JPH04112712U - コレツトチヤツクのチヤツク状況検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コレットチャックによる被保持物のチャック
状況を検出する装置を提供する。 【構成】 コレット部材２８がワーク３６を保持した状
態で、当金４８の空気通路７４およびコレット部材２８
の空気通路８６に空気を供給し、当接面５０とワーク３
６との間および保持面３８とワーク３６との間の空気の
漏れ量を、ワーク３６が適正に保持され、当接した場合
の漏れ量と比較してワーク３６のチャック状況および当
接状況を検出する。コレット部材２８のワーク３６の保
持，開放時における軸方向および半径方向の動きはフレ
キシブルチューブ８４の軸方向の移動および撓みにより
許容され、空気の供給が確保される。内径コレットチャ
ックの場合にも同様にしてチャック状況を検出できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はコレットチャックによる被保持物のチャック状況を検出する装置に関 するものであり、特に、空気の供給に基づいて検出を行う装置に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

コレットチャックは、工作機械におけるワークの保持や回転切削装置における 工具の保持等、広く使用されている。コレットチャックは、一般に、（ａ）第一 部材と、（ｂ）テーパ面を有し、第一部材と一体的に設けられたテーパ部材と、 （ｃ）第一部材に対して軸方向に相対移動可能に設けられた第二部材と、（ｄ） テーパ部材のテーパ面に対応するテーパ面および被保持物を保持する保持面を有 し、テーパ部材に軸方向に相対移動可能に嵌合されるとともに、第二部材の第一 部材に対する相対移動に伴って、テーパ部材に対して上記軸方向に相対移動する コレット部材とを含むように構成される。テーパ部材とコレット部材とが軸方向 に相対移動させられれば、コレット部材のテーパ面とテーパ部材のテーパ面との 嵌合位置が変わり、コレット部材が半径方向に縮小，拡開して被保持物を保持， 開放するのである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようにコレットチャックによって被保持物を保持する場合、被保持物が正 規の姿勢から傾いて保持されたり、保持が緩いなど、保持が正確に行われなけれ ば、その被保持物が関与する加工や測定が適正に行われない。しかしながら、従 来は、コレットチャックによる被保持物のチャック状況を検出することは行われ いなかった。

【０００４】 本考案は、コレットチャックによる被保持物のチャック状況を検出する装置を 提供することを課題として為されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案のチャック状況検出装置は、（ア）コレ ットチャックの第一部材内に設けられた第一空気通路と、（イ）コレット部材内 に設けられ、一端がコレット部材の保持面に開口する第二空気通路と、（ウ）第 一部材とコレット部材との前記軸方向の相対移動と、コレット部材の半径方向の 拡縮との少なくとも一方を許容しつつ、第一空気通路と第二空気通路とを連結状 態に保つ継手手段と、（エ）第一空気通路に空気を供給する空気供給装置と、（ オ）その空気供給装置に空気を供給させ、被保持物と保持面との間の空気の漏れ 量に基づいてチャック状況を検出する検出手段とを含むように構成される。

【０００６】

【作用】

このように構成されたチャック状況検出装置においては、コレット部材の保持 面と被保持物との間に隙間があれば、保持面の第二空気通路の開口から空気が漏 れる。漏れ量は保持面と被保持物との間の隙間が大きいほど多く、この漏れ量に 基づいてチャック状況を検出することができる。 なお、空気の漏れ量は、例えば、空気供給装置の空気供給量から検出したり、 第二空気通路の開口と空気供給装置との間に絞り設け、その絞りと開口との間の 圧力を測定したりして検出することができる。

【０００７】

【考案の効果】

このように本考案のチャック状況検出装置によれば、コレット部材の保持面と 被保持物との間に空気を供給することによりチャック状況を検出することができ 、被保持物が加工に不適切な状態でチャックされている場合には、保持し直した り、その被保持物の使用をやめたり、コレットチャックに不良個所がないかを点 検する等、種々の対策を講じることができる。 また、本チャック状況検出装置においては、被保持物の保持，開放時に、軸方 向と半径方向との少なくとも一方に動くコレット部材に空気を供給するようにさ れているが、第一部材の空気通路とコレット部材の空気通路との連通は、コレッ ト部材が動いても継手手段により保たれるようにされており、保持面と被保持物 との間に直接空気を供給し、チャック状況を精度良く検出することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案を、旋盤の外径コレットチャックのチャック状況検出装置に適用 した場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】 図１において１０は主軸であり、図示しない回転駆動装置によりその軸心まわ りに回転させられる。主軸１０は円筒状を成し、その先端面に大径の台座１２が 固定されるとともに、第一部材としてのチャック本体１４が固定されている。チ ャック本体１４は断面形状が円形を成し、その内部には段付状の貫通孔１６が形 成されるとともに、貫通孔１６の台座１２とは反対側の先端部は先端ほど直径が 増大するテーパ内周面１８とされている。本実施例においては、チャック本体１ ４の先端部がテーパ部材を構成しているのである。

【００１０】 主軸１０内にはドローバー２２が軸方向に移動可能に嵌合されている。ドロー バー２２の先端は小径部２４とされるとともに、半径方向外向きに延び出す４個 の係合突起２６（図には１個のみ示されている）が等角度間隔に形成され、コレ ット部材２８が係合させられている。コレット部材２８は円筒状を成し、チャッ ク本体１４の貫通孔１６に軸方向に移動可能に嵌合されており、その台座１２側 の後端部には半径方向内向きに延び出す４個の係合突起３０（図には１個のみ示 されている）が等角度間隔に設けられている。ドローバー２２は、その係合突起 ２６とコレット部材２８の係合突起３０との位相がずれた状態でコレット部材２ ８に嵌合された後、回転させられることにより係合突起２６と３０とが係合し、 ドローバー２２の移動に伴ってコレット部材２８が移動させられる状態となる。 このコレット部材２８の先端部は大径とされ、軸方向に延びる６本のスリット３ ２（図には１個のみ示されている）が等角度間隔に形成されている。また、コレ ット部材２８の先端部外周面は、前記テーパ内周面１８と同じ傾斜のテーパ外周 面３４とされ、テーパ内周面１８に嵌合される一方、先端部内周面には被保持物 としてのワーク３６に接触してこれを保持する円筒状の保持面３８が形成されて いる。

【００１１】 ドローバー２２の先端の前記小径部２４は、ボルト４２，４４によってチャッ ク本体１４に固定されるとともにコレット部材２８内に軸方向に移動可能に嵌合 された円板４６に軸方向に移動可能に嵌合されている。この円板４６には当金４ ８が固定されている。当金４８は円板状を成し、その先端面はワーク３６が当接 する当接面５０とされている。また、当金４８内には突き出し部材５４が軸方向 に摺動可能に嵌合されるとともに、スプリング５６によって当金４６から突出す る向きに付勢されており、ワーク３６の取外し時に当金４８から突き出す役割を 果たす。

【００１２】 ドローバー２２内には軸方向に延びる空気通路５８が形成され、空気供給装置 ６０により空気が供給される。この空気通路５８は、円環状通路６２により、台 座１２内に形成された空気通路６４に常時連通させられている。空気通路６４か らは４本の第一分岐通路６６（図には１本のみ示されている）が分岐させられて おり、各第一分岐通路６６はそれぞれ、コレット部材２８を軸方向に相対移動可 能に貫通し、両端がチャック本体１４と円板４６とに支持されたスリーブ６８内 の空気通路７０，円板４６内に形成された空気通路７２により、当金４８内に形 成された４本の空気通路７４の各一端に接続されている。これら空気通路７４の 各他端は、当接面５０に等角度間隔に開口する供給口７６とされている。

【００１３】 また、台座１２内の空気通路６４からは、第一分岐通路６６とは別の３本の第 二分岐通路７８が分岐させられ、それぞれチャック本体１４に嵌合固定されたス リーブ８０内の第一空気通路としての空気通路８２に連通させられている。この 空気通路８２はそれぞれ、継手手段としてのフレキシブルチューブ８４により、 コレット部材２８内に形成された３本の第二空気通路としての空気通路８６に接 続されている。各空気通路８６はそれぞれ、一端がチャック本体１４と対向する 面に開口させられ、他端は保持面３８に等角度間隔に開口する供給口８８とされ ている。フレキシブルチューブ８４の一端部は、スリーブ８０に気密かつ軸方向 に摺動可能に嵌合されており、他端部は接続金具９２によって空気通路８６に接 続されている。

【００１４】 本外径コレットチャックは、制御装置９４により制御される。制御装置９４は コンピュータを主体とするものであり、ワーク３６の保持，開放の他、空気供給 装置６０による空気通路５８への空気の供給を制御するとともに、チャック状況 の検出等を行う。

【００１５】 以上のように構成された外径コレットチャックは、ワーク３６を保持しない場 合には、ドローバー２２が前進端位置にあり、コレット部材２８はチャック本体 １４から突出して開いている。ワーク３６を保持する際には、ワーク３６が図示 しないワーク供給装置により主軸１０の軸心と一致する状態でコレット部材２８ および当金４８内に挿入される。ワーク３６が突き出し部材５４を押して当接面 ５０に当接するまで挿入された後、ドローバー２２が後退させられ、それに伴っ てコレット部材２８が後退させられるとともに縮径して保持面３８がワーク３６ に接触し、ワーク３６を外側から保持する。

【００１６】 ワーク３６の保持後、空気通路５８に空気が供給される。この空気は空気通路 ６４，第一分岐通路６６，空気通路７０，７２，７４を経て供給口７６から当接 面５０とワーク３６との間に供給されるとともに、空気通路６４，第二分岐通路 ７８，空気通路８２，フレキシブルチューブ８４，空気通路８６を経て供給口８ ８から保持面３８とワーク３６との間に供給される。ワーク３６が保持面３８全 体と当接面５０全体とにそれぞれ正確に密着する正規の状態で保持されていれば 、ワーク３６と保持面３８，当接面５０との間から多く空気が漏れることはない が、ワーク３６が傾いて保持されたり、ワーク３６やコレット部材２８，当金４ ８に不良があって、ワーク３６と保持面３８および当接面５０との間にワーク３ ６の形状や表面性状に基づく隙間以上の隙間があれば、空気の漏れ量が多くなる 。この漏れ量は空気供給装置６０の空気供給量を検出することによりわかる。空 気供給量が多ければ漏れ量が多いのであり、制御装置９４は、実際の空気の漏れ 量と、ワーク３６が適正に当金４８に当接するとともにコレット部材２８により 適正に保持されているときの空気の基準漏れ量とを比較し、基準漏れ量以内であ れば適正に保持されており、基準漏れ量より多ければ、コレット部材２８による ワーク３６の保持や当金４８へのワーク３６の当接に何らかの異常があることが わかり、このワーク３６を取り付け直し、廃棄し、あるいは作業者に異常の発生 を報知する等、適宜の処置を取る。本実施例においては制御装置９４が検出手段 を構成しているのであり、ワーク３６が異常に保持されたまま加工に供されるこ とがなくなって、加工中にワーク３６が脱落したり、加工精度が低下したりする ことを防止することができる。

【００１７】 また、コレット部材２８はワーク３６の保持，開放時にチャック本体１４に対 して軸方向に移動するとともに、半径方向に拡縮するが、この際、フレキシブル チューブ８４がスリーブ８０内を軸方向に移動するとともに、スリーブ８０から 突出した部分が撓んで、コレット部材２８のチャック本体１４に対する動きを許 容しつつ空気通路８６と８２との連通を保つ。このようなフレキシブルチューブ ８４を用いることにより、ワーク３６に直接接触する保持面３８に空気を供給し てチャック状況を検出することができるのである。

【００１８】 さらに、本装置によれば、ワーク３６の当金４８への当接状況とコレット部材 ２８によるチャック状況との両方を同時に検出することができ、一方の状況のみ 検出する場合に比較してより確実にワーク３６のチャックミスを検出することが でき、両者を別々に検出する場合に比較して迅速に検出することができる。コレ ット部材２８によるワーク３６のチャックと、ワーク３６の当金４８への当接と のいずれが不良であるかはわからないが、いずれか一方に不良があればワーク３ ６の取り付け直し等の処置を取るため、併せて検出すればよいのである。

【００１９】 本考案の別の実施例を図２に示す。本実施例は、内径コレットチャック装置の チャック状況の検出に本考案を適用したものであり、前記実施例と同じ部分につ いては同一の符号を付して対応関係を示し、詳細な説明は省略する。 本内径コレットチャックにおいては、チャック本体１００の先端に当金１０２ が固定されてチャック本体１００と共に第一部材を構成し、その先端の当接面１ ０４にワーク１０６が当接するようにされている。また、主軸１０，台座１２内 に軸方向に移動可能に嵌合されたドローバー１１０は、係合突起１１２において コレット部材１１４の係合突起１１６に係合し、ドローバー１１０の移動により コレット部材１１４が移動させられる。コレット部材１１４には６本のスリット １１８が等角度間隔に形成されており、その当金１０２からの突出端部の外周面 がワーク１０６を保持する保持面１２０とされている。また、コレット部材１１ ４の内側にはテーパ内周面１２２が形成され、チャック本体１００に固定のテー パ部材１２３のテーパ外周面１２４に軸方向に相対移動可能に嵌合されている。

【００２０】 ドローバー１１０に形成された空気通路１２６に供給された空気は、台座１２ に形成された空気通路１２８，分岐通路１３０，チャック本体１００内の空気通 路１３２，当金１０２に形成されて空気通路１３２と共に第一空気通路を構成す る空気通路１３４により当接面１０４に供給され、供給口１３６から排出される 。空気通路１３４は、フレキシブルチューブ１４０によりコレット部材１１４内 に形成された第二空気通路としての空気通路１４２に連結されている。空気通路 １４２の一端は保持面１２０に開口する供給口１４４とされ、他端はコレット部 材１１４に嵌合固定されたスリーブ１４６内の空気通路１４８に接続されており 、フレキシブルチューブ１４０はこのスリーブ１４６の空気通路１４８に軸方向 に移動可能に嵌合されている。

【００２１】 本実施例においてワーク１０６の保持時には、ワーク１０６が当金１０２の当 接面１０４に当接させられた状態でコレット部材１１４が後退させられ、それに 伴って拡径して保持面１２０がワーク１０６を保持する。コレット部材１１４が 半径方向に拡縮するのはその先端部であり、フレキシブルチューブ１４０は、コ レット部材１１４の後部に連結されているため、コレット部材１１４の移動時に はスリーブ１４６内を軸方向に相対移動してその移動を許容することとなる。こ れによりコレット部材１１４が移動しても空気通路１４２と１３４との連通が保 たれ、空気の供給および漏れ量に基づいて前記実施例の場合と同様にワーク１０ ６のチャック状況，当接状況を検出することができる。

【００２２】 なお、前記図１に示す実施例においては、第一部材とテーパ部材とが一体に設 けられていたが、別体としてもよい。

【００２３】 また、上記各実施例においては、継手手段がフレキシブルチューブ８４，１４ ０により構成されていたが、蛇腹部材やダイヤフラムにより構成してもよい。

【００２４】 さらに、上記各実施例においては、コレット部材２８，１１４によるワーク３ ６，１０６のチャック状況と、ワーク３６，１０６の当金４８，１０２への当接 とが併せて検出されるようになっていたが、空気供給装置からコレット部材への 空気の供給と当金への空気の供給とを別々に行うようにすれば、いずれに不良が あるかを検出することができる。

【００２５】 さらにまた、上記各実施例においては、ワーク３６，１０６を保持するコレッ ト部材２８，１１４が軸方向に移動するものとされていたが、コレット部材が固 定でテーパ部材が移動するコレットチャックや、コレット部材およびテーパ部材 の両方が移動するコレットチャックにおけるチャックミスの検出にも本考案を適 用することができる。なお、前者の場合には、コレット部材が軸方向には移動し ないため、継手手段はコレット部材の半径方向の拡縮のみを許容するものとすれ ばよい。

【００２６】 その他、実用新案登録請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づい て種々の変形，改良を施した態様で本考案を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるチャック状況検出装置
を備えた外径コレットチャック装置を示す正面断面図で
ある。

【図２】本考案の別の実施例であるチャック状況検出装
置を備えた内径コレットチャック装置を示す正面断面図
である。

【符号の説明】

１４ チャック本体 １８ テーパ内周面 ２８ コレット部材 ３４ テーパ外周面 ３６ ワーク ３８ 保持面 ６０ 空気供給装置 ８２ 空気通路 ８４ フレキシブルチューブ ８６ 空気通路 ９４ 制御装置 １００ チャック本体 １０２ 当金 １０６ ワーク １１４ コレット部材 １２０ 保持面 １２２ テーパ内周面 １２４ テーパ外周面 １３２ 空気通路 １３４ 空気通路 １４０ フレキシブルチューブ １４２ 空気通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 磯貝 武義 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一部材と、テーパ面を有し、前記第一
   部材と一体的に設けられたテーパ部材と、前記第一部材
   に対して軸方向に相対移動可能に設けられた第二部材
   と、前記テーパ面に対応するテーパ面および被保持物を
   保持する保持面を有し、前記テーパ部材に軸方向に相対
   移動可能に嵌合されるとともに、前記第二部材の前記第
   一部材に対する相対移動に伴って、テーパ部材に対して
   前記軸方向に相対移動するコレット部材とを有するコレ
   ットチャックのチャック状況検出装置であって、前記第
   一部材内に設けられた第一空気通路と、前記コレット部
   材内に設けられ、一端が前記保持面に開口する第二空気
   通路と、前記第一部材と前記コレット部材との前記軸方
   向の相対移動と、コレット部材の半径方向の拡縮との少
   なくとも一方を許容しつつ、前記第一空気通路と前記第
   二空気通路とを連結状態に保つ継手手段と、前記第一空
   気通路に空気を供給する空気供給装置と、その空気供給
   装置に空気を供給させ、前記被保持物と前記保持面との
   間の空気の漏れ量に基づいてチャック状況を検出する検
   出手段とを含むことを特徴とするコレットチャックのチ
   ャック状況検出装置。