JPH03184745A - 割り出し加工治具 - 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、マシニングセンタやフライス盤で機械装置
のケーシング等を加工する際に用いる治具に関するもの
で、ワークを固定するテーブル（工作機械のテーブルと
区別するために以下「回転台」という。）の回転及び割
り出しをＮＣ装置で行うことが可能な治具に関するもの
である。

（従来の技術〉 第４図に示すような形状のワーク５５を加工する場合、
回転テーブルを有する横型マシニングセンタを用いると
、−回の据付でＡ面ないし０面を加工することができる
が、段取り替えなしで０面ないしＦ面も加工しようとす
ると、割り出し可能な回転台を持った治具を用いる必要
が生ずる。

割り出し可能な回転台を持った治具は、回転台を割り出
す操作が必要である。作業者が手作業で割り出しを行わ
ねばならないとなると、無人加工ができない。そこでＮ
Ｃ！ＩＪ御装置による電気サーボや油圧サーボを用いて
割り出しを行う治具や、ラックピニオン機構等を介して
回転台を回転させる操作杆を設け、該操作杆の１操作毎
に回転台が所定角ずつ回転するようにし、該操作杆を工
作機械の主軸ヘッド等で操作するようにした治具等が実
用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし電気サーボや油圧サーボで回転台の割り出しを行
う治具では、電源ケーブル又は油圧パイプと信号回線と
を治具に接続してやらねばならす工作機械のテーブルの
回転や送りがこれらケーブル等の接続によって制約され
る問題が生ずる。また、ワークをパレットに搭載してパ
レットのロードアンロードを自動化することによって多
数のワークを連続的に無人加工する方法も行われている
が、この場合にはパレットのロードアンロードに伴う治
具への電源ケーブル等の接続離脱を自動化しなければな
らず、装置が非常に複雑になる。

一方、工作機械のテーブルや主軸ヘッドの動作によって
治具の操作杆を動かして回転台を回転させる方法は、１
回の操作杆の操作で割り出される角度が決まってしまう
ので、細かい割り出しを行うことができず、また１操作
での割り出し角度を細かくすると例えばワークを反転さ
せる場合等には非常に時間がかかるという問題が生ずる
。またこのような治具は、比較的小型のものに限られ、
大型のワークの加工には使用できない欠点がある。

この発明は、以上の問題を解決することを課題として為
されたもので、電源ケーブルや油圧パイプを接続するこ
となく工作機械のＮＣ装置で制御することができ、回転
台を細かいピンチで正確に割り出すことができ、大型の
ワークの固定や重切削も可能な構造の加工治具を提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段） この発明の加工治具は、回転自在なワーク固定台３と回
転自在且つ回転軸方向に移動可能な操作ヘンド２５とを
備えている。固定台３は、ウオーム歯車６．２３や歯付
きベルト６０等の回転伝達機構を介して操作ヘッド２５
の軸２４に連結されており、且つ面歯車継手１２等の位
置決め係合対にまり機枠２に固定可能である。操作ヘッ
ド２５は、その軸方向位置を定常位置に保持するバネ２
６等の付勢手段を備えている。固定台３を固定する位置
決め係合対１２は、操作ヘッド２５が定常位置にあると
きには係合しており、リンク等の機械的連結手段３３．
３５ないし油圧等の流体的連結手段６７．６８を介して
操作ヘンド２５に連結され、操作ヘッド２５の軸方向移
動に連動して位置決め係合対１２の離脱動作が行われる
。

回転台３の割り出し動作が１軸回りのみでよければ、治
具の上記機枠２は機台１と一体でよい。

回転台３に２軸回りの割り出し動作を行わせたければ、
機枠２を第２の軸７１回りに回動可能に支持し、機枠２
と機台１との間に回転台３と機枠２との間に設けた上記
機構と同様な機構を設けることができる。

（作用〉 ワークを加工する工作機械の工具マガジンには、上記治
具の操作ヘッド２５と係合するハンド４２．４３をセン
トしておく。治具の固定台３の割り出し指令は、工作機
械のＮＣ装置のプログラムに組み込んでおく０組み込ま
れる割り出し指令は、工作機械の主軸にハンド４２．４
３を装着する指令、ハンド４２．４３を操作ヘッド２５
に係合させる指令、ハンド４２．４３で操作ヘッド２５
を軸方向に移動させる指令、ハンド４２．４３を回転台
３の所望の割り出し角度に対応する角度だけ円運動させ
る指令、ハンド４２．４３と操作ヘッド２５との保合を
解く指令及びハンド４２．４３を工具マガジンに戻す指
令からなる。これらの指令は、工作機械の主軸とテーブ
ルの相対直線運動及び相対円運動を組み合わせた運動に
よって実行される。

上記の割り出し指令が実行されると、操作ヘッド２５が
軸方向に移動させられたときに固定台３の固定が解除さ
れ、次いで操作ヘッド２５が回転したときに固定台３が
その回転角に比例する角度だけ回転する。そしてハンド
４２．４３が操作ヘッド２５から離脱したとき、または
その前段階でハンド４２．４３による操作ヘッド２５の
軸方向の付勢力が解放されたときに、位置決め係合対１
２が係合して回転台３を固定する。

回転台３は、操作ヘッド２５の回転角と比例する任意の
角度に回動させることができ、位置決め係合対１２とし
て面歯車継手等を使用することにより、割り出しピッチ
を細かくすることが可能で、且つ回転台３の剛性を大き
くできる。また操作へラド２５の回転をウオーム歯車等
によって減速して回転台３を回転させるようにすれば、
回転台３の回転力を大きくすることも容易であり、大型
の治具を製作することも容易である。

（実施例） 第１図ないし第３図はこの発明の第１実施例を示したも
のである。図中、２は治具の機枠、３は外周部分を軸受
４で回転自在に保持された回転台で、この実施例では機
枠２の両側に各独立に割り出し可能な回転台を設けてい
る。５は回転台３の背面に固定されたリング、６はリン
グ５と一体のウオームホイールである。７は機枠２と一
体の支持ブラケット、８は支持ブラケット７に摺動自在
且つ滑りキー９で回動不能に支持されたスリーブ、１０
はスリーブ先端のフランジ部、１）はスリーブ８の後端
に一体に固着された溝付き円板である。

スリーブのフランジ部１０とリング５との間には、面歯
車継手１２が介在されており、スリーブ８の軸方向の摺
動動作により該継手１２が嵌脱し、該継手１２が嵌合し
たときには、回転台３が面歯車継手１２及び滑りキー９
を介して支持ブラケット７に固定され、回転台３の回転
が拘束される。従って、回転台３の単位割り出し角は、
面歯車継手１２の歯のピッチで決まる。

１５は基端をビン１６で機枠２に枢支したシフトレバ−
１７及び１８はシフトレバ−１５の先端に固着されたバ
ネ板である。第１のバネ板１７は、シフトレバ−１５の
延長上に伸び、第２のバネ板１８と第１のバネ板１７と
の間に凹部１９が形成されている。そしてシフトレバ−
１５の中央部の二股部分２０と前記鍔付き円板１）の円
周溝とが嵌合している。

２３はウオームホイール６に噛合するウオーム、２４は
その軸であり、軸２４は機枠２に両端を軸支され、その
一端に軸方向摺動自在且つ相対回動不能に操作ヘッド２
５が装着されている。操作ヘッド２５は、バネ２６によ
り突出方向に付勢され、ウオーム軸２４に設けた図示し
ないストッパに当接している。操作ヘッド２５は、ハン
ドルビン２７と溝付き円板２８とを一体に有しており、
ハンドルビン２７は、中間鍔２９と先端突起３０を備え
ている。

３３はビン３４で機枠２に枢支された第１連結腕、３５
はビン３６で機枠２に枢支された第２連結腕であり、第
２連結腕３５の先端にはローラ３７が軸着されて該ロー
ラが第１のバネ板１７に当接しており、第１の連結腕３
３の先端が第２の連結腕３５の基端に形成したフォーク
３８に嵌合し、第１の連結腕３３の基端に形成したフォ
ーク３９が操作ヘッドの溝付き円板２８の周溝に嵌合し
ている。

第３図に示す４２及び４３はハンドであり、先端に小孔
４４を設けたセンタ杆４５とこれを挟むように対向する
Ｌ形のフィンガ４６．４６とを備えている。４７は規格
寸法のテーバシャンクで、ハンド４２．４３は、工作機
械の工具マガジンに収納しておき、ＮＣ装置の指令によ
り自動工具交換装置で工作機械の工具軸に装脱される。

第３図は、第１実施例の治具をマシニングセンタの回転
テーブルに装着した状態を示しており、テーブル５０に
付設されたストッパ５１及びロケータ５２により治具が
位置決めされ、ボルト５３で機枠２の据え付け面Ｈがテ
ーブル５０に固定されている。ワーク５５は、治具の回
転台３に固定されている。回転台３は、常態においては
、面歯車継手１２の噛合によって回動不能である。横型
マシニングセンタであれば、テーブル５０を回転させる
ことにより、回転台３を固定したままワーク５５のＡ面
、Ｂ面及び０面が加工できる。Ｄ面、Ｅ面及びＦ面を加
工するときは、工具軸にハンド４２　（立形の場合はハ
ンド４３）を装填し、テーブル５０の水平移動と工具軸
の昇降により、ハンド４２を相対移動させてハンドルビ
ン２７の中間鍔２９をフィンガ４６の内側に横方向から
挿入し、次いでテーブル５０の前後移動によりハンド４
２を相対的に進出させてハンドルビンの先端突起３０を
ハンド４２の小孔４４に嵌装し、更にハンド４２を進出
させて操作ヘッド２５を押し込む。この動作により、第
１連結腕３３を介して第２連結腕３５が回動し、第２連
結腕の先端のローラ３７が第１のバネ板エフと第２のバ
ネ板１８との間の凹所１９に入り込んでシフトレバ−１
５を回転台３側に揺動させ、スリーブ８が回転台３側に
摺動し、面歯車継手Ｉ２の噛合が解かれて回転台３が回
転可能になる。この状態でＮＧ制御によりテーブル５０
の左右移動と工具軸の昇降によりハンド４２に円運動を
させ、操作ヘッド２５を回転させ、ウオーム２３及びウ
オームホイール６を介して回転台３を回転させる。回転
台３の回転角は、操作ヘッド２５の円運動の回数ないし
角度によって規定されるから、所望の角度だけ円運動さ
せるようにＮＣプログラムを組んでおき、所定角回動さ
せたら、テーブル５０を後退させたあと横方向に移動さ
せてハンドル４２を操作ヘッド２５から離脱させる。す
ると、操作ヘッド２５はバネ２６により突出方向に復帰
し、第２操作腕３５のローラ３７が第１のバネ板１７を
押圧してシフトレバ−１５、従ってスリーブ８を反回転
金側に移動させ、面歯車継手１２を噛合させて回転台３
を固定する。

以上のような動作により、回転台３を所望の角度だけ割
り出して固定することかでき、治具やワーク５５を付け
替えることなくワーク５５の面ＡないしＦの全ての加工
を行うことができる。

以上の第１実施例は、回転台３を２個設けたものである
が、第５図に示すように、１個のみとしても良いことは
勿論である。第５図に示す第２実施例のものは、機枠２
をＬ形とし、据え付け面Ｈ側をテーブル５０に据え付け
ることによって垂直軸回りの回転台として、また据え付
け面Ｖ側をテーブル５０に据え付けることによって水平
軸回りの回転台として用いることができるようにしたも
のである。

第６図及び第７図は、この発明の第３実施例を示したも
ので、歯付きベルト６０を用いて操作ヘッド２５の回転
を回転台３に伝達する構成とし、油圧伝達手段により操
作ヘッド２５の摺動動作を面歯車継手１２の嵌脱動作に
変換するようにしたものである。この第３実施例のもの
では、スリーブ８にピストン６１が一体に形成され、該
ピストンが支持ブラケット７に形成したシリンダ６２に
嵌装されている。操作ヘッド２５の軸２４はスリーブ８
と平行に設けられ、該軸に固定した歯付きプーリ６３と
回転台３の背面のリング５に固定した歯付きプーリ６４
との間に歯付きベルト６０が巻回されている。操作ヘッ
ド２５は、バネ２６で突出方向に付勢して設けられ、第
１図と同様に溝付き円板２８を有している。そして機枠
２にピン３４で枢支した連結腕３３の基端のフォーク３
９を溝付き円板２８の周溝に嵌合すると共に、その先端
を機枠２に揺動自在に支持した両ロッドシリンダ６５の
一方のロッド６６に枢着している。両ロッドシリンダ６
５と支持ブラケットのシリンダ６２とは配管６７．６８
で連結され、シリンダ６２．６５及び配管６７．６８に
は作動油が密封される。

以上の構成において、前述したテーブルと工具軸との協
働動作により、工具軸に装着したハンドを操作ヘッド２
５に係合させてこれを押し込むと、両ロッドシリンダ６
５の作動油が支持ブラケットのシリンダ６２に流れてス
リーブ８を回転台３側に摺動させ、面歯車継手１２の噛
合を解いて回転台３を自由回転状態にする。そこでハン
ドに円運動をさせてやれば、歯付きベル）６０を介して
操作ヘッド２５の回転が回転台３に伝達される。回転台
３を所望角度回転させたところで操作ヘッド２５からハ
ンドを離脱させれば、操作ヘッド２５はバネ２６の付勢
力により突出方向に復帰し、面歯車継手１２は回転台３
とスリーブ８との間に介装したバネ６９の付勢力により
噛合し、これらの復帰動作に伴って作動油が支持ブラケ
ットのシリンダ６２と両ロッドシリンダ６５との間で流
れて、両ロッドシリンダ６５も元の位置に復帰する。

第８図及び第９図は、この発明の第４実施例を示した図
である。この第４実施例のものは、回転台３を前記構造
で回転且つ固定自在に支持する機枠２を回転台３の回転
軸と直交する方向の軸７１で回転自在に支持し、この機
枠２の割り出しと回転台３の割り出しとを工作機械のＮ
Ｃ装置により行うことができるようにしたものである。

図には、回転台３を回転させる機構は示してないが、上
記第１又は第３実施例と同様な構造を採用してやればよ
い。以下に説明するものは機枠２の回動及び固定のため
の部材で、７２は機枠固定用の面歯車継手、７３はウオ
ームホイール、７５は操作ヘッド、７６は上下摺動及び
回動自在な操作軸、７７は操作軸７６に摺動自在且つ相
対回動不能に装着されてウオームホイール７３と噛合し
ているウオーム、７８は機台１に軸７９で枢支された第
１連結レバー、８０は第１連結レバー７８と実質上−体
の第２連結レバー　８１は第２連結レバー８０の下端に
枢支されたカムレバー　８２は操作軸７６に相対回動自
在且つ摺動不能に装着されてカムレバー８１と係合する
カムリンク、８３は付勢バネ、８４は復帰バネである。

操作ヘッド７５を操作するためのハンドは、立形マシニ
ングセンタであれば前述した第３図の４２で示す構造の
ものでよいが、横形マシニングセンタであれば、第３図
に４３で示すようにセンタ杆４５及びフィンガ４６をＬ
形に設けたものが用いられる。

上記構成において、操作ヘッド７５を下動させた後回転
させると、カムリンク８２がカムレバー８１から外れて
復帰バネ８４により連結レバー７８が揺動して面歯車継
手７２の噛合が解かれ、操作ヘッド７５の回転がウオー
ム７７を介して機枠２を回動させる。ハンドを引き上げ
ると、フィンガ４６の先端が中間鍔２９に引っ掛かって
操作へラド７５を引き上げ、カムリンク８２が上動して
カムレバー８１を揺動させ、付勢バネ８３の力で復帰バ
ネ８４が押し縮められ、面歯車継手７２が噛合して機枠
２の回動が固定される。この第４実施例の構造は、垂直
方向の工具軸を備えたマシニングセンタ、ボール盤、フ
ライス盤等に用いる治具として好適であり、工作機械の
テーブルを回転させることなしに第４図に示したような
ワーク５５の面ＡないしＦを全て加工できる。

（発明の効果） 以上説明したこの発明によれば、回転台の回転及び割り
出しを工作機械を制御しているＮＣ装置で行うことが可
能な治具において、回転台を細かいピッチで正確に割り
出すことができ、大型のワークの固定や重切削も可能な
構造の加工治具を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の第１実施例を示す図で
、第１図は機構部分を示す斜視図、第２図は一部を断面
で示す平面図、第３図は工作機械のテーブルに据え付け
た状態で示す全体斜視図である。第４図はワークの例を
示す斜視図である。 第５図はこの発明の第２実施例を示す全体斜視図である
。第６図及び第７図は第３実施例を示す図で、第６図は
一部を断面で示す平面図、第７図は要部の側面図である
。第８図及び第９図は第４実施例を示す図で、第８図は
一部を切り欠いて示す正面図、第９図は機構部分を示す
側面図である。 図中、 ２：機枠 ６：ウオームホイール １）：溝付き円板 ３：回転台 ８ニスリーブ １２：面歯車継手 １５：シフトレバ− ２４：軸 ２６：バネ ２８：溝付き円板 ４２．４３７ハンド ６０：歯付きベルト ６２ニジリンダ ６７．６８：配管 ７３：ウオームホイール ７７：ウオーム ８１：カムレバ− ２３：ウオーム ２５：操作ヘッド ２７：ハンドルピン ３３．３５：連結腕 ５５：ワーク ６１：ピストン ６５：両ロッドシリンダ ７２：面歯車継手 ７５：操作ヘッド ７Ｂ、８０：連結レバー ８２：カムリンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転自在且つ位置決め係合対（１２）で機枠（２
   ）に固定可能なワーク固定台（３）と回転自在且つ回転
   軸方向に移動可能な操作ヘッド（２５）とを備えており
   、固定台（３）は回転伝達機構（６、２３）、（６０）
   を介して操作ヘッド（２５）に回転連結されており、定
   常状態で係合している位置決め係合対（１２）は機械的
   連結手段（３３、３５）ないし流体的連結手段（６７、
   ６８）を介して操作ヘッド（２５）の軸方向移動に作動
   連結されていることを特徴とする、割り出し加工治具。
2. （２）機枠（２）の据え付け面（Ｈ）と平行な軸回りに
   回転可能な回転台（３）が機枠（２）の両側に設けられ
   ている、請求項１記載の加工治具。