JPS6018270Y2 - 検出装置を備えた主軸装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は検出装置を備えた主軸装置に関し、その目的は
、主軸先端に設置されている作動部材の進退を確実に検
出するようにしたことである。

作動部材としては、例えば回転中の主軸に対し工具ホル
ダを着脱するノンストップチェンジャにおいて、工具ホ
ルダのキー溝に係脱する可動キーが主軸の先端に設置さ
れたものがある。

この可動キーは、主軸の先端に主軸の軸線と平行な軸線
で設けられたシリンダ内の前部室と後部室とにエア圧を
切換弁で切換えて供給することにより進退移動させるも
のである。

前記シリンダ内の前部室並びに後部室にエア圧を供給す
る構成は、主軸先端の外周面を囲むスリーブを主軸ヘッ
ド端面に固着し、このスリーブに前記シリンダ内の前部
室と後部室とに連通ずるエア圧通路を径方向に穿設した
ものである。

このようにしてエア圧により進退する可動キーの進退移
動、すなわち、キー溝への係脱を確認する装置としては
、前記エア圧通路の他に、もう一つ通気路をスリーブに
設け、この通気路にプレッシャスイッチを接続腰また、
可動キーの軸内に大気と連通ずる通気穴を設け、可動キ
ーがキー溝に係合する前進時にはシリンダ内の後部室と
前記スリーブに明けられている通気路とを連通させ、後
部室に供給されたエア圧をプレッシャスイッチに導くこ
とによって検知確認し、可動キーがキー溝より係合を解
脱する後退時には、可動キーに設けられている通気穴を
通気路と連通してプレッシャスイッチを大気圧下に置く
ことによって検知確認する構造である。

ところが、通気路が明けられているスリーブと主軸の外
周面との間には大気と連通ずる隙間を有しているために
、殊にシリンダ内の後部室にエア圧を供給腰可動キーを
前進作動する係合時において、後部室に供給されたエア
圧が通気路に導かれるときに前記隙間よりエア圧が大気
にリークするためプレッシャスイッチの応答性に難点が
あった。

この問題を解消するには主軸とスリーブとの隙間を極度
に小さくすればよいが、高速回転する主軸においては、
その隙間を極度に小さくしてエア圧のリークを低減させ
ることには限度があった。

本考案は上記の問題点を解決したもので、その特長とす
るところは、プレッシャスイッチに導く通気路を主軸側
に設け、主軸ヘッドの後端部でプレッシャスイッチと連
通接続し、その連通接続部にドローバーの押圧作動で前
記連通接続部の隙間を密接させる気密手段を設け、エア
圧のリークを防止し、プレッシャスイッチの応答性を向
上させたものである。

以下本考案の実施例を図面によって説明する。

第１図は主軸前端部を、また第２図は主軸後端部を示す
断面図である。

１は主軸ヘッド、２は主軸ヘッド１に軸受３を介して回
転自在に軸承した主軸である。

この主軸２の軸上には主軸歯車１０が固着され、これに
駆動歯車９が噛合されている。

また先端にはテーパ状の工具ホルダ装着穴４を有し、こ
れに回路の自動工具交換装置によって工具ホルダ５が着
脱される。

工具ホルダ５にはフランジ部６にキー溝７が設けられ、
これに後述する作動部材としての可動キー１６が係脱さ
れる。

また工具ホルダ５の後端にはプルスタッド１３が設けら
れており、主軸２の軸心に軸線方向に明けられた貫通穴
１１に進退自在に嵌挿した把持部材１２により把持して
引張し、工具ホルダ５を工具ホルダ装着穴４に強固なテ
ーパ嵌合を行なうようになっている。

この把持部材１２を進退させる手段は、前記貫通穴１１
にドローバー１４を進退可能に挿通し、その先端を前記
把持部材１２と連結すると共に、皿バネ１５によってド
ローバー１４を後退方向に常時押圧付勢している。

また、ドローバ−１４の後端は第２図に示すように押圧
部３４が突設され、これに対向してアンクランプ用シリ
ンダ３０が設けられている。

このアンクランプ用シリンダ３０の構成並びに設置構造
については後述する。

可動キー１６の構成について第１図により説明する。

この可動キー１６は主軸１の先端に設けたシリンダ２０
内の前部室１８ａ及び後部室１８ｂに供給されるエア圧
によって進退移動される。

そのエア圧の供給手段は前記従来と同様に主軸１の先端
外周面を囲むスリーブ８が主軸ヘッド１に固着され、こ
のスリーブ８に前部室１８ａと連通するエア圧通路１９
ａと後部室１８ｂと連通ずるエア圧通路１９ｂとが設け
られ、エア源と切換弁２１を介して接続したものである
。

ここにおいて本考案は、主軸２に通気路２２を設け、そ
の先端は前記シリンダ２０に連通させる。

また、ドローバ−１４の軸内に連通路２３を設け、その
連通路２３の先端と前記通気路２２の後端とを常時連通
可能に対応させる。

前記通気路２２の先端は、可動キー１６が前進位置した
ときにはシリンダ２０の後部室１８ｂと連通され、また
可動キー１６が後退位置したときには、可動キー１６に
明けられている大気と連通ずる通気穴１７と連通ずる位
置に置かれている。

前記ドローバー１４の軸内に設けられた連通路２３の後
端は第２図に示すように、ドローバー１４の後端近傍で
径方向に折曲して開口している。

この開口が位置する主軸２の後端部外周には固定部材と
しての固定テーパ部材２５が固着され、前記開口と常時
対応する穴３９が主軸２に開設され、さらに、この穴３
９と通ずる穴２７が固定テーパ部材２５に開設されてい
る。

前記固定テーパ部材２５に対応する可動部材としての可
動テーパ部材２６がキャップ体２４に固設され、対面す
る両テーパ面が隙間を有し、また密接するようになって
いる。

この可動テーパ部材２６には前記固定テーパ部材２５と
可動テーパ部材２６の両テーパ面が密接した時に前記固
定テーパ部材２５の穴２７と連通ずる穴２８が開設され
、この穴２８は主軸ヘッド１の後端部に明けられた穴３
８と常時連通し、穴３８にはプレッシャスイッチ４０が
接続されている。

前記可動テーパ部材２６は前記ドローバー１４を押圧前
進させるアンクランプ用シリンダ３０の作動によって進
退移動し、固定テーパ部材２５のテーパ面に対し隙間を
形威し、また密接して気密状態とするものである。

その構成について説明すると、可動テーパ部材２６が固
定されているキャップ体２４は支持部材２９に軸受４１
を介して回転可能に支持されている。

また、この支持部材２９は主軸ヘッド１に主軸２の軸線
を平行な軸線で固設されている支持軸３７に進退移動可
能に支持され、スプリング３６により常に前進方向に押
圧付勢されている。

この進退移動可能な支持部材２９に前記アンクランプ用
シリンダ３０が固設されているのである。

３１はピストン、３２はピストンロッドである。

このピストンロッド３２の前端部にはスラスト軸承され
た被回転軸３３が設けられ、この被回転軸３３が主軸２
と一体回転するドローバー１４の後端の押圧部３４に当
接して被回転しながらドローバー１４を前進方向に押動
するようになっている。

次に上記構成による本考案の作用について説明する。

図示の状態は可動キー１６が前進位置し、キー溝７に係
合している状態である。

この状態から工具交換する場合、先ず可動キー１６が後
退して係合を解脱上次いでアンクランプ用シリンダ３０
が作動してドローバ−１４を前進移動する。

これによって主軸２に装着されている工具ホルダ５はア
ンクランプされる。

このドローバー１４の前進移動は工具交換装置によって
別の工具ホルダ５が装着され、可動キー１６が前進して
キー溝７に係合完了するまで作動している。

そこで、前記アンクランプ用シリンダ３０が作動してド
ローバー１４を押動すると、その反力によって支持部材
２９がスプリング３６を圧縮して支持軸３７上を後退変
位する。

この支持部材２９の後退変位でキャップ体２４も変位す
ることになりキャップ体２４に固定されている可動テー
パ部材２６は主軸２に固定されている固定テーバ部材２
５に密接し対向間の隙間がなくなる。

もとより主軸２は回転中であるために、主軸２に固定さ
れている固定テーバ部材２５に密接した可動テーパ部材
２６には主軸２の回転が伝わり、キャップ体２４は支持
部材２９に軸受４１で軸承されているので可動テーパ部
材２６はキャップ体２４と共に主軸２とつれ回りする。

一方、主軸２の先端に装着された工具ホルダ５のキー溝
７に可動キー１６を係合すべくシリンダ２０の後部室１
８ｂにエア圧が供給され、可動キー１６の前進に基いて
主軸２に設けられている通気路２２の先端はシリンダ２
２の後部室１８ｂと連通し、後部室１８ｂに供給される
エア圧は通気路２２、ドローバ−１４に明けられた連通
路２３を通り、密接している固定テーバ部材２５の穴２
７、可動テーパ部材２６の穴２８及び主軸ヘッド１の穴
３８を経てプレッシャスイッチ４０に導かれて可動キー
１６の係合を検出確認するのである。

可動キー１６の係合確認後にアンクランプ用シリンダ３
０はドローバー１４の押動を解除し、皿バネ１５により
ドローバー１４を後退移動させて工具ホルダ５を強固に
クランプするのである。

アンクランプ用シリンダ３０によるドローバー１４の押
動が解除されると反力作用がな（なるために支持部材２
９はスプリング３６によって前進して原位置に復帰し、
可動テーパ部材２６は固定テーバ部材２５から離間］−
て隙間を形成する。

以上のように本考案によると、作動部材の進退を検出す
るエア圧信号を主軸及びドローバ−の軸内を通し、主軸
後端部で、ドローバ−アンクランプ時の作動に伴って密
接する固定部材及び可動部材を介してプレッシャスイッ
チに導（ようにしたものであるから、検出信号のエア圧
のリークがなくなり、確実な作動部材の進退確認後が得
られる。

また、前記検出信号のエア圧を主軸の後端部に導くため
に、主軸先端部の配管構成が簡素化される利点を有して
いる。

また、アンクランプ用シリンダ３０を固設する支持部材
２９が主軸１にスプリング３６を介して進退移動可能に
支持された構成であるので、アンクランプ時にドローバ
ー１４に対してシリンダ３０によってかけられる左方向
の力は、支持部材２９、両テーバ部材２５，２６及び皿
バネ１５を介して伝わるシリンダ３０の右方向の力と相
殺され、主軸１の高速回転を支える軸受３にはスプリン
グ３６の圧縮による力ぜけしか作用しない利点を有して
いる。

従って軸受３の高寿命が期待される。

なお、本実施例ではプレッシャースイッチ４０にドロー
バ−１４の連通路２３をつなぐ連通接続部の気密手段と
して、固定テーバ部材２５と可動テーパ部材２６の両テ
ーバ面を密接させる構成が示されているが、このテ・−
バ面の代りに主軸１の軸方向に垂直な面を互いに対向し
て形威しこの垂直面を密接させる構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による主軸先端部の断面図、第２図は同
後端部の断面図である。 １・・・・・・主軸ヘッド、２・・・・・・主軸、５・
・・・・・工具ホルダ、７・・・・・・キー溝、８・・
・・・・スリーブ、１４・・・・・・ドローバー、１５
・・・・・・皿バネ、１６・・・・・・可動キ１７・・
・・・・通気穴、１８ａ・・・・・・前部室、ｔａｂ・
・・・・・後部室、１９ａ、１９ｂ・・・・・・エア圧
通路、２０・・・・・・シリンダ、２２・・・・・・通
気路、２３・・・・・・連通路、２ 材、２ 穴、２ ４・・・・・・キャップ体、２５・・・・・・固定テー
パ部６・・・・・・可動テーパ部材、２７，２８・・・
・・・９・・・・・・支持部材、３０・・・・・・アン
クランプ用シリンダ、３６・・・・・・スプリング、３
７・・・・・・支持軸、４０・・・・・・プレッシャス
イッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主軸先端にエア圧で進退作動する作動部材を備えた主軸
   装置において、主軸並びに主軸内を貫通する工具ホルダ
   のドローバーに前記作動部材の進退を検出するエア圧を
   主軸後端部に導く通路を設け、主軸後端部外周に前記通
   路と連通ずる穴を有する固定部材を固設腰主軸ヘッド内
   に前記固定部材と対応する可動部材を前記ドローバ−を
   進退させるシリンダの作動によって固定部材と可動部材
   との軸方向の対面間に隙間を形威し、また密接するよう
   回転並びに軸方向に変位自在に支持し、この可動部材に
   前記固定部材の穴と連通し、ブツシャスイッチに導通ず
   るエア圧通路を設けたことを特徴とする検出装置を備え
   た主軸装置。