JPH023412Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、各種の工作機械や組立機械等の構
成要素の一部として利用される分割位置決め装置
に関する。

分割位置決め装置の構成は、分割位置決め動作
が比較的低速で良い場合には問題が少なく、設計
が容易である。しかし、高速で分割動作と停止位
置決めを繰返し、かつ高精度を要求される場合、
可動部の慣性等の要因により停止時に残留振動が
発生し易くなり、この残留振動の影響をなくして
高速、高精度の位置決めを行なうのは非常に困難
であつた。例えば、機械的な位置決め機構でもつ
て高速分割位置決めを行なうものでは、機械系の
剛性を大きくするにも限度があるし、駆動系のも
つバツクラツシユ、弾性変形を少なくするのにも
限度があるため、ある程度以上の高速分割では停
止時の残留振動が顕著となる。また、比較的軽負
荷の場合にはパルスモータのみによつて分割位置
決めをする構成が良く見られるが、この場合で
も、高速分割、停止を行なうと、残留振動が発生
することが知られている。パルスモータの停止時
の残留振動を少なくするための対策として、モー
タ駆動回路に制動抵抗を加えたり、駆動回路をユ
ニポーラトランジスタ回路からバイポーラトラン
ジスタ回路に変更する等の電気的な手段が講じら
れているが、その効果は充分ではない。

この考案は上述した従来の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は、パルスモータと機械的位
置決め機構を組合わせた比較的簡単な構成でもつ
て、パルスモータ停止時の残留振動の影響をなく
し、高速でかつ高精度な分割位置決めが行なえる
ようにした分割位置決め装置を提供することにあ
る。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

以下に説明する実施例は複合加工自動旋盤の主
軸装置に本考案を適用したものである。この複合
加工自動旋盤は、主軸を高速回転させて通常の旋
削加工を行なつた後、主軸を速かに停止させると
ともに駆動モータから切り離し、別に設けた分割
位置決め装置に該主軸を結合し、この分割位置決
め装置によつて主軸を高速で割出しながら、ワー
クにシングルカツター等による２次加工を施すよ
うにしたものである。

第１図に示す主軸装置は、主軸ベツド１上を前
後摺動可能にガイドされる主軸台２と、この主軸
台２に軸承された主軸３と、この主軸３の後端に
あつて主軸台２の後部に軸受４を介して軸承され
た駆動軸５と、主軸台２の上部に取付フレーム６
を介して装着された上記分割位置決め装置のパル
スモータ７と、主軸３の後部外周に設けられた交
互切換形クラツチ８を備える。

上記駆動軸５の外周にはプーリ９が軸着され、
このプーリ９に懸架されたベルト１０が主軸駆動
用のブレーキ付モータ（図示省略）に連繋されて
いる。

また、上記パルスモータ７の出力軸にはピニオ
ン１２が連結されているとともに、ピニオン１２
の回転はアイドルギヤ１３を介して主軸３の外周
に同一軸線上に配置された駆動ギヤ１４に伝達さ
れる。

上記クラツチ８は主軸３の後部外周にキー１５
を介して摺動可能に軸結されたクラツチコーン１
６およびその反対側に駆動ギヤ１４の軸部１４ａ
を遊嵌状態に配置するとともに、この軸部１４ａ
と上記コーン１６の軸部１６ａの外周に軸受１７
を介してその外周にクラツチケース１８を配して
なり、このクラツチケース１８を前後摺動させる
ことによつて、上記ギヤ１４およびコーン１６を
前後に摺動させる。

上記駆動ギヤ１４の内周面にはテーパ状のクラ
ツチシユー１４ｂが形成されており、かつクラツ
チシユー１４ｂに対向して主軸３の外周にクラツ
チコーン１９が固着されている。また、上記後部
側のクラツチコーン１６に対向する上記駆動軸５
のプーリ９の内面にはテーパ状のクラツチシユー
９ａが形成され、上記クラツチケース１８を切換
機構（説明は略す）を介して前後移動させること
によつて、主軸３には一方の回転動力が伝達され
るとともに他方側の回転駆動系から切り離され
る。

上記の構成において、上記クラツチケース１８
を前方に摺動させると、クラツチコーン１６がプ
ーリ９のシユー９ａから離間して、主軸３はその
高速回転駆動系から切り離される。同時に、駆動
ギヤ１４のシユー１４ｂがクラツチコーン１９に
係合し、主軸３はパルスモータ７を駆動源とする
本考案の分割位置決め装置に連結される。

次に、この分割位置決め装置について第１図、
第２図、第３図に従つて説明する。上記パルスモ
ータ７によりピニオン１２、アイドルギヤ１３を
介して回転される駆動ギヤ１４には、その前面に
分割板２６がこれと同軸に固着されている。この
分割板２６は、予め設定された分割数に応じた位
置決め用のＷ溝２６ａが等ピツチで刻設されてい
る。また、上記分割板２６Ｖ溝２６ａに係合して
これを機械的に固定するための位置決めレバー２
８が上部アイドルギヤ１３と同軸に枢着されてい
る。位置決めレバー２８はＶ字形の二又形状であ
り、その一端部２８ａを分割板２６の周面部に配
し、更にその先端には上記Ｖ溝２６ａに噛合する
クラツチ爪３０が設けられている。位置決めレバ
ー２８はスプリング２９によつてクラツチ爪３０
が分割板２６の周面に当接する方向に付勢されて
いる。位置決めレバー２８の他端部２８ｂは、該
レバー２８を作動させるカム・レバー機構と連繋
するようになつている。

上記カム・レバー機構は、主軸台２の側方にこ
れと平行に配置されて分割指令用のカム軸２７
と、このカム軸２７に固着されたカム板３１と、
軸受フレーム３２に回転自在に軸支されたレバー
軸３３と、このレバー軸３３の一端に固着された
カムフオロアレバー３４の先端部を上記カム板３
１の周面に当接させるスプリング３５と、上記レ
バー軸３３の他端に固着され、上記カム板３１お
よびカムフオロアレバー３４に連動して上記位置
決めレバー２８の他端部２８ｂに係合してこれを
動作させる駆動レバー３６とを備えている。

第４図に示す状態は、位置決めレバー２８のク
ラツチ爪３０が分割板２６のＶ溝２６ａに嵌合し
て分割板２６を位置決め固定している。この状態
からカム板３１が矢印方向に回転され、これに伴
つてカムフオロアレバー３４および駆動レバー３
６がそれぞれ矢印方向に回動され、その結果、駆
動レバー３６でもつて位置決めレバー２８が矢印
方向に回動され、分割板２６のＶ溝２６ａからク
ラツチ爪３０が外れ、分割板２６のロツクが解除
されて回転可能となる。この状態でパルスモータ
７を所定パルス数だけ駆動し、分割板２６をＶ溝
２６ａの一ピツチ分だけ回転変位させる。その際
に、クラツチ爪３０が最初のＶ溝２６ａから外れ
て次にＶ溝２６ａに嵌合し得る状態まで分割板２
６が回転変位されたとき、レバー機構が作動し、
クラツチ爪３０が分割板２６の周面に圧接する状
態とする。すると、分割板２６が所定角度だけ回
転したとき、スプリング２９の弾性力によつてク
ラツチ爪３０がＶ溝２６ａに嵌入し、分割板２６
を機械的、強制的に位置決め固定することにな
る。この状態でパルスモータ７の励磁電流を遮断
し、不要な電力消費および発熱を防止する。

上述の動作タイミングを制御するために、レバ
ー軸３３に固着したレバー３８の位置に応動する
近接スイツチ３７と、位置決めレバー２８に固着
したレバー４０の位置に応動する近接スイツチ３
９とが設けられている。近接スイツチ３９から
は、クラツチ爪３０がＶ溝２６ａに嵌入して分割
板２６の位置決めを完了したときに出力信号が発
せられる。近接スイツチ３７からは、クラツチ爪
３０がＶ溝２６ａから完全に外れて位置決め解除
されたときに主軸分割指令信号が発生される。

以上のように構成された分割位置決め装置の制
御は、図示しない制御回路により次のように行な
われる。初期状態は分割板２６が位置決めされて
いる状態とする。その状態でカム軸２７が回転
し、レバー３８が動作し、主軸分割指令信号が与
えられると、パルスモータ７に対して所定数の駆
動パルスが順次与えられる。これに従い、ある程
度だけ分割板２６が回転変位し、クラツチ爪３０
が次のＶ溝２６ａに嵌入し得る状態になると、ク
ラツチ爪３０は分割板２６の周面に圧接する。そ
して、パルスモータ７に所定数だけの駆動パルス
を印加し終わると、ちようどその位置でクラツチ
爪３０がＶ溝２６ａに嵌入し、分割板２６を機械
的に高精度に位置決め固定する。ここで、前述し
たようにパルスモータ７を停止したときに主軸
３、分割板２６等を含む可動部の慣性によつて残
留振動が生じるのであるが、本考案の装置では、
パルスモータ７を停止するのとほぼ同時に、クラ
ツチ爪３０がＶ溝２６ａに嵌入して分割板２６を
機械的に固定するため、上記残留振動は抑え込ま
れ、従つて瞬時に高精度な位置決めが行なえる。
また上記制御回路は、パルスモータ７に所定数の
駆動パルスを印加し終つた完了信号と、上記近接
スイツチ３９からの位置決め完了信号との論理積
信号に応動し、上記パルスモータ７への励磁電流
を遮断する。これによりモータ７の発熱が防止で
きる。

なお、本考案の分割位置決め装置は、実施例と
して示した複合加工自動旋盤の主軸装置にのみ適
用されるものでは勿論なく、各種の工作機械や組
立機械等に種々に応用できるものである。

以上詳細に説明したように、この考案に係る分
割位置決め装置は、パルスモータにより駆動され
る分割板と、この分割板に係合してこれを機械的
に位置決め固定する位置決め機構と、上記パルス
モータにより上記分割板を所定量駆動し、上記位
置決め機構により上記分割板を位置決め固定し、
その後上記パルスモータの励磁信号を遮断する制
御回路とを備えたものであるから、パルスモータ
により高速分割が可能であるとともに、パルスモ
ータの停止時に生じる可動部の残留振動は機械的
位置決め機構によつて抑え込まれ、ほとんど発生
せず、瞬時にして高精度な位置決めが行なえると
共に、パルスモータの励磁相に対応しない分割位
置でも、位置決め機構により修正し、どんな分割
位置であつても、高精度に位置決めできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の分割位置決め装置を利用した
複合加工自動旋盤の主軸装置の断面図、第２図は
同じく平面図、第３図は第２図の３−３線断面図
である。 ７……パルスモータ、２６……分割板、２６ａ
……Ｖ溝、２８……位置決めレバー、３０……ク
ラツチ爪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複合加工自動旋盤の主軸にクラツチ装置を介し
   て設置された前記主軸の回転分割板を有し、前記
   分割板をパルスモータと機械的位置決め機構を組
   合せて分割位置決めをする機構において、前記パ
   ルスモータにより駆動される分割板と、この分割
   板に機械的に係合してこれを位置決め固定する位
   置決め手段と、前記位置決め手段を前記分割板へ
   係合解除するため他の駆動モータを駆動源とする
   分割指令用カムと、前記分割指令用カムによつて
   作動される前記位置決め手段の動作により分割指
   令を与え前記パルスモータを動作開始させるスイ
   ツチと、前記位置決め手段が前記分割板を位置決
   め固定したとき前記パルスモータの励磁電流を遮
   断し前記パルスモータを停止させるスイツチとを
   備えたことを特徴とする分割位置決め機構。