JPH04201105A - 多軸ギヤーヘッド - 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） 本発明は１つのワークの多数個所に穴加工を行なう多軸
ギヤーヘッドに関する。

（従来の技術） 例えば、自動車用エンジンのシリンダブロック等をワー
クとし、これの多数個所に穴加工を行なう場合には、加
工ヘッドとも言われる多軸ギヤーヘッドを用いて多数の
回転軸のそれぞれにドリルやリーマ等の加工工具を装着
するようにしている。

同一の多軸ギヤーヘッドを用いて複数種類のワークを加
工するためには、加工部位がワークの種類によって相違
することがあるので、ワークに対応させて加工具の位置
を変更させる必要がある。

従来では１つの多軸ギヤーヘッドでは１種類のワークし
か加工することができないので、異なったワークを加工
するには、相互に種類が相違した複数台の多軸ギヤーヘ
ッドを設けるか、１つのステージに複数の多軸ギヤーヘ
ッドを設けて、ワークに対応させて所定の多軸ギヤーヘ
ッドに交換させるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の方式では、装置の占有スペースを
広くする必要があり、後者の方式では装置の可動率が低
くなるという問題点があった。

特開昭６０−２０８０８号公報には、−台の多軸ギヤー
ヘッドを用いて複数のワークを加工するようにした技術
が開示されている。この場合では加工具が装着される移
動軸を径方向に摺動自在とし、この移動軸を回転駆動す
る駆動軸と移動軸とを伸縮自在の継手によって連結する
ようにしており、移動軸を移動させるストロークが長い
場合を対象としている。そして、このように移動軸を摺
動させる構造では、工具に作用する負荷が大きい場合に
は、移動軸とこれを保持する部材との間にクリアランス
があると、移動軸が振動してビビリを発生させる可能性
がある。移動軸の振動を抑制するために、移動軸にクラ
ンピングスリーブを取付けて、油圧によりこのクランピ
ングスリーブを作動させるようにし、これの弾性変形に
よってクリアランスを除去してクランプする試みもなさ
れているが、これでは装置が大型となり、装置が高価と
なる。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な動作で加工具の位置を変更し得ると共に加
工具に大きな負荷か作用しても高精度で加工し得る多軸
ギヤーヘッドを提供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ための本発明は、加工ヘッドに設け
られた複数の回転軸の先端に加工具を備えて当該加工具
によってワークを加工する多軸ギヤーヘッドにおいて、
回転中心軸に対して偏心した位置に嵌合穴を有する偏心
筒をヘッド本体に回転自在に装着し、前記複数の回転軸
のうち少なくとも１つの回転軸を前記偏心筒内に回転自
在に保持し、前記偏心筒に当該偏心筒を回転させる回転
手段を連結し、前記偏心筒を所定の回転位置で位置決め
すると共に前記偏心筒をロックするロケートピンを前記
ヘッド本体に進退移動自在に取付けてなる多軸ギヤーヘ
ッドである。

（作用） 偏心筒内に回転自在に装着された回転軸は、モータ等の
回転手段に連結されて回転するようになっている。そし
て、この回転軸の先端には、ワークに座ぐり加工や孔明
は加工を行なうための加工具が取付けられるようになっ
ている。したがって、偏心筒が回転することによって、
回転軸は径方向に所定の位置だけずれて、回転軸の位置
が移動する。偏心筒には、これが所定の回転角度となっ
た状態でロケートピンが嵌合するようになっており、こ
のロケートピンの嵌合によって、偏心筒の位置決めがな
されると共に、偏心筒は強固に締結されることになる。

（実施例） 以下、図示する本発明の一実施例に基いて本発明の詳細
な説明する。

第１図は本発明の多軸ギヤーヘッド１０の表面を示す図
であり、この多軸ギヤーヘッド１０はワークを搬送する
搬送ラインに隣接して設置されており、そのワークに向
けて移動自在となっている。

この多軸ギヤーヘッド１０には第１加工ヘツド１１と第
２加工ヘツド１２とが設けられており、それぞれのヘッ
ド１１．１２には、座ぐり加工や穴明は加工等を行なう
ための図示しない５つの加工具か対称的に装着されるよ
うになっている。

第１加工へラド１１には径方向に移動しない４つの回転
軸１３〜１６が回転自在に装着され、更に径方向に移動
するようになった移動用の回転軸１７が回転自在に装着
されている。第２加工ヘツド１２にも同様に、合計５つ
の回転軸１３ａ〜１７ａか回転自在に装着されている。

第２図は第１図に示された第１加工ヘツド１１に設けら
れたそれぞれの回転軸１３〜１６及び移動用の回転軸１
７の回転機構を示す断面図であり、多軸ギヤーヘッド１
０には図示しないモータに連結されて回転する駆動軸２
０が設けられている。

この駆動軸２０に固着された歯車２１は、多軸ギヤーヘ
ッド１０に回転自在に設けられた支持軸２２に固着され
た歯車２３に噛合っている。支持軸２２には歯車２４が
固着され、この歯車２４は多軸ヘッド１０に回転自在に
設けられた他の支持軸２５に固着された歯車２６に噛合
っている。この支持軸２５に固着された歯車２７は、回
転軸１４に固着された歯車２８と噛合っており、この回
転軸１４は駆動軸２０によって回転駆動されることにな
る。他の回転軸１３に固着された歯車２８は図示しない
アイドル歯車を介して前記歯車２７に噛合っており、こ
の回転軸１３も駆動軸２０によって駆動される。他の２
つの回転軸１５．１６も同様な歯車の噛合いによって駆
動軸２０の回転が伝達されるようになっている。

多軸ギヤーヘッド１０には偏心筒３０が回転自在に装着
されており、この偏心筒３０の回転中心０１に対してス
トロークｅだけ偏心した位置に第３図に示されるように
嵌合穴３１が形成され、この嵌合穴３１内には所定のク
リアランスを介して移動用の回転軸１７が回転自在に嵌
合されている。

この回転軸１７は、これの端部に固着された歯車３２が
図示しないアイドル歯車を介して、支持軸２５の歯車３
３に噛合うことにより、駆動軸２０によって回転するよ
うになっている。

ヘッド本体をなす多軸ギヤーヘッド１０に取付けられた
油圧モータ３４の主軸には、歯車３５が固着され、この
歯車３５は偏心筒３０に形成された歯車部３６に噛合っ
ている。したがって、この油圧モータ３４によって偏心
筒３０を第３図に実線で示される位置から二点鎖線で示
される位置まで１８０’回転させると、回転軸１７の回
転中心はストローク２ｅだけ、径方向に移動することに
なる。これにより、ワークの種類に対応させて回転軸１
７の位置を変化させることができる。

偏心筒３０を第３図において実線で示す位置と、二点鎖
線で示す位置とに締結するために、偏心筒３０の外周に
はこれの外径よりも大きい内径を有するブツシュ４０が
嵌合しており、このブツシュ４０に形成された貫通穴と
連通ずるスリーブ４１．４２が相互に１８０’の位相を
隔てて偏心筒３０内に組込まれている。それぞれのスリ
ーブ４１．４２に形成されたテーパー形状のロケート穴
に入り込むロケートピン４３が油圧シリンダー４４によ
り往復動自在となっている。この油圧シリンダー４４に
よるロケートピン４３の前進限位置と後退限位置とを検
出するために、ロケートピン４３と一体となったロッド
４３ａには２つのドグ４５．４６が取付けられ、ドグ４
５．４６と係合するリミットスイッチ４７．４８が、第
４図に示されるようにそれぞれ基台４９に取付けられて
いる。

第２図〜第４図はそれぞれ多軸ギヤーヘッド１０に設け
られた２つの加工ヘッド１１．１２のうちの第１加工ヘ
ツド１１の内部構造を示すが、第２加工ヘツド１２の内
部構造もほぼ同様となっている。

ト述した多軸ギヤーヘッド１ｏを用いてワークを加工す
るには、図示しないモータによって駆動軸２０を回転さ
せることによって、それぞれの回転軸１３〜１６及び移
動用の回転軸１７の先端に取付けられた加工具を回転さ
せる。この状態で多軸ギヤーヘッド１０をワークに近ず
けることにより、ワークの所定の個所に穴明は加工、リ
ーマ加工あるいは座ぐり加工等の種々の穴加工がなされ
る。

そして、加工されるべきワークの種類が変更される場合
に、例えば、回転軸１７の回転中心を第３図において実
線で示す位置から二点鎖線で示す位置に移動させるには
、まず、油圧シリンダー４４を駆動して、スリーブ４１
からロケートピン４３を退避させる。この状態で油圧モ
ータ３４を駆動することによって、偏心筒３ｏを１８０
６回転させる。これにより、スリーブ４２かロケートピ
ン４３の前方に位置し、その状態で油圧シリンダー４４
を逆方向に駆動する。このようにして、ロケートピン４
３がスリーブ４２内に入り込むと共に、ブツシュ４０が
偏心筒３０の外周面に密着することになる。したがって
、ロケートピン４３によって偏心筒３０の回転位置が位
置決めされると共に、偏心筒３０が強固に締結されるこ
とになるので、回転軸１７を回転させてこの回転軸１７
の先端に取付けられた加工具によりワークを加工してい
るときに、移動軸１７が振動することがなくなり、ビビ
リの発生が防止される。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、それぞれ加工具が取付
けられることになる多数の回転軸が設けられた多軸ギヤ
ーヘッド内の少くとも１つの回転軸を偏心筒内に装着し
、この偏心筒の回転によって回転軸の回転中心位置を変
更するようにしたので、簡単な構造で複数の種類のワー
クに対して一台の装置で加工を行なうことができる。し
かも、ロケートピンによって偏心筒の位置決めがなされ
ると共に、偏心筒の締結がなれさることになり、回転軸
は偏心筒によって強固に支持され、加工時のビビリの発
生が防止され、高品質の加工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る多軸ギヤーヘッドの表
面を示す平面図、第２図は第１図に示された第１加工ヘ
ツドの内部構造を示す断面図、第３図は第２図に示され
た偏心筒を示す断面図、第４図は第２図におけるＩＶ−
ＩＶ線に沿う矢視図である。 １１．１２・・・加工ヘッド、１７・・・回転軸、２０
・・・駆動軸、３０・・・偏心筒、４３・・・ロケート
ピン。 特許出願人　　　　　日産自動車株式会社代理人　弁理
士　　　八　１）幹　雄（ほか１名）第３図 ３０　　　　ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工ヘッドに設けられた複数の回転軸の先端に加工具を
   備えて当該加工具によってワークを加工する多軸ギヤー
   ヘッドにおいて、回転中心軸に対して偏心した位置に嵌
   合穴を有する偏心筒をヘッド本体に回転自在に装着し、
   前記複数の回転軸のうち少なくとも１つの回転軸を前記
   偏心筒内に回転自在に保持し、前記偏心筒に当該偏心筒
   を回転させる回転手段を連結し、前記偏心筒を所定の回
   転位置で位置決めすると共に前記偏心筒をロックするロ
   ケートピンを前記ヘッド本体に進退移動自在に取付けて
   なる多軸ギヤーヘッド。