JPH0351521B2

JPH0351521B2 -

Info

Publication number: JPH0351521B2
Application number: JP28106185A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kishi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1991-08-07
Also published as: JPS62140704A

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の目的本発明はワークインデツクステーブル付立型複
合加工数値制御式旋盤に関し、先きに出願した昭
和60年特許願第106789号の改良に係るものであ
る。

従来のNC旋盤は電算機による数値制御方式を
採用したものであるが、材料を旋盤に取付け、取
外しをするには手動によつて行われて能率的でな
い。このためにNC旋盤はこの操作をロボツトに
よつて行つたが、これには多大の投資が必要であ
つて従つて製造費が高くなる不利益がある。また
従来のNC旋盤はドリル、タツプ、リーマー、エ
ンドミル、メタルソー、サイドカツター及びフエ
イスカツター等の廻転工具を刃物台に取付けこれ
を廻転する装置がなかつたから穿孔、切断等の加
工ができなかつた。

本発明はこれらの不能率と過大投資を解消する
ために材料を自動的に旋盤に取付け、取り外しの
作業と普通の切削工具と廻転工具を同一刃物台に
取付けて材料を一貫して自動的に加工する作業に
より精密な製品を能率的に複合加工しうる旋盤を
製作することを目的とするものである。

(2) 発明の構成本発明の旋盤は上記の目的を達成するためにそ
の主軸台機構、ワークインデツクス機構及び刃物
台機構の３機構を数値制御機構によつて運転する
構成を有する。該主軸台機構は垂直の主軸とこれ
を軸支する主軸受、主軸用ブレーキ付モーター、
該主軸受を支持する主軸台フレーム、該主軸台フ
レームを上下に移動せしめる縦軸サーボモータ
ー、該主軸の下端に取付けられたチヤツク、該主
軸の頭部に取付けられた油圧シリンダーと該主軸
の円筒内に挿入された丸桿からできているチヤツ
ク開閉装置、該主軸の廻転を変速する切換歯車と
油圧シリンダーからできている変速装置、該主軸
の廻転位置を検出する装置及び近接スイツチと該
ブレーキ付モーターにより定位置から該主軸を割
出す装置からなる。これらの操作は総て数値制御
機構によつて行われる。即ち主軸の下端のチヤツ
ク口を開き、主軸台フレームを下に移動させてチ
ヤツク口に材料を嵌入して掴み次に主軸台フレー
ムを上に移動して廻転させ、またネジ切りには位
置検出装置を働かせて、材料の切削を行うことが
でき、また材料に穿孔等の加工をする時は主軸に
取付けられた材料の廻転位置を近接スイツチによ
り定位置に戻しブレーキ付モーターによる割出装
置により主軸を割出し刃物台機構の廻転工具によ
つて作業が行われる。

該ワークインデツクス機構はインデツクステー
ブル、該テーブルの割出モーター、該テーブルと
該割出モーターを支持するフレームを水平に主軸
の中心線に向つて往復移動せしめる油圧シリンダ
ー及び該テーブル上に置かれた材料を押出す油圧
シリンダーからなる。故にインデツクステーブル
の円周上に等間隔に置かれた材料の一つが主軸の
真下に来るように該フレームを油圧シリンダーに
よつて前に動かし、該材料は該テーブルの裏面か
らの押出ピンと油圧シリンダーによつて押上げら
れてチヤツク口に嵌入して閉められ主軸台フレー
ムと共に引上げられる。該テーブル上の材料は割
出モーターによつてテーブルと共に割出される。

該刃物台機構はタレツト刃物台、該刃物台を支
持するフレーム、該刃物台と該刃物台フレームを
水平に主軸の中心線に向つて往復移動せしめる横
軸モーター、該刃物台を割出す割出モーター及び
刃物台の廻転工具のホルダーを廻転するモーター
と伝導装置からなる。該刃物台はその下面と該フ
レームの上面がカービツクカツプリングによつて
連結し、その着脱は油圧シリンダーによつて行わ
れる。即ち油圧シリンダーによつて刃物台をその
軸と共に押上げて、刃物台とフレームの間のカー
ビツクカツプリングを外して割出モーターによつ
て刃物台は割出される。次に刃物台は油圧シリン
ダーによつてその軸と共に降下しカービツクカツ
プリングが再び噛み合い刃物台を安定させる。材
料を切削する時は主軸は廻転し切削工具は廻転し
ないが、材料の側面に穿孔、切断等の作業をする
場合は主軸の廻転を停止して刃物台の廻転工具即
ちドリル、リーマー、エンドミル、メタルソー、
サイドカツター、フエイスカツター等を取付けた
ホルダーをモーターと伝導装置により廻転する。
この作業は総て数値制御機構によつて行われる。
これによつて主軸に取付けられた材料は刃物台に
取付けられた刃物によつて順序よく切削される。

本発明を理解するために図面を以て具体的に次
の如く説明をする。

主軸台機構に於て主軸１は主軸受２に軸支され
主軸受２は主軸台フレーム３に支持され、該主軸
台フレーム３にブレーキ付モーター４が固定され
て、主軸１は該モーター４により中間歯車と２段
切換歯車５を介して廻転する。油圧シリンダー６
は主軸１の頭部に位するようにフレーム３に固定
されチヤツク用油圧シリンダー６のピストンは主
軸１内に挿入された丸桿７と連結して該油圧シリ
ンダー６内の往復移動によつて丸桿７が上下し、
丸桿７の下端とパワーチヤツク８の爪がレバーに
よつて接続し、丸桿７が下がると爪が開き、上が
ると爪が閉じて材料９を掴むことができる。主軸
１の廻転の変速は油圧シリンダー１０のピストン
に直結した往復桿１１の上下移動により２段に切
換えができる。本体フレーム１２に取付けられた
主軸台送りのサーボモーター１３は正逆の２方向
に廻転することができる。該サーボモーター１３
の軸に直結するボールネジ桿１４は主軸台フレー
ム３の腕１５に嵌入噛合し、該モーター１３の正
逆の２方向の廻転によつてボールネジ桿１４も同
様に廻転してそれにより主軸台フレーム３の腕１
５は上下に移動し従つて主軸台フレーム３も同様
に上下に移動する。第１図と第４図に示す如く位
置検出装置１６と主軸１はプーリ１６とベルト１
８によつて連結する。主軸１の上部とシリンダー
６はフランジ１８を介して連結し該フランジ１９
は主軸１に固定して主軸１と共に廻転をする。該
フランジ１９にLS感知板２０が取付けられ、こ
れに対応して近接スイツチ２１を主軸台フレーム
３に固定する。該感知板２０は主軸１の廻転によ
り該近接スイツチ２１を通過する毎にこれに感知
され、数値制御機構の指令により、主軸１はブレ
ーキ付モーター４によりその廻転の定位置から割
出される。従つて主軸１のチヤツク８に保持され
た材料を割出すことができる。

ワークインデツクス機構は第１図、第３図及び
第４図を参照して説明される。ワークインデツク
ステーブル２２は減速機付きの横軸の割出モータ
ー２３とフレーム２４に取付けられる。該フレー
ム２４は本体フレーム１２に取付けられた油圧シ
リンダ２５のピストン２６の先端に直角に取付け
られたプレート２７に固着する。油圧シリンダー
２５のピストン２６の水平の往復移動によつて該
インデツクステーブル２２は主軸の中心線に向つ
て前進、後退する。また該インデツクステーブル
２２の円周に等間隔に材料９の受皿２８がテーブ
ル２２の下面からの貫通孔２９に皿底３０の垂直
桿がこれに嵌入する。該テーブル２２のフレーム
２４の前端から延びた腕３１に取付けられた材料
押出の油圧シリンダー３２のピストンと直結する
押出ピン３３が主軸１の直下にある皿底３０の垂
直桿に対向する。押出油圧シリンダー３２のピス
トンの上方突出によつて皿底３０は上に押上げら
れる。インデツクステーブル２２はその廻転軸の
下端にウオームホイール３４が取付けられ、これ
が割出モーター２３の軸に直結するウオーム３５
と噛合う。割出モーター２３の軸はリミツトスイ
ツチ３６とフレーム２４に備えられたオーバーラ
ン防止ピン３７の半球端がテーブル２２の下面の
半球孔に嵌入する。この装置によつてワークイン
デツクステーブル２２は確実に等角度に廻動する
ことができる。該オーバーラン防止ピン３７は鋼
球スプリング及び調節ネジからなる。

刃物台機構は第１図乃至第３図及び第５図を参
照して説明され、タレツト刃物台３８、これを水
平に主軸１の中心線に向つて前進、後退の往復移
動させる横軸モーター３９、刃物台３８を割出す
モーター４０、刃物台フレーム４１と刃物台３８
を連結するカービツクカツプリング４２、油圧シ
リンダー４３、切削工具即ちバイト４４のホルダ
ー４５とドリル、タツプ等の廻転工具４６の廻転
しない垂直ホルダー４７、廻転する水平ホルダー
４８と廻転する垂直ホルダー４９、該廻転ホルダ
ー４８と４９を駆動するモーター５０及び伝導装
置５１からなる。刃物台３８の廻転軸５２は油圧
シリンダー４３の中のピストン５３に直結しまた
該ピストン５３の桿はその下部が逆椀形をした外
径の平歯車５４となり、割出モーター４０はかさ
歯車５５とピニオン５６の伝導装置により該平歯
車５４を駆動する。これにより刃物台３８を割り
出す。刃物台フレーム４１は横軸モーター３９の
ボールネジ桿５７と該フレーム４１のナツトとの
螺合によりモーター３９の正逆の廻転によつて前
進と後退をすることができる。

上記の３機構の各油圧シリンダーは油タンク、
ポンプ及びモーターからなる油圧装置５８によつ
て動く。

数値制御機構は数値制御盤５９とこれを操作す
る操作盤６０からなり、該操作盤６０から該数値
制御盤５９に先ず作業のプログラムが組入れられ
て次に運転の指令を伝えると各モーターと各油圧
シリンダーはそれぞれ組入れられたプログラムに
よつて作動する。

(3) 発明の効果本発明は上記の構成であるから、ワークインデ
ツクステーブル付立型複合数値制御式旋盤は数値
制御盤５９に組込まれたプログラムによつて自動
的に運転される。即ちワークインデツクステーブ
ル２２が油圧シリンダー２５によつて主軸１の中
心線に移動し該テーブル２２上の受皿２８に置か
れた材料９が主軸１の直下に位置し、主軸受２は
主軸台フレーム３と共にサーボモーター１３によ
つて降下し同時に油圧シリンダー６のピストンに
直結する主軸１の円筒内の丸桿７が降下するとレ
バーによつてパワーチヤツク８の爪が開き、該テ
ーブル２２の貫通孔２９に下面から油圧シリンダ
ー３２のピストンの突出によつて押出ピン３３が
嵌入して、テーブル２２に置かれた材料９をチヤ
ツク８の口に押込む。次に油圧シリンダー６によ
つて丸桿７が引上げられるとチヤツク８の口が閉
まり材料９を掴むとサーボモーター１３の廻転に
よつて主軸台２はフレーム３と共に引上げられ定
位置に置かれる。インデツクステーブル２２と割
出モーター２３を支持するフレーム２４は油圧シ
リンダー２５によつて中心線から後退し同時にイ
ンデツクステーブル２２はウオームホイール３４
とウオーム３５の噛合によつて一定角度に割出モ
ーター２３によつて廻動して次回の工程を待つ。
主軸１は主軸モーター４により２段切換歯車５を
通して廻転する。該２段切換歯車５は油圧シリン
ダー１０のピストンと直結する往復桿１１とこれ
に固定した腕の上下の移動によつて切換が行われ
る。次に刃物台３８が横軸モーター３９によつて
中心線に向つて移動して、これに取付けられた刃
物によつて材料９の切削が行われる。刃物台３８
は割出モーター４０によつて割出され、これに取
付けられた刃物を順次換えて材料９を切削する。
刃物台３８の割出しは必らず横軸モーター３９に
よつて刃物台３８を中心線から後退させて行われ
る。切削が終つた材料９は主軸１の廻転を停止し
て主軸１のチヤツク８を開き離脱される。本発明
の旋盤によつて上記の工程が自動的に繰返される
から精密な製品を能率的に多量生産することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワークインデツクステーブル
付立型複合加工数値制御式旋盤の正面略図、第２
図は第１図のタレツト刃物台に廻転工具を垂直に
取付けた側面略図、第３図は同じくその平面略
図、第４図は同じくその右側面略図及び第５図は
同じくその左側面略図である。１…主軸、２…主軸受、３…主軸台フレーム、
４…主軸用ブレーキ付モーター、５…２段切換歯
車、６…油圧シリンダー、７…丸桿、８…パワー
チヤツク、９…材料、１０…油圧シリンダー、１
１…往復桿、１２…本体フレーム、１３…サーボ
モーター、１４…ボールネジ桿、１５…主軸台フ
レームの腕、１６…位置検出装置、１７…プー
リ、１８…ベルト、１９…フランジ、２０…LS
感知板、２１…近接スイツチ、２２…ワークイン
デツクステーブル、２３…割出モーター、２４…
フレーム、２５…油圧シリンダー、２６…ピスト
ン、２７…プレート、２８…受皿、２９…貫通
孔、３０…皿底、３１…フレームの腕、３２…油
圧シリンダー、３３…押出ピン、３４…ウオーム
ホイール、３５…ウオーム、３６…リミツトスイ
ツチ、３７…オーバーラン防止ピン、３８…タレ
ツト刃物台、３９…横軸モーター、４０…割出モ
ーター、４１…刃物台フレーム、４２…カービツ
クカツプリング、４３…油圧シリンダー、４４…
バイト、４５…バイトホルダー、４６…廻転工
具、４７…廻転工具の固定垂直ホルダー、４８…
廻転工具の水平廻転ホルダー、４９…廻転工具の
垂直廻転ホルダー、５０…廻転工具用モーター、
５１…伝導装置、５２…廻転軸、５３…ピスト
ン、５４…平歯車、５５…かさ歯車、５６…ピニ
オン、５７…ボールネジ桿、５８…油圧装置、５
９…数値制御盤、６０…操作盤。

Claims

【特許請求の範囲】

１主軸台機構、ワークインデツクス機構及び刃
物台機構とこの３機構を関連して作動せしめる数
値制御機構からなり、該主軸台機構は主軸と主軸
受、これを支持する主軸台フレーム、該主軸用ブ
レーキ付きモーター、該フレームを上下に移動せ
しめる縦軸サーボモーター、該主軸の下部に取付
けられたチヤツクとチヤツクの口を開閉する装
置、該主軸の廻転を変速する装置、該主軸の廻転
位置を検出する装置及び該主軸を近接スイツチと
該ブレーキ付モーターによる割出装置からなり、
該ワークインデツクス機構はインデツクステーブ
ル、該テーブルを割出すモーター、該テーブルと
該割出モーターを支持するフレームを水平に主軸
の中心線に向つて往復移動せしめる油圧シリンダ
ー及び該テーブル上に置かれた材料を押出すピン
と油圧シリンダーからなり、該刃物台機構はタレ
ツト刃物台、刃物台フレーム、該刃物台と該刃物
台フレームを水平に主軸の中心線に向つて往復移
動せしめる横軸モーター、該刃物台を割出すモー
ター及び該刃物台に切削工具と廻転工具を取付け
るホルダーと廻転工具の該ホルダーを廻転する装
置からなり、該数値制御機構は作業のプログラム
を記憶する数値制御盤とこれを操作する操作盤か
らなることを特徴とするワークインデツクステー
ブル付立型複合加工数値制御式旋盤