JPH08197380A - 多軸自動盤の割出し位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ツースカップリングを油圧を使用せずに作動さ
せる。 【構成】ツースカップリングの第３リングのカバー11側
の30箇所に一定間隔となるように皿バネ13を配設し、皿
バネ13で第３リング10を、第１リング６及び第２リング
８側に付勢する。第２リング８に４つの貫通孔14−１〜
14−４を一定間隔となるように設け、この貫通孔14−１
〜14−４に、夫々、アンクランプ用のピン15−１〜15−
４を挿通する。そしてアンクランプ状態にするときは、
夫々、４つの偏心カム21−１〜21−４でピン15−１〜15
−４を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ツースカップリングを
用いた多軸自動盤の割出し位置決め装置に関し、特に油
圧装置を用いずにツースカップリングを作動させる技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、単一のワークを種類の異なる
複数本のバイトを用いて連続的に切削加工する場合、ス
ピンドルキャリアに複数本のワーク用主軸を同心円状に
一定間隔で配設し、このスピンドルキャリアを割り出し
回転し、各主軸の位置を公転変更して複数本の刃具等か
らなる加工手段によって順次加工を進めていく多軸自動
盤が知られている。

【０００３】スピンドルキャリアの割り出し位置を設定
するには、図７に示すように、スピンドルキャリアに、
主軸の数に相当する位置決め溝を設け、カム及びレバー
機構によりこの溝に位置決めピンを係合させるいわゆる
ロッキングレバーとロッキングピンを用いたものがある
が、ツースカップリングを用いた方が、割り出し精度の
点で良好であるため、最近の多軸自動盤では、ツースカ
ップリング方式を採用しているものが多い。

【０００４】また、従来のツースカップリング方式を用
いた装置では、油圧による方法を用いたものが、容易に
高圧が得られるため、一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の多軸自動盤の割出し位置決め装置では、油圧を使
用しているため、Ｏリング等シール材の磨耗による油漏
れが発生するおそれがある。また、油圧装置を使用しな
ければならないため高価である。そして、電源遮断時に
は、油圧を発生させるためのモータが作動しなくなるた
め、クランプ状態を保ちにくくなる。さらに、作動によ
る発熱もあり、油圧配管があるため保守性も悪いという
デメリットがある。

【０００６】一方、バネを利用したクランプ方式の装置
もあるが（実公平５−８００１号公報等参照）。この方
式では、図８に示すように、第１歯車部31及び第２歯車
部32と歯合する第３歯車部33が一部に偏在して刻設され
ているので、クランプ力は油圧クランプ方式に比べ小さ
くて十分なクランプ力が得られず、クランプ力が回転軸
に対して偏心しているので、曲げモーメントが発生し、
耐久性の低下につながる等のデメリットがある。

【０００７】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、油圧を使用せず、しかも油圧を使用した
ものと同じようなクランプ力が得られる多軸自動盤の割
出し位置決め装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１にか
かる発明の多軸自動盤の割出し位置決め装置では、スピ
ンドルキャリア側に固定され、前面に第１歯車が刻設さ
れた第１リングと、該第１歯車の外周に同心上に嵌挿し
て主軸台側に固定され、前面に第２歯車が刻設された第
２リングと、該第１リング及び第２リングと軸方向相対
移動自由に配設され、前記第１歯車及び第２歯車と歯合
するように、全周にわたって両歯車と対向して第３歯車
が刻設された第３リングと、を備えたツースカップリン
グにより、主軸台に対するスピンドルキャリアの所定割
出し位置を設定する多軸自動盤の割出し位置決め装置に
おいて、前記ツースカップリングの第３リングの全周に
わたって一定間隔で配設され、第３歯車が第１歯車及び
第２歯車と歯合する方向に第３リングを均等に付勢する
弾性体と、前記第３リングの全周にわたって一定間隔で
配設され、夫々の先端部で前記第３リングを押圧して第
３歯車と第１歯車及び第２歯車との歯合を解除する複数
のピンと、回動して複数のピンの基端部を押圧する複数
の偏心カムと、を備えた。

【０００９】請求項２にかかる発明の多軸自動盤の割出
し位置決め装置では、前記弾性体は、皿バネ又はスプリ
ングコイルである。請求項３にかかる発明の多軸自動盤
の割出し位置決め装置では、前記ツースカップリングの
第２リングに複数の貫通孔を設ける一方、前記複数のピ
ンを、貫通孔に挿通して第３リングに接触させるように
構成した。

【００１０】請求項４にかかる発明の多軸自動盤の割出
し位置決め装置では、駆動手段により回動するアーム
と、該アームの回動動作を、複数の偏心カムに均等に伝
達するコネクティングロッド機構と、を備えた。

【００１１】

【作用】上記、請求項１にかかる発明の多軸自動盤の割
出し位置決め装置の構成によれば、偏心カムが複数のピ
ンを押圧していないときは、ツースカップリングの第３
リングに刻設された第３歯車は、弾性体の付勢力により
第１歯車及び第２歯車側に付勢され、全周で第１歯車及
び第２歯車と歯合する。これにより、スピンドルキャリ
アは、主軸台に対し割出し位置でしっかりとクランプさ
れる。複数の偏心カムを回動させると複数のピンが均等
に押圧され、第３リングは、弾性体の付勢力に抗して平
行移動し、第３歯車と第１歯車及び第２歯車との歯合が
解除される。これにより、スピンドルキャリアが回転可
能となる。スピンドルキャリアを次の割出し位置まで回
転し、偏心カムを元の位置まで回動させると、弾性体の
付勢力によりピンを押し戻しながら再び第３歯車が第１
歯車及び第２歯車側と歯合する。

【００１２】このように、油圧を使用しないでツースカ
ップリングを作動させるので、油漏れ等のおそれもな
く、また油圧配管がないため、保守性が向上し、油圧装
置を利用したものと比べて安価となる。また、電源遮断
時でも、そのときの歯合状態が保持されるのでスピンド
ルキャリアの割出し精度が狂うことがない。また、第３
歯車が、第１歯車及び第２歯車と、全周にわたって歯合
するので、大きなクランプ力を得ることが可能となる。
また、同方向に均一にクランプ力が作用するので、合力
が回転軸と同心上に作用し、曲げモーメントを生じるこ
ともなく耐久性も向上する。さらに、複数の弾性体及び
複数のピンが一定間隔で配設されているので、歯合時、
歯合解除時、部分的な応力集中が起こらず、滑らかで安
定した割り出し動作が得られる。

【００１３】請求項２にかかる発明の多軸自動盤の割出
し位置決め装置の構成によれば、皿バネ又はスプリング
コイルを用いることにより第３歯車を均等に付勢するこ
とが可能となる。請求項３にかかる発明の多軸自動盤の
割出し位置決め装置の構成によれば、複数のピンを第２
リングに設けられた貫通孔で支持することが可能とな
る。

【００１４】請求項４にかかる発明の多軸自動盤の割出
し位置決め装置の構成によれば、駆動手段からツースカ
ップリングに至るまで、すべて油圧装置を利用しないで
ツースカップリングを作動させることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６に基づ
いて説明する。図１、図２は、夫々、本実施例を示す断
面図、正面図である。図１及び図２において、スピンド
ルキャリア１には、駆動軸ｐ₁ を中心とする所定円周Ｒ
上に、例えば６個の主軸穴２が形成され、この各主軸穴
２に公知の主軸が取り付けられ、この主軸にワークが挿
入されて主軸の先端のチャックにワークが固定される。
尚、中心に設けられた駆動軸穴３は、主軸駆動用の動力
を伝達する回転軸が挿入される穴である。スピンドルキ
ャリア１は、各ワークの加工後、駆動軸ｐ₁ を軸として
各ワークがチャッキングされた主軸を公転変更し、各ワ
ークの主軸位置を割出す。この装置では、主軸台４に対
し、スピンドルキャリア１を割出し位置で固定するため
に、ツースカップリングが用いられている。

【００１６】即ち、ツースカップリングは、図３に示す
ように、第１歯車としての内歯５が刻設された第１リン
グ６と、内歯５の外周に配設され、第２歯車としての外
歯７が刻設された第２リング８と、内歯５及び外歯７と
歯合する第３歯車としての対向歯９が全周にわたって刻
設された第３リング10と、からなり、第１リング６はス
ピンドルキャリア１の外周にボルト等（一点鎖線で図
示）により固定され、第２リング８は主軸台４にボルト
等（一点鎖線で図示）により固定されている。

【００１７】第３リング10は、カバー11で覆われてお
り、第３リング10のカバー11側には、例えば30箇所に一
定間隔となるようにバネ穴12が設けられ、この複数のバ
ネ穴12とカバー11との間に弾性体である例えば皿バネ13
が配設され、皿バネ13が第３リング10を、第１リング６
及び第２リング８側に付勢する。尚、皿バネ13の代わり
にスプリングコイルを用いてもよい。

【００１８】前述の第２リング８には、４つの貫通孔14
−１〜14−４が一定間隔となるように設けられ、この貫
通孔14−１〜14−４に、夫々、対向歯９と、内歯５及び
外歯７と、の歯合を解除してアンクランプ状態にするた
めのピン15−１〜15−４を挿通する。次に、ツースカッ
プリングをクランプ、アンクランプ状態にする機構につ
いて説明する。

【００１９】図５に示すように、４つの偏心カム21−１
〜21−４は、夫々、破線で示す４つのピン15−１〜15−
４と対応するように配設されている。図４に示すよう
に、偏心カム21−１は、支点ｑ₁ を中心に回転する。こ
の支点ｑ₁ から距離Ｌだけ離間した偏心位置に、ローラ
22が支点ｑ₂ を中心として回転自由に取り付けられてい
る。このローラ22はピン15─１を滑らかに押圧するため
に設けられたものである。尚、距離Ｌは例えば３mm程度
である。偏心カム21−１が矢印方向ａに回動すると、ロ
ーラ22が図の破線のように揺動回転し、ピン15−１の基
端部が押圧されて矢印方向ｂに移動する。偏心カム21−
２〜21−４についても同様に構成されている。

【００２０】図５、図６は、夫々、偏心カム21−１〜21
−４を回動させる機構を示す正面図、側面図である。図
５及び図６において、アーム23−１，23−２は、夫々、
例えばカムあるいはモータ等の駆動手段により、支点ｒ
₁ ，ｒ₂ を中心に回動する。アーム23−１の先端部と偏
心カム21−１とは、コネクティングロッド24により回動
自由に連結されている。偏心カム21−１と偏心カム21−
２とは、コネクティングロッド25により回動自由連結さ
れている。同様に、アーム23−２の先端部と偏心カム21
−３とは、コネクティングロッド26により連結され、偏
心カム21−３と偏心カム21−４とは、コネクティングロ
ッド27により連結されている。

【００２１】即ち、アーム23−１，23−２が、夫々、支
点ｒ₁ ，ｒ₂ を中心に回動するとコンクティングロッド
24，26によって偏心カム21−１，21−３が回動し、同時
にコネクティングロッド25，27により偏心カム21−２，
21−４が回動し、偏心位置にあるローラ22が４つとも同
時に回転し、ピン15−１〜15−４を移動させるように構
成されている。

【００２２】次に動作を説明する。ワークの加工時に
は、第３リング10の対向歯９と、スピンドルキャリア１
の内歯５及び主軸台４の外歯８と、を歯合させてスピン
ドルキャリア１をクランプ状態にする。クランプ状態に
するには、偏心カム21−１〜21−４のローラ22でピン15
−１〜15−４の基端部を押圧しない位置まで、アーム23
−１，23−２を回動させておく。これにより、対向歯９
が皿バネ13の弾性力により内歯５及び外歯７側に付勢さ
れて歯合する。

【００２３】この状態で、スピンドルキャリア１の各主
軸を駆動し、チャッキングされているワークを図示して
いない刃物等により加工する。加工が終了したとき、ス
ピンドルキャリア１をアン・クランプ状態にする。即
ち、アーム23−１，23−２を、夫々、支点ｒ₁ ，ｒ₂ を
中心に回動させる。アーム23−１，23−２の回動動作
は、夫々、コネクティンロッド24〜27を介して偏心カム
21−１〜21−４に伝達され、偏心カム21−１〜21−４が
均等に回動する。偏心カム21−１〜21−４が回動する
と、各偏心カムのローラ22がピン15−１〜15−４を押圧
し、ピン15−１〜15−４が皿バネ12の付勢力に抗して第
３リング10を平行移動させ、対向歯９と、内歯５及び外
歯７と、の歯合を解除してアンクランプ状態となる。

【００２４】アンクランプ状態になったとき、スピンド
ルキャリア１を１ピッチ分、本実施例では主軸が６本あ
るので、60°回転し、次の割出し位置を設定する。この
状態で、アーム23−１，23−２を元の位置まで回動させ
ると、偏心カム21−１〜21−４が元の位置に戻り、皿バ
ネ12の付勢力により再び対向歯９が、内歯５及び外歯７
と歯合し、スピンドルキャリア１は、主軸台４に対して
割出し位置で固定され、クランプ状態となる。

【００２５】かかる構成によれば、油圧装置を利用せず
に、クランプ、アンクランプ状態にすることができるの
で、油漏れのおそれがなく、また油圧配管がないため、
保守性が向上し、油圧装置を利用したものと比べて安価
となり、電源遮断時でも、そのときのクランプ状態が保
持されるので、スピンドルキャリアの割出し精度が狂う
ことがない。

【００２６】また、クランプ状態のときは、対向歯と、
内歯及び外歯とが全周にわたって歯合するので、大きな
クランプ力を得ることができる。また、クランプ状態に
するときは、第３リングの全周に一定間隔で配設された
皿バネにより第３リングが均等に付勢され、アンクラン
プ状態にするときは、一定間隔で配設されたピンにより
第３リングが均等に押圧されるので、第３リングが平行
移動し、部分的な応力集中が起こらず、滑らかで安定し
た割り出し動作が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる多軸自動盤の割出し位置決め装置によれば、油圧
を使用しないでツースカップリングを作動させるので、
油漏れ等のおそれもなく、油圧配管もないので保守性が
良好であり、安価となり、電源遮断時でも、スピンドル
キャリアの割出し精度が狂うことがない。また、第３歯
車が第１歯車及び第２歯車と、全周で歯合してクランプ
するので、大きなクランプ力が得られる。さらに、一定
間隔で配設された弾性体、ピンにより、クランプ状態、
アンクランプ状態にするので、部分的な応力集中が起こ
らず、滑らかで安定した割り出し動作を得ることができ
る。

【００２８】請求項２の発明にかかる多軸自動盤の割出
し位置決め装置によれば、皿バネ又はスプリングコイル
を用いることにより第３歯車を均等に付勢することがで
きる。請求項３の発明にかかる多軸自動盤の割出し位置
決め装置によれば、複数のピンを第２歯車に設けられた
貫通孔で支持することができる。

【００２９】請求項４の発明にかかる多軸自動盤の割出
し位置決め装置によれば、駆動手段からツースカップリ
ングに至るまで、すべて油圧装置を利用しないでツース
カップリングを作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のクランプ機構を示す断面
図。

【図２】図１のスピンドルキャリアの正面図。

【図３】図１の各歯車の斜視図。

【図４】偏心カムの正面図。

【図５】図４の偏心カムへの動力伝達機構を示す図。

【図６】図５の側面図。

【図７】従来のクランプ機構を示す図。

【図８】従来の別のクランプ機構を示す斜視図。

【符号の説明】

１ スピンドルキャリア ５ 内歯 ７ 外歯 ９ 対向歯 21−１〜21−４ 偏心カム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スピンドルキャリア側に固定され、前面に
   第１歯車が刻設された第１リングと、該第１歯車の外周
   に同心上に嵌挿して主軸台側に固定され、前面に第２歯
   車が刻設された第２リングと、該第１リング及び第２リ
   ングと軸方向相対移動自由に配設され、前記第１歯車及
   び第２歯車と歯合するように、全周にわたって両歯車と
   対向して第３歯車が刻設された第３リングと、を備えた
   ツースカップリングにより、主軸台に対するスピンドル
   キャリアの所定割出し位置を設定する多軸自動盤の割出
   し位置決め装置において、 前記ツースカップリングの第３リングの全周にわたって
   一定間隔で配設され、第３歯車が第１歯車及び第２歯車
   と歯合する方向に第３リングを均等に付勢する弾性体
   と、 前記第３リングの全周にわたって一定間隔で配設され、
   夫々の先端部で前記第３リングを押圧して第３歯車と第
   １歯車及び第２歯車との歯合を解除する複数のピンと、 回動して複数のピンの基端部を押圧する複数の偏心カム
   と、を備えたことを特徴とする多軸自動盤の割出し位置
   決め装置。
2. 【請求項２】前記弾性体は、皿バネ又はスプリングコイ
   ルであることを特徴とする請求項１に記載の多軸自動盤
   の割出し位置決め装置。
3. 【請求項３】前記ツースカップリングの第２リングに複
   数の貫通孔を設ける一方、前記複数のピンを、貫通孔に
   挿通して第３リングに接触させるように構成したことを
   特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多軸自動盤の
   割出し位置決め装置。
4. 【請求項４】駆動手段により回動するアームと、 該アームの回動動作を、複数の偏心カムに均等に伝達す
   るコネクティングロッド機構と、を備えたことを特徴と
   する請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の多軸自
   動盤の割出し位置決め装置。