JPH0698527B2

JPH0698527B2 - タレット工具台の割出制御装置とその運転方法

Info

Publication number: JPH0698527B2
Application number: JP1954188A
Authority: JP
Inventors: 悟戸川; 幹男小林; 隆信佐藤
Original assignee: 日立精機株式会社
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH01199704A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、工作機械のタレット工具台に関する。更に詳
しくは、タレット工具台を高速で割出すためのタレット
工具台の割出制御装置とその運転方法を提供することに
ある。

［従来技術］工作機械の加工で複数個の工具を使う場合、タレット工
具台を使用し、これを順次旋回させて割り出すことによ
り、工具をいちいち取り換えることなしに各種の加工作
業を能率的に行っている。例えば、旋盤のタレット工具
台であれば正面削り、きりもみ、中ぐり、ねじ切りなど
の作業を順次工具を割出すことにより能率的に行ってい
る。工具台の形式から分類すると、六角形、平形、ドラ
ム形などが知られている。タレット工具台の割り出しの
速度が遅いと実切削時間が短くなり、切削効率が悪くな
る。

タレット工具台の割り出し位置決め機構は、カービック
カップリング機構、ノックピンを挿入して位置決めする
方法などが知られている。実開昭62−95804号公報に
は、間欠割出し装置として鼓状の形をしたグロボイダル
カムで、軸の周面に放射状に取り付けられている複数の
カムフォロアを間欠的に回転駆動させる工作機械等にお
ける刃物割出し盤が記載されている。

一方、旋盤などの工作機械本体は、デザイン上の問題、
切削油の飛散防止、安全上などの理由で特に切削カバー
されている。オペレータは、このカバーのドアを開い
て、工作物の取り換え、タレット工具台の工具の交換な
どを行う。

［発明が解決しようとする課題］前記した従来のタレット工具台の割り出し位置決めは、
回転させる割り出し動作とクランプ動作との２動作が必
要である。タレット工具台を回転させて所望位置に割り
出した後、タレット工具台を動かないように次の動作で
油圧などの手段で固定するものである。このためタレッ
ト工具台の回転割り出し時間を短縮するには前記２動作
を含み限界があった。

実開昭62−95804号公報のような刃物割出し盤は、カム
軸、カムフォロアの両軸を相対的に正確な位置決めをし
ないと、割出し角度が正確にでない。この割出し角度を
正確にするには制御装置が複雑になる。また、位置決め
精度も要求されるため割出しスピードを早くできない問
題もある。また、仮にタレット工具台の割出しスピード
を早くすると、段取りなどで機体カバーのドアを開いて
作業をするときにオペレータに危険が伴うことになる。
本発明の目的は、工作機械を覆うカバーのドアの開閉動
作とタレット工具台の割出動作とを電気的に連動させた
割出制御装置とその運転方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、割出しするだけでクランプ動作な
しで必要なタレット面が使用できる割出機構に最適な工
作機械のタレット工具台の割出制御装置を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、高速の割出しができるように最適
に制御できる工作機械のタレット工具台の割出し機構を
提供することにある。

［前記問題点を解決するため手段］前記問題点を解決するために本発明は以下のような手段
を採る。

第１の手段は、複数の割出面を備えたタレットと、該タ
レットを回転駆動させて割出す割出し用モータと、該割
出し用モータの回転を制御するタレット制御装置と、前
記タレット等を覆うカバーの開閉ドアとを有する工作機
械において、前記開閉ドアの開閉を検知する検知手段
と、該検知手段からの検知信号を受けて前記割出し用モ
ータの回転を通常の加工中の割出し速度より低下させる
ように指令する指令手段を前記タレット制御装置が有す
ることを特徴とするタレット工具台の割出制御装置とそ
の運転方法である。

第２の手段は、複数の割出面を備えたタレットと、該タ
レットを回転駆動させて割出す割出し用モータと、該割
出し用モータの回転を制御するタレット制御装置と、前
記タレット等を覆うカバーの開閉ドアとを有する工作機
械において、前記開閉ドアの開閉に連動して前記割出し
用モータの速度を制御するタレット工具台の運転方法。

本発明の最大の特徴は、タレット工具台をカバーする開
閉ドアとタレット制御装置とを電気的に連動させて、タ
レット工具台の割出し動作を制御した点にある。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。第１図
に示すものは、タレット工具台１の一部断面である。タ
レット本体２は、箱型の形状をして内部は空間を有して
おり鋳物材で作られている。タレット本体２は往復台
（図示せず）に載置されており、切削加工時に往復台の
移動によりタレット７に設けた工具で加工される。タレ
ット本体２には、タレット軸３がスラスト方向の荷重に
耐えるベアリング４、４により両端が回転自在に支持さ
れている。

タレット軸３の一端には、フランジ面６が設けてある。
フランジ面６には、出力軸５が設けてあり、出力軸５と
フランジ面６に密着してタレット７が固定してある。両
ベアリング４、４の間のタレット軸３には、中心軸線が
タレット軸３の軸線に垂直方向の向きに複数個カムフォ
ロア８が設けてある。カムフォロア８は、カムフォロア
軸９にベアリングなどを介して回転自在に設けてある。
カムフォロア軸９はタレット軸３に固定されている。カ
ムフォロア軸9,カムフォロア８は、タレット軸３の外周
に等間隔に複数個設けてある。

一方、ローラギアカム20の外周には、螺旋状で断面が台
形の突起21が形成してある（第２図）。この突起21に
は、カムフォロア８がかみ合っている。ローラギアカム
20は、軸線29を中心に回転する。第３図に示した図は、
ローラギアカム20を展開した図を示す。突起21をカムフ
ォロア８で挟んでタレット軸３を回転させるものであ
る。突起21は、傾斜部31、直線部30、急傾斜部32からな
る。傾斜部31、急傾斜部32はローラギアカム20の軸線29
に沿って、あるピッチを有し螺旋形状をなしているが、
そのピッチが一定でない。

直線部30は、寸法ａの図間のみピッチ角を有しない部分
であり、ローラギアカム20が多少角度位置決め精度が悪
くてもタレット軸３の停止位置に影響を与えないという
利点がある。タレット軸３の割出し位置決めはこの部分
を使う。このためローラギアカム20の回転スピードを割
出し用モータ26の能力の最大限にあげることができる。
軸22には、外周に一定ピッチの歯が形成してあるタイミ
ングプーリ23が固定されている。タイミングプーリ23に
は歯付きベルト25がかみ合っている。歯付ベルト25の他
方にはもう一方のタイミングプーリ24がかみ合ってい
る。タイミングプーリ24は、割出し用モータ26に直結さ
れ駆動される。

第４図（ａ）に示す図は、前記工具タレット刃物台１の
機能ブロック図である。NC制御装置40は、公知の数値装
置である。NC制御装置40からのタレット工具台１の割出
し指令であるＴコードの指令がでると、コントローラ41
に伝達される。コントローラ41は、この指令が出る
と、刃物台制御装置42に指令し、正／逆転指令、起動指
令などを送出する。刃物台制御装置42は、割出し用モ
ータ26に電力を出力して割出し用モータ26を回転駆動さ
せる。

割出し用モータ26の回転は、タレット軸３に伝えられタ
レット７を割り出しする。ローラギアカム20にはドッグ
45、46が設けてある（第５図）。ドッグ45は、割出し用
モータ26に停止指令を発するために設けてある。ドック
46は、タレット刃物台１のタレット７が所定の割出し位
置にあるか否か確認するためのものである。このためド
ッグ45、46に対応し、タレット７の割出面に対応して作
動するように、停止指令LS43、停止確認LS44がタレット
本体２に設けてある。

停止指令LS43は、割出面が割り出される位置に位置する
ように設けてある。停止指令LS43が作動すると信号をコ
ントローラ41に送る（）。この信号を受けてコントロ
ーラ41は、信号の指令信号を刃物台制御装置42に送り
出す。停止確認LS44は、タレット７が所定角度に割り出
された角度位置を確認できる位置に設けてある。停止確
認LS44が作動すると信号をコントローラ41に送る。こ
の信号を受けて、コントローラ41は、アップダウンカ
ウンタのカウントを行い現在のタレットの面位置を知
る。

また、割出停止時にインデックスミス有無の確認をす
る。なお、後述するドア閉じ未確認時には、信号を無
視し、停止確認LS44の信号にて信号の指令も制御す
る。停止指令LS43、停止確認LS44は、ローラギアカム20
にドッグ45、46を設けて角度位置を検出したので、回転
範囲が広いため多少ラフでも位置決めができる。

タレットインデックススイッチ47は、コントローラ41が
手動モードのとき、このタレットインデックススイッチ
47を押すとコントローラ41に信号を出す。この信号
を受けてコントローラ41は信号を送出して割出用モー
タ26を回転させる。ドア閉確認LS48は、後述するドア−
52の開閉状態を検知するものである。コントローラ41
は、コントローラ41が手動モードのとき、ドア閉確認LS
48の信号を受けて、後述するように信号を送出して
割出用モータ26を減速または定常の速度で回転制御す
る。

第４図（ｂ）は、前記コントローラ41の概要を示す機能
ブロック図である。NC制御装置40からＴコードの指令
が出ると、この指令を演算処理回路50で演算処理をし
て、タレット面の近回り判断を行うため正転、逆転の判
定を正逆判定回路51で行う。割出条件判断回路52は、セ
ンサ装置などがタレットに出ていけないかなどの回転の
障害となるような機械的条件が良いか否か判断する。こ
れがYESであれば、割出スタート回路53が作動してモー
タ回転指令回路54に指令する。

モータ回転指令回路54は、この指令を受けて、正、逆転
の指令を刃物台制御装置42に行う。一方、ドア閉確認LS
48は、ドアの開閉を確認して、低速／高速判断回路55に
伝達する。低速／高速判断回路55は、タレット刃物台の
割出し用モータ26の低速，高速を判断する。また、低速
／高速判断回路55には、NC制御装置から手動か自動の判
別する信号が送られている。

手動モードでドアが開いているとき、後述するように割
出し用モータ26を減速する。停止確認LS44の信号は、現
在位置カウンタ57に伝えられどのタレット面が判断する
ためのカウントが行われる。停止制御回路56は、これら
の信号を受けて割出用モータ26の停止を制御する。停止
制御回路56は、Ｔコードの指令動作が終了すると、NC制
御装置40に動作完了の信号を送出する。

第６図に示すものは、NC旋盤60の正面図である。機体カ
バー61は、NC旋盤60の全体を覆うもので板金材で作られ
ている。機体カバー61の図示した左側は本例では主に主
軸部分をカバーするものである。機体カバー61の図示し
た右側は、主にタレット刃物台をカバーする部分であ
る。機体カバー61のほぼ中央部分には、ドアー62が開閉
自在に設けてある。ドアー62は、第６図の左右方向に移
動できるもので、工作物着脱など必要なときはオペレー
タがドアー62を左方に移動させて開ける。工作機械が稼
働しているときは、通常ドアー62は閉じて置く。

ドアー62の下端には、車輪63が回転自在に取り付けてあ
る。車輪63は、機体カバー61の底部内面に設けたレール
64上を転動する。ドアー62の上部には、矩形状の窓65が
ゴムパッキングなどの周知の固定手段で設けてある。窓
65は透明の合成樹脂で作られており、熱せられた切粉が
衝突しても耐えられる材料で作られている。また、ドア
ー62の一端には、取っ手66が固定してあり、ドアー62を
開閉するときオペレータがつかんで移動させるものであ
る。ドアー62には、ドア閉確認LS48がドアー62の適宜の
位置に設けてあり、ドアー62の開閉を検知している。

機体カバー61の正面の右上方には、NC制御装置40の操作
パネル70が機体カバー61に固定してある。

タレット工具台の動作フロー第７図に示すタイムチャートは、割出し用モータ26の、
ローラギアカム20、停止指令LS43の作動を示すタイムチ
ャートである。割出し用モータ26とローラギアカム20と
は、歯付ベルト25で直結されているので同時に作動す
る。tMは、割出し用モータ26の電源を切断した時であ
る。tBは、割出し用モータ26の電源を切断後のローラギ
アカムの停止時間である。ローラギアカム20は直ちに停
止しない。これは、モータのロータの慣性、ローラギア
カム20の慣性など時定数によって決まる遅れがあるため
である。停止指令信号を出力する開始点であるtA点は、
停止指令LS43の終了点である。

タレット工具台１の割出動作第8,9図に示すフロー図は、タレット工具台１の動作を
示すものである。ステップP₂で開始する。ステップP₂で
自動サイクルか否か判断する。ステップP₃でNC制御装置
40からＴコード指令すなわち、タレット工具台１の割
出指令が出されるか否か判断する。以下、自動サイクル
の場合について説明する。ステップP₂よりステップP₃に
移ると、NC制御装置40からＴコード指令すなわち、タ
レット工具台１の割出指令が出されているか否か判断す
る。NOであれば終了する。

しかし、この終了の意味の実際は、シーケンスは繰り返
えされ、開始ステップP₁に戻る。ステップP₃でYESであ
れば、ステップP₄に移り指令が現在値すなわち、指令し
た面と現在割り出されている面と一致するならばＴ機能
完了信号（ステップP₂₃）を送出して終了する。ステッ
プP₄でNOならば、ステップP₅の回転条件が整っているか
否かの判断に進む。ここでNOならばステップP₁₇の刃物
台割出不良のアラームを出し機械は停止する。（ステッ
プP₁₈）。

ステップP₅でYESならばステップP₆に進み、近回り判断
をしてそれが正転指令か否か判断し、NOならばステップ
P₁₁に進みモータに逆転回転を指令する。次に、ステッ
プP₁₂に進み停止確認LSがON、すなわち所定位置にタレ
ット刃物台が一定位置に割り出されたか否か判断する。
YESであれば、ステップP₁₃で面数カウントを行う。ステ
ップP₁₄に進み面一致、すなわちタレット工具台１の指
令した割出面か否かを見い出す。ステップP₁₄でNOなら
ば再びステップP₁₁に戻り前記同様の機能で面一致を見
い出すまで行う。

ステップP₆でYESならばステップP₇に進みモータは正転
回転を行いステップP₈に進み、停止確認LSが作動してNO
ならば割出し用モータ26は正転回転を続ける。ステップ
P₈でYESならばステップP₉に進み面数カウントを行いス
テップP₁₀に進み面一致を見い出す。ステップP₁₀でNOな
らば、再びステップP₇に戻り前記同様な機能で面一致を
見い出すまで行う。ステップP₁₀，ステップP₁₄で面一致
を見い出すと、ステップP₁₅に進み停止指令LS43のONかO
FFが判断する。

停止指令LSがOFFであればステップP₂₀でタレット停止指
令でモータが停止する。次のステップP₂₁で停止確認LS4
4がONかOFFが判断される。OFFすなわち、所定位置に割
り出されていると、次のステップP₂₂に進む。ステップP
₂₁でNOならばステップP₁₇に進み機械はアラームを出し
てそのまま停止する。YESならばステップP₂₂に進み自動
運転か否かを判断しステップP₂₃に進み、Ｔ機能完了送
出信号を出して終了する。ステップP₂₂でNOならば手動
運転であるので終了する。

ドアカバーを開いたときの制御動作ステップP₁₆でドア閉OKの場合は、もしそのままドアー6
2が閉じられているならばステップP₃₀でタレットインデ
ックススイッチのON、OFFを判断する。YESであれば割出
し用モータ26は、コントローラ41よりモータ正回転の指
令がでる（ステップP₃₀）。次に停止確認LS44が作動す
ると（ステップP₃₂）信号をコントローラ41に送る。

ドアー62が開いている場合、図のＦ（第９図参照）のフ
ローのときステップP₃₄で割出し用モータ26が減速され
る（ステップP₃₄）。タレットインデックススイッチ47
の起動釦を入れると（ステップP₃₅）、割り出し用モー
タ₂₆は、正転を開始する（ステップP₃₆）。次に、停止
確認LS44がOFF、ONを判断し（ステップP₃₇）、ONになれ
ばステップP₃₈で面数を正転であるから、＋１カウント
する。このステップP₃₆〜P₃₈の間をタレットインデック
ススイッチ47がONしている時間はこの動作を繰り返す。

この動作は、言いかえると作業者がタレット工具台１の
段取りなどの必要性から、所望のタレット面を割り出し
ている時間である。この間は、通常の加工中の割り出し
動作よりステップP₃₄の指令で減連されていることにな
る。

タレットインデックススイッチ47を押す動作を停止する
と、ステップP₃₉に進み停止確認LSがONかOFFを判断す
る。YESであれば所定面にタレット面を割り出している
と判断されるので、直ちに割り出し用モータ26に停止指
令をして（ステップP₄₀）終了する。

［他の実施例］前記した割出機構は、ローラギヤカムとカムフォロアを
用いたものであるが、これに限定されるものではない。
前記したようにカムフォロア間に遊びが生じない機構で
あれば他の類似したカム機構で良い。前記したドアー62
の開閉の確認にドア閉確認LS48を用いたが、この検出は
光電管、磁気式、超音波式など他の公知の検知手段でも
良い。

［発明の効果］以上、詳記したように本発明は、クランプ機構、変速機
構もないので比較的簡単な構造で極めて高速の割り出し
が可能になった。また、ドアーと連動してタレット刃物
台の割出しスピードを減速させたので、作業者は、安心
して段取り作業が行えるので、結果として作業能率が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタレット工具台の一部断面図、第２図
はローラギアカムとカムフォロア部分の側面図、第３図
はローラギアカムの展開図、第４（ａ）、（ｂ）図は制
御ブロック図、第５図はローラギアカムの角度を検出す
る検出機構、第６図はNC旋盤のカバーを示す正面図、第
７図はタイムチャート、第８、９図はタレット工具台の
動作を示すフローチャートである。１……タレット工具台,3……タレット軸,8……カムフォ
ロア,20……ローラギアカム,26……割出し用モータ,30
……直線部,40……NC制御装置,41……コントローラ,43
……停止指令LS,44……停止確認LS,47……タレットイン
デックススイッチ,48……ドア閉確認LS

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の割出面を備えたタレットと、該タレ
ットを回転駆動させて割出す割出し用モータと、該割出
し用モータの回転を制御するタレット制御装置と、前記
タレット等を覆うカバーの開閉ドアとを有する工作機械
において、前記開閉ドアの開閉を検知する検知手段と、
該検知手段からの検知信号を受けて前記割出し用モータ
の回転を通常の加工中の割出し速度より低下させるよう
に指令する指令手段を前記タレット制御装置が有するこ
とを特徴とするタレット工具台の割出制御装置。
【請求項２】複数の割出面を備えたタレットと、該タレ
ットを回転駆動させて割出す割出し用モータと、該割出
し用モータの回転を制御するタレット制御装置と、前記
タレット等を覆うカバーの開閉ドアとを有する工作機械
において、前記開閉ドアの開閉に連動して前記割出し用
モータの速度を制御するタレット工具台の運転方法。