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発明の名称 割出位置確認装置及びその割出位置確認装置を備えたチャック交換装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−151546
公開日 平成10年(1998)6月9日
出願番号 特願平8−330266
出願日 平成8年(1996)11月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】西村 陽一 (外2名)
発明者 辻 泰彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 固定部に対して接離自在かつ旋回自在に取り付けられた旋回体の割出位置を確認するための割出位置確認装置であって、相互に接触離反することでスイッチングを行う、固定側スイッチ素体と可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とから構成され、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸の端部に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体が固定部側に接近した際、前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記固定部側の前記可動側スイッチ素体に対面する位置に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体又は前記可動側スイッチ素体のいずれか一方は、前記旋回体の旋回軸心の延長線上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に、前記旋回体の各割出位置に対応して設けられた複数の割出接点とを有し、他方の前記可動側スイッチ素体又は固定側スイッチ素体は、前記旋回体のいずれかの割出位置が基準位置に停止した状態で前記固定側スイッチ素体と前記可動側スイッチとが接触したときに、前記共通接点と、少なくとも1つの割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を有し、前記割出位置検出手段は、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を備えている割出位置確認装置。
【請求項2】 固定部に対して接離自在かつ旋回自在に取り付けられた旋回体の割出位置を確認するための割出位置確認装置であって、相互に接触離反することでスイッチングを行う、1個の固定側スイッチ素体と旋回体の割出数と同数の可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とから構成され、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸を中心とした円周上で、前記旋回体の各割出位置に対応する位置にそれぞれ取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体の各割出位置が基準位置に停止した状態で前記旋回体が固定部に接近したとき、いずれかの前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記固定部側の前記可動側スイッチ素体に対面する位置に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に前記旋回体の各割出位置に対応してそれぞれ設けられた、前記旋回体の割出数と同数の割出接点とを有し、前記各可動側スイッチ素体は、前記固定側スイッチ素体と接触したとき、前記共通接点と、接触した可動側スイッチ素体に対応する前記割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を有し、前記割出位置検出手段は、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を備えている割出位置確認装置。
【請求項3】 固定部に対して接離自在かつ旋回自在に取り付けられた旋回体の割出位置を確認するための割出位置確認装置であって、相互に接触離反することでスイッチングを行う、1個の可動側スイッチ素体と旋回体の割出数と同数の固定側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とから構成され、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸を中心とした円周上に取り付けられており、前記各固定側スイッチ素体は、前記旋回体の各割出位置が基準位置に停止した状態で前記旋回体が固定部に接近したとき、前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記固定部側における前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上の各割出位置に対応する位置に、前記可動側スイッチ素体に対面するように取り付けられており、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に前記旋回体の各割出位置に対応してそれぞれ設けられた、前記旋回体の割出数と同数の割出接点とを有し、前記各固定側スイッチ素体は、前記可動側スイッチ素体と接触したとき、前記共通接点と、接触した固定側スイッチ素体に対応する前記割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を有し、前記割出位置検出手段は、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を備えている割出位置確認装置。
【請求項4】 複数のチャックを旋回軸を中心とする円周上に取り付けた旋回体と、前記旋回体を割出旋回させる旋回駆動手段と、前記旋回体に取り付けた1のチャックが主軸に対面する位置にきたとき、旋回体を主軸に対して進退させる進退駆動手段と、前記主軸に対して前記チャックを着脱自在に連結する連結手段と、前記旋回体の割出位置を確認する割出位置確認装置とを備えたチャック交換装置において、前記割出位置確認装置は、相互に接触離反することでスイッチングを行う、固定側スイッチ素体と可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とから構成され、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸の端部に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体が主軸側に接近した際、前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記主軸側の前記可動側スイッチ素体に対面する位置に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸心の延長線上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に、前記旋回体に取り付けられた各チャック位置に対応して設けられた複数の割出接点とを有し、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体のいずれかのチャックが主軸に対する着脱位置に停止した状態で前記固定側スイッチ素体と接触したときに、前記共通接点と、少なくとも1つの割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を有し、前記割出位置検出手段は、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を備えていることを特徴とするチャック交換装置。
【請求項5】 複数のチャックを旋回軸を中心とする円周上に取り付けた旋回体と、前記旋回体を割出旋回させる旋回駆動手段と、前記旋回体に取り付けた1のチャックが主軸に対面する位置にきたとき、旋回体を主軸に対して進退させる進退駆動手段と、前記主軸に対して前記チャックを着脱自在に連結する連結手段と、前記旋回体の割出位置を確認する割出位置確認装置とを備えたチャック交換装置において、前記割出位置確認装置は、相互に接触離反することでスイッチングを行う、1個の固定側スイッチ素体と前記旋回体に取り付けられたチャック数と同数の可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とから構成され、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸を中心とした円周上で、前記旋回体の各チャック位置に対応する位置にそれぞれ取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体の各チャックが主軸に対する着脱位置に停止した状態で前記旋回体が主軸側に接近したとき、いずれかの前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記主軸側の前記可動側スイッチ素体に対面する位置に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に前記旋回体の各チャックに対応してそれぞれ設けられた、チャック数と同数の割出接点とを有し、前記各可動側スイッチ素体は、前記固定側スイッチ素体と接触したとき、前記共通接点と、接触した可動側スイッチ素体に対応する前記割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を有し、前記割出位置検出手段は、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を備えていることを特徴とするチャック交換装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、NC旋盤、マシニングセンタにおいて複数の工具を保持する旋回刃物台の割出位置の確認や、アーム等に複数のチャックを取付け、このアームを旋回させることで、主軸側とワーク取付け側とにチャックを位置決めして交換するチャック交換装置におけるアームの割出位置の確認等、旋回体の割出位置の確認を行う割出位置確認装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、NC旋盤、マシニングセンタにおける旋回刃物台や、チャック交換装置における旋回アーム等の割出位置を確認する割出位置確認装置としては種々の構成のものがあり、例えば、刃物台の割出位置確認装置としては、実開平4−67946号公報に開示されたものがある。
【0003】この割出位置確認装置は、図10(a)及び(b)に示すように、旋回刃物台の旋回軸100に、旋回刃物台の刃物保持部に対応させて外周面から半径方向外側に突出する複数のドッグ81を備えた回転リング80が固定されており、この回転リング80の周囲には、前記ドッグ81を検出するための近接スイッチ90が配置されている。
【0004】前記ドッグ81は、複数の刃物保持部のうち基準となるものに対応して設けられた1つの基準ドッグ81aと、その他の計数用ドッグ81bとから構成されており、前記基準ドッグ81aは、旋回軸の軸方向に突出するように他の計数用ドッグ81bより長く形成されている。
【0005】前記近接スイッチ90は、前記基準ドッグ81a及び計数用ドッグ81bを検出する2個の計数用近接スイッチ92と、旋回軸方向に突出した前記基準ドッグ81aのみを検出するように、計数用近接スイッチ92から軸方向にずらした位置に設置された1個の原点検出用近接スイッチ91とから構成されており、前記原点検出用近接スイッチ91は、旋回刃物台の刃物保持部が所定の作業位置に停止している状態で、基準ドッグ81a及び計数用ドッグ81bのいずれか1つに対応する位置に配置され、他の2個の計数用近接スイッチ92は、隣接する2つのドッグ間に配置されている。
【0006】また、2個の計数用近接スイッチ92は、一方が隣接する2つのドッグ間の時計方向側に進んだ位置に、他方が隣接する2つのドッグ間の反時計方向側に進んだ位置にそれぞれずらした状態で配置されている。
【0007】この割出位置確認装置では、まず、基準となる刃物が所定の作業位置に停止している状態、即ち、原点検出用近接スイッチ91が基準ドッグ81aを検出している状態に旋回体をセットし、この状態から所定の割出位置まで旋回体を旋回させると、前記2個の計数用近接スイッチ92が順次ドッグ81a、81bを検出し、それぞれの計数用近接スイッチ92が検出したドッグ数を、別途設けられた計数演算手段がカウントすると共にそのカウント数に基づいて演算処理を行うことで、現在どの刃物が作業位置に停止しているかを確認することができるようになっている。なお、2個の計数用近接スイッチ92をドッグ間で位置ずれさせた状態に配置していることから、旋回体の旋回方向も確認できるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したような割出位置確認装置では、作業を開始する前には、旋回体を基準となる初期位置にセッティングするといった前工程を必ず行わなければ、割出旋回後の割出位置の確認が行えないため、即座に加工作業等に取り掛かることができないといった問題がある。
【0009】また、上述したような割出位置検出装置では、少なくとも1個の原点検出用近接スイッチ91と2個の計数用近接スイッチ92が必要であると共に、計数用近接スイッチ92によって検出されたドッグ数をカウントしてそのカウント数に基づいて演算処理を行う計数演算手段が必要であるため、装置全体の製品コストが高くなるといった問題がある。
【0010】そこで、この発明の課題は、上述したような前工程が不要で、しかも高価なスイッチ類や計数演算手段を用いることなく、簡単な構成で割出位置の確認が行える割出位置確認装置及びそういった割出位置確認装置を備えたチャック交換装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、この発明は、固定部に対して接離自在かつ旋回自在に取り付けられた旋回体の割出位置を確認するための割出位置確認装置であって、相互に接触離反することでスイッチングを行う、固定側スイッチ素体と可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とから構成され、前記可動側スイッチ素体は、前記旋回体の旋回軸の端部に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体は、前記旋回体が固定部側に接近した際、前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記固定部側の前記可動側スイッチ素体に対面する位置に取り付けられており、前記固定側スイッチ素体又は前記可動側スイッチ素体のいずれか一方は、前記旋回体の旋回軸心の延長線上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に、前記旋回体の各割出位置に対応して設けられた複数の割出接点とを有し、他方の前記可動側スイッチ素体又は固定側スイッチ素体は、前記旋回体のいずれかの割出位置が基準位置に停止した状態で前記固定側スイッチ素体と接触したときに、前記共通接点と、少なくとも1つの割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を有し、前記割出位置検出手段は、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を備えている割出位置確認装置を提供するものである。
【0012】以上のように構成された割出位置確認装置では、旋回体の割出位置が所定の基準位置に停止した状態において旋回体が固定部側に接近すると、固定側スイッチ素体と可動側スイッチ素体とが相互に接触し、可動側スイッチ素体又は固定側スイッチ素体の特性変化要素が固定側スイッチ素体又は可動側スイッチ素体の共通接点と少なくとも1つの割出接点との間の電気的特性を変化させる。
【0013】固定側スイッチ素体又は可動側スイッチ素体の割出接点は旋回体の各割出位置に対応して設けられているので、各割出位置が基準位置に停止したときに、共通接点との間で電気的特性が変化する割出接点を予め設定しておくことで、どの割出接点と共通接点との間の電気的特性が変化したかによって、基準位置に停止している旋回体の割出位置が判断でき、この状態変化を割出位置検出手段の検出部によって検出することで、基準位置に停止している旋回体の割出位置を即座に確認することができる。
【0014】また、上記の課題を解決するための異なる割出位置確認装置としては、相互に接触離反することでスイッチングを行う、1個の固定側スイッチ素体と旋回体の割出数と同数の可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とによって構成し、前記可動側スイッチ素体を、前記旋回体の旋回軸を中心とした円周上で、前記旋回体の各割出位置に対応する位置にそれぞれ取り付け、前記固定側スイッチ素体を、前記旋回体の各割出位置が基準位置に停止した状態で前記旋回体が固定部に接近したとき、いずれかの前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記固定部側の前記可動側スイッチ素体に対面する位置に取り付け、前記固定側スイッチ素体には、前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上に配置された共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に前記旋回体の各割出位置に対応してそれぞれ配置された、前記旋回体の割出数と同数の割出接点とを設け、前記各可動側スイッチ素体には、前記固定側スイッチ素体と接触したとき、前記共通接点と、接触した可動側スイッチ素体に対応する前記割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を設け、前記割出位置検出手段に、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を設ける構成を採用することができる。
【0015】以上のように構成された割出位置確認装置は、旋回体の割出位置が基準位置に停止した状態において旋回体が固定部側に接近すると、固定側スイッチ素体と、いずれかの可動側スイッチ素体とが相互に接触し、接触した可動側スイッチ素体の特性変化要素が、固定側スイッチ素体の共通接点と少なくとも1つの割出接点との間の電気的特性を変化させる。
【0016】各可動側スイッチ素体と固定側スイッチ素体の割出接点とは、旋回体の各割出位置に対応してそれぞれ設けられており、しかも、固定側スイッチ素体に接触した可動側スイッチ素体の特性変化要素は、その接触した可動側スイッチ素体に対応する割出接点と共通接点との間の電気的特性を変化させるように構成されているので、どの割出接点と共通接点との間の電気的特性が変化するかによって、基準位置に停止している旋回体の割出位置が判断でき、この状態変化を割出位置検出手段の検出部によって検出することで、基準位置に停止している旋回体の割出位置を即座に確認することができる。
【0017】さらに、上記の課題を解決するための異なる割出位置確認装置としては、相互に接触離反することでスイッチングを行う、1個の可動側スイッチ素体と旋回体の割出数と同数の固定側スイッチ素体とからなる多接点スイッチと、この多接点スイッチに接続される割出位置検出手段とによって構成し、前記可動側スイッチ素体を、前記旋回体の旋回軸を中心とした円周上に取り付け、前記各固定側スイッチ素体を、前記旋回体の各割出位置が基準位置に停止した状態で前記旋回体が固定部に接近したとき、前記可動側スイッチ素体と接触するように、前記固定部側における前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上の前記各割出位置に対応する位置に、前記可動側スイッチ素体に対面するように取り付け、前記可動側スイッチ素体には、前記旋回体の旋回軸を中心とした前記円周上に設けられた共通接点と、この共通接点を中心とした円周上に前記旋回体の各割出位置に対応してそれぞれ設けられた、前記旋回体の割出数と同数の割出接点とを設け、前記各固定側スイッチ素体には、前記可動側スイッチ素体と接触したとき、前記共通接点と、接触した固定側スイッチ素体に対応する前記割出接点との間の電気的特性を変化させる特性変化要素を設け、前記割出位置検出手段に、前記共通接点とそれぞれの割出接点とに接続され、前記共通接点とそれぞれの割出接点との間の電気的特性が変化したかどうかを検出する検出部を設ける構成を採用することもできる。
【0018】以上のように構成された割出位置確認装置は、旋回体の割出位置が基準位置に停止した状態において旋回体が固定部側に接近すると、可動側スイッチ素体と、いずれかの固定側スイッチ素体とが相互に接触し、接触した固定側スイッチ素体の特性変化要素が、可動側スイッチ素体の共通接点と少なくとも1つの割出接点との間の電気的特性を変化させる。
【0019】各固定側スイッチ素体と可動側スイッチ素体の割出接点とは、旋回体の各割出位置に対応してそれぞれ設けられており、しかも、可動側スイッチ素体に接触した固定側スイッチ素体の特性変化要素は、その接触した固定側スイッチ素体に対応する可動側スイッチ素体の割出接点と共通接点との間の電気的特性を変化させるように構成されているので、どの割出接点と共通接点との間の電気的特性が変化するかによって、基準位置に停止している旋回体の割出位置が判断でき、この状態変化を割出位置検出手段の検出部によって検出することで、基準位置に停止している旋回体の割出位置を即座に確認することができる。
【0020】また、複数のチャックを旋回軸を中心とする円周上に取り付けた旋回体と、前記旋回体を割出旋回させる旋回駆動手段と、前記旋回体に取り付けた1のチャックが主軸に対面する位置にきたとき、旋回体を主軸に対して進退させる進退駆動手段と、前記主軸に対して前記チャックを着脱自在に連結する連結手段と、前記旋回体の割出位置を確認する割出位置確認装置とを備えたチャック交換装置において、前記割出位置確認装置として、上述した各構成の割出位置確認装置を用いることができる。その場合、前記「固定部」に相当するものが「主軸」、前記「割出位置」に相当するものが「チャックの取付け位置」、前記「基準位置」に相当するものが「主軸に対するチャックの着脱位置」であることはいうまでもない。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、このチャック交換装置1は、ワークを把持した状態で工作機械の主軸に対する着脱が行えるようにワーク保持機能を持たせた自己保持タイプの2個のチャック11、12が、長手方向の両端部にそれぞれ取り付けられた旋回板10と、前記チャック11、12に対してワークの着脱を行うワーク着脱ステーションAと、前記チャック11、12に把持されたワークの加工を行う工作機械の主軸Bとの間でチャック11、12の入れ替えを行うために、180度の割出角度で前記旋回板10を割出旋回させる旋回駆動手段20と、前記旋回板10に取り付けた一方のチャック11又は12が主軸Bに対面する位置において、前記旋回板10を主軸Bに対して進退させる進退駆動手段30と、前記主軸Bに対して前記チャック11、12を着脱自在に連結する連結手段40と、前記旋回板10の割出位置を確認する割出位置確認装置50とから構成されており、このチャック交換装置1は、前記旋回軸13を回転自在に支持している本体ボディ20aが、前記主軸Bを回転自在に支持している主軸ヘッドCの上面に固定されている。
【0022】なお、チャック11、12に把持されたワークの加工を行う工作機械全体の駆動制御を行う図示しない駆動制御部によって、このチャック交換装置1自体の駆動制御も行われるように構成されている。
【0023】前記旋回板10は、図1及び図2に示すように、その長手方向の中心に旋回軸13が固定されており、その旋回軸13を中心とする円周上に、2個の前記チャック11、12が保持されている。
【0024】前記旋回駆動手段20は、図1に示すように、割出機構付きのインデックスモータ21と、このインデックスモータ21の回転駆動力を前記旋回軸13に順次動力伝達するギア22、23、24、25とによって構成されており、前記旋回軸13はギア25に対して軸方向にスライド自在に支持されている。
【0025】前記進退駆動手段30は、図1に示すように、前記本体ボディ20a内において前記旋回軸13の周囲にシリンダ室31を形成する油圧シリンダによって構成されている。この油圧シリンダのシリンダ室31内には、前記旋回軸13に嵌着されたピストン32が設けられており、このピストン32によって前記シリンダ室31は前シリンダ室31aと後シリンダ室31bとに区画されている。従って、この前シリンダ室31a及び後シリンダ室31bに対してそれぞれ流体の給排を行うことによって、前記ピストン32と共に旋回軸13が軸方向に進退し、これに伴ってこの旋回軸13に取り付けられた前記旋回板10が主軸Bに対して進退する。
【0026】前記連結手段40は、図1、図3及び図4(a)に示すように、前記主軸B内に軸方向移動可能かつ回転可能に挿通され、先端に花びら形状の係止部41aを有するドローバ41と、前記チャック11、12に取り付けられたドローナット42とから構成されており、このドローナット42は、前記係止部41aが挿入できる前記係止部41aと略同一形状の開口部42aを有すると共にその内部には前記係止部42が回転できる程度の空間42bを有している。
【0027】従って、前記旋回駆動手段20によって旋回板10が旋回してその旋回板10に取り付けられたチャック11、12のいずれかが、前記主軸Bと同軸上に停止した状態で、図4(a)に矢印で示すように、前記進退駆動手段30によって旋回板10が主軸B側に移動すると、同図(b)に示すように、ドローバ41の係止部41aがドローナット42の開口部42aを通ってその空間42b内に挿入される。ここで、同図(b)に矢印で示すように、ドローバ41が定位置で45度回転すると、前記ドローナット42に係止部41aが係止され、続いて、同図(c)に矢印で示す方向にドローバ41が移動して係止部41aを引き込むことによって、チャック11又は12が主軸Bに確実に連結される。なお、上述した工程と逆の工程によって、主軸Bに対するチャック11、12の連結を解除することができるのはいうまでもない。
【0028】前記割出位置確認装置50は、図1及び図5に示すように、相互に接触離反することでスイッチングを行う可動側スイッチ素体52及び固定側スイッチ素体53からなる多接点スイッチ51と、この多接点スイッチ51に接続される割出位置検出手段54とから構成されている。
【0029】前記可動側スイッチ素体52は、図1に示すように、前記旋回軸13の端部に固定されており、前記固定側スイッチ素体53との接触面には、図5に示すように、前記旋回軸13の軸心13a上に配置された可動側中心接点52aと、前記旋回軸13の軸心を中心とした円周上に、基準となる一方のチャック11又は12に対応して配置された可動側基準接点52bとが設けられている。そして、前記可動側中心接点52aと可動側基準接点52bとは、導線52cによって電気的に短絡されており、前記可動側中心接点52a、可動側基準接点52b及び導線52cが特性変化要素を構成している。
【0030】前記固定側スイッチ素体53は、前記旋回軸13が、図1に実線で示す位置から一点鎖線で示す位置に移動した際、前記可動側スイッチ素体52と接触するように、前記可動側スイッチ素体52に対面する位置に固定されており、この固定側スイッチ素体53の前記可動側スイッチ素体52との接触面には、図5に示すように、1個の固定側共通接点53aと、2個の固定側割出接点53bが設けられている。
【0031】前記固定側共通接点53aは、固定側スイッチ素体53が前記可動側スイッチ素体52と接触したときに、前記可動側中心接点52aと接触するように、前記旋回軸13の軸心13aの延長線上に配置されている。
【0032】一方、2個の前記固定側割出接点53bは、前記固定側共通接点53aを中心とした円周上に、各チャック11、12に対応して設けられたものであり、基準となる前記チャック11又は12が前記主軸Bに対して着脱可能な位置に停止した状態で、固定側スイッチ素体53と可動側スイッチ素体52とが接触したときに、いずれか一方の固定側割出接点53bが前記可動側基準接点52bに接触し、他方のチャック12又は11が主軸Bに対して着脱可能な位置に停止した状態で、固定側スイッチ素体53と可動側スイッチ素体52とが接触したときには、他方の固定側割出接点53bが前記可動側基準接点52bと接触するように、旋回軸13に対するチャック11、12の相対関係と同一の相対関係を有する位置、即ち固定側共通接点53aを中心に180度反転させた位置に配置されている。
【0033】従って、前記可動側スイッチ素体52の可動側基準接点52bが、前記固定側スイッチ素体53のいずれの固定側割出接点53bと接触するかによって、基準となるチャック11又は12が、主軸B側又はワーク着脱ステーションA側に位置しているのかを判別することができる。
【0034】前記割出位置検出手段54は、図5に示すように、前記固定側共通接点53aとそれぞれの固定側割出接点53bとに導線54cを介して直列に接続された直流電源54a及び短絡検出回路54b(図5においては、この短絡検出回路を「電球」の記号によって概念的に表現したものであり、実際の具体的構成を表したものではない。)から構成されており、前記短絡検出回路54bは、固定側共通接点53aと固定側割出接点53bとが短絡されることに伴って流れる電流の有無によって、固定側スイッチ素体53の固定側共通接点53aと、どの固定側割出接点53bとが短絡されたのかを検出し、その検出信号を前記駆動制御部に出力するように構成されている。
【0035】なお、前記ワーク着脱ステーションAには、図1に示すように、クランプシリンダ70が設けられており、ワーク着脱位置に停止したチャック11、12をこのクランプシリンダ70によって保持した状態で、チャック11、12に対するワークの着脱が行えるようになっている。
【0036】このクランプシリンダ70のピストンロッド71の先端には、前記ドローバ41の係止部41aと同一形状の係止部71aが設けられており、前記連結手段40の場合と同様に、その係止部71aを、ワーク着脱位置に停止したチャック11、12のドローナット42の開口部42aから空間42b内に挿入した後、ピストンロッド71を45度回転させた状態で、ピストンロッド71を引き込むことによって、チャック11、12をワーク着脱位置に保持することができ、逆の工程によって、ワーク着脱位置におけるチャック11、12の保持を解除することができるようになっている。
【0037】以下に、このチャック交換装置1の動作について説明する。まず、一方のチャック12を主軸Bに連結した状態で、チャック12に把持されたワークを加工すると共に、その間に、前記クランプシリンダ70によって保持された他方のチャック11の爪を図示しない油圧機構によりアンクランプして加工済みのワークを外し、未加工のワークと交換後、前記爪を前記油圧機構によりクランプすることによりチャック11によって把持する。
【0038】次に、主軸Bに対するチャック12の連結を解除すると共に、ワーク着脱ステーションAにおけるクランプシリンダ70によるチャック11の保持を解除し、前記進退駆動手段30によって、旋回板10を主軸B及びクランプシリンダ70から離反させる。
【0039】そして、前記旋回駆動手段20によって、前記旋回板10を180度割出旋回させ、再び前記進退駆動手段30によって、前記旋回板10を主軸B及びクランプシリンダ70側に移動させる。
【0040】この時、上述したように、旋回軸13が、図1に実線で示す位置から一点鎖線で示す位置に移動し、これに伴って、多接点スイッチ51の可動側スイッチ素体52が固定側スイッチ素体53と接触し、可動側スイッチ素体52の可動側中心接点52aが固定側スイッチ素体53の固定側共通接点53aに接触すると共に、可動側スイッチ素体52の可動側基準接点52bが固定側スイッチ素体53の固定側割出接点53bのいずれか一方に接触する。可動側スイッチ素体52の可動側中心接点52aと可動側基準接点52bとは、導線52cによって短絡されているので、可動側基準接点52bが接触している固定側割出接点53bと、固定側共通接点53aとが短絡され、かかる短絡状態を前記割出位置検出手段54の短絡検出回路54bが検出し、検出信号を前記駆動制御部に出力する。
【0041】前記固定側共通接点53aが、どの固定側割出接点53bと短絡すれば、基準となるチャック11又は12が、主軸B側又はワーク着脱ステーションA側のいずれに位置しているのかは、予め設定されているので、前記検出信号を受けた駆動制御部は、現在どのチャック11、12が主軸B側又はワーク着脱ステーションA側のいずれに位置しているのかを確認することができる。
【0042】従って、前記駆動制御部は、各チャック11、12の位置確認を行った後、主軸Bに対してチャック11を連結させると共に、前記クランプシリンダ70にチャック12を保持させ、工作機械によるワークの加工及びワーク着脱ステーションAにおけるワークの取り替え作業を行わせる。
【0043】図6及び図7は他の実施形態を示している。このチャック交換装置2は、前記チャック交換装置1と比較して、割出位置確認装置の構成が異なるのみで、他の構成要素については同一ゆえ、同一の構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成要素である割出位置確認装置について説明する。
【0044】図6に示すように、この割出位置確認装置60は、相互に接触離反することでスイッチングを行う可動側スイッチ素体62及び固定側スイッチ素体63からなる多接点スイッチ61と、この多接点スイッチ61に接続される割出位置検出手段とから構成されている点で前記割出位置確認装置50と一致するが、可動側スイッチ素体62が各チャック11、12に対応して2個設けられている点、可動側スイッチ素体62及び固定側スイッチ素体63が旋回軸13の軸心以外の位置に取り付けられている点で、前記割出位置確認装置50とは異なる。
【0045】前記可動側スイッチ素体62は、図6(a)、(b)に示すように、前記旋回板10の旋回軸13を中心とした円周上で、前記旋回軸13に対するチャック11、12の相対関係と同一の相対関係を有する位置、即ち旋回軸13を中心に180度反転させた位置に取付けられており、前記固定側スイッチ素体63は、同図(a)に示すように、前記旋回板10の各チャック11、12が主軸Bに対する着脱位置に停止した状態で前記旋回板10が主軸B側に接近したとき、いずれかの前記可動側スイッチ素体62と接触するように、前記本体ボディ20aの前記可動側スイッチ素体62に対面する位置に取り付けられている。
【0046】前記固定側スイッチ素体63には、図7に示すように、可動側スイッチ素体62との接触面に、前記旋回板10の旋回軸13を中心とした前記円周上に設けられた固定側共通接点63aと、この固定側共通接点63aを中心とした円周上に前記旋回板10の各チャック11、12に対応して設けられた2個の固定側割出接点63bとが配置されている。即ち、2個の固定側割出接点63bは、固定側共通接点63aを中心として180度反転させた位置に配置されている。なお、図7は概略構成図であり、固定側スイッチ素体63を可動側スイッチ素体62からずらした位置に記載しているが、実際は、固定側スイッチ素体63は、近接している可動側スイッチ素体62に重なった位置に存在している。
【0047】前記各可動側スイッチ素体62には、図7に示すように、固定側スイッチ素体63との接触面に、前記固定側スイッチ素体63と接触したとき、前記固定側共通接点63aに接触する可動側中心接点62aと、接触した可動側スイッチ素体62に対応する前記固定側割出接点63bに接触する可動側基準接点62bとが設けられている。そして、前記可動側中心接点62aと可動側基準接点62bとは、前記実施形態と同様に、図示しない導線によって電気的に短絡されており、前記可動側中心接点62a、可動側基準接点62b及び導線が特性変化要素を構成している。
【0048】また、前記固定側スイッチ素体63には、図示しない割出位置検出手段が接続されているが、この割出位置検出手段は前記実施形態の割出位置検出手段54と同一構成ゆえ、その説明は省略する。
【0049】以上のように構成された割出位置検出装置60は、旋回板10が旋回して前記チャック11又は12のいずれかが主軸Bに対する着脱位置に停止した状態で、前記旋回板10が主軸B側に接近したとき、主軸B側のチャック11又は12に対応する可動側スイッチ素体62が固定側スイッチ素体63に接触する。
【0050】この時、その接触した可動側スイッチ素体62に対応する固定側割出接点63b、即ち主軸B側のチャック11又は12に対応して設けられた固定側割出接点63bに、接触した可動側スイッチ素体62の可動側基準接点62bが接触すると共に、固定側共通接点63aに可動側中心接点62aが接触するので、主軸B側のチャック11又は12に対応して設けられた固定側割出接点63bと固定側共通接点63aとが短絡され、この短絡状態を前記割出位置検出手段によって検出することで、主軸B側にどのチャック11、12が位置しているのかを即座に判断することができる。
【0051】なお、前記割出位置検出手段がその検出信号を前記駆動制御部に出力し、駆動制御部が検出信号に基づいて各チャック11、12の位置を確認した後、主軸Bに対するチャック11又は12の連結と、ワーク着脱ステーションAにおけるチャック12又は11の保持といった次工程に移行させる点は、前記実施形態と同様である。
【0052】以上のように構成されたチャック交換装置1、2は、いずれも廉価な多接点スイッチ51、61を用いて、どのチャック11又は12が主軸B側に位置しているのかを即座に判断するようにしたため、従来行っていた、旋回板10を基準となる初期位置にセッティングするといった前工程を省略することができる。また、従来のように、近接スイッチによって検出したドッグ数をカウントし、そのカウント数に基づいて演算処理する必要もないので、割出位置確認装置自体の構成が簡単になり、製造コストの削減を図ることができるといった利点がある。
【0053】特に、旋回軸13の軸心に多接点スイッチ51を設けた最初の実施形態では、可動側スイッチ素体52及び固定側スイッチ素体53を共に1個づつ設けるだけでよいので、経済的であると共に多接点スイッチの設置スペースの点からも有利である。
【0054】なお、上記各実施形態では、可動側中心接点52a、62aと可動側基準接点52b、62b及び導線52cによって特性変化要素を構成しているが、このようなものに限定されるものではなく、例えば、図8(a)に示すように、前記可動側中心接点52a、62aの位置と可動側基準接点52b、62bの位置とを結ぶ導体片52d、62dを、可動側スイッチ素体52、62の接触面に設けたものであってもよい。
【0055】また、上記実施形態では、可動側スイッチ素体52、62の特性変化要素によって、固定側スイッチ素体53、63の固定側共通接点53a、63aと、1つの固定側割出接点53b、63bとを短絡させているが、図9に示すように、固定側スイッチ素体56に固定側割出接点56bが多数ある場合に、可動側スイッチ素体55に、割出位置検出用の可動側基準接点55bの他に、1以上の固定側割出接点56bと接触する1以上の可動側補助接点55cを設け、この可動側補助接点55cを可動側基準接点55bと共に可動側中心接点55aに導線55dによって短絡させ、可動側スイッチ素体55と固定側スイッチ素体56とが接触した際に、複数の固定側割出接点56bと固定側共通接点56aとが同時に短絡するような構成を採用しておくことで、例えば、割出位置検出用の特性変化要素や、この割出位置検出用の特性変化要素が短絡させる固定側共通接点56aと固定側割出接点56bとの間に断線等の不測の事態が発生した場合でも、可動側補助接点55cとの位置関係から現在の割出位置を検出することができると同時に断線の有無を検出することができる。
【0056】また、前記可動側スイッチ素体52、53の特性変化要素を構成する導線52cや導体片52d、62dに代えて、抵抗、コイル、半導体等の素子を用いた場合には、導通の有無だけでなく、その電気的特性の値も検出できるので、接点の劣化等についても同時に検出することができる。
【0057】また、上記実施形態では、固定側スイッチ素体53、63に1個の固定側共通接点53a、63aと複数の固定側割出接点53b、63bとを設け、可動側スイッチ素体52、62に固定側共通接点53a、63aと固定側割出接点53b、63bとを短絡させる特性変化要素を設けているが、逆に、可動側スイッチ素体に可動側共通接点と複数の可動側割出接点とを設け、固定側スイッチ素体に固定側共通接点と固定側割出接点とを短絡させる特性変化要素を設ける構成を採用することもできる。このような構成を採用した場合は、前記旋回板10等の旋回体側に割出位置検出手段を設けることになるが、駆動部等の主要な要素が固定部側ではなく、旋回体側に搭載されているような工作機械等では、割出位置検出手段も旋回体側に設けたほうが望ましい場合があり、そのような場合に本構成は特に有効であるといえる。
【0058】また、上記各実施形態では、この発明の割出位置確認装置をチャック交換装置に適用した例を示しているが、こういったチャック交換装置だけでなく、旋回体の割出位置を確認する必要がある場合は、種々の装置に適用することができる。例えば、複数の刃物を取り付けた刃物台の割出位置の確認にも適用することができる。その場合、取り付ける刃物の数や位置に応じて、固定側スイッチ素体53、63の固定側割出接点53b、63bの数や位置を設定すると共に可動側スイッチ素体62の数や取付け位置を設定しなければならず、割出位置検出手段を構成する直流電源や短絡検出回路も刃物数と同数必要であることはいうまでもない。
【0059】
【発明の効果】以上のように、この発明の割出位置確認装置は、固定部に対して接近離反する旋回体の旋回軸線上又は旋回軸線外に、接触離反することでスイッチングを行う固定側スイッチ素体と可動側スイッチ素体とからなる多接点スイッチを配置し、固定部に対する旋回体の接近動作によって、基準位置に停止した旋回体の割出位置に対応する固定側スイッチ素体又は可動側スイッチ素体に設けた割出接点と共通接点との間の電気的特性を、可動側スイッチ素体又は固定側スイッチ素体に設けた特性変化要素によって変化させ、この状態変化を割出位置検出手段の検出部によって検出することで、即座に旋回体の割出位置を確認するようにしたので、従来のように、作業開始前に行っていた、旋回体を基準となる初期位置にセッティングするといった前工程を省略することができ、これを使用する工作機械等の作業効率を高めることができる。
【0060】また、使用している多接点スイッチ自体廉価であり、検出部も電気的特性の変化を検出するだけでよいので割出位置検出手段自体の構成も簡単になり、従来のように高価な近接スイッチ等を使用したり、近接スイッチ等からの検出信号に基づいて計数演算処理を行う計数演算手段等を別途設けたりする必要がないので、装置自体の製品コストの低減を図ることができる。




 

 


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