JPS6035521Y2 - 数値制御式主軸移動型自動旋盤 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、主軸台および刃物台の運動を数値制御する
主軸移動型自動旋盤に関する。

周知のように、主軸移動型自動旋盤においては、主軸台
の運動と刃物台の運動が加工の際の主要な動作であり、
数値制御式の自動旋盤では、この主軸台と刃物台の運動
をそれぞれサーボ駆動機構によって数値制御している。

勿論、加工サイクル中には、上記主軸台と刃物台の動作
以外に、被加工物を把持する主軸のチャックの開閉動作
や、切落される加工後の製品を受は取るセパレータの動
作や、あるいは被加工物の端面に孔明は加工等を施すア
タッチメントの動作等、いくつかの付帯動作が必要であ
る。

従来の数値制御式の主軸移動型自動旋盤では、上述のよ
うな付帯動作は、一般に、各作動部毎に設けたエアーシ
リンダ機構等のアクチェータの駆動によって行なうよう
に構成されている。

しかし、シリンダ機構等のアクチェータが増加すると、
全体的に機構が非常に複雑となり、エアーの配管等もあ
って、主軸台・刃物台・アタッチメント周辺の作業スペ
ースも少くなり、各種の手動調整カルにくくなるととも
に、アクチェータの増加は故障原因の増加につながり、
信頼性を低下させるという欠点があった。

この考案は、上述した従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、数値制御される主軸台と刃物台の動作
以外の各種付帯動作を、シリンダ機構等のアクチェータ
を用いずに、構造簡単な駆動・制御機構で行なうように
し、もって、信頼性を向上させるとともに、手動調整の
作業性を向上させることにある。

上記目的を遠戚するために、この考案は、主軸台および
刃物台を数値制御するサーボ駆動機構の他に、クラッチ
を介してモータにより回転駆動されるカム軸を設け、こ
のカム軸に取付けたカムに連動するカム・レバー機構に
よりチャック開閉等の動作を行なうようにし、上記サー
ボ駆動機構、クラッチおよびモータの動作を上記サーボ
駆動機構の状態と上記カム軸の回転位置を検出する検出
器の出力に応じて連動制御するように構成したことを特
徴とする。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本考案に係る数値制御式主軸移動型自動旋盤
の機構説明図である。

図において、１は主軸、２は主軸１を回転自在に保持す
る主軸台で、この主軸台２は、主軸１の軸方向に摺動可
能にベッド上に設けられている。

３はベルト４を介して主軸１を回転駆動する主軸駆動モ
ータ、５は主軸台２の摺動運動を数値制御するための主
軸台駆動サーボ機構である。

このサーボ機構５は、サーボモータ６と、サーボモータ
６により回転駆動される送りネジ７と、送りネジ７の回
転に伴って直線運動する送りナツトと、送りナツト８と
主軸台２を機械的に一体化する連結部材９等から構成さ
れている。

１０は、主軸台２の摺動方向の前方に位置してベッドに
固設された刃物台フレーム、１１は刃物台フレーム１０
に主軸１と同心となるように取付けられたガイドブツシ
ュ、１２は刃物台フレーム１０に取付けられた主軸台で
ある。

図では簡略化して、刃物台１２を１つしか示していない
が、実際には複数〔一般には５つ）の刃物台１２がガイ
ドブツシュ１１の周囲に放射状に取付けられ、各刃物台
１２は、刃物１３をガイドブツシュ１１の中心方向に切
込み送りを与えるように摺動（または揺動）可能となっ
ている。

各刃物台１２は、各刃物台１２に対応して設けられた切
込みレバー１４に連結ロッド１５や旋回アーム１６を介
して連繋されており、切込みレバー１４を回動させるこ
とにより刃物台１２に送り運動が与えられるようになっ
ている。

１７は、刃物台１２の切込み送りを数値制御するための
刃物台駆動サーボ機構を示し、これは、サーボモータ１
８と、サーボモータ１８により回転駆動される送りネジ
１９と、送りネジ１９の回転に伴って直線運動する送り
ナツト２０と、送りナツト２０と一体に直線運動する作
動ブロック２１等から構成され、この作動ブロック２１
には刃物選択機構２２が取付けられており、この刃物選
択機構２２を介して作動ブロック２１の運動を複数の切
込みレバー１４に選択的に伝達する。

つまり、複数の刃物台１２に対して、刃物台駆動サーボ
機構１７は１系統しか設けられておらず、このサーボ機
構１７により、どの刃物台１２を動作させるかを選択機
構２２で選択するものである。

具体的に説明すると、刃物選択機構２２は、複数の切込
みレバー１４に対応して設けた複数のシリンダからなり
、各シリンダのすべてのピストンロッド２３を、図にお
いて下方に引込めた状態にした場合、作動ブロック２１
を上昇させても、各ピストンロッド２３の上端は各切込
みレバーに当接せず、従って各刃物台１２はすべて動作
しない。

ところが、選択されたあるシリンダに油圧を供給して、
そのピストンロッド２３を上方に突出させ、ピストンロ
ッド２３の上端がそれに対応する切込みレバー１４に当
接してレバー１４を揺動させ、刃物台を選択する。

その状態で作動ブロック２１を駆動すると、選択された
刃物台１２に切込み送りが与えられ、その送り運動はサ
ーボ機構１７で数値制御される。

２４は、主軸台２の反対側において刃物台フレーム１０
と対向してベッド上に塔載された端面加工用のアタッチ
メントで、主軸１のチャックに把持されてガイドブツシ
ュ１１から突出する被加工物（図示省略）の端面に孔明
は加工等を施す付帯加工用のものである。

２５は、前述した各種付帯動作を駆動・制御するための
カム軸で、このカム軸２４は主軸１と平行にベッドに回
転自在に軸支されており、カム軸駆動モータ２６により
ベルト２７や適宜なギヤ輪列２８およびクラッチ２９を
介して回転駆動される。

３０．３１．３２は、カム軸２４に取付けられた上記ア
タッチメント２４駆動用のカム、３４゜３３は、カム３
０，３１，３２とアタッチメント２４の作動部を連繋す
る機構の一部であるカムフォロアレバーを示している。

なお、自動旋盤における各種のアタッチメントは、良く
知られているので、この部分については詳述しない。

３５はカム軸２４に取付けられた主軸チャックの開閉駆
動用カム、３６はカム３５の回転に伴い軸３７を支点と
している揺動するカムフオロアレバー、３８はカムフォ
ロアレバー３６の揺動に伴い、軸３９を支点として揺動
し、主軸１の外周に嵌装されたチャック作動子４０をス
ライドさせる作動レバーである。

このチャック開閉用カム・レバー機構の具体例を第２図
に示している。

第２図において、上記カム３５は、チャック開動作用の
カム３５ａと閉動作用の３５ｂに分かれており、カムフ
ォロアレバー３６には、カム３５ａｔ５ｂにそれぞれ係
合するカムフォロアローラ３６ａ、３６ｂが設けられて
いる。

そして、カム３５ａ、３５ｂの回転に伴ってカムフォロ
アレバー３６が軸３７を支点として主軸１と直交する平
面内で揺動するが、この揺動運動を受けて、作動レバー
３８は軸３９を支点として主軸１と平行な平面内で揺動
し、その先端の二股のアーム部が作動子４０を主軸１の
軸方向にスライドさせ、チャックを開閉するように構成
されている。

また第１図において、４１はカム軸２５に取付けられた
セパレータ駆動用のカム・レバー機構の具体例を、第３
図に示している。

第３図において、４２は傾斜したＵ字溝状に形成された
セパレータ、４３はセパレータ４２の支点軸４４を回動
自在に保持して全体を刃物台フレーム１０の側部に固定
するホルダである。

このホルダ４３の下方に突出する支点軸４４の下端部に
は、その径方向に突出した状態でカムフォロアローラ４
５が取付けられており、このカムフォロアローラ４５が
、上述のカム軸２５に取付けられたカム４１に係合して
いる。

そして、カム４１の回転に伴って支点軸４４が矢印ａの
ごとく回動し、セパレータ４２もこの支点軸４４を中心
に回動し、セパレータ４２の先端部分がガイドブツシュ
１１の直下に位置するワーク受は取り位置と、この位置
から遠ざかる待機位置との間を往復動する。

また第１図において、４６はカム軸２５の回転位置を検
出する検出器で、これは、リミットスイッチ群４７と、
このリミットスイッチ群４７をカム軸２５の所定の回転
位置で動作させるように、カム軸２５に取付けたドッグ
板材４８とから構成される。

そして、主軸台駆動サーボ機構５と刃物台駆動サーボ機
構１７とカム軸駆動モータ２６とクラッチ２９とが、所
定の制御回路により、両サーボ機構５および１７の状態
と上記検出器４６の出力信号に基づいて連動制御され、
一連の加工サイクルの順序動作が実現される。

なお、アタッチメント２４作動用のカム３０，３１．３
２は一定リードのマスターカムであり、検出器４６の出
力信号及び制御回路よりの信号に基づいてカム軸駆動モ
ータ２６の速度を制御し、もってアタッチメント２４の
所望の作動速度を得るようにしている。

以上、詳細に説明したように、この考案に係る数値制御
式主軸移動型自動旋盤にあっては、数値制御される主軸
台と刃物台の運動以外の、チャック開閉動作やセパレー
タの動作等の付帯動作を、１つのモータにクラッチを介
して駆動される１つのカム軸と、このカム軸に連動する
カム・レバー機構によって駆動・制御するように構成し
ているので、シリンダ機構等を使った従来のものに比べ
、全体の構造が非常に簡素化され、主軸台・刃物台・ア
タッチメント周辺の作業スペースが大きくとれ、各種手
動調整が容易に行なえるようになり、かつ故障原因も少
なく、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体の機構説明図、第
２図はチャック開閉機構の具体例の構成国、第３図はセ
パレータ動作機構の具体例の構成国である。 １・・・・・・主軸、２・・・・・・主軸台、３・・・
・・・主軸駆動モータ、５・・・・・・主軸台駆動サー
ボ機構、１０・・・・・・刃物台フレーム、１１・・・
・・・ガイドブツシュ、１２・・・・・・刃物台、１３
・・・・・・刃物、１４・・・・・・切込みレバー、１
７・・・・・・刃物台駆動サーボ機構、２２・・・・・
・刃物選択機構、２４・・・・・・アタッチメント、２
５・・・・・・カム軸、２６・・・・・・カム軸駆動モ
ータ、２９・曲・クラッチ、３０，３１，３２・・・・
・・アタッチメント作動用カム、３５・・・・・・チャ
ック開閉用カム、４１・・・・・・セパレータ作動用カ
ム、４２・・・・・・セパレータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加工物を把持して回転する主軸を有し、この主軸の軸
   方向に案内摺動する主軸台と、この主軸台の摺動方向前
   方に配置された刃物台フレームと、この刃物台フレーム
   に取付けられた上記主軸と同芯のガイドブツシュおよび
   このガイドブツシュの径方向に切込み運動する複数の刃
   物台とを備える主軸移動型自動旋盤において、上記主軸
   台の摺動運動を数値制御する主軸台駆動サーボ機構と、
   上記刃物台の切込み運動を数値制御する刃物台駆動サー
   ボ機構と、この刃物台駆動サーボ機構の作動部と上記複
   数の刃物台の各操作部とを選択的に連繋する刃物選択機
   構と、附帯装置を動作させるカム軸と、このカム軸をク
   ラッチを介して回転駆動するモータと、上記カム軸の回
   転位置を検出する検出器と、上記カム軸に設けられたカ
   ムに連動し、上記主軸のチャック開閉動作および加工後
   の被加工物を受は取るセパレータの動作等の付帯動作を
   制御するカム・レバー機構と、上記２つのサーボ機構、
   上記クラッチおよび上記モータの動作を上記２つのサー
   ボ機構の状態と上記検出器の出力に応じて連動させる制
   御回路とを設けたことを特徴とする数値制御式主軸移動
   型自動旋盤。