JPS63156643A - インデツクステ−ブル等の回転割出装置における制御装置 - 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、インデックステーブル等の回転割出装置にお
ける制御°装置に関するものである。

（従来の技術） インデックステーブル、工具保持用タレツト等における
回転割出装置として、特開昭６１−７９５０５号公報に
記載のもの等が従来より既に知られている。

この回転割出装置は、本体に回転軸を介して設けられた
回転テーブルと、該回転テーブルと一体回転可能で回転
軸の軸心方向に摺動自在に設けられた摺動体との間に、
互いに係脱自在に係合しかつ係合時に回転テーブルを本
体側に回転不能にロックする係合手段を設け、本体側に
、摺動体外周のノツチに係脱自在に係合する位置決めビ
ンを設け、モータにより回転軸の軸心廻りに正逆回転せ
しめられる回転体と回転軸側との間に、一定範囲内での
相対回動を許すように回転伝動手段を設けると共に、該
回転伝動手段の許容範囲内で回転体を一方向に回転させ
た時に係合手段の係合を解除しかつ位置決めビンの係合
状態で回転体を逆方向に回転させた時に係合手段を係合
させるカム手段を設けたものである。

（発明が解決しようとする問題点） この種の装置では、回転テーブルを所定方向へ回転させ
て割出動作を完了した後、位置決めビンを摺動体のノツ
チに係合させて位置決めしておき、次にモータにより回
転体を逆方向に回転させ、カム手段を介して摺動体を押
圧し、係合手段の係合により回転テーブルを本体側に回
転不能に固定する。

しかし、従来は、モータの停止後、タイマーで所定時間
遅延させてモータを逆転させるようにしており、位置決
めビンのノツチに対する係合を確認するようになってい
なかったので、ノツチに夾雑物が咬み込む等、何等かの
原因で係合不良が生じれば、モータを逆転させても回転
テーブルを固定できないことがある。

また回転テーブルの停止位置が目的位置の許容範囲にあ
るか否かの確認をするようになっていないため、停止位
置が許容範囲以上にずれていれば、モータの逆転時に、
係合手段の係合突部同志が当り、回転テーブルが固定不
能であるのは勿論のこと、係合手段の損傷等、機械系の
故障の原因となる欠点がある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、誤動作すること
なく回転テーブルを確実に本体側に固定でき、しかも係
合手段の損傷等、機械系の故障を防止して安全に運転で
きる制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、そのための具体的手段として、本体ｌに回転
軸４を介して設けられた回転テーブル２と、該回転テー
ブル２と一体回転可能で回転軸４の軸心方向に摺動自在
に設けられた摺動体１１との間に、互いに係脱自在に係
合しかつ係合時に回転テーブル２を本体ｌ側に回転不能
にロックする係合手段１６を設け、本体ｌ側に、摺動体
１１外周のノツチ１８に係脱自在に係合する位置決めビ
ン１９を設け、モータ６７により回転軸４の軸心廻りに
正逆回転せしめられる回転体４１と回転軸４側との間に
、一定範囲内での相対回動を許すように回転伝動手段４
４を設けると共に、該回転伝動手段４４の許容範囲内で
回転体４１を一方向に回転させた時に係合手段１６の係
合を解除しかつ位置決めビン１９の係合状態で回転体４
１を逆方向に回転させた時に係合手段１６を係合させる
カム手段４９を設けたインデックステーブル等の回転割
出装置において、位置決めビン１９０ノツチ１８に対す
る係合を検出する位置決めビンスイッチ３１と、回転テ
ーブル２の回転位置を検出する位置センサ８０と、これ
らスイッチ３１及びセンサ８０からの信号により、位置
決めビン１９の係合を確認し、かつ位置決めビン１９に
よる位置決め時の回転テーブル２の停止位置が目的位置
の許容範囲内にあることを確認する確認手段８６とを備
え、この確認手段８６による確認後にモータ６７に逆転
信号を与えるようにしたものである。

（作　用） 回転テーブル２を位置決めして停止させた後、モータ６
７を逆転させて回転テーブル２を本体１側に回転不能に
ロックする際には、次のように行なう。即ち、位置決め
ビン１９が摺動体１１のノツチ１８に係合すると、位置
決めピンスイッチ３１が動作するので、先ずこの位置決
めピンスイッチ３１からの信号により位置決めビン１９
の係合を確認する。そして、次に回転テーブル２の停止
位置が目的位置の許容範囲内にあるか否かを判断し、許
容範囲内に停止していることを確認する。そして、これ
らを確認した後、モータ６７を逆転させ、回転体４１、
カム手段４９を介して摺動体１１を押し、係合手段１６
の係合突部１３を係合突部１４．１５に係合させること
により、回転テーブル２を本体１側に回転不能にロック
する。

（実施例） 以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第５
図乃至第８図はインデックステーブルにおける場合を例
示する。

第５図乃至第８図において、１はインデックステーブル
本体、２は本体１の前端側に配置された回転テーブルで
、これには加工用のワークが取付けられるようになって
いる。回転テーブル２はリング状の取付体３を介して回
転軸４の前端に固着されている。回転軸４は中心部に通
孔５を有する筒状であって、取付体３の外周に嵌合する
固定リング６と、回転軸４側のバネ受体７に外嵌する固
定リング８とを介して本体１に水平軸必用りに回転自在
に支持されている。固定リング６．８は本体１にボルト
で夫々固定され、また固定リング６の外周側には、取付
体３の外周部をシールするシール材９を保持するキャン
プ１０が設けられている。

１１は摺動体で、回転軸４に外嵌してキー１２により一
体回転可能に結合されると共に、キー１２に沿って回転
軸４上を軸心方向に摺動自在とされている。摺動体１１
の取付体３側端面には、第１０図に示すように周方向等
間隔おきに係合突部１３が形成され、またこの係合突部
１３に対向して取付体３及び固定リング６に係合突部１
４．１５が形成されている。

これら係合突部１３．１４．１５は係合手段１６を構成
し、係合突部１３は係合突部１４．１５に係晟自在であ
って、係合時には回転テーブル２を本体１側に回転不能
にロックするようになっている。なお、取付体３と摺動
体１１との間には、摺動体１１を係合解除方向に付勢す
るバネ１７が介装されている。

摺動体１１の外周面には、周方向に等間隔おきにノツチ
１８が形成され、そのノツチ１８に対して位置決めビン
１９が係脱自在に係合する。位置決めピン１９は、第７
図に示すように、本体１に上下摺動自在に挿入された摺
動軸２０に、回転軸４の軸心と直交する軸心方向に摺動
自在に挿支されている。位置決めビン１９は摺動軸２０
に固定のバネ受体２１と位置決めビン１９との闇に介装
されたバネ２２によりノツチ１８に係合するように付勢
されている。また位置決めピン１９の係合凹部２３には
、第７図及び第８図に示すように、作動レバー２４が係
合され、この作動レバー２４はピン２５で二叉状のブラ
ケット２６に枢支されると共に、ソレノイド２７の可動
鉄心２８に設けられた鍔部２９に係合されている。ソレ
ノイド２７は本体１の凹部３０内に取付けられ、またブ
ラケット２６も本体１に取付けられている。鍔部２９は
被検出部材を兼用しており、これに対応してブラケット
２６に位置決めピンスイッチ３１が取付けられている。

位置決めビンスイッチ３１は近接スイッチから成り、鍔
部２９が離間した時に、位置決めピン１９のノツチ１８
に対する係合を検出するようになっている。

摺動軸２０の上端部と本体１との間には、位置決めビン
１９が回転状態にある摺動体１１のノ・ノチ１８に係合
した時に生ずる上下方向の衝撃を緩和するように緩衝装
置３２が設けられている。緩衝装置３２は複数個の緩衝
ゴム３３を受板３４．３５で挟持され、また受板３５に
は本体ｌに螺合する有底状のキャップ３６により固定さ
れたストッパー３７が下側から係合されている。

３８はウオームホイールで、本体１内に回転軸４と同心
状に収められかつ軸受３９．４０により回転自在に支持
されている。４１は回転体で、回転軸４とウオームホイ
ール３８との間に同心状に設けられている。回転体４１
は回転軸４に相対自転及び軸心方向に摺動自在に外嵌さ
れると共に、ウオームホイール３８にキー４２を介して
一体回転可能でがっ軸心方向に摺動自在に内嵌されてい
る。なお、回転体４１には、ウオームホイール３８の後
端に係合して、この回転体４１の摺動体１１側への移動
を規制するストッパー４３が設けられている。

４４は回転伝動手段で、第９図に示すようにキー１２側
に設けられた突部４５と回転体４１に形成された係合凹
部４６とから成り、係合凹部４６両側の段部４７゜４８
に突部４５が係合するまでの一定範囲内で回転体４１と
回転軸４との相対回動を許容し、突部４５が段部４７又
は４８に係合した後は、回転体４１により回転軸４が一
体回転可能である。

４９はカム手段で、摺動体Ｉ工の端面に形成されたカム
５０と、回転体４１に設けられたカムローラ５１とから
成り、回転伝動手段４４の許容範囲内で回転体４１を一
方向に回転させた時に係合手段１６の係合を解除し、か
つ位置決めビン１９の係合状態で回転体４工を逆方向に
回転させた時に係合手段１６を係合させるように構成さ
れている。即ち、カム５０及びカムローラ５１は周方向
に等間隔おきに３個あり、そのカムローラ５１は回転体
４１に半径方向の軸５２で回転自在に支持されている。

カム５０は、第９図に示すように、平坦部５３の両側に
緩傾斜部５４と急傾斜部５５とを対称に備えて成り、平
坦部５３にカムローラ５１が位置した時に係合手段１６
が係合状態となる。

５６はウオームホイール３８に咬合うウオームで、第６
図に示すようにウオームホイール３８の下方に左右方向
に配置された駆動軸５７に設けられている。

駆動軸５７は一対の軸受体５８．５９により本体１に回
転自在に支持されており、またこの駆動軸５７に嵌着さ
れた受板６０．６１と各軸受体５８．５９との間には緩
衝ゴム体６２．６３が設けられている。駆動軸５７の一
端には、これに制動力を付与する電磁ブレーキ６４が設
けられている。また駆動軸５７の他端側は、ギヤー６５
．６６を介してモータ６７の出力軸６８に連動されてい
る。モータ６７は正逆転式であって、取付板６９を介し
て本体１０側面に取付けられている。

７０は皿バネで、回転軸４に螺着されたバネ受体７１と
バネ受体７との間に開催されており、バネ受体７、回転
体４１等を介して摺動体１１を係合手段１６の係合方向
に付勢するようになっている。なお、回転体４１とバネ
受体７との間には、スラスト軸受７２が介在される。

７３は回転テーブル２のロックを検出するロッキングス
イッチで、ブラケット７４を介して固定リング８に取付
けられ、被検出体７５がバネ７６に抗し−ζ接近した時
に働くようになっている。被検出体７６は回転軸４に対
して軸心方向に摺動自在に套嵌され、係合手段１６の係
合時に、回転体４１の回転によりカム板７７、摺動杆７
８を介してバネ７６に抗して押圧される。

７９は回転軸４の後端に固設されたギヤーで、このギヤ
ー７９は位置センサとしてのロークリエンコーダ８０の
ギヤー８１に咬合される。ロータリエンコーダ８１ばブ
ラケット８２を介して固定リング８に取付けられており
、回転軸４の回転に同期して、その回転方向を識別可能
なパルス信号を発生するようになっており、またそのパ
ルス信号を加減算カウントするカウンタを内蔵している
。

第４図はインデックステーブルの制御系を示し、８３は
動作順序・条件等を設定する設定部、８４はマイクロコ
ンピュータ等から成る演算制御部で、位置決めビンスイ
ッチ３１、ロッキングスイッチ７３、エンコーダ８０及
び設定部８３からの信号に基づいてマグネット２７、モ
ータ６７、電磁ブレーキ６４等の制御を司る機能を有す
ると共に、異常時に警報器８７にアラーム信号を発し、
かつ動作完了時に工作機械制御部８５に割出完了信号を
送出する機能を有する。特に、この演算制御部８４では
、回転テーブル２の回転動作からロック動作に移る際に
、位置決めビン１９の係合を確認すると共に、エンコー
ダ８０からの信号を取込み、位置決めビン１９による位
置決め時の回転テーブル２の停止位置が目的位置の許容
範囲内にあることを内部の確認手段８６により確認する
機能を有し、位置決めビン１９の保合を確認し、かつ停
止位置を確認した時にモータ６７に逆転信号を与えるよ
うになっている。

次に上記構成のインデックステーブルの割出時の作用を
、第３図に示す制御タイムチャート、第１図及び第２図
に示す制御フローチャートを参明しながら説明する。

初期状態では係合手段１６の係合によって回転テーブル
２が本体１側にロックされており、また電源オンでマグ
ネット２７が励磁して位置決めビン１９がノツチ１８か
ら外れ、位置決めビンスイッチ３１がオン状態にある。

そこで、工作機械制御部８５等からスタート信号が演算
制御部８４にあると、先ず第１図のステップ■で位置決
めビンスイッチ３１がオンか否かの確認を行ない、この
位置決めビンスイッチ３１がオンであれば、ステップ■
でスタート信号がオンか否かを判断した後、初期設定を
行なう。この初期設定は、エンコーダカウンタ値の初期
設定であって、マグネット２７のオフ時点のカウンタ値
の算出、モータ６７のオフ時点のカウンタ値の算出を行
なう。

初期設定が終れば、モータ６７に正転信号を発し、モー
タ６７を正転方向に回転させて係合手段１６による回転
テーブル２のロックを解除する。即ち、モータ６７が正
転すると、ギヤー６６、６５、駆動軸５７、ウオーム５
６を介してウオームホイール３８が第６図の矢印ａ方向
に回転し、キー４２を介して回転体４１が矢印ａ方向に
一体回転する。カム手段４９のカムローラ５１は回転前
にはカム５０の平坦部５３に位置するが、回転体４１が
矢印ａ方向に回転すれば、カムローラ５１が平坦部５３
から緩傾斜部５４、急傾斜部５５を経て隣合うカム５０
間の凹部に位置するまで移動するので、摺動体１１がバ
ネ１７に押されて第５図の矢印す方向へと摺動し、係合
突部１３が取付体３及び固定リング６の係合突部１４．
１５から外れ、係合手段１６による回転テーブル２のロ
ックが解除される。そして、このロックが解除されると
、回転体４１に設けたカム板７７が摺動杆７８を介して
被検出体７５をバネ７６に抗しながら押すため、ロッキ
ングスイッチ７３がオフする。

このロック解除は、回転伝動手段４４の許容する一定範
囲内での回転体４１の相対回転によって行なわれ、回転
体４１がその一定範囲をこえて回転すれば、回転伝動手
段４４の突起４５が係合凹部４６の一方の段部４７に係
合し、この回転伝動手段４４から摺動体１１、回転軸４
を介して回転テーブル２が矢印ａ方向に回転体４１と一
体に回転する。そして、回転軸４が回転すれば、ギヤー
７９．８１を介してエンコーダ８０が駆動され、回転テ
ーブル２の矢印ａ方向の回転角に応じた正転パルス信号
を発生し、それをカウンタでカウントする。

一方、演算制御部８４では、第１図のステップ■でロッ
キングスイッチ７３のオフを確認した後、エンコーダ８
０のカウンタからカウンタ信号を取込んで行く。そして
、エンコーダカウンタの現在値が、マグネット２７のオ
フ時におけるカウンタ値以上になれば、それをステップ
■で判断し、マグネット２７にオフの信号を与え、マグ
ネット２７を消磁させる。

マグネット２７が消磁すると、位置決めビン１９がバネ
２２の押付力で摺動体１１側へと第７図の矢印Ｃ方向に
押圧され、位置決めビン１９が摺動体１１の外周面を摺
動する。マグネット２７にオフ信号を与えた後、エンコ
ーダカウンタの現在値がモータ６７のオフ時点における
カウンタ値以上になれば、ステップ■でそれを判断し、
モータ６７に対して正転停止信号を与え、モータ６７を
停止させる。

このモータ６７の停止後も、回転テーブル２はこれに装
着されたワーク等の慣性力を受けて若干回転を続け、そ
の後に位置決めビン１９がノツチ１８に対応して係合す
る。この係合時に発生する衝撃は緩衝装置３２で吸収す
る。位置決めビン１９がノツチ１８に係合すれば、回転
テーブル２が回転を停止すると共に、鍔部２９によって
位置決めビンスイッチ３１がオフする。

演算制御部８４では、回転テーブル２の停止後、モータ
６７を逆転させて回転テーブル２を本体１側にロックす
るに際し、次の確認を行なう。即ち、先ずステップ■で
位置決めビンスイッチ３１がオフ力否かの確認を行ない
、位置決めビンスイッチ３１がオフ状態となっていれば
、位置決めビン１９がノツチ１８に確実に係合して、回
転テーブル２が回転不能に位置決めされているので、次
に第２図のステップ■■に移り、エンコーダカウンタの
現在値が目的カウンタ値に対して許容範囲内にあるが否
かの確認を行なう。つまり、位置決め時の停止位置が目
的位置の±許容範囲内にあるか否かの確認を行なう。そ
して、許容範囲外にあれば、そのままでモータ６７を逆
転させた場合、係合手段１６の係合突起１３と係合突起
１５とが接当することになるので、ステップ■で警報器
８７に警報信号を送る。現在値が許容範囲内にあれば、
ステップ■でそれを確認して、次にモータ６７に逆転オ
ン信号を送る。

モータ６７が逆転すると、回転体４１が第６図の矢印ｄ
方向に回転し、カム手段４９のカムローラ５１がカム５
０の急傾斜部５５、緩傾斜部５４に沿って平坦部５３ま
で逆方向に移動するので、摺動体１１がバネ１７に抗し
て回転テーブル２側へと第５図の矢印ｅ方向に押圧され
る。この時、摺動体１１は位置決めピン１９で位置決め
されており、係合手段１６の摺動体１１側の係合突部１
３と固定リング６側の係合突部１５とは、第１０図に示
すように互いに係合可能な許容範囲で対応しているので
、摺動体１１が矢示ｅ方向に摺動することにより、係合
突部１３が係合突部１４゜１５に係合し、回転テーブル
２を係合手段１６を介して本体１側に回転不能にロック
する。この時の摺動体１１の押付力は、皿バネ７０の弾
性力による。

係合手段１６の係合によって回転テーブル２がロックさ
れると、カム板７７に接触する摺動杆７８がバネ７６に
よって押戻され、被検出体７５が矢印ｅ方向に移動する
ため、ロッキングスイッチ７３がオンする。次に演算制
御部８４において、ステップ■でロッキングスイッチ７
３がオンか否かを判断し、オンであればモータ６７の逆
転を停止した後、電磁ブレーキ６４を作動させて駆動軸
５７に制動を加える。そして、駆動軸５７が完全に停止
するに必要な時間、例えば２００　ｍ　ｓｅｃだけ待ち
、電磁ブレーキ６４の制動を解除した後、ステップ０で
ロッキングスイッチ７３がオンか否かを再度判断し、オ
ンであれば割出完了信号を工作機械制御部８５に送り出
し、またオフであれば警報器８７に警報信号を送り出す
。そして、その後、マグネット２７に信号を与え、位置
決めピン１９をノツチ１８からから外す。

このように位置決めピン１９の係合を確認し、かつ回転
テーブル２の停止位置が目的位置に対する許容範囲内に
あることを確認した後、モータ６７を逆転させてロック
動作に移行することにより、回転テーブル２がロック不
能となることもなく、また係合手段１６の係合突部１３
．１５同志が接当して損傷する等の故障の惧れもなく、
安全かつ確実に運転することができる。

なお、実施例では、インデックステーブルについて説明
したが、これに限定されるものではなく、工具保持用タ
レットにおいても同様に実施できる。

（発明の効果） 本発明は、位置決めピン１９のノツチ１８に対する係合
を確認し、かつ位置決めピンエ９による位置決め時の回
転テーブル２の停止位置が目的位置の許容範囲内にある
ことを確認した後、モータ６７に逆転信号を与えてロッ
ク動作に移るようにしているので、富に回転テーブル２
を確実にロックでき、しかも係合手段１６の損傷等、機
械系の故障を防止して安全に運転できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図及
び第２図は制御フローチャート、第３図は制御タイムチ
ャート、第４図は制御系のブロック図、第５図はインデ
ックステーブルの断面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ
矢視図、第７図は位置決め部の断面図、第８図は同側面
図、第９図はカム手段及び回転伝動手段の断面平面図、
第１０図は係合部の断面平面図である。 １・・・本体、２・・・回転テーブル、４・・・駆動軸
、１１・・・摺動体、１６・・・係合手段、１８・・・
ノツチ、１９・・・位置決めピン、３１・・・位置決め
ピンスイッチ、３８・・・ウオームホイール、４１・・
・回転体、４４・・・回転伝動手段、４９・・・カム手
段、６７・・・モータ、８０・・・ロータリエンコーダ
（位置センサ）、８４・・・演算制御部、８６・・・確
認手段。 特　許　出　願　人　　株式会社日研工作所ｉ；、−鵜 第７図 第２０ 第３図 第４図 Ｏク モ 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体１に回転軸４を介して設けられた回転テーブ
   ル２と、該回転テーブル２と一体回転可能で、回転軸４
   の軸心方向に摺動自在に設けられた摺動体１１との間に
   、互いに係脱自在に係合しかつ係合時に回転テーブル２
   を本体１側に回転不能にロックする係合手段１６を設け
   、本体１側に、摺動体１１外周のノッチ１８に係脱自在
   に係合する位置決めピン１９を設け、モータ６７により
   回転軸４の軸心廻りに正逆回転せしめられる回転体４１
   と回転軸４側との間に、一定範囲内での相対回動を許す
   ように回転伝動手段４４を設けると共に、該回転伝動手
   段４４の許容範囲内で回転体４１を一方向に回転させた
   時に係合手段１６の係合を解除しかつ位置決めピン１９
   の係合状態で回転体４１を逆方向に回転させた時に係合
   手段１６を係合させるカム手段４９を設けたインデック
   ステーブル等の回転割出装置において、位置決めピン１
   ９のノッチ１８に対する係合を検出する位置決めピンス
   イッチ３１と、回転テーブル２の回転位置を検出する位
   置センサ８０と、これらスイッチ３１及びセンサ８０か
   らの信号により、位置決めピン１９の係合を確認し、か
   つ位置決めピン１９による位置決め時の回転テーブル２
   の停止位置が目的位置の許容範囲内にあることを確認す
   る確認手段８６とを備え、この確認手段８６による確認
   後にモータ６７に逆転信号を与えるようにしたことを特
   徴とするインデックステーブル等の回転割出装置におけ
   る制御装置。