JPH0319010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ホブ盤における、ホブとホブアーバ
との組立体の自動交換を可能とするホブヘツド装
置に関する。

＜従来の技術＞ ホブ盤における従来のホブ取付構造を第１図に
示す。

ホブヘツド０１上には、ホブスピンドル０２と
アーバサポート０３が対向して設けられている。
ホブ０４とホブアーバ０５とを組合せてなるホブ
組立体０９は、ホブアーバ０５両端のテーパ部０
８，０７をホブスピンドル０２先端のテーパ孔部
０２ａとアーバサポート０３先端のテーパ孔部０
３ａとに嵌合させた状態で、アーバサポート０３
よりホブアーバ０５の中心の通し孔０５ａにドロ
ーバー０６を貫通させると共に、ドローバー０６
後端のボルト頭部０６ａを回すことによりドロー
バー０６先端のねじ部０６ｂをホブスピンドル０
２内のめねじ部０２ｂにねじ込むことによつて取
付けられている。

この種のホブ盤におけるホブ組立体０９の交換
は、第１図に示した取付け状態から作業者が、先
ずドローバー０６のボルト頭部０６ａを工具で回
してねじ部０６ｂをホブスピンドル０２のめねじ
部０２ｂから外し、次いでアーバサポート０３側
からドローバー０６を引つ張つてホブアーバ０５
の通し孔０５ａから抜き取り、次いで、ホブ組立
体０９を手で支え、その状態でアーバサポート０
３を図中左方へ逃がし、ホブ組立体０９両端のテ
ーパ部０７，０８をアーバサポート０３、ホブス
ピンドル０２の各テーパ部０３ａ，０２ａから外
すことにより取外しを行い、逆の手順で取付けを
行つていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上述のように、従来のホブ盤におけるホブ組立
体０９の交換作業は、作業者がドローバー０６の
締付け及び外し作業を行わなければならず、しか
も作業者がホブ組立体０９を手で支えなければな
らないことから、かなり面倒な作業となつてい
る。特に、最近では、ホブ０４が大形化の傾向に
あるため、重量が増大し、取付場所の制限もある
ことから、ますますホブ組立体０９の交換作業が
やりにくくなつてきている。一方、ホブ盤にもマ
シニングセンサと同様に、多機種加工、無人化運
転等を導入する要望が強くなつて来ている。

本発明は、上記のような事情にかんがみてなさ
れたもので、ホブ盤におけるホブ自動交換を可能
とするホブヘツド装置を提供し、もつてホブ交換
作業の容易化、簡素化、並びにホブ交換時間の短
縮、確実化を図ると共に、ホブ盤の無人運転化を
可能とすることを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成する本発明の構成は、中心部に
ドローバーの通し孔を有し、かつ両端にテーパ部
を有するホブアーバの外側にホブを嵌合すると共
に一体的に結合してなるホブ組立体を、ホブヘツ
ド上に対向して設けられたホブスピンドル及びア
ーバサポートに自動的に取付け、取外すホブヘツ
ド装置であつて、駆動回転され、かつ先端にテー
パ孔部を有する前記ホブスピンドルの内部に、先
端にねじ部を有するドローバーを組み込むと共
に、このドローバーを前記アーバサポートに対し
進退移動可能とする一方、先端にテーパ孔部を有
する前記アーバサポートを前記ホブスピンドルに
対し接近離反移動可能とし、このアーバサポート
内に、両端のテーパ部が前記ホブスピンドル先端
のテーパ孔部とアーバサポート先端のテーパ孔部
とで支持されたホブ組立体の通し孔に貫通された
前記ドローバー先端のねじ部にねじ込まれあるい
は分離されるクランプ部材を設けてなることを特
徴とする。

＜作用＞ 上記ホブヘツド装置におけるホブ組立体の取付
け取外しは次のようにしてなされる。

ホブ組立体の取付けに際し、アーバサポートは
ホブスピンドルに対し後退した位置で待機する。

ホブスピンドルとアーバサポートとの間に、ロ
ボツト等によりホブ組立体が搬入されると共に、
ホブ組立体のホブスピンドル側のテーパ部がホブ
スピンドル先端のテーパ孔部に嵌合される。

次いで、アーバサポートが前進してアーバサポ
ート先端のテーパ孔部がホブ組立体の他端側のテ
ーパ部に嵌合される。つまり、ホブ組立体の両端
テーパ部がホブスピンドルとアーバサポートとで
支持された状態となるのである。

次に、ドローバーが前進し、ホブ組立体におけ
るホブアーバの通し孔を貫通し、先端のねじ部は
アーバサポート内に至る。また、アーバサポート
内のクランプ部材が回転し、進入して来るドロー
バー先端のねじ部にねじ込まれる。クランプ部材
が所定量ねじ込まれることによりホブ組立体は両
端テーパ部から締め付け力を受け、ホブスピンド
ル、アーバサポートに対し固定される。

ホブ組立体の取外しに際しては、先ず上記取付
け状態にあるホブ組立体がロボツト等により把持
される。

次に、クランプ部材が回転してドローバー先端
のねじ部から外れる。

次に、ドローバーが後退し、ホブスピンドル内
に引き込まれる。

次に、アーバサポートが後退し、先端のテーパ
孔部がホブ組立体のテーパ部から外れる。

次いで、ロボツト等によりホブ組立体がアーバ
サポート側に移動されることにより他方のテーパ
部もホブスピンドル先端のテーパ孔部から外され
る。

以後、ロボツト等によりホブ組立体はホブスピ
ンドル、アーバサポート間から取り出される。

＜実施例＞ 次に、本発明に係るホブヘツド装置の一実施例
を図面に基づき説明する。

第２図には一実施例に係るホブヘツド装置を備
えたホブ盤の側面を示してあり、第３図には正面
を示してある。

図において、５１はホブ盤のベツドで、その上
にメインコラム４が一体的に立設されている。こ
のコラム４に沿つて上下動可能にホブサドルが設
けてあり、このホブサドル上に当該ホブヘツド装
置１が構成されている。５２はホブヘツド装置１
に対し取付け取外しされるホブ組立体である。

一方、５はベツド５１上に設けられたカウンタ
コラムでワークサポート５３が上下動可能に設け
られている。ワークサポート５３の下方にはワー
クテーブル５４が設けられている。

なお、図において、３は操作盤、７は電装装置
である。

第４図にはホブ組立体５２を示す。ホブ組立体
５２は、両端にテーパ部１１，１２を有し、かつ
中心部にドローバーの通し孔１３が貫通されてい
るホブアーバ１０の外周にホブ２を嵌合し、ナツ
ト５５を締め付けることによつて両者を一体的に
結合してなる。

第５図には一実施例に係るホブヘツド装置１の
ホブスピンドル側の平面に沿う断面を示してあ
る。

ホブスピンドル２０はホブヘツド１ａに軸受５
６を介して回転自在に支持されている。ホブスピ
ンドル２０上には従動歯車５７が取付けられてお
り、図示されていない駆動系より歯車を介して従
動歯車５７に回転駆動力が伝達されることにより
ホブスピンドル２０は回転される。

ホブスピンドル２０は筒状となつており、その
先端部には、ホブ組立体５２のテーパ部１１を受
けるためのテーパ孔部２０ａが形成されている。

ホブスピンドル２０内には、中心軸を一致させ
てドローバー１５が組み込まれている。ドローバ
ー１５の先端部にはねじ部６３が形成されてい
る。ドローバー１５の後部には、ホブスピンドル
２０の内周面に摺接し得るピストン２１が一体的
に取付けてあり、ピストン２１の前側においてド
ローバー１５の外周にはスプライン２８が形成さ
れている。一方、ホブスピンドル２０内の前部に
は、前記スプライン２８と噛み合い得る雌スプラ
イン２７ａを有するスプラインカラー２７が固定
されている。スプラインカラー２７の前側は部材
５８で塞がれている。

ドローバー１５内の中央部には後退用のエアを
導くエア通路５９が形成され、この通路５９は、
ピストン２１より前側の位置において、ドローバ
ー１５にその半径方向に穿設されたエア孔２５に
よつてドローバー１５の外周側と連通されてい
る。つまり、ピストン２１の前側がドローバー後
退用のエア圧室６０となつているのである。ホブ
スピンドル２０の後端には連結部材６１が一体的
に結合されており、この連結部材６１の中央部に
は後退用のエアを導き、かつドローバー１５のエ
ア通路５９とつながるエア通路２４が設けられて
いる。また、連結部材６１にはピストン２１の後
面側に連通する前進用のエア通路２３が形成され
ている。つまり、ピストン２１の後面側がドロー
バー前進用のエア圧室６２となつているのであ
る。連結部材６１には、ロータリージヨイント２
２を介してエア圧源が接続されている。

したがつて、エア圧源からのエアが前進用のエ
ア通路２３を経てエア圧室６２に供給されれば、
ピストン２１と共にドローバー１５はホブスピン
ドル２０内を前進され、前進端では、スプライン
２８がスプラインカラー２７の雌スプライン２７
ａと嵌合し、ドローバー１５とホブスピンドル２
０とはホブスピンドル２０の回転方向に一体とな
る。また、この状態で、エア通路２４，５９、エ
ア孔２５を通して後退用のエア圧室６０にエアが
供給されれば、ピストン２１と共にドローバー１
５は後退し、ドローバー１５の後端が連結部材６
１に当たる後退端（第５図に示す位置）まで後退
する。ドローバー１５の前後動による移動の全ス
トロークを図中ａで示してある。ドローバー１５
が全ストロークａ前進したときには、後述するよ
うに、ドローバー１５先端のねじ部６３はアーバ
サポート６内まで進入する。

なお、ホブスピンドル２０の外側においてホブ
ヘツド１ａにはホブスピンドル２０の外周に向け
て回り止めピン２６が設けられている。この回り
止めピン２６はホブスピンドル２０の半径方向に
前進及び後退するようになつており、前進時には
ホブスピンドル２０の外周面に形成されている凹
部６４に嵌合してホブスピンドル２０の回り止め
をするようになつている。ホブスピンドル２０
は、ホブ組立体５２の交換作業時にのみ回り止め
されるのであり、ホブ２による歯切り作業中には
回り止めピン２６は後退して回り止め解除の状態
にある。これら、ホブスピンドル２０の回り止め
あるいはその解除の状態を検出するため、ホブヘ
ツド１ａにはリミツトスイツチ３６ａ，３６ｂが
設けられている。これらのリミツトスイツチ３６
ａ，３６ｂは回り止めピン２６と一体のドツグ６
５により作動される。

第６図には当該ホブヘツド装置１のアーバサポ
ート６側の平面に沿う断面を示してある。なお、
アーバサポート６側においてもホブスピンドル２
０と向き合う側を先端側（前端側）とし、反対の
側を後端側とする。

アーバサポート６の外郭を構成するアーバサポ
ート本体６ａは前記ホブスピンドル２０に対し接
近離反移動可能にホブヘツド１ａ上に搭載されて
いる。アーバサポート本体６ａの後部には、ホブ
ヘツド１ａ上に設けられたシリンダ３０のピスト
ンロツド６６が結合されている。したがつて、シ
リンダ３０の作動によるピストンロツド６６の伸
長、短縮により、アーバサポート本体６ａは前述
のホブスピンドル２０に対する接近離反移動がな
されるのである。

アーバサポート本体６ａの内側には軸受６７を
介して回転自在にスリーブ６８が支持されてお
り、このスリーブ６８の先端には、ホブ組立体５
２のテーパ部１２を受けるためのテーパ孔部６ｂ
を有するテーパ部材６９が一体的に設けられてい
る。

スリープ６８の内側には軸受部材７０を介して
クランプ部材３１が回転自在に組み込まれてい
る。このクランプ部材３１の内周には、前記ドロ
ーバー１５の先端のねじ部６３と螺合し得るめね
じ部７１が形成されている。また、クランプ部材
３１の後部には爪７２が一体的に設けられてい
る。

アーバサポート本体６ａ内において前記スリー
ブ６８の後側にはクラツチ３３が前後動可能に設
けられ、クラツチ３３の前面には前記クランプ部
材３１の爪７２と噛み合う爪７３が備えられてい
る。アーバサポート本体６ａの後端には締付け用
油圧モータ３２が取付けられ、その回転軸７４と
一体的に結合されたスプライン軸７５に、クラツ
チ３３の内周が嵌合されている。つまり、クラツ
チ３３はスプライン軸７５上を軸方向に移動可能
で、かつ油圧モータ３２の作動により回転され得
るようになつているのである。クラツチ３３の後
面側にはエア圧室７６が形成され、アーバサポー
ト本体６ａに形成されたポート３４よりクラツチ
３３前進用のエアが供給されるようになつてい
る。また、クラツチ３３の前面側にはクラツチ３
３を押し戻すためのばね力がばね７７により付勢
されている。したがつて、クラツチ３３は、エア
圧室７６にエアが供給されることにより前進し、
その爪７３がクランプ部材３１の爪７２と噛み合
い、エア圧を解放することによりばね７７のばね
力により後退し、爪７３，７２の噛み合いが外れ
る。なお、アーバサポート本体６ａにはリミツト
スイツチ３５が設けられており、クラツチ３３と
一体のドツグ７８がリミツトスイツチ３５を作動
することにより、爪７２と７３の非噛み合い状態
を検出するようになつている。

次に、上記構成のホブヘツド装置１によるホブ
組立体５２の取付け、取外し動作について説明す
る。

ホブ組立体５２の取付け前にあつては、ドロー
バー１５は後退して第５図中実線で示すようにホ
ブスピンドル２０内に納まつており、また、回り
止めピン２６が前進してホブスピンドル２０の周
面の凹部６４に嵌合し、ホブスピンドル２０は回
り止めされた状態にある。一方、アーバサポート
６は第６図及び第７図中に二点鎖線で一部を示す
ように後退した状態にある。

ホブ組立体５２はロボツト等によりホブスピン
ドル２０とアーバサポート６との間に搬入される
と共に、ホブスピンドル２０側に軸方向に移動さ
れ、先ずホブ組立体５２のテーパ部１１がホブス
ピンドル２０先端のテーパ孔部２０ａに嵌合され
る。

次に、シリンダ３０の作動によりアーバサポー
ト６が第７図中のストロークｂ前進し、テーパ孔
部６ｂがホブ組立体５２のテーパ部１２に嵌合さ
れる。このように、ホブ組立体５２が仮受けされ
るとロボツト等はホブ組立体５２を離して後退す
る。

次に、ロータリージヨイント２２を通してピス
トン２１後部の前進用エア圧室６２にエアが供給
され、ピストン２１と共にドローバー１５が前進
する。ドローバー１５はホブ組立体５２のホブア
ーバ１０の通し孔１３を貫通してアーバサポート
６側に至る。一方、アーバサポート６側において
は、エア圧室７６へのエアの供給によりクラツチ
３３が前進してその爪７３がクランプ部材３１の
爪７２と嵌合し、油圧モータ３２の作動によりク
ランプ部材３１は回転される。

ドローバー１５の先端のねじ部６３が進入して
来ると、回転するクランプ部材３１のめねじ部７
１がねじ部６３にねじ合わされて行き、第６図に
示すように所定量ねじ合わされると油圧モータ３
２は停止する。この状態で、ホブ組立体５２のテ
ーパ部１１，１２はホブスピンドル２０、アーバ
サポート６のテーパ孔部２０ａ，６ｂにより締め
付けられ、ホブ組立体５２はホブスピンドル２
０、アーバサポート６に対し固定され、歯切り作
業可能な状態となる。なお、ドローバー１５は全
ストロークａに前進し、その後部側のスプライン
２８はホブスピンドル２０側のスプライン２７ａ
と嵌合し、ホブスピンドル２０と回転方向に一体
となる。

この後、回り止めピン２６が後退し、ホブスピ
ンドル２０は回転できる状態となる。この状態は
リミツトスイツチ３６ａが作動されることにより
検出される。

ホブ組立体５２の取外しの際にもホブスピンド
ル２０は回り止めピン２６により前述のように回
り止めされる。

停止状態にあるホブ組立体５２に対しロボツト
等が前進し、ホブ組立体５２に保持される。

油圧モータ３２の逆方向への作動により、クラ
ンプ部材３１が逆回転されると共に、ホブスピン
ドル２０内の後退用のエア圧室６０にエアが供給
され、ドローバー１５先端のねじ部６３はクラン
プ部材３１のめねじ部７１から分離される。な
お、ドローバー１５のねじ部６３にクランプ部材
３１を締め付けるときに必要な力とゆるめるとき
に必要な力とは異なるが、これは油圧モータ３２
に加える圧力を調整することによつて調整可能で
ある。

ドローバー１５は全ストロークａ後退して、ホ
ブ組立体５２の通し孔１３から完全に抜き去ら
れ、第５図に示すようにホブスピンドル２０内に
納まる。

この後、シリンダ３０の作動によりアーバサポ
ート６は後退（ストロークｂ）される。このアー
バサポート６の後退動によりホブ組立体５２のテ
ーパ部１２からアーバサポート６側のテーパ孔部
６ｂが分離される。

次に、ホブ組立体５２を保持しているロボツト
等が軸方向にストロークｃ移動し、テーパ部１１
がホブスピンドル２０先端のテーパ孔部２０ａか
ら分離される。ストロークｃは、テーパ部１１が
テーパ孔部２０ａより完全に抜け、かつテーパ部
１２がテパ孔部６ｂと干渉しない距離となつてい
る。

この後、ホブ組立体５２はロボツト等により軸
直角方向に取り出される。

＜発明の効果＞ 本発明に係るホブヘツド装置によれば、ホブス
ピンドル内に、先端にねじ部を有するドローバー
を進退可能に組み込む一方、アーバサポートに、
前記ねじ部にねじ込まれあるいは分離されるクラ
ンプ部材を組み込んであるので、ホブ組立体の固
定、解放が自動的に行えるようになり、したがつ
て、ロボツト等のホブ組立体交換機構を組み合わ
せることにより、ホブ組立体の交換作業が自動で
行えるようになり、ひいてはホブ盤の無人運転化
が実現可能となる。また、ホブ組立体の固定、解
放が自動的に行えることから、ホブ交換時間の短
縮が図れると共に、作業の安全性、確実性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホブヘツド部の断面図、第２図
はホブ盤の側面図、第３図は第２図の正面図、第
４図は本発明における交換対象であるホブ及びホ
ブアーバの組立体を示す説明図、第５図は本発明
によるホブヘツド装置の一実施例のホブスピンド
ル側の断面図、第６図は一実施例におけるアーバ
サポート側の断面図、第７図は一実施例の外観図
である。 図面中、１はホブヘツド装置、１ａはホブヘツ
ド、２はホブ、４はメインコラム、５はカウンタ
コラム、６はアーバサポート、６ｂはテーパ孔
部、１０はホブアーバ、１１はテーパ部、１２は
テーパ部、１３はドローバーの通し孔、１５はド
ローバー、２０はホブスピンドル、２０ａはテー
パ孔部、２１はピストン、２２はロータリージヨ
イント、２６は回り止めピン、２８はスプライ
ン、３０はシリンダ、３１はクランプ部材、３２
は油圧モータ、３３はクラツチ、５２はホブ組立
体、６３はドローバー先端のねじ部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中心部にドローバーの通し孔を有し、かつ両
   端にテーパ部を有するホブアーバの外側にホブを
   嵌合すると共に一体的に結合してなるホブ組立体
   を、ホブヘツド上に対向して設けられたホブスピ
   ンドル及びアーバサポートに自動的に取付け、取
   外すホブヘツド装置であつて、駆動回転され、か
   つ先端にテーパ孔部を有する前記ホブスピンドル
   の内部に、先端にねじ部を有するドローバーを組
   み込むと共に、このドローバーを前記アーバサポ
   ートに対し進退移動可能とする一方、先端にテー
   パ孔部を有する前記アーバサポートを前記ホブス
   ピンドルに対し接近離反移動可能とし、このアー
   バサポート内に、両端のテーパ部が前記ホブスピ
   ンドル先端のテーパ孔部とアーバサポート先端の
   テーパ孔部とで支持されたホブ組立体の通し孔に
   貫通された前記ドローバー先端のねじ部にねじ込
   まれあるいは分離されるクランプ部材を設けてな
   ることを特徴とするホブヘツド装置。