JPH06270029A - 割出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 割出し装置において、本体ケースの上方に工
具の逃げスペースを確保できるようにすることにより、
作業性の向上及び必要作業スペースのコンパクト化を図
ることである。 【構成】 割出し軸３を支持する本体ケース１と、割出
し軸３の先端部に固着されると共にワーク保持治具を着
脱自在に保持する回転テーブル５とを備えている。回転
テーブル５を、軸芯から四方に延びる４本の腕部６によ
り十字形に形成しており、割出し軸３の軸芯よりも本体
ケース頂壁側の範囲における本体ケース１の外周形状
を、軸方向に見て、所定割出し位置の回転テーブル５の
外周形より外方に張り出さない形状として、本体ケース
１の上方に工具の逃げスペースを確保している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、切削あるいは研削さ
れるワークを、治具を介して取り外し自在に保持し、割
出しを行う割出し装置に関するものであり、特に、治具
として、図８に示すような四面バイスＶを取り付け、１
工程、すなわち、１つの割出し位置で、上側及び左右両
側の３つのワークＷの各上向きの面を同時切削あるいは
研削する場合に適した割出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の割出し装置は、図８に示すように
円盤形の回転テーブル１００を備えており、該回転テー
ブル１００を支持する本体ケース１０１は、長方形状等
に形成され、軸方向に見て、回転テーブル１００の外周
形よりも、略全周に亙って半径方向外方に張り出して
る。

【０００３】このような割出し装置に前記四面バイスＶ
を装着して、図９のように平面フライスカッタＴを用い
て平面切削加工する場合には、回転テーブル１００及び
本体ケース１０１が、軸方向に見て各ワークＷよりも外
方に張り出しているため、切削作業中にこれらに工具が
衝突しないように、軸方向の割出し装置側に工具の逃げ
スペースを確保する必要がある。このような工具の逃げ
スペースを確保するために、従来、図８のように、十字
形の厚肉スペーサ１０３等を回転テーブル１００とバイ
スＶの間に介在させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図８のよう
にスペーサ１０３を介在させるとなると、部品点数が増
えると共にバイス取り替え作業に手間がかかる。さら
に、回転テーブル１００を支点としたバイスＶの突出長
さが長くなると共に重量も増加し、そのため作業中にお
けるバイスの撓み量が大きくなり、切削精度あるいは研
削精度の低下につながる。

【０００５】たとえ、バイスＶの前端を芯押し台で回転
自在に支持しても、回転テーブル１００と芯押し台の間
のスパンが長くなることは避けられず、軸方向に長い配
置スペースが必要になる。

【０００６】しかも、割出し装置の回転テーブル１００
及び本体ケース１０１は、依然としてワークＷよりも外
方へと張り出していることには変わりないので、不注
意、誤操作あるいはＮＣ制御等での入力値の間違い等で
逃げスペースを通過して工具Ｔを移動させて、工具Ｔを
割出し装置に衝突させてしまうことも起こりかねない。

【０００７】本願発明の目的は、割出し装置を使用して
複数ワークを同時切削あるいは研削する場合において、
本体ケースの上方に工具の逃げスペースを十分に確保で
きるようにすることにより、誤操作等による工具と割出
し装置との衝突を避けると共に、治具及び割出し装置の
設置スペースを、軸方向にコンパクト化することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明は、割出し軸を
支持する本体ケースと、割出し軸の先端部に固着される
と共にワーク保持治具が着脱自在に装着される回転テー
ブルとを備え、該回転テーブルを、軸芯から四方に延び
る４本の腕部により十字形に形成し、割出し軸の軸芯よ
りも本体ケース頂壁側の範囲における本体ケースの外周
形状を、軸方向に見て、所定割出し位置の回転テーブル
の外周形より外方に張り出さない形状としている。

【０００９】また、治具の装着作業を容易にすると共に
本体ケースの加工を容易にするために、請求項２記載の
発明では、割出し軸の軸芯よりも本体ケース頂壁側の範
囲における本体ケースの外周形状を、軸方向に見て、頂
壁側へと突出する姿勢の腕部の治具取付用のボルト挿入
孔に対応する部分を除いて、回転テーブルの外周形状に
沿う階段状にしている。

【００１０】

【作用】四面バイス等の十字形の治具を、割出し装置の
十字形回転テーブルに、同軸芯に、かつ、十字形同士を
対応させて装着する。治具の軸周りの四面にはワークが
装着されている。

【００１１】１つの工程において、上側位置に位置する
ワークの上向きの頂面と、左右両側に位置するワークの
上向きの側面とを同時に平面加工する。

【００１２】上記作業において、ワーク及び割出し装置
に対して工具が相対的に軸方向に移動する時、工具が割
出し装置側に移動し過ぎても、本体ケースの上側を通過
することになり、本体ケースと衝突することはない。

【００１３】

【実施例】図１は、本願発明を適用した割出し装置の斜
視図を示しており、この図１において、本体ケース１は
下端部に取付ベース２を一体に備え、ベース２は、ボル
ト係合用凹部１１等を有しており、工作機械の移動テー
ブル１０等にボルトにより固定される。

【００１４】本体ケース１内には、ベース２の下端取付
面と平行な割出し軸３が支持されており、該割出し軸３
の軸方向の前端部には、回転テーブル５が固着されてい
る。

【００１５】回転テーブル５は、放射状に配列された４
つの矩形状の腕部６により、全体として十字形に形成さ
れており、上下左右に対称形状となっている。各腕部６
の径方向外方端部には、それぞれ１対の治具取付用のボ
ルト挿入孔８が形成されており、また、各腕部６の裏面
（後面）には、割出し軸３の軸芯から径方向の外方へと
延びる位置決め用の係合溝１２が形成されている。

【００１６】図２は、回転テーブル５に治具として四面
バイスＶを装着した状態を示している。四面バイスＶ
は、軸方向に見て、軸周りに９０°の間隔で合計４面の
ワーク取付座１５を有すると共に、軸方向の後端部に
は、回転テーブル５と略同一形状の十字形フランジ部１
６を一体に備えている。

【００１７】各ワーク取付座１５には、あり溝１８が軸
方向に形成されると共に、前側から順に、固定ブロック
２０、Ｖ形ブロック（くさび）２１及び押え口金２２が
配置されている。固定ブロック２０と口金２２の相対向
する面は、Ｖ形ブロック２１のＶ形面に対応する傾斜面
となっている。

【００１８】固定ブロック２０は、ボルト２５及びあり
溝１８内に配置されたナットにより、軸方向位置調節自
在に取付座１５に固定されており、口金２２は、あり溝
１８に係合する図示しない係合部により、軸方向に移動
自在ではあるが抜け落ち不能に係合している。Ｖ形ブロ
ック２１は、ボルト２６及びあり溝１８内に配置された
ナットにより、取付座１５側へと引っ張られており、こ
のくさび作用により口金２２を後方へと押圧し、口金２
２と十字形フランジ部１６の間でワークＷを挟持するよ
うになっている。このようにして、四面バイスＶには、
その軸周りの４面に、９０°間隔でワークＷを固定でき
るようになっている。

【００１９】本願発明の要部である本体ケース１の外周
形状を説明する。図４及び図５において、割出し軸３の
軸芯よりも上方側の範囲における本体ケース１の外周形
状は、左右幅の中央部に形成された頭部３０と、該頭部
３０の左右両側の下方位置に形成された左右の肩部３１
により、階段状に形成されている。

【００２０】頭部３０の頂面の高さＨ2 は、上向き姿勢
の腕部６の上端の高さＨ1 に対して、ボルト挿入孔８の
全体が最小限露出できる程度に低く形成されており、頭
部３０の左右方向幅Ｗ1 は、腕部６の円周方向幅と略同
じ幅に形成されている。左右の肩部３１の上端面の高さ
Ｈ3 は、左右方向に向いている腕部６の上側の側面の高
さと略一致しており、両肩部３１の左右方向の形成幅Ｗ
3 は、左右方向に向いている腕部６の端面間の幅と略一
致している。

【００２１】すなわち、割出し軸３の軸芯よりも上方範
囲において、頭部３０の頂面を除いて、本体ケース１の
外周面形状は十字形回転テーブル５の外周形に沿った形
状に形成されており、十字形回転テーブル５よりも上方
及び左右には張り出さないようになっている。

【００２２】この割出し装置はエア圧を利用した駆動機
構を備えている。図６において、本体ケース１の後面に
は、エア回路を有する配管マニホルド３４を介してケー
ス蓋３５が固着されており、割出し軸３は、本体ケース
１及びケース蓋３５に、軸受３６を介して支承されてい
る。本体ケース１の後部には、割出し軸３を９０°間隔
で回転駆動するための扇形シリンダ３８が形成されてい
る。

【００２３】図３のＶ−Ｖ断面を示す図５において、扇
形シリンダ３８内には、扇形ピストン３９が、軸芯回り
に９０°の範囲で移動するように嵌合しており、該扇形
ピストン３９の内周端部は、割出し軸３に回動自在に嵌
合したリング４６に固着されている。扇形ピストン３９
により区画された各エア室３８ａ，３８ｂは、図６の配
管マニホールド３４内のエア回路に接続しており、適宜
の制御装置からの電気信号によりエア供給源あるいは排
出通路等に切り換えられる。

【００２４】一方のエア室３８ａに圧力エアを供給して
他方のエア室３８ｂをドレンすることにより、扇形ピス
トン３９をリング４６と共に矢印Ａ方向に移動し、他方
のエア室３８ｂに圧力エアを供給して一方のエア室３８
ａをドレンすることにより、扇形ピストン３９をリング
４６と共に矢印Ｂ方向に戻す。

【００２５】扇形ピストン３９には、該ピストン３９と
割出し軸３との間の動力を断続するために、クラッチ用
シリンダ４２、クラッチ用ピストン４３及びこれに一体
的に連結されたクラッチ用ロッド４４等よりなるクラッ
チ機構が備えられている。上記ロッド４４に対して、こ
れと係合可能なクラッチ用係合凹部４５が、割出し軸３
の外周面に、９０°の等間隔配置で４箇所形成されてい
る。

【００２６】クラッチ用ピストン４３は、シリンダ４２
内に径方向移動自在に嵌合する共にばね４８により軸芯
側に付勢されており、これにより、クラッチ用ロッド４
４をクラッチ用係合凹部４５に係合している。

【００２７】クラッチ用シリンダ４２の径方向の内方側
のエア室４２ａはエア通路４７を介して扇形シリンダ３
８の他方のエア室３８ｂに連通している。

【００２８】本体ケース１内には、リング４６の外周面
に対向するピストン位置検出用のリミットスイッチ５
０，５１が配置されており、一方のリミットスイッチ５
０は回動開始位置検出用であり、残りは回動終了位置検
出用である。これに対して、リング４６には、上記各リ
ミットスイッチ５０，５１を作動させるための検知子が
所定に位置に形成されている。検知子としては、窪み、
突起あるいは磁石等が備えられている。

【００２９】図４において、本体ケース１の前端部に
は、十字形回転テーブル５を所定の回転位置に固定する
ための位置決め機構として、位置決めプレート５４が配
置されている。該位置決めプレート５４は、その下端部
が、左右方向に延びる支持ピン５５により支持され、ピ
ン５５回りに前後方向に揺動できるようになっており、
前記支持ピン５５は、本体ケース１に形成された左右１
対のブラケット５７に支持されている。位置決めプレー
ト５４は、前方から見て、割出し軸３に対応する部分が
下方へと半円状に凹んだフォーク形状に形成されてお
り、割出し軸３の軸芯と同一高さには、前方に突出する
左右１対の筋状の押付け突起５６が形成されている。

【００３０】図７において、位置決めプレート５４は図
示しないばね部材により後方に付勢されると共に、上端
部後方に配置された押圧ピストン６０により、前方へと
押圧されるようになっている。押圧ピストン６０は、本
体ケース１内に形成されたシリンダ６１内に前後方向移
動自在に嵌合している。シリンダ６１の後側エア室は、
適宜のエア通路を介して図６の配管マニホールド３４内
のエア回路に連通している。前方突出状のロッド部６０
ａ内には噴出用エア通路６３が形成されており、位置決
めプレート５４には上記噴出用エア通路６３と連通可能
なエア通路６４が形成され、該エア通路６４は、腕部６
の位置決め用の係合溝１２に向けて開口している。

【００３１】切削作業について説明する。図２のよう
に、四面バイスＶの後端十字形フランジ部１６を、割出
し装置の回転テーブル５にボルトにより固定し、バイス
Ｖを水平に保つようにバイス前端部の軸部を、軸受台６
６に支承する。軸受台６６は、スペーサ６７により高さ
を調節して移動テーブル１０上に固定してある。

【００３２】四面バイスＶの４つの取付座１５にそれぞ
れワークＷを載せ、Ｖ形ブロック２１をボルト２６で締
め付けることにより、口金２２とフランジ部１６の間で
各ワークＷを挟着する。

【００３３】初期セッティング時の割出し軸３の回転位
置を０°とした場合、割出し軸３を９０°づつ回転する
ことにより、９０°、１８０°及び２７０°回転した状
態に順次セットし、それぞれの工程において、上側位置
及び左右両側位置に位置する３つのワークＷを同時に加
工する。なお、９０°回転する毎に各ワークの各面の上
下左右の関係が変化する事になるので、以下の説明で
は、いずれの回転位置に位置しているかにかかわらず、
取付座１５と反対側の面を頂面とし、これと直角で軸芯
と平行な面を側面と称することにする。

【００３４】図３に示すように、マシンの垂直な機械主
軸に平面フライスカッタＴを装着して平面切削を行う場
合には、上側位置のワークＷの頂面と、左右両側位置の
ワークの上向き状態の側面の合計３面を、１つの工程で
行う。

【００３５】上記フライスカッタＴによる平面切削作業
は、移動テーブル１０を水平に前後移動することにより
行うが、本体ケース１の頭部３０の上端面は、上側位置
のワークＷの頂面よりも低く、また、左右肩部３１の上
端面は、左右両側のワークＷの上向きの側面よりも低く
なっているので、移動テーブル１０を大きく前方に移動
しても、加工中のカッタＴに割出し装置が当接する心配
はなく、移動テーブル１０の移動ストロークを大きく確
保することができる。

【００３６】また、前側の軸受台６６も、割出し軸３の
軸芯よりも上側範囲では、四面バイスＶよりも外方に張
り出さない形状となっているので、移動テーブル１０を
後方へ大きく移動しても、加工中のカッタＴに軸受台６
６が当接する心配はない。

【００３７】このような１工程における３面同時加工作
業を、０°、９０°、１８０°及び２７０°の各工程で
行うことにより、４つのワークＷの頂面及び左右両側面
をすべて平面研削することができる。

【００３８】上記のような平面フライスカッタＴによる
平面切削作業の他に、次のような研削作業にも適用でき
る。すなわち、図２に仮想線で示すように、研削工具と
して、工作機械等の水平な回転軸７０に回転砥石Ｔ' を
固定して、回転する回転砥石Ｔ’をワークＷ及び割出し
装置に対して相対的に、水平前後方向に移動することに
より、上側位置のワークＷの頂面と、左右両側のワーク
Ｗの上向き状態の側面とを、１つの工程で平面研削す
る。

【００３９】また、軸芯方向の溝きり加工あるいは段付
き加工等、各種加工にも適用できる。勿論、割出し装置
を固定テーブルに固定し、工具を水平方向に移動する切
削又は研削作業にも適用できるものであり、さらに、割
出し軸３が垂直姿勢となるように割出し装置をセット
し、工具を割出し装置に対して相対的に上下方向の移動
して行う切削あるいは研削作業にも適用できる。

【００４０】割出し装置の作動を簡単に説明する。この
動作は、電気信号により配管マニホルド３４内のエア回
路を制御することにより行われる。

【００４１】図５は所定の工程において停止し、固定さ
れている状態であり、クラッチ用ロッド４４はばね４８
により軸芯側に付勢されて、割出し軸３の係合凹部４５
に係合しており、図４の位置決めプレート５４は回転テ
ーブル５の水平姿勢の左右の溝位置決め用の係合溝１２
に係合し、回転テーブル５を位置決め固定している。

【００４２】１つの工程の切削あるいは研削が終了する
と、図７の押付用シリンダ６１へのエア供給が解除され
ることにより、位置決めプレート５４はばねにより後方
に揺動し、回転テーブル５のロックを解除する。

【００４３】これに続いて、図５の扇形シリンダ３８の
エア室３８ａにエアが圧入されると共に他方のエア室３
８ｂが開放され、扇形ピストン３９は矢印Ａ方向に移動
し、ロッド４４を介して割出し軸３を矢印Ａ方向に回転
する。

【００４４】扇形ピストン３９が矢印Ａ方向に９０°回
転すると、リミットスイッチ５１が作動することによ
り、エア室３８ａへのエア供給が停止し、続いて図７の
押圧用シリンダ６１にエアが供給され、押圧ピストン６
０によって、位置決めプレート５４を前方に押し付け、
突起５６を回転テーブル５の溝１２に押し付け、回転テ
ーブル５をロックする。

【００４５】上記押圧ピストン６０が前方に移動する際
には、ロッド部６０ａのエア通路６３からエア通路６４
を介して溝１２内にエアが噴射され、溝１２内を掃除す
る。

【００４６】続いて図５の他方のエア室３８ｂにエアが
供給される。そうすると、まず、扇形ピストン３９のエ
ア通路４７を介してクラッチ用シリンダ４２の内側エア
室にエアが供給され、クラッチ用ピストン４３は半径方
向外方に移動し、クラッチ用ロッド４４が割出し軸３の
係合凹部４５から外れる。

【００４７】さらにエア室３８ｂにエアが供給されるこ
とにより、扇形ピストン３９は、リング４６と一体的に
共に割出し軸３に対して矢印Ｂ方向に戻る。そうして、
図５の位置まで戻ると、一方のリミットスイッチ５０が
それを検知して、エア回路に信号を送ってエア室３８ｂ
を開放する。これにより、クラッチ用ピストン４３はば
ね４８により軸芯側に移動し、次の係合凹部４５に係合
する。

【００４８】

【別の実施例】割出し軸の駆動装置としては、扇形エア
シリンダを利用したものに限定されるものではなく、ス
テップモータ等のように電動機構を備えたもの等、各種
考えられるが、扇形エアシリンダを利用し、かつ前記実
施例のように、扇形エアシリンダを割り出し軸の下方に
配置すると、高さを低く抑えつつも、軸方向の長さをコ
ンパクトにできるのである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、
割出し軸３を支持する本体ケース１と、割出し軸３の先
端部に固着されると共にワーク保持治具が着脱自在に装
着される回転テーブル５とを備え、該回転テーブル５
を、軸芯から四方に延びる４本の腕部６により十字形に
形成し、割出し軸３の軸芯よりも本体ケース頂壁側の範
囲における本体ケース１の外周形状を、軸方向に見て、
所定割出し位置の回転テーブル５の外周形より外方に張
り出さない形状としているので、治具として、四面にワ
ークを装着した四面バイスを取り付けて、１工程で３面
同時加工を行うような場合に、本体ケース１の上方を切
削あるいは研削工具の逃げスペースとして有効に利用す
ることができる。

【００５０】したがって、従来の図９のようにスペーサ
等を利用して、限定された逃げスペースを確保する場合
に比べて、次のような利点がある。 （１）スペーサ等の部品点数を減らすことができる。 （２）切削あるいは研削中に工具が割出し装置に衝突す
るのを未然に防ぐことができる。 （３）治具等の支持スパンを短くできることより、治具
の保持剛性を上げて切削精度あるいは研削精度を向上さ
せることができる。 （４）軸方向の取付スペースをコンパクトにできること
により、小型工作機械に適用する場合でも、大型機械な
みの加工容量を確保することができる。

【００５１】また、請求項２記載の発明のように、割出
し軸の軸芯よりも本体ケース頂壁側の範囲における本体
ケースの外周形状を、軸方向に見て、頂壁側へと突出す
る位置の腕部の治具取付ボルト挿入孔の対応する部分を
除いて、回転テーブルの外周形状に沿う階段状とするこ
とにより、治具固定作業が簡単になると共に、治具の収
納時のフランジ部品だけが障害物に当たるような事故を
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明を適用した割出し装置の斜視図であ
る。

【図２】 治具を装着した状態を示す割出し装置の斜視
図である。

【図３】 治具を装着した状態を示す割出し装置の側面
図である。

【図４】 割出し装置の正面図である。

【図５】 図３のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】 図４のVI−VI断面図である。

【図７】 図４のVII−VII断面図である。

【図８】 従来例の斜視図である。

【図９】 従来例の正面図である。

【符号の説明】

１ 本体ケース ３ 割出し軸 ５ 十字形回転テーブル ６ 腕部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 割出し軸を支持する本体ケースと、割出
   し軸の先端部に固着されると共にワーク保持治具が着脱
   自在に装着される回転テーブルとを備え、該回転テーブ
   ルを、軸芯から四方に延びる４本の腕部により十字形に
   形成し、割出し軸の軸芯よりも本体ケース頂壁側の範囲
   における本体ケースの外周形状を、軸方向に見て、所定
   割出し位置の回転テーブルの外周形より外方に張り出さ
   ない形状としていることを特徴とする割出し装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の割出し装置において、割
   出し軸の軸芯よりも本体ケース頂壁側の範囲における本
   体ケースの外周形状を、軸方向に見て、頂壁側へと突出
   する姿勢の腕部の治具取付用のボルト挿入孔に対応する
   部分を除いて、回転テーブルの外周形状に沿う階段状に
   していることを特徴とする割出し装置。