JPS635211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はスピンドルの定角→停止装置に関す
るものである。

例えば今日汎用されているロータリーステーシ
ヨンマシンにおいては、ワークを保持するための
フイクスチヤはロータリーテーブルに固定されて
おり、このために各加工ステーシヨンにおける加
工はあくまでも刃物回転型の加工のみに限定さ
れ、旋削やねじ切り等、いわゆるワーク回転型の
加工は全く不可能とされている。

そこで本発明者は先に従来不可能とされていた
ワーク回転型の加工をも可能とした新規なロータ
リーステーシヨンマシンを開発し、すでに出願し
ている。

このロータリーステーシヨンマシンは、ロータ
リーテーブル上の均等分割位置に複数のドライビ
ングフイクスチヤをそれぞれ取付けるとともに、
ロータリーテーブルの下部における各ステーシヨ
ン位置いは、ドライビングフイクスチヤの回転部
の回転駆動を司るドライブユニツトあるいはイン
デツクスユニツトを配設し、各ステーシヨンの加
工に応じて各ユニツトを連続回転させたりあるい
はインデツクス回転させ、この回転力を所望の伝
達手段を介して上記ドライビングフイクスチヤに
伝達することによつて従来不可能とされていた旋
削やねじ切り等のワーク回転型の加工を可能とし
たもので、これによればロータリーステーシヨン
マシンの汎用性を一段と向上させることが点で大
いに期待できる。

このロータリーステーシヨンマシンにおいて、
ドライビングフイクスチヤの旋削のごとき連続回
転を司るドライブユニツトの回転部は、ドライビ
ングフイクスチヤの回転体に対して係合離脱可能
となつているため、各ステーシヨンにおいてその
回転を停止させる場合には必ず定角停止位置で停
止させなければならない。

この発明は主に上述のロータリーステーシヨン
マシンに適用してそれをより有効に実現せしめる
一手段としてなされたもので、ドライビングフイ
クスチヤの連続回転を司るドライブユニツトのス
ピンドルを、その回転駆動系とは別個の駆動機構
によつてワンモーシヨンで定角停止位置に位置決
めすることができるようにしたスピンドルの定角
停止装置を提供することを目的とする。

すなわち本発明装置は、スピンドルの外周部に
形成された係合溝と、この係合溝に対して係合離
脱させるべく進退可能に配設され、かつ上記スピ
ンドルの定角停止位置決めを司る位置決めピン
と、上記スピンドルをその駆動系とは別個の駆動
系によつて低速回転させるために設けられた回転
駆動機構と、この回転駆動機構の回転力を上記位
置決めピンの進退動作に変換するための機構とを
備え、前記回転駆動機構の駆動によつてスピンド
ルを低速回転させると同時に位置決めピンを進退
動作させて１モーシヨンでスピンドルを定角停止
位置決めさせることができるようにしたものであ
る。

以下、この発明の一実施例を上述のロータリー
ステーシヨンマシンにおけるドライビングフイク
スチヤのドライブユニツトに適用した場合につい
て図面とともに詳細に説明する。

第１図はロータリーテーブル１に取付けられる
ドライビングフイクスチヤの構造を示すもので、
ロータリーテーブル１の下部の各加工ステーシヨ
ン位置には、上記ドライビングフイクスチヤを旋
削のごとき連続回転させるためのドライブユニツ
ト２が対向配置される。

３はドライビングフイクスチヤの基体であり、
この基体２内にはスリーブ４を介して回転自在に
垂設された回転体５を有しており、その上端フラ
ンジ部５ａ上に図示しないワークチヤツキング機
構が搭載される。

また上記回転体５の下端部にはスリーブ４とほ
ぼ同径の従動体６が一体に取付けられており、こ
の従動体６にはこれを上下に貫通する両端くさび
状の位置決めピン７が前記回転体５の軸心とはそ
の中心を異にして上下動可能に装入支持され、か
つコイルばね８によつて下方に向かつて付勢され
ている。

この位置決めピン７は基体３に対する回転体５
の回転方向の位置決めすなわち相対的に回転可能
な関係にある基体３に対して回転体５をその定角
停止位置に位置決め停止させるための機能、なら
びに上記位置決めを解除して後述するドライブユ
ニツト２の連続回転を回転体５に伝達するための
機能とを有しており、そのために前記スリーブ４
の下端面には位置決めピン７が係合可能な係合溝
９が形成され、同時に位置決めピン７はドライブ
ユニツト２の駆動板１０上の係合溝１０ａに対し
ても係合可能となつている。

すなわち、位置決めピン７はその往復動ストロ
ークの上下二位置においてそれぞれ別個の機能を
有しており、同図に示すように位置決めピン７が
スリーブ４側の係合溝９に係合している時には基
体３と回転体５との定常的かつ機械的な位置決め
がなされ、このような状態で刃物回転型の加工な
らびにロータリーテーブル１のインデツクス回転
がなされる。

また、これとは逆に位置決めピン７が下動して
駆動板１０上の係合溝１０ａに係合している場合
には、上記の位置決めが解除されると同時に回転
体５と駆動板１０とが係合一体化され、回転体５
は基体３に対して自由回転可能な状態にある。よ
つてこのような状態で後述のドライブユニツト２
が回転駆動され、回転体５は旋削のごとき連続回
転がなされることになる。

さらに基体３には上記二状態を選択的に切換え
るためのスライド軸１１を主体とする切換え機構
が付設されている。すなわち、スライド軸１１は
コイルばね１２を介して上下動自在に構成されて
おり、その下端部は前述した位置決めピン７に突
設されたピン７ａに係合していると同時に、上端
部はその往復駆動源であるエアシリンダのピスト
ンロツドに連結されている（図示略）。そして、
スライド軸１１を上下動せしめることによつて位
置決めピン７を媒体として回転体５を位置決め停
止させるか、あるいは後述するドライブユニツト
２からの回転伝達を受けて連続回転させるかを二
者択一的に切換えることができるようになつてい
る。

第２図ならびに第３図は本発明装置、すなわち
上記ドライビングフイクスチヤの連続回転を司る
ドライブユニツト２の構成を示すもので、ユニツ
ト本体１３内には、上端部には前記駆動板１０
を、また下端部には回転伝達用のプーリを兼ねた
かみあいをクラツチの固定フランジ１４を備えた
スピンドル１５がベアリング１６，１６を介して
回転自在に支持されている。そしてユニツト本体
１３上に搭載されたブレーキ付きモータ１７の出
力軸１７ａとの間に巻回されたベルト１８を介し
て連続回転されるようになつている。

１９は前記スピンドル１５と同一軸線上に摺動
自在に設けられた中間軸であり、この中間軸１９
はその下半部内に内包されたコイルばね２０によ
つて上方に向かつて付勢されていると同時に、上
記固定フランジ１４に係合可能な可動フランジ２
１ならびに中間軸１９に対して自由回転可能な中
間歯車２２を備えている。そして固定フランジ１
４ならびに可動フランジ２１はその対向面に相互
に係合可能な爪部を有しており、これによつてか
みあいクラツチを構成している。

さらに上記中間歯車２２はスピンドル１５と並
んで設けられた駆動モータ２３の出力軸上の駆動
歯車２４に噛合しており、これによつて中間歯車
２２が中間軸１９に対して回転駆動されるように
なつている。

２５は前記スピンドル１５と並行に設けられた
回転可能な補助軸であり、この補助軸２５上には
上記中間軸１９を含む可動フランジ２１を上下動
するための端部カム２６と、上記中間歯車２２に
噛合する被動歯車２７ならびに後述する位置決め
ピン３０を往復動させるための板カム板２８とが
それぞれ同一軸上に取付けられている。

すなわち、端面カム２６に対して上記中間軸１
９に突設されたカムフオロア２９が圧接してお
り、歯車列２７と２２ならびに２４を介して端面
カム２６が回転されることにより、そのカムリー
ドに応じて前記中間軸１９上の可動フランジ２１
が上下動し、その結果、上述のかみあいクラツチ
のかみあい・非かみあい状態が切換えられるよう
になつている。

３０は前記補助軸２５の上方にあつて、スピン
ドル１５の軸心に対して直交方向に摺動自在に設
けられ、かつ上記スピンドル１５の定角停止位置
決めを司る先端くさび状の位置決めピンであり、
この位置決めピン３０はコイルばね３１によつて
スピンドル１５の軸心方向に向かつて付勢されて
いるとともに、その長手方向中間部に設けられた
カムフオロア３２が板カム２８に圧接し、そのカ
ムリードに応じて進退動作されるようになつてい
る。

すなわち、位置決めピン３０が対向する固定フ
ランジ１４の外周面には同位置決めピン３０が係
合離脱可能な係合溝３３が形成されており、この
係合溝３３に対して位置決めピン３０が係合した
状態で切めてスピンドル１５の定角停止位置決め
がなされるようになつている。

尚、３４，３５は位置決めピン３０の末端に取
付けられた可動板３６を挾んでその両脇に相対向
するように配設された近接スイツチであり、位置
決めピン３０の進退動作、つまり係合溝３３に対
して位置決めピン３０が係合した状態ならびに離
脱した状態を個別に検出するものである。

次に上述の構成に係るドライブユニツトの一連
の動作をドライビングフイクスチヤの動きととも
に説明する。

第２図および第３図において、ドライブユニツ
ト２のスピンドル１５が位置決めピン３０と係合
溝３３との係合によつてすでに定角停止位置に位
置決めがなされているものとする。この状態でロ
ータリーテーブル１がインデツクス回転されてそ
の位置決めがなされると、ドライビングフイクス
チヤはドライブユニツト２のスピンドル１５上に
対向位置することになり、前述したようにドライ
ビングフイクスチヤは前ステーシヨンにおいてそ
の回転体５自体の定角停止位置決めがなされてい
るので、よつてスピンドル１５の定角停止位置と
回転体５の定角停止位置とは一致し、ドライビン
グフイクスチヤ側の位置決めピン７と駆動板１０
上の係合溝１０ａは相対向することになる。

この状態でスライド軸１１を下動せしめると、
ドライビングフイクスチヤの回転体５の位置決め
が解除されると同時に、位置決めピン７を介して
回転体５とドライブユニツト２の駆動板１０とが
連結され、その状態を近接スイツチ３７が検出す
る。

そして、この検出信号に基づいて駆動モータ２
３が起動されて位置決めピン３０が後退・離脱
し、その位置決め状態を解除する。続いて近接ス
イツチ３４の検出信号に基づいてドライブユニツ
ト２のモータ１７が駆動され、回転体５には連続
回転が付与されて旋削のごときワーク回転型の加
工が行なわれる。

この後、所定の加工が終了するとモータ１７の
ブレーキが作動してその回転駆動が停止され、直
ちにそのブレーキ作動状態が解除されてモータ１
７の出力軸１７ａは自由回転可能な状態となる。

ここで、駆動モータ２３が再び低速で逆転起動
されると中間歯車２２を介して補助軸２５上の端
面カム２６ならびに板カム２８が同期回転し、位
置決めピン３０が徐々に前進して固定フランジ１
４の外周に圧接すると同時に、可動フランジ２１
が端面カム２６のカムリードに応じて上昇し、そ
の爪面が固定フランジ１４のそれに圧接する。そ
してその両者が相互に噛み合うと固定フランジ１
４を含むスピンドル１５全体が連れ回りし、その
回転中において固定フランジ１４の外周に圧接し
ている位置決めピン３０に対して係合溝３３が係
合合致すると、スピンドル１５の定角停止位置決
めがなされ、その状態を近接スイツチ３５が検出
し、駆動モータ２３は停止される。

続いてドライビングフイクスチヤ側のスライド
軸１１が上昇駆動され、これにより回転体５はス
ピンドル１５に対する係合連結状態が解除され、
前述したように自有する機械的位置決め機構によ
つてその位置決めがなされる。そして、これをも
つてロータリーステーシヨンマシンの１サイクル
が終了し、再びロータリーテーブル１がインデツ
クス回転されて上述のような動作を繰り返すこと
になる。

以上の説明から明らかなように本発明装置によ
れば、スピンドルの回転駆動系とは別個の回転伝
達機構の１モーシヨン動作によつてスピンドルが
回転し、かつ位置決めピンが進退動作して機械的
な位置決めがなされるので、きわめて信頼性が高
く、また例えばその定角停止位置決めをNC制御
回路も簡略化でき、特に前記実施例におけるロー
タリーステーシヨンマシンに適用した場合には、
NC制御の実現によつてとかく高価となりやすい
機械全体のローコスト化に大きく寄与することが
できる。

したがつて本発明装置をロータリーステーシヨ
ンマシンのドライブユニツトとして適用した場合
には、刃物回転型の加工のみならず、ワーク回転
型の加工も含めてその機能性を一層有効化ならし
めることができるのである。

尚、本発明装置はその要旨を変更しない程度の
設計変更のみであらゆるスピンドル装置に適用で
きることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例としてロータリース
テーシヨンマシンの要部構成を示すもので、第１
図はドライビングフイクスチヤの断面説明図、第
２図はこの発明を適用したドライブユニツトの断
面説明図、第３図は第２図における３−３線断面
矢視図である。 １４……固定フランジ、１５……スピンドル、
２２……中間歯車、２１……可動フランジ、２３
……駆動モータ、２４……駆動歯車、２６……端
面カム、２７……被動歯車、２８……板カム、３
０……位置決めピン、３３……係合溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ユニツト本体に互いに間隔をおいて、互いに
   垂直方向に平行配置され、ユニツト本体に軸支さ
   れた補助軸およびユニツト本体に対し上下可能に
   設けられた中間軸と、前記補助軸の上部に同軸状
   に互いに積層してこの補助軸と一体的に設けられ
   た端面カム、被動歯車および板カムと、前記ユニ
   ツト本体において前記補助軸の軸方向と直交する
   方向に摺動可能に設けられ前記板カムに接合する
   カムフオロワを一体に有する位置決めピンと、前
   記位置決めピンを一方向に付勢するため前記ユニ
   ツト本体と前記位置決めピンとの間に設けられた
   バネ部材と、前記中間軸に固定され、この中間軸
   を上方に付勢するばね部材により前記端面カムに
   当接するカムフオロワと、前記中間軸の上端部に
   この中間軸に対して回転自在かつ中間軸と一体に
   上下可能に装着され、前記被動歯車と噛合する中
   間歯車と、この中間歯車上に一体的に設けられた
   可動フランジと、前記ユニツト本体に設けられ前
   記可動フランジの上方位置に配設されスピンドル
   モータにより駆動されるスピンドルと、このスピ
   ンドルの下端に一体的に設けられた固定フランジ
   と、前記固定フランジの側部に形成された係合溝
   と、前記固定フランジと前記可動フランジの対向
   する各接合面に形成された互いに係合可能な爪部
   と、前記ユニツト本体に設けられ前記中間歯車と
   噛合する駆動歯車を有する駆動モータとを備え、
   前記駆動モータによる前記中間歯車の回転によ
   り、前記可動フランジを前記固定フランジに接合
   又は離脱制御して、固定フランジを回転又は解放
   すると共に、前記位置決めピンを固定フランジ方
   向に進退動作させ、固定フランジの位置決め又は
   解除ができる構成としたことを特徴とするスピン
   ドルの定角停止装置。