JPS6399109A - 工作機械におけるワ−クチヤツクのチヤツク圧変更方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は数値制御装置により制御される旋盤等の工作
機械におけるワークチャ７りのチャック圧変更方法に関
する。

〔従来の技術〕

多品種少量生産の要請が強まるにつれて、数値制御装置
によって制御される旋盤（以下ＮＣ旋盤と称する）でも
、種々の径、大きさ、材質のワークをチャックして加工
できるようにするという要望が高まっており、種々の形
状（外形）のワークを把持せしめるためには自動チャッ
ク爪交換装置がすでに開発されているが、さらに広範囲
のワークを適正に把持せしめようとすると、チャック圧
をも適宜に変更調節しなければならない。

すなわち、筒状のワークであって肉の厚いワークであれ
ばチャック圧が高くても問題ないが、肉の薄いワークで
はチャック圧を下げなければワークに歪みが生じ加工精
度が低下するおそれがある。

そこ、で、従来は作業者がワークの形状から判断して適
宜に手動操作によりバルブを切換える等によってチャッ
ク圧を調節していたが、当該操作は次のような理由によ
って自動化がなされていなかった。

すなわち、チャック圧の高低調節はワークの形状に応じ
てこまめに行えば、それだけ加工精度の低下はよりよく
防止できるのであるが、ワーク形状が太き（変わる場合
以外では、チャック圧の不適正による加工精度の低下は
、その他の加工精度を左右する要因（例えば刃先の摩耗
等）に比べて小さいものであるので、作業者はワーク形
状が大きく変更になる場合にのみ上記チャック圧の変更
操作を行えばよく、上記のようにワーク形状が大きく変
更になる場合には、主軸チャックのチャック爪を交換す
る場合が多り、該チャック爪の交換操作と同時に、合わ
せて上記チャック圧の変更操作を行えば、特別にチャッ
ク圧の変更操作にのみ手間、時間をとられるということ
がないために自動化がなされていなかったのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のように自動チャック爪交換装置が開発
され、チャック爪の交換には人手が完全に嬰らなくなり
、さらに進めてＮＣ旋盤を用いた加工の完全無人化を図
り、しかも広ｆｌｉ！［のワークにも適正なチャック圧
を与えて加工精度を可及的に高めようとすれば、どうし
てもチャック圧の調整制御を自動化しなければならない
。

この発明は上記目的を達成しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するために、数値制御装置（
以下ＮＣ装置と称する）により制御される旋盤等の工作
機械において、該工作機械のワークチャックのチャンク
圧を上記ＮＣ装置から発信する指令信号によって変更せ
しめることを提案するものである。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第２図は、この発明の方法に従って主軸チャック（１）
のチャック圧を変更制御するクレット旋盤（２）の平面
図であり、該タレット旋盤（２）の工具クレット（３）
の動作、主軸の回転動作、および該旋ｉ　（２）のフレ
ーム（４）上面に設置した主軸チャック（１）上のチャ
ック爪（５）の交換装置（６）　、収納マガジン装置（
７）等の動作が、制御装置（８）によって制御ｎされる
ようになっている。

工具クレット（３）のクレット軸（９）は主軸スピンド
ル軸（Ｓ）と平行に延び、タレット（３）は主軸チャッ
ク（１）に把持せしめたワーク（Ｗ）の径方向（第２図
矢印イ）と、長手方向（第２図矢印口）の両方向へ移動
してワーク（Ｗ）を旋削加工するようになっている。

チャック爪の交換装置（６）は、旋盤のフレーム（４）
上に設けた水平支持枠（１１）から垂下され、かつ該水
平支持枠（１１）上に立設した流体シリンダ（１２）　
（１３）の伸縮によって同じく旋盤フレーム（４）上に
設けた垂直のガイドレール（１４）　（１５）に沿って
上下動するチャック爪の保合アーム（１６）　（１７）
と、該保合アーム（１６）　（１７）によって引掛は係
合して持ち上げたチャック爪（５）をその両端の保持部
（１８ａ）に保持して旋回し位置交換する１８０度旋ロ
アーム（１８）と、該旋回アーム（１８）によって旋回
移動中のチャック爪の落下を防止し、チャック爪を支承
する環状のガイドレール（１９）とからなり、チャック
爪の収納マガジン装置（７）から切離されて、上記係合
アーム（１６）の直下に持たらされたカセット（２１）
内のチャック爪（５）と、主軸チャック（１）上のチャ
ック爪（５）とに夫々上記係合アーム（Ｉ６）　（１７
）が係合しく第３図２点鎖線）、流体シリンダ（１２）
　（１３）の収縮によって上記環状ガイドレール（１９
）上にまで持上げられたチャック爪（５）は、今度は旋
回アーム（１８）の保持部（１８ａ）に保持されて旋回
アーム（１８）の１８０度旋ロアより位置を交替され、
次に再び保合アーム（１６）　（１７）に係合されて垂
直ガイドレール（１４）　（１５）に沿い、下降される
ことによって主軸チャック（１）上と、前記カセット（
２１）内に装入されるようになっている。

（２２）は係合アーム（１６）　（１７）下端の係合爪
、（２３）は図示しないモータの出力軸に固定のギア（
２４）と噛合う旋回アーム（１８）のボス部（１８ｂ）
に形成した大径ギアであり、上記水平支持枠（１１）　
、旋回アーム（１８）　、ガイドレール（１４）　（１
５）および環状ガイドレール（１９）は、支持ポスト（
２５）内に内装した図示しない流体シリンダの伸縮によ
り、一体となって第３図実線、鎖線図示間で昇降する。

また、チャック爪の収納マガジン装置（７）は旋盤のフ
レーム（４）上に設けた駆動スプロケット（２６）　、
従動スプロケット（２７）間に懸回した無端チェーン（
２８）と、該無端チェーン（２８）に係脱自在に連結し
た多数のカセット　（２１）とからなり、該カセット（
２１）内には夫々同一の種類の３本のチャック爪（５）
が収納してあって、上記駆動スプロケット（２６）位置
に設けたカセットの係脱装置（２９）により、無端チェ
ーン（２８）から切離されたカセット（２１）は、該切
離し位置と前記係合アーム（１６）直下位置との間でカ
セット（２１）を移送する移送装面（３１）に載置され
て係合アーム（１６）直下へと持たらされるようになっ
ている。

（３２）は、移送装置（３１）のスライド台、（３３）
　はレールである。

この実施例のＮＣ旋盤（２）は上記のようなチャック爪
の交ｌＡ装置（６）、収納マガジン装置（７）を用いて
主軸チャック（１）のチャック爪（５）を交換するので
、交換しうるチャック爪の種類が多く、広範囲な種類の
ワークを扱えるのであるが、この主軸チャック（１）の
チャック圧が次のようにして変更調節されるようになっ
ている。

すなわち、上記主軸チャック（１）の開閉用油圧シリン
ダの油圧回路には供給油圧の圧力制御弁として、電磁比
例弁（３４）が介装されており、該Ｔｉｅ比例弁（３４
）への制御電圧の供給回路が、前記制御装置（８）から
の２バイトのバイナリ−信号（ａ）を受信して、該デジ
タル信号（ａ）に応じたアナログの０〜ＩＯＶ内の所定
電圧に変換するアナログモジュール（Ｄ／Ａ　コンバー
タ）　　（３５）と、１亥アナログモジユール（３５）
からの電圧を増幅して上記電磁比例弁（３４）へ送る増
幅器（３６）とから成っている。

そして、上記アナログモジュール（３５）は前記制御装
置（８）をＮＣ装置（３７）と共に構成するプログラマ
ブルコントローラ（以下ＰＣと称する）　　（３８）に
接続してあり、該ＰＣ（３８）は主にマイクロコンピュ
ータカラなっており、ＮＣ装置　（３７）からのＭコー
ド信号（ｂ）により、該信号（ｂ）に応じた２バイトの
バイナリ−信号（ａ）を前記アナログモジュール（３５
）へ発信するようになっている。

すなわち、この例では、ＭコードとしてＭ２Ｏ１−Ｍ２
１５の１５種をチャック圧変更用として用い、この１５
種のＭコードに対応してＰ　Ｃ（３８）から夫々異なっ
た２バイトのバイナリ−信号（ａ）が出力されるように
なっているのである。

したがって、ＮＣテープ（３９）中のプログラム内に、
各加工に応じた（ワークに応じた）チャック圧を指令す
るＭコードを適宜挿入しておけば、該ＮＣテープ（３９
）を読み込んだＮＣ装置（３７）は上記Ｍコードに従っ
た信号（ｂ）を発信し、ＰＣ（３Ｂ）は該信号をうけて
それに応じた２バイトのバイナリ−信号（ａ）（例えば
Ｍ２Ｏ１に対してはｒｏｏｏｏ、００００Ｊ、Ｍ２Ｏ２
に対してはｒｏ　ｏ　ｏ　ｏ、０００１Ｊ・・・−・・
〜・・等）を発信するので、該信号（ａ）によって前記
電磁比例弁（３４）が作動して供給油圧を高低変更する
。

なお、上記例では１５種のＭコードを用い、電磁比例弁
（３４）の開度を１５段階にわたって制御せしめ、もっ
てチャック圧を１５段階に変更せしめたが、さらに、多
数のＭコードを用いてチャック圧の変動幅を小刻みにな
してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明の方法に従えば
、チャック圧を人手を介することなく自動的に変更でき
、広範な多種のワークを扱う場合にも当該工作ａ城を用
いて無人加ニジステムを実現することができる。

まンこ、常に適正なチャック圧を与えることができるよ
うになるので、加工精度も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する主軸チャックの制御
装置のブロック図、第２図は同じ＜ＮＣ旋盤の平面図、
第３図はチャック爪交換装置の正面図（第２図の１＋１
−　ｍ線矢視図）である。 （１）　−・・主軸チャック （２）・・・ＮＣ旋盤 （８）・・・制御装置 （３４）−・・電磁比例弁 （３５）・・・アナログモジュール （３７）・・・ＮＣ装置 （ａ）・・・バイナリ−信号 （ｂ）・・・Ｍコード信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 数値制御装置により制御される旋盤等の工 作機械において、該工作機械のワークチャックのチャッ
   ク圧を上記数値制御装置から発信する指令信号によって
   変更せしめることを特徴とする、工作機械におけるワー
   クチャックのチャック圧変更方法。