JP2005161423A - Hydraulic device of machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a hydraulic device for a machine tool, and more particularly to a hydraulic device for a machine tool for operating a hydraulic cylinder for various jigs such as a jig for clamping a workpiece provided near a processing table.
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。 A workpiece is mounted on a machining table of a machine tool, and the workpiece is machined by a tool such as a drill. In order to efficiently process multiple types of different types of workpieces with a single machine tool, four chuck mechanisms are mounted on the upper surface of the processing table, and the pallet that supports the workpiece by this chuck mechanism is located above the processing table. The pallet is detachably mounted at a predetermined position, and this pallet is exchanged by an automatic pallet exchange device. In addition, hydraulic fluid pumped up from an oil tank by a hydraulic pump rotated by an electric motor is supplied to a hydraulic cylinder for clamping a workpiece provided on the pallet side to clamp the workpiece. Further, a coupler for connecting and disconnecting the hydraulic fluid path is provided between the processing table and the pallet when the pallet is exchanged.
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。 However, in the conventional automatic pallet changer, the coolant adheres in the form of droplets on the connecting surface of the lower coupler on the processing table side when the coupler is disconnected. The adhering coolant enters the lower coupler when the coupler is connected during chucking of the pallet. The intruding coolant droplets cause a failure inside the hydraulic fluid path. That is, when the coolant is mixed into the hydraulic oil, the lubricity and rust prevention properties are impaired, and foreign matters such as contamination increase. If the lubricity is impaired, there is a risk that hydraulic equipment such as a hydraulic pump and a solenoid valve will not function. Moreover, even if the rust prevention property is impaired, the hydraulic equipment does not function as well. Furthermore, foreign matters such as contamination can be an obstacle to the operation of hydraulic equipment. In either case, there was a problem that the performance and durability of the hydraulic equipment were hindered.
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。 The present invention eliminates the above-described problems in the prior art and eliminates the mixing of coolant generated during the work of the workpiece into the hydraulic oil supplied to operate the hydraulic cylinder from the hydraulic pump. It is an object of the present invention to provide a hydraulic device for a machine tool that can prevent such troubles and improve the durability of hydraulic equipment.
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。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that hydraulic oil is supplied from a hydraulic pump to a hydraulic cylinder via a hydraulic path, and a jig provided near the processing table is operated by the hydraulic cylinder. In the machine tool, a hydraulic oil dividing mechanism is provided to prevent the hydraulic oil from being directly supplied to the hydraulic cylinder in the middle of the hydraulic path and to indirectly transmit the power of the hydraulic oil to the hydraulic cylinder. This is the summary.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a pallet having a hydraulic cylinder is removably mounted at a predetermined upper position of the processing table, and the hydraulic oil dividing mechanism is provided between the processing table and the pallet. This is the summary.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the hydraulic oil dividing mechanism is provided on the processing table side, and an active cylinder provided with a cylinder chamber for storing hydraulic oil in a lower portion is provided on the pallet side. And a passive cylinder provided with a cylinder chamber for storing hydraulic oil in the upper part, and the lower end surface of the piston rod of the passive cylinder is pushed upward by the upper end surface of the piston rod of the active cylinder. It is a summary.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, a pallet having a hydraulic cylinder is detachably mounted at a predetermined position on the upper part of the processing table, and a lower part connecting and disconnecting a hydraulic path between the processing table and the pallet The gist is that an upper coupler is provided, and the hydraulic oil dividing mechanism is provided in a hydraulic path between the hydraulic pump and the lower coupler on the processing table side.
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。 The invention according to claim 5 is summarized in that, in claim 4, the hydraulic oil dividing mechanism is a free piston.
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。 According to the present invention, since the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump is separated from the hydraulic cylinder hydraulic oil by the hydraulic oil dividing mechanism, the vapor lock phenomenon can be prevented without the coolant entering the hydraulic oil passage of the hydraulic pump. This can be prevented and the durability of the hydraulic equipment can be improved.
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。
Hereinafter, a first embodiment of a hydraulic device for a machine tool embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows a schematic front view of the machine tool. A processing table 13 is mounted on the upper surface of the
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。
FIG. 5 is a front view in which the processing table 13 and the
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。
Next, the configuration of the main part of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, an
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。
On the other hand, a
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。
A
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。
A
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。
The cylinder chamber R2 on the
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。
In this embodiment, the hydraulic oil supplied from the
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。
Next, the operation of the machine tool hydraulic device configured as described above will be described.
FIG. 1 shows a state where the
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。
In this state, when the
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。
When the workpiece is processed by the
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。
According to the hydraulic device of the machine tool of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the
(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。
(2) In the above embodiment, since the
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。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, a
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。
Therefore, in this embodiment, when the
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。
In this embodiment, since the
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。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
The configuration of the hydraulic
○ 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。
As the jig operated by the
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。 R1, R2, R4, R5 ... cylinder chamber, 13 ... machining table, 15 ... pallet, 31 ... active cylinder, 34, 40, 46 ... piston rod, 37 ... passive cylinder, 52 ... hydraulic pump, 57 ... hydraulic oil dividing mechanism , 65 ... Free piston.
Claims (5)
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。 In a machine tool that supplies hydraulic oil from a hydraulic pump to a hydraulic cylinder via a hydraulic path and operates a jig provided near the processing table by the hydraulic cylinder,
A machine comprising a hydraulic oil dividing mechanism for preventing hydraulic oil from being directly supplied to the hydraulic cylinder in the middle of the hydraulic path and for indirectly transmitting hydraulic oil power to the hydraulic cylinder. The hydraulic system of the machine.
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JP2019171518A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | ダイハツ工業株式会社 | Long work-piece supporting device |
JP2019171517A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | ダイハツ工業株式会社 | Processing line of crank shaft |
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