JP2000246503A - 旋 盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの径寸法が変更された場合の段取り替
えをなくす。 【解決手段】 タレット８を、刃物台６に設けられた固
定軸17の周りに旋回自在とする。タレット８の工具取付
けステーション8aに仮置き台ベース20を固定する。仮置
き台ベース20に、タレット８の旋回軸線と平行な仮置き
台取付け軸21を回転自在に支持する。仮置き台取付け軸
21にワーク仮置き台19を固定し、これをタレット８の旋
回軸線と平行な軸線の周りに揺動自在とする。固定軸17
および仮置き台取付け軸21に歯付きプーリ22、23を固定
する。両プーリ22、23にタイミングベルト24を巻き掛け
る。主軸２とタレット８とのＸ軸方向の相対的移動およ
びワーク仮置き台19の揺動によって、ワーク仮置き台19
の姿勢を水平に保つとともに、ワーク仮置き台19上に載
置されるワークＷの軸線が常に同一位置に来るようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】たとえ
ば、ＮＣ旋盤として、主軸と、心押軸と、複数の工具が
取付けられかつこれらの工具を主軸軸線と平行な軸線の
周りに旋回割出しするタレットとを備えており、主軸お
よび心押軸のセンタをワークの両端に形成されたセンタ
穴に挿入することにより心出しした状態でワークを主軸
に固定し、主軸軸線方向であるＺ軸方向およびこれと直
交するＸ軸方向に関しての主軸およびタレットの相対移
動により、タレットに取付けられた工具によってワーク
に加工を施すものが知られている。

【０００３】このようなＮＣ旋盤のワーク着脱は、通常
ローダやロボットによって自動化仕様とされるが、ライ
ン変更の容易さ、移設の容易さ、ワーク変更対応の容易
さ等を考慮して、旋盤の加工室内にワーク仮置き台を設
置し、ワーク仮置き台へのワークの乗せ卸しを作業者が
行い、ワーク仮置き台から主軸へのワークの着脱のみ自
動的に行う半自動化仕様も多く採用されている。

【０００４】従来の半自動化仕様のＮＣ旋盤の場合、ワ
ーク仮置き台は、タレットの工具取付けステーションの
うちの空きステーションに着脱自在に固定されることが
多い。

【０００５】しかしながら、この形式の場合、ワークの
径寸法が異なると、主軸および心押軸のセンタをワーク
の両端に形成されたセンタ穴に挿入するために仮置き台
の高さを変更する必要がある。そして、仮置き台の高さ
を変更するためには、種々の高さのワーク仮置き台を用
意しておき、ワークの径寸法に合わせてワーク仮置き台
を交換する段取り替えで対応する必要があり、多種少ロ
ット生産では段取り替えを頻繁に行わなければならず、
その作業が面倒であるとともに、管理も繁雑であるとい
う問題がある。

【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決し、ワ
ークの径寸法が変更された場合にも、段取り替えの必要
のない旋盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる旋盤は、主軸と、工具が取付けられたタレットを主
軸軸線と平行な軸線の周りに旋回割出しする刃物台とを
備えており、主軸軸線方向であるＺ軸方向およびこれと
直交するＸ軸方向に関しての主軸および刃物台の相対的
移動により、タレットに取付けられた工具によってワー
クに加工を施す旋盤であって、タレットに、ワーク仮置
き台が取付けられ、主軸とタレットとのＸ軸方向の相対
的移動およびタレットの旋回によって、ワーク仮置き台
上に載置されるワークの軸線が常に同一位置に来るよう
になされているものである。

【０００８】この発明の旋盤によれば、主軸とタレット
とをＸ軸方向に相対的に移動させるとともに、タレット
を旋回させることによって、ワーク仮置き台上に載置さ
れるワークの軸線を常に同一位置に来させることができ
るので、ワークの径寸法が変更になった場合にも、主軸
および心押軸のセンタを、ワーク仮置き台上に載置され
るワークの両端に形成されたセンタ穴に挿入することが
できる。また、加工の前後においてワークの径寸法が変
わった場合にも、加工後のワークを、衝撃を与えること
なく、ワーク仮置き台上に載置することができる。した
がって、従来のワーク仮置き台をタレットの工具取付け
ステーションに着脱自在に固定した旋盤のように、ワー
ク仮置き台の高さを変更するために段取り替えで対応す
る必要はない。その結果、多種少ロット生産において
も、段取り替えが不要になり、管理も簡単になる。さら
に、ワーク仮置き台を所定の位置に移動させるには、旋
盤にもともと備えられている主軸と刃物台とをＸ軸方向
に移動させる手段、およびタレットを旋回させる手段を
必要とするだけであるので、他の駆動源を必要とせず、
しかもワーク仮置き台の位置を検出するセンサを含むよ
うな専用の制御系を必要としないので、構造が簡単にな
るとともにコストが安くなる。

【０００９】この発明の旋盤において、タレットに、ワ
ーク仮置き台が、タレットの旋回軸線と平行な軸線の周
りに揺動しうるように取付けられ、タレットに、タレッ
トの旋回によりワーク仮置き台を揺動させる揺動手段が
設けられ、ワーク仮置き台の揺動によって、ワーク仮置
き台の姿勢が一定に保たれるようになされていることが
ある。

【００１０】この場合、ワーク仮置き台の姿勢を常に一
定、たとえば水平に保つことができるので、ワークをワ
ーク仮置き台上に安定して載置することができる。

【００１１】また、タレットに、ワーク仮置き台が、タ
レットの旋回軸線と平行な軸線の周りに揺動しうるよう
に取付けられた上記の旋盤において、タレットが刃物台
に設けられた固定軸の周りに旋回自在となされ、タレッ
トの工具取付けステーションに仮置き台ベースが固定さ
れ、仮置き台ベースに、タレットの旋回軸線と平行な仮
置き台取付け軸が回転自在に支持され、仮置き台取付け
軸にワーク仮置き台が固定されており、揺動手段が、仮
置き台取付け軸に固定状に設けられたホイールと、固定
軸に固定状に設けられたホイールと、両ホイールに巻き
掛けられた無端状の巻き掛け部材とよりなり、タレット
の旋回によって両ホイールおよび巻き掛け部材の働きに
より、仮置き台取付け軸が回転させられてワーク仮置き
台が揺動し、これによりワーク仮置き台の姿勢が水平に
保たれるようになされていることがある。

【００１２】この場合、タレットの旋回によって、両ホ
イールおよび巻き掛け部材の働きにより、仮置き台取付
け軸が回転させられてワーク仮置き台が揺動し、これに
よりワーク仮置き台の姿勢が水平に保たれるので、ワー
ク仮置き台を揺動させるのに、タレットを旋回させるモ
ータを利用することができ、比較的簡単な構造でワーク
仮置き台を揺動させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、
図１の紙面表側、すなわち図２の右側を前といい、これ
と反対側を後というものとする。また、図１の左右を左
右というものとする。

【００１４】図１および図２はこの発明を適用した４軸
ＮＣ旋盤の全体構成を示す。

【００１５】図１および図２において、４軸ＮＣ旋盤
は、傾斜形ベッド(1) と、ベッド(1)上に設けられた主
軸(2) および心押軸(3) と、ベッド(1) 上に、前後方向
に間隔をおきかつＺ軸方向に移動するように配置された
２つのサドル(4)(5)と、各サドル(4)(5)上に、Ｚ軸方向
と直交するＸ軸方向に移動するように配置された刃物台
(6)(7)と、各刃物台(6)(7)上に、Ｚ軸と平行な軸線の周
りに旋回自在に設けられたタレット(8)(9)とを備えてい
る。

【００１６】ベッド(1) には、互いに平行でかつ主軸軸
線方向であるＺ軸方向に伸びる前後１対のサドル案内面
(10)(11)が設けられており、各サドル(4)(5)は、図示し
ないＺ軸駆動モータにより、各サドル案内面(10)(11)に
沿ってＺ軸方向に移動させられるようになっている。各
サドル案内面(10)(11)は前方に向かって下方に傾斜して
いる。主軸(2) は、ワーク(W) の左端面に形成されたセ
ンタ穴(Wa)内に挿入されるセンタ(12)と、ワーク(W) の
左端部を把持するチャック(13)とを備えている。心押軸
(3) は、ワーク(W) の右端面に形成されたセンタ穴(Wb)
内に挿入されるセンタ(14)を備えている。各サドル(4)
(5)には、Ｘ軸方向に伸びる刃物台案内面(15)(16)が形
成されており、刃物台(6)(7)は、図示しないＸ軸駆動モ
ータにより刃物台案内面(15)(16)に沿ってＸ軸方向に移
動させられるようになっている。各刃物台案内面(15)(1
6)は前方に向かって下方に傾斜している。各刃物台(6)
(7)の中心に、切削液等を供給する固定軸(17)がＺ軸方
向に伸びるように配置されており、タレット(8) は、図
示しないサーボモータによりこの固定軸(17)の周りに旋
回させられるようになっている。タレット(8) の周面
に、周方向に等間隔をおいて複数の工具取付けステーシ
ョン(8a)(9a)が設けられており、全ての工具取付けステ
ーション(8a)(9a)のうちのいくつかに工具(T) が取付け
られ、他は空きステーション(8a)(9a)とされている。

【００１７】前側の刃物台(6) のタレット(8) に、円筒
状外周面を有するワーク(W) を水平状態で保持するため
のＶ字状切欠き(18a) を有する左右２つの垂直板(18)を
備えたワーク仮置き台(19)が、タレット(8) の旋回軸線
と平行な軸線の周りに揺動しうるように取付けられてい
る。タレット(8) の全ての空きステーション(8a)のうち
のいずれか１つに中空状の仮置き台ベース(20)が着脱自
在に固定されている。仮置き台ベース(20)に、左右方向
に伸びる仮置き台取付け軸(21)が回転自在に支持されて
おり、この仮置き台取付け軸(21)の左端に仮置き台(19)
が固定されている。

【００１８】刃物台(6) の固定軸(17)におけるタレット
(8) の左端面よりも左方に突出した小径部分に、歯付き
ベルト車(22)（ホイール）が固定されている。また、仮
置き台ベース(20)内において、仮置き台取付け軸(21)に
歯付きベルト車(23)（ホイール）が固定されている。両
歯付きベルト車(22)(23)の歯数は等しく、しかも両歯付
きベルト車(22)(23)は同一鉛直面上に位置している。両
歯付きベルト車(22)(23)に無端状のタイミングベルト(2
4)（巻き掛け部材）が巻き掛けられている。図示は省略
したが、両歯付きベルト車(22)(23)の歯（噛合部）と、
タイミングベルト(24)の歯（噛合部）とが相互に噛み合
うようになっている。そして、サーボモータによりタレ
ット(8) が旋回させられると、両歯付きベルト車(22)(2
3)およびタイミングベルト(24)の働きにより、仮置き台
取付け軸(21)が回転させられてワーク仮置き台(19)が揺
動し、これによりワーク仮置き台(19)の姿勢が常に水平
に保たれるようになされている。

【００１９】上記構成のＮＣ旋盤において、タレット
(8) の旋回割出しにより、空きステーションに固定され
た仮置き台ベース(20)が加工位置に割出され、ワーク仮
置き台(19)に対して作業者によりワーク(W) の乗せ卸し
が行われる。このとき、ワーク(W) の両端面に形成され
たセンタ穴(Wa)(Wb)内に、主軸(2) および心押軸(3) の
センタ(12)(14)を挿入しうるように、ワーク仮置き台(1
9)の高さが設定されている（図２、図３鎖線および図４
鎖線参照）。

【００２０】径寸法の大きいワーク(W1)の場合、図３に
鎖線で示す状態から、タレット(8)をサーボモータによ
り反時計方向（矢印Ａ参照）に所定角度θ回転させると
ともに、刃物台(6) をＸ軸駆動モータにより下斜め前方
（矢印Ｂ参照）に所定距離ｂ移動させる。すると、両歯
付きベルト車(22)(23)およびタイミングベルト(24)の働
きによりワーク仮置き台(19)が角度θ揺動するととも
に、タレット(8) が下斜め前方に移動して仮置き台取付
け軸(21)が距離ａだけ下方に移動し、その結果ワーク仮
置き台(19)は水平な姿勢を保ったままの状態で、距離ａ
だけ下方に移動する。したがって、ワーク仮置き台(19)
に載置される径寸法の大きいワーク(W1)の軸線が、元の
ワーク(W) の軸線と合致することになり、ワーク(W1)の
両端面に形成されたセンタ穴に、主軸(2) および心押軸
(3) のセンタ(12)(14)を挿入することが可能になる。

【００２１】これとは逆に、径寸法の小さいワーク(W2)
の場合、図４に鎖線で示す状態から、タレット(8) をサ
ーボモータにより時計方向（矢印Ｃ参照）に所定角度δ
回転させるとともに、刃物台(6) をＸ軸駆動モータによ
り上斜め後方（矢印Ｄ参照）に所定距離ｄ移動させる。
すると、両歯付きベルト車(22)(23)およびタイミングベ
ルト(24)の働きによりワーク仮置き台(19)が角度δ揺動
するとともに、タレット(8) が上斜め後方に移動して仮
置き台取付け軸(21)が距離ｃだけ上方に移動し、その結
果ワーク仮置き台(19)は水平な姿勢を保ったままの状態
で、距離ｃだけ上方に移動する。したがって、ワーク仮
置き台(19)に載置される径寸法の小さいワーク(W2)の軸
線が、元のワーク(W) の軸線と合致することになり、ワ
ーク(W2)の両端面に形成されたセンタ穴に、主軸(2) お
よび心押軸(3) のセンタ(12)(14)を挿入することが可能
になる。

【００２２】また、ワーク(W) に加工を施すことによ
り、ワーク(W) の径寸法が小さくなった場合には、上述
した径寸法の小さいワーク(W2)の場合と同様に、ワーク
仮置き台(19)を水平な姿勢に保ったままの状態で上方に
移動させることができるので、ワーク(W) の両端面に形
成されたセンタ穴(Wa)(Wb)から、主軸(2) および心押軸
(3) のセンタ(12)(14)を抜いても、ワーク(W) に衝撃を
与えることなくワーク仮置き台(19)上に載置することが
可能になる。

【００２３】上述のように、ワークの径寸法が異なった
場合のワーク仮置き台(19)の位置の変更を、Ｘ軸駆動モ
ータによる刃物台(6) のＸ軸方向の移動およびサーボモ
ータによるタレット(8) の旋回により行うことができる
ので、ＮＣ装置のプログラミングによって、ワークの径
寸法が異なった場合にも対応することができる。

【００２４】上記実施形態においては、固定軸(17)およ
び仮置き台取付け軸(21)にそれぞれ歯付きベルト車(22)
(23)が固定され、両歯付きベルト車(22)(23)にタイミン
グベルト(24)が巻き掛けられているが、これに限定され
るものではなく、たとえば固定軸(17)および仮置き台取
付け軸(21)にそれぞれスプロケットが固定され、両スプ
ロケットに無端状のチェーンが巻き掛けられていてもよ
い。さらに、両ホイールと巻き掛け部材との間に十分な
摩擦力が付与され、両ホイールの位相がずれなければ、
噛合部のないものにも適宜変更可能である。なお、上記
実施形態では主軸と心押軸に取付けたセンタによりワー
クを保持する形態の旋盤について説明したが、主軸に設
けたチャックと心押軸のセンタとにより、あるいは主軸
に設けたチャックのみによりワークを保持する形態の旋
盤にもこの発明は適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した４軸ＮＣ旋盤の一部切欠き
正面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】径寸法の大きいワークをワーク仮置き台に載置
する場合を示す図２の部分拡大図に相当する図である。

【図４】径寸法の小さいワークをワーク仮置き台に載置
する場合を示す図２の部分拡大図に相当する図である。

【符号の説明】

(2)：主軸 (3)：心押軸 (6)：刃物台 (8)：タレット (8a)：工具取付けステーション (12)(14)：センタ (17)：固定軸 (19)：ワーク仮置き台 (20)：仮置き台ベース (21)：仮置き台取付け軸 (22)(23)：歯付きプーリ（ホイール） (24)：タイミングベルト（巻き掛け部材） (T)：工具 (W)(W1)(W2)：ワーク (Wa)(Wb)：センタ穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸と、工具が取付けられたタレットを
   主軸軸線と平行な軸線の周りに旋回割出しする刃物台と
   を備えており、主軸軸線方向であるＺ軸方向およびこれ
   と直交するＸ軸方向に関しての主軸および刃物台の相対
   的移動により、タレットに取付けられた工具によってワ
   ークに加工を施す旋盤であって、 タレットに、ワーク仮置き台が取付けられ、主軸とタレ
   ットとのＸ軸方向の相対的移動およびタレットの旋回に
   よって、ワーク仮置き台上に載置されるワークの軸線が
   常に同一位置に来るようになされている旋盤。
2. 【請求項２】 タレットに、ワーク仮置き台が、タレッ
   トの旋回軸線と平行な軸線の周りに揺動しうるように取
   付けられ、タレットに、タレットの旋回によりワーク仮
   置き台を揺動させる揺動手段が設けられ、ワーク仮置き
   台の揺動によって、ワーク仮置き台の姿勢が一定に保た
   れるようになされている請求項１の旋盤。
3. 【請求項３】 タレットが刃物台に設けられた固定軸の
   周りに旋回自在となされ、タレットの工具取付けステー
   ションに仮置き台ベースが固定され、仮置き台ベース
   に、タレットの旋回軸線と平行な仮置き台取付け軸が回
   転自在に支持され、仮置き台取付け軸にワーク仮置き台
   が固定されており、揺動手段が、仮置き台取付け軸に固
   定状に設けられたホイールと、固定軸に固定状に設けら
   れたホイールと、両ホイールに巻き掛けられた無端状の
   巻き掛け部材とよりなり、タレットの旋回によって両ホ
   イールおよび巻き掛け部材の働きにより、仮置き台取付
   け軸が回転させられてワーク仮置き台が揺動し、これに
   よりワーク仮置き台の姿勢が水平に保たれるようになさ
   れている請求項２の旋盤。