JP2021146429A - Machine tool - Google Patents

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Abstract

To provide a machine tool for automation of a workpiece needing a phase determination.SOLUTION: A machine tool has various drive units for carrying out the prescribed process by a tool to a gripped workpiece, and a controller controlling the drive of the above drive units. Besides, a phase-determining chuck fixture is assembled to a work table provided to a spindle in the machine tool. The chuck fixture comprises a chuck device (a pair of swing arms 31, 32) for pressing the workpiece on a seating surface by a hydraulic actuator, and a phase determination device (the first and second phase determination blocks 33, 34) for pinching a protrusion of the workpiece by the hydraulic actuator.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、位相決めが必要なワークをクランプすることにより自動化を可能にする工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool that enables automation by clamping a workpiece that requires phasing.

NC旋盤などを使用する加工機械ラインでは、オートローダによって搬送されるワークに対して自動加工が行われる。ところが、加工対象とするワークには様々な形状のものがあり、ターボチャージャのベアリングハウジングのようなワークは、加工に際して位相決めしたクランプが必要である。そのため、ベアリングハウジングを加工対象とする工作機械には、作業者が位相基準にそのワークを当てたクランプ作業を行う手動タイプが使用されていたので、ライン全体の自動化が困難であった。そこで、従来の工作機械には次のような機構が提案されている。 In a machining machine line using an NC lathe or the like, automatic machining is performed on a workpiece conveyed by an autoloader. However, there are various shapes of workpieces to be machined, and workpieces such as the bearing housing of a turbocharger require a clamp whose phase is determined during machining. For this reason, it has been difficult to automate the entire line because a machine tool for machining a bearing housing uses a manual type in which an operator applies the work to a phase reference to perform a clamping operation. Therefore, the following mechanism has been proposed for conventional machine tools.

例えば、下記特許文献1の工作機械は、回転方向の位相決めを行う装着時位相決め制御手段が設けられている。よって、ローダ装置から受け渡しされた異形ワークを主軸チャックが把持すると、主軸を回転自在にした状態で刃物台が主軸側へと移動し、その刃物台に設けられたワーク位相決め手段を異形ワークに押し付けることにより位相決めが行われる。また、下記特許文献2の工作機械は、主軸チャックにロケータピンがチャック爪の間に植設されている。そこで、ロボットハンドが搬送したワークを所定の位相で挿入させる際、ワークの突起部を主軸チャックの基準面に軽く押し当て、主軸チャックのロケータピンを所定位置に割出すことにより、そのロケータピンが突起部と密着した状態で位相決めが行われる。 For example, the machine tool of Patent Document 1 below is provided with a mounting phase determination control means for determining the phase in the rotation direction. Therefore, when the spindle chuck grips the deformed workpiece delivered from the loader device, the tool post moves to the spindle side while the spindle is rotatable, and the workpiece phasing means provided on the tool post is used as the deformed workpiece. Phase determination is performed by pressing. Further, in the machine tool of Patent Document 2 below, a locator pin is planted between the chuck claws on the spindle chuck. Therefore, when the work conveyed by the robot hand is inserted in a predetermined phase, the protrusion of the work is lightly pressed against the reference surface of the spindle chuck, and the locator pin of the spindle chuck is indexed to a predetermined position so that the locator pin is released. The phase is determined in close contact with the protrusion.

特開2002−301602号公報JP-A-2002-301602 実開平5−93740号公報Jikkenhei No. 5-93740

工作機械には、従来例のように、それぞれの構造に応じた位相決め機構が設けられている。それは、既存の工作機械の構造を大きく変更することなく改良を加えることで位相決めを行う必要があるからである。例えば、前記従来例では、異形ワークに押し付けるワーク位相決め手段や、主軸チャックのロケータピンを所定位置に割出す構成など、位相決めのための構成が加えられている。その他、ワークに応じて位相決めが可能なチャック治具を用いることが考えられる、しかし、そのチャック治具を取り付ける回転テーブルは、スピンドルによって回転支持されているので電源ケーブルを通すことができない。そのため、モータではなくアクチュエータを用いることになるが、流路を通すスペースに制限があり、複数の動きをする位相決めチャック治具を構成することが困難であった。 As in the conventional example, the machine tool is provided with a phasing mechanism according to each structure. This is because it is necessary to determine the phase by making improvements without significantly changing the structure of the existing machine tool. For example, in the above-mentioned conventional example, a configuration for phasing is added, such as a work phasing means for pressing against a deformed workpiece and a configuration for indexing a locator pin of a spindle chuck to a predetermined position. In addition, it is conceivable to use a chuck jig that can determine the phase according to the work, but the rotary table to which the chuck jig is attached cannot pass the power cable because it is rotationally supported by the spindle. Therefore, an actuator is used instead of a motor, but the space through which the flow path passes is limited, and it is difficult to construct a phasing chuck jig that performs a plurality of movements.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、位相決めが必要なワークに対する自動化のための工作機械を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a machine tool for automation of a workpiece that requires phase determination in order to solve such a problem.

本発明に係る工作機械は、把持したワークに対して工具による所定の加工を実行するための各種駆動装置と、前記駆動装置の駆動を制御する制御装置とを有し、スピンドルに設けられたワークテーブルに、油圧アクチュエータによってワークを着座面に押し当てるチャック装置と、油圧アクチュエータによってワークの突出部を挟み込む位相決め装置とを備えた位相決めチャック治具が組み付けられたものである。 The machine tool according to the present invention has various drive devices for executing predetermined machining with a tool on the gripped work, and a control device for controlling the drive of the drive device, and the work is provided on the spindle. A phasing chuck jig equipped with a chuck device for pressing a work against a seating surface by a hydraulic actuator and a phasing device for sandwiching a protruding portion of the work by a hydraulic actuator is assembled on a table.

前記構成によれば、スピンドルに設けられたワークテーブルに位相決めチャック治具が組み付けられ、そこにオートローダによって搬送されたワークが、チャック装置における油圧アクチュエータの押し付けにより着座面に対してチャックされ、位相決め装置における油圧アクチュエータによる突出部の挟み込みによりワークの位相決めが行われるため、こうしたワークの受け渡しおよび当該ワークに対する加工の自動化が可能になる。 According to the above configuration, a phase determining chuck jig is assembled on a work table provided on the spindle, and the work conveyed by the autoloader is chucked against the seating surface by pressing the hydraulic actuator in the chuck device, and the phase is changed. Since the phase of the work is determined by sandwiching the protruding portion by the hydraulic actuator in the determination device, it is possible to deliver the work and automate the machining of the work.

工作機械の一実施形態であるマシニングセンタの主要な構成を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the main structure of the machining center which is one Embodiment of a machine tool. 位相決めチャック治具を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the phase determination chuck jig. 位相決めチャック治具を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the phase determination chuck jig. 位相決め機構を示した位相決めチャック治具の側面図である。It is a side view of the phasing chuck jig which showed the phasing mechanism. 位相決めチャック治具の軸方向正面図である。It is an axial front view of the phase determination chuck jig. スイングクランプ装置、下部位相決め装置および上部位相決め装置を駆動させるための油圧回路を示した図である。It is a figure which showed the hydraulic circuit for driving a swing clamp device, a lower phasing device and an upper phasing device.

本発明に係る工作機械の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、工作機械の一実施形態であるマシニングセンタの主要な構成を示した斜視図である。このマシニングセンタ1は、図示するような内部構造を有し、その全体が機体カバーによって覆われ、ワークの切削加工などを実行する加工室が構成されている。特に、マシニングセンタ1は、ベース3上を前後方向に移動可能なものであり、車輪を備える可動ベッド11上に組み付けられている。 An embodiment of a machine tool according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of a machining center according to an embodiment of a machine tool. The machining center 1 has an internal structure as shown in the figure, and the entire machining center 1 is covered with a machine body cover to form a processing chamber for performing cutting and processing of a workpiece. In particular, the machining center 1 is movable in the front-rear direction on the base 3, and is assembled on the movable bed 11 provided with wheels.

マシニングセンタ1は、ワークに対して加工を行う工具を保持する主軸ヘッド12が前部に設けられている。主軸ヘッド12は、ドリルやリーマ、ボーリング等の工具の着脱可能な主軸チャック13を有し、その主軸チャック13に保持された工具が主軸用モータ14によって回転するよう構成されている。そして、マシニングセンタ1には、主軸ヘッド12に保持した工具をワークに対して3軸方向に移動させるための加工駆動装置5が設けられている。 The machining center 1 is provided with a spindle head 12 at the front portion for holding a tool for machining a work. The spindle head 12 has a spindle chuck 13 to which a tool such as a drill, a reamer, or a boring can be attached and detached, and the tool held by the spindle chuck 13 is configured to be rotated by a spindle motor 14. The machining center 1 is provided with a machining drive device 5 for moving the tool held by the spindle head 12 in the three axial directions with respect to the work.

加工駆動装置5は、Y軸スライド17が機体前後方向に移動自在に搭載され、そのY軸スライド17に対してX軸スライド18が機体幅方向に移動自在に搭載されている。更に、X軸スライド18に対してZ軸スライド19が上下方向に移動自在に搭載され、そのZ軸スライド19に主軸ヘッド12が搭載されている。各方向の移動は、サーボモータの回転出力をボールネジ機構によって直進運動に変換する駆動機構において行われる。そして、加工駆動装置5により移動する主軸ヘッド12の下方には、ワークを回転可能に把持するワークテーブル15が組み付けられている。 In the processing drive device 5, the Y-axis slide 17 is mounted movably in the front-rear direction of the machine body, and the X-axis slide 18 is movably mounted in the width direction of the machine body with respect to the Y-axis slide 17. Further, the Z-axis slide 19 is mounted on the X-axis slide 18 so as to be movable in the vertical direction, and the spindle head 12 is mounted on the Z-axis slide 19. The movement in each direction is performed by a drive mechanism that converts the rotational output of the servomotor into a linear motion by a ball screw mechanism. A work table 15 that rotatably grips the work is assembled below the spindle head 12 that is moved by the machining drive device 5.

マシニングセンタ1は、可動ベッド11の上に加工駆動装置5を搭載するようにしてツールマガジン16が組み込まれている。ツールマガジン16は、高さ方向に見てワークテーブル15と主軸ヘッド12との間に複数の工具を収納したものであり、そのツールマガジン16内に自動工具交換機が組み込まれている。そして、マシニングセンタ1には、主軸ヘッド12やワークテーブル15あるいは加工駆動装置5、さらに自動工具交換機などの駆動を制御するための制御装置6が搭載されている。 In the machining center 1, the tool magazine 16 is incorporated so that the machining drive device 5 is mounted on the movable bed 11. The tool magazine 16 houses a plurality of tools between the work table 15 and the spindle head 12 when viewed in the height direction, and an automatic tool changer is incorporated in the tool magazine 16. The machining center 1 is equipped with a spindle head 12, a work table 15, a machining drive device 5, and a control device 6 for controlling the drive of an automatic tool changer or the like.

マシニングセンタ1はモジュール化されたものであり、同じくモジュール化された他の工作機械などとともに、ベース3に形成された同一幅のレール上に搭載され、横並びに設置された複数のベース3上に各種作業機が搭載されることで加工機械ラインが構成される。その加工機械ラインには、工作機械などに対してワークを順番に受け渡しするオートローダが組み込まれている。従って、加工工程に従ってオートローダによるワークの搬送が順番に行われ、マシニングセンタ1では、進入してきたロボットハンドとワークテーブル15との間でワークの受け渡しが行われる。 The machining center 1 is modularized, and is mounted on rails of the same width formed on the base 3 together with other machine tools that are also modularized, and various types are mounted on a plurality of bases 3 installed side by side. A processing machine line is constructed by mounting a work machine. The processing machine line incorporates an autoloader that sequentially delivers workpieces to machine tools and the like. Therefore, the workpieces are sequentially conveyed by the autoloader according to the machining process, and the workpieces are delivered between the entering robot hand and the work table 15 at the machining center 1.

本実施形態において加工されるワークは、ターボチャージャのベアリングハウジングである。このワークは加工時に位相決めが必要であり、ワークテーブル15にはワークの位相を決めてクランプする構造が求められる。そのため、ワークテーブル15には、図1に示す、放射状のチャック爪が開閉するチャック装置ではなく、各クランプ部材が異なる方向からワークを把持する位相決めチャック治具が組み付けられる。しかし、その駆動源にはモータではなく油圧アクチュエータを使用することになるが、複数の油圧アクチュエータを作動させるための流路をスピンドル内に設けることが困難であった。 The work machined in this embodiment is a turbocharger bearing housing. This work needs to be phase-determined at the time of machining, and the work table 15 is required to have a structure in which the phase of the work is determined and clamped. Therefore, instead of the chuck device shown in FIG. 1 in which the radial chuck claws open and close, the work table 15 is assembled with a phasing chuck jig in which each clamp member grips the work from different directions. However, although a hydraulic actuator is used as the drive source instead of a motor, it is difficult to provide a flow path for operating a plurality of hydraulic actuators in the spindle.

マシニングセンタ1の場合、スピンドル内に流体を通すためのインジューサは、油空圧用ポートの合計が8ポートである。従って、その限られたポート数を利用して複数のクランプ部材を作動させるための作動油の供給および排出、ワークの着座や各チャック機構の作動確認を行うためのエアの供給を行わなければならない。本実施形態の位相決めチャック治具は、こうした課題を解決すべく限られたポート数に対応した構造を有するものである。図2および図3は、図1に示すチャック装置に替えてワークテーブル15に取り付け可能な、本実施形態の位相決めチャック治具を示した斜視図である。 In the case of the machining center 1, the total number of hydraulic and pneumatic ports for the incubator for passing the fluid through the spindle is eight. Therefore, it is necessary to supply and discharge hydraulic oil for operating a plurality of clamp members, seat a work, and supply air for confirming the operation of each chuck mechanism by utilizing the limited number of ports. .. The phasing chuck jig of the present embodiment has a structure corresponding to a limited number of ports in order to solve such a problem. 2 and 3 are perspective views showing a phase determining chuck jig of the present embodiment that can be attached to the work table 15 instead of the chuck device shown in FIG.

位相決めチャック治具20は、ターボチャージャのベアリングハウジング80を把持するものである。ベアリングハウジング80は、フランジ811が形成されハウジング本体81に対し、中心を通した貫通孔82が形成され、その内部には滑り軸受を組み込んだ軸受部が形成されている。ターボチャージャは、その貫通孔82を通したシャフトが滑る軸受によって支持され、両端部にはコンプレッサホイールとタービンホイールとが連結される。そして、ベアリングハウジング80は、貫通孔82と直交する方向にハウジング本体81から対称的な位置に突出部83が突設され、そこには軸受部に対する潤滑油の供給および排出を行うための油路が形成されている。 The phasing chuck jig 20 grips the bearing housing 80 of the turbocharger. In the bearing housing 80, a flange 811 is formed, a through hole 82 is formed through the center of the housing body 81, and a bearing portion incorporating a slide bearing is formed inside the through hole 82. The turbocharger is supported by a bearing through which the shaft passes through the through hole 82, and the compressor wheel and the turbine wheel are connected to both ends. Then, in the bearing housing 80, a protruding portion 83 is projected at a position symmetrical with respect to the housing main body 81 in a direction orthogonal to the through hole 82, and an oil passage for supplying and discharging lubricating oil to the bearing portion is provided there. Is formed.

位相決めチャック治具20は、こうしたベアリングハウジング80に対応したものであり、一方の突出部83を基準位置として位相決めを行う構造を有している。その位相決めチャック治具20は、テーブル15に組み付け可能な本体ブロック25に各駆動装置が組み込まれている。まず、ベアリングハウジング80を密着させる本体ブロック25の着座面に、ハウジング本体81のフランジ811を押し当てる一対のスイングアーム31,32が設けられている。さらに、ベアリングハウジング80の一方の突出部83を長円形フランジ部831の上下方向から挟み込む、一対の位相決め第1ブロック33と位相決め第2ブロック34とが設けられている。 The phasing chuck jig 20 corresponds to such a bearing housing 80, and has a structure for phasing with one protruding portion 83 as a reference position. Each drive device of the phasing chuck jig 20 is incorporated in a main body block 25 that can be assembled to the table 15. First, a pair of swing arms 31 and 32 for pressing the flange 811 of the housing main body 81 against the seating surface of the main body block 25 to which the bearing housing 80 is brought into close contact are provided. Further, a pair of phasing first block 33 and phasing second block 34 are provided so as to sandwich one protruding portion 83 of the bearing housing 80 from the vertical direction of the oval flange portion 831.

従って、位相決めチャック治具20は、一対のスイングアーム31,32および位相決め第1ブロック33、位相決め第2ブロック34をそれぞれ作動させるための4つの油圧アクチュエータが設けられ、作動油を供給および排出する流路に対応した4ポートが利用される。そして、インジューサの残る4ポートは、ベアリングハウジング80が位相決めチャック治具20の着座面へ密着しているか否かの着座確認、一対のスイングアーム31,32に対する作動確認、位相決め第1ブロック33の作動確認および位相決め第2ブロック34の作動確認のそれぞれを、エア圧の検出によって行う判定装置に利用される。 Therefore, the phasing chuck jig 20 is provided with four hydraulic actuators for operating the pair of swing arms 31, 32, the phasing first block 33, and the phasing second block 34, respectively, and supplies hydraulic oil. Four ports corresponding to the discharge flow path are used. The remaining 4 ports of the inducer confirm the seating of the bearing housing 80 to see if it is in close contact with the seating surface of the phasing chuck jig 20, confirm the operation of the pair of swing arms 31 and 32, and perform the phasing first block. It is used in a determination device that confirms the operation of 33 and the operation of the phase determination second block 34 by detecting the air pressure.

ワークテーブル15は、図2および図3に示すように、スピンドル側に固定された円筒形状の連結ブロック151が設けられ、インジューサの8つのポートに繋がった流路と接続するように位相決めチャック治具20が組み付けられる。位相決めチャック治具20は、本体ブロック25内に後述する油圧回路が構成され、その回路を通して流れる作動油によって駆動するスイングアーム31,32などの駆動機構が構成されている。ここで、図4は、位相決め第1ブロック33および位相決め第2ブロック34を作動させる位相決め機構を示した位相決めチャック治具20の側面図であり、図5、位相決めチャック治具20の軸方向正面図である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the work table 15 is provided with a cylindrical connecting block 151 fixed to the spindle side, and is a phase determining chuck so as to be connected to a flow path connected to eight ports of the inducer. The jig 20 is assembled. The phase determining chuck jig 20 has a hydraulic circuit described later configured in the main body block 25, and a driving mechanism such as swing arms 31 and 32 driven by hydraulic oil flowing through the circuit. Here, FIG. 4 is a side view of the phasing chuck jig 20 showing the phasing mechanism for operating the phasing first block 33 and the phasing second block 34, and FIG. 5 shows the phasing chuck jig 20. It is an axial front view of.

スイングアーム31,32は、図5に示すように軸支された回転軸を中心に、実線で示すクランプ位置と一点鎖線で示すアンクランプ位置との間を揺動するよう構成されている。このスイングアーム31,32は、スイングクランプ装置21,22に構成されたものである。スイングクランプ装置21,22は、一般的な構造のものであり、油圧シリンダ35,36(図6参照)に対して作動油の供給および排出が行われ、スイングアーム31,32がピストンの変位によって、本体ブロック25側に向けて軸方向に下降しながら揺動してクランプを行い、逆に軸方向に上昇しながら揺動してアンクランプを行うよう構成されたものである。なお、スイングクランプ装置21側には判定装置が構成され、ポート27から供給されるエアの流れる検出孔がクランプ時に閉じられるようになっている。 As shown in FIG. 5, the swing arms 31 and 32 are configured to swing around a rotation axis supported by the axis between the clamp position shown by the solid line and the unclamp position shown by the alternate long and short dash line. The swing arms 31 and 32 are configured in the swing clamp devices 21 and 22. The swing clamp devices 21 and 22 have a general structure, and hydraulic oil is supplied and discharged to the hydraulic cylinders 35 and 36 (see FIG. 6), and the swing arms 31 and 32 are displaced by the displacement of the piston. It is configured to swing and clamp while descending in the axial direction toward the main body block 25 side, and conversely swing and unclamp while rising in the axial direction. A determination device is configured on the swing clamp device 21 side so that the detection hole through which the air supplied from the port 27 flows is closed at the time of clamping.

次に、位相決め第1ブロック33は、図4に示すようにピストンロッド371を下方に突出した油圧シリンダ37を使用した第1位相決め装置23に構成されたものである。第1位相決め装置23にはリンククランプが構成され、クランクアーム41の一端部に位相決め第1ブロック33が固定され、その他端側にピストンロッド371が軸着されている。さらにクランクアーム41は、ピストンロッド371側にリンクレバー42の一端が軸着され、ピストンロッド371の伸縮に伴って揺動するよう構成されている。また、クランクアーム41には栓部材43が固定され、検出孔からエアが放出されている検出部44が、クランプ時には栓部材43によって塞がれるようにした判定装置が構成されている。 Next, the phasing first block 33 is configured in the first phasing device 23 using the hydraulic cylinder 37 in which the piston rod 371 protrudes downward as shown in FIG. A link clamp is configured in the first phasing device 23, a phasing first block 33 is fixed to one end of a crank arm 41, and a piston rod 371 is pivotally attached to the other end side. Further, the crank arm 41 is configured such that one end of the link lever 42 is pivotally attached to the piston rod 371 side and swings as the piston rod 371 expands and contracts. Further, a determination device is configured in which a plug member 43 is fixed to the crank arm 41, and the detection unit 44 in which air is discharged from the detection hole is blocked by the plug member 43 at the time of clamping.

一方、位相決め第2ブロック34は、図4に示すように下方にピストンロッド381を突出した油圧シリンダ38によって上下方向に直動する第2位相決め装置24を構成するものである。第2位相決め装置24は、ピストンロッド381が直交する連結バー45の中央に固定され、その両端には摺動ロッド46が設けられている。一方の摺動ロッド46は中空ロッドであり、その内部に挿入された蓋付ロッド47がスプリングに付勢された判定装置が構成されている。この判定装置は、アンクランプ時には中空軸部が蓋付ロッド47に塞がれ、クランプ時にはスプリングに抗して蓋付ロッド47が移動することにより、ポート48から供給されたエアが放出されるようになっている。 On the other hand, the phasing second block 34 constitutes a second phasing device 24 that is linearly moved in the vertical direction by a hydraulic cylinder 38 having a piston rod 381 protruding downward as shown in FIG. The second phase determining device 24 is fixed to the center of the connecting bar 45 in which the piston rods 381 are orthogonal to each other, and sliding rods 46 are provided at both ends thereof. One of the sliding rods 46 is a hollow rod, and a determination device in which a rod with a lid 47 inserted therein is urged by a spring is configured. In this determination device, the hollow shaft portion is blocked by the lidped rod 47 when unclamped, and the lidded rod 47 moves against the spring when clamped so that the air supplied from the port 48 is discharged. It has become.

次に、図6は、スイングクランプ装置21,22、第1位相決め装置23および第2位相決め装置24を駆動させるための油圧回路を示した図である。作動油を送り出すポンプ51には供給流路52が接続され、作動油の回収を行うタンク53には排出流路54が接続されている。そして、その供給流路52と排出流路54とに対し、インジューサ50を介して位相決めチャック治具20を構成する油圧機器が接続されている。ここで使用されるインジューサ50のポートは、スイングクランプ装置21,22に対するクランプポートP1とアンクランプポートP2、第1位相決め装置23および第2位相決め装置24に対するクランプポートP3とアンクランプポートP4である。 Next, FIG. 6 is a diagram showing a hydraulic circuit for driving the swing clamp devices 21 and 22, the first phasing device 23, and the second phasing device 24. A supply flow path 52 is connected to the pump 51 that sends out the hydraulic oil, and a discharge flow path 54 is connected to the tank 53 that collects the hydraulic oil. Then, a hydraulic device constituting the phase determining chuck jig 20 is connected to the supply flow path 52 and the discharge flow path 54 via an inducer 50. The ports of the inducer 50 used here are the clamp port P1 and the unclamp port P2 for the swing clamp devices 21 and 22, and the clamp port P3 and the unclamp port P4 for the first phasing device 23 and the second phasing device 24. Is.

クランプポートP1とアンクランプポートP2には方向制御弁61が接続され、作動油の供給と排出とをクランプ流路55とアンクランプ流路56との間で切り替えられるようになっている。方向制御弁61の一次側では、供給流路52に接続された供給側流路にリリーフ弁62が設けられ、一定圧以上の場合に排出流路54へ作動油が戻されるようになっている。また、方向制御弁61の二次側にはパイロットチェック弁63が接続され、一定条件下において逆方向に作動油が流されるよう構成されている。更に、クランプ流路55とアンクランプ流路56は、油圧シリンダ35,36のロッド側又はヘッド側に接続され、各流路には供給される作動油の量を調整するための油圧スピードコントローラ64が設けられている。 A directional control valve 61 is connected to the clamp port P1 and the unclamp port P2 so that the supply and discharge of hydraulic oil can be switched between the clamp flow path 55 and the unclamp flow path 56. On the primary side of the directional control valve 61, a relief valve 62 is provided in the supply side flow path connected to the supply flow path 52 so that the hydraulic oil is returned to the discharge flow path 54 when the pressure exceeds a certain level. .. A pilot check valve 63 is connected to the secondary side of the directional control valve 61 so that hydraulic oil can flow in the opposite direction under certain conditions. Further, the clamp flow path 55 and the unclamp flow path 56 are connected to the rod side or the head side of the hydraulic cylinders 35 and 36, and the hydraulic speed controller 64 for adjusting the amount of hydraulic oil supplied to each flow path. Is provided.

また、クランプポートP3とアンクランプポートP4には方向制御弁71が接続され、作動油の供給と排出とをクランプ流路57とアンクランプ流路58との間で切り替えられるようになっている。そして、方向制御弁71の一次側には、供給流路52に接続された供給側流路にリリーフ弁72が設けられ、方向制御弁71の二次側にはパイロットチェック弁73が接続されている。更に、クランプ流路57とアンクランプ流路58は、油圧シリンダ37,38のヘッド側又はロッド側に接続され、各流路には供給される作動油の量を調整するための油圧スピードコントローラ74が設けられている。 Further, a directional control valve 71 is connected to the clamp port P3 and the unclamp port P4 so that the supply and discharge of hydraulic oil can be switched between the clamp flow path 57 and the unclamp flow path 58. Then, on the primary side of the directional control valve 71, a relief valve 72 is provided in the supply side flow path connected to the supply flow path 52, and a pilot check valve 73 is connected to the secondary side of the directional control valve 71. There is. Further, the clamp flow path 57 and the unclamp flow path 58 are connected to the head side or the rod side of the hydraulic cylinders 37 and 38, and the hydraulic speed controller 74 for adjusting the amount of hydraulic oil supplied to each flow path. Is provided.

ところで、ベアリングハウジング80を安定して位相決めするには、位相決め第1ブロック33が先行して作用し、その後から位相決め第2ブロック34が作用するようにタイミングをずらして把持するように構成すべきである。そのためには第1位相決め装置23と第2位相決め装置24とに対して、独立した油圧制御を行うことが好ましい。しかし、インジューサ50のポート数には制限があることから、本実施形態では作動油の供給と排出をクランプポートP3とアンクランプポートP4を共通にした構成となっている。そして、油圧シリンダ38のヘッド側流路にシーケンス弁75を設けることにより、油圧がリリーフ圧を超えるまで第2位相決め装置24の動きが遅れるようにした構成がとられている。 By the way, in order to stably phase the bearing housing 80, the first block 33 for phase determination acts first, and then the second block 34 for phase determination operates at different timings. Should. For that purpose, it is preferable to perform independent hydraulic control on the first phasing device 23 and the second phasing device 24. However, since the number of ports of the inducer 50 is limited, in the present embodiment, the clamp port P3 and the unclamp port P4 are shared for the supply and discharge of the hydraulic oil. By providing the sequence valve 75 in the head-side flow path of the hydraulic cylinder 38, the movement of the second phase determining device 24 is delayed until the oil pressure exceeds the relief pressure.

インジューサ50における残る4ポートは、前述したようにエアを利用した検出を実行する判定装置に利用される。着座確認や作動確認を行う判定装置は、各々の検査対象位置に形成された検出孔などに向けてコンプレッサからのエアが供給されている。一方で、ベアリングハウジング80の着座が行われ、スイングクランプ装置21,22、第1位相決め装置23および第2位相決め装置24が駆動することにより、前記検出孔が塞がれ或いは開放される。そして、着座や装置の駆動に伴い検出孔が塞がれ或いは開放されることによりエア供給管内の背圧が変化するため、判定装置ではその変化を検出することによって適切なワークの着座やワーククランプの確認が行われるようになっている。 The remaining four ports in the inducer 50 are used for a determination device that executes detection using air as described above. Air from the compressor is supplied to the detection device formed at each inspection target position in the determination device that confirms the seating and the operation. On the other hand, the bearing housing 80 is seated and the swing clamp devices 21 and 22, the first phasing device 23 and the second phasing device 24 are driven to close or open the detection holes. Then, the back pressure in the air supply pipe changes when the detection hole is closed or opened as the device is seated or the device is driven. Therefore, the determination device detects the change to properly seat the work or work clamp. Is to be confirmed.

続いて、マシニングセンタ1では、オートローダで搬送されたベアリングハウジング80がワークテーブル15との間でワークの受け渡しが行われる。その際、ベアリングハウジング80は、図2などで示すように、位相決めチャック治具20の着座面に対してフランジ811が、一対のスイングアーム31,32による押し付けによって保持される。また、突出部83の長円形フランジ部831が、位相決め第1ブロック33と位相決め第2ブロック34とによって上下方向から挟み込まれて位相決めされる。 Subsequently, in the machining center 1, the bearing housing 80 conveyed by the autoloader transfers the work to and from the work table 15. At that time, as shown in FIG. 2, the bearing housing 80 is held by pressing the flange 811 against the seating surface of the phasing chuck jig 20 by the pair of swing arms 31 and 32. Further, the oval flange portion 831 of the protruding portion 83 is sandwiched from the vertical direction by the first phase determining block 33 and the second phase determining block 34 to determine the phase.

このときスイングクランプ装置21,22側の油圧回路では、ポンプ51から供給流路52へと送られた作動油が方向制御弁61の切り換えにより、クランプ側流路55から油圧シリンダ35,36のロッド側へと供給される。これによって油圧シリンダ35,36が収縮作動し、一対のスイングアーム31,32が同時に旋回および押え込みを行い、ベアリングハウジング80が着座面に対する押え付けによって保持されたクランプ状態となる。また、油圧シリンダ35,36では、同時にヘッド側から作動油が排出され、アンクランプ側流路56から方向制御弁61を通り排出流路54へと流れてタンク53へと戻る。なお、アンクランプ時には方向制御弁61の切り換えによってポンプ51からの作動油が逆に流れる。 At this time, in the hydraulic circuit on the swing clamp devices 21 and 22 side, the hydraulic oil sent from the pump 51 to the supply flow path 52 is switched from the directional control valve 61 to the rods of the hydraulic cylinders 35 and 36 from the clamp side flow path 55. It is supplied to the side. As a result, the hydraulic cylinders 35 and 36 contract and the pair of swing arms 31 and 32 simultaneously turn and press, and the bearing housing 80 is in a clamped state held by pressing against the seating surface. Further, in the hydraulic cylinders 35 and 36, the hydraulic oil is discharged from the head side at the same time, flows from the unclamp side flow path 56 through the directional control valve 61 to the discharge flow path 54, and returns to the tank 53. At the time of unclamping, the hydraulic oil from the pump 51 flows in the opposite direction by switching the direction control valve 61.

一方、第1位相決め装置23および第2位相決め装置24側では、ポンプ51から供給流路52へと送られた作動油は、方向制御弁71の切り換えによってクランプ側流路57から油圧シリンダ37,38のヘッド側へと供給される。このとき油圧シリンダ38は、シーケンス弁75によって油圧が作用するタイミングが油圧シリンダ37に比べて遅くなる。そのため、先ず第1位相決め装置23の油圧シリンダ37が伸長作動することにより、クランクアーム41がリンクレバー42との連結軸を支点に揺動する。 On the other hand, on the first phase determining device 23 and the second phase determining device 24 side, the hydraulic oil sent from the pump 51 to the supply flow path 52 is transferred from the clamp side flow path 57 to the hydraulic cylinder 37 by switching the direction control valve 71. , 38 is supplied to the head side. At this time, in the hydraulic cylinder 38, the timing at which the hydraulic pressure is applied by the sequence valve 75 is later than that in the hydraulic cylinder 37. Therefore, first, the hydraulic cylinder 37 of the first phase determining device 23 is extended to cause the crank arm 41 to swing around the connecting shaft with the link lever 42 as a fulcrum.

そして、位相決め第1ブロック33が、図4の一点鎖線で示す位置から実線で示す上方位置に変位して突出部83の長円形フランジ部831に下方から当てられる。第2位相決め装置24では、油圧シリンダ38が油圧シリンダ37よりも遅れて伸長作動することにより、摺動ロッド46に支持された連結バー45に固定の位相決め第2ブロック34が下降し、突出部83の長円形フランジ部831に上方から当てられる。このとき位相決め第1ブロック33より遅れて当たるため、長円形フランジ部831は、下側が支えられた状態で位相決め第2ブロック34による上からの挟み込みが行われる。なお、アンクランプ時には方向制御弁71の切り換えによってポンプ51からの作動油が逆に流れる。 Then, the phase determining first block 33 is displaced from the position shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4 to the upper position shown by the solid line, and is applied to the oval flange portion 831 of the protruding portion 83 from below. In the second phasing device 24, the hydraulic cylinder 38 extends later than the hydraulic cylinder 37, so that the phasing second block 34 fixed to the connecting bar 45 supported by the sliding rod 46 descends and protrudes. It is applied to the oval flange portion 831 of the portion 83 from above. At this time, since the oval flange portion 831 hits with a delay from the phase determining first block 33, the oval flange portion 831 is sandwiched from above by the phase determining second block 34 with the lower side supported. At the time of unclamping, the hydraulic oil from the pump 51 flows in the opposite direction by switching the direction control valve 71.

従って、本実施形態によれば、ワークテーブル15に位相決めチャック治具20を組み付けることにより、マシニングセンタ1はオートローダとの間で位相決めした自動受け渡しが可能になり、ワーク加工の自動化に大きく寄与する。その位相決めチャック治具20は、一対のスイングクランプ装置21,22および、第1位相決め装置23や第2位相決め装置24を組み込んだ構成によって、既存のポート数を利用して位相決めクランプと着座などのエア判定を実現することが可能になる。第2位相決め装置24は、油圧シリンダ38のヘッド側流路にシーケンス弁75を設けたことにより、第1位相決め装置23とタイミングをずらして安定して位相決めの把持が可能になる。 Therefore, according to the present embodiment, by assembling the phase determining chuck jig 20 to the work table 15, the machining center 1 can automatically deliver the phase determined to and from the autoloader, which greatly contributes to the automation of work processing. .. The phasing chuck jig 20 has a configuration in which a pair of swing clamp devices 21 and 22 and a first phasing device 23 and a second phasing device 24 are incorporated, and can be used as a phasing clamp by utilizing the existing number of ports. It becomes possible to realize air judgment such as sitting. By providing the sequence valve 75 in the head-side flow path of the hydraulic cylinder 38, the second phase determining device 24 can stably hold the phase determining by shifting the timing from the first phase determining device 23.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、工作機械の一実施形態としてマシニングセンタを例に挙げて説明したが、旋盤の主軸に位相決めチャック治具20を組み付けるようにしてもよい。
また、前記実施形態では、チャック装置にスイングアームを使用したスイングクランプ装置21,22を採用し、位相決め装置には、リンククランプを使用した第1位相決め装置23や、位相決め第1ブロック33を直動させる第2位相決め装置24を採用したが、これとは異なる構造の位相決めクランプ治具であってもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the machining center has been described as an example as an embodiment of the machine tool, but the phase determining chuck jig 20 may be assembled to the spindle of the lathe.
Further, in the above-described embodiment, swing clamp devices 21 and 22 using a swing arm are adopted as the chuck device, and the first phase determining device 23 using the link clamp and the first phase determining block 33 are used as the phase determining device. Although the second phasing device 24 is adopted, the phasing clamp jig having a structure different from that of the second phasing device 24 may be used.

1…マシニングセンタ 15…ワークテーブル 20…位相決めチャック治具 21,22…スイングクランプ装置 23…第1位相決め装置 24…第2位相決め装置 25…本体ブロック 31,32…スイングアーム 33…位相決め第1ブロック 34…位相決め第2ブロック 35,36,37,38…油圧シリンダ 80…ベアリングハウジング


1 ... Machining center 15 ... Work table 20 ... Phase determination chuck jigs 21 and 22 ... Swing clamp device 23 ... First phase determination device 24 ... Second phase determination device 25 ... Main body blocks 31, 32 ... Swing arm 33 ... Phase determination first 1 block 34 ... Phase determination 2nd block 35, 36, 37, 38 ... Hydraulic cylinder 80 ... Bearing housing


Claims (5)

把持したワークに対して工具による所定の加工を実行するための各種駆動装置と、前記駆動装置の駆動を制御する制御装置とを有し、
スピンドルに設けられたワークテーブルに、油圧アクチュエータによってワークを着座面に押し当てるチャック装置と、油圧アクチュエータによってワークの突出部を挟み込む位相決め装置とを備えた位相決めチャック治具が組み付けられた工作機械。
It has various drive devices for executing predetermined machining with a tool on the gripped work, and a control device for controlling the drive of the drive device.
A machine tool equipped with a chuck device that presses a work against a seating surface by a hydraulic actuator and a phase determining device that sandwiches a protruding portion of the work by a hydraulic actuator on a work table provided on a spindle. ..
前記チャック装置は、一対のチャック部材を作動させる2本の油圧アクチュエータに対して共通する作動油の供給流路と排出流路とが接続され、
前記位相決め装置は、一対の位相決め部材を作動させる2本の油圧アクチュエータに対して共通する作動油の供給流路と排出流路とが接続され、一方の油圧アクチュエータに対する供給流路にはシーケンス弁が設けられた
請求項1に記載の工作機械。
In the chuck device, a hydraulic oil supply flow path and a discharge flow path common to two hydraulic actuators for operating a pair of chuck members are connected to each other.
In the phasing device, a hydraulic oil supply flow path and a discharge flow path common to two hydraulic actuators for operating a pair of phasing members are connected, and a sequence is provided in the supply flow path for one of the hydraulic actuators. The machine tool according to claim 1, wherein a valve is provided.
前記チャック装置は、油圧アクチュエータによってスイングアームを軸方向に移動させるとともに揺動させてワークを着座面に押し当てるスイングクランプ装置であり、
前記位相決め装置は、油圧アクチュエータによって直動させる位相決め第1ブロックをワークの突出部に一方から押し当てる第1位相決め装置および、リンククランプを介して取付けられた位相決め第2ブロックを油圧アクチュエータによってワークの突出部に他方から押し当てる第2位相決め装置である
請求項1又は請求項2に記載の工作機械。
The chuck device is a swing clamp device in which a swing arm is moved in the axial direction by a hydraulic actuator and is swung to press a work against a seating surface.
The phasing device uses a hydraulic actuator for a first phasing device that presses a phasing first block that is directly driven by a hydraulic actuator against a protruding portion of a work from one side, and a phasing second block that is attached via a link clamp. The machine tool according to claim 1 or 2, which is a second phase determining device that presses against a protruding portion of the work from the other side.
前記シーケンス弁は、前記第1位相決め装置の油圧アクチュエータに対する供給流路に設けられた請求項3に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 3, wherein the sequence valve is provided in a supply flow path for the hydraulic actuator of the first phase determining device. ワークの着座や装置の駆動に伴い複数の検出孔が塞がれ或いは開放されることにより変化する、各々の前記検出孔に接続されたエア供給管内の背圧を検出する判定装置を有し、
前記複数の検出孔は、ワークの着座部分、前記チャック部材の一方の可動部および、前記一対の位相決め部材の両方の各可動部に設けられた
請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の工作機械。

It has a determination device that detects the back pressure in the air supply pipe connected to each of the detection holes, which changes when a plurality of detection holes are closed or opened when the work is seated or the device is driven.
The plurality of detection holes according to any one of claims 2 to 4, wherein the plurality of detection holes are provided in the seated portion of the work, one movable portion of the chuck member, and each movable portion of both of the pair of phasing members. Machine tools.

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