JP2008080416A

JP2008080416A - タレット旋盤

Info

Publication number: JP2008080416A
Application number: JP2006260120A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takano; 淳一鷹野
Original assignee: Tsugami Corp
Current assignee: Tsugami Corp
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】油漏れ，カジリ等を生じさせる原因となる回転継手が不要であり、タレットの面数に関係なく必要最小限の作動油配管のみを用いればよいタレット旋盤を提供する
【解決手段】ソケット脱着装置１２を用いることにより、プラグ１６２及びソケット１２１により構成される作動油供給手段を脱着可能にする。具体的には、自動工具交換位置に位置決めされた工具１５が保持されたホルダ１６に設けられたプラグ１６２と、ソケット脱着装置１２が備えたソケット１２１との接続または分離を、第１のエアシリンダ１２４及び第２のエアシリンダ１２５を用いて行う。これにより従来のような回転継手は不要となり、必要最小限の一対の配管１２６のみを用いればよくなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、工具をクランプまたはアンクランプする油圧ホルダを備えたタレット旋盤に関する。

タレット旋盤は、複数の工具をホルダを介してそれぞれ固定したタレットを回転可能にすることによって、加工位置に位置決めされて複数の工具の中から選択された工具によりワークを加工するものである。

このようなタレット旋盤において、タレットに固定した工具を交換する必要がある。このタレットの工具交換には、作業の効率化等のために、自動工具交換装置（ATC）が用いられる場合がある（例えば、特許文献１）。

タレット旋盤において、タレットの工具交換に自動工具交換装置を用いるとともに、工具をクランプするホルダに油圧ホルダを用いたものの一例を図６を用いて説明する。

このタレット旋盤１００においては、図６に示すように、１２角形のタレット１０１に工具１０２をクランプしたホルダ１０３が等角度間隔で６つ配置されている。ホルダ１０３は油圧ホルダであり、クランプ用の作動油が供給されると工具１０２をクランプし、アンクランプ用の作動油が供給されると工具１０２をアンクランプするものである。

各ホルダ１０３には、クランプ用の作動油をホルダ１０３に供給するためのクランプ用作動油配管１０４と、アンクランプ用の作動油を供給するためのアンクランプ用作動油配管１０５が接続されている。また、このタレット旋盤１００には、クランプ用作動油配管１０４及びアンクランプ用作動油配管１０５と接続されるとともに、図示しない油圧ユニットからクランプ用作動油配管１０４及びアンクランプ用作動油配管１０５へ作動油を供給するための回転継手１０６がタレット１０１に固定されている。
特開平４−１５２０４１号公報

しかしながら、上述した従来のタレット旋盤１００では、回転継手１０６がタレット１０１に固定されて回転するために、回転継手１０６のオイルシールから油漏れが生じたり、カジリ等が生じてしまう場合があった。

また、ホルダ１０３毎にクランプ用作動油配管１０４及びアンクランプ用作動油配管１０５を接続する必要があるために、タレット１０１の必要面数に応じた多くの配管が必要になってしまうという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、油漏れ，カジリ等を生じさせる原因となる回転継手が不要であり、タレットの面数に関係なく必要最小限の作動油配管のみを用いればよいタレット旋盤を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のタレット旋盤は、
該油圧ホルダを介して前記工具が放射状に配置された回転可能なタレットと、前記工具を前記タレットの回転により位置決めされた位置で交換可能な自動工具交換装置とを備えたタレット旋盤であって、
前記油圧ホルダは、クランプ用の作動油を流入可能にするクランプ用プラグと、アンクランプ用の作動油を流入可能にするアンクランプ用プラグとを有し、
前記クランプ用プラグと接続または分離が可能であり前記クランプ用プラグと接続することによりクランプ用の作動油を前記油圧ホルダに供給可能にするクランプ用ソケットと、前記アンクランプ用プラグと接続または分離が可能であり前記アンクランプ用プラグと接続することにより前記アンクランプ用の作動油を前記油圧ホルダに供給可能にするアンクランプ用ソケットと、前記クランプ用ソケット及び前記アンクランプ用ソケットを、前記位置決めされた工具がクランプまたはアンクランプされる前記油圧ホルダが有する前記クランプ用プラグ及び前記アンクランプ用プラグに対して接離する方向に移動可能にする駆動手段とを有するソケット脱着装置を備えたことを特徴とする。

また、前記クランプ用ソケット及びアンクランプ用ソケットは、ソケットホルダに固定され、
前記駆動手段は、前記クランプ用ソケット及び前記アンクランプ用ソケットを前記クランプ用プラグ及び前記アンクランプ用プラグに接続または分離するために前記ソケットホルダを移動可能にする第１の駆動手段と、前記ソケット脱着装置全体を前記位置決めされた工具がクランプまたはアンクランプされる前記油圧ホルダに対して接離する方向に移動可能にする第２の駆動手段とから構成されるようにしてもよい。

本発明によれば、油漏れ，カジリ等を生じさせる原因となる回転継手が不要であり、タレットの面数に関係なく必要最小限の作動油配管のみを用いればよいタレット旋盤を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るタレット旋盤について、以下図面を参照して説明する。

タレット旋盤１は、図１に示すように、主軸１０と、タレット１１と、ソケット脱着装置１２と、自動工具交換装置１３とを備えている。なお、主軸１０、タレット１１及びソケット脱着装置１２は、基台２０上に設置されている。

主軸１０は、ワークを保持して回転させるものである。主軸１０は、ワークが装着されるチャック１０ａを備えている。主軸１０は、図示しない駆動装置により回転駆動される。

タレット１１は、図１〜図３に示すように、複数の工具１５がホルダ１６を介して固定され、回転可能であることにより工具１５を加工位置または自動工具交換位置に位置決めすることができる。

タレット１１は、断面形状が正１２角形であり、１２個の平面を外側面において有している。タレット１１の外側面における１２個の平面のうち６個の平面には、平面を一つずつ間に置いて、等角度間隔で放射状にホルダ１６が交換可能にそれぞれ固定されている。なお、図面ではわかりやすくするためにホルダ１６がタレット１１に２個のみ固定されたものを表している。

タレット１１には、主軸１０の軸方向と平行な図示しない回転軸が固定されており、タレット１１は、この回転軸を中心として図示しない駆動装置により回転駆動される。また、タレット１１は、主軸１０の軸方向と平行な方向及び直交する方向に図示しない駆動装置により移動可能となっている。このようにタレット１１が回転可能及び移動可能であることにより、タレット１１に固定された工具１５を用いて、主軸１０のチャック１０ａに装着されたワークを加工することができる。

ホルダ１６は、図２〜図４に示すように、工具１５をクランプまたはアンクランプする油圧ホルダである。ホルダ１６は、クランプ用の作動油が供給されることにより工具１５をクランプし、アンクランプ用の作動油が供給されることにより工具１５をアンクランプする。

各ホルダ１６は、ホルダ基体１６４に、ホルダ本体１６１と、プラグ１６２（１６２ａ，１６２ｂ）と、油路１６３（１６３a，１６３ｂ）とを備えている。

ここで、ホルダ本体１６１による工具１５のクランプ動作、アンクランプ動作について図４を用いて説明する。なお、図４に示したホルダ本体１６１において、上側がクランプ動作がなされた状態、下側がアンクランプ動作がなされた状態を表している。

クランプ用の作動油がクランプ用流入口１６１ａから流入してこの油圧により、ピストン１６１ｃが後退するとともにドローバー１６１ｄが後退する。ドローバー１６１ｄが後退することにより、ドローバー１６１ｄに押されてセグメント１６１eが外側に開く。開いたセグメント１６１eが工具１５に形成された図示しない溝に入り込んで工具１５はクランプされる。このクランプの際には、くさび部材１６１ｆが、ピストン１６１ｃの先端付近の大径部とホルダ本体１６１の筐体との間に割り込むことにより、ドローバー１６１ｄはセルフロックされる。

アンクランプ用の作動油がアンクランプ用流入口１６１ｂから流入してこの油圧により、ピストン１６１ｃが前進するとともにドローバー１６１ｄが前進する。ドローバー１６１ｄが前進することにより、ドローバー１６１ｄによる押圧が解除されてセグメント１６１eが内側へ閉じる。閉じたセグメント１６１eが工具１５の溝から外れるとともにドローバー１６１ｄの先端により工具１５が押し出されて工具１５はアンクランプされる。このアンクランプの際には、くさび部材１６１ｆの割り込みが解除され、ドローバー１６１ｄのセルフロックは解除される。

プラグ１６２は、ホルダ１６をソケット脱着装置１２に接続するためのものである。プラグ１６２は、作動油供給手段を構成する。プラグ１６２は、クランプ用のプラグ１６２aとアンクランプ用のプラグ１６２ｂから構成される。プラグ１６２a，１６２ｂは、ホルダ基体１６４のソケット脱着装置１２側の面に並設されている。

プラグ１６２a，１６２ｂは、ホルダ本体１６１のクランプ用流入口１６１ａ，アンクランプ用流入口１６１ｂにそれぞれ油路１６３a，１６３ｂを介して接続されている。また、プラグ１６２a，１６２ｂは、後述するソケット１２１a，１２１ｂと接続または分離可能となっている。

ソケット脱着装置１２は、プラグ１６２にとともに作動油供給手段を構成するソケット１２１をプラグ１６２と接続または分離するためのものである。ソケット脱着装置１２は、複数のホルダ１６のうち、自動工具交換装置１３により工具１５を交換する位置である自動工具交換位置に位置決めされたホルダ１６と対向する位置に設置されている。よって、ソケット１２１とプラグ１６２とは対向する位置に配置されている。なお、ソケット脱着装置１２は、図３に示すブラケット１２７を介して基台２０に固定されている。

ソケット脱着装置１２は、ソケット１２１（１２１a，１２１ｂ）と、スリーブホルダ１２２と、ソケットホルダ１２３と、一対の第１のエアシリンダ１２４（１２４a，１２４ｂ）と、第２のエアシリンダ１２５とを備えている。

ソケット１２１（１２１a，１２１ｂ）は、各ホルダ１６に設けられたプラグ１６２a，１６２ｂと接続するためのものである。ソケット１２１aはクランプ用のソケットであり、クランプ用のプラグ１６２aと接続または分離可能であり、ソケット１２１ｂはアンクランプ用のソケットであり、アンクランプ用のプラグ１６２ｂと接続または分離可能である。

ソケット１２１とプラグ１６２が接続された状態を図５に示している。ソケット１２１は、図５に示すように、スリーブ１２１ｃと、複数のボール１２１ｄと、作動油のシールであるОリング１２１eと、バルブ１２１ｆとを備えている。プラグ１６２は、ボール用溝１６２ｃと、バルブ１６２ｆとを備えている。なお、ソケット１２１のバルブ１２１ｆとプラグ１６２のバルブ１６２ｆは、ソケット１２１とプラグ１６２の分離時の作動油の漏れを防止するためのものである。

ソケット１２１とプラグ１６２との接続は、図５においてスリーブ１２１ｃを左方向にプラグ１６２に向けて移動させて、ソケット１２１のスリーブ１２１ｃの凸部が複数のボール１２１ｄを押圧してプラグ１６２のボール用溝１６２ｃに入れ込むことにより行われる。また、図５において、スリーブ１２１ｃを右方向に移動させればスリーブ１２１ｃの凸部による複数のボール１２１ｄへの押圧が解除されて、ソケット１２１とプラグ１６２とは分離される。

スリーブホルダ１２２は、ソケット１２１（１２１a，１２１ｂ）のスリーブ１２１ｃを保持するためのものである。ソケットホルダ１２３には、ソケット１２１a，１２１ｂのスリーブ１２１ｃとは逆側の端が固定されている。また、ソケットホルダ１２３には一対のクランプ用及びアンクランプ用の配管１２６が接続され、一対の配管１２６は図示しない油圧ユニットにそれぞれ通じている。

一対の第１のエアシリンダ１２４（１２４a，１２４ｂ）は、ソケットホルダ１２３を介してスリーブ１２１ｃを前後方向（Ｚ方向）に移動させることにより、ソケット１２１をプラグ１６２と接続または分離させるためのものである。第１のエアシリンダ１２４（１２４a，１２４ｂ）は、ソケットホルダ１２３に固定されている。第１のエアシリンダ１２４によりスリーブ１２１ｃを前進させれば、ソケット１２１とプラグ１６２とは接続され、スリーブ１２１ｃを後退させれば、ソケット１２１とプラグ１６２とは分離されることになる。

第２のエアシリンダ１２５は、前後方向（Ｚ方向）に移動可能であり、ソケット脱着装置１２全体を前後方向に移動させるものである。第２のエアシリンダ１２５は、自動工具交換位置に位置決めされ工具１５を保持したホルダ１６に対して、接離する方向にソケット脱着装置１２全体を近づけたり、遠ざけたりするものである。

自動工具交換装置１３は、図１に示すように、自動工具交換位置に位置決めされ工具１５を交換するためのものである。自動工具交換装置１３は、アーム１３１と、直交ロボット１３２と、新たに交換する予定である複数の工具１５等を収納している工具ストッカ１３４と、仮置き台１３５とを備えている。

アーム１３１は、ホルダ１６から交換する必要がある工具１５を引き抜き、新たな工具１５をホルダ１６に挿入する。アーム１３１は、図１におけるＸ方向及びＺ方向に移動可能である。アーム１３１は、把持部１３１ａを備えており、把持部１３１ａにより工具１５を把持、または、把持を解除することができる。把持部１３１ａは９０度回転可能である。

直交ロボット１３２は、図１におけるＸ方向，Ｙ方向及びＺ方向に移動可能であり、新たな工具１５を工具ストッカ１３４から仮置き台１３５に載置したり、逆に仮置き台１３５から交換が終わった工具１５を工具ストッカ１３４に戻したりする。

本実施の形態のタレット旋盤１でワークの加工を行うには、まず、タレット１１を回転させて、加工する工具１５を加工位置に位置決めする。タレット１１を介して工具１５をＸ方向、Ｚ方向に移動させて、この工具１５により主軸１０のチャック１０ａに装着されたワークを回転させつつワークの加工を行う。

ここで、本実施の形態のタレット旋盤１において、工具１５を交換する方法について説明する。

まず、タレット１１を回転させて、磨耗や新たな種類への変更の必要等から、交換が必要となった工具１５を自動工具交換位置へと位置決めする。

この位置決めの後、ソケット脱着装置１２の第１のエアシリンダ１２４を後退させて、スリーブ１２１ｃを位置決めされた工具１５を保持するホルダ１６に対して後退させる。その後、第２のエアシリンダ１２５を前進させて、ソケット脱着装置１２全体をホルダ１６の方向へ近づける。

次に、第１のエアシリンダ１２４を前進させて、スリーブ１２１ｃをホルダ１６の方向へ前進させることにより、ソケット１２１とプラグ１６２とを接続する。この接続の後、アーム１３１をホルダ１６の方向（Ｘ方向）に前進させて、把持部１３１ａにより工具１５を把持する。

次に、アンクランプ用の作動油を、図示しない油圧ユニットから配管１２６、ソケット１２１ｂ、プラグ１６２ｂ、油路１６３ｂ、および、アンクランプ用流入口１６１ｂを通じてホルダ本体１６１に供給する。工具１５がアンクランプしたら、アンクランプ用の作動油の供給を停止する。

その後、アーム１３１をＺ方向に移動させて、工具１５をホルダ１６から引き抜く。アーム１３１をＸ方向に工具ストッカ１３４の方向に後退させてさらにＺ方向に移動させて、仮置き台１３５に工具１５を載置する。直交ロボット１３２により仮置き台１３５に載置された使用済みの工具１５が工具ストッカ１３４に収納される。

次に、直交ロボット１３２により新たな工具１５が仮置き台１３５に載置される。アーム１３１の把持部１３１ａにより仮置き台１３５に載置された新たな工具１５を把持する。アーム１３１をＺ方向に移動させた後、Ｘ方向にホルダ１６の方向に前進させて、さらに、Ｚ方向にホルダ１６の方向に移動させることにより、ホルダ１６へ新たな工具１５を挿入する。

次に、クランプ用の作動油を、図示しない油圧ユニットから配管１２６、ソケット１２１ａ、プラグ１６２ａ、油路１６３ａ、および、クランプ用流入口１６１ａを通じてホルダ本体１６１に供給する。工具１５がクランプしたら、クランプ用の作動油の供給を停止する。

その後、第１のエアシリンダ１２４を後退させて、スリーブ１２１ｃをホルダ１６から後退させることにより、ソケット１２１とプラグ１６２とを分離する。

そして、第２のエアシリンダ１２５を後退させて、ソケット脱着装置１２全体をホルダ１６から遠ざける。これにより、タレット旋盤１における工具１５の交換は終了する。

このように本実施の形態のタレット盤では、ソケット脱着装置１２を用いることにより、プラグ１６２及びソケット１２１により構成される作動油供給手段を脱着可能にするようにしたので、従来のように油漏れ，カジリ等を生じさせる原因となる回転継手が不要であり、タレット１１の面数に関係なく必要最小限の一対の作動油用の配管１２６のみを用いればよい

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ホルダ１６を６個備えたタレット１１について説明したが、ホルダ１６の数は６個に限られず６個より少なくても多くてもよい。また、タレット１１の断面形状は正十二角形に限らず、外側面における平面の数は１２個より少なくても多くてもよい。

また、上記実施の形態では、第１のエアシリンダ１２４及び第２のエアシリンダ１２５を用いる例について説明したが、これらのシリンダの種類はエアシリンダに限らず、例えば油圧シリンダを用いてもよい。また、第１のエアシリンダ１２４及び第２のエアシリンダ１２５の代わりに他の駆動手段としてサーボモータ等を用いるようにしてもよい。

本発明の実施形態に係るタレット旋盤の構成を表す平面図である。図１に示したタレット旋盤を構成するタレット、ソケット脱着装置、ホルダ及びアームの構成を表す平面図である。図２に示したタレット等の構成を表す側面図である。図１に示したタレット旋盤を構成するホルダ本体における工具のクランプ動作、アンクランプ動作を説明するための説明図である。図１に示したタレット旋盤を構成するソケットとプラグが接続された状態を表す説明図である。（Ａ）は従来のタレット旋盤の構成を表す側面図を表し、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。

符号の説明

１タレット旋盤
１０主軸
１１タレット
１２ソケット脱着装置
１２１ソケット
１２４第１のエアシリンダ
１２５第２のエアシリンダ
１２６配管
１３自動工具交換装置
１３１アーム
１５工具
１６ホルダ
１６１ホルダ本体
１６２プラグ

Claims

作動油の油圧により工具がクランプまたはアンクランプされる複数の油圧ホルダと、該油圧ホルダを介して前記工具が放射状に配置された回転可能なタレットと、前記工具を前記タレットの回転により位置決めされた位置で交換可能な自動工具交換装置とを備えたタレット旋盤であって、
前記油圧ホルダは、クランプ用の作動油を流入可能にするクランプ用プラグと、アンクランプ用の作動油を流入可能にするアンクランプ用プラグとを有し、
前記クランプ用プラグと接続または分離が可能であり前記クランプ用プラグと接続することによりクランプ用の作動油を前記油圧ホルダに供給可能にするクランプ用ソケットと、前記アンクランプ用プラグと接続または分離が可能であり前記アンクランプ用プラグと接続することにより前記アンクランプ用の作動油を前記油圧ホルダに供給可能にするアンクランプ用ソケットと、前記クランプ用ソケット及び前記アンクランプ用ソケットを、前記位置決めされた工具がクランプまたはアンクランプされる前記油圧ホルダが有する前記クランプ用プラグ及び前記アンクランプ用プラグに対して接離する方向に移動可能にする駆動手段とを有するソケット脱着装置を備えたことを特徴とするタレット旋盤。
前記クランプ用ソケット及びアンクランプ用ソケットは、ソケットホルダに固定され、
前記駆動手段は、前記クランプ用ソケット及び前記アンクランプ用ソケットを前記クランプ用プラグ及び前記アンクランプ用プラグに接続または分離するために前記ソケットホルダを移動可能にする第１の駆動手段と、前記ソケット脱着装置全体を前記位置決めされた工具がクランプまたはアンクランプされる前記油圧ホルダに対して接離する方向に移動可能にする第２の駆動手段とから構成されることを特徴とする請求項１に記載のタレット旋盤。