JP2007032722A - Rotary indexing device - Google Patents

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JP2007032722A JP2005217439A JP2005217439A JP2007032722A JP 2007032722 A JP2007032722 A JP 2007032722A JP 2005217439 A JP2005217439 A JP 2005217439A JP 2005217439 A JP2005217439 A JP 2005217439A JP 2007032722 A JP2007032722 A JP 2007032722A
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武彦 植前
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    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/065Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the rack-and-pinion type

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary indexing device of a simple structure capable of surely operated as a stop position of a rotating shaft is not displaced even when considerable external force is applied to the rotating shaft. <P>SOLUTION: First and second racks 39, 40 of this rotary indexing device are mounted so that both of the first and second racks 39, 40 are engaged with a pinion 37 when a rack frame 38 is located at a neutral position, the first rack and the pinion are completely engaged with each other, and the pinion and the second rack are disengaged when the rack frame is deflected with a transverse frame 30 to one side from the neutral position by a first fluid cylinder mechanism, and the second rack and the pinion are completely engaged with each other, and the pinion and the first rack are disengaged when the rack frame is deflected to the other side from the neutral position. The rotating shaft 5 is divisionally rotated by a prescribed angle by reciprocating the rack frame by a second fluid cylinder while allowing the first and second racks are to be alternately engaged with the pinion by the first fluid cylinder mechanism, and the rotating shaft is positioned and fixed by a stopper mechanism 6 every prescribed rotating angle. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、空圧や油圧等を用いる流体シリンダ機構によって、回転軸を所定の角度ずつ回転させるための回転割出装置に関する。   The present invention relates to a rotary indexing device for rotating a rotary shaft by a predetermined angle by a fluid cylinder mechanism using pneumatic pressure, hydraulic pressure, or the like.

シリンダ機構の往復動作をラック・ピニオン機構を用いて回転動作に変換し、回転軸を所定の角度ずつ回転割出駆動するようにした装置としては、例えば、特許文献1に記載されているものが提案されている。
特開2000−55009号公報
As an apparatus that converts the reciprocating operation of the cylinder mechanism into a rotating operation using a rack and pinion mechanism and drives the rotary shaft to rotate and index by a predetermined angle, for example, a device described in Patent Document 1 is available. Proposed.
JP 2000-55009 A

同文献に記載されている装置は、本体部に回転可能に支持された、ピニオンを有する回転軸と、この回転軸に垂直な面で、前記本体部の両側に配置されたメインシリンダと、これらのメインシリンダに直交して両側に配置されたサブシリンダと、胴体部を介して2つのピストンが一体に設けられ、2つのメインシリンダ内にこれらのピストンが配置される一体型のピストン部材と、その胴体部に支持されて、前記ピニオンに対して互いに反対方向から離接可能な一対のラック部材と、それぞれのサブシリンダ内に配置されて、これらのラック部材をスプリングを介してピニオンに対して離接させるピストンとを有している。   The apparatus described in the document includes a rotation shaft having a pinion that is rotatably supported by the main body, a main cylinder disposed on both sides of the main body on a plane perpendicular to the rotation shaft, and these A sub-cylinder arranged on both sides perpendicular to the main cylinder, and an integrated piston member in which two pistons are integrally provided via a body part, and these pistons are arranged in the two main cylinders; A pair of rack members that are supported by the body portion and can be separated from and attached to the pinion from opposite directions, and are arranged in the respective sub-cylinders, and these rack members are attached to the pinion via springs. And a piston to be separated.

そして、回転軸を回転駆動する場合には、一方のサブシリンダのピストンでこれに隣接する側のラック部材をピニオンに押し付けて噛み合わせるとともに、他方のラック部材をラック退避部材で押してピニオンから退避させ、この状態で一体型のピストン部材を一方向に移動させることにより、ピニオンと噛み合っているラック部材がピストン部材とともに移動する際に、ピニオンを介して回転軸を回転させる。   When the rotary shaft is driven to rotate, the rack member on the side adjacent to this is pressed against the pinion with the piston of one sub-cylinder, and the other rack member is pressed with the rack retracting member to retract from the pinion. In this state, by moving the integral piston member in one direction, the rotating shaft is rotated via the pinion when the rack member engaged with the pinion moves together with the piston member.

ピストン部材がストローク端まで移動して停止すると、他方のサブシリンダのピストンでこれに隣接する側のラック部材をピニオンに押し付けて噛み合わせるとともに、反対側のラック部材をラック退避部材で押してピニオンから退避させる。   When the piston member moves to the stroke end and stops, the other sub-cylinder piston pushes the rack member on the side adjacent to the pinion to engage with it, and pushes the rack member on the opposite side with the rack retracting member to retract from the pinion. Let

この状態からさらに、ピストン部材を反対方向へ移動させると、ピニオンと噛み合っているラック部材がピストン部材とともに移動する際に、回転軸を再び同じ方向に回転させる。このような手順を交互に繰り返すことによって、ピストン部材のストロークに応じた回転角ずつ回転角を同方向に回転させることができる。   When the piston member is further moved in the opposite direction from this state, the rotation shaft is rotated again in the same direction when the rack member engaged with the pinion moves together with the piston member. By repeating such a procedure alternately, the rotation angle can be rotated in the same direction by the rotation angle corresponding to the stroke of the piston member.

また、回転軸の停止時においては、両側のサブシリンダに圧気を供給しない状態であっても、2つのラック部材は、両方ともそれぞれスプリングによってピニオンに噛み合うように付勢されており、回転軸の回転はロックされている。   In addition, when the rotating shaft is stopped, both rack members are biased by the springs so as to engage with the pinion even when no pressure is supplied to the sub-cylinders on both sides. The rotation is locked.

前述した特許文献1に記載された装置においては、両側のサブシリンダにエアが供給されていない状態における回転軸の停止時に、何らかの原因で回転軸に大きな外力が作用すると、ピニオンは、両側のラック部材をスプリングの付勢力に抗して両外側に押し退けて回転してしまう可能性があり、一度ピニオンとラック部材との噛み合いが外れてしまうと、ピストン部材がストローク端まで移動したときに、回転軸が正常な回転停止位置からずれてしまう問題があった。   In the device described in Patent Document 1 described above, when a large external force acts on the rotating shaft for some reason when the rotating shaft is stopped when air is not supplied to the sub-cylinders on both sides, the pinion There is a possibility that the member will push against both sides against the biasing force of the spring and rotate, and once the pinion and the rack member are disengaged, the piston member will rotate when it moves to the stroke end. There was a problem that the shaft shifted from the normal rotation stop position.

また、一方のラック部材がピニオンと噛み合って回転軸を回転させている途中においても、回転軸に大きな外力が作用すると、ピニオンが噛み合っているラック部材を押し退けて噛み合いが外れて、回転軸の停止位置がずれてしまうおそれがあった。さらに、2つのラック部材がそれぞれピストン部材の胴体部に対して個別に移動可能に支持されているため、可動部品の部品点数が多く、構造が複雑になる問題があった。   Even when one rack member is engaged with the pinion and rotating the rotating shaft, if a large external force is applied to the rotating shaft, the rack member engaged with the pinion is pushed away to disengage and the rotating shaft is stopped. There was a risk that the position would shift. Further, since the two rack members are supported so as to be individually movable with respect to the body portion of the piston member, there is a problem that the number of movable parts is large and the structure is complicated.

そこで、本発明は、前述した従来技術における問題を解消し、回転軸に大きな外力が作用した場合でも、回転軸の停止位置がずれることがなく、作動が確実で構造が簡単な回転割出装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention solves the above-described problems in the prior art, and even when a large external force is applied to the rotating shaft, the rotating shaft does not shift the stop position, and the rotation indexing device is reliable and simple in structure. The purpose is to provide.

前記目的を達成するため、本発明の回転割出装置は、機枠と、機枠に対し、第1の方向に直線移動可能に保持された横動枠と、横動枠に対して、第1の方向と直交する第2の方向に直線移動可能に保持されたラック枠と、機枠に対して、第1の方向と第2の方向の両方に直交する軸線回りに回転可能に保持された回転軸と、回転軸と一体に回転するように設けられたピニオンと、ピニオンを挟んた両側で対向するように、第2の方向に沿って並行してラック枠の一部として設けられた第1のラック及び第2のラックと、機枠に設けられて、横動枠を第1の方向に往復移動させる第1の流体シリンダ機構と、機枠に設けられて、ラック枠を第2の方向に往復移動させる第2の流体シリンダ機構と、機枠に設けられて、回転軸を所定回転角毎に位置決め固定するストッパ機構とを備え、第1及び第2のラックは、ラック枠が中立位置にあるときは、両方ともピニオンとの噛み合いを維持し、ラック枠が中立位置から一方の側に偏倚したときは、第1のラックとピニオンが完全に噛み合うとともに、ピニオンと第2のラックの噛み合いが外れ、ラック枠が中立位置から他方の側に偏倚したときは、第2のラックとピニオンが完全に噛み合うとともに、ピニオンと第1のラックとの噛み合いが外れるように配置されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a rotary indexing device of the present invention includes a machine frame, a lateral movement frame that is held so as to be linearly movable in the first direction with respect to the machine frame, A rack frame that is held so as to be linearly movable in a second direction orthogonal to the direction of 1, and held so as to be rotatable about an axis perpendicular to both the first direction and the second direction with respect to the machine frame. The rotating shaft, the pinion provided so as to rotate integrally with the rotating shaft, and a part of the rack frame in parallel along the second direction so as to face each other across the pinion A first rack and a second rack, a first fluid cylinder mechanism provided in the machine frame for reciprocating the lateral movement frame in the first direction, and provided in the machine frame, the rack frame being the second A second fluid cylinder mechanism that reciprocates in the direction of When the rack frame is in the neutral position, both the first and second racks maintain engagement with the pinion, and the rack frame is biased to one side from the neutral position. When the first rack and the pinion are completely engaged with each other, and when the engagement between the pinion and the second rack is released and the rack frame is biased from the neutral position to the other side, the second rack and the pinion are completely engaged. The pinion and the first rack are arranged so as to be disengaged while being engaged with each other.

本発明の回転割出装置においては、第1の流体シリンダ機構は、第1の方向における横動枠の両側にそれぞれ配置され、横動枠をそれぞれ中立位置で平衡するように付勢する付勢部材を有して、中立位置を挟んで交互に反対向きに押動する一対の単動型エアシリンダ機構であるとともに、第2の流体シリンダ機構は、第2の方向におけるラック枠の両側に配置されてラック枠を交互に反対向きに押動する一対の単動型エアシリンダ機構であることが望ましい。   In the rotary indexing device of the present invention, the first fluid cylinder mechanisms are arranged on both sides of the lateral movement frame in the first direction, respectively, and are energized to urge the lateral movement frames to be balanced at the neutral positions. A pair of single-acting air cylinder mechanisms that have members and push alternately in opposite directions across the neutral position, and the second fluid cylinder mechanism is disposed on both sides of the rack frame in the second direction Thus, it is desirable to be a pair of single-acting air cylinder mechanisms that alternately push the rack frames in opposite directions.

また、本発明の回転割出装置においては、ストッパ機構は、回転軸に固定され、前記回転軸を中心とする円周上に等間隔で複数の割出孔が設けられた割出ディスクと、機枠に固定され、割出孔に対して回転軸の軸線と平行な方向からストッパピンを抜き挿しする流体シリンダ機構から構成されていることも望ましい。   Further, in the rotary indexing device of the present invention, the stopper mechanism is fixed to the rotating shaft, and an indexing disc provided with a plurality of indexing holes at equal intervals on the circumference around the rotating shaft; It is also desirable that it is composed of a fluid cylinder mechanism that is fixed to the machine frame and that inserts and removes the stopper pin from the direction parallel to the axis of the rotary shaft with respect to the index hole.

請求項1の発明によれば、ピニオンが常に第1のラックと第2のラックの少なくとも一方と噛み合っているため、回転軸に大きな外力が作用しても、ラックとピニオン間の噛み合いが外れて回転軸の停止位置がずれてしまう恐れがない。
また、第1のラックと第2のラックはラック枠の一部として一体に構成されているため、可動部品の数が少なく、作動が確実で構造が簡単な回転割出装置を提供することができる。
According to the invention of claim 1, since the pinion is always meshed with at least one of the first rack and the second rack, the mesh between the rack and the pinion is disengaged even if a large external force is applied to the rotating shaft. There is no fear that the stop position of the rotating shaft will be shifted.
In addition, since the first rack and the second rack are integrally configured as a part of the rack frame, it is possible to provide a rotary indexing device with a small number of movable parts, a reliable operation, and a simple structure. it can.

請求項2の発明によれば、第1の流体シリンダ機構と第2の流体シリンダ機構にそれぞれ一対の単動型エアシリンダ機構を用いているため、駆動制御が簡単であるとともに、クリーンな環境が要求される場所に好適に使用することができる。   According to the invention of claim 2, since the pair of single-acting air cylinder mechanisms are used for the first fluid cylinder mechanism and the second fluid cylinder mechanism, respectively, the drive control is simple and a clean environment is provided. It can be suitably used in a required place.

また、これらのエアシリンダ機構へのエア供給が回転軸の回転途中で停止した場合に、付勢部材の付勢力によって横動枠が中立位置に移動して、第1のラックと第2のラックの両方にピニオンが噛み合って回転軸の回転が拘束されるため、外力で回転軸が不用意に回転してしまうことがない。   Further, when the air supply to these air cylinder mechanisms stops in the middle of the rotation of the rotary shaft, the lateral movement frame moves to the neutral position by the urging force of the urging member, and the first rack and the second rack Since the pinion meshes with both of them and the rotation of the rotating shaft is restrained, the rotating shaft is not inadvertently rotated by an external force.

さらに、請求項3の発明によれば、ストッパ機構が、回転軸に固定されて前記回転軸を中心とする円周上に等間隔で複数の割出孔が設けられた割出ディスクと、機枠に固定され、割出孔に対して回転軸の軸線と平行な方向からストッパピンを抜き挿しする流体シリンダ機構から構成されているため、回転軸の割出精度を高めることができる。   Further, according to the invention of claim 3, the stopper mechanism is fixed to the rotating shaft and has an indexing disc provided with a plurality of indexing holes at equal intervals on a circumference centered on the rotating shaft. Since it is composed of a fluid cylinder mechanism that is fixed to the frame and that inserts and removes the stopper pin from the direction parallel to the axis of the rotary shaft with respect to the index hole, the indexing accuracy of the rotary shaft can be increased.

また、比較的小径のストッパピンとこれを駆動する小型の流体シリンダ機構で回転軸を確実に停止させておくことができるので、ストッパ機構をコンパクトに構成することができ、結果的に、回転割出装置全体を小型軽量化することができる。   In addition, since the rotating shaft can be reliably stopped by a relatively small diameter stopper pin and a small fluid cylinder mechanism that drives the stopper pin, the stopper mechanism can be made compact, and as a result, the rotation index The entire apparatus can be reduced in size and weight.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の回転割出装置の1実施形態を示す正面図、図2は右側面図、図3は平面図、図4は図1のA−A断面図、図5は図3のB−B断面図、図6は、図3のC−C断面図であって、これらの図に示すように、回転割出装置1は、ブロック状の機枠2(図5、図6参照)に軸受け3、4によって垂直軸線回りに回転自在に保持された回転軸5を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a rotary indexing device of the present invention, FIG. 2 is a right side view, FIG. 3 is a plan view, FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 3. As shown in these figures, the rotary indexing device 1 includes a block-shaped machine frame 2 (FIGS. 5 and 6). The rotating shaft 5 is rotatably held around a vertical axis by bearings 3 and 4.

本実施形態においては、これらの軸受け3、4には、ラジアル荷重とともにスラスト荷重を受けられるように円錐ころ軸受けを使用している。なお、ラジアル荷重とスラスト荷重はそれぞれ別個の軸受けで受けるようにしてもよい。   In the present embodiment, tapered roller bearings are used for these bearings 3 and 4 so as to receive a thrust load as well as a radial load. Note that the radial load and the thrust load may be received by separate bearings.

回転軸5の上端部は、機枠2から上方に突出し、後述するストッパ機構6(図6参照)が取り付けられている取付板7に形成されている孔7Aを貫通してその上方先端部分には、締結具8によって割出ディスク9が固定されている。なお、締結具8は回転軸にプーリ等の回転体を摩擦固定するために一般に市販されている周知の構造のものである。   The upper end of the rotating shaft 5 protrudes upward from the machine frame 2 and passes through a hole 7A formed in a mounting plate 7 to which a stopper mechanism 6 (see FIG. 6) to be described later is attached. The indexing disk 9 is fixed by the fastener 8. The fastener 8 has a well-known structure that is generally commercially available for frictionally fixing a rotating body such as a pulley to the rotating shaft.

図3に示すように、割出ディスク9上面には、回転軸5を中心とする円周上の中心角90度毎の4箇所に、ワークを載せるワークテーブルT(図1、図5に仮想線で表示)を図示しないボルトで固定するためのねじ孔9Aが形成されている。なお、ワークテーブルTは、割出ディスク9と一体に製作してもよい。   As shown in FIG. 3, on the upper surface of the indexing disk 9, a work table T (see FIG. 1 and FIG. A screw hole 9A for fixing with a bolt (not shown) is formed. The work table T may be manufactured integrally with the indexing disk 9.

また、円周方向に隣り合うねじ孔9Aの間には、位置決め孔9Bが、回転軸5を中心とする円周上の中心角90度毎の4箇所に配置されていて、これらの位置決め孔9Bの内周には耐摩耗性の高い特殊鋼製の中空のブッシュ10が嵌挿固定されている。   Further, between the screw holes 9A adjacent to each other in the circumferential direction, positioning holes 9B are arranged at four locations at 90 ° central angles on the circumference around the rotation shaft 5, and these positioning holes A hollow bush 10 made of special steel having high wear resistance is fitted and fixed to the inner periphery of 9B.

位置決め孔9Bのブッシュ10の内周面は高精度に仕上げられており、この中に、ストッパ機構6に設けられているストッパピン11が下方から嵌入することにより、割出ディスク9の回転が拘束されるようになっている。   The inner peripheral surface of the bush 10 in the positioning hole 9B is finished with high accuracy. The stopper pin 11 provided in the stopper mechanism 6 is inserted into the bushing 10 from below so that the rotation of the indexing disk 9 is restrained. It has come to be.

なお、割出ディスク9自体が耐摩耗性の大きい材料で製作されている場合には、ブッシュ10を用いずに、高精度に仕上げられた位置決め孔9B内に直接ストッパピン11を嵌挿するようにしてもよい。   When the indexing disc 9 itself is made of a material with high wear resistance, the stopper pin 11 is directly inserted into the positioning hole 9B finished with high accuracy without using the bush 10. It may be.

図6に示すように、ストッパピン11の下方部分は、エアシリンダ12内に嵌挿されているピストン13に固定されたピストンロッド14と一体に連結されている。前記ピストン13とエアシリンダ12のシリンダ室12Aの底面との間には、圧縮コイルばね15が設けられていて、この圧縮コイルばね15によって、ピストン13とピストンロッド14を介してストッパピン11が常時、割出ディスク9のブッシュ10内に嵌入するように突出方向に付勢されている。   As shown in FIG. 6, the lower portion of the stopper pin 11 is integrally connected to a piston rod 14 fixed to a piston 13 that is fitted in the air cylinder 12. A compression coil spring 15 is provided between the piston 13 and the bottom surface of the cylinder chamber 12 </ b> A of the air cylinder 12, and the stopper pin 11 is always provided via the piston 13 and the piston rod 14 by the compression coil spring 15. The projection disk 9 is biased in the protruding direction so as to be fitted into the bush 10.

また、ピストン13を挟んで、シリンダ室12Aの両側には、吸排気ポートA1、A2がそれぞれ形成されていて、上方の吸排気ポートA1から図示しない高圧エア源から供給される高圧エアをシリンダ室12A内に流入させると、ピストン13は圧縮コイルばね15の付勢力に抗しながら下方へ変位してストッパピン11をブッシュ10内から下方へ退避させ、割出ディスク9の回転の拘束を解除する。この際、反対側の吸排気ポートA2は、大気中に開放されて、吸排気ポートA1とピストン13を挟んで反対側のシリンダ室12A内のエアが排気される。   In addition, intake and exhaust ports A1 and A2 are formed on both sides of the cylinder chamber 12A with the piston 13 in between, and high pressure air supplied from a high pressure air source (not shown) from the upper intake and exhaust port A1 is supplied to the cylinder chamber. When flowing into 12A, the piston 13 is displaced downward while resisting the urging force of the compression coil spring 15, retracting the stopper pin 11 downward from the bush 10 and releasing the restriction of the rotation of the indexing disk 9. . At this time, the opposite intake / exhaust port A2 is opened to the atmosphere, and air in the opposite cylinder chamber 12A is exhausted with the intake / exhaust port A1 and the piston 13 interposed therebetween.

一方、吸排気ポートA2から高圧エアをシリンダ室12A内に導入し、吸排気ポートA1を大気中に開放した場合には、ピストン13には、上向きの力が作用し、圧縮コイルばね15の付勢力に加勢してストッパピン11をブッシュ10内に圧入する。   On the other hand, when high-pressure air is introduced into the cylinder chamber 12A from the intake / exhaust port A2 and the intake / exhaust port A1 is opened to the atmosphere, an upward force acts on the piston 13 and the compression coil spring 15 is attached. The stopper pin 11 is press-fitted into the bush 10 by applying a force.

なお、ストッパピン11は、吸排気ポートA1を大気中に開放すれば、圧縮コイルばね15の付勢力で上昇するが、本実施形態のものにおいては、ブッシュ10内周面とストッパピン11外周面との間の摩擦抵抗が大きい場合にも、吸排気ポートA2から高圧のエアを導入することで、ストッパピン11を確実にブッシュ10内に嵌入できるようにしている。   The stopper pin 11 is lifted by the urging force of the compression coil spring 15 when the intake / exhaust port A1 is opened to the atmosphere, but in the present embodiment, the inner peripheral surface of the bush 10 and the outer peripheral surface of the stopper pin 11 Even when the frictional resistance between the stopper pin 11 and the bush 10 is high, the stopper pin 11 can be reliably fitted into the bush 10 by introducing high-pressure air from the intake / exhaust port A2.

また、ピストン13の外周には、シリンダ室12A内周面との間で気密を保持するためのシールリング16が設けられているとともに、環状の磁石17が設けられている。前記磁石17が発生する磁界は、図2に示されているように、エアシリンダ12の外面に設けられている一対の磁気センサ18A、18Bによって検出されるようになっており、ストッパピン11が上方に突出した位置では、磁気センサ18Aが検出信号を出力し、ストッパピン11が下方へ退避した位置では、磁気センサ18Bが検出信号を出力する。   Further, on the outer periphery of the piston 13, a seal ring 16 is provided for maintaining airtightness with the inner peripheral surface of the cylinder chamber 12 </ b> A, and an annular magnet 17 is provided. The magnetic field generated by the magnet 17 is detected by a pair of magnetic sensors 18A and 18B provided on the outer surface of the air cylinder 12, as shown in FIG. The magnetic sensor 18A outputs a detection signal at a position protruding upward, and the magnetic sensor 18B outputs a detection signal at a position where the stopper pin 11 is retracted downward.

エアシリンダ12は、スペーサブロック19を介して取付板7に上端を取り付けられている軸受けピース20と一体に連結されていて、軸受けピース20に設けられている軸受けスリーブ21によってストッパピン11が上下方向に摺動自在に案内保持されている。   The air cylinder 12 is integrally connected to a bearing piece 20 whose upper end is attached to the mounting plate 7 via a spacer block 19, and the stopper pin 11 is vertically moved by a bearing sleeve 21 provided on the bearing piece 20. Is slidably guided.

取付板7には、ストッパピン11を通過させるための貫通孔7Bが形成されている。スペーサブロック19ならびに軸受けピース20は、エアシリンダ12とともに、本発明におけるストッパ機構6を構成する部品となっている。   The attachment plate 7 is formed with a through hole 7B for allowing the stopper pin 11 to pass therethrough. The spacer block 19 and the bearing piece 20 together with the air cylinder 12 are parts that constitute the stopper mechanism 6 in the present invention.

また、図6に示すように、機枠2の左右両側には、エアシリンダ22、23が固定されている。これらのエアシリンダ22、23の内部にはピストン24、25がそれぞれ左右方向(第1の方向)に摺動自在に設けられている。   In addition, as shown in FIG. 6, air cylinders 22 and 23 are fixed to the left and right sides of the machine casing 2. Pistons 24 and 25 are provided in the air cylinders 22 and 23 so as to be slidable in the left-right direction (first direction), respectively.

これらのピストン24、25の外周面に形成されている環状溝24A、25Aにはそれぞれ、エアシリンダ22、23のシリンダ室22A、23Aの内周面との間を気密にシールするためのシールリング26、27が装着されている。   The annular grooves 24A and 25A formed on the outer peripheral surfaces of the pistons 24 and 25 have seal rings for hermetically sealing the space between the cylinder chambers 22A and 23A of the air cylinders 22 and 23, respectively. 26 and 27 are attached.

また、それぞれのピストン24、25の背面側には、ばね保持用凹部24B、25Bが形成されていて、これらのばね保持用凹部24B、25Bとこれらに対向するシリンダ室22A、23Aの内壁面との間には、圧縮コイルばね28、29が組み込まれている。また、図4に示すように、エアシリンダ22、23にはそれぞれシリンダ室22A、23Aのピストン24、25の背面側に開口する吸排気ポートB1、B2が形成されている。   In addition, spring holding recesses 24B and 25B are formed on the back sides of the pistons 24 and 25, respectively, and these spring holding recesses 24B and 25B and the inner wall surfaces of the cylinder chambers 22A and 23A facing these spring holding recesses 24B and 25B, respectively. In between, compression coil springs 28 and 29 are incorporated. As shown in FIG. 4, the air cylinders 22 and 23 are formed with intake and exhaust ports B1 and B2 that open to the back side of the pistons 24 and 25 of the cylinder chambers 22A and 23A, respectively.

ピストン24、25の前面は、機枠2に対して左右方向に直線移動可能に保持された横動枠30の左右両側面に対して、それぞれ圧縮コイルばね28、29の付勢力によって常時当接状態が維持されており、吸排気ポートB1、B2にエアが外部から供給されない状態においては、横動枠30は、これらの圧縮コイルばね28、29に付勢されて、図4及び図6に示す中立位置に保持されている。   The front surfaces of the pistons 24 and 25 are always in contact with the left and right side surfaces of the lateral movement frame 30 held so as to be linearly movable in the left-right direction with respect to the machine frame 2 by the biasing forces of the compression coil springs 28 and 29, respectively. When the state is maintained and air is not supplied to the intake / exhaust ports B1 and B2 from the outside, the lateral movement frame 30 is urged by the compression coil springs 28 and 29, and the state shown in FIGS. It is held in the neutral position shown.

横動枠30は、図6に示すように水平部分とその両側から立ち上がる一対の垂直部分から構成されていて、水平部分の中央付近には、回転軸5が貫通する透孔30Aが形成されている。   As shown in FIG. 6, the lateral movement frame 30 is composed of a horizontal portion and a pair of vertical portions that rise from both sides thereof, and a through hole 30A through which the rotating shaft 5 passes is formed near the center of the horizontal portion. Yes.

また、図4に示すように、それぞれのエアシリンダ22、23は、センサピン31、32をピストン24、25と同方向へ直線移動可能に保持しており、これらのセンサピン31、32は、圧縮コイルばね33、34の付勢力によって、それぞれの前端が横動枠30の一対の垂直部分のそれぞれの両外側の面に常時当接しているように保持されている。   As shown in FIG. 4, the air cylinders 22 and 23 hold the sensor pins 31 and 32 so as to be linearly movable in the same direction as the pistons 24 and 25. These sensor pins 31 and 32 are compressed coils. Due to the urging force of the springs 33, 34, the respective front ends are held so as to be always in contact with the respective outer surfaces of the pair of vertical portions of the lateral movement frame 30.

したがって、これらのセンサピン31、32は、ピストン24、25とともに横動枠30が左右に移動すると、これに追従して進退するようになっている。一方、それぞれのエアシリンダ22、23の後端部には透過型光センサ35、36が取り付けられていて、ピストン24、25の動きに伴って横動枠30が左右何れかの移動限界位置まで変位したときにこれらの透過型光センサ35、36の何れか一方がセンサピン31、32の後端を検出することで、横動枠30の位置が間接的に検出できるようになっている。   Therefore, when the lateral movement frame 30 moves to the left and right together with the pistons 24 and 25, these sensor pins 31 and 32 follow and move forward and backward. On the other hand, transmission type optical sensors 35 and 36 are attached to the rear ends of the air cylinders 22 and 23, respectively, and the lateral movement frame 30 moves to the left or right movement limit position as the pistons 24 and 25 move. When one of these transmissive optical sensors 35 and 36 detects the rear end of the sensor pins 31 and 32 when displaced, the position of the lateral movement frame 30 can be indirectly detected.

一方、回転軸5には、これと一体にピニオン37が設けられている。このピニオン37は、本実施形態においては、回転軸5と一体に削出し加工により形成されているが、回転軸5とは別体に製作して、回転軸5にキー等で固定するようにしてもよい。   On the other hand, the rotary shaft 5 is provided with a pinion 37 integrally therewith. In this embodiment, the pinion 37 is formed by machining integrally with the rotary shaft 5, but is manufactured separately from the rotary shaft 5 and fixed to the rotary shaft 5 with a key or the like. May be.

ピニオン37を挟んでその左右両側には、ラック枠38の平行な2辺を構成するラック39(第1のラック)とラック40(第2のラック)が対向して配置されている。これらのラック39、40は、ラック枠38が図4に示す中立位置にあるときは、両方ともピニオン37との噛み合いを維持しており、この状態においては、ピニオン37およびこれと一体の回転軸5は回転を拘束されている。   On both the left and right sides of the pinion 37, a rack 39 (first rack) and a rack 40 (second rack) that constitute two parallel sides of the rack frame 38 are arranged to face each other. When the rack frame 38 is in the neutral position shown in FIG. 4, these racks 39 and 40 both maintain meshing with the pinion 37. In this state, the pinion 37 and the rotating shaft integral therewith are maintained. 5 is restricted in rotation.

これらのラック39、40を有するラック枠38は、図5に示されているように、連結枠41とこれに分解可能にねじ固定されている連結補助枠41Aとの間に挟みこまれて、これらの部材に対して、横動枠30とともに左右方向にスライド可能に保持されている。   As shown in FIG. 5, the rack frame 38 having these racks 39 and 40 is sandwiched between a connection frame 41 and a connection auxiliary frame 41 </ b> A that is screwed and disassembled thereto. These members are held so as to be slidable in the left-right direction together with the lateral movement frame 30.

また、連結枠41の前後両側には、それぞれピストン42、43がボルト44、45によって固定されている。これらのピストン42、43は、図5から明らかなように、それぞれ機枠2の前後両側に固定されたエアシリンダ46、47内に前後方向(第2の方向)に摺動自在に設けられている。   Pistons 42 and 43 are fixed to the front and rear sides of the connecting frame 41 by bolts 44 and 45, respectively. As is apparent from FIG. 5, these pistons 42 and 43 are provided slidably in the front and rear direction (second direction) in air cylinders 46 and 47 fixed to the front and rear sides of the machine frame 2, respectively. Yes.

これらのピストン42、43の外周面に形成されている環状溝42A、43Aにはそれぞれ、エアシリンダ46、47のシリンダ室46A、47Aの内周面との間を気密にシールするためのシールリング48、49が装着されている。   The annular grooves 42A and 43A formed on the outer peripheral surfaces of the pistons 42 and 43 have seal rings for hermetically sealing the space between the cylinder chambers 46A and 47A of the air cylinders 46 and 47, respectively. 48 and 49 are attached.

また、これらのピストン42、43の外周面には、シールリング48、49に隣接してシリンダ室46A、47Aの内周面と摺動接触するウェアリング50、51がそれぞれ装着されている。   Wear rings 50 and 51 that are in sliding contact with the inner peripheral surfaces of the cylinder chambers 46A and 47A are mounted on the outer peripheral surfaces of the pistons 42 and 43, adjacent to the seal rings 48 and 49, respectively.

また、図5に示すように、ピストン42、43にはそれぞれボルト44、45の頭部側をシールリング52、53を介して気密に保持するためのシールプレート54、55がボルトにより固定されている。   Further, as shown in FIG. 5, seal plates 54 and 55 for holding the heads of the bolts 44 and 45 airtightly via seal rings 52 and 53 are fixed to the pistons 42 and 43 by bolts. Yes.

一方、ラック枠38は、図4及び図6に示されているように、横動枠30の左右両側一対の垂直部によって、横動枠30に対して左右方向の相対変位が規制されているとともに、前後方向には摺動自在になるように案内支持されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 6, the rack frame 38 is restricted in relative displacement in the left-right direction with respect to the lateral movement frame 30 by a pair of right and left vertical portions of the lateral movement frame 30. At the same time, it is guided and supported so as to be slidable in the front-rear direction.

また、図4に示すように、エアシリンダ46、47には、それぞれシリンダ室46A、47Aのピストン42、43の背面側に開口する吸排気ポートC1、C2が形成されている。   As shown in FIG. 4, the air cylinders 46 and 47 are formed with intake and exhaust ports C1 and C2 that open to the back side of the pistons 42 and 43 of the cylinder chambers 46A and 47A, respectively.

また、それぞれのシリンダ室46A、47Aの端部壁中心部に形成されたねじ孔56,57を貫通してストロークエンド調整ボルト58、59が螺合されている。これらのストロークエンド調整ボルト58、59のシリンダ室46A、47A内へ突出する端面は、ピストン42、43のシールプレート54、55にそれぞれ当接してこれらのピストン42、43の前後のストローク限界位置を調整可能に規定している。   Further, stroke end adjusting bolts 58 and 59 are screwed through the screw holes 56 and 57 formed at the center of the end wall of each of the cylinder chambers 46A and 47A. The end surfaces of the stroke end adjusting bolts 58 and 59 protruding into the cylinder chambers 46A and 47A abut against the seal plates 54 and 55 of the pistons 42 and 43, respectively, so that the stroke limit positions before and after the pistons 42 and 43 are set. It is regulated to be adjustable.

これらのストロークエンド調整ボルト58、59は、それぞれロックナット60、61の締め付けにより調整位置に固定されるとともに、シールワッシャ62、63によって、ねじ孔56、57とストロークエンド調整ボルト58、59間の隙間が密閉されている。   These stroke end adjustment bolts 58 and 59 are fixed to the adjustment positions by tightening lock nuts 60 and 61, respectively, and between the screw holes 56 and 57 and the stroke end adjustment bolts 58 and 59 by seal washers 62 and 63, respectively. The gap is sealed.

図4に示すように、ピストン42、43の連結枠41と当接しているそれぞれの端面には、外周側に寄った位置に磁石収容凹部42B、43Bが形成されており、これらの内部には磁石64、65が組み込まれている。   As shown in FIG. 4, magnet housing recesses 42 </ b> B and 43 </ b> B are formed at positions close to the outer peripheral side on the respective end surfaces of the pistons 42 and 43 that are in contact with the connection frame 41. Magnets 64 and 65 are incorporated.

これらの磁石64、65は、ピストン42、43が前方または後方のストローク端まで移動した位置で、それぞれエアシリンダ46、47の外周面に取り付けられた磁気センサ66または磁気センサ67によって検出される。なお、これらの磁気センサ66、67は、エアシリンダ46、47の外周面に前後位置を調整可能に固定されている。   These magnets 64 and 65 are detected by a magnetic sensor 66 or a magnetic sensor 67 attached to the outer peripheral surfaces of the air cylinders 46 and 47, respectively, at positions where the pistons 42 and 43 have moved to the front or rear stroke end. These magnetic sensors 66 and 67 are fixed to the outer peripheral surfaces of the air cylinders 46 and 47 so that the front and rear positions can be adjusted.

次に、前述したように構成されている本発明の回転割出装置の動作を説明する。回転割出装置1は、図4に示すように、エアシリンダ22、23の何れにも高圧エアが導入されていない初期の状態では、ピストン24、25は、それぞれ圧縮コイルばね28、29の付勢力が均衡しており、この状態では、横動枠30は中立位置にあって、ラック枠38の一部を構成しているラック39とラック40はともにピニオン37と浅く噛み合っている。   Next, the operation of the rotary indexing device of the present invention configured as described above will be described. As shown in FIG. 4, the rotary indexing device 1 has pistons 24 and 25 attached with compression coil springs 28 and 29, respectively, in an initial state where high-pressure air is not introduced into any of the air cylinders 22 and 23. In this state, the lateral movement frame 30 is in a neutral position, and both the rack 39 and the rack 40 that constitute a part of the rack frame 38 are in shallow mesh with the pinion 37.

また、これらのラック39、40を有するラック枠38は、連結枠41とともに、同図の左方のストローク限界位置にあり、ピストン42のシールプレート54とストロークエンド調整ボルト58のそれぞれの対向する端面どうしが当接している。   The rack frame 38 having these racks 39 and 40 is at the stroke limit position on the left side of the figure together with the connecting frame 41, and the end faces of the seal plate 54 of the piston 42 and the stroke end adjusting bolt 58 facing each other. The two are in contact.

また、図6に示すように、ストッパ機構6のストッパピン11は取付板7から上方に突出して割出ディスク9に形成されている位置決め孔10のうちの一つのブッシュ10内に嵌入して回転軸5の回転を拘束している。   Further, as shown in FIG. 6, the stopper pin 11 of the stopper mechanism 6 protrudes upward from the mounting plate 7 and is fitted into one bush 10 in the positioning hole 10 formed in the indexing disk 9 to rotate. The rotation of the shaft 5 is constrained.

この状態からピニオン37を図4における反時計回りに回転駆動する場合には、図7に示すように、一方のシリンダ室22A内に、吸排気ポートB1から高圧エアを導入し、他方のシリンダ室23A内のエアを吸排気ポートB2から外部に排出すると、一方のピストン24は前進し、これとともに、横動枠30がラック枠38をともなって移動し、また、横動枠30に押されて他方のピストン25は圧縮コイルばね29の付勢力に抗して後退する。   When the pinion 37 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 4 from this state, as shown in FIG. 7, high pressure air is introduced into the one cylinder chamber 22A from the intake / exhaust port B1, and the other cylinder chamber is introduced. When the air in 23A is discharged to the outside from the intake / exhaust port B2, one piston 24 moves forward, and at the same time, the lateral movement frame 30 moves with the rack frame 38 and is pushed by the lateral movement frame 30. The other piston 25 moves backward against the urging force of the compression coil spring 29.

その結果、図7に示すように、一方のラック39とピニオン37との噛み合いは外れ、他方のラック40の歯はピニオン37と完全な噛み合い状態となる。(ステップ1)   As a result, as shown in FIG. 7, the engagement between the one rack 39 and the pinion 37 is disengaged, and the teeth of the other rack 40 are completely engaged with the pinion 37. (Step 1)

ピストン24とピストン25がそれぞれストローク端まで前進あるいは後退すると、一方の透過型光センサ35は、センサピン31の非検出状態となり、他方の透過型光センサ36は、センサピン32の検出状態となる。   When the piston 24 and the piston 25 advance or retreat to the stroke end, one transmissive optical sensor 35 is in a non-detection state of the sensor pin 31, and the other transmissive optical sensor 36 is in a detection state of the sensor pin 32.

これらの信号に基づいて、図示しない電磁切換弁が動作し、図6に示す、一方の吸排気ポートA1から高圧エアが導入されるとともに、他方の吸排気ポートA2からシリンダ室12A内のエアが排気される。   Based on these signals, an electromagnetic switching valve (not shown) operates to introduce high-pressure air from one intake / exhaust port A1 shown in FIG. 6, and air in the cylinder chamber 12A from the other intake / exhaust port A2. Exhausted.

その結果、ストッパピン11は割出ディスク9のブッシュ10内から下方に退避して回転軸5を自由に回転可能にする。(ステップ2)   As a result, the stopper pin 11 is retracted downward from the bush 10 of the indexing disk 9 to freely rotate the rotating shaft 5. (Step 2)

ストッパピン11が下方に退避すると、磁石17を図2に示す磁気センサ18Bが検出し、その検出信号によって図示していない電磁切換弁が動作して、図8に示すように、一方のシリンダ室46A内に吸排気ポートC1から高圧エアが導入され、他方のシリンダ室47A内のエアは吸排気ポートC2から排気される。   When the stopper pin 11 is retracted downward, the magnet 17 is detected by the magnetic sensor 18B shown in FIG. 2, and an electromagnetic switching valve (not shown) is operated by the detection signal, and as shown in FIG. High-pressure air is introduced from the intake / exhaust port C1 into 46A, and the air in the other cylinder chamber 47A is exhausted from the intake / exhaust port C2.

これにともなって、ピストン42は、連結枠41を介して、ラック枠38を同図の右側に移動させ、この際、ピニオン37に噛み合っているラック40がピニオン37を同図における反時計回りに回転させる。   Accordingly, the piston 42 moves the rack frame 38 to the right side of the figure via the connecting frame 41. At this time, the rack 40 meshing with the pinion 37 causes the pinion 37 to rotate counterclockwise in the figure. Rotate.

また、連結枠41に連結されている反対側のピストン43もピストン42と一体となって右方に移動し、やがて、シールプレート55の端面がストロークエンド調整ボルト59の対向する端面に当接することで、ピニオン37の回転が停止する。(ステップ3)   Further, the piston 43 on the opposite side connected to the connecting frame 41 also moves to the right together with the piston 42, and eventually the end surface of the seal plate 55 comes into contact with the opposite end surface of the stroke end adjusting bolt 59. Thus, the rotation of the pinion 37 is stopped. (Step 3)

一対のストロークエンド調整ボルト58、59は、ラック39、40の前後移動のストロークが回転軸5の割出角度に一致するように調整されており、ラック40が右方のストローク端までピニオン37を回転させたときに、下方に退避しているストッパピン11の真上に、割出ディスク9の次の位置決め孔9Bのブッシュ10が対向するようになっている。   The pair of stroke end adjustment bolts 58, 59 are adjusted so that the stroke of the racks 39, 40 moving forward and backward matches the indexing angle of the rotary shaft 5, and the rack 40 moves the pinion 37 to the right stroke end. When rotated, the bush 10 of the next positioning hole 9B of the indexing disk 9 faces the stopper pin 11 retracted downward.

こうして、ピニオン37の回転が停止すると、一方の磁気センサ67がストローク端の検出信号を出力し、これに基づいて図示していない電磁切換弁が動作して、図6に示すストッパ機構6の吸排気ポートA1は、大気中に開放されるとともに、他方の吸排気ポートA2からシリンダ室12A内に高圧エアが導入される。   Thus, when the rotation of the pinion 37 is stopped, one of the magnetic sensors 67 outputs a stroke end detection signal, and based on this, an electromagnetic switching valve (not shown) is operated, and the stopper mechanism 6 shown in FIG. The exhaust port A1 is opened to the atmosphere, and high-pressure air is introduced into the cylinder chamber 12A from the other intake / exhaust port A2.

その結果、ストッパピン11は、圧縮コイルばね15の付勢力に加えて高圧エアの圧力によって、上昇し、割出ディスク9の位置決め孔9Bに設けられているブッシュ10内に嵌入し、再び回転軸5の回転を拘束する。(ステップ4)   As a result, the stopper pin 11 is raised by the pressure of the high pressure air in addition to the urging force of the compression coil spring 15, and is fitted into the bush 10 provided in the positioning hole 9B of the indexing disk 9, and again the rotation shaft. The rotation of 5 is constrained. (Step 4)

ストッパピン11が上昇したことを図2に示す磁気センサ18Aが検出すると、これに基づいて、図示していない電磁切換弁が動作し、図9に示すように、シリンダ室23A内に、吸排気ポートB2から高圧エアが導入され、一方、反対側のシリンダ室22A内のエアは吸排気ポートB1から外部に排出される。   When the magnetic sensor 18A shown in FIG. 2 detects that the stopper pin 11 has been lifted, an electromagnetic switching valve (not shown) is operated based on this, and as shown in FIG. 9, the intake / exhaust gas is introduced into the cylinder chamber 23A. High-pressure air is introduced from the port B2, while air in the opposite cylinder chamber 22A is discharged to the outside from the intake / exhaust port B1.

そうすると、ピストン25は前進し、これとともに、横動枠30がラック枠38をともなって移動し、また、横動枠30に押されて他方のピストン24は圧縮コイルばね28の付勢力に抗して後退する。   Then, the piston 25 moves forward, and at the same time, the lateral movement frame 30 moves with the rack frame 38, and the other piston 24 resists the biasing force of the compression coil spring 28 by being pushed by the lateral movement frame 30. To retreat.

その結果、同図に示しているように、ラック40とピニオン37との噛み合いは外れ、反対側のラック39の歯はピニオン37と完全な噛み合い状態となる。(ステップ5)   As a result, as shown in the figure, the rack 40 and the pinion 37 are disengaged, and the teeth of the opposite rack 39 are completely engaged with the pinion 37. (Step 5)

ピストン24とピストン25がそれぞれストローク端まで後退あるいは前進すると、透過型光センサ35は、センサピン31の検出状態となり、一方、透過型光センサ36は、センサピン32の非検出状態となる。   When the piston 24 and the piston 25 retreat or advance to the stroke end, the transmission type optical sensor 35 is in the detection state of the sensor pin 31, while the transmission type optical sensor 36 is in the non-detection state of the sensor pin 32.

これらの信号に基づいて、図示しない電磁切換弁が動作し、図6に示す、一方の吸排気ポートA1から高圧エアが導入され、他方の吸排気ポートA2からシリンダ室12A内のエアが排気され、ストッパピン11は割出ディスク9のブッシュ10内から下方に退避して回転軸5を自由に回転可能にする。(ステップ6)   Based on these signals, an electromagnetic switching valve (not shown) is operated, high-pressure air is introduced from one intake / exhaust port A1 shown in FIG. 6, and air in the cylinder chamber 12A is exhausted from the other intake / exhaust port A2. The stopper pin 11 is retracted downward from the bush 10 of the indexing disk 9 so that the rotary shaft 5 can freely rotate. (Step 6)

ストッパピン11が下方に退避すると、磁石17を図2に示す磁気センサ18Bが検出し、その検出信号によって図示していない電磁切換弁が動作して、図10に示すように、シリンダ室47A内に吸排気ポートC2から高圧エアが導入され、反対側のシリンダ室46A内のエアは吸排気ポートC1から排出される。   When the stopper pin 11 is retracted downward, the magnet 17 is detected by the magnetic sensor 18B shown in FIG. 2, and an electromagnetic switching valve (not shown) is operated by the detection signal, so that the inside of the cylinder chamber 47A as shown in FIG. The high pressure air is introduced into the intake / exhaust port C2, and the air in the opposite cylinder chamber 46A is discharged from the intake / exhaust port C1.

そうすると、ピストン43は、連結枠41を介して、ラック枠38を同図の左方に移動させ、この際、ピニオン37に噛み合っているラック39がピニオン37を同図における反時計回りに回転させる。   Then, the piston 43 moves the rack frame 38 to the left in the figure via the connecting frame 41, and at this time, the rack 39 engaged with the pinion 37 rotates the pinion 37 counterclockwise in the figure. .

そして、連結枠41に連結されている反対側のピストン42もピストン43と一体となって左方に移動し、やがて、シールプレート54の端面がストロークエンド調整ボルト58の対向する端面に当接することで、ピニオン37の回転が停止する。(ステップ7)   Then, the piston 42 on the opposite side connected to the connecting frame 41 also moves to the left together with the piston 43, and eventually the end surface of the seal plate 54 comes into contact with the opposite end surface of the stroke end adjusting bolt 58. Thus, the rotation of the pinion 37 is stopped. (Step 7)

こうして、ピニオン37の回転が停止すると、磁気センサ66がストローク端の検出信号を出力し、これに基づいて図示していない電磁切換弁が動作して、図6に示すストッパ機構6の吸排気ポートA1は、大気中に開放されるとともに、他方の吸排気ポートA2からシリンダ室12A内に高圧エアが導入され、ストッパピン11が上昇して割出ディスク9の位置決め孔9Bに設けられているブッシュ10内に嵌入し、再び回転軸5の回転を拘束する。(ステップ8)   Thus, when the rotation of the pinion 37 is stopped, the magnetic sensor 66 outputs a detection signal of the stroke end, and based on this, an electromagnetic switching valve (not shown) is operated, and the intake / exhaust port of the stopper mechanism 6 shown in FIG. A1 is opened to the atmosphere, and high-pressure air is introduced into the cylinder chamber 12A from the other intake / exhaust port A2, and the stopper pin 11 is raised so as to be provided in the positioning hole 9B of the indexing disc 9. 10 is inserted, and the rotation of the rotating shaft 5 is restrained again. (Step 8)

回転軸5の割出回転をさらに同方向に継続させる場合には、以上に説明したステップ1〜ステップ8の手順を必要回数繰り返せばよい。また、回転軸5を逆方向(図4における時計回り)に回転させる場合は、前記ステップ1とステップ5の動作の内容を入れ替えて、ステップ1において、ラック39とピニオン37が噛み合い、ステップ5では、ラック40がピニオン37と噛み合うようにすればよい。   When the indexing rotation of the rotating shaft 5 is further continued in the same direction, the steps 1 to 8 described above may be repeated as many times as necessary. Further, when rotating the rotating shaft 5 in the reverse direction (clockwise in FIG. 4), the contents of the operations in Step 1 and Step 5 are interchanged, and in Step 1, the rack 39 and the pinion 37 are engaged. The rack 40 may be engaged with the pinion 37.

前述した一連の動作は、吸排気ポートA1、A2、吸排気ポートB1、B2、及び、吸排気ポートC1、C2への吸排気切り換える電磁切換弁を、磁気センサ18A、18B、透過型光センサ35、36、及び、磁気センサ66、67の検出出力に基づいて、マイクロコンピュータやシーケンサ等で制御することにより行うことができる。   In the series of operations described above, the intake / exhaust ports A1, A2, the intake / exhaust ports B1, B2, and the electromagnetic switching valve for switching the intake / exhaust to the intake / exhaust ports C1, C2 are replaced with the magnetic sensors 18A, 18B, the transmission type optical sensor 35. , 36 and the detection outputs of the magnetic sensors 66 and 67 can be performed by controlling with a microcomputer or a sequencer.

なお、特許請求の範囲中の「第1の流体シリンダ機構」は、本実施形態における、エアシリンダ22とピストン24、及び、エアシリンダ23とピストン25でそれぞれ構成されるエアシリンダ機構に相当し、「第2の流体シリンダ機構」は、エアシリンダ46とピストン42、及び、エアシリンダ47とピストン43でそれぞれ構成されるエアシリンダ機構に相当するものである。   The “first fluid cylinder mechanism” in the claims corresponds to the air cylinder mechanism and the air cylinder mechanism configured by the air cylinder 22 and the piston 24 and the air cylinder 23 and the piston 25, respectively, in the present embodiment. The “second fluid cylinder mechanism” corresponds to an air cylinder mechanism including the air cylinder 46 and the piston 42 and the air cylinder 47 and the piston 43, respectively.

以上に説明した実施形態においては、横動枠を機枠の左右方向に移動させてピニオンに噛み合うラックを切り換えるために、機枠の左右両側にそれぞれ一つずつ単動型のエアシリンダ機構を配置しているが、これに代えて複動型のエアシリンダ機構を機枠の左右何れかの側に一つだけ設け、このエアシリンダ機構によって横動枠を移動させるようにしてもよい。   In the embodiment described above, a single-acting air cylinder mechanism is arranged on each of the left and right sides of the machine frame to move the lateral movement frame in the left and right direction of the machine frame and to switch the rack engaged with the pinion. However, instead of this, only one double-acting air cylinder mechanism may be provided on either the left or right side of the machine frame, and the lateral movement frame may be moved by this air cylinder mechanism.

同様に、本実施形態においては、連結枠を機枠の前後方向に移動させるために、機枠の前後両側にそれぞれ一つずつ単動型のエアシリンダ機構を配置しているが、これに代えて複動型のエアシリンダ機構を機枠の前後何れかの側に一つだけ設け、このエアシリンダ機構によって連結枠を移動させるようにしてもよい。   Similarly, in this embodiment, in order to move the connecting frame in the front-rear direction of the machine frame, one single-acting air cylinder mechanism is arranged on each of the front and rear sides of the machine frame. Thus, only one double-acting air cylinder mechanism may be provided on either the front or rear side of the machine frame, and the connecting frame may be moved by this air cylinder mechanism.

さらに、横動枠や連結枠を駆動する機構としては、エアシリンダ機構以外の流体シリンダ機構、例えば、油圧シリンダ機構等を用いてもよい。また、本実施形態においては、ストッパ機構は、割出ディスクの位置決め孔に組み込まれたブッシュにストッパピンをエアシリンダ機構によって抜き挿しする構造としているが、本実施形態の機構に限定するものではなく、所定の割出回転角毎に位置決め保持できる機能を有するものであればよい。   Furthermore, a fluid cylinder mechanism other than an air cylinder mechanism, such as a hydraulic cylinder mechanism, may be used as a mechanism for driving the laterally moving frame and the connecting frame. In this embodiment, the stopper mechanism has a structure in which the stopper pin is inserted into and removed from the bush incorporated in the positioning hole of the indexing disk by the air cylinder mechanism. However, the stopper mechanism is not limited to the mechanism of this embodiment. Any function can be used as long as it has a function capable of positioning and holding for each predetermined index rotation angle.

本発明は、機械部品の製造工程や検査工程等において、ワークの回転角度の割出を行う回転割出装置として利用することができ、また、爆発性の物質を扱う環境で、電動モータ等の使用が制限される場所において、好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a rotary indexing device for indexing the rotation angle of a workpiece in a manufacturing process or an inspection process of a machine part, and in an environment where an explosive substance is handled, It can be suitably used in places where use is restricted.

本発明の回転割出装置の1実施形態を示す正面図である。It is a front view showing one embodiment of the rotation indexing device of the present invention. 本発明の回転割出装置の1実施形態を示す右側面図である。It is a right view which shows one Embodiment of the rotation index apparatus of this invention. 本発明の回転割出装置の1実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the rotation indexing apparatus of this invention. ラックが両方ともピニオンと噛み合った状態を示す図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 1 which shows the state in which both racks meshed | engaged with the pinion. 図3のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図3のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 一方のラックのみがピニオンと噛み合った状態を示す図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 1 which shows the state which only one rack meshed | engaged with the pinion. ピニオンの回転動作途中の状態を示す図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 1 which shows the state in the middle of rotation operation of a pinion. ピニオンと噛み合うラックを切り換えた状態を示す図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 1 which shows the state which switched the rack which meshes with a pinion. ピニオンの回転動作途中の状態を示す図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 1 which shows the state in the middle of rotation operation of a pinion.

符号の説明Explanation of symbols

1 回転割出装置
2 機枠
3、4 軸受け
5 回転軸
6 ストッパ機構
7 取付板
7A、7B 貫通孔
8 締結具
9 割出ディスク
9A ねじ孔
9B 位置決め孔
10 ブッシュ
11 ストッパピン
12 エアシリンダ
12A シリンダ室
13 ピストン
14 ピストンロッド
15 圧縮コイルばね
16 シールリング
17 磁石
18A、18B 磁気センサ
19 スペーサブロック
20 軸受けピース
21 軸受けスリーブ
22、23 エアシリンダ
22A、23A シリンダ室
24、25 ピストン
24A、25A 環状溝
24B、25B ばね保持凹部
26、27 シールリング
28、29 圧縮コイルばね
30 横動枠
30A 透孔
31、32 センサピン
33、34 圧縮コイルばね
35、36 透過型光センサ
37 ピニオン
38 ラック枠
39 ラック(第1のラック)
40 ラック(第2のラック)
41 連結枠
41A 連動補助枠
42、43 ピストン
42A、43A 環状溝
42B、43B 磁石収容凹部
44、45 ボルト
46、47 エアシリンダ
46A、47A シリンダ室
48、49 シールリング
50、51 ウェアリング
52、53 シールリング
54、55 シールプレート
56、57 ねじ孔
58、59 ストロークエンド調整ボルト
60、61 ロックナット
62、63 シールワッシャ
64、65 磁石
66、67 磁気センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation indexing device 2 Machine frame 3, 4 Bearing 5 Rotating shaft 6 Stopper mechanism 7 Mounting plate 7A, 7B Through hole 8 Fastener 9 Indexing disk 9A Screw hole 9B Positioning hole 10 Bush 11 Stopper pin 12 Air cylinder 12A Cylinder chamber 13 piston 14 piston rod 15 compression coil spring 16 seal ring 17 magnet 18A, 18B magnetic sensor 19 spacer block 20 bearing piece 21 bearing sleeve 22, 23 air cylinder 22A, 23A cylinder chamber 24, 25 piston 24A, 25A annular groove 24B, 25B Spring retaining recesses 26, 27 Seal rings 28, 29 Compression coil spring 30 Lateral movement frame 30A Through holes 31, 32 Sensor pins 33, 34 Compression coil springs 35, 36 Transmission type optical sensor 37 Pinion 38 Rack frame 39 Rack (first rack) )
40 racks (second rack)
41 connecting frame 41A interlocking auxiliary frame 42, 43 piston 42A, 43A annular groove 42B, 43B magnet housing recess 44, 45 bolt 46, 47 air cylinder 46A, 47A cylinder chamber 48, 49 seal ring 50, 51 wear ring 52, 53 seal Rings 54, 55 Seal plates 56, 57 Screw holes 58, 59 Stroke end adjusting bolts 60, 61 Lock nuts 62, 63 Seal washers 64, 65 Magnets
66, 67 Magnetic sensor

Claims (3)

機枠と、
機枠に対し、第1の方向に直線移動可能に保持された横動枠と、
横動枠に対して、第1の方向と直交する第2の方向に直線移動可能に保持されたラック枠と、
機枠に対して、第1の方向と第2の方向の両方に直交する軸線回りに回転可能に保持された回転軸と、
回転軸と一体に回転するように設けられたピニオンと、
ピニオンを挟んた両側で対向するように、第2の方向に沿って並行してラック枠の一部として設けられた第1のラック及び第2のラックと、
機枠に設けられて、横動枠を第1の方向に往復移動させる第1の流体シリンダ機構と、
機枠に設けられて、ラック枠を第2の方向に往復移動させる第2の流体シリンダ機構と、
機枠に設けられて、回転軸を所定回転角毎に位置決め固定するストッパ機構とを備え、
第1及び第2のラックは、ラック枠が中立位置にあるときは、両方ともピニオンとの噛み合いを維持し、ラック枠が中立位置から一方の側に偏倚したときは、第1のラックとピニオンが完全に噛み合うとともに、ピニオンと第2のラックの噛み合いが外れ、ラック枠が中立位置から他方の側に偏倚したときは、第2のラックとピニオンが完全に噛み合うとともに、ピニオンと第1のラックとの噛み合いが外れるように配置されていることを特徴とする、回転割出装置。
The machine frame,
A lateral movement frame that is held so as to be linearly movable in the first direction with respect to the machine frame;
A rack frame held so as to be linearly movable in a second direction orthogonal to the first direction with respect to the lateral movement frame;
A rotating shaft held rotatably about an axis perpendicular to both the first direction and the second direction with respect to the machine frame;
A pinion provided to rotate integrally with the rotating shaft;
A first rack and a second rack provided as part of the rack frame in parallel along the second direction so as to face each other across the pinion;
A first fluid cylinder mechanism provided in the machine frame for reciprocating the lateral movement frame in the first direction;
A second fluid cylinder mechanism provided in the machine frame for reciprocating the rack frame in the second direction;
A stopper mechanism that is provided on the machine frame and positions and fixes the rotation shaft at predetermined rotation angles;
The first and second racks both maintain meshing with the pinion when the rack frame is in the neutral position, and the first rack and the pinion when the rack frame is biased to one side from the neutral position. Is completely engaged, and when the engagement between the pinion and the second rack is disengaged and the rack frame is biased from the neutral position to the other side, the second rack and the pinion are completely engaged, and the pinion and the first rack are also engaged. The rotary indexing device is arranged so as to be disengaged from the rotary indexing device.
第1の流体シリンダ機構は、第1の方向における横動枠の両側にそれぞれ配置され、横動枠をそれぞれ中立位置で平衡するように付勢する付勢部材を有して、中立位置を挟んで交互に反対向きに押動する一対の単動型エアシリンダ機構であるとともに、第2の流体シリンダ機構は、第2の方向におけるラック枠の両側に配置されてラック枠を交互に反対向きに押動する一対の単動型エアシリンダ機構であることを特徴とする請求項1記載の回転割出装置。   The first fluid cylinder mechanism includes biasing members that are arranged on both sides of the lateral movement frame in the first direction and bias the lateral movement frames so as to be balanced at the neutral positions, and sandwich the neutral position. And the second fluid cylinder mechanism is disposed on both sides of the rack frame in the second direction so that the rack frames are alternately opposed to each other. The rotary indexing device according to claim 1, wherein the rotary indexing device is a pair of single-acting air cylinder mechanisms that push. ストッパ機構は、回転軸に固定され、前記回転軸を中心とする円周上に等間隔で複数の割出孔が設けられた割出ディスクと、機枠に固定され、割出孔に対して回転軸の軸線と平行な方向からストッパピンを抜き挿しする流体シリンダ機構から構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の回転割出装置。   The stopper mechanism is fixed to the rotating shaft, and is provided with an indexing disc provided with a plurality of indexing holes at equal intervals on the circumference centered on the rotating shaft, and fixed to the machine frame, with respect to the indexing hole. 3. A rotary indexing device according to claim 1, wherein the rotary indexing device comprises a fluid cylinder mechanism for inserting and removing a stopper pin from a direction parallel to the axis of the rotary shaft.
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