JPS6231211Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工作機械に使用するダイヤフラムチヤ
ツクに関するもので、特にオートローダ付の工作
機械に使用して有効なものである。

最近、工作機械においては自動化の為にオート
ローダを付設することが多くなつてきたが、この
オートローダによつてチヤツクへのワークの自動
搬入を行う場合にはワークがチヤツクに確実に受
け渡されたことを確認しないと、ローデイングミ
スがあつた場合に空加工や誤り加工を行つたり、
チヤツクの爪とカツターが干渉したりするので、
チヤツクにおいてワークの把握の確認を行えるよ
うにすることが要求されるようになつてきた。特
に、ダイヤフラムチヤツクの場合には常に超高精
度の把握が要求され、この超高精度の把握の確認
を行う必要があつた。その為、従来にあつては実
開昭54−26190号公報に開示されているように、
ドローバーの中に軸体を前後進自在に配設してこ
の軸体をばねによつてチヤツク本体の前面から突
出するように構成し、この軸体がワークによつて
所定位置まで後退されたことを検出器で検出する
ようにしたダイヤフラムチヤツクが提案されてい
るが、このようなダイヤフラムチヤツクにあつて
はチヤツク本体の中心部におけるワークの軸方向
の位置の確認しか行えない為、ワークの有無は確
認できてもワークの姿勢の良否は確認することが
できず、しかも中空のワークの場合には把握確認
することができず、その上超高精度の把握の確認
が困難である等の欠点があつた。また、ダイヤフ
ラムチヤツクの場合には一般にワークの種類に応
じてセンターストツパー又はワークストツパーを
そのワークに適した寸法や形状のものに交換する
為、そのワークの高精度な着座の確認が困難であ
つた。

そこで本考案は上記欠点を除去することを目的
とし、ワークのチヤツク本体への超高精度な着座
を簡易な構造によつて確実に確認し得るようにし
た実用的なダイヤフラムチヤツクを提供しようと
するもので、チヤツク本体内に外部の圧力源に連
通可能な確認用流体通路を設け、この確認用流体
通路を上記センターストツパー取付座又は各ワー
クストツパー取付座の取付部に開口させ、上記セ
ンターストツパー取付座又は各ワークストツパー
取付座にはストツパー取付部に開口する連通孔を
チヤツク本体への取付状態において上記確認用流
体通路に連通するように設け、更に上記センター
ストツパーの複数箇所又は各ワークストツパーに
はワーク受止面に開口する確認孔を取付座への取
付状態において上記連通孔に連通するように設
け、上記確認用流体通路に圧力源に連通しかつ途
中に圧力検出装置を有する流路を連結することに
よつてワークの着座の確認を正確に行えるように
したことを特徴としている。

次に本願の実施例を図面に基いて説明する。

第１図、第２図はワークストツパーのワーク受
止面にワークを密着させて把握し得るようにして
あるダイヤフラムチヤツク１に実施した場合の第
１実施例を示すものである。このダイヤフラムチ
ヤツク１において、２はシリンダ３を内蔵するチ
ヤツク本体で、本実施例ではアダプタ部材４とこ
のアダプタ部材４に取付ボルト５により締着され
たシリンダ部材６とから構成されている。上記ア
ダプタ部材４はアダプタプレート７とこのアダプ
タプレート７の中央部前面（第１図において右側
面を前面、左側面を後面と記す）に一体に突設さ
れたセンターストツパー取付座８とこのセンター
ストツパー取付座８内に組込まれた後述のキヤツ
プとから成り、このアダプタプレート７にはこれ
を工作機械のスピンドル（図示省略）に取付ける
為の取付ボルト９が嵌着されている。上記シリン
ダ部材６は中央部に上記センターストツパー取付
座８の径より大きい径の挿通孔１０を有する断面
Ｌ形の環状に形成され、上記アダプタ部材４と共
にシリンダ室１１を構成している。１２は上記シ
リンダ部材４の周縁部前面に取付ボルト５によつ
て固着されたダイヤフラムで、前面には第２図に
示すように３つの爪受台１３が一体に形成され、
これらの爪受台１３に爪１４が取付ボルト１５に
よつて夫々取付けられている。このダイヤフラム
１２の前面には中央部に中央孔１６が形成され、
この中央孔１６から上記センターストツパー取付
座８の先端が前方へ突出されている。またダイヤ
フラム１２の前面には上記各爪受台１３間位置に
貫通孔１７が夫々形成され、これらの貫通孔１７
から後述のワークストツパー取付座が突出されて
いる。１８は上記シリンダ室１１内に前後方向へ
気密に摺動可能に嵌装された環状のピストンで、
シリンダ室１１内を後側室１１ａと前側室１１ｂ
とに区画している。このピストン１８の中央孔縁
前面には円筒状のダイヤフラムプツシヤー１９が
一体に突設され、上記センターストツパー取付座
８外面と挿通孔１０内面間の環状空間から突出さ
れている。このダイヤフラムプツシヤー１９の先
端はピストン１８作動時にダイヤフラム１２前面
を前方へ弾性変形させ得るようにダイヤフラム１
２の中央孔縁後面に対向されている。２０は上記
シリンダ部材６の前面に固着されたワークストツ
パー取付座で、シリンダ部材６にダイヤフラム１
２の貫通孔１７と対向するように形成された嵌合
孔２１に自体の嵌合部２０ａが嵌合されかつ締付
ボルト２２によつてシリンダ部材前面に気密に締
着されている。これらのワークストツパー取付座
２０の前端部は上記貫通孔１７から前方へ突出さ
れ、この前端部の前面に取付部として示す雌ねじ
孔２３が形成されている。上記ワークストツパー
取付座２０には一端が嵌合部２０ａ周面に開口し
他端が雌ねじ孔２３底面に開口する連通孔２４が
形成されている。２５は上記ワークストツパー取
付座２０に取外し自在に取付けられたワークスト
ツパーで、後面に突設されたねじ部２５ａが雌ね
じ孔２３に螺合されてワークストツパー取付座２
０の前端面に気密に締着されている。また、この
ワークストツパー２５はワークストツパー取付座
２０に嵌合された環状の防塵シール２６をダイヤ
フラム１２の前面に押し当て、この防塵シール２
６を抜け止めしている。このワークストツパー２
５はその時のワークＷの形状に適した形状、大き
さに形成されており、ワークＷが変更された場合
には必要に応じて他のものと交換される。上記ワ
ークストツパー２５には一端がねじ部２５ａ先端
に開口し他端が前面のワーク受止面２５ｂに開口
する確認孔２７が形成されている。次に、上記チ
ヤツク本体１のアダプタ部材４の中央部には後面
に開口する小径孔２８と前面に開口する大径孔２
９とが段部３０を形成して互いに連通するように
形成され、この小径孔２８の中間部に上記シリン
ダ室１１の後側室１１ａが連通孔３１によつて連
通されている。また、この小径孔２８の後端部に
は流体供給外管３２が嵌合されている。この流体
供給外管３２はこの中を貫通している後述の流体
供給内管との間に環状孔３３を形成している。こ
の環状孔３３と上記連通孔３１はピストン１８作
動用の流体を給排する為の作動用流体通路３４を
構成している。更にまた、上記小径孔２８の前端
部と大径孔９の後端部にはキヤツプ３５が気密に
嵌合されかつ締付ボルト３５ａによつて段部３０
に締着されている。このキヤツプ３５には後面に
開口する嵌着孔３６と前面に開口しかつ内面に雌
ねじ３７ａが刻設された連通孔３７とが中間孔３
８を介して互いに連通するように形成されてい
る。この嵌着孔３６には上記流体供給外管３２内
を貫通する流体供給内管３９が気密に嵌着され、
連通孔３７には流体が漏れないように雌ねじ３７
ａに埋め栓４０が螺着されている。上記大径孔２
９の前端部内面には雌ねじ２９ａが刻設され、大
径孔２９と共に取付部を構成している。この雌ね
じ２９ａには閉鎖用の栓体として例示する防塵キ
ヤツプ４１が螺着されているが、必要に応じてセ
ンターストツパーと取換え得るようになつてい
る。またこの防塵キヤツプ４１に上記埋め栓４０
の働きを兼用させて上記埋め栓４０や雌ねじ３７
ａを省くようにしても良い。この防塵キヤツプ４
１はセンターストツパー取付座８に嵌合された環
状の防塵シール４２をダイヤフラム１２の前面に
押し当て、この防塵シール４２を抜け止めしてい
る。上記キヤツプ３５内の中間孔３８はチヤツク
本体１内に形成された連通孔４３によつてワーク
ストツパー取付座２０の連通孔２４に連通されて
いる。この連通孔４３，２４及び流体供給内管３
９の管孔３９ａはワークストツパー２５の確認孔
２７にワーク着座確認用の流体を給排する為の確
認用流体通路４４を構成している。この確認用流
体通路４４と上記作動用流体通路３４とは使用の
際に回転継手４５を介して流体回路４６の流路４
７，４８に夫々連結するようになつている。この
流体回路４６において、４９はエアーコンプレツ
サー等の圧力源、５０はフイルタ、５１，５２は
減圧弁、５３，５４はルブリケータ、５５は電磁
弁、５６は圧力検出装置として例示する圧力検出
スイツチである。この圧力検出装置としては圧力
ゲージ等他の検出器を使用しても良い。

上記構成のものにあつては、このダイヤフラム
チヤツク１を使用してワークＷの把握を行う場
合、先ずチヤツク本体２を工作機械のスピンドル
に取付けると共に作動用流体通路３４と確認用流
体通路４４に第１図に示すように流体回路４６の
流路４８，４７を夫々連結する。この状態で電磁
弁５５を励磁させると、圧流体が作動用流体通路
３４を通つてシリンダ室１１の後側室１１ａ内に
供給されてピストン１８を前方へ摺動させる。こ
のピストン１８の摺動によりダイヤフラムプツシ
ヤー１９がダイヤフラム１２を押してこのダイヤ
フラム１２を前方へ撓ませ、各爪１４を拡開させ
て開放状態とする。一方、この状態では各ワーク
ストツパー２５の確認孔２７が大気に開放されて
いるので、流体回路４６の流路４７から確認用流
体通路４４に供給された圧流体は上記確認孔２７
から大気中に流出する。従つて、流路４７中の圧
力が設定圧以上に高くなるようなことがなく、圧
力検出スイツチ５６は作動されない。次に、開放
状態の爪１４間にオートローダ等によつてワーク
Ｗを搬入してワークＷを各ワークストツパー２５
のワーク受止面２５ｂに当接させ、その後上記電
磁弁５５を非励磁にして作動用流体通路３４を大
気に開放させる。これによりダイヤフラム１２は
弾性復元力によつて復元しようとして各爪１４を
把握側へ移動させる。従つて、各爪１４はワーク
１４を把握すると共に後方への引き込み動作を行
つてワークＷを各ワークストツパー２５のワーク
受止面２５ｂに密着させる。この場合、上記ダイ
ヤフラム１２の弾性復元精度は極めて高いので、
オートローダ等による搬入が正しく行われていれ
ば各爪１４はワークＷを均一な力で引き込んで各
ワーク受止面２５ｂに均一に密着させ、ワークＷ
の軸線方向の位置および端面の平行度（ワークＷ
の姿勢）の精度を高く保持する。上記のようにワ
ークＷが各ワークストツパー２５のワーク受止面
２５ｂに密着されると、各ワークストツパー２５
の確認孔２７の総てがワークＷによつて完全に閉
塞される。従つて、流路４７から確認用流体通路
４４に供給された圧流体が確認孔２７から排出さ
れなくなつて流路４７内の圧力（静圧）が設定圧
以上に高くなり、これにより圧力検出スイツチ５
６が作動してワークＷが総てのワークストツパー
２５の確認孔２７に完全に密着して正しく着座し
ていることの確認信号を発する。ところが、オー
トローダがワークＷの搬入操作を行つても何らか
の理由によつてワークＷを爪１４間に搬入しなか
つたり、或いはワークＷを爪１４間に搬入しても
そのワークＷの姿勢が傾いてこのワークＷが各ワ
ークストツパー２５のワーク受止面２５ｂに密着
されなかつた場合には、各ワークストツパー２５
の確認孔２７がワークＷによつて完全に閉塞され
ることがなく、確認用流体通路４４に供給された
圧流体の全部又は一部が確認孔２７から大気中に
流出される。従つて、流路４７内の圧力が設定圧
以上に高くなるようなことがなく、圧力検出スイ
ツチ５６は不作動のままであり、ワーク着座の確
認信号を発しない。なお、ワークＷの把握精度が
比較的低くても良い場合には、確認孔２７から圧
流体が僅かに流出する場合でも圧力検出スイツチ
５６が作動するようにこの圧力検出スイツチ５６
の設定圧を比較的低く設定すれば良い。以上のよ
うに圧力検出スイツチ５６の確認信号の有無によ
つてダイヤフラムチヤツク１へのワークＷの着座
が正確に行われたことや正確に行われていること
を電気的に確認することができ、この確認信号に
基いて次工程のワークの加工等を行うようにする
ことによつて空加工や誤り加工等の無駄をなくす
ことができる。その後、加工したワークＷを開放
する場合には上記のように電磁弁５５を再び励磁
させることによつて行うことができる。

第３図、第４図はセンターストツパーのワーク
受止面にワークを密着させて把握し得るようにし
てあるダイヤフラムチヤツク１ｅに実施した場合
の第２実施例を示している。このダイヤフラムチ
ヤツク１ｅにおいては、センターストツパー取付
座８ｅの取付部に複数（図面では３つ）の確認孔
５７を有するセンターストツパー５８が気密に螺
着され、このセンターストツパー５８の確認孔５
７がキヤツプ３５ｅの中間孔３８ｅに連通孔３７
ｅを介して連通されている。またワークストツパ
ー取付座２０ｅの取付部には閉鎖用の栓体として
例示する埋め栓５９が気密に螺着され、連通孔２
４ｅから圧流体が流出しないようになつている。
従つて、上記実施例と同様にしてワークＷがセン
ターストツパー５８のワーク受止面５８ｂに正し
く着座したことや正しく着座していることを確認
することができる。なお、上記以外は第１実施例
と同一構成につき、第１実施例と対応する部分の
符号と同一の符号にアルフアベツトのｅを付して
重複説明を省略する。

上記実施例においてはチヤツク本体にセンター
ストツパー取付座とワークストツパー取付座の両
方を備えさせ、このセンターストツパー取付座と
ワークストツパー取付座に必要に応じてセンター
ストツパーとワークストツパーを取付け得るよう
にしてあるので、汎用型として使用することがで
きる。また構造が簡易であつて極めて実用的であ
る。なお、上記実施例において、チヤツク中心よ
りエアブロー（切粉飛ばし）を行いたい場合には
流体供給内管内に別の中心管を通して三重の管に
することによつて容易に行うことができる。な
お、本願のダイヤフラムチヤツクは専用加工機等
の加工ステーシヨンに固定的に取付けてステーシ
ヨナリチヤツクとして使用することもでき、この
場合には回転継手が不要となる。

以上のように本発明にあつてはセンターストツ
パーの複数箇所又は各ワークストツパーにワーク
受止面に開口する確認孔を設け、センターストツ
パー又は各ワークストツパーを対応する取付座に
取付けると各確認孔が確認用流体通路に連通する
ようにしたので、使用する場合途中に圧力検出装
置を有しかつ圧力源に連通する流路を確認用流体
通路に連結することでもつて、ワークがセンター
ストツパー又は各ワークストツパーに夫々着座し
ているかどうかを確実に確認することができ、そ
の結果ワークの取付姿勢が正確かどうかを確認で
き、このことは特にダイヤフラムチヤツクへの取
付けにオートローダを使用するとき、ローデイン
グミスはもちろんのことワークの斜め取付け等の
取付姿勢をも早い時期に検出でき、空加工や誤り
加工を未然に防止できて自動化の際の工作機械の
稼動率を高めることができる。またセンタースト
ツパー又は各ワークストツパーに確認孔を設けて
いるので、ワークの種類の変更によつてセンター
ストツパー又は各ワークストツパーを交換したと
きでも、交換前と全く同様にワークの取付け姿勢
の確認を行うことができ、種々のワークの取付姿
勢の確認を簡単な操作で行うことができる。また
確認孔をダイヤフラムチヤツクのセンターストツ
パー又は各ワークストツパーに設け、センタース
トツパー又は各ワークストツパーのワーク受止面
と爪によつて引き込まれるワークとの各圧接面に
おいて流体漏れが無いかどうか確認するようにし
たので、ワークの超高精度の着座を確認でき、ダ
イヤフラムチヤツクの超高精度な把握精度を確保
でき、高精度な加工を保持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図はダ
イヤフラムチヤツクの縦断面図と流体回路図を示
す説明図、第２図は第１図のダイヤフラムチヤツ
クの正面図、第３図は異なる例を示すダイヤフラ
ムチヤツクの縦断面図、第４図は第３図のダイヤ
フラムチヤツクの正面図である。 １……ダイヤフラムチヤツク、２……チヤツク
本体、８……センターストツパー取付座、２０…
…ワークストツパー取付座、２５……ワークスト
ツパー、２７……確認孔、４４……確認用流体通
路、５７……確認孔、５８……センターストツパ
ー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. チヤツク本体の前面に中心部に位置するセンタ
   ーストツパー取付座と各爪相互間に位置する複数
   のワークストツパー取付座の少なくとも一方を取
   付け、その一方の取付座にはその取付座に対応す
   るセンターストツパー又はワークストツパーを着
   脱自在に取付け、他方の取付座を設けた場合には
   その取付座に閉鎖用の栓体を着脱自在に取付け、
   上記センターストツパー又は各ワークストツパー
   のワーク受止面にワークを密着させるようにして
   あるダイヤフラムチヤツクにおいて、上記チヤツ
   ク本体内に外部の圧力源に連通可能な確認用流体
   通路を設け、この確認用流体通路を上記センター
   ストツパー取付座又は各ワークストツパー取付座
   の取付部に開口させ、上記センターストツパー取
   付座又は各ワークストツパー取付座にはストツパ
   ー取付部に開口する連通孔をチヤツク本体への取
   付状態において上記確認用流体通路に連通するよ
   うに設け、更に上記センターストツパーの複数箇
   所又は各ワークストツパーにはワーク受止面に開
   口する確認孔を取付座への取付状態において上記
   連通孔に連通するように設けて成ることを特徴と
   するダイヤフラムチヤツク。