JPH0241806A

JPH0241806A - ノンリフト旋回体のクランプ機構

Info

Publication number: JPH0241806A
Application number: JP19131188A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yuzuhara; 柚原　秀男; Toshio Kagami; 各務　敏雄
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-13
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH0739044B2

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】産業上の利用分野本発明は旋回体例えば工作機械のクレット刃物台等の重
量物を載置して旋回割出しする部材に好適なりランプ機
構に関する。

従来の技術ｔ＆盤が大形になるとタレット刃物台もこれにともない
大形で重切削に耐えるように重量工具が使用されタレッ
トが重くなり割出し速度を上げることができない。また
高速化をはかる場合も移動する部材はできるだけ軽くす
る必要がある。このためタレットを持ち上げてアンクラ
ンプする構成にかえて、タレットの裏側に取付けたカッ
プリングと刃物台本体側に取付けたカップリングを同心
円に配置しこの両カップリングに一体に噛合うカップリ
ングを係脱してタレットの持上げを行わないようにした
ノンリフト形式が採用されている。

発明が解決しようとする課題使用されるカップリングは一般にカービック歯車と称さ
れる種類のものが多い。このカップリングも工作機械の
精度向上で高精度のものが製作されているが、それでも
カップリング本体の厚みの不揃い２歯厚、歯形、歯面の
平行度等の製作誤差及び噛合時の歪によって３枚のカッ
プリングの噛合を均一に精度良く噛合わせることは困難
である。

このためクランプが不確実となりタレットの割出しの精
度並びに加工精度に影響するという問題点を有していた
。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に浅みな
されたもので、クラッチ面全面で均一の噛合のできるク
ランプ機構を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段上述の問題点を解決するために、本発明はタレット側の
第１カップリングの裏側にクランプ圧を検出するセンサ
部材と外部エネルギーにより厚みを変化させる変位部材
とを組合わせたセグメントの第１調整子を復敗個配置し
、刃物台本体側の第２カップリングの裏側にも前記第１
調整子と同し第２調整子を同数個またはほぼ同数個配置
し、第３カップリングでクランプしたとき前記第１．第
２調整子のセンサ部材の出力より各部位のクランプ力の
差を検出しこの値にもとづき各部位のクランプ力の差を
補償するように前記変位部材を変位させる制御装置とを
設けてなるものである。

作用タレットが割出しされると第３カップリングがシリンダ
装置で移動され、第１．第２カップリングと噛合う、こ
の噛合力は各調整子のセンサ部材で検出され制御装置が
その出力にもとづきクランプ力の差の過不足を補償する
電圧を変位部材に与え変位部材の厚みを換えてクランプ
力を均一化させるものである。

実施例実施例を第１図〜第４図にもとづき説明する。

刃物台本体１の中心に旋回軸２が軸受により回転可能に
軸承されている。この旋回軸２の上端には多数の工具を
取Ｉ′ｔけるタレット３が固設され、下端には歯車４が
固設されている。そして図示しない割出し駆動源で回転
される歯車５によりタレット３が旋回割出しされる。

刃物台本体１には旋回軸２を中心とする環状シリンダ６
が形成されており、ドーナソツ形ピストン７が嵌装され
ている。このピストン７の中心に旋回軸２に対しては相
対的に回転、軸方向移動可能でそれ自体は回り止めされ
た中空のピストンロッド８が一体に取付けられている。

そしてピストンロッド８の上端には下面に歯車形の長い
クラッチ面９ａを放射状に削設したカップリング９が固
設され、タレット３の下側に収納されている。このカッ
プリング９に一体に噛合うタレ・ノド例のカップリング
１０と刃物台本体側のカップリングｌｌとが設けられて
いる。タレット側のカップリング１０はタレット３の外
周袖部に固設された円板の上面に歯車形のクラッチ面１
０ａがクラッチ面９ａの外周側約１／２に噛合う長さに
放射状に削設されている。刃物台本体側のカップリング
Ｉｆは同様に上面に歯車形のクラッチ面１１ａがクラッ
チ面９ａの内周側約１／２に噛合う長さに放射状に削設
されている。カップリング９．１０．１１の歯車状クラ
ッチ面９ａ、ｌＯａ、ｌｌａは密接しうるよう同一ピッ
チ、同一形状に形成されていることは勿論である。

カップリング１０と刃物台本体１との間には刃物台本体
ｌに固定され同心上に配置されセグメントに形成したｎ
個の調整子１２が介装されており、この調整子１２は刃
物台本体１側がＤＣ電圧を印加すると電圧に比例して伸
びる圧電変位素子１２ａとその上面カップリング側に圧
力に比例してＤＣ電圧を出力するセンサとなる圧電素子
１２ｂが組に形成されている。圧電変位素子１２ａと圧
電素子１２ｂとは上下逆でもよい。そしてカップリング
１０はタレットとともに旋回されるため調整子１２との
間には僅かの隙間が設けられており、クランプ時この隙
間をなくすため圧電変位素子は必要な変位が得られるよ
う多数個が組合わされることもある。

カップリング１１と刃物台本体ｌとの間にも同しｎ個ま
たはほぼｎ個の同様の調整子１３が介装されている。セ
ンサとなる圧電素子１２ｂ、１３ｂは圧力・・Ｓｋ　　ＤＣ出力電圧・・Ｅｓｋ定数・・Ｃ１
であるときＳ　ｋ　＝　ＣＩ−Ｅ　ｓ　ｋなる電圧を出
力するものが用いられる。

また圧電変位素子１２ａ、１３ａは変位・・Ａｋ　　　ＤＣ印加電圧・・■Ａｋ定数・・Ｃ
２であるときＡｋ＝Ｃ，・ＶＡｋの変位が生じるものが
用いられる。

そして２１は第１制御装置でセンサとなる圧電素子の出
力を入力して必要な演算を行う。２２は第２制？１１装
置で第１制御装置の出力にもとづき圧電変位素子に変位
を与える電圧を出力する。なお、第１制御装置、第２制
御装置は一体に形成することが可能である。

フローチャートを示す第５図において刃物台のタレ、ト
３が旋回割出しされ位置決めのクランプ動作の指令が出
されたとする。ステップＳ１で刃物台本体ｌのシリンダ
６のアンクランプ側室６ｂが排出側に接続されクランプ
側室６ａに圧油が送られるとピストン７はピストンロッ
ド８を伴って下降される。ピストンロッド８の下降でカ
ップリング９が噛合方向に移動されカップリング９のク
ラッチ面９ａがクレット３に固設したカップリング１０
のクラッチ面１０ａ及び刃物台本体１に固設のカップリ
ング１１のクラッチ面１１ａに同時に噛合いクレット３
がクランプされる。

クランプ圧力はセグメントの各調整子１２．１３に伝達
される。各クラッチ面には製作時のピッチ誤差、形状誤
差、平行誤差取付歪み等により全セグメントの調整子１
２．１３に均一な圧力が作用せず強弱がある。したがっ
てステップＳ２において先ず各調整子１２のセンサの圧
電素子１２ｂでの出力電圧Ｅｓｋを測定して制御装置２
１に入力する。ステップＳ３において、制御装置２１は
各セグメント１２の出力電圧から平均出力電圧Ｅｓｋ＝
Σ（、ＩＥｓｋ／ｎを算出する。ステップＳ４において
制御装置２１が各セグメント１２の出力電圧の過不足　
　ΔＥｓｋ＝Ｅｓｋ−Ｅｓｋを算出する。ステップＳ５
において制御装置２１が出力電圧の過不足のばらつきが
設定値ε％以下であるかを判断しＮＯであればステップ
Ｓ６において制御装置２２は制御装置２１より過不足の
計算値ΔＥｓｋをもとに対応する各調整子１２の圧電変
位素子１２ａに印加する電圧 ΔＶａｋ＝ΔＥ　Ｓ　ｋ　Ｘ　（Ｃ＋　／　Ｃ２）を算
出する。ステップＳ７において制御装置２２が各調整子
１２の圧電変位素子１２ａの印加電圧を計算値に変更す
る。この印加電圧変更による圧電変位素子の厚みの伸縮
によりセンサの圧電素子１２ｂの受圧が変更される。以
後ステップＳ２に戻り同様のステップで確認するもので
ある。ステップＳ５においてＹＥＳであればステップＳ
８において調整子１３が調整完かを判断しＮＯであれば
ステップＳ２に移行して調整子１３の調整を同様に行う
。ＹＥＳであればクランプ力調整完了で加工に入り、次
のタレット割出指令が出力されるとシリンダ６のクラン
プ側室６ａが排油側となりアンクランプ側の室６ｂに圧
油が送られピストン７、ピストンロッド８が上昇しカッ
プリング９のクラッチ面９ａがカップリング１０．１１
のクラッチ面１０ａ、ｌｌａより外れタレット３がアン
クランプとなる。図示しないモータで歯車が回転され、
歯車４．旋回軸８でクレットは所定角度旋回割出しされ
る０次いでクランプ指令により前述のクランプ力調整動
作に入る。

効果本発明は上述のように構成したので以下のような効果を
奏する。

クレットのカップリングと、刃物台本体の力・７プリン
グの各部位におけるクラッチ面の噛合力が均一となり確
実なりランプが可能となるとともに噛合い力の不均一に
起因する誤差を完全になくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタレット刃物台の関連部位の一部の縦断面説明
図、第２図はセグメントにした調整子の配置図、第３図
は調整子の説明断面図、第４図は調整子の制御線図、第
５図は調整子の調整手順を示す図である。ｌ・・刃物台本体　　　　２・・旋回軸６・・シリンダ
　　　　　７・・ピストン８・・ピストンロンド９．１０．１１　・・カップリング９ａ、１０ａ、１ｌａ−−クラ・ノチ面１２．１３・・
調整子１２ａ、１３ａ・・圧電変位素子１２ｂ、１３ｂ・・センサの圧電素子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）旋回体（３）側に設けた第１カップリング（１０
）と本体（１）側に設けた第２カップリング（１１）と
に同時に係脱可能な第３カップリング（９）とでなる旋
回体のクランプ機構において、前記第１カップリング（
１０）の裏側にクランプ圧を検出するセンサ部材（１２
ｂ）と外部エネルギーにより厚みを変化させる変位部材
（１２ａ）とを組合わせたセグメントの第１調整子（１
２）を複数個配置し、前記第２カップリング（１１）の
裏側にも前記第１調整子（１２）と同じ第２調整子（１
３）を同数個またはほぼ同数個配置し、前記第１、第２
調整子（１２、１３）のセンサ部材（１２ｂ、１３ｂ）
の出力より各部位のクランプ力の差を検出しこの値にも
とづき各部位のクランプ力の差を補償するように前記変
位部材（１２ａ、１２ｂ）を変位させる制御装置（２１
、２２）とを設けてなり、クラッチ面圧を均一に調整す
ることを特徴とするノンリフト旋回体のクランプ機構。