の間
のモータ制御駆動部１１５の動作は以下のようである。
すなわち、コレットチャック開閉指令がモータ制御駆動
部１１５の開閉モータ回転数指令記憶部１０６に入力さ
れると、予め主軸モータ回転数指令記憶部１０１に記憶
されている主軸モータ２の主軸回転数が開閉モータ回転
数として開閉モータ回転数指令記憶部１０６に読み出さ
れ、位相差→回転数指令記憶部１１４の出力との加算点
および微分回路１１７からの速度フィードバック信号出
力との加算点を介して回転数→電流変換部１０７に入力
される。そして、回転数→電流変換部１０７でこの開閉
モータ回転数に応じた電流に変換され、電流リミッタ１
０８によって予め設定された以上の電流が開閉モータ１
０に供給されないよう電流値（∝モータトルク）を制限
された後、加算点を介して開閉モータ駆動部１０９に入
力される。開閉モータ駆動部１０９は入力された電流を
電流増幅した後、開閉モータ１０にモータ駆動電流とし
て供給し、開閉モータ１０を駆動して開閉モータ中空軸
１１およびトルク伝達スリーブ１５を回転させる。ま
た、開閉モータ１０のモータ駆動電流は電流センサ１１
０によって検出され、信号変換器１１１がこの検出信号
に基いて開閉モータ１０の回転数と駆動電流値に対応し
た電流信号を生成し、加算点に電流フィードバックする
ことにより、開閉モータ駆動部１０９は、開閉モータ１
０の回転数が開閉モータ回転数指令記憶部１０６によっ
て設定された回転数、すなわち、主軸モータ回転数指令
記憶部１０１によって設定された主軸モータ２の回転数
と等しくなるよう、開閉モータ１０に供給する電流を制
御する。

【００５１】こうして、主軸モータ２と開閉モータ１０
の回転数が一致すると、図６のステップＳ３に移行し、
開閉モータ１０の回転数をごくわずか変化させることに
よって両モータの位相を調整し、ステップＳ４でエンコ
ーダ９およびエンコーダ１３によって検出された主軸モ
ータ２および開閉モータ１０の位相または位相差が比較
され、これらの位相または位相差が所定の値、すなわ
ち、噛み合いクラッチ溝１８ａと噛み合いクラッチ溝１
８ｂとが互いに噛み合う位相になるまで、ステップＳ３
に戻って開閉モータ１０の位相が制御され、位相合わせ
が行われる。なお、ここでは、便宜上、両モータの位相
が一致（位相差＝０°）している場合に、噛み合いクラ
ッチ溝１８ａと噛み合いクラッチ溝１８ｂが互いに噛み
合うものと仮定する。

【００５２】このステップＳ３およびステップＳ４の間
のモータ制御駆動部１１５の動作は、図４において以下
のようになる。すなわち、主軸モータ２および開閉モー
タ１０に設けられたエンコーダ９、１３によって検出さ
れた各モータの位相から、所定時間当たりの位相変化量
に基づいて回転数が算出され、各モータの位相ととも
に、それぞれ、回転数比較演算部１１２および位相差演
算部１１３に入力される。同時に、エンコーダ９、１３
の出力は、それぞれ、微分回路１１６、１１７によって
速度信号に変換された後、主軸モータ回転数指令記憶部
１０１の出力の加算点、および、開閉モータ回転数指令
記憶部１０６と位相差→回転数指令記憶部１１４の加算
出力の加算点に加えられ、指定回転数になるように速度
制御ループが動作する。また、回転数比較演算部１１２
は、両モータの回転数を比較し、回転数差が０になった
時点で、位相差→回転数指令記憶部１１４に位相差読み
取り信号を出力することにより、回転数が一致した時点
での主軸モータ２と開閉モータ１０の位相差が位相差演
算部１１３から位相差→回転数指令記憶部１１４に読み
込まれる。そして、位相差→回転数指令記憶部１１４が
この位相差に応じた回転数指令を開閉モータ回転数指令
記憶部１０６から出力される回転数指令に加算すること
により、開閉モータ１０の回転数がわずかに調整され、
両モータの位相が一致するよう開閉モータ１０が駆動さ
れる。

【００５３】こうして、ステップＳ４で、両モータの位
相が一致（噛み合いクラッチ溝１８ａと噛み合いクラッ
チ溝１８ｂが互いに噛み合う位相になる）すると、次
に、ステップＳ５に移行し、開閉モータ１０と主軸モー
タ２とを等速で回転させながらコイル１６を接続励磁す
ることにより、トルク伝達スリーブ１５の外周上に設け
られた磁路形成歯１７が図１中で左側に吸着され、トル
ク伝達スリーブ１５が開閉スリーブ４側に移動する。こ
の時、両モータの位相は一致しているので、トルク伝達
スリーブ１５と開閉スリーブ４の噛み合いクラッチ溝１
８ａ、１８ｂは接続され、開閉モータ１０、開閉モータ
中空軸１１、トルク伝達スリーブ１５、開閉スリーブ４
は一体となって回転できる状態になる。なお、この間、
モータ制御駆動部１１５は、主軸モータ２と開閉モータ
１０の位相を同期させたまま、同一回転数で駆動するよ
う制御する。

【００５４】次に、ステップＳ６で、開閉モータ１０を
一旦減速して主軸モータ２よりも遅い回転数で回転さ
せ、ステップＳ７で両モータの位相差が所定量（例えば
９０度）になった時点で減速を止め、再び両モータを等
速で駆動するよう制御すると、この減速の間に、開閉モ
ータ１０と同期して回転する開閉スリーブ４は、この回
転数差によって中空主軸３およびコレットチャック５に
対して、図２（ｃ）において右方向（逆転方向）に相対
的に９０度回転する。こうして、回転数差によって発生
したトルクにより、開閉スリーブ４が右回転すると、開
閉スリーブ４のカム部２２ａ、２２ｂ、２２ｃによって
コレットチャック５を内周側に押圧していた圧縮力は無
くなり、コレットチャック５が開いて、棒材６が解放さ
れ、送り出せる状態となる。

【００５５】このステップＳ６およびステップＳ７の間
のモータ制御駆動部１１５の動作は、以下のようであ
る。すなわち、モータ制御駆動部１１５は、主軸モータ
回転数指令記憶部１０１に記憶された主軸回転数より低
い回転数を開閉モータ回転数指令記憶部１０６に設定す
ることにより、回転数→電流変換部１０７、電流リミッ
タ１０８および開閉モータ駆動部１０９を介して開閉モ
ータ１０を減速させる。一方、主軸モータ２と開閉モー
タ１０の位相差はエンコーダ９、１３および位相差演算
部１１３によって監視されており、両モータの回転数差
によって生じた位相差が位相差→回転数指令記憶部１１
４に記憶されている値（この場合、ステップＳ４で位相
が一致した状態での位相差が保持されているため、０°
となる）に所定値（例えば、この例では、９０°）を加
算した値になった時点で、再度、開閉モータ回転数指令
記憶部１０６の設定値を主軸モータ回転数指令記憶部１
０１に記憶された主軸回転数に戻し、主軸モータ２と開
閉モータ１０を等速回転させる。

【００５６】こうして、ステップＳ７で、棒材６がコレ
ットチャック５から解放されると、ステップＳ８に移行
し、両モータを引き続き等速で駆動しながら、棒材６を
軸方向に所定量移動し、ステップＳ９で棒材６の定寸送
りの完了を判断することによりワークの定寸送りが行わ
れる。

【００５７】棒材６の定寸送りが完了すると、次に、コ
レットチャック５を締めるためにステップＳ１０に移行
し、開閉モータ１０を一旦加速して主軸モータ２よりも
速い回転数で回転させる。また、ステップＳ１１では電
流リミッタ１０８によって開閉モータ１０へ供給される
電流制限が発生していないかが監視され、電流制限が発
生していない場合には、ステップＳ１２に移行して両モ
ータの位相を比較し、両モータの位相が元の位置（この
例では、位相差＝０°）になった時点で加速を止めるよ
う制御する。こうして、この加速の間に、開閉モータ１
０と同期して回転する開閉スリーブ４は、この回転数差
によって中空主軸３およびコレットチャック５に対し
て、図２（ｃ）において左方向（正転方向）に相対的に
９０度回転し、コレットチャック５は開く前の元の位置
に戻る。こうして、回転数差によって発生したトルクに
より、開閉スリーブ４が左回転すると、開閉スリーブ４
のカム部２２ａ、２２ｂ、２２ｃによってコレットチャ
ック５の外周が内周側に押圧され、コレットチャック５
が閉められ、棒材６がコレットチャック５により再び把
持される。

【００５８】また、ステップＳ１１において、例えば、
棒材６の外径変化等により、主軸モータ２と開閉モータ
１０の位相差が０°の位置まで戻らずに開閉モータ１０
の電流値（モータトルク値）が設定値に達し、電流リミ
ッタ１０８が動作した場合には、機械的に限界位置にあ
るとみなし、ステップＳ１２の条件を満たさない場合で
も、この位相差でステップＳ１３に移行し、クラッチ機
構１９を外すとともに、この時の主軸モータ２と開閉モ
ータ１０の位相または位相差をモータ制御駆動部１１５
内のメモリに記憶する。こうして、次回のクラッチ接続
の際に、このメモリ内に記憶された位相差をクラッチ接
続のための初期位置として使用することにより、クラッ
チ機構１９を確実に接続することが可能となる。

【００５９】このステップＳ１０〜ステップＳ１２の間
のモータ制御駆動部１１５の動作は、以下のようにな
る。すなわち、モータ制御駆動部１１５は、主軸モータ
回転数指令記憶部１０１に記憶された主軸回転数より高
い回転数を開閉モータ回転数指令記憶部１０６に設定す
ることにより、回転数→電流変換部１０７、電流リミッ
タ１０８および開閉モータ駆動部１０９を介して開閉モ
ータ１０を加速させる。一方、開閉モータ１０を駆動す
るモータ駆動電流は電流リミッタ１０８によって監視さ
れ、電流リミッタ１０８が動作しない場合、エンコーダ
９、１３から出力された主軸モータ２および開閉モータ
１０の位相が位相差演算部１１３によって比較され、両
モータの位相が一致した時点で、再度、開閉モータ回転
数指令記憶部１０６の設定値を主軸モータ回転数指令記
憶部１０１に記憶された主軸回転数に戻すことにより、
主軸モータ２と開閉モータ１０が、位相を元の位置に戻
した状態で等速回転される。

【００６０】一方、開閉スリーブ４の回転中に開閉モー
タ１０に供給される電流値（モータトルク値）が設定値
を超え、トルク制限手段である電流リミッタ１０８が動
作した場合、電流リミッタ１０８は位相差→回転数指令
記憶部１１４にリミッタ作動信号を出力し、その時の主
軸モータ２と開閉モータ１０の位相差（位相差演算部１
１３の出力）が位相差→回転数指令記憶部１１４内に初
期位置として記憶される。こうして、この位相差は、前
述したように、次回トルク伝達スリーブ１５と開閉スリ
ーブ４の噛合いクラッチ溝１８ａ、１８ｂを結合・離脱
するときの両モータの位相差の初期値として使用される
とともに、コレットチャック５を開く場合には、この位
相差に所定の角度（この例では、９０°）を加算した角
度だけ開閉スリーブ４を回転させるよう制御される。

【００６１】ステップＳ１１において開閉スリーブ５が
正転方向に回転され、コレットチャック５が締められる
と、ステップＳ１３に移行し、コイル１６を離脱励磁す
ることにより、トルク伝達スリーブ１５の外周上に設け
られた磁路形成歯１７が図１中の右側に駆動され、トル
ク伝達スリーブ１５と開閉スリーブ４の噛み合いクラッ
チ溝１８ａ、１８ｂが分離される。こうして、開閉スリ
ーブ４はコレットチャック５を押圧した（締めた）状態
で固定され、主軸モータ２によって中空主軸３、コレッ
トチャック５、棒材６およびキャップ７とともに一体と
なって駆動、回転されることにより、棒材６の加工が行
なわれる。そして、棒材６の加工が完了し、加工を完了
した製品が切り離されると、次の加工のために、開閉モ
ータ１０が次の開閉モータ制御期間に移行し、開閉モー
タ１０が再度起動して棒材６の定寸送りが行われ、上記
と同様の動作が繰り返される。

【００６２】また、ステップＳ１３で開閉スリーブ４と
トルク伝達スリーブ１５が分離されると、モータ制御駆
動部１１５はステップＳ１４に移行し、開閉モータ回転
数指令記憶部１０６の設定回転数を０とすることによ
り、速度フィードバック信号と、回転数→電流変換部１
０７、電流リミッタ１０８および開閉モータ駆動部１０
９を介して、開閉モータ１０に供給するモータ駆動電流
を減少させ、開閉モータ１０を減速、停止させる。

【００６３】以上説明したように、この実施の形態１に
よれば、内周面に、周方向に沿って内周半径が変化する
スクロール状のカム部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成し
た開閉スリーブ４をコレットチャック５の外周に嵌合さ
せるとともに、主軸モータ２と開閉モータ１０との回転
数差によって、開閉スリーブ４をコレットチャック５に
対して相対的に回転させ、カム部２２ａ、２２ｂ、２２
ｃによってコレットチャック５の外周を押圧することに
より、コレットチャック５の各片５ａ、５ｂ、５ｃを径
方向に移動させて、コレットチャック５の開閉を行なう
よう構成したため、主軸モータ２を回転させたままコレ
ットチャック５を開閉でき、ワーク送りの自動化および
ワークの連続加工が可能となって生産性が向上するとと
もに、ワークの加工完了毎に主軸モータ２を停止・再起
動させる必要がなく、省エネルギー性に優れたコレット
チャック開閉装置が得られる効果がある。

【００６４】また、コレットチャック５を開閉するため
の機構（開閉スリーブ４、トルク伝達スリーブ１５、開
閉モータ中空軸１１、開閉モータ１０）を回転軸に対し
てほぼ軸対称に構成し、回転部のアンバランスを小さく
したため、アンバランスによる振動が少なくなって、回
転部の高速回転が可能になるとともに、ワーク加工中の
加工精度が向上する効果がある。

【００６５】また、開閉スリーブ４を周方向に回転させ
ることによって、コレットチャック５の開閉を行なうよ
う構成したため、コレットチャック５の開閉時に軸方向
の力が作用せず、回転直動変換機構やスラスト軸受が不
要となってコスト低減が可能となる効果がある。

【００６６】また、開閉スリーブ４の内周およびコレッ
トチャック５の外周の両方にカム部２２ａ、２２ｂ、２
２ｃおよび２１ａ、２１ｂ，２１ｃを形成するととも
に、これらのカム部の変化率（ａ＝半径の変化量／周方
向の角度変化量）を同一としたため、開閉スリーブ４の
回転に伴って、開閉スリーブ４の内周とコレットチャッ
ク５の外周が密着しながらコレットチャック５を内周側
に押圧するため、コレットチャック５による棒材６の把
持力が増大するとともに、把持力の分布が均一になり、
コレットチャック５によって把持した際の棒材６の変形
が小さくなって、加工精度が向上する効果がある。

【００６７】また、コレットチャック５の外周および開
閉スリーブ４の内周のカム部２１ａ、２１ｂ、２１ｃお
よび２２ａ、２２ｂ、２２ｃの形状を、開閉スリーブ４
を正転方向（ワーク加工時のコレットチャック５の回転
方向）に回転した場合に、コレットチャック５が締まる
よう形成したため、ワーク加工時にコレットチャック５
に作用する反力によって開閉スリーブ４がコレットチャ
ック５をより強固に固定することとなり、棒材６がコレ
ットチャック５によって確実に把持される効果がある。

【００６８】また、開閉スリーブ４と開閉モータ１０と
の間にクラッチ機構１９を設け、コレットチャック５の
開閉時以外はクラッチ機構１９によって開閉スリーブ４
と開閉モータ１０とを分離するよう構成したため、例え
ば、ワーク加工時に発生するワークのビビリ等による高
周波数の回転数変動に対して主軸モータ２と開閉モータ
１０の回転数を一致させるよう制御する必要がなく、制
御系の構成がシンプルになる効果がある。また、棒材６
とともに回転する回転部の慣性モーメントが小さくなる
ため、応答性が向上するとともに主軸モータ２を小型化
できる効果がある。

【００６９】また、開閉モータ１０を駆動するモータ制
御駆動部１１５に開閉モータ１０に供給される最大電流
を制限する電流リミッタ１０８を設けたため、例えば、
ワークの直径が増加したり、コレットチャック５と棒材
６との間に切削屑等を噛み込んだ場合にも、開閉スリー
ブ４を無理に回転させることがなく、過大な電流が開閉
モータ１０に供給されて、過大な回転トルクによって装
置やワークが損傷することを防止できる効果がある。

【００７０】また、電流リミッタ１０８が動作した時の
主軸モータ２および開閉モータ１０の位相情報を位相差
→回転数指令記憶部１１４に記憶し、この位相情報に基
いて次回のクラッチ機構１９の接続やコレットチャック
５の開時の位相差を調整するよう構成したため、クラッ
チ機構１９の接続やコレットチャック５によるワークの
把持、解放が確実に行われる効果がある。

【００７１】なお、上記実施の形態１では、カム部２１
ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２２ａ、２２ｂ、２２ｃが角
度（θ）に関して直線的に変化するよう構成した例を示
したが、例えば、カム部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび
２２ａ、２２ｂ、２２ｃのどちらか一方を直線または曲
線状にし、もう一方を突起状の曲線形状とする等、開閉
スリーブ４の回転によって両方のカム部が接触し、コレ
ットチャック５の動径方向の位置が変化するものであれ
ば直線以外の形状であってもよく、また、開閉スリーブ
４の内周側にのみカム部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成
し、このカム部２２ａ、２２ｂ、２２ｃをコレットチャ
ック５の各片５ａ、５ｂ、５ｃの周方向の肩部に当接す
るよう構成してもよい。

【００７２】また、上記実施の形態１では、電流リミッ
タ１０８が開閉モータ１０に供給される電流値を制限す
ることにより、例えば、棒材６の外径が太くなった場合
でも開閉スリーブ４に作用する回転トルクを所定値以下
に抑えられるよう構成した例を示したが、棒材６の外径
の変動等がなく、コレットチャック５の開時と閉時と
で、開閉スリーブ４を全く同一位置（位相）にすること
により棒材６が適切に把持される場合には、保護回路と
しての電流リミッタ１０８および図６中の電流制限の要
否の判定ステップであるステップＳ１１を省略すること
ができる。

【００７３】また、電流リミッタ１０８によって制限さ
れる電流の上限値をコレットチャック５が棒材６を把持
するのに適した開閉スリーブ４の回転トルクに対応した
電流値に設定するとともに、図６において、位相一致判
定のステップであるステップＳ１２を削除し、ステップ
Ｓ１１で「Ｎｏ」となった場合にステップＳ１０に戻る
よう構成すれば、開閉スリーブ４に対して過大な回転ト
ルクが負荷されることを防止できるとともに、棒材６の
外径が細くなった場合に、開閉スリーブ４の回転角を初
期値（位相差＝０°）より増加させてコレットチャック
５をより内周側に押し込むことができ、棒材６を確実に
把持することができるため、棒材６の外径の変動等に対
して柔軟に対応できる効果がある。

【００７４】また、上記実施の形態１では、棒材６の加
工中は、クラッチ機構１９によって開閉モータ１０と開
閉スリーブ４とを分離するよう構成した例を示したが、
例えば、大きな回転力が必要な場合には、上記と同様の
手順によって主軸モータ２と開閉モータ１０の位置を同
期させ、クラッチ機構１９によって主軸モータ２と開閉
モータ１０とを接続し、同期回転させるよう構成しても
よく、この場合、主軸モータ２に加えて開閉モータ１０
によってもワークを回転駆動することができるため、必
要に応じて大きなトルクを発生でき、主軸モータ２およ
び加工装置の小型化が可能となる効果がある。

【００７５】また、上記実施の形態１では、クラッチ機
構１９として噛み合いクラッチ溝１８ａ、１８ｂを用い
た例を示したが、トルク伝達スリーブ１５と開閉スリー
ブ４の端面に設けられた摩擦係数の大なる環状の盤を密
着させて回転力を伝達するよう構成してもよく、この場
合、図６のステップＳ３およびステップＳ４の位相合わ
せのステップが不要となる。また、噛み合いクラッチ溝
１８ａ、１８ｂの爪に面取りや爪の形状を台形にする等
しておけば、噛み合いクラッチ溝１８ａ、１８ｂの接続
が円滑になる効果もある。

【００７６】また、上記実施の形態１では、開閉モータ
１０側の回転数を変化させることにより、開閉スリーブ
４をコレットチャック５および中空主軸３に対して回転
させるよう構成した例を示したが、主軸モータ２の回転
数を変化させることにより開閉スリーブ４を回転させて
も、コレットチャック５の開閉を行なうことが可能であ
る。

【００７７】実施の形態２．図７には、この発明の実施
の形態２である中空主軸３、開閉スリーブ４、コレット
チャック５、棒材６およびキャップ７の詳細な構成図
を、また、図８にはこれら中空主軸３、開閉スリーブ
４、コレットチャック５を周方向に展開した場合の形状
を示す。図７において、（ａ）は側断面図、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、（ａ）図のＡ１−Ａ１、
Ａ２−Ａ２、Ａ３−Ａ３の切断面を矢印方向から見た場
合の断面図である。上記実施の形態１と比較し、この実
施の形態２においては、コレットチャック５の外周面と
開閉スリーブ４の内周面に加えて、開閉スリーブ４の外
周面と中空主軸３の内周面にも、円周方向にスクロール
状のカム部を形成した点に特徴がある。

【００７８】以下、図７（ｃ）および図８を用いて、こ
の実施の形態２の中空主軸３、開閉スリーブ４およびコ
レットチャック５の構造について説明する。なお、図２
および図３と同一符号は、同一または相当部分を表して
おり、説明を省略する。また、コレットチャック５の各
片５ａ、５ｂ、５ｃについて同一の構造、形状を有する
ため、以下では、片５ａについてのみ説明する。

【００７９】図７（ｃ）および図８に示すように、この
実施の形態２においては、上記実施の形態１と同様に、
コレットチャック５の各片５ａ、５ｂ、５ｃの外周面と
この外周面に対応した開閉スリーブ４の内周面に、それ
ぞれ、周方向に同じ変化率で直線的に徐々に半径が変化
する３つのスクロール状のカム部２１ａ、２１ｂ、２１
ｃおよび２２ａ、２２ｂ、２２ｃが形成されており、開
閉スリーブ４を正転方向（図中矢印方向）に回転させる
ことにより、コレットチャック５の各片５ａ、５ｂ、５
ｃの外周面と接触する開閉スリーブ４の内周半径が徐々
に小さくなり、コレットチャック５を内周側に押圧（締
める）して棒材６を把持し、逆に、開閉スリーブ４を逆
回転（右回転）させることによりコレットチャック５が
外周側に拡がって、コレットチャック５の把持力が緩
み、棒材６が解放されるよう構成されている。

【００８０】さらに、この実施の形態２においては、開
閉スリーブ４の外周面と中空主軸３の内周面にも、それ
ぞれ、図中、ｒ₅＜ｒ₆およびｒ₇＜ｒ₈となるような周方
向に同じ変化率で直線的に徐々に半径が変化する３つの
スクロール状のカム部２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２
４ａ、２４ｂ、２４ｃがコレットチャック５の各片５
ａ、５ｂ、５ｃに対応して形成されており、開閉スリー
ブ４を正転方向に回転させることにより、開閉スリーブ
４の外周面が中空主軸３の内周面に接触、押圧し、開閉
スリーブ４が中空主軸３内で固定され、逆に、開閉スリ
ーブ４を逆転方向に回転させることにより、開閉スリー
ブ４の外周面が中空主軸３の内周面から離脱して、開閉
スリーブ４と中空主軸３が分離されるよう構成されてい
る。

【００８１】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、開閉スリーブ４の外周面と中空主軸３の内周面に
も、スクロール状のカム部２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよ
び２４ａ、２４ｂ、２４ｃを形成し、開閉スリーブ４を
正転方向に回転させることにより、開閉スリーブ４が中
空主軸３内で固定されるよう構成したため、中空主軸３
の回転力を開閉スリーブ４を介してコレットチャック５
に伝達することができ、より大きな回転力を伝達できる
効果がある。

【００８２】また、開閉スリーブ４の外周面と中空主軸
３の内周面の両方にカム部２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよ
び２４ａ、２４ｂ、２４ｃを形成し、これらのカム部の
変化率（傾き：半径の変化量／周方向の角度変化量）を
同一としたため、開閉スリーブ４の外周面と中空主軸３
の内周面とが広い面積で接触することができ、接触面全
体で主軸モータ２の回転力（トルク）を伝達するため、
伝達可能なトルクが増大する効果がある。

【００８３】また、開閉スリーブ４を正転方向に回転す
ることにより、コレットチャック５によって棒材６が把
持されると同時に、開閉スリーブ４も中空主軸３に固定
され、また、逆転方向に回転することにより、コレット
チャック５が開放されるとともに、開閉スリーブ４と中
空主軸３が分離するよう構成したため、開閉スリーブ４
をどちらか一方向に回転するだけで、棒材６、コレット
チャック５、開閉スリーブ４および中空主軸３の一体化
と分離を行なうことができる効果がある。

【００８４】なお、この実施の形態２において、主軸モ
ータ２と開閉モータ１０の位相合わせを行なう場合の位
相（または位相差）の設定値としては、開閉スリーブ４
とトルク伝達スリーブ１５が噛み合わされ、かつ、コレ
ットチャック５が閉じられた状態での各モータの位相
（または位相差）や開閉スリーブ４とトルク伝達スリー
ブ１５が噛み合わされ、かつ、開閉スリーブ４の駆動電
流が設定値に達した状態での各モータの位相（または位
相差）を用いることができる。また、上記の駆動電流値
は開閉モータ１０の駆動電流を検出する電流センサ１１
０によっても、また、予め求められている電流−トルク
曲線から求められる電流値としてもよい。

【００８５】また、上記実施の形態２では、カム部２３
ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２４ａ、２４ｂ、２４ｃが角
度（θ）に関して直線的に変化するよう構成した例を示
したが、開閉スリーブ４の回転によって両方のカム部が
接触するものであれば直線以外のものであってもよく、
また、カム部２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２４ａ、２
４ｂ、２４ｃをコレットチャック５の各片５ａ、５ｂ、
５ｃに対応した位置に設けなくとも同様の効果を奏する
ことができる。さらに、カム部の数も１つ以上であれば
よい。

【００８６】実施の形態３．図９には、この発明による
実施の形態３であるコレットチャック開閉装置の構成を
表す側面断面図を示す。図において、４はコレットチャ
ック５の外周に嵌合する開閉スリーブ、１１は開閉モー
タ１０の回転子１０ｂに結合された開閉モータ中空軸で
あり、この実施の形態３では、実施の形態１に示したク
ラッチ機構１９が取り除かれ、開閉スリーブ４を開閉モ
ータ中空軸１１に機械的に結合することにより、開閉ス
リーブ４が開閉モータ中空軸１１を介して開閉モータ１
０によって常に駆動されるよう構成した点に特徴があ
る。なお、図中、図１と同一または相当部分は同一符号
を付し、説明を省略する。また、中空主軸３、開閉スリ
ーブ４、コレットチャック５および棒材６の構成は、図
７に示した実施の形態２と全く同様であるため、説明を
省略する。

【００８７】以下、この実施の形態３の動作について説
明する。この実施の形態３では、上記したように、開閉
スリーブ４が開閉モータ中空軸１１を介して開閉モータ
１０によって常に駆動されるよう構成されているため、
開閉モータ１０と主軸モータ２の回転数は、図１０に示
すように、コレットチャック５を開閉するために開閉モ
ータ１０の回転数を減速および加速する期間（図１０の
斜線部）を除いて、常に同一回転数で同期して回転する
ようモータ制御駆動部１１５によって駆動される。な
お、開閉モータ１０の減速および加速時のモータ制御駆
動部１１５等の動作はクラッチ機構１９の入り切りを除
いて実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

【００８８】以上、この実施の形態３によれば、開閉ス
リーブ４を開閉モータ１０に結合し、コレットチャック
５の開閉時を除いて、開閉モータ１０によって開閉スリ
ーブ４を主軸モータ１０と常に同期回転させるよう構成
したため、開閉モータ２と主軸モータ１０の位相合わせ
の時間が不要となり、コレットチャック５による棒材６
の把持、解放、定寸送りに要する時間が短縮され、生産
性が向上する効果がある。

【００８９】また、コレットチャック５および棒材６
が、主軸モータ２と開閉モータ１０の２つのモータによ
って回転駆動されるため、加工時のワークである棒材６
の回転力（トルク）を大きくすることができ、主軸モー
タ２を小型化できる効果もある。

【００９０】また、開閉スリーブ４と開閉モータ１０と
を接続するクラッチ機構１９が不要となり、コスト低減
が可能になるとともに、クラッチ機構１９の入り切りに
伴って発生する塵埃の発生を抑制することができる効果
がある。

【００９１】なお、上記実施の形態３においては、コレ
ットチャック５の開閉時を除いて、開閉モータ１０が開
閉スリーブ４を常に主軸モータ２と同一回転数で駆動す
るよう構成した例を示したが、コレットチャック５の開
閉時以外の期間、開閉モータ１０をＯＦＦ（モータ駆動
電流を０とする）としてもよい。

【００９２】

【発明の効果】この発明に係るコレットチャック開閉装
置は、以上説明したように構成されているので、以下に
示すような効果を奏する。

【００９３】主軸モータと、前記主軸モータによって回
転駆動される筒状の中空主軸と、前記中空主軸と同期し
て回転駆動されるとともに、その内周面でワークを把持
する筒状のコレットチャックと、内周面に周方向に沿っ
て内周半径が変化する内周カム部を形成するとともに、
この内周カム部が前記コレットチャックの外周面に当接
するよう、前記コレットチャックの外周に回転可能に嵌
合された筒状の開閉スリーブと、前記開閉スリーブを回
転駆動する開閉モータと、前記主軸モータの位相および
回転数を検出する第１の回転情報検出器と、前記開閉モ
ータの位相および回転数を検出する第２の回転情報検出
器と、前記主軸モータと前記開閉モータを回転駆動する
とともに、前記第１の回転情報検出器および前記第２の
回転情報検出器によって検出された位相および回転数に
基いて、前記主軸モータと前記開閉モータの位相および
回転数を制御するモータ制御駆動部とを備え、前記モー
タ制御駆動部が前記主軸モータと前記開閉モータの位相
および回転数を制御し、前記開閉スリーブを前記コレッ
トチャックに対して相対的に回転させることにより、前
記コレットチャックの外周面の径方向の位置を前記内周
カム部によって変化させ、前記コレットチャックの内周
面を径方向に移動させて、前記コレットチャックの開閉
を行なうよう構成したため、前記主軸モータを回転させ
たままワーク送りを行なうことができ、ワークの連続加
工による生産性の向上と主軸モータの停止、起動回数の
削減によるエネルギー効率の向上が可能となる効果があ
る。

【００９４】また、前記開閉スリーブを前記開閉モータ
に一体に結合するとともに、前記モータ制御駆動部が、
前記コレットチャックの開閉時を除き、前記開閉モータ
と前記主軸モータとを同一回転数で同期運転させるよう
制御したため、前記開閉モータと前記主軸モータの位相
合わせの時間が不要となり、生産性が一層向上するとと
もに、前記コレットチャックおよび前記ワークが、前記
主軸モータと前記開閉モータの２つのモータによって回
転駆動されるため、回転力（トルク）を大きくすること
ができ、前記主軸モータを小型化できる効果がある。

【００９５】また、前記開閉スリーブを前記開閉モータ
と別体に構成するとともに、前記開閉モータと前記開閉
スリーブ間に、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを
機械的に接続、分離するクラッチ機構を備えたため、前
記クラッチ機構を入り切りすることにより必要に応じて
前記開閉モータを前記主軸モータの補助モータとして利
用することができ、前記主軸モータが小型化できる効果
がある。

【００９６】また、前記ワークの加工中、前記クラッチ
機構が、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを分離す
るよう構成したため、前記主軸モータと前記開閉モータ
の回転数を一致させるよう制御する必要がなく、制御系
の構成がシンプルになる効果がある。

【００９７】また、前記ワークの加工中、前記クラッチ
機構が、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを接続す
るとともに、前記モータ制御駆動部が、前記開閉モータ
と前記主軸モータとを同一回転数で同期運転させるよう
構成したため、前記コレットチャックが前記主軸モータ
と前記開閉モータの２つのモータによって回転駆動さ
れ、前記主軸モータが小型化できる効果がある。

【００９８】また、前記開閉スリーブの前記内周カム部
の形状を、前記ワーク加工時の前記コレットチャックの
回転方向を正転方向とした時、前記開閉スリーブを前記
コレットチャックに対して正転方向に相対的に回転させ
ることにより前記コレットチャックが締め付けられ、ま
た、逆転方向に回転させることにより前記コレットチャ
ックが開放されるよう構成したため、ワーク加工時に、
前記ワークが前記コレットチャックによって確実に把持
される効果がある。

【００９９】また、前記開閉スリーブの前記内周カム部
を、その内周半径が角度に対して直線的に変化するよう
構成するとともに、前記コレットチャックの外周面に、
前記開閉スリーブの前記内周カム部と同一の変化率で外
周半径が直線的に変化するチャック外周カム部を設けた
ため、前記コレットチャックによる前記ワークの把持力
が増大する効果がある。

【０１００】また、前記開閉スリーブと前記中空主軸を
同心状に配置するとともに、前記開閉スリーブの外周面
に、周方向に沿って外周半径が変化する外周カム部を形
成し、前記モータ制御駆動部が前記主軸モータと前記開
閉モータの位相および回転数を制御して、前記開閉スリ
ーブを前記中空主軸に対して相対的に回転させることに
より、前記外周カム部が前記中空主軸の内周面を外径方
向に押圧して前記中空主軸と前記開閉スリーブとを連結
し、前記中空主軸の回転力を前記開閉スリーブを介して
前記コレットチャックに伝達するよう構成したため、伝
達可能なトルクが増大する効果がある。

【０１０１】また、前記開閉スリーブの前記外周カム部
を、その外周半径が角度に対して直線的に変化するよう
構成するとともに、前記中空主軸の内周面に、前記開閉
スリーブの前記外周カム部と同一の変化率で内周半径が
直線的に変化する中空主軸内周カム部を設けたため、前
記中空主軸から前記開閉スリーブに伝達可能なトルクが
増大する効果がある。

【０１０２】また、前記開閉スリーブを一方向に回転さ
せることにより、前記コレットチャックの締め付けと前
記開閉スリーブおよび前記中空主軸の連結が行われるよ
う構成したため、前記ワーク、前記コレットチャック、
前記開閉スリーブおよび前記中空主軸３一体化と分離が
容易になる効果がある

【０１０３】また、前記開閉モータに供給する電流を制
限する電流リミッタを備えたため、前記開閉モータに過
大な電流が供給され、過大な回転トルクによって装置や
ワークが損傷することを防止できる効果がある。

【０１０４】また、前記コレットチャックを締め付ける
際、前記モータ制御駆動部が、前記電流リミッタによっ
て電流が制限されるまで前記開閉モータを回転駆動し、
前記電流リミッタの制限電流に対応した所定トルク値ま
で前記開閉スリーブを回転させるよう構成したため、ワ
ークの外径等が変動しても、前記ワークを把持するため
に適切な回転力を前記開閉スリーブに与えることがで
き、前記ワークを確実に把持できる効果がある。

【０１０５】また、前記電流リミッタが動作した時点で
の、前記第１の回転情報検出器および前記第２の回転情
報検出器から出力される前記主軸モータと前記開閉モー
タの位相または位相差を記憶する位相記憶手段を備える
とともに、前記モータ制御駆動部が、次回の前記コレッ
トチャックの開閉動作時に、前記開閉スリーブの回転角
を、この前記電流リミッタが動作した時点での位相また
は位相差に基いて設定するよう構成したため、前記コレ
ットチャックによるワークの把持、解放が確実になる効
果がある。

【０１０６】また、この発明に係る加工装置は、上記の
いずれかに記載のコレットチャック開閉装置を備えたた
め、前記主軸モータを回転させたままワーク送りを行な
うことができ、ワークの連続加工による生産性の向上と
前記主軸モータの停止、起動回数の削減によるエネルギ
ー効率の向上が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１のコレットチャック
開閉装置の構成を表す側面断面図。

【図２】この発明の実施の形態１のコレットチャック
開閉装置のコレットチャック近傍の詳細な構造を表す部
分断面図。

【図３】この発明の実施の形態１のコレットチャック
開閉装置の中空主軸、開閉スリーブ、コレットチャック
の形状を表す模式図。

【図４】この発明の実施の形態１のコレットチャック
開閉装置のモータ制御駆動部の構成を表す制御ブロック
図。

【図５】この発明の実施の形態１のコレットチャック
開閉装置の主軸モータおよび開閉モータの回転数の変化
を示す動作図。

【図６】この発明の実施の形態１のコレットチャック
開閉装置の開閉モータの制御フローチャート。

【図７】この発明の実施の形態２のコレットチャック
開閉装置のコレットチャック近傍の詳細な構造を表す部
分断面図。

【図８】この発明の実施の形態２のコレットチャック
開閉装置の中空主軸、開閉スリーブ、コレットチャック
の形状を表す模式図。

【図９】この発明の実施の形態３のコレットチャック
開閉装置の構成を表す側面断面図。

【図１０】この発明の実施の形態３のコレットチャッ
ク開閉装置の主軸モータおよび開閉モータの回転数の変
化を示す動作図。

【図１１】従来の自動旋盤の主軸の側面断面図。

【図１２】従来の自動旋盤のコレットチャックの動作
を表す動作説明図。

【符号の説明】

１主軸枠体２主軸モータ３中空主軸４開閉スリーブ５、５ａ、５ｂ、５ｃコレットチャック６棒材（ワーク）９エンコーダ（第１の回転情報検出器）１０開閉モータ１３エンコーダ（第２の回転情報検出器）１４スプライン機構（クラッチ機構）１５トルク伝達スリーブ（クラッチ機構）１６コイル（クラッチ機構）１７磁路形成歯（クラッチ機構）１８ａ、１８ｂ噛み合いクラッチ溝（クラッチ機構）１９クラッチ機構２１ａ、２１ｂ、２１ｃカム部（チャック外周カム
部）２２ａ、２２ｂ、２２ｃカム部（内周カム部）２３ａ、２３ｂ、２３ｃカム部（外周カム部）２４ａ、２４ｂ、２４ｃカム部（中空主軸内周カム
部）１０４電流センサ１０８電流リミッタ（トルク制限手段）１１０電流センサ１１４位相差→回転数指令記憶部（位相記憶手段）１１５モータ制御駆動回路１１６微分回路１１７微分回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸モータと、前記主軸モータによって
回転駆動される筒状の中空主軸と、前記中空主軸と同期
して回転駆動されるとともに、その内周面でワークを把
持する筒状のコレットチャックと、内周面に周方向に沿
って内周半径が変化する内周カム部を形成するととも
に、この内周カム部が前記コレットチャックの外周面に
当接するよう、前記コレットチャックの外周に回転可能
に嵌合された筒状の開閉スリーブと、前記開閉スリーブ
を回転駆動する開閉モータと、前記主軸モータの位相お
よび回転数を検出する第１の回転情報検出器と、前記開
閉モータの位相および回転数を検出する第２の回転情報
検出器と、前記主軸モータと前記開閉モータを回転駆動
するとともに、前記第１の回転情報検出器および前記第
２の回転情報検出器によって検出された位相および回転
数に基いて、前記主軸モータと前記開閉モータの位相お
よび回転数を制御するモータ制御駆動部とを備え、前記
モータ制御駆動部が前記主軸モータと前記開閉モータの
位相および回転数を制御し、前記開閉スリーブを前記コ
レットチャックに対して相対的に回転させることによ
り、前記コレットチャックの外周面の径方向の位置を前
記内周カム部によって変化させ、前記コレットチャック
の内周面を径方向に移動させて、前記コレットチャック
の開閉を行なうよう構成したことを特徴とするコレット
チャック開閉装置。
【請求項２】前記開閉スリーブを前記開閉モータに一
体に結合するとともに、前記モータ制御駆動部が、前記
コレットチャックの開閉時を除き、前記開閉モータと前
記主軸モータとを同一回転数で同期運転させるよう制御
することを特徴とする請求項１に記載のコレットチャッ
ク開閉装置。
【請求項３】前記開閉スリーブを前記開閉モータと別
体に構成するとともに、前記開閉モータと前記開閉スリ
ーブ間に、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを機械
的に接続、分離するクラッチ機構を備えたことを特徴と
する請求項１に記載のコレットチャック開閉装置。
【請求項４】前記ワークの加工中、前記クラッチ機構
が、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを分離するよ
う構成したことを特徴とする請求項３に記載のコレット
チャック開閉装置。
【請求項５】前記ワークの加工中、前記クラッチ機構
が、前記開閉モータと前記開閉スリーブとを接続すると
ともに、前記モータ制御駆動部が、前記開閉モータと前
記主軸モータとを同一回転数で同期運転させることを特
徴とする請求項３に記載のコレットチャック開閉装置。
【請求項６】前記開閉スリーブの前記内周カム部の形
状を、前記ワーク加工時の前記コレットチャックの回転
方向を正転方向とした時、前記開閉スリーブを前記コレ
ットチャックに対して正転方向に相対的に回転させるこ
とにより前記コレットチャックが締め付けられ、また、
逆転方向に回転させることにより前記コレットチャック
が開放されるよう構成したことを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載のコレットチャック開閉
装置。
【請求項７】前記開閉スリーブの前記内周カム部を、
その内周半径が角度に対して直線的に変化するよう構成
するとともに、前記コレットチャックの外周面に、前記
開閉スリーブの前記内周カム部と同一の変化率で外周半
径が直線的に変化するチャック外周カム部を設けたこと
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
のコレットチャック開閉装置。
【請求項８】前記開閉スリーブと前記中空主軸を同心
状に配置するとともに、前記開閉スリーブの外周面に、
周方向に沿って外周半径が変化する外周カム部を形成
し、前記モータ制御駆動部が前記主軸モータと前記開閉
モータの位相および回転数を制御して、前記開閉スリー
ブを前記中空主軸に対して相対的に回転させることによ
り、前記外周カム部が前記中空主軸の内周面を外径方向
に押圧して前記中空主軸と前記開閉スリーブとを連結
し、前記中空主軸の回転力を前記開閉スリーブを介して
前記コレットチャックに伝達するよう構成したことを特
徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコ
レットチャック開閉装置。
【請求項９】前記開閉スリーブの前記外周カム部を、
その外周半径が角度に対して直線的に変化するよう構成
するとともに、前記中空主軸の内周面に、前記開閉スリ
ーブの前記外周カム部と同一の変化率で内周半径が直線
的に変化する中空主軸内周カム部を設けたことを特徴と
する請求項８に記載のコレットチャック開閉装置。
【請求項１０】前記開閉スリーブを一方向に回転させ
ることにより、前記コレットチャックの締め付けと前記
開閉スリーブおよび前記中空主軸の連結が行われるよう
構成したことを特徴とする請求項８に記載のコレットチ
ャック開閉装置。
【請求項１１】前記開閉モータに供給する電流を制限
する電流リミッタを備えたことを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載のコレットチャック開閉
装置。
【請求項１２】前記コレットチャックを締め付ける
際、前記モータ制御駆動部が、前記電流リミッタによっ
て電流が制限されるまで前記開閉モータを回転駆動し、
前記電流リミッタの制限電流に対応した所定トルク値ま
で前記開閉スリーブを回転させるよう構成したことを特
徴とする請求項１１に記載のコレットチャック開閉装
置。
【請求項１３】前記電流リミッタが動作した時点で
の、前記第１の回転情報検出器および前記第２の回転情
報検出器から出力される前記主軸モータと前記開閉モー
タの位相または位相差を記憶する位相記憶手段を備える
とともに、前記モータ制御駆動部が、次回の前記コレッ
トチャックの開閉動作時に、前記開閉スリーブの回転角
を、この前記電流リミッタが動作した時点での位相また
は位相差に基いて設定するよう構成したことを特徴とす
る請求項１２に記載のコレットチャック開閉装置。
【請求項１４】請求項１ないし請求項１３のいずれか
に記載のコレットチャック開閉装置を備えたことを特徴
とする加工装置。