JP2016026902A - Workpiece presence determination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの有無を検出することが可能なワーク有無の判断装置に関する。 The present invention relates to a workpiece presence / absence determination device capable of detecting the presence / absence of a workpiece.
従来より、棒状のワーク（加工対象物）を加工する旋盤等の工作機械の把持装置は、ワークを挿通させる筒状の可撓性のチャック（コレットチャック）と、このチャックを開閉させる開閉手段とを有し、該開閉手段によって前記チャックを閉じ、該チャックによってワークを把持している。このような把持装置において、チャック内のワークの有無をセンサ等によって検出するものが公知である。例えばチャック内に光を照射してワークの有無を検出する光センサを使用した把持装置がある（特許文献１参照）。チャック内にワークが有る場合に、チャックを閉じ、加工を行うことによって、誤加工等を防止することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a gripping device of a machine tool such as a lathe for processing a rod-shaped workpiece (workpiece) has a cylindrical flexible chuck (collet chuck) for inserting the workpiece, and an opening / closing means for opening and closing the chuck. The chuck is closed by the opening / closing means, and the workpiece is gripped by the chuck. In such a gripping device, one that detects the presence or absence of a workpiece in the chuck by a sensor or the like is known. For example, there is a gripping device that uses an optical sensor that detects the presence or absence of a workpiece by irradiating light into the chuck (see Patent Document 1). When there is a workpiece in the chuck, it is possible to prevent erroneous machining by closing the chuck and performing machining.
しかしながら、光センサ等のセンサを使用した把持装置では、ワークの加工時に発生する切粉等による誤検出によって検出精度が低下する場合があるという問題があった。 However, in a gripping device using a sensor such as an optical sensor, there is a problem that detection accuracy may be lowered due to erroneous detection due to chips or the like generated during machining of a workpiece.
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、チャック内のワークの有無を高精度で判断することができるワーク有無の判断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a workpiece presence / absence judgment device capable of accurately judging the presence / absence of a workpiece in a chuck.
本発明のワーク有無の判断装置は、ワークを開閉自在に把持するチャックと、このチャックをシリンダの伸縮駆動により開閉させる開閉手段と、前記チャックの閉状態を検出する検出手段とを有し、前記開閉手段によって前記チャックを閉状態とし、前記ワークを把持する工作機械のワーク有無の判断装置であって、
前記開閉手段により前記チャックを閉作動させる前記シリンダの駆動力を、前記ワークを把持する通常の駆動力と、前記ワークを把持する際に前記チャックが前記ワークから受ける圧力によって前記チャックの閉作動が途中で停止する低い駆動力とに切り替え、前記チャックを前記低い駆動力で閉作動させた際に、前記検出手段による前記チャックの閉状態の検出の有無に基づいて前記チャック内の前記ワークの有無を判断する制御装置を備えることを特徴としている。
The workpiece presence / absence judgment device of the present invention comprises a chuck for gripping a workpiece so as to be freely opened and closed, an opening / closing means for opening and closing the chuck by a telescopic drive of a cylinder, and a detecting means for detecting the closed state of the chuck, An apparatus for determining the presence or absence of a workpiece of a machine tool that closes the chuck by an opening / closing means and grips the workpiece,
The closing force of the chuck is controlled by the normal driving force for gripping the workpiece and the pressure received by the chuck from the workpiece when gripping the workpiece. The presence or absence of the workpiece in the chuck based on whether or not the detection means detects the closed state of the chuck when the chuck is closed with the low driving force by switching to a low driving force that stops halfway. It is characterized by including a control device for judging the above.
また、本発明のワーク有無の判断装置において、制御装置は、チャックを低い駆動力で閉作動させた際に、検出手段によりチャックの閉状態が検出されない場合には、チャック内にワークがあると判断することを特徴としている。 In the workpiece presence / absence determination device according to the present invention, the control device may determine that there is a workpiece in the chuck if the detection means does not detect the closed state of the chuck when the chuck is closed with a low driving force. It is characterized by judging.
また、本発明のワーク有無の判断装置において、制御装置は、チャックを低い駆動力で閉作動させた際に、検出手段によりチャックの閉状態が検出される場合には、チャック内にワークがないと判断することを特徴としている。 In the apparatus for determining the presence or absence of a workpiece according to the present invention, when the chuck is closed with a low driving force, the control device has no workpiece in the chuck when the detection unit detects the closed state of the chuck. It is characterized by judging.
本発明のワーク有無の判断装置では、チャックを閉作動させる駆動力を通常の駆動力と低い駆動力とに切り替えるように構成した。そして、チャックを低い駆動力で閉作動させた際に、チャックの閉状態の検出の有無に基づいてチャック内のワークの有無を判断するようにした。したがって、光センサ等のセンサを使用することなく、チャック内のワークの検出が可能になるので、ワークの加工時に発生する切粉等による悪影響を受けることがない。よって、本発明のワーク有無の判断装置は、チャック内のワークの有無を高精度で判断することができる。 In the workpiece presence / absence determination device of the present invention, the driving force for closing the chuck is switched between a normal driving force and a low driving force. When the chuck is closed with a low driving force, the presence / absence of a workpiece in the chuck is determined based on the presence / absence of detection of the closed state of the chuck. Therefore, since the workpiece in the chuck can be detected without using a sensor such as an optical sensor, it is not adversely affected by chips generated during machining of the workpiece. Thus, the workpiece presence / absence determination device of the present invention can determine the presence / absence of a workpiece in the chuck with high accuracy.
図１は、本発明のワーク有無の判断装置を適用した自動旋盤１（工作機械）の主軸部分の要部断面図である。この自動旋盤１は、相対向して主軸２と背面主軸３とが設けられている。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a main spindle portion of an automatic lathe 1 (machine tool) to which a workpiece presence / absence determination device of the present invention is applied. The automatic lathe 1 is provided with a main shaft 2 and a back main shaft 3 facing each other.
主軸２は、図示しない自動旋盤のベッド上に、Ｚ軸方向（軸線方向）にスライド移動自在に支持されている。背面主軸３は、前記ベッド上に、Ｘ軸方向（左右方向）及び前記Ｚ軸方向にスライド移動自在に支持されている。主軸２及び背面主軸３は各々主軸台２ａ及び背面主軸台３ａに回転自在に支持されており、主軸台２ａ及び背面主軸台３ａの基端側に設けられた駆動部（ビルトインモータ）により回転駆動される。 The main shaft 2 is supported on a bed of an automatic lathe (not shown) so as to be slidable in the Z-axis direction (axial direction). The back main shaft 3 is supported on the bed so as to be slidable in the X-axis direction (left-right direction) and the Z-axis direction. The main spindle 2 and the rear main spindle 3 are rotatably supported by the main spindle 2a and the rear main spindle 3a, respectively, and are rotationally driven by a drive unit (built-in motor) provided on the base end side of the main spindle 2a and the rear main spindle 3a. Is done.
自動旋盤１は、ワーク１０１を主軸２の後方から主軸２内に挿入して、主軸２の先端から突出させて主軸２に把持させることにより、ワーク１０１を主軸２において工具６等で加工することができる。 The automatic lathe 1 processes the workpiece 101 with the tool 6 or the like on the spindle 2 by inserting the workpiece 101 into the spindle 2 from the rear of the spindle 2, projecting from the tip of the spindle 2, and gripping the spindle 101. Can do.
主軸２での加工が終了したワーク１０１を突っ切り、主軸２から背面主軸３に受け渡すことによって、ワーク１０１から突っ切られたワークを背面主軸３において図示しない背面加工用の工具で加工することができる。 By cutting off the workpiece 101 that has been processed on the spindle 2 and passing it from the spindle 2 to the back spindle 3, the workpiece cut off from the workpiece 101 can be machined on the back spindle 3 with a back machining tool (not shown). it can.
図２を用いて主軸２の構成を説明する。主軸２には、ワーク１０１を把持する把持手段４が設けられている。この把持手段４は、ワーク１０１を挿通させる筒状の可撓性のチャック４０（コレットチャック）と、このチャック４０を開閉させる開閉手段とを有している。開閉手段は、筒状の第１スリーブ４１、筒状の第２スリーブ４２、押圧爪５１、駆動レバー５３、シリンダ５４とを有する。この開閉手段でチャック４０を閉作動させ、チャック４０を閉状態とすることによりワーク１０１を把持することができる。 The configuration of the main shaft 2 will be described with reference to FIG. The spindle 2 is provided with gripping means 4 for gripping the workpiece 101. The gripping means 4 has a cylindrical flexible chuck 40 (collet chuck) through which the workpiece 101 is inserted, and an opening / closing means for opening and closing the chuck 40. The opening / closing means includes a cylindrical first sleeve 41, a cylindrical second sleeve 42, a pressing claw 51, a drive lever 53, and a cylinder 54. The workpiece 101 can be gripped by closing the chuck 40 with the opening / closing means and closing the chuck 40.
主軸２は筒状に形成されている。主軸２の先端（前端）に、第１スリーブ４１がＺ軸方向（ＭＮ方向）に摺動自在に挿入されている。主軸２内の第１スリーブ４１の後方に第２スリーブ４２がＺ軸方向に摺動自在に挿入されている。第１スリーブ４１の後端と第２スリーブ４２の前端とは当接している。 The main shaft 2 is formed in a cylindrical shape. A first sleeve 41 is slidably inserted in the Z-axis direction (MN direction) at the tip (front end) of the main shaft 2. A second sleeve 42 is slidably inserted in the Z-axis direction behind the first sleeve 41 in the main shaft 2. The rear end of the first sleeve 41 and the front end of the second sleeve 42 are in contact with each other.
第１スリーブ４１内に、チャック４０が挿入されている。チャック４０と第１スリーブ４１との間には、圧縮バネ（図示せず）が介設されている。チャック４０は、前記圧縮バネによって前方に付勢され、前端側が主軸２に設けられたキャップ２ｂと当接して位置決めされている。 A chuck 40 is inserted into the first sleeve 41. A compression spring (not shown) is interposed between the chuck 40 and the first sleeve 41. The chuck 40 is urged forward by the compression spring, and the front end side is positioned in contact with the cap 2b provided on the main shaft 2.
チャック４０の外周面の前端部にはテーパ４０ａが前方へ広がるように形成されている。第１スリーブ４１の内周面の前端部にはテーパ４１ａが前方へ広がるように形成されている。このテーパ４１ａは、チャック４０のテーパ４０ａに面接している。 A taper 40 a is formed at the front end portion of the outer peripheral surface of the chuck 40 so as to spread forward. A taper 41 a is formed at the front end portion of the inner peripheral surface of the first sleeve 41 so as to spread forward. The taper 41 a is in contact with the taper 40 a of the chuck 40.
前記主軸２には、第２スリーブ４２の後方に、ホルダ４３が装着されている。ホルダ４３には、複数の押圧爪５１が軸５５を介して主軸２の径方向に揺動自在に支持されている。各押圧爪５１は、主軸２の軸線周りに配置されている。各押圧爪５１は、第２スリーブ４２の後端に当接する第１端部５１ａと、主軸２の外周面と対向する第２端部５１ｂとを備えている。押圧爪５１の前方には、摺動部材５２が主軸２に対してＺ軸方向に摺動自在に外嵌されている。 A holder 43 is attached to the main shaft 2 behind the second sleeve 42. A plurality of pressing claws 51 are supported on the holder 43 via a shaft 55 so as to be swingable in the radial direction of the main shaft 2. Each pressing claw 51 is arranged around the axis of the main shaft 2. Each pressing claw 51 includes a first end 51 a that contacts the rear end of the second sleeve 42, and a second end 51 b that faces the outer peripheral surface of the main shaft 2. A sliding member 52 is fitted in front of the pressing claw 51 so as to be slidable in the Z-axis direction with respect to the main shaft 2.
主軸台２ａには、シリンダ５４が設けられている。シリンダ５４は、ハウジング５４ａと、ハウジング５４ａ内に嵌めこまれたシリンダ軸５４ｂとを備えている。シリンダ軸５４ｂは、シリンダ駆動手段（図示せず）によってＺ軸方向に沿って伸縮駆動される。 A cylinder 54 is provided on the head stock 2a. The cylinder 54 includes a housing 54a and a cylinder shaft 54b fitted in the housing 54a. The cylinder shaft 54b is driven to extend and contract along the Z-axis direction by cylinder driving means (not shown).
また、主軸台２ａには、駆動レバー５３が前後揺動自在に支持されている。駆動レバー５３は一端側が主軸台２ａに回動自在に軸支され、他端側がシリンダ軸５４ｂに連結され、両端の中間位置で摺動部材５２に係合している。 A drive lever 53 is supported on the head stock 2a so as to be swingable back and forth. One end of the drive lever 53 is pivotally supported on the head stock 2a, the other end is connected to the cylinder shaft 54b, and is engaged with the sliding member 52 at an intermediate position between both ends.
シリンダ軸５４ｂを後方に縮駆動することによって、駆動レバー５３が後方に揺動して摺動部材５２は後方（矢印Ｎ方向）へスライド移動し、各押圧爪５１の第２端部５１ｂが摺動部材５２に乗り上げ、摺動部材５２の外周面に当接する。これにより押圧爪５１が図２において時計回り（押圧側）に回転して押圧爪５１の第１端部５１ａが第２スリーブ４２を前方（矢印Ｍ方向）に向かって押圧する。 By driving the cylinder shaft 54b to be retracted rearward, the drive lever 53 swings backward, the sliding member 52 slides backward (in the direction of arrow N), and the second end 51b of each pressing claw 51 slides. It rides on the moving member 52 and comes into contact with the outer peripheral surface of the sliding member 52. As a result, the pressing claw 51 rotates clockwise (pressing side) in FIG. 2 and the first end 51a of the pressing claw 51 presses the second sleeve 42 forward (in the direction of arrow M).
押圧爪５１によって第２スリーブ４２が押圧されると、第１スリーブ４１が前方へ移動し、第１スリーブ４１のテーパ４１ａがチャック４０のテーパ４０ａを押圧し、チャック４０が内部方向に撓む。チャック４０は内部方向に撓むように閉作動する。 When the second sleeve 42 is pressed by the pressing claw 51, the first sleeve 41 moves forward, the taper 41a of the first sleeve 41 presses the taper 40a of the chuck 40, and the chuck 40 bends inward. The chuck 40 is closed so as to bend inward.
シリンダ軸５４ｂを前方に伸駆動することによって、駆動レバー５３が前方に揺動して摺動部材５２は前方へスライド移動し、各押圧爪５１の第２端部５１ｂが摺動部材５２から下り、主軸２の外周面に当接する。これにより押圧爪５１が図２において反時計回り（解除側）に回転して、第１端部５１ａによる第２スリーブ４２の押圧が解除される。 By driving the cylinder shaft 54b to extend forward, the drive lever 53 swings forward, the sliding member 52 slides forward, and the second end 51b of each pressing claw 51 descends from the sliding member 52. , Abuts on the outer peripheral surface of the main shaft 2. Thereby, the pressing claw 51 rotates counterclockwise (release side) in FIG. 2, and the pressing of the second sleeve 42 by the first end 51a is released.
押圧爪５１による第２スリーブ４２の押圧が解除されると、前記圧縮バネの付勢力により、第１スリーブ４１が後方に移動し、第１スリーブ４１のテーパ４１ａによるチャック４０のテーパ４０ａの押圧が解除され、チャック４０が弾力的に復元して開作動する。チャック４０の開作動によりワーク１０１の把持が解除される。 When the pressing of the second sleeve 42 by the pressing claw 51 is released, the first sleeve 41 moves rearward by the urging force of the compression spring, and the taper 41a of the first sleeve 41 presses the taper 40a of the chuck 40. The chuck 40 is released and elastically restored to open. The gripping of the workpiece 101 is released by opening the chuck 40.
背面主軸３は主軸２と前後対称で同様の構成である。このため、背面主軸３は、シリンダ軸５４ｂの前方への縮駆動によって、摺動部材５２により押圧爪５１を押圧側に回転させ、第２スリーブ４２を押圧してチャック４０を閉作動させる。また、シリンダ軸５４ｂの後方への伸駆動によって各押圧爪５１を解除側に回転させ、第２スリーブ４２の押圧を解除してチャック４０を開作動させる。 The back main shaft 3 is symmetrical with the main shaft 2 and has the same configuration. For this reason, the back main shaft 3 rotates the pressing claw 51 to the pressing side by the sliding member 52 by the forward contraction driving of the cylinder shaft 54b, presses the second sleeve 42, and closes the chuck 40. Further, the respective pushing claws 51 are rotated to the release side by the rearward driving of the cylinder shaft 54b, and the pressing of the second sleeve 42 is released to open the chuck 40.
また、図１に示すように背面主軸３には、Ｚ軸方向に進退移動自在にノックアウト棒２０１が挿入されている。ノックアウト棒２０１を背面主軸３の先端側に向かって移動させることによって、加工が終了したワーク１０１を背面主軸３から押し出して排出することができる。なお背面主軸３の主軸２と同一部分の詳細な説明は割愛する。 Further, as shown in FIG. 1, a knockout bar 201 is inserted into the back main shaft 3 so as to be movable back and forth in the Z-axis direction. By moving the knockout bar 201 toward the front end side of the back main shaft 3, the workpiece 101 that has been processed can be pushed out from the back main shaft 3 and discharged. A detailed description of the same part of the rear main shaft 3 as that of the main shaft 2 is omitted.
背面主軸３のシリンダ５４側には、チャック４０が閉状態となるまでシリンダ軸５４ｂが縮作動することを検出するセンサ１２（図３参照）が設けられている。このセンサ１２は、チャック４０が閉状態となるまでシリンダ軸５４ｂが縮作動したときに信号を発生し、検出手段として、チャック４０の閉状態を検出することができる。 A sensor 12 (see FIG. 3) that detects that the cylinder shaft 54b is contracted until the chuck 40 is closed is provided on the back main shaft 3 on the cylinder 54 side. This sensor 12 generates a signal when the cylinder shaft 54b is contracted until the chuck 40 is in a closed state, and can detect the closed state of the chuck 40 as a detecting means.
図３に、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０のブロック図を示す。この判断装置１０において、センサ１２は、制御装置１１の入力側に接続されている。制御装置１１の出力側には、背面主軸３側のシリンダ５４のシリンダ軸５４ｂを駆動するシリンダ駆動手段１３と、背面主軸３のワーク１０１の把持状態をオペレータに報知する通知手段１４とが接続されている。通知手段１４としては、スピーカやモニタ等が挙げられる。 FIG. 3 is a block diagram of the workpiece presence / absence determination apparatus 10 according to the present embodiment. In the determination device 10, the sensor 12 is connected to the input side of the control device 11. Connected to the output side of the control device 11 are a cylinder driving means 13 for driving the cylinder shaft 54b of the cylinder 54 on the back spindle 3 side and a notifying means 14 for notifying the operator of the gripping state of the work 101 on the back spindle 3. ing. Examples of the notification means 14 include a speaker and a monitor.
チャック４０によってワーク１０１を把持する際は、チャック４０がワーク１０１から受ける反力に抗する作動力でチャック４０を閉状態とする必要がある。このため、シリンダ軸５４ｂを縮駆動する際のシリンダ５４の駆動圧力は、チャック４０内にワーク１０１が挿通された状態でチャック４０を閉状態とすることができるような作動力を発生させる程度の大きさに設定される。 When gripping the workpiece 101 with the chuck 40, it is necessary to close the chuck 40 with an operating force that resists the reaction force that the chuck 40 receives from the workpiece 101. For this reason, the driving pressure of the cylinder 54 when the cylinder shaft 54b is driven to contract is such that it generates an operating force that can close the chuck 40 while the workpiece 101 is inserted into the chuck 40. Set to size.
制御装置１１は、ワーク１０１を把持する際に、シリンダ駆動手段１３の駆動力を低駆動力と通常駆動力とに切り替えてシリンダ駆動手段１３を作動させ、背面主軸３側のシリンダ５４を駆動させることができるように構成されている。 When gripping the workpiece 101, the control device 11 switches the driving force of the cylinder driving means 13 between a low driving force and a normal driving force to operate the cylinder driving means 13 to drive the cylinder 54 on the back spindle 3 side. It is configured to be able to.
低駆動力は、ワーク１０１を把持する際に、ワーク１０１から受ける反力によってチャック４０を閉状態とすることができない程度の小さい駆動圧力のことである。通常駆動力は、ワーク１０１を把持させることができる程度に大きい通常駆動圧力のことである。 The low driving force is a driving pressure that is small enough to prevent the chuck 40 from being closed by a reaction force received from the workpiece 101 when the workpiece 101 is gripped. The normal driving force is a normal driving pressure that is large enough to hold the workpiece 101.
言い換えると、制御装置１１は、切り替え手段として、背面主軸３のチャック４０を閉作動させる駆動力を、ワーク１０１を把持する際にチャック４０の閉作動が途中で停止するような低い駆動力と、ワーク１０１を把持するようにチャックを閉じる通常の駆動力とに切り替えるように構成されている。 In other words, the control device 11 uses a driving force for closing the chuck 40 of the back spindle 3 as a switching means, a low driving force that stops the closing operation of the chuck 40 halfway when gripping the workpiece 101, and It is configured to switch to a normal driving force that closes the chuck so as to grip the workpiece 101.
このため、背面主軸３のチャック４０内にワーク１０１が存在する状態で、背面主軸３側のシリンダ５４を通常駆動圧力で駆動すると、シリンダ軸５４ｂの縮作動が完了し、チャック４０が閉状態となり、センサ１２が作動し、センサ１２によってチャック４０の閉状態が検出される。 Therefore, when the cylinder 54 on the back spindle 3 side is driven with the normal driving pressure in a state where the workpiece 101 exists in the chuck 40 of the back spindle 3, the contraction operation of the cylinder shaft 54b is completed, and the chuck 40 is closed. The sensor 12 is activated, and the closed state of the chuck 40 is detected by the sensor 12.
一方、背面主軸３のチャック４０内にワーク１０１が存在する状態で、背面主軸３側のシリンダ５４を低駆動圧力で駆動すると、押圧爪５１の第２端部５１ｂは摺動部材５２に乗り上げることができず、シリンダ軸５４ｂの縮作動が途中で停止する。このため、チャック４０は閉状態となることができず、したがってセンサ１２は作動せず、センサ１２によるチャック４０の閉状態の検出が行われない。 On the other hand, if the cylinder 54 on the back spindle 3 side is driven with a low driving pressure in a state where the workpiece 101 exists in the chuck 40 of the back spindle 3, the second end 51b of the pressing claw 51 rides on the sliding member 52. Thus, the contraction operation of the cylinder shaft 54b stops midway. For this reason, the chuck 40 cannot be closed, and therefore the sensor 12 does not operate, and the sensor 12 does not detect the closed state of the chuck 40.
ただし、背面主軸３のチャック４０内にワーク１０１が存在しない状態で、背面主軸３側のシリンダ５４を低駆動圧力で駆動すると、チャック４０がワーク１０１から受ける反力がないため、押圧爪５１の第２端部５１ｂが摺動部材５２に乗り上げ、チャック４０が空状態（ワーク１０１がない状態）で閉状態となる。これによりセンサ１２が作動し、センサ１２によってチャック４０の閉状態が検出される。 However, if the cylinder 54 on the back spindle 3 side is driven at a low driving pressure in a state where the workpiece 101 does not exist in the chuck 40 of the back spindle 3, there is no reaction force that the chuck 40 receives from the workpiece 101. The second end portion 51b rides on the sliding member 52, and the chuck 40 is in the closed state when it is empty (the workpiece 101 is not present). As a result, the sensor 12 is activated, and the closed state of the chuck 40 is detected by the sensor 12.
制御装置１１は、把持制御手段として、図４のフローチャートに示されるように、背面主軸３でワーク１０１を把持する際に、まず背面主軸３側のシリンダ５４を低駆動圧力で駆動する（ステップＳ１）。続いてセンサ１２から信号が発生しているか否かを判断する（ステップＳ２）。センサ１２から信号が発生していなければ（ステップＳ２でＮＯ）、チャック４０内にワーク１０１が存在し、チャック４０が閉状態ではないと判断され、次に、背面主軸３側のシリンダ５４を通常駆動圧力で駆動する（ステップＳ３）。 As shown in the flowchart of FIG. 4, the control device 11 first drives the cylinder 54 on the back spindle 3 side with a low driving pressure when gripping the workpiece 101 with the back spindle 3 as shown in the flowchart of FIG. 4 (step S1). ). Subsequently, it is determined whether or not a signal is generated from the sensor 12 (step S2). If no signal is generated from the sensor 12 (NO in step S2), it is determined that the workpiece 101 is present in the chuck 40 and the chuck 40 is not in a closed state, and then the cylinder 54 on the back spindle 3 side is normally operated. Drive with drive pressure (step S3).
続いて、センサ１２から信号が発生しているか否かを判断し（ステップＳ４）、信号が発生していれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、チャック４０が閉状態でワーク１０１を把持し、正常に把持が行われていると判断し、加工の継続を許容する。この際、ワーク１０１の把持が正常に行われていることをオペレータに通知手段１４を介して知らせてもよい。 Subsequently, it is determined whether or not a signal is generated from the sensor 12 (step S4). If the signal is generated (YES in step S4), the workpiece 101 is gripped with the chuck 40 in the closed state, and is normally operated. It is determined that gripping is being performed, and processing is allowed to continue. At this time, the operator may be notified via the notification means 14 that the workpiece 101 is normally gripped.
なお、ステップＳ２において信号が発生した場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、チャック４０が空状態で閉状態となり、正常に把持が行われていないと判断し、ワーク１０１の把持エラーとして、加工の継続を規制する。この際、把持の異常（チャック４０にワーク１０１が挿入されていない）をオペレータに通知手段１４を介して報知する（ステップＳ６）。 If a signal is generated in step S2 (YES in step S2), it is determined that the chuck 40 is empty and closed, and gripping is not normally performed. As a gripping error of the workpiece 101, machining is continued. To regulate. At this time, an abnormality in gripping (the workpiece 101 is not inserted in the chuck 40) is notified to the operator via the notification means 14 (step S6).
また、ステップＳ４において信号が発生しない場合は（ステップＳ４でＮＯ）、チャック４０によるワーク１０１のチャックミス等、正常に把持が行われていないと判断して、加工の継続を規制し、把持の異常をオペレータに通知手段１４を介して報知する（ステップＳ６）。 If no signal is generated in step S4 (NO in step S4), it is determined that gripping of the workpiece 101 by the chuck 40 is not normally performed, and the continuation of the processing is restricted, and the gripping is not performed. The abnormality is notified to the operator through the notification means 14 (step S6).
制御装置１１は、以上のように、背面主軸３によるワーク１０１の把持動作の際に、センサ１２からの信号に基づき、背面主軸３側のチャック４０内のワーク１０１の有無や、チャックミス等の把持の異常を判断するように構成されている。 As described above, the control device 11 determines whether or not there is a workpiece 101 in the chuck 40 on the back spindle 3 side, a chuck error, etc., based on a signal from the sensor 12 when the workpiece 101 is gripped by the back spindle 3. It is configured to determine a gripping abnormality.
以上のように構成されている自動旋盤１において、図５〜図７を用いてワーク１０１の加工方法を説明する。最初に、図５に示すように、ワーク１０１を主軸２の後端側から主軸２内に通してチャック４０により把持させ、その後、主軸２を回転させながら、Ｚ軸方向に移動させてワーク１０１の先端側の部分１０１ａを工具６で加工する。 In the automatic lathe 1 configured as described above, a machining method for the workpiece 101 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 5, the workpiece 101 is passed through the spindle 2 from the rear end side of the spindle 2 and is gripped by the chuck 40, and then the workpiece 101 is moved in the Z-axis direction while rotating the spindle 2. The tip 101 is processed with the tool 6.
次に、図６に示すように、主軸２を前方側に移動させ、ワーク１０１の加工端側１０１ａが背面主軸３側のチャック４０内に挿入される。その際、制御装置１１によって背面主軸３側のチャック４０により、ワーク１０１を把持させる。本実施形態においては、センサ１２からの信号に基づき、背面主軸３側のチャックミス等が判断され、判断の結果、加工の継続が許容されると、図７の（ａ）に示すようにワーク１０１が突切りバイト７によって突っ切られる。突っ切られたワーク１０１ａは背面主軸３に受け渡される。 Next, as shown in FIG. 6, the spindle 2 is moved forward, and the machining end side 101 a of the workpiece 101 is inserted into the chuck 40 on the back spindle 3 side. At that time, the work 101 is gripped by the chuck 40 on the back spindle 3 side by the control device 11. In the present embodiment, if a chuck error or the like on the back spindle 3 side is determined based on a signal from the sensor 12, and the result of the determination is that continuation of machining is allowed, the workpiece as shown in FIG. 101 is cut off by the cut-off tool 7. The cut workpiece 101a is transferred to the back spindle 3.
その後、図７の（ｂ）に示すように、背面主軸３に受け渡されたワーク１０１ａが背面加工用の工具８で加工される。このときに、主軸２側においてもワーク１０１ｂを工具６で加工することができる。背面主軸３における加工が完了したら、図７の（ｃ）に示すようにワーク１０１ａの把持状態を解除し、ノックアウト棒２０１でワーク１０１ａを押し出し、製品として回収する。図７の（ａ）〜（ｃ）の工程を繰り返すことでワーク１０１の加工が順次連続的に行われる。 After that, as shown in FIG. 7B, the workpiece 101a transferred to the back spindle 3 is machined by the back machining tool 8. At this time, the workpiece 101b can be machined with the tool 6 also on the spindle 2 side. When the machining on the back spindle 3 is completed, the workpiece 101a is released from the gripping state as shown in FIG. 7C, and the workpiece 101a is pushed out by the knockout bar 201 and collected as a product. By repeating the steps (a) to (c) in FIG. 7, the workpiece 101 is sequentially processed.
以上説明したように本実施の形態のワーク有無の判断装置１０では、チャック４０を閉作動させる駆動力を、通常の駆動力と低い駆動力とに切り替えるようにした。そして、低い駆動力でチャック４０を閉じたときにチャック４０の閉状態が検出されない場合は、チャック４０内にワーク１０１が存在していると判断し、チャック４０を通常の駆動力で閉作動させるようにした。 As described above, in the workpiece presence / absence determination device 10 according to the present embodiment, the driving force for closing the chuck 40 is switched between a normal driving force and a low driving force. If the closed state of the chuck 40 is not detected when the chuck 40 is closed with a low driving force, it is determined that the workpiece 101 exists in the chuck 40 and the chuck 40 is closed with a normal driving force. I did it.
したがって、光センサ等のセンサを使用することなく、チャック４０内のワーク１０１の検出が可能になるので、ワーク１０１の加工時に発生する切粉等による悪影響を受けることがない。よって、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０は、チャック４０内のワーク１０１の有無を高精度で判断することができる。 Therefore, since the workpiece 101 in the chuck 40 can be detected without using a sensor such as an optical sensor, it is not adversely affected by chips generated when the workpiece 101 is processed. Therefore, the workpiece presence / absence determination apparatus 10 according to the present embodiment can determine the presence / absence of the workpiece 101 in the chuck 40 with high accuracy.
また、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０では、既存の自動旋盤１に制御装置１１、センサ１２、通知手段１４を接続することで構成されるので、装置を容易に構成することができる。 Further, the workpiece presence / absence determination device 10 of the present embodiment is configured by connecting the control device 11, the sensor 12, and the notification means 14 to the existing automatic lathe 1, so that the device can be easily configured. .
また、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０では、低い駆動力でチャック４０を閉作動させた際に、チャックの閉状態が検出される場合には、チャック４０内にワーク１０１がないと判断し、ワーク１０１の把持エラーを出力するようにした。これにより、ワーク１０１の把持が異常であることを容易に判断することが可能になる。よって、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０は、使い勝手を向上させることができる。 In the workpiece presence / absence determination apparatus 10 according to the present embodiment, when the chuck 40 is closed with a low driving force, if the chuck 40 is detected to be closed, there is no workpiece 101 in the chuck 40. Judgment is made and a gripping error of the workpiece 101 is output. Thereby, it is possible to easily determine that the gripping of the workpiece 101 is abnormal. Therefore, the workpiece presence / absence determination device 10 of the present embodiment can improve usability.
また、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０では、低い駆動力でチャック４０を閉作動させ、チャック４０の閉状態が検出されない場合に、次に通常の駆動力でチャック４０を閉作動させ、チャック４０の閉状態が検出されることにより、ワーク１０１が把持されたと判断するようにした。これにより、ワーク１０１の把持が正常であることを容易に判断することが可能になる。よって、本実施の形態のワーク有無の判断装置１０では、使い勝手をさらに向上させることができる。 In the workpiece presence / absence determination apparatus 10 according to the present embodiment, the chuck 40 is closed with a low driving force. When the closed state of the chuck 40 is not detected, the chuck 40 is closed with a normal driving force. Then, it is determined that the workpiece 101 is gripped by detecting the closed state of the chuck 40. Thereby, it is possible to easily determine that the workpiece 101 is normally held. Therefore, in the workpiece presence / absence determination device 10 of the present embodiment, usability can be further improved.
以上、本発明に係る実施の形態を例示したが、この実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was illustrated, this embodiment does not limit the content of this invention. Various modifications can be made without departing from the scope of the claims of the present invention.
例えば、本実施の形態では、ワーク有無の判断装置１０を、背面主軸３側のチャック４０内のワーク１０１の検出に使用したが、主軸２側のチャック４０内のワーク１０１の検出に使用しても良い。また、双方のチャック４０，４０内のワーク１０１の検出に使用しても良い。また低い駆動力でチャック４０を閉じ、チャック４０が途中で停止した後、いったんシリンダ軸５４ｂを伸作動させ、次にシリンダ５４を通常駆動圧力で駆動して、シリンダ軸５４ｂを伸作動させることによって、チャック４０を通常の駆動力で閉作動させてもよい。 For example, in the present embodiment, the workpiece presence / absence determination device 10 is used to detect the workpiece 101 in the chuck 40 on the back spindle 3 side, but is used to detect the workpiece 101 in the chuck 40 on the spindle 2 side. Also good. Moreover, you may use for the detection of the workpiece | work 101 in both chuck | zipper 40,40. Further, the chuck 40 is closed with a low driving force, and after the chuck 40 stops halfway, the cylinder shaft 54b is once extended, and then the cylinder 54 is driven with the normal driving pressure to extend the cylinder shaft 54b. The chuck 40 may be closed with a normal driving force.
１ 自動旋盤
１０ ワーク有無の判断装置
１１ 制御装置
１２ センサ（検出手段）
４０ チャック
４１ 第１スリーブ（開閉手段）
４２ 第２スリーブ（開閉手段）
５１ 押圧爪（開閉手段）
５３ 駆動レバー（開閉手段）
５４ シリンダ（開閉手段）
１０１ ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic lathe 10 Work presence / absence judgment device 11 Control device 12 Sensor (detection means)
40 Chuck 41 First sleeve (opening / closing means)
42 Second sleeve (opening / closing means)
51 Pressing claw (opening / closing means)
53 Drive lever (opening / closing means)
54 Cylinder (opening / closing means)
101 work
Claims (3)
前記開閉手段により前記チャックを閉作動させる前記シリンダの駆動力を、前記ワークを把持する通常の駆動力と、前記ワークを把持する際に前記チャックが前記ワークから受ける圧力によって前記チャックの閉作動が途中で停止する低い駆動力とに切り替え、前記チャックを前記低い駆動力で閉作動させた際に、前記検出手段による前記チャックの閉状態の検出の有無に基づいて前記チャック内の前記ワークの有無を判断する制御装置を備えることを特徴とするワーク有無の判断装置。 A chuck for gripping a workpiece in a freely openable / closable manner, an opening / closing means for opening / closing the chuck by an expansion / contraction drive of a cylinder, and a detecting means for detecting a closed state of the chuck, and the chuck is closed by the opening / closing means, A device for determining the presence or absence of a workpiece of a machine tool that holds the workpiece,
The closing force of the chuck is controlled by the normal driving force for gripping the workpiece and the pressure received by the chuck from the workpiece when gripping the workpiece. The presence or absence of the workpiece in the chuck based on whether or not the detection means detects the closed state of the chuck when the chuck is closed with the low driving force by switching to a low driving force that stops halfway. A device for determining the presence / absence of a workpiece, comprising a control device for determining whether or not a workpiece is present.
前記制御装置は、前記チャックを前記低い駆動力で閉作動させた際に、前記検出手段により前記チャックの閉状態が検出されない場合には、前記チャック内に前記ワークがあると判断することを特徴とするワーク有無の判断装置。 In the judgment apparatus of the presence or absence of the workpiece | work of Claim 1,
The control device determines that the workpiece is in the chuck when the detection unit does not detect the closed state of the chuck when the chuck is closed with the low driving force. A device for determining the presence or absence of a workpiece.
前記制御装置は、前記チャックを前記低い駆動力で閉作動させた際に、前記検出手段により前記チャックの閉状態が検出される場合には、前記チャック内に前記ワークがないと判断することを特徴とするワーク有無の判断装置。 In the determination apparatus of the presence or absence of the workpiece according to claim 1 or 2,
The control device determines that the workpiece is not in the chuck when the detection unit detects the closed state of the chuck when the chuck is closed with the low driving force. A device for determining the presence or absence of a workpiece.
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