JPH0366504A - ツールタレットユニット - 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） この発明は旋盤などに採用されるツールタレットユニッ
トに関する。

（従来の技術） 数値制御された旋盤、フライス盤、マシニングセンタ等
のように、工場のオートメーション化を担う工作機械と
して、本体の主軸部に複数のスピンドルを配列したタレ
ットを備え、種々のドリル加工やミーリング加工等を連
続的に行うようにしたものがある。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような装置にあっては割出時、タレット
をベース上から浮かせて割り出ｌ、を行う出機構として
、例えば欠歯歯車、爪型、ゼネバ等を用いたものでは、
バックフラッシュを完全に除去することができず、加速
度も不連続なため、運動特性や停止精度く割出精度〉の
点で十分でなかった。

なお、タレットの割出しやクランプ動作を油圧機構によ
り行うものがあるが、これだと構造が複雑で、装置が大
型化してしまう。

（課題を解決するための手段） この発明はこのような問題点を解決するため、ベース面
上を中心軸を介して回動可能なタレットテーブルと、タ
レットテーブルの同一円周上に所定間隔を介して配列し
た複数のスピンドルと、タレットテーブルの中心軸に摺
動自由なスリーブと、スリーブとベース及びタレットテ
ーブルの対向円周面に形成した噛合継手と、スリーブの
段付小径部に摺動自由なリング状のシフトブロックと、
シフトブロックとの間に介装され噛合継手が噛合うよう
にスリーブを付勢するバネ手段と、シフトブロックに係
合するアームを介して噛合継手が離間するようにスリー
ブを駆動する講カムと、タレットテーブルの中心軸外周
に配設した複数の従節ローラと、これらのローラに係合
して噛合継手の離間時にタレットテーブル、を所定の角
度ずつ回動するローラギヤカムと、タレットテーブルの
スピンドル後端に形成したクラッチ歯と、所定位置のク
ラッチ歯に対向するクラッチ歯を持つクラッチ本体と、
クラッチ本体の軸と一体に軸方向へ移動可能なライナと
、ライナに係合するアームを介して噛合継手の噛合時に
スピンドルのクラッチ歯と接続する方向にクラッチ本体
の軸を駆動する外径カムを設け、渭カムとローラギヤカ
ム及び外径カムを同一の入力軸に取り付けたものである
。

（作用〉 スピンドルの回転が停止した状態で入力軸が回動すると
、まず外径カムによりライナに係合するアームを介して
クラッチ本体の軸が後退し、そのクラッチ歯がスピンド
ルのクラッチ歯から離れる。

次に講カムによりシフトブロックに係合するアームを介
してスリーブが中心軸に沿ってベース面より浮き上がる
方向に摺動し、ベース及びタレットテーブルとの噛合継
手が離れる。この状態でローラギヤカムにより従節ロー
ラを介して中心軸が所定の角度だけ回動する。そして、
タレットテーブルが所定の割出位置にくると、外径カム
によりアムを介してクラッチ本体の軸がスピンドルのク
ラッチ歯との噛合位置に戻されると共に、溝カムにより
アームを介してスリーブが引き戻され噛合継手が結合す
る。

〈実施例） 第１．２図において、１は箱型のベース、２はタレット
テーブルで、タレットテーブル２はベース１面上で中心
軸３を介して回動可能に支持される。

タレットテープ２の中心軸３外周にはストロークベアリ
ング４を介してスリーブ５が軸方向へ摺動自由に嵌装さ
れ、スリーブ５とタレットテーブル２及びベース上との
対向円周面にリングギヤ状の噛合継手６が形成される。

スリーブ５とベース１の間にはスリーブ５を□勤自由に
支持するストロークベアリング７と、スリーブ５の回動
を防止するガイドビン８が設けられる。

スリーブ５の外周にはベース１内に位置する段付小径部
９に摺動自由なリング状のシフトブロック１０が嵌装さ
れ、シフトブロック１ｏとスリーブ５後端のナツト１１
の間でスリーブ５を噛合継手６の噛合う方向に引き込む
皿バネ１２が介装される。

°１３は中心軸３を挟んで両側に配設した１対のアーム
で、各アーム１３は一端にてベース１側にビン１４を介
して回動自由に支持される。１５は中心軸３の外周下側
を囲む半円筒状のシフトガイドで、シフトガイド１５の
一端は各アーム１３の中間部に、他端はシフトブロック
１０両側にそれぞれビン１５Ａ、１５Ｂを介して結合さ
れる。

各アーム１３の他端にはローラ１６が取り付けられ、ロ
ーラ１６に係合してアーム１３を揺動するクランプ用の
溝カム１７が、中心軸３と直交する向きに配設した入力
軸１８にキー結合される。

そして、入力軸１８の回転に伴い、溝カム１７がアーム
１３を第１図の矢印方向に動がすと、シフトガイド１５
、シフトブロック１０を介してスリーブ５が押し出され
、噛合継手６を離間するようになっている。

２０はベース１の底部に設けた軸受プレート、２１は中
心軸３の摺動を規制する皿バネ″、２２はタレットテー
ブル２とベース１の隙間ｌを調整するナツトで、軸受ブ
レー）２０と皿バネ２１及びナツト２２との間にはそれ
ぞれスラストベアリング２３が介装される。

他方、中心軸３にはボス部２５外周に同心円上で等間隔
に複数の従節ローラ２６が配設され、これらのローラ２
６に係合して中心軸３を介しタレットテーブル２を所定
の割出数で間欠回動するローラギヤカム５９が、入力軸
１８に溝カム１７の間でキー結合される。

ローラギヤカム５９のカム形状はリード２７により形成
され、入力軸１８の１回転に伴って従節ローラ２６を１
ピツチだけ送り出すと共に、ローラ２６を所定の期間停
留させるようになっている。

ところで、タレットテーブル２には第３図で示すように
、複数のスピンドル２８及びバイトホルダ２９と、ホー
リングバーホルダ３０が等角度間隔に配設される。なお
、第４図はタレットテーブル２の正面図で、３２は同一
円周上に配設したスピンドル２８用の取付穴、３３はス
ピンドル２８用の取付穴３２より内側に位置して同じく
同一円周上に配設したバイトホルダ２９及びボーリング
バーホルダ３０用の取付穴を示す、また、第５．６図は
ストレートタイプと直角タイプのスピンドル２８Ａ、２
８Ｂの断面図、第７．８図は横型と縦型のバイトホルダ
２９Ａ、２９Ｂの側面図、第９図はボーリングバーホル
ダ３０の断面図で、これらにはタレットテーブル２の取
付穴３２．３３に嵌合するボス部３６が突設される。

そして、スピンドル２８、バイトホルダ２つ及びボーリ
ングバーホルダ３０はそれぞれボス部３６をタレットテ
ーブル２の取付穴３２．３３に挿入して、テーブル２外
周のキー穴４０にキー４１を差し込んでボルト４２で抜
は止めすることにより取り付けられる。なお、ボス部３
６とキー４１の一部外周には互いに噛合う位置決め用の
歯面４３が形成される。

ここで、ストレートスピンドル２８Ａは１本の軸をケー
シング４４内に貫通したもの、直角スピンドル２８Ｂは
３本の軸をギヤ４５を介して連結したもので、これらの
スピンドル２８の先端にはドリル等の工具を取り付ける
コレットチャック４６が設けられる。

各スピンドル２８の後端にはクラッチ歯４７が形成され
、これに対向して所定位置のスピンドル２８と選択的に
接続するクラッチ本体５０がベース１内に配設される（
第１図、第２図参照〉。

クラッチ本体５０は先端にクラッチ歯５１を結合した軸
５２をベアリング５３を介してライナ、５４に介装した
もので、ライナ５４は軸５２と一体に所定ストローク移
動可能にレール６９を介して支持される。

ライナ５４外周の穴にはアーム５５の一端が係合され、
アーム５５の他端には外径カム５６上を揺動するローラ
５７が取り付けられる。なお、アーム５５は中間部にて
ベース１にビン５８を介して回動自由に支持される。

そして、噛合継手６の噛合時にクラッチ本体５０のクラ
ッチ歯５１がスピンドル２８のクラッチ歯４７と噛合う
ようにアーム５５を介してライナ５４を移動するのが外
径カム５６で、外径カム５６は溝カム１７のホイール外
周に形成される。

クラッチ本体５０の軸５２後端には電動機６０のプーリ
６１とベルト６２を介して連結されるプーリ６３が取り
付けられ、クラッチ歯４７と５１の噛合時に電動機６０
の回転がスピンドル２８に伝えられる。

なお、講カム１７、ローラギヤカム５９、外径カム５６
は入力軸１８と一体に回動するが、噛合継手６が離間状
態のときにタレットテーブル２を回動するように、また
噛合継手６の噛合状態のどきにクラッチ本体５０を噛合
位置に移動するように、講カム１７及び外径カム５６の
リフト期間およびローラギヤカム５９による停留期間が
設定される。第１０図はカム１７．５９．５６の特性図
を示す。

また、入力軸１８にはプーリ６５を介して、例えば１人
力信号により１回転するステップモータ等が連結される
と共に、溝カム１７のホイール外周に所定の切欠き６６
が形成され、これに対応して入力軸１８の１回転を検出
するセンサ６７が設けられる。６８はベアリング、また
７ｏはタレットテーブル２とベース１間の隙間を塞ぐシ
ールを示す。

このような構成により、例えばドリル加工が終わり、電
動機６０が停止しスピンドル２８の回転が停止した状態
で入力軸１８が回動すると、まず外径カム５６によりラ
イナ５４に係合するアーム５５を介してクラッチ本体５
０の軸５２が後退し、そのクラッチ歯５１がスピンドル
２８のクラッチｆｆ１４７から離間する（第１０図参照
〉。次に、講カム１７によりアーム１３が動かされ、こ
れに伴ってシフトガイド１５、シフトブロック１０を介
してスリーブ５がベース１面から浮上する方向に押し出
され、噛合継手６が離間する。さらに、ローライカム５
９により従節ローラ２６を介して中心軸３が所定の角度
（３０度）だけ回動する。そして、タレットテーブル２
が所定の割出位置にくると、外径カム５６によりアーム
５５を介してクラッチ本体５０の軸５２がスピンドル２
８のクラッチ歯４７との噛合位置に戻されると共に、溝
カム１７によりアーム１３を介してスリーブ５が引き戻
され、噛合継手６が結合してタレットテーブル２の回転
を拘束する。この状態で次のバイトによる切削加工に移
行する。

このようにして、タレットテーブル２の割出動作とクラ
ンプ動作およびスピンドル２８の回転のクラッチ動作が
行われるのであり、したがってローラギヤカム５つ、溝
カム１７、外径カム５６により正確で滑らかな動作特性
が得られる。

ところでこの場合、タレットテーブル２は主に皿バネ２
１により軸方向への移動が拘束され、割出時にもスリー
ブうのみが浮上するようにしたので、各種工具による清
密加工が可能となると共に、駆動部の負荷も軽減される
。

また、割出動作などを油圧機械を用いて行う場合に較べ
て装置が複雑化したり大型化したりすることがなく、特
にローラギヤカム５９、講カム１７、外径カム５６を同
一軸１８に配設したので、装置がコンパクトになるだけ
でなく、組付性や保守性に罎れるという利点が得られる
。

また、スピンドル２８などはタレットテーブル２から取
外し可能なため、加工目的に応じである程度、配列状態
を変えたりすることもできる。

なお、入力軸１８の回転を検出するセンサ６７を設けた
ので、この検出信号を用いて割出しなどの自動制御を行
う場合にも対応可能となる。

（発明の効果） 以上要するにこの発明によれば、タレットテーブルの割
出動作とクランプ動作及びスピンドルの回転のクラッチ
動作をローラギヤカム、溝カム、外径カムにより行うよ
うにしたので、スムーズで速やかな動作特性が得られ、
高い割出精度を確保することができる。

また、タレットテーブルの中心軸に摺動自由なスリーブ
を設け、タレットテーブルの割出時にスリーブをクラン
プ用の講カムにより駆動するようにしたので、タレット
テーブルの軸方向への移動を拘束することが可能なため
、工作機械としての信頼性と耐久性の向上が図れる。

また、上記カム機構により各動作を行うので、構造の簡
略化、小型化が実現できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図はその
Ａ−Ａ断面図、第３ｃｉＩは装置の外観を示す斜視図、
第４図はタレットテーブルの正面図、第５．６図はそれ
ぞれストレートスピンドルと直自スピンドルの断面図、
第７．８図はそれぞれ横型バイトホルダと縦型バイトホ
ルダの側面図、第９図はボーリングバーホルダの断面図
、第１０図はローラギヤカムと溝カム及び外径カムの特
性図である。 １・・・ベース、２・・・タレットテーブル、３・・・
中心軸、５・・・スリーブ、６・・・噛合継手、９・・
・段付小径部、１０・・・シフトブロック、１２・・・
皿バネ、１３．５ら・・・アーム、１６．５７・・・ロ
ーラ、１７・・・渭カム、１８・・・入力軸、２６・・
・従節ローラ、２８・・・スピンドル、４７．５１・・
・クラッチ歯、５０・・・クラッチ本体、５２・・・軸
、５４・・・ライナ、５６・・・外径カム、５９・・・
ローラギヤカム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ベース面上を中心軸を介して回動可能なタレットテ
   ーブルと、タレットテーブルの同一円周上に所定間隔を
   介して配列した複数のスピンドルと、タレットテーブル
   の中心軸に摺動自由なスリーブと、スリーブとベース及
   びタレットテーブルの対向円周面に形成した噛合継手と
   、スリーブの段付小径部に摺動自由なリング状のシフト
   ブロックと、シフトブロックとの間に介装され噛合継手
   が噛合うようにスリーブを付勢するバネ手段と、シフト
   ブロックに係合するアームを介して噛合継手が離間する
   ようにスリーブを駆動する溝カムと、タレットテーブル
   の中心軸外周に配設した複数の従節ローラと、これらの
   ローラに係合して噛合継手の離間時にタレットテーブル
   を所定の角度ずつ回動するローラギヤカムと、タレット
   テーブルのスピンドル後端に形成したクラッチ歯と、所
   定位置のクラッチ歯に対向するクラッチ歯を持つクラッ
   チ本体と、クラッチ本体の軸と一体に軸方向へ移動可能
   なライナと、ライナに係合するアームを介して噛合継手
   の噛合時にスピンドルのクラッチ歯と接続する方向にク
   ラッチ本体の軸を駆動する外径カムを設け、溝カムとロ
   ーラギヤカム及び外径カムを同一の入力軸に取り付けた
   ことを特徴とするツールタレットユニット。