JP2001009636A - 金属加工機のタッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の加工工具を放射状に配置した金属加
工機においては、その加工工程中にタッピングを組み入
れることは困難であり、その解決を図る。 【解決手段】 タップを把持し正逆回転することで進退
移動可能なタッピングユニット２７，２８，２９と、こ
れらを進退移動可能なスライド機構１１，１９，２１
と、その滑動体１９を加工開始位置と後退位置とに移動
させるスライド駆動手段と、タッピングユニットのチャ
ック２９を正逆回転させるタップ回転駆動手段とを備え
て、スライド駆動手段とタップ回転駆動手段との駆動力
が本機より伝達され互いに関連して作動するように構成
したタッピング装置。そして、タッピングユニットを加
工開始位置に前進させ正回転させることでタップが前進
しながらワークに雌ねじを加工し、逆回転させることで
加工開始位置に後退させて雌ねじ加工を終え、このタッ
ピングユニットを後退位置へ後退させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加工穴に雌ねじを加
工するタッピング装置に関し、さらに詳しくは、金属加
工機に付属させてその本機駆動源で駆動させうるタッピ
ング装置、或いは放射状に配設された複数個の加工工具
を所定の時期に進退移動させて、送り出される帯板材に
曲げ加工，穴明け加工，雌ねじ加工，切断加工などをす
る金属加工機に付属させてその本機駆動源で駆動させう
るタッピング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、例えば、プレス機
械用回転工具装置に係る特開平８−７１８４８号公報に
開示された発明が知られている。この発明は、プレスの
打撃子により押圧される押圧ヘッド部材と、押圧ヘッド
部材を反対方向に付勢する付勢手段と、雌ねじ軸部材と
の螺合により軸線方向運動に伴い回転運動する雄ねじ軸
部材（ボールねじ機構）と、リードナットと螺合して回
転工具を保持するリードねじ部材とを備えて、プレスの
打撃子によって押圧ヘッド部材を直線移動させて、雄ね
じ軸部材を正回転させ、付勢部材で押圧ヘッド部材を反
対方向に戻して逆回転する運動に変換し、リードねじ部
材を回転工具とともに正逆回転かつ上下移動させること
で、回転工具によって雌ねじを加工するようにしたもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明においては、
パンチプレスの打撃子で同一軸線上で雄ねじ軸部材を下
降させ、付勢手段で上昇させる構成であるから、放射状
に配設された複数個の加工工具を所定の時期に進退移動
させて、帯板材に主として曲げ加工をする金属加工機に
装着してタッピング装置を構成することができないとい
う問題があった。また、打撃子の衝撃荷重がボールねじ
機構に直接負荷されるので長寿命を維持できないという
問題もあった。さらに雄ねじ軸部材とリードねじ部材と
によって回転工具を正逆回転かつ進退移動させるので、
加工する雌ねじのピッチを変更するためにはこれらの構
成を変更してねじピッチを同一にしなければならない。
このため、ピッチを変更する際には、これらの組み替え
に不要な時間を要し、生産性が悪いという問題があっ
た。本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みなされたもので、その目的とするところは、複数個の
加工工具が放射状に配設されて帯板材に主として曲げ加
工をする金属加工機においても、その工程中に容易に組
み込むことや、加工する雌ねじのピッチを容易に変更で
き、かつ、装置の構成が簡素にできる金属加工機のタッ
ピング装置を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本請求項１の発明は、金属加工機に装着するタッピン
グ装置であって、タップを把持するチャックが正逆回転
可能で、かつ、正逆回転することでタップのねじ切刃と
同一リードで進退移動可能に設けられたタッピングユニ
ットと、このタッピングユニットを有する滑動体がワー
クに対して進退移動可能に設けられたスライド機構と、
このスライド機構の滑動体を雌ねじ加工の加工開始位置
と後退位置とに進退移動させるスライド駆動手段と、前
記タッピングユニットのチャックを正逆回転させるタッ
プ回転駆動手段とを備えて、前記スライド駆動手段と前
記タップ回転駆動手段との駆動力が本機より伝達され互
いに関連して作動するように構成したものである。

【０００５】この本請求項１の発明によれば、本機の駆
動回転力がスライド駆動手段に伝達され、滑動体を後退
位置から加工開始位置に前進させる。同時に駆動力がタ
ップ回転駆動手段に伝達され、タッピングユニットを正
回転させることでタップをねじ切刃と同一リードで前
進、かつ、正回転させてタッピングを行い、逆回転させ
ることでタップを後退させる。そして滑動体を後退位置
とするものであるから、金属加工機に容易に装着でき
る。そして、本機の駆動系と関連的にタッピングユニッ
トを作動させるので、タッピング時期が、他の加工工程
と関連的に設定できる。また、他の加工工程に対するタ
ッピング時期の調整が容易である。

【０００６】また、本請求項２の発明は、放射状に配設
された複数個の加工工具を所定の時期に進退移動させ
て、送り出される帯板材に曲げ加工，穴明け加工，雌ね
じ加工，切断加工などをする金属加工機のタッピング装
置であって、タップを把持するチャックが正逆回転可能
で、かつ、正逆回転することでタップのねじ切刃と同一
リードで進退移動可能に設けられたタッピングユニット
と、このタッピングユニットを有する滑動体がワークに
対して進退移動可能に設けられたスライド機構と、この
スライド機構の滑動体を雌ねじ加工の時期に応動して加
工開始位置と後退位置とに進退移動させるスライド駆動
手段と、前記タッピングユニットのチャックを雌ねじ加
工の時期に応動して正逆回転させるタップ回転駆動手段
とを備えるようにしたものである。

【０００７】この本請求項２の発明によれば、本機の駆
動回転力がスライド駆動手段に伝達され、滑動体を後退
位置から加工開始位置に前進させる。同時に駆動力がタ
ップ回転駆動手段に伝達され、タッピングユニットを正
回転させることでタップをねじ切刃と同一リードで前
進、かつ、正回転させてタッピングを行い逆回転させる
ことでタップを後退させる。そして滑動体を後退位置と
するものであるから、複数個の加工工具を放射状に配設
して帯板材に主として曲げ加工をする金属加工機に容易
に装着できる。そして、雌ねじ加工の時期にタッピング
ユニットを加工開始位置に進出させ正回転させること
で、すなわち、複数個の加工工具と関連的にタッピング
ユニットを作動させるので、各種の加工が行われる工程
中に、雌ねじ加工工程を容易に組み入れることができ
る。また、タッピング時期が、他の加工工程と関連的に
容易に調整できる。

【０００８】また、本請求項３の発明は、前記スライド
駆動手段は前記スライド機構の滑動体を他の加工工具と
関連的に進退移動させるように構成された機構であっ
て、前記金属加工機の主軸と一定回転比で連結されたタ
ッピング駆動軸と、このタッピング駆動軸に止着され前
記滑動体を加工開始位置と後退位置とに進退移動させる
滑動体駆動カムと、この滑動体駆動カムと摺接可能に前
記滑動体に枢着されたカムフオロアとを備えるようにし
たものである。

【０００９】本請求項３の発明によれば、本機の主軸と
一定の回転比にあるタッピング駆動軸に設けた滑動体駆
動カムで、カムフオロアを介して滑動体を進退移動させ
るようにしたので、滑動体駆動カムのカム曲面を各種設
定することで、雌ねじ加工の時期を他の加工工程の時期
と容易に調整ができる。また、装置の構成を簡素にする
ことができる。

【００１０】また、本請求項４の発明は、前記タップ回
転駆動手段は前記タッピングユニットのチャックを前記
複数個の加工工具と関連的に正逆回転させるように構成
された機構であって、入力軸部材が進退移動されること
で出力回転部材を正逆回転させて前記タッピングユット
のチャックを回転駆動する直回変換機構と、前記金属加
工機の主軸と一定回転比で連結されたタッピング駆動軸
と、このタッピング駆動軸に止着され前記入力軸部材を
軸方向移動させる入力軸部材駆動カムと、この入力軸部
材駆動カムと摺接可能に前記入力軸部材に枢着されたカ
ムフオロアとを備えるようにしものである。

【００１１】この本請求項４の発明によれば、本機の主
軸と一定の回転比のタッピング駆動軸で入力軸部材駆動
カムが回転され、カムフオロアを介して、入力軸部材が
進退移動され、これに伴い出力回転部材が正逆回転さ
れ、この回転でタッピングユニットのチャック，タップ
を正逆回転させるようにしたので、入力軸部材駆動カム
のカム曲面と、直回変換機構の正逆回転量を設定するこ
とで、タッピング時期を他の加工と容易に関連させるこ
とができる。また、多品種の雌ねじ加工に容易に対応で
きる。

【００１２】また、本請求項５の発明は、前記タップ回
転駆動手段の直回変換機構はボールねじ機構であって、
前記入力軸部材はボールねじ機構のねじ軸を軸方向移動
可能かつ回動不可能に設け、前記出力回転部材はボール
ねじ機構のナットを回動可能かつ進退移動不可能に設け
るようにしものである。

【００１３】この請求項５の発明によれば、回り止めさ
れたボールねじ機構のねじ軸が入力軸部材駆動カムによ
って軸方向に移動され、このねじ軸と螺合し軸方向移動
を止められたナットがリードにつれて回転し、この回転
をタップユニットのタップに伝達するようにしたので、
ねじ軸とナットのバックラッシュを最小限にすることが
でき、正逆回転で遊びがなくタップの正逆回転作動が円
滑になる。

【００１４】また、本請求項６の発明は、前記タップ回
転駆動手段は前記タッピングユニットのチャックを前記
複数個の加工工具と関連的に正逆回転させるように構成
された機構であって、回動位置制御可能に前記タッピン
グユニットのチャックを正逆回転させるサーボモータ
と、このサーボモータの回動時期並びに回動量を制御可
能な制御手段とを備えるようにしものである。

【００１５】この請求項６の発明によれば、サーボモー
タの作動時期と回転量がタッピング駆動軸と関連して信
号を発する手段によって制御されるので、タッピングの
時期及び回転量の変更決定が容易であり、他の加工工程
との調整が容易である。また、多品種の雌ねじ加工に容
易に対応できるとともに、装置の構成を簡素にすること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明による金属加工機のタッピ
ング装置に係る実施の形態について、帯板材に主として
曲げ加工をする金属加工機の一例を示す正面図の図１に
もとづき説明する。

【００１７】ＮＣ制御の駆動用主サーボモータ１を内蔵
するフレーム台２にフレーム３が立設されていて、この
後側に主サーボモータ１で駆動される主軸となる大歯車
４が軸承されている。フレーム３前面右側には主サーボ
モータ１で駆動されるパンチプレス装置５が設けられて
いる。フレーム３は装着する成形加工装置，タッピング
装置等の駆動力を取り出すピニオンを大歯車４と連結す
るために挿通するピニオン穴３ａが大歯車４と同心の円
周上に穿設されている。

【００１８】そして切断工具Ｔ１，成形工具Ｔ２を中心
側に取り付けた成形・切断工具装置Ｓ１、成形工具Ｔ
３，Ｔ４，Ｔ５をそれぞれ中心側に取り付けた成形工具
装置、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が所定位置のピニオン穴３ａに
おいてそれぞれのピニオンを挿通して放射状に配置され
ている。これらの成形工具装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
はピニオンからの回転動力は一体となって回転するそれ
ぞれの工具作動カムＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のカム曲線
で制御されるタイミングにおいて成形工具Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４がプログラムに従って進退するように構成さ
れている。

【００１９】タッピング装置も成形工具装置と同様に中
心側にタップＴＯを取り付けて所定位置のピニオン穴３
ａに配置される。これらの成形工具装置，タッピング装
置等は加工品に合わせて自由に配置されうるものであ
り、図１では四角枠に加工する工具の配置の一例を示し
たものでこれは一例にすぎない。図１では図示しない右
側の材料送り装置から帯板材がパンチプレス装置５のプ
レス加工位置に送られ、所定のタップ下穴とそのバーリ
ング加工がされる。この帯板材は、材料ガイド６により
フレーム中心の成形加工位置に移送されて、各工具によ
り切断・成形加工が行われるものである。

【００２０】次に本発明のタッピング装置について金属
加工機に装着する実施例１のタッピング装置の垂直断面
図の図２、図２のボールねじ軸線での水平断面および入
力軸部材駆動カムである溝カム円板の平面を示す図３、
図２のＡ−Ａ矢視図を示す図４、図２のＢ−Ｂ矢視図を
示す図５にもとづき説明する。

【００２１】タッピング装置のスライドベース１１はそ
のほぼ中央の軸受ボス１１ａにピニオン１２を下端に有
するタッピング駆動軸１３がニードルベアリングにより
回転可能に軸承されている。そして軸受ボス１１ａがフ
レーム３のピニオン穴３ａに挿通され、ピニオン１２と
大歯車４とが噛み合った状態において、フレーム３にボ
ルト１４により他の工具ユニットと同様にフレーム３中
心の成形加工位置に向けて取り付けられる。したがって
主軸となる大歯車４とピニオン１２との噛み合いによ
り、タッピング駆動軸１３は、主軸と一定の回転比で連
結されることになる。

【００２２】タッピング駆動軸１３のスライドベース１
１より上方へ突出した小径軸部１３ａに後述する滑動体
を前後進させる二重カム円板１６がキー着されている。
この二重カム円板１６は下側が前進用カム板１６ａ、上
側が後退用カム板１６ｂであって、二重に構成したこと
により前進と後退との速度を変えることができ、カム曲
線形成の自由度が生まれる。但し、非荷重側のカムフオ
ロアを遊ばせるようにカム曲線が形成される必要があ
る。なお、二重カム円板１６は、前進用と後退用とのカ
ム曲線を同一形状，同一リフトに形成するときは、前進
用カム板１６ａと後退用カム板１６ｂとを一体にしたカ
ムでもよい。

【００２３】また、小径軸部１３ａの上端部には、後述
のねじ軸（入力軸部材）を進退移動させて、タップを回
転させるための溝カム円板１７がキー着されている。そ
してタッピング駆動軸１３は二重カム円板１６と溝カム
円板１７との間でスライドベース１１より立設されたフ
レーム１１ｂに固定された支え杆１８によって軸受を介
して回転可能に支持されている。支え扞１８には後述す
る後退用カムフオロア２４の支軸２６が干渉しないよう
に長穴１８ａが穿設されている。さらにスライドベース
１１は、フレーム中心の成形加工位置に向かう上面の案
内１１ｃによって、滑動体１９が下部のＴ部１９ａで摺
動可能に案内されるように、両側の押さえ２１，２１に
より脱落しないように装着されている。

【００２４】そして滑動体１９のタッピング駆動軸１３
側の水平切欠部１９ｂに、前進用カム板１６ａのカム外
周面に当接するカムフオロア２２がタッピング駆動軸１
３と平行な小軸２３で回転可能に枢支されている。また
滑動体１９の突出腕１９ｃの先端には後退用カム板１６
ｂのカム外周面に当接するカムフオロア２４がタッピン
グ駆動軸１３と平行な支軸２６により回転可能に枢支さ
れている。

【００２５】なお突出腕１９ｃは滑動体１９が進退する
ときタッピング駆動軸１３と干渉しないように長窓１９
ｊが穿設されている。さらに，滑動体１９の前進側端部
に立設されたフレーム１９ｄには滑動体１９の移動方向
と平行に穿設された穴１９ｅにハウジング２７が嵌着さ
れている。ハウジング２７の中心穴には使用するタップ
ＴＯのリードと同じリードで螺刻された雌ねじに、後端
側外周にタップのリードと同じリードの雄ねじを螺刻し
たチャックホルダ２８の雄ねじにおいて螺合嵌挿されて
いる。このチャックホルダ２８はその盲穴の開口部をテ
ーパとし奥に雌ねじが螺刻されている。そして選択され
所定のリードを有するタップＴＯを保持するコレットチ
ャック２９がその外周に螺刻された雄ねじ部においてチ
ャックホルダ２８の雌ねじに螺合される。チャックホル
ダ２８を突出端の二方取り部にスパナをはめて廻り止め
して、コレットチャック２９をその六角頭にスパナをは
めて締め上げることによりタップＴＯはコレットチャッ
ク２９に嵌着される。

【００２６】チャックホルダ２８のフレーム１９ｄのタ
ッピング駆動軸１３側に突出した後端にはタップＴＯを
回転する小歯車３１が取り付けられている。さらにフレ
ーム１９ｄに穴１９ｅの上部で平行に穿設した穴１９ｆ
には軸受を介して小歯車３１と噛み合う歯車３２の歯車
軸３２ａが回転可能に軸承されている。歯車３２はチャ
ックホルダ２８の回転に伴う軸移動に対して小歯車との
噛み合いを満足する広幅に作られている。そしてハウジ
ング２７，チャックホルダ２８，コレットチャック２９
でタッピングユニットを構成する。

【００２７】一方スライドベース１１のフレーム１１ｂ
には、タッピングユニットの軸心と平行に穿設された穴
１１ｇに軸受を介して、外端に外歯車３３ａを螺刻した
ハウジング３３が回転可能に軸承されており、その盲穴
にねじ軸３６を螺合するナット３４が嵌挿，固着されて
いる。このねじ軸３６の先端小径部に軸心と直角方向の
キー座３６ａが削設されている。溝カム円板１７のカム
溝１７ａに隙間なく嵌装されるカムフオロア３７を支軸
３８で回転可能に枢支したホロアホルダ３９がねじ軸３
６の小径部に螺合される。そしてキー座３６ａに平行に
のるキー４１がホロアホルダ３９の長穴３９ａ内で隙間
なく嵌め込まれ小ねじ４０により、ねじ軸３６に締着さ
れてホロアホルダ３９がねじ軸３６に固定される。

【００２８】さらにホロアホルダ３９のねじ軸３６と直
角方向水平に延在する両腕端部に、フレーム１１ｂに摺
動可能に水平に支承された回り止め軸４２，４２がそれ
ぞれ固着されていて、溝カム円板１７の回動に際してカ
ムフオロア３７が円滑に滑動するように配慮されてい
る。ハウジング３３の後端は軸受を介してスライドベー
ス１１に立設したスタンド４３で更に支持されていて、
ハウジングの回転が円滑に行われるようになっている。
フレーム１１ｂには穴１１ｇの上位置で平行して穴１１
ｈが穿設されており、軸受を介して回動軸４４が回転可
能に軸承されている。この回転軸４４には外歯車３３ａ
に噛み合う歯車４６がキー着されるとともに、軸端に万
能継手４７が固着されている。そして歯車３２の軸端に
固着された万能継手４８とこの万能継手４７との間は、
スプライン嵌合で伸縮可能な連結杆４９によって連結さ
れている。

【００２９】このように構成された実施例１の作用を説
明する。

【００３０】本例では、帯板材に各種加工をする金属加
工機の図１における成形工具Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５の
いずれかを本発明のタッピング装置に替えるか、或いは
左側の空間部に取り付け、他の成形工具装置との作動タ
イミングを調整することによって加工が行われる。所定
位置のピニオン穴３ａにタッピング装置の軸受ボス１１
ａを嵌装して大歯車４にピニオン１２を噛み合わせてフ
レーム３に固定する。

【００３１】成形加工位置には、パンチプレス装置５で
タップ下穴とバーリング加工がされた帯板材からワーク
が切断されて、タッピング装置の前面にタップ下穴が位
置して四角の枠に成形されたものが位置決めされている
ものとする。主サーボモータ１からの動力が大歯車４に
ベルト，歯車等を介して伝達されると、各成形工具装
置，タッピング装置それぞれのピニオンが同時に回転さ
れる。前述したように成形工具装置はそれぞれの工具作
動カムＣ１〜Ｃ４によって成形工具の移動量・作動タイ
ミングが関連して規制される。タッピング装置の滑動体
１９，タップＴＯの後退位置と加工開始位置との間を進
退するタイミングは二重カム円板１６の外周カム曲線
で、またタップユニットの正・逆回転・進退のタイミン
グは、溝カム円板１７の溝カム曲線で規制され、さらに
滑動体の進退，タップユニットの回転及び進退は両カム
円板１６，１７のタッピング駆動軸１３への取り付け角
度位置で関連づけされるとともに成形工具装置の成形工
具のタイミングとも関連して規制される。

【００３２】ピニオン１２からのタッピング駆動軸１３
の回転とともに二重カム円板１６，溝カム円板１７は同
時に回転される。先ず二重カム円板１６の前進用カム板
１６ａによってカムフオロア２２を介して滑動体１９が
押し出されて前進端でタップＴＯは加工開始位置或いは
その直前に位置決めされる。この状態まで溝カム円板１
７のカムリフトは零で、ねじ軸３６の軸方向の移動は行
われない。滑動体１９が前進端或いはほぼそれに前後し
て溝カム円板１７のカム溝１７ａのカムリフトが立ち上
がり、カムフオロア３７を介してねじ軸３６が軸方向に
移動を開始する。

【００３３】ねじ軸３６は回り止め軸４２，４２によっ
て回動が完全に止められているので、カム溝１７ａのリ
フト量と同一量軸方向に移動する。この軸方向移動によ
りねじに遊びのないナット３４と一体で軸受で回転可能
なハウジング３３が、ねじ軸３６のリードにもとづき正
回転され外歯車３３ａの正回転に変換され、噛み合う歯
車４６が逆回転される。この回転が万能継手４７，連結
杆４９，万能継手４８を介して歯車３２に逆回転として
伝達される。歯車３２と噛み合う小歯車３１の正回転に
よりチャックホルダ２８が正回転される。

【００３４】チャックホルダ２８の雄ねじは、滑動体１
９に固定されたハウジング２７の雌ねじに螺合している
ので、チャックホルダ２８は回転とともにタップＴＯの
リードと同じねじのリードに従って軸方向に前進させら
れる。チャックホルダ２８の正回転に伴って前進される
コレットチャック２９を介してタップＴＯが正回転しな
がら前進され、タップ先端のテーパ部がワークＷのタッ
プ下穴に望み、タップＴＯの切刃によりタップと同一の
雌ねじが螺刻される。

【００３５】タップＴＯによりワークＷに完全な雌ねじ
が刻設せられるタップの雌ねじ加工前進端で、溝カム円
板１７のカム溝１７ａのカム曲線のリフトは減少に転じ
る。戻り工程はタップを早戻りさせるため、カム溝１７
ａのリフトは急激に減少し、ねじ軸３６が軸方向の逆方
向に移動される。これにより外歯車３３ａ，歯車４６，
３２，小歯車３１は逆回転されチャックホルダ２８，タ
ップＴＯは逆回転されるとともに、チャックホルダ２８
のねじのリードにより後退させられ雌ねじ加工後退端に
達する。タップの雌ねじ加工後退端或いはほぼ同時点で
後退用カム板１６ｂのカムリフトが作用し、カムフオロ
ア２４を介して滑動体１９は後退して後退位置に戻る。
これでタッピングは終了し、ワークＷが後工程へと移送
される。

【００３６】大歯車４とピニオン１２との歯数比，二重
カム円板１６のリフトにより、滑動体１９は、金属加工
機の主軸に対し一定な関係で移動時期と移動量とが決め
られる。またタッピング駆動軸１３の回転、溝カム円板
１７の溝カムリフト、ねじ軸３６のリード、外歯車３３
ａ・歯車４６の歯車比、歯車３２・小歯車３１の歯車
比、チャックホルダ２８のねじのリードにもとづきタッ
プの回転速度と進退速度並びに移動量が規制される。ワ
ークＷに加工する雌ねじのピッチが変更されれば、これ
に伴い少なくともチャックホルダ２８とハウジング２７
とは螺合ねじのピッチがタップに合ったものに取り替え
られるものである。

【００３７】実施例２を垂直断面図を示す図６にもとづ
き説明する。実施例１と同部品には同符号を付して説明
を省略する。

【００３８】実施例２においては、実施例１の溝カム円
板１７による直線変位をねじ軸とナットによる直線運
動，回転運動の直回変換機構に替えて、直接タッピング
ユニットにサーボモータで回転運動を与えるものであ
る。即ちスライドベース１１のフレーム１１ｂの側面に
エンコーダ５１付のサーボモータ５２を取り付ける。そ
の出力軸５２ａには軸受でフレーム１１ｂに回転可能に
軸承せられた連結子５３がキー着されている。そして連
結子５３に万能継手４７が嵌着されていて伸縮自在の連
結杆４９，万能継手４８，歯車３２へと回転を伝達す
る。

【００３９】実施例１では、タップを雌ねじの加工開始
位置に移動させる二重カム円板１６と、タップを回転さ
せる溝カム円板１７が、ともにタッピング駆動軸１３に
嵌着されているため、両者の作動タイミングは一定関係
に保たれている。しかし実施例２では、タッピングユニ
ットの回動駆動源が滑動体１９の直線移動駆動源と切り
離されたため、両者の関係を規制する制御手段が必要と
なる。このためスライドベース１１のフレーム１１ｂの
側面に支持杆５４を水平方向に突出固設して、タッピン
グ駆動軸１３に連結されたエンコーダ５５を支持する。
このエンコーダ５５の装着により二重カム円板１６は側
方から止ボルト１５でタッピング駆動軸１３の円周溝１
３ｂに固定される。なお支持扞５４にはカムフオロア２
４の支軸２６が干渉しないように長窓５４ａが穿設され
ている。

【００４０】サーボモータ５２の制御ブロック線図を示
す図７において、６１はタッピングに関するプログラム
入力部、６２はプログラム入力部６１から入力されたプ
ログラムデータを記憶するプログラム記憶部、６３はプ
ログラム記憶部６２から適宜プログラムを読み出しする
プログラム読出部、６４はプログラム読出部６３からの
プログラムデータとサーボモータ５２のエンコーダ５１
の値とを比較し一致したとき信号出力を停止する比較
部、６５はプログラムに従ってモータを駆動する関数を
発生する関数発生部、６６は関数発生部の出力にもとづ
きサーボモータ５２を駆動する駆動部、６７はタッピン
グ駆動軸１３に設けたエンコーダ５５より発生する角度
信号のタイミング発生部である。なおタッピング駆動軸
１３で回転される二重カム円板１６により進退される滑
動体１９の前進端を接触スイッチよりの信号、チャック
ホルダ２８の雌ねじ加工前進端・後退端の信号を、タイ
ミング発生部６７の信号とすることも可能である。

【００４１】このように構成された実施例２の作用を説
明する。大歯車４の回転でワークＷに各々の成形加工が
行われたものとする。

【００４２】大歯車４からピニオン１２を介する回転が
タッピング駆動軸１３に伝達され、二重カム円板１６の
前進用カム板１６ａにより滑動体１９が前進させられ
る。前進端においてタイミング発生部６７によりエンコ
ーダ５５から角度信号がプログラム読出部６３に出力さ
れる。これによりプログラム読出部６３から回転指令が
出力され、比較部６４から関数発生部６５により発生さ
れる関数で、駆動部６６がサーボモータ５２を回転させ
る。サーボモータ５２が正回転され連結子５３，万能継
手４７，連結杆４９，万能継手４８，歯車３２，小歯車
３１からチャックホルダ２８，コレットチャック２９を
介してタップＴＯが回転される。チャックホルダ２８
は、螺合するハウジング２７のタップＴＯと同一のねじ
リードに従って回転しながら前進し、タップＴＯは成形
品のタップ下穴に雌ねじを刻設する。

【００４３】タップＴＯの位置はエンコーダ５１より刻
々と比較部６４に入力され、一致した時点で関数の発生
が停止し、サーボモータ５２の回転が停止される。この
タッピング加工を行っている間少なくとも前進用カム板
１６ａのカムリフトは一定で、タッピング駆動軸１３の
回転中と言えども、滑動体１９は停止状態におかれてい
る。引き続くタッピング駆動軸１３の回転でタップＴＯ
が雌ねじ加工前進端に達する時点で、滑動体１９が戻り
工程に入る前にエンコーダ５５よりの信号がタイミング
発生部６７よりプログラム読出部６３に出力されると、
サーボモータ５２の逆転指令が読出され、関数発生部６
５で発生される関数にもとづき駆動部６６はサーボモー
タ５２を逆転させる。この逆転が万能継手４７，連結扞
４９，万能継手４８，歯車３２，小歯車３１より伝達さ
れるとチャックホルダ２８は固定されたハウジング２７
のねじのリードに従い逆回転しながら軸方向に後退され
タップがワークＷより抜ける。この逆回転は前進時より
回転速度が上げられタップＴＯの早戻りが行われる。早
戻り終了のあとのタイミングで後退用カム板１６ｂが滑
動体１９を後退させる。そして通常は前進用カム板１６
ａと後退用カム板１６ｂとのカム曲線が変えられていて
滑動体１９は早戻りされる。

【００４４】

【発明の効果】上述のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。

【００４５】請求項１の発明では、スライド機構の滑動
体に設けられたタッピングユニットを進退移動させるス
ライド駆動手段と、タッピングユニットのチャックを正
逆回転させるタップ回転駆動手段との駆動力が、本機よ
り伝達され互いに関連して作動するように構成したの
で、金属加工機に容易に装着できる。そして、本機の駆
動系と関連的にタッピングユニットを作動させるので、
タッピング時期が、他の加工工程と関連的に設定でき
る。また、他の加工工程に対するタッピング時期の調整
が容易である。

【００４６】また、請求項２の発明では、ワークに対し
て滑動体が進退移動するスライド機構と、このスライド
機構の滑動体に設けられたタッピングユニットを雌ねじ
加工の時期に応動して進退移動させるスライド駆動手段
と、タッピングユニットのチャックを雌ねじ加工の時期
に応動して正逆回転させるタップ回転駆動手段とを備え
るようにしたので、複数個の加工工具を放射状に配設し
て帯板材に主として曲げ加工をする金属加工機に容易に
装着できる。そして、雌ねじ加工の時期にタッピングユ
ニットを加工開始位置に進出させ正回転させることで、
すなわち、複数個の加工工具と関連的にタッピングユニ
ットを作動させるので、各種の加工が行われる工程中
に、雌ねじ加工工程を容易に組み入れることができる。
また、タッピング時期が、他の加工工程と関連的に容易
に調整できる。

【００４７】また、請求項３の発明では、スライド駆動
手段は、本機の主軸と一定の回転比にあるタッピング駆
動軸に設けた滑動体駆動カムで、カムフオロアを介して
滑動体を進退移動させるようにしたので、滑動体駆動カ
ムのカム曲面を各種設定することで、雌ねじ加工の時期
を他の加工工程の時期と容易に調整ができる。また、装
置の構成を簡素にすることができる。

【００４８】また、請求項４の発明では、タップ回転駆
動手段は、本機の主軸と一定の回転比のタッピング駆動
軸で入力軸部材駆動カムが回転され、カムフオロアを介
して、入力軸部材が進退移動され、これに伴い出力回転
部材が正逆回転され、この回転でタッピングユニットの
チャック，タップを正逆回転させるようにしたので、入
力軸部材駆動カムのカム曲面と、直回変換機構の正逆回
転量を設定することで、タッピング時期を他の加工と容
易に関連させることができる。また、多品種の雌ねじ加
工に容易に対応できる。

【００４９】また、請求項５の発明では、タップ回転駆
動手段の直回変換機構は、回り止めされたボールねじ機
構のねじ軸が入力軸部材駆動カムによって軸方向に移動
され、このねじ軸と螺合し軸方向移動を止められたナッ
トがリードにつれて回転し、この回転をタップユニット
のタップに伝達するようにボールねじ機構にしたので、
ねじ軸とナットのバックラッシュを最小限にすることが
でき、正逆回転で遊びがなくタップの正逆回転作動が円
滑になるとともに、装置を簡素に構成することができ
る。

【００５０】また、請求項６の発明では、タップ回転駆
動手段は、回動位置制御可能なサーボモータと、このサ
ーボモータを回動位置制御可能な制御手段とを備えて、
サーボモータの作動時期と回転量がタッピング駆動軸と
関連して信号を発する手段によって制御されるので、タ
ッピングの時期及び回転量の変更決定が容易であり、他
の加工工程との調整が容易である。また、多品種の雌ね
じ加工に容易に対応できるとともに、装置の構成を簡素
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】帯板状の板材に各種加工を行う金属加工機の正
面説明図である。

【図２】本発明の実施例１のタッピング装置の垂直断面
図である。

【図３】図２のボールねじ軸部を水平断面としボールね
じ駆動の溝カム円板を平面図にて示す図である。

【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】本発明の実施例２のタッピング装置の垂直断面
図である。

【図７】実施例２の制御ブロック線図である。

【符号の説明】

１１ スライドベース １２ ピニオン １３ タッピング駆動軸 １６ 二重カム円板 １６ａ 前進用カム板 １６ｂ 後退用カム板 １７ 溝カム円板 １９ 滑動体 ２２，２４，３７ カムフオロア ２７ ハウジング ２８ チャックホルダ ２９ コレットチャック ３１ 小歯車 ３２，４６ 歯車 ３３ ハウジング ３３ａ 外歯車 ３４ ナット ３６ ねじ軸 ４７，４８ 万能継手 ４９ 連結杆 ５１，５５ エンコーダ １，５２ サーボモータ ＴＯ タップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属加工機に装着するタッピング装置で
   あって、タップを把持するチャックが正逆回転可能で、
   かつ、正逆回転することでタップのねじ切刃と同一リー
   ドで進退移動可能に設けられたタッピングユニットと、
   このタッピングユニットを有する滑動体がワークに対し
   て進退移動可能に設けられたスライド機構と、このスラ
   イド機構の滑動体を雌ねじ加工の加工開始位置と後退位
   置とに進退移動させるスライド駆動手段と、前記タッピ
   ングユニットのチャックを正逆回転させるタップ回転駆
   動手段とを備えて、前記スライド駆動手段と前記タップ
   回転駆動手段との駆動力が本機より伝達され互いに関連
   して作動するように構成し、タッピングユニットを後退
   位置から加工開始位置に進出させ正回転させることで前
   記リードにより前進しながらワークに雌ねじを加工し、
   逆回転させることで加工開始位置に後退させて雌ねじ加
   工を終え、このタッピングユニットを後退させて後退位
   置で待機するようにしたことを特徴とする金属加工機の
   タッピング装置。
2. 【請求項２】 放射状に配設された複数個の加工工具を
   所定の時期に進退移動させて、送り出される帯板材に曲
   げ加工，穴明け加工，雌ねじ加工，切断加工などをする
   金属加工機のタッピング装置であって、タップを把持す
   るチャックが正逆回転可能で、かつ、正逆回転すること
   でタップのねじ切刃と同一リードで進退移動可能に設け
   られたタッピングユニットと、このタッピングユニット
   を有する滑動体がワークに対して進退移動可能に設けら
   れたスライド機構と、このスライド機構の滑動体を雌ね
   じ加工の時期に応動して加工開始位置と後退位置とに進
   退移動させるスライド駆動手段と、前記タッピングユニ
   ットのチャックを雌ねじ加工の時期に応動して正逆回転
   させるタップ回転駆動手段とを備えて、雌ねじ加工の時
   期にタッピングユニットを後退位置から加工開始位置に
   進出させ正回転させることで前記リードにより前進しな
   がらワークに雌ねじを加工し、逆回転させることで加工
   開始位置に後退させて雌ねじ加工を終え、このタッピン
   グユニットを後退させて後退位置で待機するようにした
   ことを特徴とする金属加工機のタッピング装置。
3. 【請求項３】 前記スライド駆動手段は前記スライド機
   構の滑動体を他の加工工具と関連的に進退移動させるよ
   うに構成された機構であって、前記金属加工機の主軸と
   一定回転比で連結されたタッピング駆動軸と、このタッ
   ピング駆動軸に止着され前記滑動体を加工開始位置と後
   退位置とに進退移動させる滑動体駆動カムと、この滑動
   体駆動カムと摺接可能に前記滑動体に枢着されたカムフ
   オロアとを備えて、雌ねじ加工の時期に前記滑動体がタ
   ッピングユニットとともに後退位置と加工開始位置との
   間を進退移動すべく、前記主軸の回転に対する前記滑動
   体駆動カムのカム曲面の回転角度位置を設定するように
   したことを特徴とする請求項２に記載の金属加工機のタ
   ッピング装置。
4. 【請求項４】 前記タップ回転駆動手段は前記タッピン
   グユニットのチャックを前記複数個の加工工具と関連的
   に正逆回転させるように構成された機構であって、入力
   軸部材が進退移動されることで出力回転部材を正逆回転
   させて前記タッピングユットのチャックを回転駆動する
   直回変換機構と、前記金属加工機の主軸と一定回転比で
   連結されたタッピング駆動軸と、このタッピング駆動軸
   に止着され前記入力軸部材を軸方向移動させる入力軸部
   材駆動カムと、この入力軸部材駆動カムと摺接可能に前
   記入力軸部材に枢着されたカムフオロアとを備えて、雌
   ねじ加工の時期に前記タッピングユニットのチャックが
   タップとともに正逆回転すべく、前記主軸の回転に対す
   る前記タッピング駆動軸の回転比と、前記入力軸部材駆
   動カムのカム曲面の回転角度位置と、前記直回変換機構
   の正逆回転量とを設定するようにしたことを特徴とする
   請求項２又は３に記載の金属加工機のタッピング装置。
5. 【請求項５】 前記タップ回転駆動手段の直回変換機構
   はボールねじ機構であって、前記入力軸部材はボールね
   じ機構のねじ軸を軸方向移動可能かつ回動不可能に設
   け、前記出力回転部材はボールねじ機構のナットを回動
   可能かつ進退移動不可能に設け、前記入力軸部材駆動カ
   ムによって前記ねじ軸を軸移動させることで前記ナット
   を正逆回転させて、この回転力を前記タッピングユニッ
   トのチャックに伝達して正逆回転させるようにしたこと
   を特徴とする請求項４に記載の金属加工機のタッピング
   装置。
6. 【請求項６】 前記タップ回転駆動手段は前記タッピン
   グユニットのチャックを前記複数個の加工工具と関連的
   に正逆回転させるように構成された機構であって、回動
   位置制御可能に前記タッピングユニットのチャックを正
   逆回転させるサーボモータと、このサーボモータの回動
   時期並びに回動量を制御可能な制御手段とを備えて、雌
   ねじ加工の時期に前記タッピングユニットのチャックが
   タップとともに正逆回転すべく、前記主軸の回転に対す
   る前記サーボモータの回転作動時期とその正逆回転量と
   を設定するようにしたことを特徴とする請求項２または
   ３に記載の金属加工機のタッピング装置。