JP2006341366A - Internal shaving attachment - Google Patents

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株式会社 神崎高級工機製作所
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal shaving attachment, preventing shavings generated in the process of shaving from remaining on an internal tooth of the internal gear, facilitating replacement of a work, and improving the mesh (phase adjustment) working accuracy of a shaving cutter and an internal gear in replacement. <P>SOLUTION: A workpiece chuck 2 and a shaving cutter 3 are supported movably toward and away from each other in the vertical direction with the workpiece chuck 2 higher, and also supported to relatively move in the horizontal direction. The workpiece chuck 2 is constructed to hold the outer peripheral surface of the internal gear with the axis of rotation of the internal gear pointed to the vertical direction so that the shavings generated in machining using the shaving cutter 3 fall downward from the internal gear. The workpiece chuck further includes: a workpiece conveying part 41 (42) for carrying in the internal gear as a workpiece and carrying out the same, and the workpiece conveying part 41 (42) has a phase adjusting mechanism for adjusting the phase of the internal gear carried in a workpiece replacement position on the workpiece conveying part. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内歯シェービング装置に関する。   The present invention relates to an internal tooth shaving device.

従来の内歯シェービング装置は、水平軸線回りに回転自在に支持した内歯車に、シェービングカッターを所定の交差角で噛み合わせ、シェービングカッター及びワークチャックの少なくとも一方を回転駆動させつつ内歯車の歯面を仕上げるのが一般的であった(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−117729号公報
A conventional internal tooth shaving device is configured to mesh a shaving cutter with an internal gear supported rotatably around a horizontal axis at a predetermined crossing angle, and rotate at least one of the shaving cutter and the work chuck while rotating the tooth surface of the internal gear. Is generally finished (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-117729 A

しかしながら、上記従来の内歯シェービング装置では、シェービング中に生じる削り粕が内歯車の内歯上に残り、加工精度に悪影響を与えるという問題があった。また、ワークである内歯車を交換しづらく、交換時のシェービングカッターと内歯車との噛み合わせ(位相合わせ)が難しいという問題もあった。   However, the above-described conventional internal tooth shaving device has a problem in that shavings generated during shaving remain on the internal teeth of the internal gear, which adversely affects machining accuracy. In addition, it is difficult to replace the internal gear, which is a workpiece, and it is difficult to mesh (phase alignment) between the shaving cutter and the internal gear at the time of replacement.

そこで、本発明は、上記従来の問題を一掃し得る内歯シェービング装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the internal tooth shaving apparatus which can wipe out the said conventional problem.

上記目的を達成するため、本発明に係る内歯シェービング装置は、シェービングカッターとワークチャックに把持される内歯車とを、交差角を与えて噛み合わせ、シェービングカッター及びワークチャックの少なくとも一方を回転駆動させつつ前記内歯車の歯面を仕上げ加工する内歯シェービング装置であって、前記ワークチャックとシェービングカッターとは、該ワークチャックを上側として上下方向において接近・離反可能に支持され、且つ、水平方向に相対移動可能に支持されており、前記ワークチャックは、シェービングカッターによる加工時に生じる削り粕が前記内歯車から下方へ落下し得るように、前記内歯車の回転軸線を上下方向に向けて該内歯車の外周面を把持するよう構成され、前記ワークチャックと前記シェービングカッターとの間に位置するワーク交換位置に前記内歯車を搬入し、該ワーク交換位置から前記内歯車を搬出するワーク搬送部を更に有し、該ワーク搬送部は、ワーク交換位置に搬入される内歯車を該ワーク搬送部上で位相合わせする位相合わせ機構を有し、前記位相合わせ機構は、内歯車の内周をガイドする内径ガイド部と、前記内径ガイド部にガイドされた内歯車と噛合う位相決めピニオンと、前記位相決めピニオンを内歯車から離隔した退避位置と内歯車と噛み合わせる噛合位置との間で移動させる移動機構と、内歯車と噛み合わせた前記位相決めピニオンを予め定められた位相に回転させる回転機構と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an internal tooth shaving device according to the present invention meshes a shaving cutter and an internal gear held by a work chuck with an intersecting angle, and rotationally drives at least one of the shaving cutter and the work chuck. An internal gear shaving device for finishing a tooth surface of the internal gear while the workpiece chuck and the shaving cutter are supported so as to be able to approach and separate in the vertical direction with the workpiece chuck as an upper side, and in the horizontal direction. The workpiece chuck is supported so that a shaving generated during machining by a shaving cutter can fall downward from the internal gear with the axis of rotation of the internal gear directed vertically. The work chuck and the shaving cassette are configured to grip an outer peripheral surface of the gear. A workpiece transfer unit that carries the internal gear into a workpiece exchange position located between the workpiece and the workpiece exchange position, and the workpiece conveyance unit is carried into the workpiece exchange position. A phase adjusting mechanism for adjusting the phase of the internal gear on the workpiece conveying portion; the phase adjusting mechanism meshes with an inner diameter guide portion for guiding an inner periphery of the internal gear; and an inner gear guided by the inner diameter guide portion. A phase determining pinion that fits, a moving mechanism that moves the phase determining pinion between a retracted position separated from the internal gear and a meshing position that meshes with the internal gear, and the phase determining pinion that meshes with the internal gear are predetermined. And a rotation mechanism that rotates the phase to a different phase.

前記ワーク搬送部は、前記ワークチャックの回転軸線と平行な第1揺動軸線を有して、前記ワークチャックの上下方向移動経路上に位置するワーク交換位置と該ワーク交換位置から側方へ離隔したワーク投入位置との間を、揺動するワーク搬入アームを有し、前記ワーク搬入アームが、前記位相合わせ機構を備えていることが好ましい。   The work transport unit has a first swing axis parallel to the rotation axis of the work chuck, and is spaced apart from the work exchange position located on the vertical movement path of the work chuck and from the work exchange position to the side. Preferably, the workpiece loading arm has a swinging workpiece loading arm between the workpiece loading position and the workpiece loading arm includes the phase adjusting mechanism.

前記移動機構が、第1のリニアアクチュエータを備え、前記回転機構は、第2のリニアアクチュエータと、該第2のリニアアクチュエータの可動部の直線往復運動を前記位相決めピニオンの回転軸の回転運動に変換する変換機構と、を備え、前記回転機構は、前記移動機構に支持されていることが好ましい。   The moving mechanism includes a first linear actuator, and the rotating mechanism converts a linear reciprocating motion of the second linear actuator and a movable portion of the second linear actuator into a rotating motion of the rotating shaft of the phase determining pinion. It is preferable that the rotating mechanism is supported by the moving mechanism.

前記変換機構は、前記シリンダーロッドと位相決めピニオンの回転軸とを連結するリンク機構であることが好ましい。   The conversion mechanism is preferably a link mechanism that connects the cylinder rod and a rotation shaft of a phasing pinion.

前記位相合わせ機構は、前記位相決めピニオンが内歯車と噛み合い位置にあることを検知するセンサーを備えていることが好ましい。   It is preferable that the phase adjusting mechanism includes a sensor that detects that the phase determining pinion is in a meshing position with an internal gear.

前記シェービングカッターを所定の回転角度位置で停止させるカッター位置決め機構が更に備えられていることが好ましい。   It is preferable that a cutter positioning mechanism for stopping the shaving cutter at a predetermined rotational angle position is further provided.

また、前記ワークチャックは、前記位相合わせ機構によって位相決めされたワークを把持した後、前記カッター位置決め機構によって位置決めされたシェービングカッターと噛み合うように、予めプログラムされた回転角度だけ回転するように制御されることが好ましい。   The workpiece chuck is controlled to rotate by a pre-programmed rotation angle so as to mesh with a shaving cutter positioned by the cutter positioning mechanism after gripping a workpiece phased by the phase adjusting mechanism. It is preferable.

本発明に係る内歯シェービング装置によれば、加工中の削り粕はワークの歯面から下方に落下し、歯面上に残らず、しかも、位相合わせされたワークがワーク搬送部によって搬送されるので、ワーク交換時後にシェービングカッターをワークに噛み合わせる際に正確に噛み合わせることができるため、加工精度が向上し得る。   According to the internal tooth shaving device according to the present invention, the shavings being processed fall downward from the tooth surface of the workpiece, do not remain on the tooth surface, and the phase-matched workpiece is transported by the workpiece transport section. Therefore, since the shaving cutter can be accurately meshed with the workpiece after the workpiece is exchanged, the machining accuracy can be improved.

本発明に係る内歯シェービング装置の好適な実施形態について、以下に図1〜9を参照して説明する。なお、全図を通し、同様の構成部分には同符号を付した。   A preferred embodiment of an internal tooth shaving device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol was attached | subjected to the same component through the whole figure.

図1〜3に示すように、内歯シェービング装置1は、ワークチャック2を上側としてワークチャック2とシェービングカッター3とが、上下方向において接近・離反可能に支持されるとともに、水平方向に相対移動可能に支持されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the internal-tooth shaving device 1 is such that the work chuck 2 and the shaving cutter 3 are supported so as to be able to approach and separate in the vertical direction with the work chuck 2 on the upper side, and the horizontal movement is relatively performed. Supported as possible.

図示例では、ワークチャック2が、スピンドルモータ4によって鉛直軸線回りに回転駆動可能であり、スピンドルモータ4とともに、昇降アクチュエータ5によって上下方向に移動可能に支持されている。   In the illustrated example, the work chuck 2 can be driven to rotate about a vertical axis by a spindle motor 4, and is supported together with the spindle motor 4 so as to be movable in the vertical direction by a lifting actuator 5.

そして、シェービングカッター3が、ワークチャック2に把持された内歯車と交差角を与えて噛み合わせるために、図1に矢印Rで示すように噛み合い中心点回りに揺動自在に支持され駆動部35により揺動し、所定の揺動角度で停止できる。さらに、シェービングカッター3は、駆動部30により水平方向(図2のY方向)に水平移動できるようになっている。図示例においてシェービングカッター3は、回転駆動する内歯車に連れ回りするようになっている。   Then, the shaving cutter 3 is supported so as to be swingable about the meshing center point as shown by an arrow R in FIG. 1 so as to mesh with the internal gear held by the work chuck 2 with an intersecting angle. And can be stopped at a predetermined swing angle. Further, the shaving cutter 3 can be moved horizontally in the horizontal direction (Y direction in FIG. 2) by the drive unit 30. In the illustrated example, the shaving cutter 3 rotates with an internal gear that is driven to rotate.

ワークチャック2は、シェービングカッター3による加工時に生じる削り粕が内歯車から下方へ落下し得るように、内歯車の回転軸線を鉛直方向に向けて内歯車の外周面を把持するコレットチャックを採用することができる。   The work chuck 2 employs a collet chuck that grips the outer peripheral surface of the internal gear with the rotation axis of the internal gear oriented in the vertical direction so that shavings generated during processing by the shaving cutter 3 can fall downward from the internal gear. be able to.

図4は、シェービングカッター3の詳細を示す縦断面図である。図4には、シェービングカッター3を揺動させるための揺動軸31と、揺動軸31の後端に固定されたウォームホイール32と、ウォームホイール32と噛み合うウォーム33とが図示されている。シェービングカッター3を所定の回転角度位置で停止させるカッター位置決め機構が備えられている。カッター位置決め機構は、例えば、図5に示すように、シェービングカッター3のスピンドル軸3sに形成された係止凹部3cと、係止凹部3cにエアシリンダー3dによって係脱可能に作動する位相決めピン3pと、を備えることができる。また、スピンドル軸3sには、突起3gが形成され、この突起3gを近接センサー3fによって検知するようになっている。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing details of the shaving cutter 3. FIG. 4 shows a swing shaft 31 for swinging the shaving cutter 3, a worm wheel 32 fixed to the rear end of the swing shaft 31, and a worm 33 that meshes with the worm wheel 32. A cutter positioning mechanism for stopping the shaving cutter 3 at a predetermined rotational angle position is provided. For example, as shown in FIG. 5, the cutter positioning mechanism includes a locking recess 3c formed in the spindle shaft 3s of the shaving cutter 3, and a phasing pin 3p that is detachably operated by the air cylinder 3d in the locking recess 3c. And can be provided. Further, a projection 3g is formed on the spindle shaft 3s, and this projection 3g is detected by the proximity sensor 3f.

さらに、図4には、シェービングカッター3を所望の揺動角度で固定するためのクランプ装置34が図示されている。クランプ装置34は、油圧で駆動するピストン34a、ピストン34aに固定されたピストンロッド34b、ピストンロッド34cの先端に連結されたクランパー34cを有し、クランパー34cは、シェービングカッター3の周縁フランジ部3aを押圧し、シェービングカッター3を所望の揺動角度に設定後、固定することが可能である。   Further, FIG. 4 shows a clamp device 34 for fixing the shaving cutter 3 at a desired swing angle. The clamp device 34 includes a hydraulically driven piston 34 a, a piston rod 34 b fixed to the piston 34 a, and a clamper 34 c connected to the tip of the piston rod 34 c, and the clamper 34 c moves the peripheral flange portion 3 a of the shaving cutter 3. After pressing, the shaving cutter 3 can be set to a desired swing angle and then fixed.

昇降アクチュエータ5は、図6に示すように、回転軸線が上下方向を向くように配置され、構造フレームFに固定されている。昇降アクチュエータ5の回転軸5aには螺子軸5bが接続され、その螺子軸5bが上下方向に延びている。螺子軸5bにはナット体6が螺入されている。ナット体6は、支持体7と連結されている。支持体7は、構造フレームFに設けた鉛直レール8(図1参照)上に摺動可能に取り付けられている。また、支持体7の左右バランスをとるため、図1に示すように、支持体7の左右端は、構造フレームFに支持されているバランスシリンダーF1,F2のピストンロッドと連結されている。   As shown in FIG. 6, the elevating actuator 5 is arranged so that the rotation axis is directed in the vertical direction, and is fixed to the structural frame F. A screw shaft 5b is connected to the rotary shaft 5a of the lifting / lowering actuator 5, and the screw shaft 5b extends in the vertical direction. A nut body 6 is screwed into the screw shaft 5b. The nut body 6 is connected to the support body 7. The support 7 is slidably mounted on a vertical rail 8 (see FIG. 1) provided on the structural frame F. In order to balance the left and right of the support 7, the left and right ends of the support 7 are connected to the piston rods of the balance cylinders F1 and F2 supported by the structural frame F as shown in FIG.

支持体7には、スピンドルモータ4、主軸9が支持されている。スピンドルモータ4および主軸9は、各々の軸線が鉛直方向を向いており、ギア10によって駆動連結されている。主軸9は、支持体7内のベアリング11、12、13(図7)によって、軸回りに回転可能に支持されている。主軸9には、図7に示すように、ワークチャック2が支持されている。また、支持体7には、クーラント飛散防止カバー72が支持されている。   A spindle motor 4 and a main shaft 9 are supported on the support 7. The spindle motor 4 and the main shaft 9 have their respective axes oriented in the vertical direction, and are connected by driving with a gear 10. The main shaft 9 is supported by bearings 11, 12 and 13 (FIG. 7) in the support body 7 so as to be rotatable around the axis. As shown in FIG. 7, the work chuck 2 is supported on the main shaft 9. Further, a coolant scattering prevention cover 72 is supported on the support 7.

昇降アクチュエータ5を駆動すると、螺子軸5bに沿って、支持体7が昇降動し、それによって、主軸9とともにワークチャック2も昇降動する。スピンドルモータ4を駆動すれば、主軸9が回転し、ワークチャック2を回転させる。   When the lifting / lowering actuator 5 is driven, the support body 7 is moved up and down along the screw shaft 5b, whereby the work chuck 2 is moved up and down together with the main shaft 9. When the spindle motor 4 is driven, the main shaft 9 rotates and the work chuck 2 is rotated.

ワークチャック2は、図7に断面を拡大して示すように、ワークWである内歯車の回転軸線を上下方向に向けて内歯車の外周面を把持するコレット2fと、ワークWの回転軸線を上下方向に向けてワークWの軸線方向上端面を受ける座面を備えるワークストッパー2sと、を有している。   As shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. 7, the work chuck 2 has a collet 2 f that grips the outer peripheral surface of the internal gear with the rotation axis of the internal gear that is the work W directed in the vertical direction, and the rotation axis of the work W. And a work stopper 2s having a seat surface that receives the upper end surface in the axial direction of the work W in the vertical direction.

主軸9の下端に、座板ブロック2jがボルトB1によって固定されている。座板ブロック2jは、主軸9の下端凹部9aに嵌入される筒状部2jを有している。 A seat plate block 2j is fixed to the lower end of the main shaft 9 by a bolt B1. Seat plate block 2j has a cylindrical portion 2j 1 which is fitted to the lower end recess 9a of the main shaft 9.

コレット2fを駆動する駆動軸2aが、主軸9の内部を主軸9の軸線方向に貫通して配置されている。駆動軸2aの下端には、プルスタッド2pが抜脱自在に装着されている。   A drive shaft 2 a for driving the collet 2 f is disposed so as to penetrate the inside of the main shaft 9 in the axial direction of the main shaft 9. A pull stud 2p is detachably attached to the lower end of the drive shaft 2a.

プルスタッド2pは、座板ブロック2jの筒状部2j内に挿入されている。プルスタッド2pには、放射状に延びるアーム2bが螺着され、アーム2bは、座板ブロック2jの開放空間2js内に収容されている。なお、図7では、図示都合上、1方向に延びるアームのみが示されているが、実施例では等角度間隔で3方向に延びている。 Pull stud 2p is inserted into the cylindrical portion 2j 1 of the seat plate block 2j. A radially extending arm 2b is screwed to the pull stud 2p, and the arm 2b is accommodated in the open space 2js of the seat plate block 2j. In FIG. 7, only an arm extending in one direction is shown for convenience of illustration, but in the embodiment, it extends in three directions at equal angular intervals.

座板ブロック2jには、テーパー状内周面を有する案内部材2iがボルトB2によって固定されている。ワークストッパー2sは、座板ブロック2jと案内部材2iとの間に挟まれている。   A guide member 2i having a tapered inner peripheral surface is fixed to the seat plate block 2j by a bolt B2. The work stopper 2s is sandwiched between the seat plate block 2j and the guide member 2i.

アーム2bには、連結ロッド2cがボルトB3によって固定されている。連結ロッド2cは、案内部材2iを貫通している。案内部材2iは、コレット挟持環2dがボルトB4によって連結されている。コレット挟持環2dには、コレット挟持環2eがボルトB5によって固定されている。これらの挟持環2d、2eの間にコレット2fの鍔部2fが挟持されている。 A connecting rod 2c is fixed to the arm 2b by a bolt B3. The connecting rod 2c penetrates the guide member 2i. In the guide member 2i, a collet holding ring 2d is connected by a bolt B4. A collet clamping ring 2e is fixed to the collet clamping ring 2d by a bolt B5. These clamping ring 2d, the flange portion 2f 1 of the collet 2f during 2e is held.

コレット2fは、スリット(不図示)及び案内部材2iのテーパー状内周面に案内されるテーパー状外面を有している。従って、駆動軸2aを図の上方へ引き上げると、コレット2fのテーパー状外周面が案内部材2iのテーパー状内周面に案内され、コレット2fは、弾性変形によって半径方向に縮径し、ワークWである内歯車の外周面を締め付けて挟持する。   The collet 2f has a slit (not shown) and a tapered outer surface guided by the tapered inner peripheral surface of the guide member 2i. Therefore, when the drive shaft 2a is pulled upward in the drawing, the tapered outer peripheral surface of the collet 2f is guided by the tapered inner peripheral surface of the guide member 2i, and the collet 2f is radially reduced in diameter by elastic deformation. The outer peripheral surface of the internal gear is tightened and clamped.

駆動軸2aの上端部には、ロータリージョイント77が取り付けられている。ロータリージョイント77は、作動油ポート22、23(図8)を備えている。駆動軸2aにはピストン24が固定されている。ピストン24はピストン室25に収容されており、ピストン室25は、図6に示すように、主軸9にギア10を介して固定されたギアホルダ26に螺子結合されている。従って、ピストン室25は、支持体7に対して上下に移動せず、主軸9とともに回転する。   A rotary joint 77 is attached to the upper end of the drive shaft 2a. The rotary joint 77 includes hydraulic oil ports 22 and 23 (FIG. 8). A piston 24 is fixed to the drive shaft 2a. The piston 24 is accommodated in a piston chamber 25, and the piston chamber 25 is screwed to a gear holder 26 fixed to the main shaft 9 via a gear 10, as shown in FIG. Therefore, the piston chamber 25 does not move up and down with respect to the support 7 and rotates together with the main shaft 9.

ピストン室25の内部には、図7に示すように、ピストン24によって上下に仕切られた作動油室25a、25bが形成されている。作動油ポート22、23は、各々、作動油室25a、25bに連通している。なお、図示例では、駆動軸2aは、ピストン24が形成されている上部軸部分2aが、下部軸部分2aに螺子結合されている。 As shown in FIG. 7, hydraulic oil chambers 25 a and 25 b that are vertically partitioned by the piston 24 are formed inside the piston chamber 25. The hydraulic oil ports 22 and 23 communicate with the hydraulic oil chambers 25a and 25b, respectively. In the illustrated example, the drive shaft 2a, the upper shaft portion 2a 1 of the piston 24 is formed, it is screwed to the lower shaft portion 2a 2.

図7の下方の作動油室25bに作動油を供給し上方の作動油室25aから作動油を排出すれば、ピストン24が図6の上方に押され、それによって、駆動軸2aが引き上げられ、コレット2fがワークWを締め付ける。逆の場合は、コレット2fが拡開して、挟持していたワークWを取り外すことができる。   When the hydraulic oil is supplied to the lower hydraulic oil chamber 25b in FIG. 7 and discharged from the upper hydraulic oil chamber 25a, the piston 24 is pushed upward in FIG. 6, thereby pulling up the drive shaft 2a. The collet 2f tightens the workpiece W. In the opposite case, the collet 2f is expanded, and the workpiece W held can be removed.

駆動軸2aの上下移動は、センサー27、28によって位置検出されている。センサー27、28は近接スイッチを採用することができる。センサー27、28は、ロータリージョイント77の上部に冠着されたキャップ体78に固定されている。駆動軸2aの上端部2aに、上下一対の環状の凸部20a、20bが形成されている。ワークチャック2がチャック位置にあるときはセンサー27が凸部20aを検知し、ワークチャック2が非チャック位置にあるときにはセンサー28が凸部20bを検知する。 The position of the vertical movement of the drive shaft 2 a is detected by the sensors 27 and 28. The sensors 27 and 28 can employ proximity switches. The sensors 27 and 28 are fixed to a cap body 78 attached to the upper part of the rotary joint 77. The upper end portion 2a 1 of the drive shaft 2a, a pair of upper and lower annular protrusions 20a, 20b are formed. When the work chuck 2 is at the chuck position, the sensor 27 detects the convex portion 20a, and when the work chuck 2 is at the non-chuck position, the sensor 28 detects the convex portion 20b.

ピストン室25を形成しているケーシングには、側方に突起25pが形成されている。この突起25pを、センサー50が検知する。センサー50は、支持体7のカバーケーシング7aに立設されたプレート29に固定されている。プレート29は、ロータリージョイント77に形成された縦溝77a(図8参照)に摺動可能に係合する突片29aを備えている。従って、ロータリージョイント77は、突片29aによって、鉛直軸線回りの回転を規制されているが、上下方向の移動を許容されている。センサー50は、主軸9の回転角度に関する原位置(基準回転角度位置)を、突起25pによって検出する。後述するように、ワークWである内歯車とシェービングカッター3の歯の位相合わせのために、主軸9の原位置を検出することが必要となる。   A protrusion 25p is formed on the side of the casing forming the piston chamber 25. The sensor 50 detects this protrusion 25p. The sensor 50 is fixed to a plate 29 erected on the cover casing 7 a of the support 7. The plate 29 includes a projecting piece 29a slidably engaged with a longitudinal groove 77a (see FIG. 8) formed in the rotary joint 77. Therefore, the rotary joint 77 is restricted from rotating around the vertical axis by the protrusion 29a, but is allowed to move in the vertical direction. The sensor 50 detects the original position (reference rotation angle position) regarding the rotation angle of the main shaft 9 by the protrusion 25p. As will be described later, it is necessary to detect the original position of the main shaft 9 in order to align the phase of the internal gear that is the workpiece W and the teeth of the shaving cutter 3.

クーラント管P1が、駆動軸2a及びプルスタッド2pを軸線方向に貫通している。クーラント管P1の吐出口は、ワークチャック2に把持される内歯車Wとシェービングカッター3との噛み合いポイントに向けられている。主軸9が回転してシェービング加工している最中、クーラント管P1は回転せず、常に、内歯車Wの上方から、内歯車Wとシェービングカッター3との噛み合いポイントにクーラントを供給するようになっている。   The coolant pipe P1 passes through the drive shaft 2a and the pull stud 2p in the axial direction. The discharge port of the coolant pipe P <b> 1 is directed to a meshing point between the internal gear W gripped by the work chuck 2 and the shaving cutter 3. While the main shaft 9 is rotating and shaving, the coolant pipe P1 does not rotate, and the coolant is always supplied from above the internal gear W to the meshing point between the internal gear W and the shaving cutter 3. ing.

内歯シェービング装置1は、ワークである内歯車をワークチャック2に搬送するためのワーク搬送部を備えている。ワーク搬送部は、図3,図8に示すように、ワーク搬入アーム41と、ワーク搬出アーム42とを有している。   The internal tooth shaving device 1 includes a work transfer unit for transferring an internal gear, which is a work, to the work chuck 2. As shown in FIGS. 3 and 8, the work transfer unit includes a work carry-in arm 41 and a work carry-out arm 42.

ワーク搬入アーム41は、ワークチャック2の回転軸線と平行な第1揺動軸線41aの周りに揺動自在に支持されており、ワークチャック2の上下方向移動経路上に位置するワーク交換位置Ycとこのワーク交換位置から手前側右方へ離隔したワーク投入位置Yinとの間を、揺動する。   The workpiece loading arm 41 is supported so as to be swingable around a first swing axis 41 a parallel to the rotation axis of the work chuck 2, and a workpiece replacement position Yc positioned on the vertical movement path of the work chuck 2. It swings between a workpiece insertion position Yin separated from the workpiece replacement position to the front right side.

ワーク搬出アーム42は、ワークチャック2の回転軸線と平行な第2揺動軸線42aの周りに揺動自在に支持されており、ワーク交換位置Ycとワーク交換位置Ycから手前側左方へ離隔したワーク取出位置Youtとの間を揺動する。   The workpiece carry-out arm 42 is supported so as to be swingable around a second swing axis 42a parallel to the rotation axis of the work chuck 2, and is separated from the workpiece replacement position Yc and the workpiece replacement position Yc to the left on the near side. Swings between the workpiece take-out position Yout.

ワーク搬入アーム41,ワーク搬出アーム42は、それぞれ、油圧シリンダー41m、42m(図1参照)と、これら油圧シリンダー41m、42mの直線運動を回転運動に変換するピニオン・ラック(不図示)とによって、揺動する。   The workpiece carry-in arm 41 and the workpiece carry-out arm 42 are respectively constituted by hydraulic cylinders 41m and 42m (see FIG. 1) and a pinion rack (not shown) that converts the linear motion of these hydraulic cylinders 41m and 42m into a rotational motion. Swing.

ワーク搬入アーム41は、ワークチャック2がワーク搬入アーム41上の内歯車を上方から把持し得るように、内歯車をその回転軸線を鉛直方向に向けて支持する。   The workpiece carry-in arm 41 supports the internal gear with its axis of rotation directed in the vertical direction so that the work chuck 2 can grip the internal gear on the workpiece carry-in arm 41 from above.

ワーク搬入アーム41は、ワーク交換位置Ycに搬入される内歯車をワーク搬入アーム41上で位相合わせする位相合わせ機構を有している。   The workpiece carry-in arm 41 has a phase matching mechanism for phase-phasing the internal gear carried into the workpiece exchange position Yc on the workpiece carry-in arm 41.

位相合わせ機構は、図9〜図12に示すように、内歯車の内周をガイドする内径ガイド部80と、内径ガイド部80にガイドされた内歯車と噛合う位相決めピニオン81と、位相決めピニオン81を内歯車から離隔した退避位置と内歯車と噛み合わせる噛合位置との間で移動させる移動機構と、内歯車と噛み合わせた位相決めピニオン81を予め定められた位相に回転させる回転機構と、を有している。   As shown in FIGS. 9 to 12, the phase alignment mechanism includes an inner diameter guide portion 80 that guides the inner periphery of the internal gear, a phase determination pinion 81 that meshes with the internal gear guided by the inner diameter guide portion 80, and a phase determination A moving mechanism for moving the pinion 81 between a retracted position separated from the internal gear and a meshing position for meshing with the internal gear; and a rotating mechanism for rotating the phase determining pinion 81 meshed with the internal gear to a predetermined phase. ,have.

内径ガイド部80は、内歯車を径方向に位置決めするために、キャップ状をしており、内歯車の内周に沿う形状をした円環状の周壁80aを有している。この周壁80aには、位相決めピニオン81が出入りする間隙が形成されている。   The inner diameter guide portion 80 has a cap shape for positioning the internal gear in the radial direction, and has an annular peripheral wall 80a shaped along the inner periphery of the internal gear. A gap through which the phase determining pinion 81 enters and exits is formed in the peripheral wall 80a.

前記移動機構は、エアシリンダー82によって駆動する第1のリニアアクチュエータを備えている。エアシリンダー82のロッド82aに連結されたスライダープレート83に、位相決めピニオン81の回転軸81aを回転自在に支持する軸受け84が搭載されている。スライダープレート83は、レール85に摺動自在に吊設されている。エアシリンダー82のロッド82aが往復動すれば、位相決めピニオン81が、内径ガイド部80の周壁80aの隙間から出入りする。   The moving mechanism includes a first linear actuator that is driven by an air cylinder 82. A bearing 84 that rotatably supports the rotation shaft 81a of the phase determining pinion 81 is mounted on a slider plate 83 connected to the rod 82a of the air cylinder 82. The slider plate 83 is suspended from the rail 85 so as to be slidable. When the rod 82 a of the air cylinder 82 reciprocates, the phase determining pinion 81 enters and exits from the clearance of the peripheral wall 80 a of the inner diameter guide portion 80.

位相決めピニオン81の回転軸81aは、リンク機構86を介して第2のリニアアクチュエータを構成するエアシリンダー87と連結されている。このリンク機構86が、エアシリンダー87のシリンダーロッド87aの直線往復運動を位相決めピニオン81の回転運動に変換する変換機構を構成している。   The rotation shaft 81 a of the phase determining pinion 81 is connected to an air cylinder 87 constituting a second linear actuator via a link mechanism 86. The link mechanism 86 constitutes a conversion mechanism that converts the linear reciprocating motion of the cylinder rod 87 a of the air cylinder 87 into the rotational motion of the phase determining pinion 81.

エアシリンダー82のストローク長を一定に制御することにより、前記変換機構を通じて、位相決めピニオン81が予め定められた位相に回転させられ、こうして前記回転機構が構成されている。   By controlling the stroke length of the air cylinder 82 to be constant, the phase determination pinion 81 is rotated to a predetermined phase through the conversion mechanism, and thus the rotation mechanism is configured.

エアシリンダー82のストローク長を一定に制御するために、スライダープレート83が所定位置にあることを検知するセンサー88を備えることができる。この実施形態では、スライダープレート83の前端に固定されたボルト89を、カバーケーシング90に固定されているタッチセンサー88が検知し、この時、位相決めピニオン81が内歯車と噛み合い位置にあることを検知できる。タッチセンサー88にボルト89の先端が接触すると、図外の空気圧制御回路によってエアシリンダー82を停止させる。   In order to control the stroke length of the air cylinder 82 to be constant, a sensor 88 that detects that the slider plate 83 is in a predetermined position can be provided. In this embodiment, the touch sensor 88 fixed to the cover casing 90 detects the bolt 89 fixed to the front end of the slider plate 83, and at this time, the phase determining pinion 81 is in the meshing position with the internal gear. Can be detected. When the tip of the bolt 89 comes into contact with the touch sensor 88, the air cylinder 82 is stopped by an air pressure control circuit (not shown).

なお、この実施形態では、エアシリンダー87は、カバーケーシング90に固定されている。前記移動機構を構成するエアシリンダー82が作動して位相決めピニオン81を押し出す際、前記回転機構を構成するエアシリンダー87は未だ作動していない。従って、エアシリンダー82が作動すると、リンク機構86により、位相決めピニオン81は、回転しながら押し出される。このような作動によって、位相決めピニオン81は、内歯車に噛み合い易くなる。位相決めピニオン81が内歯車と噛み合うと同時又はその後、前記回転機構を構成するエアシリンダー87が作動し、内歯車を所定の位相まで回転させる。なお、エアシリンダー87は、スライダープレート83に支持させることもできる。   In this embodiment, the air cylinder 87 is fixed to the cover casing 90. When the air cylinder 82 constituting the moving mechanism is actuated to push out the phase determining pinion 81, the air cylinder 87 constituting the rotating mechanism is not yet actuated. Therefore, when the air cylinder 82 is operated, the phase determining pinion 81 is pushed out by the link mechanism 86 while rotating. By such an operation, the phase determining pinion 81 is easily meshed with the internal gear. At the same time or after the phase determining pinion 81 meshes with the internal gear, the air cylinder 87 constituting the rotating mechanism is operated to rotate the internal gear to a predetermined phase. The air cylinder 87 can also be supported by the slider plate 83.

内径ガイド部80、レール85,スライダープレート83,エアシリンダー82,及びカバーケーシング90等を含むアッセンブリー93は、コイルバネ94によって弾性的に支持されている。それによって、内歯車を受け取る際の衝撃を緩衝することができる。   An assembly 93 including an inner diameter guide portion 80, a rail 85, a slider plate 83, an air cylinder 82, a cover casing 90, and the like is elastically supported by a coil spring 94. Thereby, it is possible to buffer the impact when receiving the internal gear.

上記構成の内歯シェービング装置1は、シェービング加工の前に、以下の手順に従って、制御プログラムの初期設定がなされ、それによって、シェービングカッターを、前記位相合わせ機構によってワーク搬送部上で位相合わせされた内歯車に自動的に噛み合わせる。制御プログラムの初期設定方法について、図13〜図15のフローチャートを参照して説明する。   In the internal tooth shaving device 1 having the above-described configuration, the initial setting of the control program is made according to the following procedure before the shaving process, whereby the shaving cutter is phase-matched on the workpiece conveying unit by the phase-adjusting mechanism. Automatically meshes with the internal gear. A control program initial setting method will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

先ず、ワークローディング動作を行う(ステップS1〜S8)。ステップS1において、ワークチャック2の基準回転角度位置(原位置)を割出す。ワークチャック2の基準回転角度位置は、センサー50が突起25pを検知する位置である。次に、位相決めされた内歯車を搭載したワーク搬入アーム41をワーク投入位置Yinからワーク交換位置Ycまで前進させ(ステップS2)、昇降アクチュエータ5を駆動し、ワークチャック2とワーク搬入アーム41上の内歯車を接近させ(ステップS3)、ワークチャック2によって内歯車を把持する(ステップS4)。そして、再び、昇降アクチュエータ5を駆動してワークチャック2をワーク搬入アーム41と干渉しない高さまで上昇させてから(ステップS5)、ワーク搬入アーム41を後退させる(ステップS6)。再び昇降アクチュエータ5を駆動させてワークチャック2をシェービングカッター3と噛み合い可能な高さ位置まで下降させる(ステップS7)。シェービングカッター3の位相決めピン3p(図5)は解除し、シェービングカッター3を自由に回転できるようにしておく(ステップS8)。   First, a workpiece loading operation is performed (steps S1 to S8). In step S1, the reference rotation angle position (original position) of the work chuck 2 is determined. The reference rotation angle position of the work chuck 2 is a position where the sensor 50 detects the protrusion 25p. Next, the workpiece loading arm 41 having the phased internal gear mounted thereon is advanced from the workpiece loading position Yin to the workpiece replacement position Yc (step S2), the lift actuator 5 is driven, and the workpiece chuck 2 and the workpiece loading arm 41 are moved over. The internal gear is moved closer (step S3), and the internal gear is gripped by the work chuck 2 (step S4). Then, the lift actuator 5 is driven again to raise the work chuck 2 to a height that does not interfere with the work carry-in arm 41 (step S5), and then the work carry-in arm 41 is moved backward (step S6). The lift actuator 5 is again driven to lower the work chuck 2 to a height position where it can mesh with the shaving cutter 3 (step S7). The phase determining pin 3p (FIG. 5) of the shaving cutter 3 is released so that the shaving cutter 3 can be freely rotated (step S8).

次に、ワークの噛み合わせ動作を行う(S9、又はS10〜S15)。ワークの噛み合わせ動作は、手動の場合(ステップS9)と、自動の場合(ステップS10〜S15)とを選択することができる。   Next, the operation of engaging the workpiece is performed (S9, or S10 to S15). As for the meshing operation of the workpiece, manual operation (step S9) or automatic operation (steps S10 to S15) can be selected.

手動の場合(ステップS9)は、図外のハンドルを操作して、シェービングカッター3を手動で水平移動させ、シェービングカッター3をワークに噛み合わせる。この時、シェービングカッター3は、位相決めピン3pが解除されてフリーであるから、ワークと噛み合うように手動で回転させることができる。   In the case of manual operation (step S9), the handle (not shown) is operated to manually move the shaving cutter 3 horizontally and engage the shaving cutter 3 with the workpiece. At this time, since the phasing pin 3p is released and the shaving cutter 3 is free, it can be manually rotated so as to mesh with the workpiece.

自動の場合(ステップS10〜S15)、駆動部30を駆動して、シェービングカッター3をワークと噛み合う直前の位置まで水平方向(図2のY方向)に水平移動させる。シェービングカッター3を更に噛み合い位置の方へ水平移動するよう駆動部30を駆動し、噛み合いチェックプログラムを開始する(ステップS11)。駆動部30を構成するモーターに異常電流が流れるのを検知した場合は噛み合い不良と判定し、異常電流が流れなかった場合は噛み合い不良無し、と判定する(ステップ12)。噛み合い不良は、シェービングカッター3の歯とワークである内歯車の歯の山同士が当たることによって生じ得る。噛み合い不良と判定した場合は、シェービングカッター3を少し後退させ(ステップS13)、ワークを歯幅(歯の山と山との間隔)の1/4ピッチ分だけ回転させて(ステップS14)、再度噛み合い判定を行う(ステップS12)。噛み合い不良が無いと判定されると、シェービングカッター3を完全噛み合い位置まで水平移動させ(ステップ15)、噛み合いチェックプログラムをOFFにする(ステップS16)。   In the automatic case (steps S10 to S15), the drive unit 30 is driven to move the shaving cutter 3 horizontally in the horizontal direction (Y direction in FIG. 2) to a position just before meshing with the workpiece. The drive unit 30 is driven so that the shaving cutter 3 is further moved horizontally toward the meshing position, and the meshing check program is started (step S11). When it is detected that an abnormal current flows through the motor constituting the drive unit 30, it is determined that the meshing is poor, and when the abnormal current does not flow, it is determined that there is no meshing failure (step 12). The meshing failure may occur when the teeth of the shaving cutter 3 and the teeth of the internal gear, which is a workpiece, hit each other. If it is determined that the meshing is poor, the shaving cutter 3 is slightly retracted (step S13), the work is rotated by a quarter pitch of the tooth width (interval between tooth crests) (step S14), and again. Engagement determination is performed (step S12). If it is determined that there is no meshing failure, the shaving cutter 3 is moved horizontally to the fully meshing position (step 15), and the meshing check program is turned off (step S16).

次に、ワークチャック2を回転駆動するスピンドルモータ4を所定回転角度づつ回転させて、シェービングカッター3の位相決めピンによって位相決めされるシェービングカッター3の所定回転角度位置と、ワークチャックの基準回転角度位置との位相差を割り出す(ステップS17〜S30)。   Next, the spindle motor 4 that rotates the work chuck 2 is rotated by a predetermined rotation angle, and the predetermined rotation angle position of the shaving cutter 3 phased by the phase determination pin of the shaving cutter 3 and the reference rotation angle of the work chuck The phase difference from the position is determined (steps S17 to S30).

シェービングカッター3は、図5に示すように、スピンドル軸3sが位相決めピン3pによって位相決めされているときは、位相決めピン3pが係止している係止凹部3cと反対側に形成された突起3gを、近接センサー3fが検知する。この近接センサー3fには、図5に示すように突起3gに感応する感応幅Hがあり、この幅Hを以下において「カッターON幅」と言う。ワークの位相は、ワークチャック2の位相に等しく、従って、スピンドルモータ4の位相に等しい。ワークの位相を、以下において「ワークオリエンテーションデータ」と言い、記号aで表す。カッターON幅にあるときのシェービングカッターの位相に関する情報を、以下において「カッターON幅オリエンテーションデータ」と言い、記号cで表す。   As shown in FIG. 5, when the spindle shaft 3s is phased by the phasing pin 3p, the shaving cutter 3 is formed on the side opposite to the locking recess 3c where the phasing pin 3p is locked. The proximity sensor 3f detects the protrusion 3g. The proximity sensor 3f has a sensitive width H sensitive to the protrusion 3g as shown in FIG. 5, and this width H will be referred to as “cutter ON width” hereinafter. The phase of the workpiece is equal to the phase of the workpiece chuck 2 and therefore equal to the phase of the spindle motor 4. The phase of the workpiece is hereinafter referred to as “work orientation data” and is represented by the symbol a. Information regarding the phase of the shaving cutter when it is at the cutter ON width is hereinafter referred to as “cutter ON width orientation data” and is represented by the symbol c.

先ず、噛み合いチェックOFF(ステップ16)の段階で、ワークオリエンテーションデータとカッターON幅を“0”に設定する(ステップ17)。噛み合いチェックOFF(ステップS16)の段階では、シェービングカッター3の位相は不明である。   First, at the stage where the meshing check is OFF (step 16), the work orientation data and the cutter ON width are set to "0" (step 17). At the stage of meshing check OFF (step S16), the phase of the shaving cutter 3 is unknown.

ワークをワークオリエンテーションデータa=0に位置決めし(ステップS18)、この段階で、シェービングカッター3がカッターON幅内にあるか否かを判定する(ステップ19)。シェービングカッター3がカッターON幅内にあると判定した場合、即ち、近接センサーがONしている場合は、近接センサーがOFFになるまで、一定の回転角度(b)ずつ回転させる(ステップS20)。この一定の回転角度は、例えば、スピンドルモータ4であるパルスモータの1パルスに相当する。この回転操作を繰り返し、近接センサー3fがOFFと判定されたら(ステップ19)、シェービングカッター3の割り出しを行う(ステップ21)。   The workpiece is positioned at the workpiece orientation data a = 0 (step S18), and at this stage, it is determined whether or not the shaving cutter 3 is within the cutter ON width (step 19). When it is determined that the shaving cutter 3 is within the cutter ON width, that is, when the proximity sensor is turned on, the shaving cutter 3 is rotated by a certain rotation angle (b) until the proximity sensor is turned off (step S20). This constant rotation angle corresponds to, for example, one pulse of a pulse motor that is the spindle motor 4. When this rotation operation is repeated and the proximity sensor 3f is determined to be OFF (step 19), the shaving cutter 3 is indexed (step 21).

この場合、ステップ20と同様にして、シェービングカッター3を所定回転角度bづつ回転させる(ステップS22、ステップ23)。この回転操作を続けて、次に近接センサー3fがON、即ち、カッター軸割出が「YES」と判定されたら(ステップ21)、次のステップに移る。この時点で、近接センサー3fの感応幅Hの一端が検知される。   In this case, as in step 20, the shaving cutter 3 is rotated by a predetermined rotation angle b (step S22, step 23). When this rotation operation is continued and the proximity sensor 3f is turned on next, that is, when it is determined that the cutter axis index is “YES” (step 21), the process proceeds to the next step. At this time, one end of the sensitive width H of the proximity sensor 3f is detected.

さらに同様の回転操作を繰り返し(ステップS24〜S26)、近接センサー3fがOFF、即ち、カッター軸割出が「NO」と判定されると、この位置で近接センサー3fの感応幅Hの他端が検知される。   Further, the same rotation operation is repeated (steps S24 to S26), and when the proximity sensor 3f is turned off, that is, when the cutter shaft index is determined to be “NO”, the other end of the sensitive width H of the proximity sensor 3f is determined at this position. Detected.

こうして、近接センサー3fの感応幅Hに対応するスピンドル軸の回転角度位置に関するデータが得られたら、感応幅Hの中間角度位置を計算する(ステップS27)。この中間角度位置に関する情報が得られれば、スピンドルモータ4を基準回転角度位置からこの中間角度位置まで回転させれば、ワークチャック2に把持されている内歯車は、位相決めピン3pによって位相決めされているシェービングカッター3と自動的に噛み合わせることができる。   When data regarding the rotational angle position of the spindle shaft corresponding to the sensitive width H of the proximity sensor 3f is obtained in this way, the intermediate angular position of the sensitive width H is calculated (step S27). If the information about the intermediate angle position is obtained, the internal gear held by the work chuck 2 is phased by the phase determination pin 3p if the spindle motor 4 is rotated from the reference rotation angle position to the intermediate angle position. Can automatically mesh with the shaving cutter 3.

スピンドルモータ4を基準回転角度位置から中間角度位置までの回転角度は、通常、内歯車の1ピッチより大きいと考えられるから、スピンドルモータ4の位相合わせを最小角度にするため、内歯車の歯の1ピッチに相当する回転角度より小さくなるような計算を行う(ステップ28、29)。例えば、スピンドルモータ4の基準回転角度位置と中間角度位置との角度差が21°であり、歯の1ピッチが5°である場合、前記最小角度は、21°−5°×4=1°となる。こうして得られた最小角度を制御装置内の記憶装置に記憶させる(ステップ30)。   Since the rotation angle of the spindle motor 4 from the reference rotation angle position to the intermediate angle position is normally considered to be larger than one pitch of the internal gear, in order to minimize the phase alignment of the spindle motor 4, Calculations are made so as to be smaller than the rotation angle corresponding to one pitch (steps 28 and 29). For example, when the angle difference between the reference rotational angle position and the intermediate angle position of the spindle motor 4 is 21 ° and one pitch of the teeth is 5 °, the minimum angle is 21 ° −5 ° × 4 = 1 °. It becomes. The minimum angle thus obtained is stored in the storage device in the control device (step 30).

ワークの交換及び加工は、次のようにして行われる。先ずワーク投入位置Yinにおいてワークが載置されると、ワーク搬入アーム41が揺動してワーク交換位置にワークを搬入する。次いで、ワークチャック2が下降してワーク搬入アーム41上のワークを把持する。その後、ワークチャック2は、ワーク搬入アーム41と干渉しない位置迄上昇し、ワーク搬入アーム41が揺動してワーク投入位置に戻る。   Workpiece replacement and machining are performed as follows. First, when a workpiece is placed at the workpiece loading position Yin, the workpiece loading arm 41 swings and loads the workpiece into the workpiece replacement position. Next, the work chuck 2 descends and grips the work on the work carry-in arm 41. Thereafter, the work chuck 2 moves up to a position where it does not interfere with the work carry-in arm 41, and the work carry-in arm 41 swings back to the work loading position.

次に、ワークとシェービングカッター3との噛み合い位相が一致するよう、図外の制御装置の制御下に、スピンドルモータ4が前記最小角度だけワークチャック2を回転させる。そして、ワークチャック2が下降し、シェービングカッター3が内歯車W内に入る高さ位置まで下降する。シェービングカッター3は、ワークと所望の交差角を為すように、水平軸回りに揺動する。シェービングカッター3は、所望の揺動角度に固定した後、水平方向に移動して内歯車Wに接近し、内歯車Wと噛み合う。   Next, the spindle motor 4 rotates the work chuck 2 by the minimum angle under the control of a control device (not shown) so that the meshing phases of the work and the shaving cutter 3 coincide. Then, the work chuck 2 is lowered, and the shaving cutter 3 is lowered to a height position where it enters the internal gear W. The shaving cutter 3 swings around the horizontal axis so as to make a desired crossing angle with the workpiece. The shaving cutter 3 is fixed at a desired swing angle, then moves in the horizontal direction, approaches the internal gear W, and meshes with the internal gear W.

ワークチャック2がワークを強制回転駆動することにより、シェービングカッター3がワークに連れ回りし、ワークチャック2の上下移動とシェービングカッター3の水平移動とを組み合わせて、仕上げ加工が行われる。仕上げ加工終了後、ワークチャック2は、ワークを通じて、シェービングカッター3を所定の位相、即ち、位相決めピン3pが係止凹部3cに係止する位置まで回転させて、停止する。ワークチャック2が停止した後、ワークチャック2が上昇するとともにクーラント飛散防止カバー72も上昇すれば、ワークチャック2とシェービングカッター3との離隔間に位置するワーク交換位置Ycに、ワーク搬出アーム42が揺動して加工済みワークを受けとる準備をする。ワークチャック2が下降してワークチャック2から加工済みワークをワーク搬出アーム42が受け取ると、ワークチャック2がワーク搬出アーム42と干渉しない位置迄上昇した後に、ワーク搬出アーム42が揺動してワーク交換位置Ycから加工済みワークをワーク取出位置Youtに搬出する。   When the workpiece chuck 2 forcibly rotates the workpiece, the shaving cutter 3 rotates with the workpiece, and finishing processing is performed by combining the vertical movement of the workpiece chuck 2 and the horizontal movement of the shaving cutter 3. After finishing, the work chuck 2 rotates the shaving cutter 3 through the work to a predetermined phase, that is, a position where the phasing pin 3p is engaged with the engaging recess 3c and stops. If the work chuck 2 is raised and the coolant splash prevention cover 72 is also raised after the work chuck 2 is stopped, the work carry-out arm 42 is moved to the work exchange position Yc located between the work chuck 2 and the shaving cutter 3. Swing and prepare to receive processed workpiece. When the workpiece chuck 2 is lowered and the workpiece unloading arm 42 receives a processed workpiece from the workpiece chuck 2, the workpiece unloading arm 42 swings and moves after the workpiece chuck 2 is raised to a position where it does not interfere with the workpiece unloading arm 42. The processed workpiece is carried out from the exchange position Yc to the workpiece removal position Yout.

上記のように、ワーク搬入アーム41上のワークが、前記位相合わせ機構によって位相決めされているので、制御装置によって、ワークとシェービングカッターとを自動で噛み合わせることが可能になる。   As described above, since the workpiece on the workpiece loading arm 41 is phased by the phase matching mechanism, the workpiece can be automatically meshed with the shaving cutter by the control device.

上記構成を有する内歯シェービング装置1は、シェービングカッター3を揺動させて、ワークチャック2に把持されたワークWとしての内歯車と所定の交差角とし、ワークチャック2の上下方向移動、及びシェービングカッター3の水平方向移動により、コンベンショナル加工等のシェービングを行う。   The internal-tooth shaving device 1 having the above-described configuration causes the shaving cutter 3 to oscillate to have a predetermined crossing angle with the internal gear as the work W gripped by the work chuck 2, and to move the work chuck 2 in the vertical direction and to perform shaving. Shaving such as conventional processing is performed by moving the cutter 3 in the horizontal direction.

加工中、ワークである内歯車は歯面により形成される開口が下方を向いており、加工中の削り粕は下方に落下するため、削り粕が内歯上に残ることがない。従って、加工精度が向上する。削り粕は、シューターを通じて、ダストボックス91に集められる。   During machining, the internal gear that is a workpiece has an opening formed by the tooth surface facing downward, and the shavings being machined fall downward, so that no shavings remain on the internal teeth. Accordingly, the processing accuracy is improved. The shavings are collected in the dust box 91 through the shooter.

上記実施形態においては、ワークの交換のために、ワークチャックが上下動する構成を採用したが、ワーク搬入アーム及びワーク搬出アームを上下動させる構成としても良い。また、上記の実施形態においては、シェービングカッターが揺動自在であるが、ワークチャックを揺動自在に構成することもできる。さらに、ワークを強制駆動するのに代えて、シェービングカッターを強制駆動してもよいし、シェービングカッターとワークの双方を同期させて強制駆動することも可能である。さらに、上記実施形態では、ワークチャックとしてコレットチャックを示したが、ドリルチャックその他の把持手段を採用することもがきる。   In the above embodiment, a configuration in which the work chuck moves up and down for exchanging the workpiece is adopted, but a configuration in which the workpiece carry-in arm and the workpiece carry-out arm are moved up and down may be adopted. In the above embodiment, the shaving cutter is swingable. However, the work chuck can be swingably configured. Furthermore, instead of forcibly driving the workpiece, the shaving cutter may be forcibly driven, or both the shaving cutter and the workpiece can be forcibly driven in synchronization. Furthermore, although the collet chuck is shown as the work chuck in the above embodiment, a drill chuck or other gripping means can be employed.

また、上記実施形態において、ワーク搬送部として、揺動するアームを例示したが、リニア駆動するワーク搬送部も採用できる。   Moreover, in the said embodiment, although the rocking | fluctuating arm was illustrated as a workpiece conveyance part, the workpiece conveyance part driven linearly is also employable.

本発明に係る内歯シェービング装置の1実施形態を示し、図3のI−I視に相当する正面図である。1 shows an embodiment of an internal tooth shaving device according to the present invention, and is a front view corresponding to II view of FIG. 3. 図1に示す内歯シェービング装置の側面図である。It is a side view of the internal-tooth shaving apparatus shown in FIG. 図2のIII−III視に相当する平面図である。FIG. 3 is a plan view corresponding to the III-III view of FIG. 2. 図1に示す内歯シェービング装置の構成要素であるシェービングカッターの内部構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the shaving cutter which is a component of the internal-tooth shaving apparatus shown in FIG. 図4のV−V線に沿う部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which follows the VV line of FIG. 図1のVI-VI線に沿う拡大縦断面図である。FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view taken along line VI-VI in FIG. 1. 図6の一部を省略して拡大した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which abbreviate | omitted a part of FIG. 6 and expanded. 図1の内歯シェービング装置の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of internal tooth shaving apparatus of FIG. 図1に示されたワーク搬入アームを拡大して示す水平断面図であり、図10のIX−IX線に沿う断面図である。It is a horizontal sectional view which expands and shows the work loading arm shown in Drawing 1, and is a sectional view which meets the IX-IX line of Drawing 10. 図9のX−X線に沿う縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which follows the XX line of FIG. 図9のXI−XI線に沿う縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which follows the XI-XI line of FIG. 図9のXII−XII線に沿う縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which follows the XII-XII line | wire of FIG. 図1に示された内歯シェービング装置の初期設定手順を示すフローチャートの一部である。It is a part of flowchart which shows the initial setting procedure of the internal-tooth shaving apparatus shown by FIG. 図13のフローチャートに続くフローチャートである。It is a flowchart following the flowchart of FIG. 図14のフローチャートに続くフローチャートである。It is a flowchart following the flowchart of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 内歯シェービング装置
2 ワークチャック
2a 駆動軸
3 シェービングカッター
9 主軸
70 本体カバー
72 クーラント飛散防止カバー
80 内径ガイド部
81 位相決めピニオン
82 エアシリンダー
83 スライダープレート
86 リンク機構
87 エアシリンダー
88 センサー
P1 クーラント管

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal-tooth shaving apparatus 2 Work chuck 2a Drive shaft 3 Shaving cutter 9 Main shaft 70 Main body cover 72 Coolant scattering prevention cover 80 Inner diameter guide part 81 Phase determination pinion 82 Air cylinder 83 Slider plate 86 Link mechanism 87 Air cylinder 88 Sensor P1 Coolant pipe

Claims (7)

シェービングカッターとワークチャックに把持される内歯車とを、交差角を与えて噛み合わせ、シェービングカッター及びワークチャックの少なくとも一方を回転駆動させつつ前記内歯車の歯面を仕上げ加工する内歯シェービング装置であって、
前記ワークチャックとシェービングカッターとは、該ワークチャックを上側として上下方向において接近・離反可能に支持され、且つ、水平方向に相対移動可能に支持されており、
前記ワークチャックは、シェービングカッターによる加工時に生じる削り粕が前記内歯車から下方へ落下し得るように、前記内歯車の回転軸線を上下方向に向けて該内歯車の外周面を把持するように構成され、
前記ワークチャックと前記シェービングカッターとの間に位置するワーク交換位置に前記内歯車を搬入し、該ワーク交換位置から前記内歯車を搬出するワーク搬送部を更に有し、
該ワーク搬送部は、ワーク交換位置に搬入される内歯車を該ワーク搬送部上で位相合わせする位相合わせ機構を有し、
前記位相合わせ機構は、内歯車の内周をガイドする内径ガイド部と、前記内径ガイド部にガイドされた内歯車と噛合う位相決めピニオンと、前記位相決めピニオンを内歯車から離隔した退避位置と内歯車と噛み合わせる噛合位置との間で移動させる移動機構と、内歯車と噛み合わせた前記位相決めピニオンを予め定められた位相に回転させる回転機構と、を有することを特徴とする、内歯シェービング装置。
An internal tooth shaving device that meshes a shaving cutter and an internal gear held by a work chuck with an intersecting angle, and finishes the tooth surface of the internal gear while rotating at least one of the shaving cutter and the work chuck. There,
The work chuck and the shaving cutter are supported so as to be able to approach and separate in the vertical direction with the work chuck as an upper side, and supported so as to be relatively movable in the horizontal direction.
The work chuck is configured to grip the outer peripheral surface of the internal gear with the axis of rotation of the internal gear facing up and down so that shavings generated during processing by the shaving cutter can fall downward from the internal gear. And
A work transfer unit for carrying the internal gear into a work exchange position located between the work chuck and the shaving cutter, and carrying out the internal gear from the work exchange position;
The work transport unit has a phase alignment mechanism that performs phase alignment on the work transport unit for an internal gear carried into the work replacement position.
The phase adjusting mechanism includes an inner diameter guide portion that guides the inner periphery of the internal gear, a phase determination pinion that meshes with the internal gear guided by the inner diameter guide portion, and a retracted position that separates the phase determination pinion from the internal gear. An internal tooth comprising: a moving mechanism that moves between a meshing position that meshes with an internal gear; and a rotation mechanism that rotates the phase determination pinion meshed with the internal gear to a predetermined phase. Shaving device.
前記ワーク搬送部は、前記ワークチャックの回転軸線と平行な第1揺動軸線を有して、前記ワークチャックの上下方向移動経路上に位置するワーク交換位置と該ワーク交換位置から側方へ離隔したワーク投入位置との間を、揺動するワーク搬入アームを有し、前記ワーク搬入アームが、前記位相合わせ機構を備えていることを特徴とする請求項1記載の内歯シェービング装置。 The work transport unit has a first swing axis parallel to the rotation axis of the work chuck, and is spaced apart from the work exchange position located on the vertical movement path of the work chuck and from the work exchange position to the side. The internal gear shaving apparatus according to claim 1, further comprising a workpiece loading arm that swings between the workpiece loading position and the workpiece loading arm including the phase adjusting mechanism. 前記移動機構が、第1のリニアアクチュエータを備え、
前記回転機構は、第2のリニアアクチュエータと、該第2のリニアアクチュエータの可動部の直線往復運動を前記位相決めピニオンの回転軸の回転運動に変換する変換機構と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の内歯シェービング装置。
The moving mechanism includes a first linear actuator;
The rotation mechanism includes a second linear actuator, and a conversion mechanism that converts a linear reciprocating motion of a movable portion of the second linear actuator into a rotational motion of a rotating shaft of the phasing pinion. The internal tooth shaving device according to claim 1.
前記変換機構は、前記第2リニアクチュエータの可動部と位相決めピニオンの回転軸とを連結するリンク機構であることを特徴とする請求項3記載の内歯シェービング装置。 The internal gear shaving device according to claim 3, wherein the conversion mechanism is a link mechanism that connects the movable portion of the second linear actuator and the rotation shaft of the phase determining pinion. 前記位相合わせ機構は、前記位相決めピニオンが内歯車と噛み合い位置にあることを検知するセンサーを備えていることを特徴とする請求項1記載の内歯シェービング装置。 The internal gear shaving device according to claim 1, wherein the phase matching mechanism includes a sensor that detects that the phase determination pinion is in a meshing position with an internal gear. 前記シェービングカッターを所定の回転角度位置で停止させるカッター位置決め機構が更に備えられていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の内歯シェービング装置。 The internal tooth shaving device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a cutter positioning mechanism for stopping the shaving cutter at a predetermined rotational angle position. 前記ワークチャックは、前記位相合わせ機構によって位相決めされたワークを把持した後、前記カッター位置決め機構によって位置決めされたシェービングカッターと噛み合うように、予めプログラムされた回転角度だけ回転するように制御されることを特徴とする請求項6記載の内歯シェービング装置。

The workpiece chuck is controlled to rotate by a pre-programmed rotation angle so as to mesh with the shaving cutter positioned by the cutter positioning mechanism after gripping the workpiece phased by the phase alignment mechanism. The internal tooth shaving device according to claim 6.

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