JPH0737761Y2 - 材料切れ検知可能な主軸装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は，工作機械において，中空主軸内に加工すべき
材料を収容する形式の主軸装置に関し，特に，主軸内に
収容した材料の材料切れを検知する機能を備えた主軸装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来より，中空構造の主軸に加工すべき長尺の棒材等の
材料（以下ワークという）を通しておき，ワークの先端
を主軸先端より突出させ，その突出部分に所定の加工を
行い，加工終了時にその部分を切り離し，次いでワーク
を前進させて新たな部分を主軸先端より突出させ，その
部分の加工，切り離しを行うという工程を繰り返すこと
によって，長尺のワークに次々と加工を行うように構成
した工作機械が知られている。この種の工作機械におい
ては，通常，長尺のワークをセットすると，以後は自動
運転しており，未加工のワークの長さが予め定めた長さ
よりも短くなり，材料切れとなると，加工を終了してい
る。

ところで，従来における材料切れの検知は，通常，加工
の終了したワーク長さを積算し，残りのワーク長さを逆
算する方法，或いはワークを主軸の背後側から押すフィ
ーオバーの位置を検知する方法によって行っていた。

しかしながら，このように加工終了したワーク長さを積
算する方法では誤差が生じ易いという問題があった。ま
た，主軸の後ろ側にフィードバーが常に突出している形
式のものでは，そのフィードバーの位置でワーク長さの
検知は可能であるが，フィードバーを使用しない形式の
主軸においては，この方法を使用することはできない。

そこで，直接ワークの後端位置を検知することによっ
て，材料切れを検知するように構成した装置が，特公昭
60-47042号公報に提案されている。この公報に開示の装
置は，主軸先端に，チャック中心へと突出可能なピスト
ンピンを設け，このピストンピンに空気圧力を作用させ
るように構成しており，通常はピストンピン先端がチャ
ック内の棒材（ワーク）に突き当たってチャック中心へ
の進入が阻止されるが，棒材が短くなり，後端がピスト
ンピン位置を通過すると，ピストンピンがチャック中心
へ突出することにより，棒材が所定長さ以下になったこ
とを検知することができるものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら，かかる従来の構成では，主軸先端の回転
部分にピストンピンを設けなければならず，構造が複雑
となるという問題があった。

本考案はかかる従来の問題を解決せんとするもので，簡
単な構造により，ワークの長さが所定長さ以下になった
ことを検知可能な主軸装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく為された本考案は，先端にワーク
把持用チャックを備え，内部に加工すべきワークを収容
可能な中空の主軸と，この主軸内に軸方向に移動可能に
保持されたピストンと，前記ピストンの背面に空気圧を
作用させる圧力空気供給装置と，前記主軸の先端近傍の
周面に内外に貫通して設けられたエア穴と，このエア穴
に主軸の外部で連通するエア通路と，該エア通路に接続
された圧力スイッチとを備え，前記ピストンが主軸内を
所定の位置まで前進した時にピストン背部に作用してい
る空気圧が前記エア穴を介してエア通路に作用し，前記
圧力スイッチを作動させるように構成したことを特徴と
する，材料切れ検知可能な主軸装置を要旨とする。

〔実施例〕

以下，図面に示す本考案の実施例を説明する。第１図は
本考案の実施例による主軸装置全体を示す概略断面図で
ある。１は中空の主軸であり，主軸本体1aと，先端に保
持されたワーク把持用チャック1bと，主軸本体1a内に摺
動可能に設けられ，前記チャック1bのコレット1eに連結
された摺動スリーブ1c等を有する。２は主軸１を回転可
能に保持する主軸台である。主軸１の外周面及び主軸台
２の内面にはそれぞれコイル1d,2aが設けられており，
主軸１及び主軸台２でモータを構成している。なお主軸
１を回転させる機構は，図示のものに限らず，別に設け
たモータの回転をベルト等で伝達する構成としてもよ
い。３は主軸１の後端に配置されたチャック開閉用ピス
トン装置であり，摺動スリーブ1cを往復動させ，チャッ
ク1bのコレット1eを開閉させることができる。

４は，主軸１内に軸方向に移動可能に保持されたピスト
ンであり，先端（図面の右端）に棒材からなるワークＷ
の背面中心を支持するセンター4aを有している。更に，
このピストン４は，第２図に示すように，後端が開口し
た穴4bを備え，且つ外周部分に穴4bに貫通するエア穴4c
を備えている。第１図において,5は主軸１の後端い接続
された回転継手,6はコンプレッサー（図示せず）に接続
されたエアパイプである。回転継手5,エアパイプ6,コン
プレッサー等は，ピストン４の背面に空気圧を作用させ
る圧力空気供給装置を構成する。８は主軸１の先端近傍
の周面に内外に貫通するように設けられたエア穴であ
り，本実施例では，チャック1b及び摺動スリーブ1cを貫
通するように形成している。ここで，ピストン４に形成
されたエア穴4cと主軸１に形成されたエア穴８とは，第
２図に示すように，ピストン４が押して前進させるワー
クＷが短くなり所定の長さになった時に，互いに連通す
る位置に形成されている。なお，ピストン４が主軸１内
で回転しても，エア穴4cとエア穴８とが互いに連通する
ように，ピストン４の外周面或いは主軸１（の摺動スリ
ーブ1c）の内周面には環状の溝（図示せず）が形成され
ている。９は主軸台２に設けられ，前記主軸１の回転中
においてもそのエア穴８に連通するエア通路,10はエア
通路９に接続されたパイプ,11はパイプ10に作用する空
気圧によって接点が切り換わる圧力スイッチ,12は圧力
スイッチ11に接続された電気回路である。

次に，上記構成の主軸装置についてその動作を説明す
る。主軸１の後端に圧力空気を作用させない状態で，且
つチャック1bのコレット1eを開いた状態で，主軸１の前
端からピストン４を押しながら長尺のワークＷを挿入
し，第１図に示す状態にセットし，コレット1eを閉じ
る。次に，ワークＷの前方（図面の右方）の所定位置に
ストッパ（図示せず）を位置させた状態で，主軸１後端
に圧力空気を作用させ，コレット1eを開く。すると，ピ
ストン４の背面に空気圧が作用するので，ピストン４が
ワークＷを右方向に移動させ，ワークＷ先端をストッパ
に取付ける。この状態でコレット1eを閉じることによ
り，ワークＷ先端が主軸先端から所定量だけ突出した状
態で固定される。次に，ストッパを加工に支障のない位
置に退避させ，ワークＷ先端に所定の加工を施し，加工
後，先端を切り離す。次に，再びストッパを所定位置に
移動させ，コレット1eを開いてワークＷをピストン４の
押圧力によって前進させ，ワークＷを位置決めした後，
コレット1eを閉じて，次に加工に移る。以上の動作を繰
り返すことにより，主軸１内に収容したワークＷに対し
て，先端から次々と所定の加工を行う。

以上の加工を繰り返すうちに，ワークＷがだんだん短く
なり，ピストン４は主軸１内を前進する。そして，第２
図に示すようにワークＷが短くなり，ピストン４が主軸
１の先端に近付くと，ピストン４のエア穴4cが主軸１に
形成したエア穴８に連通し，これによってピストン４背
面に作用していた圧力空気がエア穴4c,8を介してエア通
路９に流れ，圧力スイッチ11を作動させる。これによっ
て，ワークＷが所定の長さに達したことが検知され，加
工動作を終了する。このように，上記構成の主軸装置に
よれば，ワークの長さを，直接ピストン４の位置で検知
するので，確実な検知が可能である。また，検知に必要
な機構は，ピストン4,主軸１に形成したエア穴，及び主
軸台に形成したエア通路であるので，構造が極めて簡単
でよい。

なお，上記実施例ではピストン４に穴4b及びエア穴4cを
設けたが，主軸側に形成するエア穴を第２図に二点鎖線
8aで示すように，ピストン４の後ろに開口するように形
成した場合には，ピストン４の穴4b,4cは省略可能であ
る。

また，上記実施例では，主軸１内に収納する長さのワー
クに対する加工を行う場合について説明したが，中空の
バーフィーダーを主軸後方に取付けることによって，長
いワークを供給することもできる。この場合は，バーフ
ィーダー内をピストンがエアによって送られ，ワークを
加工位置に前進させることとなる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように，本考案の主軸装置は，中空の主
軸の先端近傍の周囲に内外に貫通するエア穴を設け，且
つ主軸外部には，前記エア穴に連通するエア通路及び圧
力スイッチを設けたので，主軸内のワークを送るための
ピストンが所定位置まで前進した後に，ピストン背部に
作用している空気圧が前記エア穴を介してエア通路に作
用し，前記圧力スイッチを作動させることができ，ワー
ク送りを行いながらワークが所定の長さになったことを
検知することができる。しかも，回転体である主軸には
エア穴を設けるだけでよいので，従来のように主軸にピ
ストンピンを設ける場合に比べて構造を極めて簡単とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略断面図，第２図はその
実施例において，主軸先端近傍にピストンが移動した状
態を示す概略断面図である。 １……主軸,1a……主軸本体,1b……チャック,1c……摺
動スリーブ,2……主軸台,3……チャック開閉用ピストン
装置,4……ピストン,4a……センター,4b……穴,4c……
エア穴,5……回転継手,6……エアパイプ,8……エア穴,9
……エア通路,10……パイプ,11……圧力スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にワーク把持用チャックを備え，内部
   に加工すべきワークを収容可能な中空の主軸と，この主
   軸内に軸方向に移動可能に保持されたピストンと，前記
   ピストンの背面に空気圧を作用させる圧力空気供給装置
   と，前記主軸の先端近傍の周面に内外に貫通して設けら
   れたエア穴と，このエア穴に主軸の外部で連通するエア
   通路と，該エア通路に接続された圧力スイッチとを備
   え，前記ピストンが主軸内を所定の位置まで前進した時
   にピストン背部に作用している空気圧が前記エア穴を介
   してエア通路に作用し，前記圧力スイッチを作動させる
   ように構成したことを特徴とする，材料切れ検知可能な
   主軸装置。