JPH0871805A - 心押軸の移動制御および着座確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークに対して心押軸を自動的に密着させる
ことができ、また煩雑な調整を必要とせずに、密着の確
認が精度良く行えて、バー材等の安全な無人加工を実現
できるようにする。 【構成】 主軸６に把持されたワークＷに向けて心押軸
１３を移動させる心押軸進退装置１５を設ける。心押軸
１３の移動量を検出するエンコーダ等の移動量検出手段
１９と、検出された移動量によって心押軸１３のワーク
Ｗに対する適正な押し当て状態を判定する密着判定手段
３０を設ける。密着判定手段３０は、正規移動量記憶手
段２８に記憶された正規移動量と移動量の検出値とを比
較して密着の判定を行うものとする。正規移動量記憶手
段２８は、ワーク種類に応じた複数の正規移動量を記憶
させたものとしても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＮＣ旋盤、ターニン
グセンタ等の工作機械における心押軸の移動制御および
着座確認装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バー材、シャフトワーク、または主軸チ
ャックで把持できないワークを旋削する場合は、心押台
が用いられることが多い。旧来の手動機では、操作する
人がワークに手動で心押台の心押軸を押し当て、目と手
の感触で心押軸のワークに対する着座を確認していた。
すなわち、ワークのセンタ孔に心押軸のセンタが適正に
嵌まり込んで押し当て状態になっているか否かを確認し
ていた。近頃の自動無人化された機械において、ワーク
の着脱がローディング装置に依るようになると、主軸チ
ャックや心押軸によるワークのチャック不良の可能性も
皆無とは言えない。チャック不良状態で主軸チャックが
回転し、刃物台が接近すると、ワークが工具チップを含
めた刃物台を打撃し、機械を損傷させる可能性がある。
したがって主軸チャックと心押軸によるワークのチャッ
クの完了後に、ワークが正規の位置に有ることを確認す
る必要がある。このため、従来より、近接スイッチ等を
用いて、ワークが正規の位置に有ることを検出する方策
を採ったものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近接スイッチ
では次の各問題点がある。ａ．検出幅がドッグの調整や
温度ドリフト等でばらつく。ｂ．異種ワークの段取替え
の際に、スイッチまたはドッグをその都度調整する必要
がある。ｃ．調整部位があるため、スイッチ部分を密閉
構造とできず、切粉やクーラントの侵入により誤動作を
招く恐れがある。

【０００４】この発明の目的は、ワークに対して心押軸
を自動的に密着させることができ、また煩雑な調整を必
要とせずに、密着の確認が精度良く行えて、バー材等の
安全な無人加工を実現できる心押軸の移動制御および着
座確認装置を提供することである。この発明の他の目的
は、密着の判定が容易に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、複数種のワークの密着確
認、無人加工を可能とすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。この心押軸の移動制御
および着座確認装置は、主軸（６）に把持されたワーク
（Ｗ）に向けて心押軸（１３）を移動させる心押軸進退
装置（１５）を設け、心押軸（１３）の移動量を検出す
る移動量検出手段（１９）と、この手段（１９）で検出
された移動量によって心押軸（１３）のワーク（Ｗ）に
対する適正な押し当て状態を判定する密着判定手段（３
０）とを設けたものである。この構成において、ワーク
（Ｗ）に応じた心押軸（１３）の正規の移動量を予め記
憶させた正規移動量記憶手段（２８）を設け、密着判定
手段（３０）は、正規移動量記憶手段（２８）に記憶さ
れた正規移動量と検出された移動量とを比較して密着の
判定を行うものとすることが好ましい。正規移動量記憶
手段（２８）は、ワーク（Ｗ）の種類に応じた心押軸
（１３）の正規移動量を複数予め記憶させたものとし、
選択読出手段（２９）によって、加工するワーク（Ｗ）
の種類に応じて正規移動量記憶手段（２８）からワーク
（Ｗ）の正規移動量を読みだし、密着判定手段（３０）
に認識させるようにしても良い。

【０００６】

【作用】心押軸進退装置（１５）の駆動により、ワーク
（Ｗ）に向けて心押軸（１３）が移動させられ、心押軸
（１３）がワーク（Ｗ）に押し当てられる。このときの
心押軸（１３）の移動量は移動量検出手段（１９）で検
出され、その検出された移動量によって、密着判定手段
（３０）によりワーク（Ｗ）に対して心押軸（１３）が
適正な押し当て状態になっているか否かが判定される。
この発明の構成では、移動量を検出して判定するため、
オンオフスイッチを設けて判定する場合と異なり、取付
位置等の煩雑な調整が不要で、調整不良による誤差を無
くすことが容易となる。すなわち、移動量検出値や零位
置の信号処理、あるいは零位置のつまみ等による操作で
調整が行え、調整が簡単に行える。正規移動量記憶手段
（２８）を設けた場合は、この手段（２８）に記憶され
た正規移動量と、実際の移動量である移動量検出手段
（１９）の検出移動量とを比較して密着の判定が行われ
る。正規移動量記憶手段（２８）を複数種類のワーク
（Ｗ）の正規移動量を記憶したものとする場合は、ワー
ク種類の違いによって心押軸（１３）の適正押し当て状
態となる正規の位置が種々異なっていても、適正な密着
の判定が行える。

【０００７】

【実施例】この発明の一実施例を図１および図２に基づ
いて説明する。この実施例は、タレット旋盤に応用した
ものであり、ローディング装置（図示せず）が付設され
ている。図２に平面図で示すように、ベッド１上には主
軸台２と向かい合って心押台３が設けられ、主軸台２の
側方に、刃物台であるタレット４を搭載したタレットス
ライド５が設置されている。主軸台２の主軸６に設けた
られた主軸チャック７は、ワークＷが主軸６を貫通する
バーワークであっても、また小片ワークであっても把持
できる形式のものとしてある。タレットスライド５は、
ベッド１のレール８上を主軸６の軸方向（Ｚ軸方向）と
直行する方向（Ｘ軸方向）に進退可能であり、Ｚ軸方向
に移動する前後移動台９を介してタレット４を割出回転
可能に搭載している。タレット４は正面形状が多角形の
ドラム状のものであり、各周面部分にバイトまたは回転
工具等の工具１０が取付けられている。

【０００８】心押台３は、図１に示すように心押台ベー
ス１１上に心押台本体１２を設置し、心押台本体１２の
ガイド孔１２ａ内に心押軸１３を主軸６と同心位置で進
退自在に設置したものである。心押軸１３の先端にはセ
ンタ１４が取付けてある。心押台本体１２の後部には油
圧式の心押軸進退装置１５が内蔵されている。この心押
軸進退装置１５は、心押軸１３の後端に設けられたピス
トン１６と、心押台本体１２内に一体に形成された前後
のシリンダ室１７Ａ，１７Ｂとでなる内蔵型の心押軸出
戻りシリンダとして構成されている。各シリンダ室１７
Ａ，１７Ｂは、電磁弁２４を介して油圧ポンプ等の油圧
供給源とタンク（いずれも図示せず）とに接続されてい
る。心押軸１３には動作伝達機構１８を介して移動量検
出手段１９が連結されている。動作伝達機構１８は、心
押軸１３に長手方向に沿って設けられたラック２０と、
このラック２０に噛み合って心押台本体１２内の所定位
置に回転自在に設置されたピニオン２１とからなる。こ
れらラック２０とピニオン２１は、心押台本体１２のガ
イド孔１２ａに開口して設けられた溝状の凹部２２内に
収容されている。この溝状の凹部２２の心押軸先端側の
開口部分は、弾性体からなるシール２３で密封してあ
る。前記の移動量検出手段１９は、ロータリ式のエンコ
ーダからなり、ピニオン２１と一体の回転軸に連結され
ている。このエンコーダは、アブソリュート式のもので
あっても、インクリメンタル式のものであっても良い。

【０００９】制御系を説明する。制御装置２５は、旋盤
の全体とローディング装置とを制御する手段であり、加
工プログラム２６を実行するコンピュータ式の数値制御
装置とプログラマブルコントローラとからなる。この制
御装置２５を構成するハードウェアおよびプログラムの
一部で、正規移動量記憶手段２８と、選択読出手段２９
と、密着判定手段３０と、心押軸移動制御手段３１とが
設けられている。

【００１０】正規移動量記憶手段２８は、ワークＷの種
類に応じた心押軸１３の正規移動量をワーク種類と対応
するテーブルとして複数予め記憶したものであり、プロ
グラマブルコントローラのメモリで構成される。正規移
動量記憶手段２８への正規移動量の記憶は、読込手段３
２を介して移動量検出手段１９の検出値であるエンコー
ダ値を直接にビット単位で読み込ませるようにしてあ
り、また制御装置２５に装備された操作盤２７で自由に
設定および変更可能としてある。選択読出手段２９は、
加工プログラム２６に属性データとして記述されたワー
ク種類のデータに応じて正規移動量記憶手段２８から対
応するワークＷの正規移動量を読み出し、密着判定手段
３０に認識させる手段である。密着判定手段３０は、移
動量検出手段１９で検出された心押軸１３の移動量を、
正規移動量記憶手段２８から選択読出手段２９を介して
読み出された正規移動量と比較して、心押軸１３のワー
クＷに対する適正な押し当て状態を判定する手段であ
る。具体的には、密着判定手段３０は、移動量の検出値
と正規移動量との差が許容値以下である場合に密着確認
信号ｓを出力するようにしてある。この許容値は、操作
盤２７の操作により、エンコーダからなる移動量検出手
段１９の１ビット単位で自由に設定および変更可能とし
てある。なお、密着判定手段３０に許容値を持たせる代
わりに、正規移動量記憶手段２８に記憶させる正規移動
量に、上限と下限とを記憶させても良い。心押軸自動制
御手段３１は、加工プログラム２６における心押軸駆動
指令に応じて心押軸進退装置１５に進退指令を出力する
手段であり、具体的には電磁弁２４に駆動信号を与える
手段として構成されている。

【００１１】上記構成の動作を説明する。準備段階で
は、バー材等からなるワークＷを主軸チャック７に把持
させ、手動運転で心押軸１３をワークＷに密着させる。
すなわち、ワークＷのセンタ孔Ｗａに心押軸１３のセン
タ１４が正しく嵌まった押し当て状態とする。また、読
込手段３２を操作盤２７でワーク種類と対応する記憶領
域へ読み込み可能状態に設定する。これにより、このと
きの移動量検出手段１９の検出値が正規移動量記憶手段
２８に記憶される。このような動作を各種のワークＷに
つき行う。自動運転時において、ワークＷの一端が主軸
チャック７に把持された後、加工プログラム２６の心押
軸進出指令が心押軸移動制御手段３１で実行されると、
油圧式の心押軸進退装置１５が前進動作し、心押軸１３
がワークＷに向かって前進する。心押軸１３がワークＷ
に当たると停止するが、心押軸１３が実際に停止したと
きの移動量検出手段１９の検出値が密着判定手段３０に
よって正規移動量と比較され、両者の差が許容値以下で
あると、密着確認信号ｓが出力される。この密着確認信
号ｓを待って、加工が続けられる。心押軸１３の停止の
認識は、油圧系の圧力の監視等で行える。なお、停止認
識の代わりに、心押軸１３の前進開始時からタイマによ
る設定時間後に密着判定手段３０による判定を行うよう
にしても良い。

【００１２】密着判定手段３０の判定の結果、許容値を
超える場合は密着不良信号が出力される。密着不良の場
合は、制御装置２５は一旦心押軸１３を後退させて心押
軸１３の前進をやり直しさせ、あるいはワークＷの主軸
チャック７へのローディング動作まで戻ってやり直し動
作を行う。機械を停止させるようにしても良い。停止さ
せる場合は、制御装置２５における画面表示装置（図示
せず）等に不良の旨の表示を行う。

【００１３】密着判定手段３０による正規移動量記憶手
段２８からの正規移動量の読み込みは、判定の直前、ま
たは加工プログラム２６の実行開始時等に、加工プログ
ラム２６のワーク種類のデータに応じて、選択読出手段
２９を介して行われる。そのため、複数種のバー材等
を、加工プログラム２６を変えて連続的に無人加工する
場合にも、正しい密着判定が行える。

【００１４】この心押軸の移動制御および着座確認装置
によると、このように心押軸１３の密着確認が行え、安
全に無人運転を行うことができる。正規移動量記憶手段
２８への正規移動量の記憶は、前記のように心押軸１３
をワークＷに押し当てた状態で移動量検出手段１９の検
出値を読み込ませるようにしたため、機外の操作盤２７
の操作による手動運転で行え、自動読取も行える。この
ため簡単に正規移動量を正しく設定できる。したがっ
て、例えば正規移動量記憶手段２８に１種類のみの正規
移動量を記憶するようにして、ワーク種類の交換に際す
る段取り替え毎に正規移動量の登録を行うようにして
も、手間がかからない。

【００１５】密着判定手段３０の許容値、すなわち密着
不良とするか否かの範囲は、操作盤２７で任意に設定で
き、また密着判定も移動量検出手段１９であるエンコー
ダのビット単位で行えるので、高精度に判定が行える。
しかも、リミットスイッチによる位置検出と異なり、移
動量を検出ようにしているため、段取り替え等に必要と
なる調整部位がなく、移動量検出系を密閉構造とでき
る。そのため、切粉やクーラントの侵入による誤動作の
恐れがない。エンコーダを使用するため、温度ドリフト
等の外乱の影響も少ない。移動量検出手段１９はリニア
スケール等を使用しても良いが、この実施例ではラック
２０とピニオン２１とを介してにロータリエンコーダを
使用しているため、リニアスケールを用いる場合よりも
安価に製造できる。

【００１６】なお、前記実施例では心押軸１３を油圧式
の心押軸進退装置１５で進退させるようにしたが、心押
軸進退装置は、例えばピニオン２１を駆動するモータで
構成しても良い。その場合、モータに付設したパルスコ
ーダあるいはエンコーダを移動量検出手段１９として用
いることができる。また、心押台３は、心押台本体１２
が心押台ベース１１上を主軸６の軸方向に進退可能なも
の、あるいは方向を変えて退避可能なものとしても良
い。

【００１７】

【発明の効果】この発明の心押軸の移動制御および着座
確認装置は、ワークに向けて心押軸を移動させる心押軸
進退装置と、心押軸の移動量を検出する移動量検出手段
と、心押軸の移動量によって心押軸のワークに対する適
正な押し当て状態を判定する密着判定手段とを備えたも
のであるため、ワークに対して心押軸を自動的に密着さ
せることができ、また煩雑な調整を必要とせずに、密着
の確認が精度良く行えて、バー材等の安全な無人加工を
実現することができる。請求項２の発明の場合は、心押
軸の正規の移動量を予め記憶させた正規移動量記憶手段
を設け、この正規移動量と実際の移動量とを比較して密
着の判定を行うものとしたので、密着の判定が容易に行
える。請求項３の発明の場合は、ワークの種類に応じた
心押軸の正規移動量を複数記憶させた正規移動量記憶手
段を設け、加工するワークの種類に応じて正規移動量記
憶手段からワークの正規移動量を読み出す選択読出手段
を設けたので、複数種のワークの密着確認が行え、これ
により複数種類のバー材等の安全な無人加工が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の概念構成を示す構成説明
図である。

【図２】同実施例の着座確認装置を応用した旋盤の平面
図である。

【符号の説明】

２…主軸台、３…心押台、４…タレット、６…主軸、１
２…心押台本体、１３…心押軸、１４…センタ、１５…
心押軸進退装置、１６…ピストン、１９…移動量検出手
段、２０…ラック、２１…ピニオン、２５…制御装置、
２６…加工プログラム、２８…正規移動量記憶手段、２
９…選択読出手段、３０…密着判定手段、３１…心押軸
移動制御手段、３２…読込手段、ｓ…密着確認信号、Ｗ
…ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に把持されたワークに向けて心押軸
   を移動させる心押軸進退装置と、前記心押軸の移動量を
   検出する移動量検出手段と、この手段で検出された心押
   軸の移動量によって心押軸のワークに対する適正な押し
   当て状態を判定する密着判定手段とを備えた心押軸の移
   動制御および着座確認装置。
2. 【請求項２】 ワークに応じた心押軸の正規の移動量を
   予め記憶させた正規移動量記憶手段を設け、前記密着判
   定手段は、正規移動量記憶手段に記憶された正規移動量
   と前記移動量検出手段で検出された移動量とを比較して
   密着の判定を行うものとした請求項１記載の心押軸の移
   動制御および着座確認装置。
3. 【請求項３】 前記正規移動量記憶手段は、ワークの種
   類に応じた心押軸の正規移動量を複数予め記憶させたも
   のとし、加工するワークの種類に応じ前記正規移動量記
   憶手段からワークの正規移動量を読み出して前記密着判
   定手段に認識させる選択読出手段を設けた請求項２記載
   の心押軸の移動制御および着座確認装置。