JP3721386B2

JP3721386B2 - ワークの芯出しクランプ装置

Info

Publication number: JP3721386B2
Application number: JP15040496A
Authority: JP
Inventors: 一彦森本
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JPH09300155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークにおける被加工孔の内径表面を研削する内径研削加工装置において、被加工孔の芯出しを迅速且つ正確に行なった後にワークをクランプし得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中ぐり盤や研削盤を用いてワークに設けた被加工孔の内径表面を、更に平滑にすると共に寸法精度を向上させ、或は、真円誤差を矯正するに際しては、一般にラップ盤やホーニング盤などの内径研削加工装置が用いられる。この内径研削加工装置には、被加工孔の研削工程に入る前にその芯をパイロットバーで規定された基準芯に一致させ、その状態でワークをクランプするために、図７に示す芯出しクランプ装置Ｃ’を備えている。
【０００３】
この芯出しクランプ装置Ｃ’は次のように構成されている。即ち、内径研削加工装置のベースプレート１００に門形枠１０１を立設し、該門形枠１０１の上枠部１０１ａ上に、案内ブッシュ１１９が保持されたステー１１８が横架される。１２０は、作業者が手作業で案内ブッシュ１１９から差し込んでいくパイロットバーであり、その先端の芯出し部分１２０ａの外径はワークＷの被加工孔Ｗａの内径に略一致するものが用いられる。該パイロットバー１２０を案内ブッシュ１１９に差し込むとベースプレート１００に対して直角にセットされて基準芯Ａ―Ａが規定される。また、前記門形枠１０１の下面には上部クランプメンバ１０２を、前記ベースプレート１００の上面には下部クランプメンバ１０３をそれぞれ配設し、上下方向で対向している。
【０００４】
上部クランプメンバ１０２は、門形枠１０１の上枠１０１ａに環状の支持対１０４を固着し、該支持対１０４にＸ―クロスピン１０５を介して第１揺動部材１０６を揺動自在に取り付け、更に、該第１揺動部材１０６の内部に、前記Ｘ―クロスピン１０５と直交するＹ―クロスピン１０７を介して第２揺動部材１０８を揺動自在に取り付け、該第２揺動部材１０８の下面にクランプ板１０９を固着して、構成される。これによりクランプ板１０９はＸ、Ｙ―クロスピン１０５、１０７の作用を受けて前記基準芯Ａ―Ａを中心に揺動自在である。また、基準芯Ａ―Ａが通過するクランプ板１０９の中心部分には、前記パイロットバー１２０の芯出し部分１２０ａの外径よりも大きい開口１０９ａを備えている。
【０００５】
下部クランプメンバ１０３は、門形枠１０１の下部から水平方向に延びたステー１０１ｂに、二点鎖線で示す昇降操作手段１１０を介し基準芯Ａ―Ａ方向に沿って揺動自在に可動体１１１を立設し、該可動体１１１上に環状の支持体１１２を固着する。該支持体１１２にＸ―クロスピン１１３を介して環状の第１揺動部材１１４を揺動自在に取り付け、更に、該第１揺動部材１１４の内側には、図８にも示すように、Ｘ―クロスピン１１３と直交するＹ―クロスピン１１５を介して第２揺動部材１１６を揺動自在に取り付けると共に、該第２揺動部材１１６の上面にクランプ板１１７を固着して、構成される。これによりクランプ板１１７はＸ、Ｙ―クロスピン１１３、１１５の作用を受けて前記基準芯Ａ―Ａを中心に揺動自在である。また、基準芯Ａ―Ａが通過するクランプ板１１７の中心部分には、前記パイロットバー１２０の芯出し部分１２０ａが挿通自在なようにその外径よりも大きい開口１１７ａを備えている。
【０００６】
以上の構成の芯出しクランプ装置Ｃ’にワークＷをクランプさせるにあたっては、作業者はまず最初に、ワークＷを下部クランプメンバー１０３のクランプ板１１７上に載置して、パイロットバー１２０を案内ブッシュ１１９の上方から矢印方向に差し込みクランプ板１０９の開口１０９ａを通じてその芯出し部分１２０ａをワークＷの被加工孔Ｗａに挿入する。該芯出し部分１２０ａの先端がクランプ板１１７の開口１１７ａに到達するまで十分に差し込んだ時点で、被加工孔Ｗａの芯が基準芯Ａ―Ａと一致して、ワークＷの芯出しが終わる。
【０００７】
次に、被加工孔Ｗａの中にパイロットバー１２０の芯出し部分１２０ａを挿入したままの状態で、昇降操作手段１１０を操作して下部クランプメンバ１０３を上向きに移動させ、ワークＷの上面と下面とをクランプ板１０９、１１７のそれぞれに押し当ててワークＷがクランプされる。
【０００８】
このとき、ワークＷの前加工においてワークＷの上面や下面（被クランプ面）と、被加工孔Ｗａの芯との垂直度に加工誤差があっても、クランプ板１０９、１１７の各々がＸ―クロスピン１０５、１１３、及び、Ｙ―クロスピン１０７、１１５まわりに揺動変位し、その加工誤差が吸収され、パイロットバー１２０が基準の被加工孔Ｗａの芯出し状態は維持される。
【０００９】
そして、パイロットバー１２０を被加工孔Ｗａから抜き取って一連の芯出し、クランプ工程が終了する。ここで作業者はクランプ装置Ｃ’を、ワークＷの被加工孔Ｗａの芯（基準芯Ａ―Ａ）を回転工具（図示せず）の芯に一致させるべく平行移動させ、該回転工具を下降させて被加工孔Ｗａの研削加工に移行する。
【００１０】
【発明が解決しようつする課題】
しかしながら、ワークＷの被クランプ面と被加工孔Ｗａの芯との垂直度の加工誤差を吸収するときのクランプ板１０９、１１７の動きは、Ｘ―クロスピン１０５、１１３を介した第１揺動部材１０６、１１４の動きと、Ｙ―クロスピン１０７、１１５を介した第２揺動部材１０８、１１６の動きと、が合成されたものであることから、追従性が悪く、ワークＷを素早くクランプすると加工誤差の吸収が十分になされないままでクランプしてしまうことがあった。この結果、被加工孔Ｗａ内に位置するパイロットバー１２０の芯出し部分１２０ａがこじられてしまい、パイロットバー１２０の抜き取りに相当な力を要し、ワークＷを研削工程に移行するまでに時間がかかり生産能率が上がらない不具合があった。
【００１１】
また、被加工孔Ｗａに対するパイロットバー１２０の差し込み・抜き取りは作業者が手作業により行なっているが、この被加工孔Ｗａの研削加工精度を上げるためにパイロットバー１２０は、その芯出し部分１２０ａの外径が被加工孔Ｗａの内径に略等しいものが選定されてその隙間は極めて微小となっているためにパイロットバー１２０の差し込み・抜き取りには相当な熟練と労力が要求され、前述したようにパイロットバー１２０がこじられてしまった場合にはなおさらその抜き取りに手間取ってしまう不具合があった。なお、パイロットバー１２０の差し込み・抜き取り工程を複動シリンダの伸縮作動により行わせることも考えられるも、前述したように被加工孔Ｗａの中でこじれた状態のパイロットバーが抜き取られるような相当大きな容量のものが必要とされ、高価につく。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、そのような不具合を課題として解決し、第一の目的は、ワークの被クランプ面と被加工孔の芯との垂直度の加工誤差を迅速かつ確実に吸収してパイロットバーをこじることなく芯出しクランプを瞬時に行なえるようにすることであり、そのため、ワークの被加工孔にパイロットバーを差し込んで該被加工孔の芯をパイロットバーによって規定される基準芯に一致させ、該基準芯に対し略直交状に対向配置した２つのクランプ板をワークの、被加工面に対し略直角な二つの面にそれぞれ押し当ててクランプした後に被加工孔からパイロットバーを抜き取るよう構成した芯出しクランプ装置において、各々のクランプ板を、その凸状円弧面が前記基準芯に一致する半球状の球面軸受を介して支持したものである。
【００１３】
また、本発明の第二の目的は、ワークの被加工孔の研削加工の精度を上げるために被加工孔の内径とパイロットバーの外径とを可及的に一致させながらも、安価なシステムでパイロットバーの差し込み・抜き取りを自動化することであり、そのため、前記パイロットバーに、パイロットバーを前記基準芯方向に沿って移動させて被加工孔に対する差し込み・抜き取りを行う第１アクチュエータと、パイロットバーを基準芯まわりに回転自在とする第２アクチュエータと、をそれぞれ設けると共に、この第２アクチュエータを、パイロットバーが被加工孔へ差し込まれたとき、並びに、被加工孔から抜き取られるまでの間に駆動して該被加工孔の中で該パイロットバーに回転力を付与するように構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を具備する内径研削加工装置を概略示した全体正面図、図２は図１の一部を破断して示す全体側面図であり、ベッド１の前方上面には芯出しクランプ装置Ｃが、また、後方上面にはコラム２が垂直にそれぞれ配置される。該コラム２には、クランプ装置Ｃを向く側の垂直面に固定されたガイド３を有し、該ガイド３にて案内されつつ上下方向に移動可能な状態で設けられたアーム４に対し主軸ヘッド５を一体的に設け支持している。アーム４は主軸ヘッド昇降用油圧シリンダ４ａに連結され該シリンダ４ａを伸縮駆動することにより、アーム４、ヘッド５とをガイド３にて案内しつつ上下方向へ一体的に移動可能とする。主軸ヘッド５のスプライン軸７は回転駆動モータ６に連動連結され、また、主軸ヘッド５の下端には工具脱着用チャック８を備える。９はチャック８に取り付けられた回転工具であり、その先端外周面に砥石などの研削材を有する。
【００１５】
前記クランプ装置Ｃは、ワークＷに対する芯出し部Ｃａとクランプ部Ｃｂとで成り、芯出し部Ｃａは、ベッド１の前方上面に立設した門形枠１０上に、また、クランプ部Ｃｂは、門形枠１０の内方で、スライドシリンダ機構１１を介してベッド１上で前後方向へ移動自在なベースプレート１２上に構成される。クランプ部Ｃｂは、スライドシリンダ機構１１を収縮作動したときには前方に引き寄せられ門形枠１０の下方の、図２の破線で示すワーククランプ位置におかれ、また、それを伸長作動したときには後方に押し出されて図２に二点鎖線で示すワーク加工位置におくことができる。
【００１６】
図３は前記芯出し部Ｃａを示した正面断面図であり、門形枠１０における上枠部１０ａの上面の左右端側に一対の案内ロッド１３、１３を立設し、この案内ロッド１３、１３の各々の上端に跨って支持ステー１４を横架してある。案内ロッド１３、１３の中途部には案内ブッシュ１５を介して昇降板１６を上下方向へ移動自在に取り付けている。昇降板１６の中央部には、その下端部にパイロットバー１７を装着した短軸１８が鉛直に軸受支持されている。このパイロットバー１７は短軸１８に取り付けられた際に、前記回転工具９の回転軸線に対して平行な状態で該工具９の前方に位置し、その長手方向軸線は後述するワークＷの被加工孔Ｗａを芯出しする際の基準芯Ａ―Ａとして規定される。
【００１７】
前記短軸１８の上端部には自在継手１９を介してロッド２０が取り付けられ、その先端は支持ステー１４を貫通して上方に延びてピストン２１ａが固着されている。このロッド２０とピストン２１ａとをシリンダ筒２１ｂにて覆い該シリンダ筒２１ｂの両端側に流体給排ポート２１ｃ、２１ｄを設けることにより、エアなどの流体圧を受けて駆動される複動式の第１アクチュエータ２１を構成している。流体給排ポート２１ｃに流体を供給するとピストン２１ａが図示位置よりロッド２０が下向きに伸長して、自在継手１９と昇降板１６を介して短軸１８、パイロットバー１７を下降させることができ、また、流体給排ポート２１ｄに流体を供給するとロッド２０が上向きに収縮してパイロットバー１７を図示位置に復帰させることができる。
【００１８】
この第１アクチュエータ２１の流体給排ポート２１ｃ、２１ｄのいずれかに流体を供給するための方向制御弁（図示せず）は、内径研削加工装置の操作パネル（図示せず）に配した研削加工開始スイッチ（図示せず）を作業者が入り操作した時に流体給排ポート２１ｃに対する流体供給位置へ切り換わり、そして、この研削加工開始スイッチを切り操作した時、並びに、後述するクランプ検出スイッチ５０がワークＷがクランプ状態にあることを検知した時には流体給排ポート２１ｄに対する流体供給位置へ切り換えられるように、構成している。
【００１９】
前記ロッド２０の中途部にはピニオンギア２２ａを、図４に示すように相対回転不能で、かつ、軸方向に相対摺動自在に外嵌させて設けて、このピニオンギア２２ａにラック２２ｂを噛合せている。そして、ラック２２ｂの両端にはピストン２２ｃ、２２ｄを配設し、これらピニオンギア２２ａ、ラック２２ｄ、ピストン２２ｃ、２２ｄをシリンダケース２２ｅにより覆い、該シリンダケース２２ｅの両端に流体給排ポート２２ｆ、２２ｇを設けることにより、エアなどの流体圧を受けて駆動される複動式の第２アクチュエータ２２を構成している。ここで、流体給排ポート２２ｆに流体を供給すると、ピストン２２ｃがラック２２ｂを図示位置より右方に摺動させ、ピニオンギア２２ａを介しロッド２０に対して半時計回りの回転力を付与することができる。また、流体給排ポート２２ｇに流体を供給すると、ロッド２０に対して時計回りの回転力を付与することができる。
【００２０】
この第２アクチュエータ２２の流体給排ポート２２ｆ、２２ｇのいずれかに流体を供給するための方向制御弁（図示せず）は、前記第１アクチュエータ２１がパイロットバー１７を下降させる方向に作動している時に流体給排ポート２２ｆに対する流体供給位置へ切り換えられ、また、前記第１アクチュエータ２１がパイロットバー１７を上昇させる方向に作動している時に流体給排ポート２２ｇに対する流体供給位置へ切り換えられるように、第１アクチュエータ２１と連動連係して切り換え作動すべく、構成してある。
【００２１】
パイロットバー１７はその長手方向先端側から順に、芯出し部分１７ａ、嵌合部分１７ｂ、取付部分１７ｃを備えたものに構成されている。芯出し部分１７ａは、ワークＷの被加工孔Ｗａの中に突入してその内径と摺接し得るような形状としてある。また、嵌合部分１７ｂは、その外径は芯出し部分１７ａのものより大きく、かつ、前述したように第１アクチュエータ２２の作動によってパイロットバー１７が下降した際に、前記門形枠１０の上枠部１０ａに装着された案内ブッシュ２３の軸受孔２３ａ内に突入して摺接し得る大きさに設定してある。
【００２２】
パイロットバー１７の取付部分１７ｃは、前記短軸１８の下端面に形成した凹部へ差し込み可能に形成され、その長手方向の中途箇所の環状溝に、前記短軸１８に蝶着した取付具２４の先端を係止することによってパイロットバー１７が短軸１８に固着される。取付具２４を緩めて前記環状溝に対する係止を解除するとパイロットバー１７を短軸１８から取り外すことができ、加工対象となるワークＷが、その被加工孔Ｗａの内径の異なるものに変更された場合には、その異なった内径に対し最適な外径の芯出し部分１７ａを有するパイロットバー１７に付け替えることができる。
【００２３】
図５は前記クランプ部Ｃｂを示した正面断面図であり、ベースプレート１２の上面の左右端側にそれぞれ一対のステー２５、２５を立設し、両ステー２５、２５の上端に跨がって上板２６を横架している。そして、この上板２６の四隅とベースプレート１２との間に４本のネジ軸２７、２７、２７、２７（図６）を回転自在に配設し、該ネジ軸２７の各々に雌ネジ付き金物２９を介して下板２８を支持させ、これらの上板２６と下板２８とにそれぞれ第１、第２クランプメンバ２９、３８が配設されている。
【００２４】
前記第１クランプメンバ２９は次のように構成されている。即ち、前記パイロットバー１７により規定された基準芯Ａ―Ａが通過する上板２６の部分に開口２６ａを設け、この開口２６ａの上方を覆うようにしてホルダ３０がその上面に固着されている。基準芯Ａ―Ａが通過するホルダ３０の部分には、前記パイロットバー１７の芯出し部分１７ａが摺接案内されるブッシュ３１を装着している。
【００２５】
上板２６の開口部２６ａとホルダ３０とで囲まれた部屋の中に台座３２が収納されており、この台座３２の下面に、前記基準芯Ａ―Ａにその曲率中心が一致する凹状円弧面３２ａを形成している。３３は、前記開口の中に収容された半球状の球面軸受であり、その凸状円弧面３３ａを上方に向けて台座３２の凹状円弧面３２ａに嵌め合わせることによってその曲率中心を基準芯Ａ―Ａと一致させてある。また、この球面軸受３３の基準芯Ａ―Ａが通る部分には、パイロットバー１７の芯出し部分１７ａが挿通自在となるようにその外径よりも十分大きな内径を有する貫通孔３３ｂを設けてある。
【００２６】
そして、前記球面軸受３３の平坦な下面に揺動板３４を取り付け、この揺動板３４の下面にクランプ板３５を固着している。一方、上板２６の下面には、この揺動板３４の外周部に対して径方向で重合する内周部を有する環状の支持板３６を固着し、揺動板３４の外周部下面と支持板３６の内周部上面との間に複数個のコイルバネ３７を円周方向に沿って均等位置に配設してあり、これによって揺動板３４を介し球面軸受３３の凸状円弧面３３ａが台座３２の凹状円弧面３２ａに密着支持される。
【００２７】
上板２６の下面と揺動板３４の上面との間、並びに、揺動板３４の下面と支持板３６の上面との間には、それぞれ適当量のクリアランスを設けてあり、このクリアランスの分だけ球面軸受３３の凸状円弧面３３ａが台座３２の凹状円弧面３２ａに沿って摺動することができ、よって、球面軸受３３と一体のクランプ板３５は図示の、基準芯Ａ―Ａに対して直交する状態から該基準芯Ａ―Ａを中心とした任意の方向に自由に傾動し得る。なお、クランプ板３５の基準芯Ａ―Ａが通過する部分にも、パイロットバー１７の芯出し部分１７ａの外径よりも大きな開口を設けている。
【００２８】
前記第２クランプメンバ３８は次のように構成されている。即ち、下板２８の上面に、流体圧ピストン３９を基準芯Ａ―Ａ方向に沿って進退自在に収容したシリンダ筒４０を固着してあり、このシリンダ筒４０から露出したピストン３９の部分に可動体４１が固着されている。可動体４１の上面に固着されたホルダ４３には台座４２を着脱自在に保持し、この台座４２の上面に、基準芯Ａ―Ａに一致する曲率中心を有する凹状円弧面４２ａが形成されている。４４は半球状の球面軸受であり、その凸状円弧面４４ａを下方に向けて台座４２の凹状円弧面４２ａに嵌め合わせることによってその曲率中心を基準芯Ａ―Ａと一致させてある。また、この球面軸受４４の基準芯Ａ―Ａが通る部分には、パイロットバー１７の芯出し部分１７ａが挿通自在となるようにその外径よりも充分大きな内径を有する貫通孔４４ｂを設けてある。
【００２９】
そして、前記球面軸受４４の平坦な上面に揺動板４５を取り付け、この揺動板４５の上面にクランプ板４６を固着している。一方、ホルダ４２の上面外周部には、この揺動板４５の外周部に対して径方向で重合する内周部を有する環状の支持板４７を固着し、揺動板４５の外周部下面と支持板４７の内周部上面との間に複数個のコイルバネ４８を円周方向に沿って均等位置に配設してあり、これによって揺動板４５を介し球面軸受４４の凸状円弧面４４ａが台座４２の凹状円弧面４２ａに密着支持される。
【００３０】
支持板４７の下面と揺動板４５の上面との間、並びに、揺動板４５の下面と台座４２の上面との間には、それぞれ適当量のクリアランスを設けてあり、このクリアランスの分だけ球面軸受４４の凸状円弧面４４ａが台座４２の凹状円弧面４２ａに沿って摺動することができ、よって、球面軸受４４と一体のクランプ板４６は図示の、基準芯Ａ―Ａに対して直交する状態から該基準芯Ａ―Ａを中心とした任意の方向に自由に傾動し得る。なお、クランプ板４６の基準芯Ａ―Ａが通過する部分にも、パイロットバー１７の芯出し部分１７ａの外径よりも大きな開口が設けられている。
【００３１】
前記クランプ部ＣｂにてクランプされるワークＷは互いに平行する２つの平坦面を有する形状をした、例えばバルブケースのようなものであって、これら平坦面に対して直角な方向に、中ぐり盤等で穿設された、例えばバルブスプール孔などの被加工孔Ｗａを備えている。そして、ワークＷの一方の平坦面を上面とし、他方を下面として前記第２クランプメンバ３８のクランプ板４６上に載置する。
【００３２】
前記シリンダ筒４０の外周面には一対の流体給排ポート４０ａ、４０ｂを開口してあり、前記研削加工開始スイッチ（図示せず）を作業者が入り操作する前の時点では、いずれのポート４０ａ，４０ｂにも流体は供給されず、第２クランプメンバ３８は図示のアンクランプ位置にあり、この状態でワークＷを上述したようにしてセットする。
【００３３】
この流体給排ポート４０ａ，４０ｂのいずれかに、エアなどの流体圧を供給するための方向制御弁（図示せず）は、作業者が前記研削加工開始スイッチを入り操作して前記第１アクチュエータ２１が所定量伸長しパイロットバー１７の芯出し部分１７ａがワークＷの被加工孔Ｗａ内に突入した後に自動的に切り換わり、流体給排ポート４０ｂに対する流体供給を開始する。これによって、ピストン３９、可動体４１が図示位置より上昇して第２クランプメンバ３８がクランプ位置におかれ、ワークＷの上面と下面とをそれぞれクランプ板３５、４６に押しつけてクランプする。
【００３４】
前記可動体４１の外周部には係合子４９を固着する一方、下板２８の上面にはＬ形金具（図示せず）を用い一定距離を浮上させるようにしてクランプ検出スイッチ５０を設置してあり、前述したように第２クランプメンバ３８がクランプ位置となるまで可動体４１が上昇すると、係合子４９がクランプ検出スイッチ５０を入り側に切り換えるように構成されており、これによってワークＷがクランプ状態にあることが検知されるようになっている。また、前記下板２８の上面にはピン５１を立設し、該ピン５１に、可動体４１の外周部に固着した廻り止め金具５２を係止して、可動体４１が昇降する際に基準芯Ａ―Ａまわりに回転するのを阻止している。
【００３５】
前記下板２８の四隅に固着した雌ネジ付金物２９を蝶合する４本のネジ軸２７の各々の下端部にはスプロケット５３を固着し、各々のスプロケット５３に、図６に示す一本の無端チェン５４が巻回され、アイドルスプロケット５５により緊張を与えている。そして、ネジ軸２７の一本の先端部は上板２６の上面より突出して嵌合軸５７が固着され、該嵌合軸５７には、図５に二点鎖線で示すハンドル５６を嵌着することができるようになっている。
【００３６】
このハンドル５６によってそのネジ軸２７を適当量回転操作すると、その回転運動はスプロケット５３、無端チェン５４を介して残りすべてのネジ軸２７に均等に伝達されると同時に、雌ネジ付金物２９によって直線運動に変換され、下板２８を水平状態を保ったままネジ軸２７に沿って上下方向へ移動させることができる。また、このとき係合子４９やクランプ検出スイッチ５０は下板２８と一緒に移動するのでクランプ検出のタイミングは変わることがない。よって、可動体４１の伸縮ストロークが一定であっても、如何なる大きさのワークＷに対して、段取り換え無く対応できるようになっている。
【００３７】
以上のように構成された芯出しクランプ装置ＣにワークＷをクランプさせるにあたって作業者は、第２クランプメンバー３８のクランプ板４６上にワークＷを載置した後、操作パネル上の前記研削加工開始スイッチを入り操作する。そうすると、まず第１アクチュエータ２１の流体給排ポート２１ｃに流体が供給されて可動体２０が伸長し、パイロットバー１７の芯出し部分１７ａが基準芯Ａ―Ａ方向に沿って、ブッシュ３１を通じてワークＷの被加工孔Ｗａに向けて下降していく。
【００３８】
パイロットバー１７の芯出し部分１７ａが被加工孔Ｗａに差し込まれる直前に至ると、第２アクチュエータ２２の流体給排ポート２２ｆに対する流体供給が自動的に開始され、芯出し部分１７ａは、ワークＷの被加工孔Ｗａの内径に摺接しつつ、基準芯Ａ―Ａまわりに回転しながら差し込まれていくことになる。
【００３９】
パイロットバー１７の下降が継続し、やがてその嵌合部分１７ｂが案内ブッシュ２３の軸受孔２３ａに摺接し、芯出し部分１７ａの先端がクランプ板４６の開口４６ａに到達してワークＷの被加工孔Ｗａに充分差し込まれた時点で、被加工孔Ｗａの芯がパイロットバー１７による基準芯Ａ―Ａと一致し、ワークＷの芯出しが終わる。
【００４０】
次いで、被加工孔Ｗａに芯出し部分１７ａを挿入したまま第１アクチュエータ２１がストローク端に達すると、前記シリンダ筒４０の流体給排ポート４０ｂへ流体が供給されて第２クランプメンバ３８が上昇してクランプ位置となり、その上面と下面がそれぞれクランプ板３５、４６により押し当てられてワークＷがクランプされる。
【００４１】
このとき、ワークＷの前加工においてワークＷの被クランプ面（上面や下面）と、被加工孔Ｗａの芯との垂直度に加工誤差があっても、クランプ板３５、４６は、球面軸受３３、４４の凸状円弧面３３ａ，４４ａが台座３２、４２の凹状円弧面３２ａ，４２ａに沿って任意の方向に摺動することから、基準芯Ａ―Ａまわりに任意の方向に傾動し、その加工誤差を迅速に吸収して、パイロットバー１７を基準とした被加工孔Ｗａの芯出し状態を良好に維持する。
【００４２】
そして、クランプ検出スイッチ５０にてワークＷのクランプ状態が検知されると、第１アクチュエータ２１の流体給排ポート２２ｄに流体を供給しつつ、第２アクチュエータ２２の流体給排ポート２２ｇに流体を供給するよう切り換わるので、パイロットバー１７の芯出し部分１７ａが、ワークＷの被加工孔Ｗａの中で基準芯Ａ―Ａまわりで回転して被加工孔Ｗａの内径に摺接回転しながら、被加工孔Ｗａより抜き取られる。
【００４３】
パイロットバー１７が上昇して図３に示す位置まで復帰すると、スライドシリンダ機構１１が伸長作動してクランプ部Ｃｂを、基準芯Ａ―Ａを保った状態のワークＷの被加工孔Ｗａが回転工具９の真下に来るように位置させて、被加工孔Ｗａの研削加工に移行する。
【００４４】
被加工孔Ｗａの研削加工が終わると、スライドシリンダ機構１１が収縮作動してクランプ部Ｃｂがワーククランプ位置に復帰し、第２クランプメンバ３８は、その流体給排ポート４０ａに流体が供給されてアンクランプ位置となり、加工処理されたワークＷを取り外して一連の作業を終える。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ワークＷの被加工孔Ｗａにパイロットバー１７を差し込んで該被加工孔Ｗａの芯をパイロットバー１７によって規定される基準芯Ａ―Ａに一致させ、該基準芯Ａ―Ａに対し略直交状に対向配置した２つのクランプ板３５、４６をワークＷの、被加工孔Ｗａに対し略直角な二つの面にそれぞれ押し当ててクランプした後に被加工孔Ｗａからパイロットバー１７を抜き取るよう構成した芯出しクランプ装置において、各々のクランプ板３５、４６を、その凸状円弧面３３ａ，４４ａが前記基準芯Ａ―Ａに一致する半球状の球面軸受３３、４４を介して支持したものであるから、ワークＷの前加工においてワークＷの被クランプ面と被加工孔Ｗａの芯との垂直度に加工誤差があったときにワークＷを迅速にクランプしても、クランプ面３５、４６は球面軸受３３、４４によって任意の方向へ自在に、且つ、迅速に傾動して追従して、その加工誤差を瞬時に吸収する。この結果、パイロットバー１７が被加工孔Ｗａの中でこじられることがなくなり、ワークＷのクランプ後にはパイロットバー１７を軽い力で抜き取ることができる。よって、ワークＷの芯出しクランプ工程が迅速に行なえるようになり、研削工程へ移行するまでの時間が大幅に短縮され生産能率を向上させることができる。
【００４６】
また、前記パイロットバー１７に、パイロットバー１７を前記基準芯Ａ―Ａ方向に沿って移動させて被加工孔Ｗａに対する差し込み・抜き取りを行う第１アクチュエータ２１と、パイロットバー１７を基準芯Ａ―Ａまわりに回転駆動させる第２アクチュエータ２２と、をそれぞれ設けると共に、この第２アクチュエータ２２を、パイロットバー１７が被加工孔Ｗａへ差し込まれたとき、並びに、被加工孔Ｗａから抜き取られるまでの間に駆動して該被加工孔Ｗａの中で該パイロットバー１７に回転力を付与するように構成することによっては、被加工孔Ｗａの研削加工の精度を上げるために被加工孔Ｗａの内径にパイロットバー１７の外径を可及的に一致させても、被加工孔Ｗａに対するパイロットバー１７の差し込み・抜き取りは第１アクチュエータ２１によって自動的に行わせるので作業者にかかる負担は全くなくなり、しかも、第１アクチュエータ２１がパイロットバー１７の差し込み・抜き取りを行う最中に、第２アクチュエータ２２がパイロットバー１７を被加工孔Ｗａの中で積極的に回転させるので、第１アクチュエータ２１の差し込み・抜き取りが軽い力で円滑に行え、よって、該第１アクチュエータ２１に小容量で安価なものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具備する内径研削加工装置を概略示した全体側面図である。
【図２】図１の一部を破断して示した全体側面図である。
【図３】図１における芯出し部を示した正面断面図である。
【図４】第２アクチュエータを示した断面図である。
【図５】図１におけるクランプ部を示した正面断面図である。
【図６】４本のネジ軸を示した平面断面図である。
【図７】従来例に係る芯出しクランプ装置を示した正面断面図である。
【図８】同じくクランプ板を示した平面断面図である。
【符号の説明】
Ｗワーク
Ｗａ被加工孔
Ａ―Ａ基準芯
１７パイロットバー
３５、４６クランプ板
３３、４４球面軸受
２１第１アクチュエータ
２２第２アクチュエータ

Claims

ワークＷの被加工孔Ｗａにパイロットバー１７を差し込んで該被加工孔Ｗａの芯をパイロットバー１７によって規定される基準芯Ａ―Ａに一致させ、該基準芯Ａ―Ａに対し略直交状に対向配置した２つのクランプ板３５、４６をワークＷの、被加工孔Ｗａに対し略直角な二つの面にそれぞれ押し当ててクランプした後に被加工孔Ｗａからパイロットバー１７を抜き取るよう構成した芯出しクランプ装置において、各々のクランプ板３５、４６を、その凸状円弧面３３ａ、４４ａが前記基準芯Ａ―Ａに一致する半球状の球面軸受３３、４４を介して支持したことを特徴とするワークの芯出しクランプ装置。
前記パイロットバー１７に、パイロットバー１７を前記基準芯Ａ―Ａ方向に沿って移動させて被加工孔Ｗａに対する差し込み・抜き取りを行う第１アクチュエータ２１と、パイロットバー１７を基準芯Ａ―Ａまわりに回転自在とする第２アクチュエータ２２と、をそれぞれ設けると共に、この第２アクチュエータ２２を、パイロットバー１７が被加工孔Ｗａへ差し込まれたとき、並びに、被加工孔Ｗａから抜き取られるまでの間に駆動して該被加工孔Ｗａの中で該パイロットバー１７に回転力を付与するように構成してある請求項１記載のワークの芯出しクランプ装置。