JP2006144926A - Fluid coupler device and working machine equipped therewith - Google Patents
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Abstract
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (8)
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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JP2004336304A JP2006144926A (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Fluid coupler device and working machine equipped therewith |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101509881B1 (en) | 2013-03-14 | 2015-04-06 | 현대자동차주식회사 | Chip protecting device for index table of machine |
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2004
- 2004-11-19 JP JP2004336304A patent/JP2006144926A/en active Pending
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