JP2001232564A

JP2001232564A - ダブルスピンドル主軸台

Info

Publication number: JP2001232564A
Application number: JP2000046555A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Somei; 義博惣明; Yukio Otsu; 征雄大津; Toshio Maruyama; 敏男丸山; Seiji Miyata; 成二宮田
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、旋回する旋回ヘッド本体の重
量を軽くし、イナーシャを小さくすることにより旋回速
度を上げ、サイクルタイムを短縮できるダブルスピンド
ル主軸台を提供することである。【解決手段】工作物を保持する第１スピンドル装置２７
及び第２スピンドル装置２８とが所定の間隔をもって配
置され、主軸台本体２１に旋回可能に取付けられた旋回
ヘッド本体２６が、第１、第２スピンドル装置を加工位
置Ａ及びローディング位置Ｂに交互に割出すように旋回
駆動装置４５により旋回割出され、加工位置に割出され
た第１スピンドル装置２７もしくは第２スピンドル装置
２８に主軸台固定部に配置された回転駆動装置４３より
クラッチ機構を経由して回転を付与するように構成さ
れ、旋回ヘッド本体２６の旋回割出し位置を可動ノック
ピン装置５０により保持するダブルスピンドル主軸台で
あり、旋回する旋回ヘッド本体にはスピンドル駆動モー
タを設ける必要がなく、旋回ヘッド本体の重量を軽く
し、イナーシャを小さくすることができるので、旋回速
度を上げ、サイクルタイムを短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、量産小物
部品の研削加工において、一方のスピンドル上の工作物
を研削加工中に、他方のスピンドル上の工作物を着脱す
ることが可能なダブルスピンドル主軸台に関する。

【０００２】

【従来の技術】量産小物部品の研削加工においては、一
方のスピンドル上の工作物の研削加工中に、他方のスピ
ンドル上に工作物の着脱が可能なダブルスピンドル主軸
台が使用されている。図１に示されたものは従来使用さ
れているダブルスピンドル主軸台を装備した研削盤の１
例である。すなわち、主軸台本体１に軸受２、３を介し
て支持された旋回軸４には、面板５が固定され、この面
板５には、工作物６を回転可能に保持することができる
第１スピンドル７と、第２スピンドル８が設けられてい
る。また、面板５には、第１スピンドル７を回転駆動す
るモータＭ１及び第２スピンドル８を回転駆動するモー
タＭ２が装備されている。そして、加工位置Ａにおい
て、第１スピンドル７に保持された工作物６を砥石車９
により研削加工中に、ローディング位置Ｂにおいて、第
２スピンドル８の工作物６の着脱が行われるようになっ
ている。そして１つの工作物の加工が終了すると、主軸
台本体１に設けられている旋回割出し駆動モータＭ３に
より面坂５を旋回させ、第１スピンドル７、第２スピン
ドル８を交互に加工位置Ａに割出す。なお、１０は加工
中に工作物を押付けるプッシュ装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のダブルスピ
ンドル主軸台においては、スピンドル駆動用のモータが
２個、旋回する面坂５に取付けられており、面板５の重
量及び回転イナーシャが大きくなり、大容量の旋回割出
し駆動モータが必要となり、装置全体が大型化し、ま
た、コスト高となっている。また、面板５全体の重量及
びイナーシャが大となるため、第１、第２スピンドル
７、８の旋回割出し速度を早めることが困難であり、サ
イクルタイムの増加の要因となっている。更に、第１、
第２スピンドル７、８の駆動用モータＭ１，Ｍ２が、旋
回する面板５に固定されているため、駆動用モータＭ
１，Ｍ２への配線の関係上、面板５は１８０度正逆旋回
となり、旋回軸の軸受２、３等の摺動部が偏摩耗し、主
軸台の早期の精度劣化を招く等の問題を有していた。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、旋回する面板の重量を軽くし、イナーシャを小さ
くすることにより旋回速度を上げ、サイクルタイムを短
縮できるダブルスピンドル主軸台を提供することであ
る。また、本発明の他の目的は、面板への配線を不要と
し、面板の旋回を一方向とすることにより、旋回軸の軸
受等の摺動部の偏摩耗を防止できるダブルスピンドル主
軸台を提供することである。更に、本発明の他の目的
は、ローディング位置でスピンドルの位相割出しを行
い、位相決めが必要な工作物の自動搬出入が可能となる
ダブルスピンドル主軸台を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のダブルスピンドル主軸台は、工作物を保持
する第１スピンドル装置及び第２スピンドル装置が所定
の間隔をもって配置され、主軸台本体に旋回可能に取付
けられた旋回ヘッド本体と、前記旋回ヘッド本体を旋回
させて第１スピンドル装置、第２スピンドル装置を加工
位置及びローディング位置に交互に割出す旋回駆動装置
と、加工位置に割出された第１スピンドル装置もしくは
第２スピンドル装置にクラッチ機構を経由して回転を付
与するように主軸台固定部に配置された回転駆動装置
と、前記旋回ヘッド本体の旋回割出し位置を保持する可
動ノックピン装置とを具備することを特徴とするもので
ある。

【０００６】また、本発明のダブルスピンドル主軸台
は、前記特徴に加え、ローディング位置に割出された第
１スピンドル装置もしくは第２スピンドル装置にクラッ
チ機構を経由して位相割出し回転を付与する第２回転駆
動装置を具備していることを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のダブルスピンドル主軸台
は、工作物を保持する第１スピンドル装置及び第２スピ
ンドル装置が所定の間隔をもって配置され、主軸台本体
に旋回可能に取付けられた旋回ヘッド本体と、前記旋回
ヘッド本体を旋回させて第１スピンドル装置、第２スピ
ンドル装置を加工位置及びローディング位置に交互に割
出す旋回駆動装置と、加工位置に割出された第１スピン
ドル装置もしくは第２スピンドル装置にクラッチ機構を
経由して回転を付与するように主軸台固定部に配置され
た回転駆動装置と、前記旋回ヘッド本体の旋回割出し位
置を保持する可動ノックピン装置とを具備することを特
徴とするものである。したがって、本発明のダブルスピ
ンドル主軸台は、旋回する旋回ヘッド本体にはスピンド
ル駆動モータを設ける必要がなく、旋回ヘッド本体の重
量を軽くし、イナーシャを小さくすることができるの
で、旋回速度を上げ、サイクルタイムを短縮することが
できる。また、本発明のダブルスピンドル主軸台は、旋
回ヘッド本体にはスピンドル駆動モータを設ける必要が
ないので、旋回ヘッド本体への配線が不要となり、旋回
ヘッド本体の旋回を一方向にすることにより、旋回軸の
軸受等の摺動部の偏摩耗を防止できるので、長期間精度
を維持することができるものである。

【０００８】また、本発明のダブルスピンドル主軸台
は、ローディング位置に割出された第１スピンドル装置
もしくは第２スピンドル装置にクラッチ機構を経由して
位相割出し回転を付与する第２回転駆動装置を具備する
ことにより、ローディング位置でスピンドルの位相割出
しを行い、位相決めが必要な工作物の自動搬出入を可能
とすることができる。

【０００９】

【実施例】本発明の１実施例を図２〜図６について説明
する。図３のテーブル２０上に固定された主軸台本体２
１には、図２に示されたように、旋回軸２２が軸受２
３、２４により回転可能に軸架されている。旋回軸２２
の端面２５には旋回ヘッド本体２６が固定され、この旋
回ヘッド本体２６には第１スピンドル装置２７と第２ス
ピンドル装置２８が回転方向に位相を１８０度ずらして
一体的に設けられており、第１スピンドル装置２７に
は、第１スピンドル２９が軸受（図略）を介して回転可
能に軸架され、第１スピンドル２９の後端には２箇所の
係合溝３０をもった円板３１が固定されており、また第
１スピンドル２９の先端部には工作物が取付けられるよ
うになっている。第２スピンドル装置２８も第１スピン
ドル装置２７と同一構成となっており、第２スピンドル
３２の後端には２箇所の係合溝３０をもった円板３１が
固定されている。

【００１０】また、主軸台本体２１には、シリンダケー
ス３３が軸受３４、３４を介して加工位置Ａの軸線上に
軸架され、シリンダケース３３のエアシリンダ部３５に
はピストンロッド３６が嵌合している。２か所に係合ピ
ン３７をもった円板７８は、ピストンロッド３６の前端
部に形成されたスプライン部３８にスプライン嵌合され
スプリングにより前方向に弾圧されており、また、ピス
トンロッド３６はスプライン部３９を介してシリンダケ
ース３３と係合されている。シリンダケース３３は、プ
ーリ４０、タイミングベルト４１、プーリ４２を経由し
て、スピンドル駆動モータ４３により、回転駆動される
ように構成されている。この駆動モータ４３は、主軸台
本体２１にブラケット４４を介して取付けられている。

【００１１】主軸台本体２１には、旋回ヘッド本体２６
を旋回するためのサーボモータ４５が取付けられ、その
出力軸に設けた歯車４６は旋回軸２２に固定された歯車
４７と噛み合っており、旋回ヘッド本体２６はサーボモ
ータ４５により第１スピンドル装置２７、第２スピンド
ル装置２８が加工位置Ａとローディング位置Ｂに割出さ
れるように旋回割出しされるようになっている。

【００１２】図４は図３のＣ−Ｃ断面矢視図であり、旋
回ヘッド本体２６に位置決め孔４８が形成された固定ブ
ッシュ４９が固定され、この位置決め孔４８に嵌合する
可動ノックピン装置５０が、主軸台本体２１に設けられ
ている。固定ブッシュ４９は、回転方向に位相を１８０
度ずらして、２か所に埋め込まれている（図３参照）。

【００１３】図５は、図３のＤーＤ断面矢視図であり、
主軸台本体２１に固定されたブロック５１には油圧シリ
ンダ５２が形成され、これに嵌合するピストンロッド５
３には軸受５４を介して筒体５５が回転可能に軸架され
ている。筒体５５の外周部に設けた歯車５６には、割出
しモータ５７の出力軸に固定した歯車５８が噛み合わさ
れ、筒体５５に埋め込まれた連結ピン５９はピストンロ
ッド上を前方にスプリングにより弾圧された円板６０に
係合している。円板６０には、前記第１スピンドル２
９、第２スピンドル３２の後端に固定された円板３１の
係合溝３０に係合する係合ピン６１が２か所に設けられ
ている。

【００１４】次に、本発明の実施例のダブルスピンドル
主軸台についての動作を説明する。図６において、加工
位置Ａでは、工作物６２は第１スピンドル２９の案内ク
イル６３とプッシャ装置６４で芯出し保持され、砥石車
６５で研削加工が行われる。この状態において、図２の
ピストンロッド３６の前進により円板７８の係合ピン３
７が第１スピンドル２９の後端に固定された円板３１の
係合溝３０に係合して、第１スピンドル２９にはスピン
ドル駆動モータ４３から回転が与えられ、工作物６２は
回転されている。また、図４の可動ノックピン装置５０
は前進して、位置決め孔４８に嵌合し、ヘッド本体２６
を位置決めすると共に、研削抵抗を支持している。前記
第１スピンドル２９上の工作物６２の研削加工中に、ロ
ーディング位置Ｂでは加工済の工作物を第２スピンドル
３２の案内クイル６６からローダ爪（図略）にて抜き取
り、着脱装置６７の爪６８で把持した未加工工作物６９
を案内クイル６６に差し込む動作を行う。

【００１５】案内クイル６６の位相決めピン７０を未加
工工作物６９の位相決め孔７１に嵌合させるため、図５
のピストンロッド５３の前進動作により、円板６０の係
合ピン６１を円板３１の係合溝３０に係合させ、割出し
駆動モータ５７にて第２スピンドル３２を位相割り出し
回転させている。なお、位相決め孔のない工作物につい
ては、前記第２スピンドル３２の位相割り出し回転動作
は必要としない。加工位置Ａでの加工が終了すると、図
４の可動ノックピン装置５０が後退し、旋回ヘッド本体
２６はサーボモータ４５により、１８０度旋回割出しさ
れ、第１スピンドル装置２７と第２スピンドル装置２８
が入れ代わり、前記と同様な研削加工及びローディング
動作が実施される。なお、サーボモータ４５による旋回
ヘッド本体２６の旋回割出しは、１方向にエンドレス回
転することにより行われる。

【００１６】（その他の実施例）以上の実施例において
は、本発明のダブルスピンドル主軸台は研削加工を行う
場合について説明したが、研削加工のみならず、旋削加
工等を行う場合にも同様に実施することができる。ま
た、ローディング位置に割出された第１もしくは第２ス
ピンドル装置にクラッチ機構を経由して位相割出し回転
を付与する割出し駆動モータよりなる第２回転駆動装置
は、必要に応じて設ければよく、手動により工作物をロ
ーディングする場合には設ける必要はない。本実施例に
おいては、加工位置に割出された第１スピンドル装置も
しくは第２スピンドル装置に主軸台固定部に配置された
回転駆動装置の回転を伝達するためのクラッチ機構、及
び、ローディング位置に割出された第１スピンドル装置
もしくは第２スピンドル装置に第２回転駆動装置の位相
割出し回転を伝達するためのクラッチ機構は、円板に設
けられた係合溝と、他方の円板に設けられた係合ピンの
係合により構成したが、他の適宜クラッチ機構を採用す
ることができる。更に、可動ノックピン装置、円板によ
る回転駆動の係合の係合動作は、油圧、空気圧式に限ら
れるものではなく、ネジ機構、カム・レバー機構等によ
り行うことも可能であることはいうまでもない。

【００１７】

【発明の効果】本発明のダブルスピンドル主軸台は、第
１及び第２スピンドルを回転させるための駆動モータを
主軸台本体の固定側に設け、駆動モータは第１、第２ス
ピンドルの駆動を兼用するため、主軸台がコンパクト、
軽量となり、旋回ヘッド本体を旋回させるモータの容量
も小さくでき、全体的にコストダウンとなる。旋回ヘッ
ド本体にスピンドル駆動モータが取付けられていないた
め、旋回ヘッド本体の重量及びイナーシャが小さく、旋
回割出しを高速化することが可能となり、サイクルタイ
ムを短縮させることができる。第１スピンドル、第２ス
ピンドルを回転させる駆動モータを主軸台本体の固定側
に配置したため、旋回ヘッド本体２６への配線が不必要
となり、旋回ヘッド本体を一方向にエンドレス回転する
ことが可能となり、旋回軸の軸受等の摺動部の偏摩耗が
防止でき、精度の長期安定化が図れる。

【００１８】更に、ローディング位置で第１及び第２ス
ピンドルの位相割出しを行う装置が主軸台本体の固定側
に装備されているため、位相決めが必要な工作物の自動
搬出入が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のダブルスピンドル主軸台を装備した研削
盤の全体図。

【図２】本発明のダブルスピンドル主軸台の実施例を示
す断面図。

【図３】図２のＺ矢視図。

【図４】図２のＣ−Ｃ矢視断面図。

【図５】図２のＤ−Ｄ矢視断面図。

【図６】図２のＹ部詳細図。

【符号の説明】

２１：主軸台本体２２：旋回軸２６：旋回ヘッド本体２７：第１スピンドル装置２８：第２スピンドル装置２９：第１スピンドル３０：係合溝３１：円板３２：第２スピンドル３７：係合ピン４３：スピンドル駆動モータ４５：サーボモータ４８：位置決め穴５０：可動ノックピン装置７８：円板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山敏男愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者宮田成二愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内Ｆターム(参考） 3C034 AA01 BB76 BB83 3C043 AC02 CC03 DD14 3C045 BA10 3C048 BC03 DD13 EE12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物を保持する第１スピンドル装置及び
第２スピンドル装置が所定の間隔をもって配置され、主
軸台本体に旋回可能に取付けられた旋回ヘッド本体と、前記旋回ヘッド本体を旋回させて第１スピンドル装置、
第２スピンドル装置を加工位置及びローディング位置に
交互に割出す旋回駆動装置と、加工位置に割出された第１スピンドル装置もしくは第２
スピンドル装置にクラッチ機構を経由して回転を付与す
るように主軸台固定部に配置された回転駆動装置と、前記旋回ヘッド本体の旋回割出し位置を保持する可動ノ
ックピン装置と、を具備することを特徴とするダブルスピンドル主軸台。
【請求項２】前記ダブルスピンドル主軸台は、ローディ
ング位置に割出された第１スピンドル装置もしくは第２
スピンドル装置にクラッチ機構を経由して位相割出し回
転を付与する第２回転駆動装置を具備していることを特
徴とする請求項１記載のダブルスピンドル主軸台。