JP2006144926A - Fluid coupler device and working machine equipped therewith - Google Patents

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Takao Taniguchi
孝男 谷口
Shigeharu Ikeda
重晴 池田
Minoru Hidaka
実 日高
Hiroshi Osada
浩 長田
Tomoyoshi Sato
朝由 佐藤
Tadayoshi Funahara
忠義 船原
Hideaki Sugiura
英明 杉浦
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To economically solve problems with the deposition of foreign matters in engaging holes of sockets of a fluid coupler device. <P>SOLUTION: The fluid coupler device comprises a sockets 20A, 20B each having engaging hole 21a to be communicated with a fluid supply destination and a plug 25 having an engaging protruded portion 26a to be communicated with a fluid supply source. The plug has a first opening means 24 to be opend with the engaging protruded portion fitted to the engaging hole as well as second opening means 26c, 26d, 27b for jetting fluid from the plug to the outside even in such a state that the first open means is not open. This working machine equipped with the fluid coupler device comprises a taper 3 on which the sockets of the fluid coupler device are provided to be communicated with a fluid pressure cylinder device 11 for a work clamper and a main shaft on which the plug is mounted to be communicated with a working fluid supply passage 5a formed therein and engaged/disengaged with/from the sockets. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はソケットとプラグよりなる流体カプラ装置、特にソケットの係合孔内に入った異物を除去できるようにした流体カプラ装置及びこれを備えた加工機に関する。   The present invention relates to a fluid coupler apparatus including a socket and a plug, and more particularly to a fluid coupler apparatus capable of removing foreign matter contained in an engagement hole of a socket and a processing machine including the fluid coupler apparatus.

自動車の自動変速機のケース、ハウジングなどのワークWは、例えば図1に示すような縦型のマシニングセンタ(加工機)1の回転テーブル3上に載置してクランプ装置10A,10B,10Cにより取り付け、工具ホルダ6を介して主軸5に装着した工具Tにより加工している。この場合に使用するクランプ装置10A,10B,10Cは、通常は流体圧シリンダ装置11(例えば図2及び図3参照)によりクランプ及びアンクランプを行うが、ワークWの加工に際してはテーブル3を回転する必要があり、加工機1本体の流体圧供給装置と流体圧シリンダ装置11をつなぎ、流体圧の供給及び排出を行う可撓性の配管をテーブル3に取り付けたままにしておくと、テーブル3の回転に制約を受けて加工条件が制約されることがある。そこで配管の途中にテーブル3上に固定したソケット20とこれに対し係合・離脱可能なプラグよりなる流体カプラ装置を設け、クランプ・アンクランプを行う場合にのみプラグの係合突部をソケット20の係合孔に係合し、それ以外の場合にはプラグの係合突部をソケット20の係合孔から離脱させておくことが行われている。このような目的で使用される流体カプラ装置としては、例えば特許文献1の図4に示すような、ソケットとプラグからなり、その両方にばねで付勢された開閉バルブを設け、プラグをソケットに嵌入することにより開閉バルブ同士がばねの力に反して押し合い開弁するようにしたものがある。なお図1に示す例では、ソケット20はクランプ側ソケット20Aとアンクランプ側ソケット20Bの2つに分割されているが、これを1つにまとめることも可能である。   A workpiece W such as a case or housing of an automatic transmission of an automobile is mounted on a rotary table 3 of a vertical machining center (processing machine) 1 as shown in FIG. 1 and attached by clamping devices 10A, 10B, and 10C. The tool T is mounted on the spindle 5 via the tool holder 6. The clamping devices 10A, 10B, and 10C used in this case are usually clamped and unclamped by a fluid pressure cylinder device 11 (see, for example, FIGS. 2 and 3), but the table 3 is rotated when the workpiece W is processed. If the fluid pressure supply device of the processing machine 1 main body and the fluid pressure cylinder device 11 are connected and the flexible piping for supplying and discharging the fluid pressure is left attached to the table 3, the table 3 The processing conditions may be restricted due to the rotation. Therefore, a fluid coupler device comprising a socket 20 fixed on the table 3 and a plug that can be engaged / removed with respect to the socket 20 is provided in the middle of the pipe, and the engagement protrusion of the plug is inserted into the socket 20 only when clamping / unclamping. In other cases, the engagement protrusion of the plug is separated from the engagement hole of the socket 20. As a fluid coupler device used for such a purpose, for example, as shown in FIG. 4 of Patent Document 1, a socket and a plug are provided, and an opening / closing valve biased by a spring is provided on both, and the plug is attached to the socket. There is one in which the opening and closing valves are pushed against each other against the force of the spring by being inserted to open. In the example shown in FIG. 1, the socket 20 is divided into two parts, that is, a clamp side socket 20 </ b> A and an unclamp side socket 20 </ b> B, but it is also possible to combine them into one.

上述した構造の流体カプラ装置を備えた加工機は、流体圧シリンダ装置11によりクランプ・アンクランプを行うための空気圧または油圧などの流体圧供給源を必要とし、またプラグをソケット20に係合・離脱させるための装置及び制御系を必要とするので、製造コストが増大するという問題がある。このような問題を解決するために、出願人は先に特願2003−207466号に係る技術を提案した。これは、クーラント供給通路が中心に形成された加工機の主軸に流体カプラ装置のプラグを装着可能とすることにより、加工機の制御装置によりプラグが装着された主軸を作動させてテーブル上のソケットに対するプラグの係合・離脱を行い、係合した状態で主軸5に形成したクーラント供給通路5aを介して流体圧シリンダ装置11に対するクーラントの供給・排出を行ってワークWのクランプ・アンクランプを行うようにしたものである。このようにすれば、クランプ・アンクランプを行うための別の流体圧供給源、及びプラグをソケットに係合・離脱させるための別の装置及び制御系が不要となるので、上述したコスト増大の問題は解決される。
特開平08−240328号公報(段落〔0027〕、図4)。
The processing machine including the fluid coupler device having the above-described structure requires a fluid pressure supply source such as air pressure or hydraulic pressure for clamping and unclamping by the fluid pressure cylinder device 11, and the plug is engaged with the socket 20. Since a device and a control system for detachment are required, there is a problem that the manufacturing cost increases. In order to solve such a problem, the applicant previously proposed a technique according to Japanese Patent Application No. 2003-207466. This is because the plug of the fluid coupler device can be attached to the spindle of the processing machine formed around the coolant supply passage, and the spindle on which the plug is attached is actuated by the control device of the processing machine. The plug is engaged / disengaged from / to the hydraulic cylinder device 11 and the coolant is supplied / discharged to / from the hydraulic cylinder device 11 via the coolant supply passage 5a formed in the main shaft 5 in the engaged state to clamp / unclamp the workpiece W. It is what I did. This eliminates the need for a separate fluid pressure supply source for clamping and unclamping, and a separate device and control system for engaging and disengaging the plug with the socket. The problem is solved.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-240328 (paragraph [0027], FIG. 4).

しかしながら特願2003−207466号に係る技術では、ワークを加工することにより生じる切粉等の異物がソケットの係合孔内に入ることがあり、その状態でプラグの係合突部をソケットの係合孔に嵌合しようとすると係合突部と係合孔の嵌合に支障を生じ、あるいは係合突部と係合孔の間に異物を噛み込んで嵌合部に損傷を生じるおそれがある。特に係合孔の内面に係合突部との間のシール性を高める目的で柔軟弾性材料よりなるOリングを設けた場合には、このOリングが破損して洩れを生じ、供給先に送られる流体の圧力が低下して流体圧シリンダ装置11の作動に支障を生じるおそれがある。このような問題は、ソケットの係合孔に異物が付着すれば生じるので、加工機のクランプ装置への流体供給経路に使用する流体カプラ装置に限らず、その他の用途に使用する流体カプラ装置にも存在する。この問題は、プラグの係合突部をソケットの係合孔に嵌合する前に、エアガンなどの空気噴射装置により係合孔内に空気を吹き付けて異物を除去することにより防ぐことはできるが、そのためには空気噴射装置及びそれを作動させるための装置及び制御系が必要となるので、それにより製造コストが増大するという新たな問題を生じる。   However, in the technology according to Japanese Patent Application No. 2003-207466, foreign matter such as chips generated by processing a workpiece may enter the socket engagement hole, and in this state, the engagement protrusion of the plug is engaged with the socket. If it tries to fit into the joint hole, it may interfere with the engagement between the engagement projection and the engagement hole, or it may cause a foreign object to get caught between the engagement projection and the engagement hole and cause damage to the engagement portion. is there. In particular, when an O-ring made of a flexible elastic material is provided on the inner surface of the engagement hole for the purpose of improving the sealing property between the engagement protrusions, the O-ring is damaged and leaks, and is sent to the supply destination. There is a possibility that the pressure of the fluid to be generated is lowered and the operation of the fluid pressure cylinder device 11 is hindered. Such a problem occurs when foreign matter adheres to the socket engagement hole. Therefore, the problem is not limited to the fluid coupler device used in the fluid supply path to the clamping device of the processing machine, but also in the fluid coupler device used for other purposes. Is also present. This problem can be prevented by removing foreign matter by blowing air into the engagement hole by an air injection device such as an air gun before fitting the engagement protrusion of the plug into the engagement hole of the socket. For this purpose, an air injection device, a device for operating the air injection device, and a control system are required, which causes a new problem that the manufacturing cost increases.

本発明は、流体カプラ装置のプラグの構造に改良を加えることにより、流体カプラ装置のソケットの係合孔への異物付着による各問題を同時にかつ経済的に解決することを目的とする。   It is an object of the present invention to simultaneously and economically solve each problem caused by foreign matter adhering to the engagement hole of the socket of the fluid coupler device by improving the structure of the plug of the fluid coupler device.

請求項1に記載の流体カプラ装置は流体の供給先に連通される係合孔を有するソケットと、流体の供給源に連通される係合突部を有するプラグを備え、プラグには係合突部を係合孔に嵌合することにより開口される第1の開口手段を設けてなる流体カプラ装置において、プラグには第1の開口手段が開口されていない状態においても同プラグ内の流体を外部に噴出する第2の開口手段をさらに設けたことを特徴とするものである。   The fluid coupler apparatus according to claim 1 includes a socket having an engagement hole communicated with a fluid supply destination, and a plug having an engagement projection communicated with a fluid supply source. In the fluid coupler apparatus provided with the first opening means that is opened by fitting the part into the engaging hole, the fluid in the plug is allowed to flow even when the first opening means is not opened in the plug. A second opening means for ejecting to the outside is further provided.

請求項1に記載の流体カプラ装置において、第1の開口手段は係合突部の先端部の内側に形成された環状の弁座と、この弁座に弾性力により押圧されて着座される円形の弁部材からなるものとし、この弁部材はプラグが係合孔に嵌合されてソケットの一部に当接することにより弾性力に抗して弁座から離隔されるようにすることが好ましい。   2. The fluid coupler apparatus according to claim 1, wherein the first opening means is an annular valve seat formed inside the front end portion of the engaging protrusion, and a circular shape seated by being pressed against the valve seat by an elastic force. It is preferable that the valve member is separated from the valve seat against the elastic force by fitting the plug into the engagement hole and contacting a part of the socket.

請求項2に記載の流体カプラ装置において、第2の開口手段は弁座が形成される係合突部の先端部に弁座の半径方向内縁から弁部材の外縁より外側となる位置まで延びるように形成された少なくとも1つのスリットよりなるものとすることが好ましい。   3. The fluid coupler apparatus according to claim 2, wherein the second opening means extends from a radially inner edge of the valve seat to a position outside the outer edge of the valve member at a distal end portion of the engaging protrusion where the valve seat is formed. It is preferable that it is made of at least one slit formed on the surface.

請求項2に記載の流体カプラ装置において、第2の開口手段は弁座が形成される係合突部の先端部において弁部材の外縁より外側となる位置に形成された少なくとも1つの小孔よりなるものとすることが好ましい。   3. The fluid coupler apparatus according to claim 2, wherein the second opening means includes at least one small hole formed at a position outside the outer edge of the valve member at a distal end portion of the engaging protrusion where the valve seat is formed. It is preferable to become.

請求項2に記載の流体カプラ装置において、第2の開口手段は弁部材の弁座と当接される面に形成された少なくとも1つの凹溝よりなるものとすることが好ましい。   In the fluid coupler apparatus according to claim 2, it is preferable that the second opening means is composed of at least one concave groove formed on a surface of the valve member that contacts the valve seat.

前各項に記載の流体カプラ装置において、ソケットには流体の供給先に向かう流れは許容するがそれと逆向きの流れは阻止するチェック弁を設けることが好ましい。   In the fluid coupler apparatus described in the preceding paragraphs, it is preferable that the socket is provided with a check valve that allows the flow toward the fluid supply destination but prevents the flow in the opposite direction.

また、請求項7に記載の流体カプラ装置を備えた加工機は、加工流体の供給源に連通される加工流体供給通路が形成された主軸と、流体圧シリンダ装置を用いたクランプ装置によりワークがクランプされるテーブルを備えてなる加工機において、テーブルには請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の流体カプラ装置のソケットを設けて流体圧シリンダ装置に連通し、主軸には流体カプラ装置のプラグを加工流体供給通路に連通されるように装着可能としたことを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a processing machine including the fluid coupler apparatus, wherein a workpiece is provided by a spindle having a processing fluid supply passage communicated with a processing fluid supply source and a clamping device using a fluid pressure cylinder device. In a processing machine provided with a table to be clamped, the table is provided with a socket of a fluid coupler device according to any one of claims 1 to 5 and communicated with a fluid pressure cylinder device. The plug of the coupler device can be mounted so as to communicate with the machining fluid supply passage.

請求項7に記載の流体カプラ装置を備えた加工機は、主軸にプラグを装着した状態において同主軸を移動させることによりプラグをテーブルに設けたソケットに接近させ、第2の開口手段から加工流体をソケットの係合孔内に噴出させてその内側の異物を除去し、その後に係合突部を係合孔内に嵌合させ供給源からの加工流体を流体圧シリンダ装置に供給してクランプ装置を作動させる制御装置を備えたものとすることが好ましい。   A processing machine comprising the fluid coupler device according to claim 7 moves the main shaft in a state in which the plug is attached to the main shaft to bring the plug closer to a socket provided on the table, and the processing fluid is supplied from the second opening means. Is ejected into the engagement hole of the socket to remove foreign matter inside, and then the engagement protrusion is fitted into the engagement hole, and the working fluid from the supply source is supplied to the hydraulic cylinder device and clamped. It is preferable that a control device for operating the device is provided.

請求項1に記載の流体カプラ装置によれば、プラグの係合突部をソケットに接近させた状態では係合突部a先端に開口されるのは第2の開口手段であって、例えば開口面積を小さくすることで、プラグに供給された流体の一部が勢いよく係合孔内に噴出されて係合孔の内側の異物を効率よく除去することができるので、これに続いて係合突部を係合孔内に嵌合する際に、嵌合に支障を生じたり係合突部と係合孔の嵌合部に損傷を生じるおそれはない。また係合突部を係合孔内に嵌合した状態では第1の開口手段が開口されて係合突部先端の開口面積が大きくなるので、供給源からの流体を圧力の損失を伴うことなく供給先に供給することができる。   According to the fluid coupler device of the first aspect, the second opening means opens at the distal end of the engagement protrusion a when the engagement protrusion of the plug is brought close to the socket. By reducing the area, a part of the fluid supplied to the plug can be ejected vigorously into the engagement hole, and foreign matter inside the engagement hole can be efficiently removed. When the protrusion is fitted into the engagement hole, there is no possibility that the fitting will be hindered or the fitting portion between the engagement protrusion and the engagement hole will be damaged. Further, when the engaging protrusion is fitted in the engaging hole, the first opening means is opened and the opening area at the tip of the engaging protrusion is increased, so that the fluid from the supply source is accompanied by a pressure loss. Can be supplied to suppliers.

請求項2に記載の流体カプラ装置によれば、プラグの係合突部をソケットの係合孔に嵌合するだけで第1の開口手段は自動的に開かれるので、余分の操作をすることなく供給源からの流体を圧力の損失を伴うことなく供給先に供給することができる。   According to the fluid coupler device of the second aspect, since the first opening means is automatically opened only by fitting the engagement protrusion of the plug into the engagement hole of the socket, an extra operation is performed. In addition, the fluid from the supply source can be supplied to the supply destination without any pressure loss.

請求項3〜請求項5に記載の流体カプラ装置によれば、何れも第2の開口手段を極めて簡単に形成することができる。   In any of the fluid coupler apparatuses according to claims 3 to 5, the second opening means can be formed very easily.

請求項6に記載の流体カプラ装置によれば、プラグがソケットに係合された状態において供給先に供給された流体は、プラグをソケットから離脱しても外部に排出されることがないので、供給先を流体が供給された状態に維持することができる。   According to the fluid coupler device of the sixth aspect, the fluid supplied to the supply destination in a state where the plug is engaged with the socket is not discharged to the outside even when the plug is detached from the socket. The supply destination can be maintained in a state where the fluid is supplied.

また、請求項7に記載の流体カプラ装置を備えた加工機によれば、加工機が本来備えている主軸の作動機構及び制御系を、クランプ装置を作動させるための流体カプラ装置のプラグとソケットの係合・離脱に使用することができ、また加工流体の供給源及び加工流体供給通路をクランプ装置の流体圧シリンダ装置を作動させる流体及びその供給通路として使用することができるので、流体カプラ装置を備えた加工機の構造を大幅に簡略化することができる。   Further, according to the processing machine equipped with the fluid coupler device according to claim 7, the plug and socket of the fluid coupler device for operating the clamp device using the operating mechanism and control system of the main shaft that the processing machine originally has. Since the machining fluid supply source and the machining fluid supply passage can be used as the fluid for operating the hydraulic cylinder device of the clamp device and the supply passage thereof, the fluid coupler apparatus The structure of the processing machine equipped with can be greatly simplified.

請求項8に記載の流体カプラ装置を備えた加工機によれば、加工機が本来備えている制御装置を利用してソケットへのプラグの係合・離脱及び流体圧シリンダ装置への加工流体の供給を制御してクランプ装置の作動を自動化することができる。   According to the processing machine provided with the fluid coupler device according to claim 8, engagement and disengagement of the plug with respect to the socket and the supply of the processing fluid to the hydraulic cylinder device using a control device that is originally provided in the processing machine. Feeding can be controlled to automate the operation of the clamping device.

以下に、図1〜図5により、本発明による流体カプラ装置及びこれを備えた加工機の最良の形態の説明をする。先ず流体カプラ装置を備えた加工機の実施形態の全体構造の説明をする。この実施形態の流体カプラ装置を備えた加工機は、図1及び図2に示すように、縦型のマシニングセンタ1であり、装置本体2の中間部に形成された空間の底面上に制御装置からの指令により回転角度が制御されるテーブル3が設けられ、空間の天井部にはテーブル3と対向してX,Y,Zの3方向に移動可能に主軸5が設けられている。テーブル3上の中央部にはワークWが載置されて流体圧式の3組のクランプ装置10A,10B,10Cにより取り付けられ、またテーブル3上の一部には各クランプ装置10A,10B,10Cに対する作動流体の供給・排出を行うための1対のクランプ側ソケット20Aとアンクランプ側ソケット20Bが設けられている。   Hereinafter, the best mode of a fluid coupler apparatus according to the present invention and a processing machine including the fluid coupler apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall structure of an embodiment of a processing machine provided with a fluid coupler device will be described. The processing machine provided with the fluid coupler device of this embodiment is a vertical machining center 1 as shown in FIGS. 1 and 2, and is formed from a control device on the bottom surface of a space formed in an intermediate portion of the device body 2. A table 3 whose rotation angle is controlled by the command is provided, and a spindle 5 is provided on the ceiling of the space so as to be movable in three directions of X, Y, and Z, facing the table 3. A workpiece W is placed on the center of the table 3 and is attached by three sets of hydraulic pressure-type clamping devices 10A, 10B, 10C. A part of the table 3 is attached to each of the clamping devices 10A, 10B, 10C. A pair of clamp side socket 20A and unclamp side socket 20B for supplying and discharging the working fluid is provided.

主軸5のワークW側となる下端部には、工具Tを固定した工具ホルダ6が選択的に装着可能である。装置本体2に設けた工具ストッカ(図示省略)には工具Tを固定した工具ホルダ6が多数保管されており、主軸5の下端部に装着される工具T及び工具ホルダ6をオートツールチェンジャ(図示省略)によりその時の加工に必要な工具T及び工具ホルダ6と交換するようになっている。主軸5の中心にはクーラント、切削液、潤滑剤などの加工流体(以下単にクーラントという)の供給源(図示を省略したリザーバ、ポンプ及び制御弁)に連通される加工流体供給通路5aが形成され、このクーラント供給通路(加工流体供給通路)5aを通して供給されるクーラントは、工具ホルダ6及び工具Tに形成された通孔を通って加工部位に供給されるようになっている。装置本体2の一側には、マシニングセンタ1を作動させると共に制御に必要なデータを入力し、また作動状態を表示する操作盤8が設けられている。   A tool holder 6 to which the tool T is fixed can be selectively mounted on the lower end portion of the main shaft 5 on the workpiece W side. A tool stocker (not shown) provided in the apparatus main body 2 stores a large number of tool holders 6 to which the tool T is fixed. The tool T and the tool holder 6 attached to the lower end portion of the spindle 5 are connected to an auto tool changer (not shown). (Omitted), the tool T and the tool holder 6 necessary for the machining at that time are exchanged. A machining fluid supply passage 5a is formed at the center of the main shaft 5 and communicates with a supply source (reservoir, pump and control valve not shown) of a machining fluid such as coolant, cutting fluid, and lubricant (hereinafter simply referred to as coolant). The coolant supplied through the coolant supply passage (working fluid supply passage) 5a is supplied to the machining site through the tool holder 6 and the through hole formed in the tool T. An operation panel 8 is provided on one side of the apparatus main body 2 to operate the machining center 1 and to input data necessary for control and to display an operation state.

各クランプ装置10A,10B,10Cは同一構造であるので、クランプ装置10Aの構造を図2及び図3により説明する。クランプ装置10Aは流体圧シリンダ装置11とクランプ部材14により構成されている。流体圧シリンダ装置11は、テーブル3に固定されたシリンダ12と、このシリンダ12内に液密に摺動可能に嵌合されてその内部を上側のクランプ圧力室12aと下側のアンクランプ圧力室12bに区画するピストン13よりなる復動型のシリンダ装置であり、ピストン13には同軸的に上方に延びてシリンダ12の上端を液密に摺動自在に貫通するピストンロッド13aが設けられている。シリンダ12の内面には、ピストン13の上向きの移動を所定位置で拘束するストッパ12cが設けられており、シリンダ12から上方に突出するピストンロッド13aの上端には、半径方向に突出する先端部14aを有するクランプ部材14が固定されている。クランプ部材14は流体圧シリンダ装置11により昇降され、実線で示すように上昇した状態では先端部14aがワークWの縁部から離れ、二点鎖線に示すように下降した状態では先端部14aがテーブル3上に載置したワークWの縁部と重なるようにカム機構(図示省略)により回動されてワークWをクランプするようになっている。   Since the clamp devices 10A, 10B, and 10C have the same structure, the structure of the clamp device 10A will be described with reference to FIGS. The clamp device 10 </ b> A includes a fluid pressure cylinder device 11 and a clamp member 14. The fluid pressure cylinder device 11 has a cylinder 12 fixed to the table 3 and is fitted in the cylinder 12 so as to be slidable in a liquid-tight manner, and an upper clamping pressure chamber 12a and a lower unclamping pressure chamber are formed therein. The piston 13 is composed of a piston 13 partitioned into 12b. The piston 13 is provided with a piston rod 13a that extends coaxially upward and penetrates the upper end of the cylinder 12 in a liquid-tight and slidable manner. . A stopper 12c that restrains the upward movement of the piston 13 at a predetermined position is provided on the inner surface of the cylinder 12, and a distal end portion 14a that protrudes in the radial direction is provided at the upper end of the piston rod 13a that protrudes upward from the cylinder 12. A clamp member 14 having the above is fixed. The clamp member 14 is moved up and down by the fluid pressure cylinder device 11. When the clamp member 14 is lifted as shown by a solid line, the tip portion 14 a is separated from the edge of the workpiece W, and when the clamp member 14 is lowered as shown by a two-dot chain line, the tip portion 14 a is a table. 3 is rotated by a cam mechanism (not shown) so as to overlap the edge of the workpiece W placed on the workpiece 3, and the workpiece W is clamped.

流体圧シリンダ装置11に流体の供給・排出を行う流体通路の途中には、本発明の要部をなす流体カプラ装置が設けられている。この流体カプラ装置は、主として図3及び図4に示すように、ソケット20とプラグ25により構成されている。この実施形態では、ソケット20はクランプ側ソケット20Aとアンクランプ側ソケット20Bよりなるが、この両ソケット20A,20Bは同一構造であり、クランプ側ソケット20Aとプラグ25、及びアンクランプ側ソケット20Bとプラグ25が、それぞれ1組の流体カプラ装置を構成している。   In the middle of the fluid passage for supplying and discharging the fluid to and from the fluid pressure cylinder device 11, a fluid coupler device that forms the main part of the present invention is provided. This fluid coupler apparatus is mainly composed of a socket 20 and a plug 25 as shown in FIGS. In this embodiment, the socket 20 includes a clamp side socket 20A and an unclamp side socket 20B. Both the sockets 20A and 20B have the same structure, and the clamp side socket 20A and the plug 25, and the unclamp side socket 20B and the plug are plugged. 25 constitute a set of fluid coupler devices.

図1〜図3に示すように、クランプ側ソケット20Aとアンクランプ側ソケット20Bは、テーブル3にその係合孔21a側が上側に突出するように接近して並んで取り付けられ、クランプ側ソケット20Aはクランプ側流体通路15を介して3組のクランプ装置10A,10B,10Cの各流体圧シリンダ装置11のクランプ圧力室12aに連通され、アンクランプ側ソケット20Bはアンクランプ側流体通路16を介して3組のクランプ装置10A,10B,10Cの各流体圧シリンダ装置11のアンクランプ圧力室12bに連通されている。クランプ側流体通路15には、アキュムレータ17及び圧力計18が設けられている。プラグ25は次に述べるレリーズ工具30と共に工具ホルダ35に取り付けられ、工具ホルダ6に取り付けられた工具Tと同様、オートツールチェンジャにより主軸5の下端部に選択的に装着されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the clamp side socket 20A and the unclamp side socket 20B are attached to the table 3 side by side so that the engagement hole 21a side protrudes upward, and the clamp side socket 20A is The clamp side fluid passage 15 communicates with the clamp pressure chambers 12a of the fluid pressure cylinder devices 11 of the three sets of clamp devices 10A, 10B, and 10C, and the unclamp side socket 20B is connected through the unclamp side fluid passage 16 with 3 The clamp devices 10A, 10B, and 10C of the set communicate with the unclamping pressure chamber 12b of each fluid pressure cylinder device 11. The clamp-side fluid passage 15 is provided with an accumulator 17 and a pressure gauge 18. The plug 25 is attached to a tool holder 35 together with a release tool 30 described below, and is selectively attached to the lower end portion of the main shaft 5 by an auto tool changer, like the tool T attached to the tool holder 6. .

レリーズ工具30は、主として図3に示すように、工具ホルダ35の先端部に同軸的に固定されるレリーズ工具本体31と、その先端部から両側に延びる1対の作動アーム32と、各作動アーム32の先端部からレリーズ工具本体31の中心軸線と平行にテーブル3側に延びる作動突起33a,33bからなるものである。プラグ25は、レリーズ工具本体31の先端に同軸的に形成した嵌合孔31aに嵌合されて取り付けられ、各作動突起33a,33bとレリーズ工具本体31の中心軸線との間の距離は、テーブル3に設けた2つのソケット20A,20Bの間の距離と同一である。レリーズ工具本体31の中心に設けた連通孔31bは、工具ホルダ35の中心孔35aを介して主軸5のクーラント供給通路5aに連通されている。   As shown mainly in FIG. 3, the release tool 30 includes a release tool main body 31 that is coaxially fixed to the tip of the tool holder 35, a pair of operating arms 32 that extend from the tip to both sides, and each of the operating arms. The operation projections 33a and 33b extend from the tip end portion of 32 to the table 3 side in parallel with the central axis of the release tool main body 31. The plug 25 is fitted and attached to a fitting hole 31a formed coaxially at the tip of the release tool main body 31, and the distance between each operation projection 33a, 33b and the central axis of the release tool main body 31 is determined by a table. 3 is the same as the distance between the two sockets 20A and 20B provided in the third. A communication hole 31 b provided in the center of the release tool main body 31 communicates with the coolant supply passage 5 a of the main shaft 5 through the center hole 35 a of the tool holder 35.

次に主として図4により、ソケット20(20Aまたは20B)とプラグ25よりなる流体カプラ装置の説明をする。ソケット20はソケット本体21とチェック弁22とOリング23よりなるものである。ソケット本体21は下側が閉じた有底筒状で、上下方向中間部に形成した内向きフランジ21cの上側には円筒状の係合孔21aが形成され、下側には弁収納空間21bが形成されている。弁収納空間21b内には、内向きフランジ21cの下側に形成された弁座22aと、球状の弁体22bと、弁体22bを弁座22aに弾性的に押圧するスプリング22cよりなるチェック弁22よりなるチェック弁22が設けられ、弁体22bには内向きフランジ21cの中央の穴を通って上方に突出するロッド22dが固定されている。係合孔21aの上下方向中間部より多少上側に形成した環状溝にはOリング23が設けられ、このOリング23の一部は係合孔21aの表面より多少内側に突出している。   Next, the fluid coupler apparatus including the socket 20 (20A or 20B) and the plug 25 will be mainly described with reference to FIG. The socket 20 includes a socket body 21, a check valve 22, and an O-ring 23. The socket main body 21 has a bottomed cylindrical shape with the lower side closed. A cylindrical engagement hole 21a is formed on the upper side of the inward flange 21c formed in the intermediate portion in the vertical direction, and a valve storage space 21b is formed on the lower side. Has been. In the valve storage space 21b, a check valve comprising a valve seat 22a formed on the lower side of the inward flange 21c, a spherical valve body 22b, and a spring 22c that elastically presses the valve body 22b against the valve seat 22a. A check valve 22 comprising 22 is provided, and a rod 22d protruding upward through a central hole of the inward flange 21c is fixed to the valve body 22b. An O-ring 23 is provided in an annular groove formed slightly above the vertical middle portion of the engagement hole 21a, and a part of the O-ring 23 protrudes slightly inward from the surface of the engagement hole 21a.

プラグ25は、プラグ本体26と弁部材27を主要な構成とするものである。プラグ本体26は筒状で、その先端にはソケット本体21の係合孔21a内に僅かの隙間をおいて挿入可能な円筒状の係合突部26aが形成されている。プラグ本体26は、その外周の長手方向中間部が多少細径に形成されてレリーズ工具本体31の嵌合孔31aにOリング34を介して液密に嵌合され、それより先端のねじ部をねじ込むことにより、レリーズ工具本体31に同軸的に固定される。プラグ本体26の中心孔はレリーズ工具本体31の連通孔31b及び工具ホルダ35の中心孔35aを介して主軸5のクーラント供給通路5aに連通されている。係合突部26aの先端部の内側には環状で円錐面状の弁座26bが形成され、プラグ本体26の中心孔の先端はこの弁座26bの中央の穴により外部に開口されている。   The plug 25 has a plug main body 26 and a valve member 27 as main components. The plug body 26 has a cylindrical shape, and a cylindrical engagement projection 26a that can be inserted into the engagement hole 21a of the socket body 21 with a slight gap is formed at the tip thereof. The plug body 26 is formed with a slightly narrower middle portion in the longitudinal direction of its outer periphery and is fluid-tightly fitted into the fitting hole 31a of the release tool body 31 via an O-ring 34, and the threaded portion at the tip thereof is inserted. By screwing, it is coaxially fixed to the release tool main body 31. The center hole of the plug body 26 is communicated with the coolant supply passage 5a of the main shaft 5 through the communication hole 31b of the release tool body 31 and the center hole 35a of the tool holder 35. An annular conical valve seat 26b is formed inside the distal end of the engaging projection 26a, and the distal end of the central hole of the plug body 26 is opened to the outside by a central hole of the valve seat 26b.

弁部材27は軸部27bとその一端に設けた円錐台状の先端部27aよりなるもので、軸部27bの後半の細径部がプラグ本体26の中心孔に嵌合された透穴付きのホルダ28により摺動自在に保持されている。ホルダ28は薄肉管状のカラー28aを介してプラグ本体26の中心孔に係止された止め輪28bにより後退が阻止されており、弁部材27は軸部27bの中間の段部とホルダ28の間に介装されたスプリング29により係合突部26a側に付勢されて、先端部27aの円錐面は弁座26bに弾性的に付勢されている。この弁部材27の先端部27aと弁座26bにより第1の開口手段24が形成され、スプリング29により先端部27aの円錐面が弁座26bに密着されている状態では第1の開口手段24は閉じられ、先端部27aがスプリング29に抗して後退して弁座26bとの間に隙間が生じれば第1の開口手段24は開口される。   The valve member 27 is composed of a shaft portion 27b and a truncated cone-shaped tip portion 27a provided at one end thereof, and has a through hole in which the small-diameter portion of the latter half of the shaft portion 27b is fitted in the center hole of the plug body 26. The holder 28 is slidably held. The holder 28 is prevented from retreating by a retaining ring 28b locked to the center hole of the plug body 26 via a thin tubular collar 28a, and the valve member 27 is located between the intermediate step portion of the shaft portion 27b and the holder 28. The conical surface of the tip 27a is elastically urged to the valve seat 26b by the spring 29 interposed therebetween. The first opening means 24 is formed by the distal end portion 27a of the valve member 27 and the valve seat 26b, and the first opening means 24 is in a state where the conical surface of the distal end portion 27a is in close contact with the valve seat 26b by the spring 29. When the distal end portion 27a is retracted against the spring 29 and a gap is formed between the valve seat 26b and the first opening means 24 is opened.

プラグ本体26の係合突部26aの先端部には、弁座26bの中央の穴から半径方向外向きに延びて弁部材27の先端部27aの外縁より外側となる位置まで達する3つの狭い幅のスリット26cが、円周方向に等角度間隔で形成されている。このスリット26cが、第1の開口手段24は閉じられた状態でもプラグ本体26の内部を外部に連通して、内部のクーラント圧が高い場合にはそれを外部に噴出する第2の開口手段を形成する。このスリット26cの数は任意であり、またスリット26cによる第2の開口手段の通路面積は、後述のように全開された場合における第1の開口手段24の通路面積よりはかなり小である。   The narrow end of the engagement protrusion 26a of the plug body 26 has three narrow widths extending radially outward from the central hole of the valve seat 26b to reach a position outside the outer edge of the distal end 27a of the valve member 27. Are formed at equiangular intervals in the circumferential direction. Even if the first opening means 24 is closed, the slit 26c communicates the inside of the plug main body 26 with the outside, and when the coolant pressure inside is high, the second opening means for ejecting it to the outside is provided. Form. The number of the slits 26c is arbitrary, and the passage area of the second opening means by the slit 26c is considerably smaller than the passage area of the first opening means 24 when fully opened as will be described later.

図4(a) に示すように、プラグ25がソケット20から離れている状態では、弁部材27の先端部27aの円錐面はスプリング29により弁座26bに密着されて第1の開口手段24は閉じている。しかし図4(b) に示すように、プラグ25の係合突部26aがソケット20の係合孔21a内に嵌合されれば、ソケット本体21内のチェック弁22のロッド22dの先端が弁部材27の先端部27aに当接し、係合突部26aの先端面が係合孔21aの底面に当接された状態では、第1の開口手段24及びチェック弁22は、それぞれの先端部27a及び弁体22bが弁座26b及び22aから離れて何れも全開となる。これにより、ソケット20及びプラグ25よりなる流体カプラ装置を介して、主軸5内のクーラント供給通路5aと、クランプ側流体通路15またはアンクランプ側流体通路16は連通される。   As shown in FIG. 4A, when the plug 25 is separated from the socket 20, the conical surface of the tip 27a of the valve member 27 is brought into close contact with the valve seat 26b by the spring 29, and the first opening means 24 is Closed. However, as shown in FIG. 4 (b), when the engagement protrusion 26a of the plug 25 is fitted in the engagement hole 21a of the socket 20, the tip of the rod 22d of the check valve 22 in the socket body 21 is the valve. In a state where the first opening means 24 and the check valve 22 are in contact with the front end portion 27a of the member 27 and the front end surface of the engagement protrusion 26a is in contact with the bottom surface of the engagement hole 21a, the first opening means 24 and the check valve 22 are respectively connected to the front end portion 27a. And the valve body 22b is separated from the valve seats 26b and 22a, and both are fully opened. As a result, the coolant supply passage 5a in the main shaft 5 and the clamp-side fluid passage 15 or the unclamp-side fluid passage 16 are communicated with each other via the fluid coupler device including the socket 20 and the plug 25.

次に上述した流体カプラ装置を備えたマシニングセンタ1の全体的作動の説明をする。テーブル3上にワークWが装着されていない状態では、各クランプ装置10A,10B,10Cの流体圧シリンダ装置11のクランプ圧力室12aのクーラントを排出し、アンクランプ圧力室12bにクーラントを供給した状態でプラグ25はソケット20A,20Bから離脱されており、各クランプ部材14は図2及び図3の実線に示すように上昇されて各先端部14aは装着すべきワークWの縁部から離れた位置にある。この状態でマシニングセンタ1の制御装置(図示を省略した制御盤内に設けられている。以下単に制御装置という)によりテーブル3を回転させて所定のワーク装着位置として、ワークWは搬入装置(図示省略)によりテーブル3上の所定位置に載置される。この状態では主軸5の先端には、レリーズ工具30及びプラグ25が取り付けられた工具ホルダ35が装着されている。   Next, the overall operation of the machining center 1 having the above-described fluid coupler device will be described. When the workpiece W is not mounted on the table 3, the coolant in the clamp pressure chamber 12a of the fluid pressure cylinder device 11 of each of the clamp devices 10A, 10B, and 10C is discharged and the coolant is supplied to the unclamp pressure chamber 12b. Thus, the plug 25 is detached from the sockets 20A and 20B, the clamp members 14 are raised as shown by the solid lines in FIGS. 2 and 3, and the tip portions 14a are positioned away from the edge of the workpiece W to be mounted. It is in. In this state, the work W is brought into a predetermined work mounting position by rotating the table 3 by a control device of the machining center 1 (provided in a control panel (not shown), hereinafter simply referred to as a control device) to bring the work W into a loading device (not shown). ) To be placed at a predetermined position on the table 3. In this state, a tool holder 35 to which a release tool 30 and a plug 25 are attached is attached to the tip of the main shaft 5.

先ず制御装置は、主軸5を移動させてプラグ25をクランプ側ソケット20Aと同軸的でこれに接近させた位置とし、供給源の制御弁を開いてクーラント供給通路5aを介してプラグ25内にクーラントを供給する。この状態では第1の開口手段24は閉じているので、プラグ25内のクーラントの一部は通路面積の小さいスリット26cから勢いよくクランプ側ソケット20Aの係合孔21a内に噴出して、その内部に付着された異物を除去する。この異物除去を所定の小時間行った後、制御装置は主軸5を下降させてプラグ25の係合突部26aをクランプ側ソケット20Aの係合孔21a内に、図4(b) に示す位置まで嵌合すると共に、レリーズ工具30の作動突起33bをアンクランプ側ソケット20B内に挿入し、チェック弁22のロッド22dを押し下げてアンクランプ側ソケット20Bのチェック弁22を開く。これにより、供給源からのクーラントは主軸5のクーラント供給通路5a、工具ホルダ35の中心孔35a、プラグ25とクランプ側ソケット20Aよりなる流体カプラ装置及びクランプ側流体通路15を介して各クランプ装置10A,10B,10Cのシリンダ12のクランプ圧力室12aに供給され、クランプ部材14は下降すると共に回動して、テーブル3上に載置されたワークWをその位置にクランプする。アンクランプ圧力室12b内のクーラントはアンクランプ側流体通路16及びアンクランプ側ソケット20Bの開かれたチェック弁22を通って外部に排出され、排出されたクーラントは装置本体2下部のトレイに受けられて、クーラントのリザーバに戻される。   First, the control device moves the main shaft 5 to bring the plug 25 into a position coaxial with and close to the clamp-side socket 20A, opens the control valve of the supply source, and enters the coolant into the plug 25 through the coolant supply passage 5a. Supply. In this state, since the first opening means 24 is closed, a part of the coolant in the plug 25 is ejected from the slit 26c having a small passage area into the engagement hole 21a of the clamp side socket 20A. Remove foreign material attached to the surface. After removing the foreign matter for a predetermined short time, the control device lowers the main shaft 5 so that the engaging protrusion 26a of the plug 25 is placed in the engaging hole 21a of the clamp side socket 20A, as shown in FIG. 4 (b). And the operating projection 33b of the release tool 30 is inserted into the unclamping socket 20B, and the rod 22d of the check valve 22 is pushed down to open the check valve 22 of the unclamping socket 20B. Thereby, the coolant from the supply source is supplied to each clamp device 10A via the coolant supply passage 5a of the main shaft 5, the center hole 35a of the tool holder 35, the fluid coupler device including the plug 25 and the clamp side socket 20A, and the clamp side fluid passage 15. , 10B, and 10C are supplied to the clamp pressure chamber 12a of the cylinder 12, and the clamp member 14 descends and rotates to clamp the work W placed on the table 3 at that position. The coolant in the unclamping pressure chamber 12b is discharged to the outside through the unclamping fluid passage 16 and the check valve 22 opened in the unclamping socket 20B, and the discharged coolant is received by the tray below the apparatus main body 2. And returned to the coolant reservoir.

次いで制御装置は主軸5を上昇させてプラグ25をクランプ側ソケット20Aから離脱させ、オートツールチェンジャにより主軸5の下端部に装着されたプラグ25、レリーズ工具30及び工具ホルダ35を、加工に使用する工具T及び工具ホルダ6と交換してワークWを加工する。この加工の間はクランプ側ソケット20Aはチェック弁22により閉じられており、チェック弁22などに多少の漏れがあってもアキュムレータ17によりクランプ側流体通路15及び各クランプ圧力室12a内の圧力は保持されるので、ワークWは各クランプ装置10A,10B,10Cにより確実にクランプされている。加工が終了すれば、制御装置はオートツールチェンジャにより主軸5の下端部に装着された加工用の工具T及び工具ホルダ6をプラグ25、レリーズ工具30及び工具ホルダ35と交換する。そして主軸5を移動させてプラグ25をアンクランプ側ソケット20Bと同軸的でこれに接近させた位置とし、前述と同様にしてプラグ25内にクーラントを供給し、プラグ25のスリット26cからクーラントを勢いよくアンクランプ側ソケット20Bの係合孔21a内に噴出して、その内部に付着された異物を除去する。次いで前述と同様、主軸5を下降させてプラグ25の係合突部26aをアンクランプ側ソケット20Bの係合孔21a内に嵌合すると共に、レリーズ工具30の作動突起33aをクランプ側ソケット20A内に挿入してそのチェック弁22を開く。これにより、供給源からのクーラントは各クランプ装置10A,10B,10Cのシリンダ12のアンクランプ圧力室12bに供給され、クランプ部材14は上昇すると共に回動して、ワークWをアンクランプする。クランプ圧力室12a内のクーラントはクランプ側ソケット20Aの開かれたチェック弁22を通って外部に排出され、前述と同様にしてクーラントのリザーバに戻される。そして搬出装置(図示省略)によりワークWをテーブル3上から搬出すれば1サイクルの加工工程が終了し、再びワークWを搬入装置(図示省略)によりテーブル3上の所定位置に載置して、次の加工工程を開始する。   Next, the control device raises the main shaft 5 to detach the plug 25 from the clamp-side socket 20A, and uses the plug 25, the release tool 30 and the tool holder 35 attached to the lower end portion of the main shaft 5 by the auto tool changer. The workpiece W is machined by exchanging with the tool T and the tool holder 6. During this processing, the clamp side socket 20A is closed by the check valve 22, and the pressure in the clamp side fluid passage 15 and each clamp pressure chamber 12a is maintained by the accumulator 17 even if there is some leakage in the check valve 22 or the like. Therefore, the workpiece W is securely clamped by the clamp devices 10A, 10B, and 10C. When the machining is completed, the control device replaces the machining tool T and the tool holder 6 mounted on the lower end portion of the main shaft 5 with the plug 25, the release tool 30 and the tool holder 35 by the auto tool changer. Then, the main shaft 5 is moved so that the plug 25 is coaxial with and close to the unclamping socket 20B, the coolant is supplied into the plug 25 in the same manner as described above, and the coolant is urged from the slit 26c of the plug 25. The foreign matter adhered to the inside of the engagement hole 21a of the unclamp side socket 20B is removed well. Next, as described above, the main shaft 5 is lowered to fit the engagement protrusion 26a of the plug 25 into the engagement hole 21a of the unclamp side socket 20B, and the operation protrusion 33a of the release tool 30 is inserted into the clamp side socket 20A. And the check valve 22 is opened. Thereby, the coolant from the supply source is supplied to the unclamping pressure chamber 12b of the cylinder 12 of each of the clamp devices 10A, 10B, and 10C, and the clamp member 14 is raised and rotated to unclamp the workpiece W. The coolant in the clamp pressure chamber 12a is discharged to the outside through the check valve 22 opened in the clamp side socket 20A and returned to the coolant reservoir in the same manner as described above. If the workpiece W is unloaded from the table 3 by the unloading device (not shown), one cycle of the machining process is completed, and the workpiece W is again placed at a predetermined position on the table 3 by the unloading device (not shown). The next processing step is started.

上述した実施形態のマシニングセンタ1によれば、加工の際には、クランプ装置10A,10B,10Cの流体圧シリンダ装置11に流体を供給するソケット20A,20Bに配管が接続されていないので、ワークWをクランプするテーブル3の回転は自由であり、これにより加工条件が拘束されることはない。この種のマシニングセンタ1では加工の際にはソケット20A,20Bはプラグ25との係合孔21aが開放されているので、切粉などの異物が係合孔21aの内部に浸入して付着するおそれがある。しかし上述した実施形態によれば、プラグ25の係合突部26aをソケット20に接近させた状態で、開口面積が小さい第2の開口手段26cを通して係合突部26aの先端から少量の流体を勢いよく係合孔21a内に噴出してその内側の異物を効率よく除去することができ、これに続いて係合突部26aを係合孔21a内に嵌合する際に、嵌合に支障を生じたり係合突部と係合孔の嵌合部に損傷を生じるおそれはなくなる。あるいは、ソケット本体21の係合孔21aに設けたOリング23を破損させて、流体圧シリンダ装置11に供給されるクーラントの圧力が低下して、クランプ装置10A,10B,10CによるワークWのクランプが不完全になるおそれもなくなる。また係合突部26aを係合孔21a内に嵌合すれば、第1の開口手段24が自動的に開口されて係合突部26a先端の開口面積が大きくなるので、供給源からの流体を圧力の損失を伴うことなく供給先に供給することができる。またプラグ25の第2の開口手段は係合突部26aの先端部に形成したスリット26cよりなるので、極めて簡単に形成することができる。   According to the machining center 1 of the above-described embodiment, the pipes are not connected to the sockets 20A and 20B for supplying fluid to the fluid pressure cylinder device 11 of the clamp devices 10A, 10B, and 10C during processing. The table 3 for clamping is freely rotatable, and the processing conditions are not restricted thereby. In the machining center 1 of this type, the sockets 20A and 20B have the engagement holes 21a with the plugs 25 opened during processing, so that foreign matter such as chips may enter the engagement holes 21a and adhere to them. There is. However, according to the above-described embodiment, a small amount of fluid is supplied from the tip of the engaging protrusion 26a through the second opening means 26c having a small opening area with the engaging protrusion 26a of the plug 25 approaching the socket 20. The foreign matter inside can be efficiently removed by ejecting into the engagement hole 21a vigorously, and when the engagement protrusion 26a is subsequently fitted into the engagement hole 21a, the fitting is hindered. There is no risk of causing damage to the engagement protrusions and the engagement portions of the engagement holes. Alternatively, the O-ring 23 provided in the engagement hole 21a of the socket body 21 is damaged, and the pressure of the coolant supplied to the fluid pressure cylinder device 11 is reduced, and the workpiece W is clamped by the clamp devices 10A, 10B, and 10C. Is no longer incomplete. Further, when the engaging protrusion 26a is fitted into the engaging hole 21a, the first opening means 24 is automatically opened and the opening area at the tip of the engaging protrusion 26a is increased, so that the fluid from the supply source Can be supplied to the supply destination without any pressure loss. Further, since the second opening means of the plug 25 is formed by the slit 26c formed at the tip of the engaging protrusion 26a, it can be formed very easily.

上述した実施形態の流体カプラ装置では、ソケット20A,20Bには供給先に向かうクーラントの流れは許容するがそれと逆向きの流れは阻止するチェック弁22を設けており、このようにすればプラグ25がソケット20に係合された状態で流体圧シリンダ装置11に供給されたクーラントは、プラグ25をソケット20から離脱しても外部に排出されることがないので、クランプ装置10A,10B,10Cを確実にクランプ状態に保持することができる。しかしながら本発明の流体カプラ装置はこれに限られるものではなく、用途によってはチェック弁22を除いたものとしてもよい。   In the fluid coupler apparatus of the above-described embodiment, the sockets 20A and 20B are provided with the check valve 22 that allows the coolant flow toward the supply destination but prevents the flow in the opposite direction. Since the coolant supplied to the fluid pressure cylinder device 11 in a state in which it is engaged with the socket 20 is not discharged to the outside even if the plug 25 is detached from the socket 20, the clamp devices 10A, 10B, 10C It can be securely held in a clamped state. However, the fluid coupler apparatus of the present invention is not limited to this, and the check valve 22 may be omitted depending on the application.

また上述した実施形態のマシニングセンタ1によれば、マシニングセンタ1が本来備えている主軸5の作動機構及び制御系を、クランプ装置10A,10B,10Cを作動させるための流体カプラ装置のプラグ25とソケット20の係合・離脱に使用することができるので、ソケット20へのプラグ25の係合・離脱、流体圧シリンダ装置11への加工流体の供給を制御してクランプ装置10の作動を自動化することができる。しかもそのための作動機構及び制御系を別途設ける必要はないので、流体カプラ装置を備えたマシニングセンタの構造を大幅に簡略化することができる。   Also, according to the machining center 1 of the above-described embodiment, the plug 25 and the socket 20 of the fluid coupler device for operating the clamping devices 10A, 10B, and 10C are used as the operating mechanism and control system of the main shaft 5 that the machining center 1 originally has. Therefore, it is possible to automate the operation of the clamping device 10 by controlling the engagement / disengagement of the plug 25 to / from the socket 20 and the supply of the working fluid to the fluid pressure cylinder device 11. it can. In addition, it is not necessary to separately provide an operation mechanism and a control system for that purpose, so that the structure of the machining center provided with the fluid coupler device can be greatly simplified.

次に図6及び図7により第2の開口手段の変形例の説明をする。図6に示す変形例では、プラグ25のプラグ本体26は、スリット26cを除いては前述した実施形態のプラグ25のプラグ本体26と同じであり、プラグ本体26の係合突部26aの弁座26bが形成される先端部には、弁部材27の先端部27aの外縁より外側となる位置に、円周方向に等角度間隔で3つの小孔26dが形成されている。このプラグ25に使用する弁部材27は前述した実施形態のものと同一である。この小孔26dが、第1の開口手段24は閉じられた状態でもプラグ本体26の内部を外部に連通して、内部のクーラント圧が高い場合にはそれを外部に噴出する第2の開口手段を形成する。   Next, a modification of the second opening means will be described with reference to FIGS. In the modification shown in FIG. 6, the plug body 26 of the plug 25 is the same as the plug body 26 of the plug 25 of the above-described embodiment except for the slit 26 c, and the valve seat of the engaging protrusion 26 a of the plug body 26. Three small holes 26d are formed at equiangular intervals in the circumferential direction at a position outside the outer edge of the distal end portion 27a of the valve member 27 at the distal end portion where 26b is formed. The valve member 27 used for the plug 25 is the same as that of the above-described embodiment. This small hole 26d communicates the inside of the plug body 26 with the outside even when the first opening means 24 is closed, and when the coolant pressure inside is high, the second opening means ejects it to the outside. Form.

また図7に示す変形例では、プラグ本体26のスリット26cを取り止め、その代わり弁部材27Aの先端部27aの弁座26bと当接される円錐面に、母線方向に延びる3つの細い凹溝27cを円周方向に等角度間隔で形成したものである。この凹溝27cが、第1の開口手段24は閉じられた状態でもプラグ本体26の内部を外部に連通して、内部のクーラント圧が高い場合にはそれを外部に噴出する第2の開口手段を形成する。   In the modification shown in FIG. 7, the slit 26c of the plug body 26 is stopped, and instead, three narrow grooves 27c extending in the generatrix direction are formed on the conical surface that comes into contact with the valve seat 26b of the tip 27a of the valve member 27A. Are formed at equal angular intervals in the circumferential direction. Even if the first opening means 24 is closed, the concave groove 27c communicates the inside of the plug body 26 with the outside, and when the internal coolant pressure is high, the second opening means ejects the outside. Form.

小孔26d及び凹溝27cの数は任意であり、また小孔26dまたは凹溝27cにより形成される第2の開口手段の通路面積は、何れも全開された場合における第1の開口手段24の通路面積よりはかなり小である。スリット、小孔、凹溝などからなる第2の開口手段26c,26d,27bは、プラグ25の軸線に対する角度を調整してクーラントの噴出の向きを変え、またプラグ25の軸線に対し捩りを与えて噴出されるクーラントに旋回を与えることにより、異物除去の効果を高めることができる。   The numbers of the small holes 26d and the concave grooves 27c are arbitrary, and the passage area of the second opening means formed by the small holes 26d or the concave grooves 27c is the same as that of the first opening means 24 when fully opened. It is much smaller than the passage area. The second opening means 26c, 26d, and 27b including slits, small holes, concave grooves, and the like adjust the angle with respect to the axis of the plug 25 to change the direction of jetting of the coolant, and also twist the axis of the plug 25. By giving swirl to the coolant jetted out, the effect of removing foreign matter can be enhanced.

上述した実施形態では、ソケット20A,20Bはその係合孔21a側が上向きに突出するようにテーブル3に設けているが、ソケット20A,20Bはテーブル3の垂直面に係合孔21a側が横向きに突出するように設けてもよく、その場合はプラグ25及び両作動突起33a,33bはそれらの中心線が工具ホルダ35の中心線と直交するように取り付ければよい。このようにすればソケット20A,20Bの係合孔21a内への異物の侵入は減少し、またクーラントの噴出による侵入した異物の除去も容易になる。   In the embodiment described above, the sockets 20A and 20B are provided on the table 3 so that the engagement hole 21a side protrudes upward, but the sockets 20A and 20B protrude on the vertical surface of the table 3 and the engagement hole 21a sideways. In this case, the plug 25 and the two operating projections 33 a and 33 b may be attached so that their center lines are orthogonal to the center line of the tool holder 35. In this way, the entry of foreign matter into the engagement holes 21a of the sockets 20A and 20B is reduced, and the removal of foreign matter that has entered due to the ejection of coolant is facilitated.

なお上述した実施形態ではソケット20はクランプ側ソケット20Aとアンクランプ側ソケット20Bの2つとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、流体カプラ装置の適用対象によっては、必ずしも2つに分ける必要はない。また上述した実施形態では供給源から供給される流体が液体である場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、流体が気体の場合にも適用することができる。   In the above-described embodiment, the two sockets 20 are the clamp-side socket 20A and the unclamp-side socket 20B. However, the present invention is not limited to this, and the socket 20 is not necessarily divided into two depending on the application target of the fluid coupler device. There is no need. In the above-described embodiment, the case where the fluid supplied from the supply source is a liquid has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a case where the fluid is a gas.

本発明による流体カプラ装置を備えた加工機の一実施形態の全体構造を示す正面図である。It is a front view which shows the whole structure of one Embodiment of the processing machine provided with the fluid coupler apparatus by this invention. 図1に示す実施形態のA視の拡大図である。It is an enlarged view of A view of embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態の要部を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the principal part of embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態に使用する流体カプラ装置の構造及び作動を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure and operation | movement of a fluid coupler apparatus used for embodiment shown in FIG. 図4のB視図である。FIG. 5 is a B view of FIG. 4. 第2の開口手段の変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the modification of a 2nd opening means. 第2の開口手段の図6とは異なる変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the modification different from FIG. 6 of a 2nd opening means.

符号の説明Explanation of symbols

3…テーブル、5…主軸、5a…加工流体供給通路(クーラント供給通路)、10A,10B,10C…クランプ装置、11…流体圧シリンダ装置、20A,20B…ソケット、21a…係合孔、22…チェック弁、24…第1の開口手段、25…プラグ、26a…係合突部、26b…弁座、26c,26d,27c…第2の開口手段、26c…スリット、26d…小孔、27…弁部材、27c…凹溝、W…ワーク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Table, 5 ... Main shaft, 5a ... Processing fluid supply passage (coolant supply passage), 10A, 10B, 10C ... Clamp device, 11 ... Fluid pressure cylinder device, 20A, 20B ... Socket, 21a ... Engagement hole, 22 ... Check valve, 24 ... first opening means, 25 ... plug, 26a ... engagement protrusion, 26b ... valve seat, 26c, 26d, 27c ... second opening means, 26c ... slit, 26d ... small hole, 27 ... Valve member, 27c ... concave groove, W ... work.

Claims (8)

流体の供給先に連通される係合孔を有するソケットと、流体の供給源に連通される係合突部を有するプラグを備え、前記プラグには前記係合突部を前記係合孔に嵌合することにより開口される第1の開口手段を設けてなる流体カプラ装置において、前記プラグには前記第1の開口手段が開口されていない状態においても同プラグ内の流体を外部に噴出する第2の開口手段をさらに設けたことを特徴とする流体カプラ装置。 A socket having an engagement hole communicated with a fluid supply destination; and a plug having an engagement projection communicated with a fluid supply source, and the engagement projection is fitted into the engagement hole in the plug. In the fluid coupler apparatus provided with the first opening means opened by combining, the fluid in the plug is ejected to the outside even when the first opening means is not opened in the plug. 2. A fluid coupler apparatus, further comprising two opening means. 請求項1に記載の流体カプラ装置において、前記第1の開口手段は前記係合突部の先端部の内側に形成された環状の弁座と、この弁座に弾性力により押圧されて着座される円形の弁部材からなり、この弁部材は前記プラグが前記係合孔に嵌合されて前記ソケットの一部に当接することにより前記弾性力に抗して前記弁座から離隔されることを特徴とする流体カプラ装置。 2. The fluid coupler apparatus according to claim 1, wherein the first opening means is an annular valve seat formed inside a front end portion of the engaging projection, and is pressed against the valve seat by an elastic force. The valve member is separated from the valve seat against the elastic force by fitting the plug into the engagement hole and contacting a part of the socket. A fluid coupler device. 請求項2に記載の流体カプラ装置において、前記第2の開口手段は前記弁座が形成される前記係合突部の先端部に前記弁座の半径方向内縁から前記弁部材の外縁より外側となる位置まで延びるように形成された少なくとも1つのスリットよりなることを特徴とする流体カプラ装置。 3. The fluid coupler apparatus according to claim 2, wherein the second opening means is formed at a distal end portion of the engagement protrusion where the valve seat is formed, from a radially inner edge of the valve seat to an outer edge of the valve member. A fluid coupler apparatus comprising at least one slit formed to extend to a certain position. 請求項2に記載の流体カプラ装置において、前記第2の開口手段は前記弁座が形成される前記係合突部の先端部において前記弁部材の外縁より外側となる位置に形成された少なくとも1つの小孔よりなることを特徴とする流体カプラ装置。 3. The fluid coupler apparatus according to claim 2, wherein the second opening means is formed at a position outside the outer edge of the valve member at a distal end portion of the engagement protrusion where the valve seat is formed. A fluid coupler device comprising two small holes. 請求項2に記載の流体カプラ装置において、前記第2の開口手段は前記弁部材の前記弁座と当接される面に形成された少なくとも1つの凹溝よりなることを特徴とする流体カプラ装置。 3. The fluid coupler apparatus according to claim 2, wherein the second opening means includes at least one concave groove formed on a surface of the valve member that comes into contact with the valve seat. . 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の流体カプラ装置において、前記ソケットには前記流体の供給先に向かう流れは許容するがそれと逆向きの流れは阻止するチェック弁を設けたことを特徴とする流体カプラ装置。 The fluid coupler apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the socket is provided with a check valve that allows a flow toward the fluid supply destination but prevents a flow in the opposite direction. A fluid coupler apparatus characterized by the above. 加工流体の供給源に連通される加工流体供給通路が形成された主軸と、流体圧シリンダ装置を用いたクランプ装置によりワークがクランプされるテーブルを備えてなる加工機において、前記テーブルには請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の流体カプラ装置のソケットを設けて前記流体圧シリンダ装置に連通し、前記主軸には前記流体カプラ装置のプラグを前記加工流体供給通路に連通されるように装着可能としたことを特徴とする流体カプラ装置を備えた加工機。 In a processing machine comprising a main shaft in which a machining fluid supply passage communicated with a machining fluid supply source is formed, and a table in which a workpiece is clamped by a clamping device using a fluid pressure cylinder device, the table includes claims. A socket of the fluid coupler device according to any one of claims 1 to 5 is provided to communicate with the fluid pressure cylinder device, and a plug of the fluid coupler device is communicated to the main shaft with the machining fluid supply passage. A processing machine equipped with a fluid coupler device, characterized in that it can be mounted as described above. 請求項7に記載の流体カプラ装置を備えた加工機において、前記主軸に前記プラグを装着した状態において同主軸を移動させることにより前記プラグを前記テーブルに設けた前記ソケットに接近させ、前記第2の開口手段から加工流体を前記ソケットの係合孔内に噴出させてその内側の異物を除去し、その後に前記係合突部を前記係合孔内に嵌合させ前記供給源からの加工流体を前記流体圧シリンダ装置に供給して前記クランプ装置を作動させる制御装置を備えたことを特徴とする流体カプラ装置を備えた加工機。
8. A processing machine comprising the fluid coupler device according to claim 7, wherein the plug is moved closer to the socket provided on the table by moving the main shaft while the plug is attached to the main shaft, and the second The working fluid is ejected from the opening means into the engaging hole of the socket to remove foreign matter inside, and then the engaging protrusion is fitted into the engaging hole to allow the working fluid from the supply source A processing machine provided with a fluid coupler device, comprising a control device for operating the clamp device by supplying the fluid pressure cylinder device to the fluid pressure cylinder device.
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