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技術 流体圧回路系およびこれを備えたカム装置

出願人 株式会社三共製作所
発明者 加藤平三郎
出願日 1998年12月25日 (22年2ヶ月経過) 出願番号 1998-371252
公開日 2000年7月11日 (20年7ヶ月経過) 公開番号 2000-192903
状態 拒絶査定
技術分野 工作機械における自動工具交換 流体圧回路(1) 伝動装置
主要キーワード 調整用カラー 圧力調整室内 被覆筒 圧力可変機構 揺動レバ 初期付勢力 掴持爪 補償運転
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年7月11日)のものです。
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図面 (16)

課題

流体圧回路初期状態での作動流体充填を円滑に行うことができる流体圧回路系およびこれを備えたカム装置を提供する。

解決手段

工具交換装置10は、入力回転から出力運動を出力するカム装置12と、このカム装置12の出力運動に連動して間欠的に流体圧を発生する主ポンプ14と、この主ポンプ14で発生した流体圧を導入して、カム装置12の出力運動に同期して駆動されるアクチュエータ16とを備える。主ポンプ14からアクチュエータ16に至る流体圧回路18に、当該流体圧回路18へ作動流体を吐出して充填するための補助ポンプ20を設け、未充填の流体圧回路18内に補助ポンプ20から作動流体を充填するとともに、流体圧回路18に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路18外方に排出するドレン回路24を設ける。

概要

背景

一般に、流体圧を用いてアクチュエータを駆動する流体圧回路系は数多く存在し、例えば実開平4−67941号公報(Int.Cl.B23Q 3/157 )に開示されるピックアンドプレース装置に、流体圧として油圧を用いた油圧回路が用いられている。

ピックアンドプレース装置は、工作機械工具交換に必要な出力軸複合運動カムによって作り出すようになっており、入力軸の回転に同期して工具クランプおよびアンクランプを行うのに前記油圧回路が用いられる。即ち、前記油圧回路は入力軸の回転に同期して脈動油圧を発生させる油圧発生源としてのポンプ装置と、該ポンプ装置で発生される油圧が導入されるアクチュエータとを備え、該アクチュエータを工具のクランプ装置に設けて、アクチュエータに油圧が導入されることにより、アクチュエータに連動するロッドが突出して工具をアンクランプするようになっている。

概要

流体圧回路の初期状態での作動流体充填を円滑に行うことができる流体圧回路系およびこれを備えたカム装置を提供する。

工具交換装置10は、入力回転から出力運動を出力するカム装置12と、このカム装置12の出力運動に連動して間欠的に流体圧を発生する主ポンプ14と、この主ポンプ14で発生した流体圧を導入して、カム装置12の出力運動に同期して駆動されるアクチュエータ16とを備える。主ポンプ14からアクチュエータ16に至る流体圧回路18に、当該流体圧回路18へ作動流体を吐出して充填するための補助ポンプ20を設け、未充填の流体圧回路18内に補助ポンプ20から作動流体を充填するとともに、流体圧回路18に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路18外方に排出するドレン回路24を設ける。

目的

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、流体圧回路の初期状態での作動流体充填を円滑に行うことができる流体圧回路系およびこれを備えたカム装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

流体圧発生源で発生される流体圧が、配管を介してアクチュエータに供給されるようになった流体圧回路系において、上記配管途中に、該流体圧回路へ作動流体吐出して充填するための補助ポンプを設け、未充填の流体圧回路内に該補助ポンプから作動流体を充填するとともに、該流体圧回路に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路外方に排出するドレン回路を設けたことを特徴とする流体圧回路系。

請求項2

上記配管途中に、流体圧回路内の流体圧の圧損分を補償する流体圧補充ポンプを設けたことを特徴とする請求項1に記載の流体圧回路系。

請求項3

上記補助ポンプと上記流体圧補充ポンプとを一体に連結結合したことを特徴とする請求項2に記載の流体圧回路系。

請求項4

上記流体圧発生源が作動流体を吐出する吐出部分に、空気溜まりを生じない配置でアキュムレータを設けたことを特徴とする請求項1〜3いずれかの項に記載の流体圧回路系。

請求項5

上記アキュムレータは、これを調圧するための圧力可変機構を備えたことを特徴とする請求項1〜4いずれかの項に記載の流体圧回路系。

請求項6

上記補助ポンプは、ケーシングの一端側に設けられ、上記流体圧回路に作動流体を充填するための第1流体圧生成室と、該第1流体圧生成室内に摺動自在に設けられる第1ピストンと、該第1ピストンにより隔成され、導入される第1の制御圧によって該第1ピストンを第1流体圧生成室内方向に押圧する第1制御圧室と、該第1ピストンを第1制御圧室方向に付勢する付勢手段とを備え、上記流体圧補充ポンプは、上記ケーシングの他端側に設けられ、流体圧回路に連通される第2流体圧生成室と、該第2流体圧生成室内に摺動自在に設けられる第2ピストンと、該第2ピストンにより隔成され、導入される第2の制御圧によって該第2ピストンを第2流体圧生成室内方向に押圧する第2制御圧室と、該第2ピストンを第2制御圧室方向に付勢する付勢手段とを備え、上記第1流体圧生成室と上記第2流体圧生成室とを、第1流体圧生成室から第2流体圧生成室方向への流体移動許容する逆止弁を設けた連通路を介して連通し、かつ、第1流体圧生成室を補給ポートに連通するとともに、第2流体圧生成室を吐出ポートに連通したことを特徴とする請求項1〜5いずれかの項に記載の流体圧回路系。

請求項7

ドレン回路は、上記ケーシングの上記第2流体圧生成室と上記第2制御圧室との間に形成される余剰流体戻り室と、この余剰流体戻り室の第2制御圧室側に連続して形成される余剰流体排出室と、上記第2ピストンに設けられ、これら余剰流体戻り室と余剰流体排出室とを開閉するとともに、第2制御圧室の制御圧排除状態で閉弁状態となる弁体とを備え、上記余剰流体戻り室を上記流体圧回路の空気が溜りやすい部位にドレン管を介して連通するとともに、上記余剰流体排出室をドレンポートに連通したことを特徴とする請求項1〜6いずれかの項に記載の流体圧回路系。

請求項8

入力回転から出力運動を出力するカムと、このカムの出力運動に連動して間欠的に流体圧を発生する流体圧発生源と、この流体圧発生源で発生した流体圧を導入して駆動されるアクチュエータとを設けるとともに、上記流体圧発生源から上記アクチュエータに至る流体圧回路の配管途中に、上記配管途中に、該流体圧回路へ作動流体を吐出して充填するための補助ポンプを設け、未充填の流体圧回路内に該補助ポンプから作動流体を充填するとともに、該流体圧回路に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路外方に排出するドレン回路を設けたことを特徴とする流体圧回路系を備えたカム装置

技術分野

0001

本発明は、流体圧発生源で発生される流体圧が、配管を介して流体圧アクチュエータに供給されるようになった流体圧回路系およびこれを備えたカム装置に関する。

背景技術

0002

一般に、流体圧を用いてアクチュエータを駆動する流体圧回路系は数多く存在し、例えば実開平4−67941号公報(Int.Cl.B23Q 3/157 )に開示されるピックアンドプレース装置に、流体圧として油圧を用いた油圧回路が用いられている。

0003

ピックアンドプレース装置は、工作機械工具交換に必要な出力軸複合運動カムによって作り出すようになっており、入力軸の回転に同期して工具クランプおよびアンクランプを行うのに前記油圧回路が用いられる。即ち、前記油圧回路は入力軸の回転に同期して脈動油圧を発生させる油圧発生源としてのポンプ装置と、該ポンプ装置で発生される油圧が導入されるアクチュエータとを備え、該アクチュエータを工具のクランプ装置に設けて、アクチュエータに油圧が導入されることにより、アクチュエータに連動するロッドが突出して工具をアンクランプするようになっている。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、かかる従来の流体圧回路系においては、油圧回路内に脈動油圧を発生させる必要性から、一定の油圧で作動油を供給する場合と異なり、作動油がリークしたり、またこれとともに油圧回路内に空気溜まりが発生し易く、油圧回路内に生成すべき油圧を所定の値に補償することが難しいと考えられる。そこで、このような圧力損失を補償し、かつ油圧回路から空気を除去する機構として、リークした作動油量を補い、かつ空気を油圧回路から押し出す作用を備えた適度な容量の補充用ポンプ別途備えることが考えられる。このようなポンプを設置すれば、油圧回路内の圧力損失を補償することが可能となる。

0005

他方、このような装置構成前提として、油圧回路内への作動油の初期充填作業を考えた場合、油圧発生源としてのポンプ装置は作動油の充填には用いることができないので、上記補充用ポンプを作動油の充填作業用として兼用することが便利であり、その利用が考慮される。

0006

ところが、この補充用ポンプは作動油のリーク分と空気の押し出し作用を案しつつ、ポンプ装置の作動と緩衝しないタイミングで駆動されるべき性格のものであってそのような適度な小容量で設定されるべきポンプであることから、このような補充用ポンプを用いて油圧回路全体へ作動油を充填することは、充填時間が長くかかるとともに、また小容量であるために油圧回路からの空気抜きが困難となる。反対に、この初期充填作業をも見込んで当該補充用ポンプの容量を大きく設定した場合には、作動油の補償運転において油圧回路内の圧力が過剰に高くなり、通常の駆動時の油圧回路内圧力管理に支障を来すおそれがあるといった課題があった。

0007

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、流体圧回路の初期状態での作動流体充填を円滑に行うことができる流体圧回路系およびこれを備えたカム装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

かかる目的を達成するために本発明の請求項1に示す流体圧経路系にあっては、流体圧発生源で発生される流体圧が、配管を介してアクチュエータに供給されるようになった流体圧回路系において、上記配管途中に、該流体圧回路へ作動流体を吐出して充填するための補助ポンプを設け、未充填の流体圧回路内に該補助ポンプから作動流体を充填するとともに、該流体圧回路に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路外方に排出するドレン回路を設けたことを特徴とする。

0009

また、本発明の請求項2に示す流体圧経路系にあっては、上記配管途中に、流体圧回路内の流体圧の圧損分を補償する流体圧補充ポンプを設けたことを特徴とする。

0010

更に、本発明の請求項3に示す流体圧経路系にあっては、上記補助ポンプと上記流体圧補充ポンプとを一体に連結結合したことを特徴とする。

0011

更にまた、本発明の請求項4に示す流体圧経路系にあっては、上記流体圧発生源が作動流体を吐出する吐出部分に、空気溜まりを生じない配置でアキュムレータを設けたことを特徴とする。

0012

また、本発明の請求項5に示す流体圧経路系にあっては、上記アキュムレータは、これを調圧するための圧力可変機構を備えたことを特徴とする。

0013

更に、本発明の請求項6に示す流体圧経路系にあっては、上記補助ポンプは、ケーシングの一端側に設けられ、上記流体圧回路に作動流体を充填するための第1流体圧生成室と、該第1流体圧生成室内に摺動自在に設けられる第1ピストンと、該第1ピストンにより隔成され、導入される第1の制御圧によって該第1ピストンを第1流体圧生成室内方向に押圧する第1制御圧室と、該第1ピストンを第1制御圧室方向に付勢する付勢手段とを備え、上記流体圧補充ポンプは、上記ケーシングの他端側に設けられ、流体圧回路に連通される第2流体圧生成室と、該第2流体圧生成室内に摺動自在に設けられる第2ピストンと、該第2ピストンにより隔成され、導入される第2の制御圧によって該第2ピストンを第2流体圧生成室内方向に押圧する第2制御圧室と、該第2ピストンを第2制御圧室方向に付勢する付勢手段とを備え、上記第1流体圧生成室と上記第2流体圧生成室とを、第1流体圧生成室から第2流体圧生成室方向への流体移動許容する逆止弁を設けた連通路を介して連通し、かつ、第1流体圧生成室を補給ポートに連通するとともに、第2流体圧生成室を吐出ポートに連通したことを特徴とする。

0014

更にまた、本発明の請求項7に示す流体圧回路系にあっては、ドレン回路は、上記ケーシングの上記第2流体圧生成室と上記第2制御圧室との間に形成される余剰流体戻り室と、この余剰流体戻り室の第2制御圧室側に連続して形成される余剰流体排出室と、上記第2ピストンに設けられ、これら余剰流体戻り室と余剰流体排出室とを開閉するとともに、第2制御圧室の制御圧排除状態で閉弁状態となる弁体とを備え、上記余剰流体戻り室を上記流体圧回路の空気が溜りやすい部位にドレン管を介して連通するとともに、上記余剰流体排出室をドレンポートに連通したことを特徴とする。

0015

また、本発明の請求項8に示す流体圧回路系を備えたカム装置にあっては、入力回転から出力運動を出力するカムと、このカムの出力運動に連動して間欠的に流体圧を発生する流体圧発生源と、この流体圧発生源で発生した流体圧を導入して駆動されるアクチュエータとを設けるとともに、上記流体圧発生源から上記アクチュエータに至る流体圧回路の配管途中に、上記配管途中に、該流体圧回路へ作動流体を吐出して充填するための補助ポンプを設け、未充填の流体圧回路内に該補助ポンプから作動流体を充填するとともに、該流体圧回路に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路外方に排出するドレン回路を設けたことを特徴とする。

0016

以上の構成による本発明の流体圧回路系の作用を以下に説明する。

0017

請求項1の流体圧回路系は、流体圧回路系の流体圧回路内に作動流体が存在しない初期状態で補助ポンプを作動することにより、該補助ポンプから吐出された作動流体は流体圧発生源からアクチュエータに至る流体圧回路に充填される。このとき、上記補助ポンプは充填専用として用いられるので、上記流体圧回路への充填が短時間のうちに行われる。そして、この補助ポンプをもって流体圧回路に作動流体が供給される際、この供給された作動流体の余剰分はドレン回路によって流体圧回路の内部空気とともに外方に排出されることになる。従って、流体圧回路系の初期状態で上記補助ポンプを作動することにより、流体圧回路内への作動流体の充填を、内部空気を排除しつつ円滑に行うことができ、流体圧回路系の実質的な運転可能状態への設定を短時間の内に行うことができる。

0018

また、請求項2の流体圧回路系は、上記請求項1に示した補助ポンプに加えて流体圧補充ポンプを流体圧回路に設けたもので、該流体圧補充ポンプによって、流体圧回路系の運転時に流体圧回路に発生する流体圧の圧損分を補償するようになっている。即ち、上記流体圧回路は、流体圧発生源から供給される吐出圧により各接続部分からの漏れが発生した場合に、作動流体量不足して所要の流体圧が得られなくなるが、上記流体圧補充ポンプにより、漏れにより発生した圧損分を補充できるため、流体圧回路は常時所要の流体圧を安定的に確保してアクチュエータを適正に作動させることができる。

0019

更に、請求項3の流体圧回路系は、上記補助ポンプと上記流体圧補充ポンプとを一体に連結結合したので、これら両ポンプ一体化して流体圧回路系全体の構成部品点数を削減することができるとともに、両ポンプの持ち運びが容易になる。

0020

更にまた、請求項4の流体圧回路系は、上記流体圧発生源が作動流体を吐出する吐出部分にアキュムレータを設けたので、流体圧回路内の圧力が予め設定した調整圧力以上に上昇された場合に、該アキュムレータが作動して流体圧回路内の圧力上昇を一定圧以下に維持することができる。従って、流体圧回路の各構成部品が圧力上昇により機械的強度を越えてしまうのを防止して、各部の破損や漏れを無くすことができる。また、上記アキュムレータは、空気溜まりを生じない配置で設けられることにより、該アキュムレータの圧力調整室内気泡が滞るのを防止できるため、該アキュムレータによる圧力調整の精度を向上することができる。

0021

また、請求項5の流体圧回路系は、上記アキュムレータに、これを調圧するための圧力可変機構を備えたので、該圧力可変機構を作動してその調整圧力を変更できることにより、該アキュムレータで調圧される最高圧を任意に変化させることができる。従って、アクチュエータの作動量が変化した場合にも、流体圧回路内の圧力が過剰に上昇するのを防止できる。

0022

更に、請求項6の流体圧回路系は、上記補助ポンプおよび上記流体圧補充ポンプを、共通のケーシングの一端側と他端側に構成するようになったもので、補助ポンプは、第1制御圧室に第1の制御圧を導入することにより第1ピストンが付勢手段に抗して移動し、第1流体圧生成室に流体圧回路内に充填するための流体圧を発生する。一方、流体圧補充ポンプは、第2制御圧室に第2の制御圧を導入することにより第2ピストンは付勢手段に抗して移動し、第2流体圧生成室に流体圧回路内の漏れを補充するための流体圧を発生する。

0023

そして、上記第1流体圧生成室で発生された流体圧は、連通路を介して第2流体圧生成室に供給され、この第2流体圧生成室から吐出ポートを介して流体圧回路に供給される。このとき、上記連通路に設けた逆止弁により、第2流体圧生成室から第1流体圧生成室への流体移動は阻止され、該第2流体圧生成室で発生された流体圧は第1流体圧生成室に流入することなく、上記吐出ポートから流体圧回路に供給される。

0024

また、上記第1制御圧室または上記第2制御圧室から第1の制御圧および第2の制御圧を排除することにより、第1ピストンおよび第2ピストンは付勢手段により戻される。このとき、第1流体圧生成室には補給ポートから直接作動流体が補給されるとともに、第2流体圧生成室には第1流体圧生成室内の作動流体が上記連通路の逆止弁を開弁しつつ供給される。

0025

従って、上記補助ポンプおよび上記流体圧補充ポンプは共通のケーシング内に構成したことにより、これに導入される作動流体を共有できるとともに、両ポンプのコンパクト化を図って装置の組付け時の部品点数を削減し、組付け作業の簡略化を達成することができる。

0026

更にまた、請求項7の流体圧回路系は、上記余剰作動流体を排出するドレン回路を上記ケーシングに一体に組み込んだもので、第2制御圧室に第2の制御圧を導入することにより、第2シリンダが移動して弁体が余剰流体戻り室と余剰流体排出室との間を開弁する。すると、ドレン管を介して余剰流体戻り室に導入された流体圧回路の余剰流体は、余剰流体排出室に流入してドレンポートから排出される。勿論、上記第2制御圧室に制御圧を導入することにより、流体圧補充ポンプが作動されて第2流体圧生成室に補充圧が発生される。また、上記補助ポンプを作動する際にも、上記第2制御圧室に制御圧を導入しておくことにより、余剰の作動流体は、上記余剰流体戻り室と上記余剰流体排出室を介してドレンすることができる。

0027

従って、上記ドレン回路が上記補助ポンプおよび上記流体圧補充ポンプを構成するケーシングを利用して余剰流体戻り室と余剰流体排出室を形成し、かつ、流体圧補充ポンプの第2ピストンに弁体を設けたので、ドレン回路の構成部品の共用化の促進を図って、部品点数の削減が達成されるとともに、装置を組み付ける際の部品点数の削減をも図って、組付け作業の更なる簡略化を達成することができる。

0028

また、請求項8の流体圧回路系を備えたカム装置は、入力回転はカムによって出力運動に変換されるとともに、流体圧発生源には上記カムの出力運動に連動して間欠的に流体圧が発生される。そして、該流体圧発生源で発生した流体圧がアクチュエータに導入されるため、結果的に該アクチュエータは上記カムの出力運動に同期して駆動される。従って、上記カムの出力運動と上記アクチュエータによる駆動とを協同させて仕事をすることができ、更には、上記カムの出力運動とアクチュエータの駆動との同期関係が維持されることにより、上記仕事の高速化を図ることができる。

0029

そして、上記流体圧発生源から上記アクチュエータに至る流体圧回路の配管途中に設けた補助ポンプは充填専用であるので、上記流体圧回路への充填が短時間のうちに行われる。そして、この補助ポンプをもって流体圧回路に作動流体が供給される際、この供給された作動流体の余剰分はドレン回路によって流体圧回路の内部空気とともに外方に排出される。従って、流体圧回路系の初期状態で上記補助ポンプを作動することにより、流体圧回路内への作動流体の充填を、内部空気を排除しつつ円滑に行うことができ、流体圧回路系の実質的な運転可能状態への設定を短時間の内に行うことができ、延いては、カム装置の運転可能状態までの時間を短縮して、該カム装置で行われる仕事の能率化を図ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0030

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図1から図15は本発明の流体圧回路系の一実施形態を示し、図1工具交換装置の一実施形態を全体的に示す概略構成図、図2は工具交換装置の作動状態を示す要部構成図、図3は流体圧発生源に圧力発生した状態のカム装置の要部を拡大した断面正面図、図4は流体圧発生源に圧力発生しない状態のカム装置の要部を拡大した断面正面図、図5はカム装置の要部を拡大した断面平面図、図6は流体圧回路が用いられる工具交換装置の要部を断面した正面図、図7はツールを示す説明図、図8は工具交換装置を作動する際の要部の挙動を示すタイミング線図図9は補助ポンプの非作動状態を示す拡大断面図、図10は補助ポンプの作動状態を示す拡大断面図、図11はアキュムレータの取り付け状態を示す拡大断面図、図12はアキュムレータの圧力可変機構の調整状態を示す拡大断面図、図13は流体圧補充ポンプの非作動状態を示す断面図、図14は流体圧補充ポンプの作動状態を示す断面図、図15は流体圧補充ポンプの作動から非作動に至る状態を示す断面図である。

0031

本発明の流体圧回路系の基本構成は、流体圧発生源14で発生される流体圧が、配管26を介してアクチュエータ16に供給されるようになった流体圧回路18系において、上記配管26途中に、該流体圧回路18へ作動流体を吐出して充填するための大容量の補助ポンプ20を設け、未充填の流体圧回路18内に該補助ポンプ20から作動流体を充填するとともに、該流体圧回路18に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路18外方に排出するドレン回路24を設ける。

0032

また、上記配管26途中に、流体圧回路18内の流体圧の圧損分を補償する流体圧補充ポンプ22を設ける。上記補助ポンプ20と上記流体圧補充ポンプ22とは一体に連結結合してある。このような一体化した構成であれば、後述するカム装置12に一体に内蔵することが容易になる。

0033

更に、上記流体圧発生源14が作動流体を吐出する吐出部分であるヘッド14d部分に、空気溜まりを生じない配置でアキュムレータ100を設ける。上記アキュムレータ100に、これを調圧するための圧力可変機構100eを備える。

0034

更にまた、上記補助ポンプ14は、ケーシング80の一端側に設けられ、上記流体圧回路18に作動流体を充填するための第1流体圧生成室20aと、該第1流体圧生成室20a内に摺動自在に設けられる第1ピストン20bと、該第1ピストン20bにより隔成され、導入される第1の制御圧によって該第1ピストン20bを第1流体圧生成室20a内方向に押圧する第1制御圧室20cと、該第1ピストン20bを第1制御圧室20c方向に付勢する付勢手段20dとを備える。

0035

一方、上記流体圧補充ポンプ22は、上記ケーシング80の他端側に設けられ、流体圧回路18に連通される第2流体圧生成室22aと、該第2流体圧生成室22a内に摺動自在に設けられる第2ピストン22bと、該第2ピストン22bにより隔成され、導入される第2の制御圧によって該第2ピストン22bを第2流体圧生成室22a内方向に押圧する第2制御圧室22cと、該第2ピストン22bを第2制御圧室22c方向に付勢する付勢手段22dとを備える。

0036

そして、上記第1流体圧生成室20aと上記第2流体圧生成室22aとを、第1流体圧生成室20aから第2流体圧生成室22a方向への流体移動を許容する逆止弁84を設けた連通路82を介して連通し、かつ、第1流体圧生成室20aを補給ポート86に連通するとともに、第2流体圧生成室22aを吐出ポート88に連通する。

0037

また、上記ドレン回路24は、上記ケーシング80の上記第2流体圧生成室22aと上記第2制御圧室22cとの間に形成される余剰流体戻り室24aと、この余剰流体戻り室24aの第2制御圧室22c側に連続して形成される余剰流体排出室24bと、上記第2ピストン22bに設けられ、これら余剰流体戻り室24aと余剰流体排出室24bとを開閉するとともに、第2制御圧室22cの制御圧排除状態で閉弁状態となる弁体24cとを備え、上記余剰流体戻り室24aを上記流体圧回路18の空気が溜りやすい部位にドレン管94を介して連通するとともに、上記余剰流体排出室24bをドレンポート96に連通する。

0038

更に、本発明の流体圧回路系を備えたカム装置の基本構成は、入力回転から出力運動を出力するカム28と、このカム28の出力運動に連動して間欠的に流体圧を発生する流体圧発生源14と、この流体圧発生源14で発生した流体圧を導入して駆動されるアクチュエータ16とを設けるとともに、上記流体圧発生源14から上記アクチュエータ16に至る流体圧回路18の配管途中に、該流体圧回路18へ作動流体を吐出して充填するための大容量の補助ポンプ20を設け、未充填の流体圧回路18内に該補助ポンプ20から作動流体を充填するとともに、該流体圧回路18に導入された余剰の作動流体を内部空気とともにこの流体圧回路18外方に排出するドレン回路24を設ける。

0039

即ち、本実施形態では図1に示すように流体圧回路系を工具交換装置10に適用した場合を例にとって説明する。該工具交換装置10は、入力回転を所定の間欠運動に変換するカム装置12と、このカム装置12の出力運動に連動して間欠的に流体圧を発生する流体圧発生源としての主ポンプ14と、この主ポンプ14で発生した流体圧を導入して、上記カム装置12の出力運動に同期して駆動されるアクチュエータ16とを備える。そして、上記主ポンプ14から上記アクチュエータ16に至る間に流体圧回路18が構成される。

0040

該流体圧回路18は、上記主ポンプ14と上記アクチュエータ16とを繋ぐ主管路26を備え、この主管路26によって主ポンプ14のシリンダヘッド14dに形成された吐出ポート14eと、上記アクチュエータ16の供給ポート16dとが接続される。ところで、本実施形態では上記作動流体として作動油が用いられ、上記主ポンプ14で流体圧としての油圧を発生して、この油圧によって上記アクチュエータ16が駆動される。

0041

前記主ポンプ14は、ケーシング14a内にピストン14bが摺動自在に嵌合され、このピストン14bが図2に示すように流体圧生成室14c側(図中上方)に移動されることにより、該流体圧生成室14c内に油圧が発生される。一方、前記アクチュエータ16では、シリンダ16a内に摺動可能に嵌合されたピストン16bが、油圧導入室16cに導入される油圧により、リターンスプリング16eの付勢力に抗して押圧されて図中下方に移動される。

0042

前記主ポンプ14は、上記カム装置12に設けられるローラギアカム28の回転に連動して駆動される。該ローラギアカム28はグロボイダルカムとして形成され、前記工具交換装置10の工具交換に必要な複合運動を作り出す。即ち、前記カム装置12は図3から図5に示すように、上記ローラギアカム28が収納されるハウジング30に、ベアリング32(図5参照)を介して入力軸34が回転自在に支持され、この入力軸34に前記ローラギアカム28が一体回転可能に取付けられる。ローラギアカム28の外周面には所定の幾何学的曲線をもってテーパリブ28aが形成され、このテーパリブ28aに従節ターレット36のカムフォロア36aが係合される。

0043

上記ローラギアカム28の回転は、前記従節ターレット36に揺動回転に変換されて取り出され、そして、該従節ターレット36にスプライン嵌合された出力軸38を揺動回転する。該出力軸38の先端部には、図6に示すように工具保持アーム40が取り付けられており、該出力軸38に取付けた工具保持アーム40を所定のタイミングをもって旋回させるようになっている。上記カム装置12は、同図に示したように工具保持アーム40が下方に配置されるように天地逆にして取り付けられる。

0044

前記ローラギアカム28の一側面(図3中向う側)には、図4中破線に示すようにエンドレスの第1溝カム42が所定の幾何学的曲線をもって形成されると共に、他側面(手前側)には同様に図3中実線に示すようにエンドレスの第2溝カム44が所定の幾何学的曲線をもって形成される。前記第1溝カム42の形成側には、基端部46aが枢軸48を介してハウジング30に回動自在に取付けられる第1揺動レバー46が設けられ、この第1揺動レバー46の先端部46bに設けられたカムフォロア50が、前記出力軸38に設けられた周溝52に係合される。

0045

そして、前記第1揺動レバー46の中間部に設けたカムフォロア60を前記第1溝カム42に係合することにより、ローラギアカム28の回転に伴って前記第1揺動レバー46が枢軸48を中心に上下揺動される。この第1揺動レバー46の揺動により出力軸38を軸方向(上下方向)に往復移動させて、これに伴って前記工具保持アーム40を上下往復移動させるようになっている。

0046

一方、前記第2溝カム44の形成側には、中間部56aが枢軸58を介してハウジング30に回動自在に取付けられる第2揺動レバー56が設けられ、この第2揺動レバー56の一端部56bに設けたカムフォロア60が上記第2溝カム44に係合される。また、前記第2揺動レバー56の他端部56cに設けたカムフォロア62が、前記主ポンプ14のピストン14bに形成された係合溝14fに係合される。

0047

従って、前記ローラギアカム28が回転されることにより、第2溝カム44を介して第2揺動レバー56は枢軸58を中心に揺動し、他端部56cのカムフォロア62が係合した主ポンプ14のピストン14bを、図4の下方状態から図3の上方状態へと移動させるようになっている。この上方への移動により流体圧生成室14c内の容積が縮められて、この生成室14c内に油圧が発生され、この主ポンプ14の油圧が吐出ポート14eから主管路26を介して前記アクチュエータ16の供給ポート16dに供給される。

0048

前記アクチュエータ16は、図6に示したように工具交換装置10のツールマガジン64に設けられ、アクチュエータ16のピストン16b下端が、スピンドル66の中心部に上下動可能に配置される作動ロッド68上端に当接される。そして、アクチュエータ16の油圧導入室16cに油圧が導入されてピストン16bが下降すると、作動ロッド68を押し下げてスピンドル66下端部に保持されたマシニングセンタ用のツール70を離脱させるようになっている。

0049

上記ツール70は、図7に示すように上端部に先細りテーパ部70aが形成されるとともに、その先端部に更にプルスタッド70bが突設される。また、その下端部には加工刃70c(図5参照)の保持部70dが設けられる。一方、上記ツールマガジン64のスピンドル66下端部には、上記テーパ部70aのテーパ形状に沿った嵌合部72が設けられるとともに、該嵌合部72の奥側には上記プルスタッド70bの掴持爪74が設けられる。そして、ツール70のテーパ部70aを嵌合部72に押し込むことにより、掴持爪74がプルスタッド70bを自動的に掴持して、ツール70の抜止めが行われる。また、該掴持爪74は、上記作動ロッド68が下降してプルスタッド70b先端を押し下げることにより自動的に開動して、ツール70を嵌合部72から離脱させることができる。

0050

ところで、上記テーパ部70aとプルスタッド70bの位置関係は、製作上の誤差が見込まれるため、これに対処すべくテーパ部70aとプルスタッド70bとの間に調整用カラー70sを挟み込んで両者の位置を調整するようにしている。ところがこのような調整によっても、すべてのツール70がまったく同一寸法とはならない場合があり、これが作動ロッド68の押し込み量の差となって現れることになり、延いては、上記アクチュエータ14に供給される作動油量が異なることになる。

0051

図8は上記カム装置12の出力軸38の(a)往復移動(リフト)および(b)揺動回転(オシレートインデックス)と、ツール70をクランプ・アンクランプするための作動ロッド68の(c)昇降運動との相関的なタイミングの一例を表す線図で、(a),(b),(c)の横軸にはローラギアカム28の回転角を取ってある。即ち、本実施形態の工具交換装置10では(a)のリフト,(b)の回転,(c)のクランプ・アンクランプとが同期して行われるようになっており、ローラギアカム28の1回転で1回のツール70交換が行われる。このとき、ツール70の交換完了後にローラギアカム28の所定回転角(0゜〜15゜)領域Aで待機状態が設けられ、この待機状態で全ての動作が停止される。

0052

ここで、本実施形態では上記補助ポンプ20および上記流体圧補充ポンプ22および上記ドレン回路24が、共通のケーシング80内に組み付けられるようになっている。補助ポンプ20は、図9図10に示すようにケーシング80の下方側に設けられ、上記流体圧回路18に作動流体を供給して充填する第1流体圧生成室20aと、該第1流体圧生成室20a内に摺動自在に密接嵌合される第1ピストン20bと、該第1ピストン20bにより隔成され、導入される第1の制御圧によって該第1ピストン20bを第1流体圧生成室20a内方向に押圧する第1制御圧室20cと、該第1ピストン20bを第1制御圧室20c方向に付勢する付勢手段としての第1スプリング20dとを備えて構成される。

0053

また、上記流体圧補充ポンプ22は、上記ケーシング80の上方側に設けられ、流体圧回路18内に連通される第2流体圧生成室22aと、該第2流体圧生成室22a内に摺動自在に密接嵌合される第2ピストン22bと、該第2ピストン22bにより隔成され、導入される第2の制御圧によって該第2ピストン22bを第2流体圧生成室22a内方向に押圧する第2制御圧室22cと、該第2ピストンを第2制御圧室方向に付勢する付勢手段としての第2スプリング22dとを備えて構成される。このとき、上記第1ピストン20bと上記第2ピストン22bとは同軸配置されて、それぞれがケーシング80の中心軸C上に配置される。

0054

上記第1流体圧生成室20aと上記第2流体圧生成室22aとは上下方向に隣接して配置され、これら第1流体圧生成室20aと第2流体圧生成室22aとは中心軸C上に形成される連通路82を介して連通される。該連通路82には第1流体圧生成室20aから第2流体圧生成室22a方向への作動油移動を許容する逆止弁84が設けられる。また、上記第1流体圧生成室20aを、ケーシング80の壁部を貫通して形成した補給ポート86に連通するとともに、上記第2流体圧生成室22aを、ケーシング80の壁部に形成された吐出ポート88に連通する。上記補給ポート86には、第1流体圧生成室20aへの作動油流入を許容する逆止弁90が設けられるとともに、上記吐出ポート88には、第2流体圧生成室22aから外方への作動油移動を許容する逆止弁92が設けられる。

0055

更に、上記ドレン回路24は、上記ケーシング80の上記第2流体圧生成室22aと上記第2制御圧室22cとの間に形成される余剰流体戻り室24aと、この余剰流体戻り室24aの上方となる上記第2制御圧室22c側に連続して形成される余剰流体排出室24bと、上記第2ピストン22bに設けられ、これら余剰流体戻り室24aと余剰流体排出室24bとを開閉する弁体24cとを備えて構成される。該弁体24cは、第2制御圧室22cの制御圧排除により第2ピストン22bが最上方に位置する状態で閉弁される。そして、上記余剰流体戻り室24aは、上記流体圧回路18の空気が溜りやすい部位、つまり、主管路26の最上方部分にドレン管94を介して連通するとともに、上記余剰流体排出室24bをドレンポート96に連通する。

0056

ここで、上記補助ポンプ20,上記流体圧補充ポンプ22および上記ドレン回路24が組み込まれた上記ケーシング80は、補助ポンプ20が下方となるようにして作動油の蓄溜槽98内に浸漬される。そして、この浸漬状態で補給ポート86は上記蓄溜槽98の底部近傍に、蓄溜された作動油の深部に空気が導入されないように位置される。また、ドレンポート96も蓄溜槽98内に浸漬されるが、蓄溜された作動油の浅部に連通する。

0057

ところで、図示では明示していないけれども、これら補助ポンプ20、流体圧補充ポンプ22およびドレン回路24を備える上記ケーシング80を、カム装置12のハウジング30内に内蔵し、当該ハウジング30を蓄溜槽98としてカム装置12内に貯留された潤滑油に浸漬させて、このカム装置12の潤滑油を作動油として用いるように構成するのがよい。

0058

上記第1制御圧室20cおよび上記第2制御圧室22cにはそれぞれ第1の制御圧および第2の制御圧を導入して、補助ポンプ20および流体圧補充ポンプ22が作動されるが、これら第1,第2の制御圧としては図外の空圧源から供給される空気圧が用いられ、それぞれの空気圧の導入タイミングが制御される。即ち、上記第1制御圧室20cには、流体圧回路18の初期状態で第1の制御圧が導入される一方、上記第2制御圧室22cには、上記工具交換装置10の動作と全く干渉しないタイミング、つまり、図8のタイミング線図に示す待機領域Aの間に第2の制御圧が導入される。

0059

更にまた、上記主ポンプ14のシリンダヘッド14dには、図10図11に示すように吐出ポート14eに通ずる通路14fに連通するアキュムレータ100を設けてある。該アキュムレータ100は、上記通路14fに直角方向に連通してシリンダヘッド14dに形成される圧力調整室100aと、この圧力調整室100aに摺動自在に密接嵌合されるピストン100bと、該ピストン100bを収納する被覆筒100c内に収納され、ピストン100bを上記通路14f方向に押圧する付勢手段としてのスプリング100dとによって概略構成される。このとき、上記アキュムレータ100は、上記圧力調整室100aの指向方向に沿って水平配置される。

0060

そして、上記圧力調整室100aに導入される主ポンプ14の吐出油圧は、スプリング100dの付勢力に抗してピストン100bを押し込むが、このピストン100bは導入された油圧とスプリング100dの付勢力とが釣り合う位置で停止する。そして、主ポンプ14の吐出油圧が変動された場合に、上記ピストン100bが移動して圧力調整室100aの容積が変化し、その後流側、つまり吐出ポート14eから吐出される油圧の変動成分を除去してほぼ一定圧に保持する。

0061

また、上記アキュムレータ100のピストン100bは後端部が上記被覆筒100cから相対移動自在に突出され、この突出部分に圧力可変機構としての調整ナット100eが螺合される。即ち、該調整ナット100eを回転することによりピストン100bの進退量が変化され、これによってスプリング100dの初期付勢力を調節できるようになっている。

0062

以上の構成により本実施形態の工具交換装置10にあっては、カム装置12のローラギアカム28の回転により、これに第2揺動レバー56を介して連動する主ポンプ14が駆動され、この主ポンプ14によって吐出された油圧が、流体圧回路18の主管路26を介してアクチュエータ16に供給される。このアクチュエータ16に油圧供給されることによりツールマガジン64の作動ロッド68を押し込み、嵌合部72に支持されたツール70をスピンドル66から離脱させるようになっている。ツール70は工具保持アーム40の両端部に保持されており、この工具保持アーム40が図8(a)に示す上下移動、および同図(b)に示す旋回動作を行うことによって、(c)のクランプおよびアンクランプのタイミングをもって、前記ツールマガジン64にセットされるツール70が自動交換されるようになっている。

0063

詳述すると、前記工具交換装置10は入力軸34が回転されると、これに伴ってローラギアカム28が回転され、これの外周面に形成されたテーパリブ28aに係合されたカムフォロア36aよって従節ターレット36が揺動回転され、該従節ターレット36にスプライン嵌合された出力軸38が揺動回転される。一方、前記ローラギアカム28の一側面に形成した第1溝カム42によって第1揺動レバー46が上下揺動されることにより、出力軸38は従節ターレット36とのスプライン嵌合部分における摺動を伴って上下往復運動される。

0064

また、前記流体圧回路12では主ポンプ14は、前記工具交換装置10の入力軸22に設けたローラギアカム28の回転により、第2溝カム44に係合した第2揺動レバー56の揺動で油圧が発生されるようになっており、つまりは、工具保持アーム40の動作に同期して油圧が発生されるようになっている。即ち、ツールマガジン64にツール70を保持させているクランプ状態では、図1図4に示すようにピストン14bが下方に位置して流体圧生成室14cに油圧が発生しない状態にあり、一方、ツールマガジン64からツール70を取り外すアンクランプ時には、図2図3に示すようにピストン14bが上方に押し上げられて流体圧生成室14cに油圧が発生する状態となる。

0065

このように、前記主ポンプ14は工具交換装置10の動作に同期した脈動油圧を流体圧回路12に発生させるようになっており、図1の油圧が発生しない状態ではアクチュエータ16のピストン16bは、リターンスプリング16eによって上方に位置されてツールマガジン64がクランプ状態にある。また、図2油圧発生状態ではアクチュエータ16のピストン16bは下方に位置されて、ツールマガジン64がアンクランプ状態となる。

0066

ここで、本実施形態では上記流体圧回路18に補助ポンプ20を設けたので、該流体圧回路18が初期状態にあるとき、つまり、工具交換装置10の組付け完了後や長時間の休止後に再作動しようとする場合にあって、該流体圧回路18内に空気のみが存在する状態、または空気部分が大部分を占める状態で上記補助ポンプ20を作動することにより、該流体圧回路18内の作動油の充填を円滑に行うことができる。

0067

即ち、上記補助ポンプ20は該流体圧回路18への作動油の充填専用なので、流体圧回路18への充填が短時間のうちに行われる。そして、この補助ポンプ20をもって流体圧回路18に作動油が供給される際に、この供給された作動油の余剰分はドレン回路24によって流体圧回路18の内部空気とともに外方に排出されることになる。従って、上記工具交換装置10の初期状態で上記補助ポンプ20を作動することにより、流体圧回路18内への作動油の充填を、内部空気を排除しつつ円滑に行うことができ、工具交換装置10の実質的な運転可能状態への設定を短時間の内に行うことができる。

0068

また、本実施形態では上記補助ポンプ20以外に流体圧補充ポンプ22を設けたので、工具交換装置10の運転時に流体圧回路18の漏れなどにより発生する油圧の圧損分を補償できるようになっている。即ち、上記流体圧回路18は、主ポンプ14から供給される作動油圧により各接続部分からの漏れが発生した場合に、作動油量が不足して所要の油圧が得られなくなるが、上記流体圧補充ポンプ22により、漏れにより発生した圧損分を補充できるため、流体圧回路18は常時所要の油圧を確保してアクチュエータ16を適正に作動させることができる。

0069

即ち、上記補助ポンプ20を作動させる際には、まず、図9に示すように流体圧補充ポンプ22の第2制御圧室22cに空圧源から供給される空気圧を供給して第2ピストン22bを下方に移動し、ドレン回路24の余剰流体戻り室24aと余剰流体排出室24bとを開弁しておく。そして、図10に示すように補助ポンプ20の第1制御圧室20cに空圧源から供給される第1の制御圧を供給することにより、第1ピストン20bは第1スプリング20dの付勢力に抗して上昇し、第1流体圧生成室20aに所定の油圧を発生する。この発生油圧は逆止弁84を開弁しつつ連通路82から第2流体圧生成室22aを通過し、吐出ポート88から主管路26に作動油を供給する。

0070

上記第1作動流体生成室20aは流体圧回路18に作動油を供給して、流体圧回路18は供給される作動油で充填されるとともに、余剰の作動油はドレン管94を介して余剰流体戻り室24aに導入され、そして、余剰流体排出室24bからドレンポート96へと排出される。このとき、ドレン管94は内部空気が最も溜まりやすい主管路26の最上方部分に連通されるため、ドレンされる作動油とともに内部空気がスムーズに排出され、流体圧回路18内に空気が混入されない状態で作動油を充填することができる。

0071

そして、流体圧回路18内への充填が完了した時点で、上記第1,第2制御圧室20c,22cへの制御圧供給を停止することにより、第1ピストン20bおおび第2ピストン22bは第1,第2スプリング20d,22dの付勢力で元の状態に復帰されるとともに、上記ドレン回路24の余剰流体戻り室24aと余剰流体排出室24bとの間が閉弁される。

0072

また、上記第1ピストン20bが復帰される際に、補給ポート86から蓄溜槽98内の作動油が第1流体圧生成室20a内に導入されるとともに、この第1流体圧生成室20a内の作動油は、第2ピストン22bの復帰により逆止弁84を開弁して第2流体圧生成室22a内にも導入され、それぞれの生成室20a,22a内を充満する。

0073

一方、上記流体圧補充ポンプ22の動作手順図13から図15に示すが、この流体圧補充ポンプ22の作動は、補助ポンプ20の第1制御圧室20cには制御圧が作用しない状態で行われる。即ち、流体圧補充ポンプ22の非作動状態では、図13に示すように第2制御圧室22cには制御圧が導入されない状態にあり、第2ピストン22bは第2スプリング22dの付勢力により上方位置に設定されて、第2流体圧生成室22aに油圧の発生は無い。

0074

そして、工具交換装置10が待機領域Aに入ると、図14に示すように上記第2制御圧室22cに図外の空圧源から第2の制御圧が導入される。すると、第2ピストン22bは第2スプリング22dの付勢力に抗して下方に押し下げられ、第2流体圧生成室22aの容積を縮小して油圧を発生させる。この発生油圧は逆止弁92を開弁しつつ吐出ポート88から主管路26に作動油を供給し、流体圧回路18内の作動油不足分を補充することができる。このとき、上記補助ポンプ20の作動時と同様に上記第2ピストン22bに形成された弁体24は開弁されているため、ドレン回路24の余剰流体戻り室24aと余剰流体排出室24bとは連通され、補充した作動油の余剰分は流体圧回路18内の空気とともに上記ドレン回路24から排出される。

0075

また、上記待機領域Aの終了により第2の制御圧が第2制御圧室22cから排除され、図15に示すように第2ピストン22bは第2スプリング22dによって上方に持ち上げられて非作動状態となる。ところで、上記第2制御圧室22cには、工具交換装置10の動作と全く干渉しない待機領域Aの間に第2の制御圧が供給され、これによって工具交換装置10に乱れを生ずることなく作動させることができるが、この第2の制御圧の供給タイミングは、上記待機領域Aに必ずしも限定されるものではない。

0076

このように、上記補助ポンプ20および上記流体圧補充ポンプ22は共通のケーシング80内に構成したことにより、両ポンプ20,22のコンパクト化を図ることができるとともに、工具交換装置10の組付け時の部品点数を削減して、組付け作業の簡略化を達成することができる。また、ドレン回路24にあっても上記ケーシング80を利用して余剰流体戻り室24aと余剰流体排出室24bを形成し、かつ、流体圧補充ポンプ22の第2ピストン22bに弁体24cを設けたので、ドレン回路24の構成部品の共用化の促進を図って部品点数の削減が達成されるとともに、工具交換装置10を組み付ける際の部品点数の削減をも図って、組付け作業の更なる簡略化を達成することができる。

0077

ところで、上記第1,第2の制御圧となる空圧源の開閉を、図外の電磁弁を使用した空気圧回路によって行うことにより、無人での作動油封入が可能となる。

0078

更に、上記主ポンプ14のシリンダヘッド14dに設けたアキュムレータ100は、アクチュエータ16に備わったスプリング16eにより、流体圧回路18内の圧力が予め設定した調整圧力以上に上昇された場合に、例えば上記調整用カラー70sによってもテーパ部70aに対するプルスタッド70bの位置を同一寸法に設定できなかった場合などに、該アキュムレータ16が作動して流体圧回路18内の圧力上昇を一定圧以下に維持することができる。従って、流体圧回路18の各構成部品が圧力上昇により機械的強度を越えてしまうのを防止して、各部の破損や漏れを無くすことができる。

0079

更にまた、上記アキュムレータ16は、吐出ポート14eに通ずる通路14fに連通する連通口が水平方向を指向したことにより、圧力調整室100a内に圧縮性流体である気泡が滞るのを防止できるため、該アキュムレータ100による圧力調整の精度を向上することができる。このとき、上記連通口は上方を指向させて取り付けることにより、気泡の滞りを更に無くすことができる。

0080

また、上記アキュムレータ100には調整ナット100eが設けられて、スプリング100dの付勢力を可変としたので、該アキュムレータ100で調圧される最高圧を任意に変化させ、大きな油圧変化を許容できるようになる。つまり、ツールマガジン64に保持されるツール70を、大きさの異なる他の種類に交換した場合に、これをスピンドル66から離脱する際の作動ロッド68の押し込み量、延いては、アクチュエータ16のピストン16bの移動量が大きく変化する。従って、ピストン16bの大きな移動量によって流体圧回路18内の油圧変化が必然的に大きくなるが、この場合にあっては予めピストン16bの移動量に応じて上記調整ナット100eを調節しておくことにより、許容される油圧変化量を小さく抑えることができる。

0081

ところで、本実施形態では油圧を用いて工具交換を行う工具交換装置10に例を取って本発明を説明したが、これに限ることなく流体圧発生源から供給される流体圧によって仕事をする流体圧回路系にあっても本発明を適用することができる。

発明の効果

0082

以上説明したように本発明の請求項1に示す流体圧回路系にあっては、流体圧回路系の流体圧回路内に作動流体が存在しない初期状態で補助ポンプを作動することにより、該補助ポンプから吐出された作動流体は流体圧発生源からアクチュエータに至る流体圧回路に充填される。このとき、上記補助ポンプは充填専用として用いられるので、上記流体圧回路への充填を短時間のうちに完了することができる。そして、この補助ポンプをもって流体圧回路に作動流体が供給される際、この供給された作動流体の余剰分はドレン回路によって流体圧回路の内部空気とともに外方に排出されることになり、従って流体圧回路系の初期状態で、流体圧回路内への作動流体の充填を、内部空気を排除しつつ円滑に行うことができ、流体圧回路系の実質的な運転可能状態への設定を短時間の内に行うことができる。

0083

また、本発明の請求項2に示す流体圧回路系にあっては、上記請求項1に示した補助ポンプに加えて流体圧補充ポンプを流体圧回路に設けたもので、該流体圧補充ポンプによって、流体圧回路系の運転時に流体圧回路に発生する流体圧の圧損分を補償することができる。従って、流体圧回路は常時所要の流体圧を安定的に確保してアクチュエータを適正に作動させることができる。

0084

更に、本発明の請求項3に示す流体圧回路系にあっては、上記補助ポンプと上記流体圧補充ポンプとを一体に連結結合したので、これら両ポンプを一体化して流体圧回路系全体の構成部品点数を削減することができるとともに、両ポンプの持ち運びが容易になる。

0085

更にまた、本発明の請求項4に示す流体圧回路系にあっては、上記流体圧発生源が作動流体を吐出する吐出部分にアキュムレータを設けたので、流体圧回路内の圧力が予め設定した調整圧力以上に上昇された場合に、該アキュムレータが作動して流体圧回路内の圧力上昇を一定圧以下に維持することができる。従って、流体圧回路の各構成部品が圧力上昇により機械的強度を越えてしまうのを防止して、各部の破損や漏れを無くすことができる。また、上記アキュムレータは、空気溜まりを生じない配置で設けられることにより、該アキュムレータの圧力調整室内に気泡が滞るのを防止して、該アキュムレータによる圧力調整の精度を向上することができる。

0086

また、本発明の請求項5に示す流体圧回路系にあっては、上記アキュムレータに、これを調圧するための圧力可変機構を備えたので、該圧力可変機構を作動してその調整圧力を変更できることにより、該アキュムレータで調圧される最高圧を任意に変化させることができる。従って、アクチュエータの作動量が変化した場合にも、流体圧回路内の圧力が過剰に上昇するのを防止できる。

0087

更に、本発明の請求項6に示す流体圧回路系にあっては、上記補助ポンプおよび上記流体圧補充ポンプを共通のケーシング内に構成したので、両ポンプのコンパクト化を図ることができるとともに、装置の組付け時の部品点数を削減して、組付け作業の簡略化を達成することができる。

0088

更にまた、本発明の請求項7に示す流体圧回路系にあっては、流体圧回路の余剰作動流体を排出するドレン回路を上記ケーシングに一体に組み込んだので、ドレン回路の構成部品の共用化の促進を図って、部品点数の削減が達成されるとともに、装置を組み付ける際の部品点数の削減をも図って、組付け作業の更なる簡略化を達成することができる。

0089

また、本発明の請求項8に示す流体圧回路系を備えたカム装置にあっては、カムによって入力回転を出力運動に変換する一方、このカムの出力運動に連動する流体圧発生源から間欠的に流体圧を発生し、この流体圧を導入してアクチュエータが駆動されるため、該アクチュエータは上記カムの出力運動に同期して駆動させることができる。従って、上記カムの出力運動と上記アクチュエータによる駆動とを協同させて仕事をすることができ、更には、上記カムの出力運動とアクチュエータの駆動との同期関係が維持されることにより、上記仕事の高速化を図ることができる。

0090

そして、上記流体圧発生源から上記アクチュエータに至る流体圧回路の配管途中に設けた補助ポンプは充填専用であるので、上記流体圧回路への充填が短時間のうちに行われる。そして、この補助ポンプをもって流体圧回路に作動流体が供給される際、この供給された作動流体の余剰分はドレン回路によって流体圧回路の内部空気とともに外方に排出される。従って、流体圧回路系の初期状態で上記補助ポンプを作動することにより、流体圧回路内への作動流体の充填を、内部空気を排除しつつ円滑に行うことができ、流体圧回路系の実質的な運転可能状態への設定を短時間の内に行うことができ、延いては、カム装置の運転可能状態までの時間を短縮して、該カム装置で行われる仕事の能率化を図ることができる。

図面の簡単な説明

0091

図1本発明の一実施形態を示す工具交換装置の全体的な概略構成図である。
図2本発明の一実施形態を示す工具交換装置の作動状態の要部構成図である。
図3本発明の一実施形態を示す流体圧発生源に圧力発生した状態のカム装置の要部を拡大した断面正面図である。
図4本発明の一実施形態を示す流体圧発生源に圧力発生しない状態のカム装置の要部を拡大した断面正面図である。
図5本発明の一実施形態を示すカム装置の要部を拡大した断面平面図である。
図6本発明の一実施形態を示す流体圧回路が用いられる工具交換装置の要部を断面した正面図である。
図7本発明の一実施形態を示すツールの説明図である。
図8本発明の一実施形態を示す工具交換装置を作動する際の要部の挙動のタイミング線図である。
図9本発明の一実施形態を示す補助ポンプの非作動状態の拡大断面図である。
図10本発明の一実施形態を示す補助ポンプの作動状態の拡大断面図である。
図11本発明の一実施形態を示すアキュムレータの取り付け状態の拡大断面図である。
図12本発明の一実施形態を示すアキュムレータの圧力可変機構の調整状態の拡大断面図である。
図13本発明の一実施形態を示す流体圧補充ポンプの非作動状態の断面図である。
図14本発明の一実施形態を示す流体圧補充ポンプの作動状態の断面図である。
図15本発明の一実施形態を示す流体圧補充ポンプの作動から非作動に至る状態の断面図である。

--

0092

10工具交換装置(流体圧回路系)
12カム装置
14主ポンプ(流体圧発生源)
16アクチュエータ
18 流体圧回路
20補助ポンプ
20a 第1流体圧生成室
20b 第1ピストン
20c 第1制御圧室
20d 第1スプリング(付勢手段)
22 流体圧補充ポンプ
22a 第2流体圧生成室
22b 第2ピストン
22c 第2制御圧室
22d 第2スプリング(付勢手段)
24ドレン回路
24a余剰流体戻り室
24b 余剰流体排出室
24c弁体
70 ツール
80ケーシング
100アキュムレータ
100d スプリング
100e調整ナット(圧力可変機構)

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