JP2020055083A

JP2020055083A - マシニングセンタのインデックス装置

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Publication number: JP2020055083A
Application number: JP2018188423A
Authority: JP
Inventors: 泰幸川田; Yasuyuki Kawada
Original assignee: KAWADA TEKKO KK
Current assignee: KAWADA TEKKO KK
Priority date: 2018-10-03
Filing date: 2018-10-03
Publication date: 2020-04-09
Anticipated expiration: 2038-10-03
Also published as: EP3632612B1; EP3632612A1; US10882149B2; US20200108480A1; EP3632612C0; JP6551854B1

Abstract

【課題】プッシュバー式インデックス装置を使用し、マシニングセンタで所定長さのワークを機械加工するとき、相当の長さのワークであっても、的確にワークを保持し、機械加工する。【解決手段】ワーク１の長さ方向に間隔を置いて設定された２つの位置において、第１および第２インデックステーブル４a,４bにワーク１が保持される。さらに、プッシュバー連動機構がプッシュバー７に連動し、第１インデックステーブル４aを回転させる。そして、第１インデックステーブル４aと一体的にワーク１および第２インデックステーブル４bが回転し、これによってワーク１がインデックス操作される。【選択図】図１

Description

この発明は、所定長さのワークを機械加工するマシニングセンタのインデックス装置に関する。

特許文献１に記載されているように、マシニングセンタのインデックス装置としてプッシュバー式のものが使用されている。そのインデックス装置では、単一のハウジングがメインテーブルに設けられ、単一のインデックステーブルがハウジングに回転可能に支持され、インデックステーブルにワークが保持される。さらに、プッシュバーがハウジングに移動可能に支持され、NC 装置がスピンドルとメインテーブルの機械加工相対運動とは別個に、スピンドルとメインテーブルの余分の相対運動を生じさせ、余分の相対運動によってプッシュバーが移動する。さらに、プッシュバー連動機構がプッシュバーに連動し、インデックステーブルを回転させる。これによってワークがインデックス操作されるものである。その後、 NC 装置がスピンドルとメインテーブルの機械加工相対運動を生じさせ、ツールによってワークが機械加工される。

ところで、ワークは相当の長さのものもある。この場合、たとえば、ワークの一端において、単一のインデックステーブルにワークを保持する。そして、ツールをワークに押し付け、ツールによってワークを機械加工する必要があるが、機械加工するとき、大きい重量および力がワークに作用し、単一のインデックステーブルでそれに耐えるようにせねばならず、的確にワークを保持し、機械加工することができるとは限らない。的確にワークを保持し、機械加工することができないこともある。

したがって、この発明は、プッシュバー式インデックス装置を使用し、マシニングセンタで所定長さのワークを機械加工するとき、相当の長さのワークであっても、的確にワークを保持し、機械加工することを目的とする。

特許第３５７１６０５号公報

この発明によれば、第１および第２ハウジングが互いに間隔を置いて配置され、メインテーブルに設けられる。さらに、第１および第２インデックステーブルが第１および第２ハウジングに回転可能に支持され、ワークの長さ方向に間隔を置いて設定された２つの位置において、第１および第２インデックステーブルにワークが保持される。さらに、プッシュバーが第１ハウジングに移動可能に支持され、NC 装置がスピンドルとメインテーブルの機械加工相対運動とは別個に、スピンドルとメインテーブルの余分の相対運動を生じさせ、余分の相対運動によってプッシュバーが移動する。さらに、第１ハウジング内において、プッシュバー連動機構がプッシュバーと第１インデックステーブル間に設けられ、プッシュバーに連動し、第１インデックステーブルを回転させる。そして、第１インデックステーブルと一体的にワークおよび第２インデックステーブルが回転し、これによってワークがインデックス操作される。

好ましい実施例では、第１ロック機構が第１ハウジング内に設けられ、第１ロック機構によって第１インデックステーブルがロックされ、プッシュバーが移動したとき、それによって第１インデックステーブルがアンロックされる。さらに、第２ロック機構が第２ハウジング内に設けられ、第２ロック機構によって第２インデックステーブルがロックされる。さらに、相対運動連動機構が第１および第２ハウジング間に設けられ、スピンドルとメインテーブルの余分の相対運動が生じたとき、相対運動連動機構がそれに連動し、相対運動連動機構によって第２インデックステーブルがアンロックされる。そして、第１および第２インデックステーブルのアンロック後、プッシュバー連動機構によって第１インデックステーブルが回転する。

Aはこの発明の実施例を示す正面図、BはAの装置の平面図、CはAの装置の右側面図、DはAの装置の左側面図、EはAの装置の断面図、FはCのレバーが搖動した状態を示す右側面図、GはDのレバーが搖動した状態を示す左側面図、HはFの装置の断面図である。図１の装置の第１ロック機構を示す斜視図である。図１の装置のプッシュバー連動機構を示す断面図である。 Aは図１のワークが回転した状態を示す正面図、BはAの装置の右側面図、CはAの装置の断面図である。 Aは他の実施例を示す断面図、BはAの次の工程の断面図、CはBの次の工程の断面図、DはCの次の工程の断面図である。 Aは他の実施例を示す正面図、BはAの装置の平面図、CはAの装置の右側面図である。他の実施例を示す正面図である。

以下、この発明の実施例を説明する。

図１はこの発明にかかる装置を示す。この装置は所定長さのワーク１を機械加工するマシニングセンタのインデックス装置である。そして、第１および第２ハウジング２a, ２bが互いに間隔を置いて配置され、メインテーブル３に設けられる。さらに、第１および第２インデックステーブル４a, ４bが第１および第２ハウジング２a, ２bに回転可能に支持され、互いに対向し、ワーク１の長さ方向に間隔を置いて設定された２つの位置において、第１および第２インデックステーブル４a,４bにワーク１が保持される。たとえば、プレート５が第１および第２インデックステーブル４a,４b間に配置され、プレート５の両端において、ねじなどの固定具によってプレート５と第１および第２インデックステーブル４a, 4ｂが固定される。さらに、プレート５の上下両面において、それぞれワーク１が配置され、万力などの固定具６によってワーク１とプレート５が固定される。したがって、第１および第２インデックステーブル４a,４bおよびプレート５によってワーク１が保持される。プレート５の片面にワーク１を配置し、固定具６によってそれを固定してもよい。第１ハウジング２a、メインテーブル３および第１インデックステーブル４aは特許文献１のそれと同様のものである。第１および第２インデックステーブル４a,４bは互いに同心である。

プッシュバー７が第１ハウジング２aに移動可能に支持されることも特許文献１のプッシュバーと同様である。N C 装置８がスピンドル９とメインテーブル３の機械加工相対運動とは別個に、スピンドル９とメインテーブル３の余分の相対運動を生じさせ、余分の相対運動によってプッシュバー７が移動することも特許文献１のものと同様である。ツール９’がスピンドル９に取り付けられ、保持され、ツール９’によってワーク１が機械加工されることも特許文献１のものと同様である。

さらに、第１ロック機構が第１ハウジング２a内に設けられ、第１ロック機構によって第１インデックステーブル４aがロックされ、プッシュバー７が移動したとき、それによって第１インデックステーブル４aがアンロックされる。たとえば、図２に示すように、第１ロック機構にロッド状部材１０が使用され、歯状部分１１がその一端に形成され、歯車が第１インデックステーブル４aに固定され、歯状部分１０が歯車の歯にかみ合わされる。これによって第１インデックステーブル４aがロックされる。さらに、カムみぞ１２がプッシュバー７に形成され、ピン１３がロッド状部材１０に設けられ、カムみぞ１２に挿入される。カムみぞ１２はプッシュバー７の軸方向にのび、斜めに傾斜する。そして、プッシュバー７が移動したとき、それにともない、カムみぞ１２およびピン１３によってロッド状部材１０が移動し、その歯状部分１１が歯車の歯から引き抜かれ、これによって第１インデックステーブル４aがアンロックされる。これも特許文献１のものと同様である。

さらに、第２ロック機構が第２ハウジング２b内に設けられ、第２ロック機構によって第２インデックステーブル４bがロックされる。たとえば、プッシュバー７および第１ハウジング２aと同様、プッシュバー１４が第２ハウジング２bに移動可能に支持される。さらに、第１ロック機構と同様、第２ロック機構にロッド状部材が使用され、歯状部分がその一端に形成され、歯車が第２インデックステーブル４bに固定され、歯状部分が歯車の歯にかみ合わされる。これによって第２インデックステーブル４bがロックされる。

さらに、相対運動連動機構が第１および第２ハウジング２a,２b間に設けられ、スピンドル９とメインテーブル３の余分の相対運動が生じたとき、相対運動連動機構がそれに連動し、相対運動連動機構によって第２インデックステーブル４bがアンロックされる。たとえば、相対運動連動連動機構に一対のレバー１５a,１５bが使用され、レバー１５a,１５bおよび連結軸１６が第１および第２ハウジング２a,２b間に設けられ、連結軸１６によって各レバー１５a,１５bが連結される。連結軸１６は水平にのび、第１および第２ハウジング２a,２bに支持され、回転可能である。さらに、連結軸１６の両端において、レバー１５a,１５bが垂直に配置され、その下端が連結軸１６に固定され、レバー１５a,１５bの上端において、それぞれローラ１７a,１７bが設けられる。ローラ１７aは水平にのびる。ローラ１７bも水平にのび、プッシュバー１４に係合する。そして、後述するように、スピンドル９とメインテーブル３の余分の相対運動が生じたとき、ローラ１７a,１７b、レバー１５a,１５bおよび連結軸１６がそれに連動し、これによって第２インデックステーブル４bがアンロックされる。

さらに、第１ハウジング２a内において、プッシュバー連動機構がプッシュバー７と第１インデックステーブル４a間に設けられ、プッシュバー７に連動し、第１インデックステーブル４aを回転させる。たとえば、図３に示すように、プッシュバー連動機構に送りつめ１８が使用され、送りつめ１８がプッシュバー７に取り付けられ、つめ車１９が第１インデックステーブル４aに設けられ、プッシュバー７の移動にともない、送りつめ１８がつめ車１９の歯に係合し、送りつめ１８によってつめ車１９および第１インデックステーブル４aが回転する。これも特許文献１のものと同様である。

さらに、後述するように、第１および第２インデックステーブル４a,４bのアンロック後、プッシュバー連動機構によって第１インデックステーブル４aが回転する。

そして、この装置では、NC 装置８がスピンドル９とメインテーブル３の余分の相対運動を生じさせ、まず、スピンドル９およびツール９’が水平に移動し、ローラ１７aおよびプッシュバー７に向かって前進する。さらに、プッシュバー７の上方において、スピンドル９またはツール９’がローラ１７aに係合し、スピンドル９またはツール９’によってローラ１７aが押され、移動し、レバー１５aが搖動する（図１F）。これによって連結軸１６が回転し、レバー１５bが搖動し、ローラ１７bが下降する。したがって、ローラ１７bによってプッシュバー１４が押し下げられ（図１G）、第１ロック機構と同様、ロッド状部材の歯状部分が歯車の歯から引き抜かれ、第２ロック機構によって第２インデックステーブル４bがアンロックされる。

さらに、その後、特許文献１のものと同様、NC 装置８がスピンドル９とメインテーブル３の余分の相対運動を生じさせ、スピンドル９およびツール９’がプッシュバー７に向かって下降し、ツール９’によってプッシュバー７が押し下げられ、下降し、第２インデックステーブル４bがアンロックされた状態で、第１ロック機構によって第１インデックステーブル４aがアンロックされる。さらに、ツール９’によってプッシュバー７が押し下げられ、下降し、プッシュバー連動機構によって第１インデックステーブル４aが回転する。したがって、第１インデックステーブル４aと一体的にプレート５、ワーク１および第２インデックステーブル４bが回転する。その後、特許文献１のものと同様、スピンドル９およびツール９’がプッシュバー７から持ち上げられ、スプリングによってプッシュバー７が押し上げられ、上昇する。

さらに、その後、ツール９’によってプッシュバー７が押し下げられ、スプリングによってプッシュバー７が押し上げられ、プッシュバー７が再度下降し、上昇し、インデックステーブル４a,４bが再度回転する。これが何回か繰り返され、図４に示すように、インデックステーブル４a,４bが設定角度だけ回転する。これによってワーク１がインデックス操作されるものである。

その後、スピンドル９およびツール９’がプッシュバー７から上昇し、ローラ１７aから移動し、後退し、図１の位置に復帰する。したがって、第１ロック機構によって第１インデックステーブル４aがロックされ、第２ロック機構によって第２インデックステーブル４bがロックされる。その後、 NC 装置がスピンドル９とメインテーブル３の機械加工相対運動を生じさせ、ツール９’がワーク１に押し付けられ、ツール９’によってワーク１が機械加工される。

このインデックス装置の場合、ワーク１の長さ方向に間隔を置いて設定された２つの位置において、第１および第２インデックステーブル４a,４bにワーク１が保持され、ワーク１のインデックス操作およびインデックステーブル４a,４bのロック後、ツール９’がワーク１に押し付けられ、ツール９’によってワーク１が機械加工される。したがって、相当の長さのワーク１であっても、問題はない。機械加工するとき、大きい重量および力がワーク１に作用するが、それを第１および第２インデックステーブル４a,４bに分担させることができ、的確にワーク１を保持し、機械加工することができる。

図５に示すように、スピンドル９およびツール９’を水平に移動させ、相対運動連動機構によって第２インデックステーブル４bをアンロックする（図５A）。次いで、スピンドル９およびツール９’をプッシュバー７に向かって下降させ、これによって第１インデックステーブル４aをアンロックし、プッシュバー連動機構によって第１および第２インデックステーブル４a,４bを回転させ、ワーク１をインデックス操作する（図５b）。その後、スピンドル９およびツール９’を水平に移動させ、これによって第２インデックステーブル４bをロックし（図５c）、その後、スピンドル９およびツール９’をプッシュバー７から上昇させ、これによって第１インデックステーブル４aをロックするようにしてもよい（図５d）。

図６の実施例では、相対運動連動機構に一対のレバー２０a,２０bが使用され、連結軸２１によって各レバー２０a,２０bが連結される。さらに、ピン２２が第１および第２ハウジング２a,２bに設けられ、レバー２０a,２０bはピン２２に支持され、搖動可能である。そして、スピンドル９およびツール９’が水平に移動し、スピンドル９またはツール９’によってレバー２０aが搖動し、レバー２０aによって連結軸２１が移動し、連結軸２１によってレバー２０bが搖動する。これによってプッシュバー１４が押し下げられ、第２インデックステーブル４bがアンロックされる。

図７の実施例では、第１および第２インデックステーブル４a,４ｂに第１および第２スクロールチャック２３a,２３bが設けられ、ワーク１の両端において、スクロールチャック２３a,２３bにワーク１が把持され、これによってワーク１が保持される。他の構成は図１のものと同様である。

ワーク１の両端において、ワーク１とインデックステーブル４a,４bを直接固定し、これによってワーク１を保持することも考えられる。

スピンドル９とメインテーブル３の相対運動が生じたとき、相対運動連動機構がそれに連動するが、その搖動、回転または移動を他の種々の目的に利用することも考えられる。たとえば、インデックス装置にカバーが設けられ、インデックス装置が部分的に被覆されることがあるが、相対運動連動機構によってそのカバーを移動させるようにしてもよい。

１ワーク
２a,２b ハウジング
３メインテーブル
４a,４b インデックステーブル
７プッシュバー
８ NC 装置
９スピンドル
１０ロッド状部材
１４プッシュバー
１５a,１５b,1８a,１８b レバー
１６，１９連結軸

この発明によれば、第１および第２ハウジングが互いに間隔を置いて配置され、メインテーブルに設けられる。さらに、第１および第２インデックステーブルが第１および第２ハウジングに回転可能に支持され、ワークの長さ方向に間隔を置いて設定された２つの位置において、第１および第２インデックステーブルにワークが保持される。さらに、プッシュバーが第１ハウジングに移動可能に支持され、NC 装置がスピンドルとメインテーブルの機械加工相対運動とは別個に、スピンドルとメインテーブルの余分の相対運動を生じさせ、余分の相対運動によってプッシュバーが移動する。さらに、第１ハウジング内において、プッシュバー連動機構がプッシュバーと第１インデックステーブル間に設けられ、プッシュバーに連動し、第１インデックステーブルを回転させる。そして、第１インデックステーブルと一体的にワークおよび第２インデックステーブルが回転し、これによってワークがインデックス操作される。
さらに、第１ロック機構が第１ハウジング内に設けられ、第１ロック機構によって第１インデックステーブルがロックされ、プッシュバーが移動したとき、それによって第１インデックステーブルがアンロックされる。さらに、第２ロック機構が第２ハウジング内に設けられ、第２ロック機構によって第２インデックステーブルがロックされる。さらに、相対運動連動機構が第１および第２ハウジング間に設けられ、スピンドルとメインテーブルの余分の相対運動が生じたとき、相対運動連動機構がそれに連動し、相対運動連動機構によって第２インデックステーブルがアンロックされる。そして、第１および第２インデックステーブルのアンロック後、プッシュバー連動機構によって第１インデックステーブルが回転する。

Claims

所定長さのワークを機械加工するマシニングセンタのインデックス装置であって、
互いに間隔を置いて配置され、メインテーブルに設けられた第１および第２ハウジングと、
前記第１および第２ハウジングに回転可能に支持され、前記ワークの長さ方向に間隔を置いて設定された２つの位置において、前記ワークを保持する第１および第２インデックステーブルと、
前記第１ハウジングに移動可能に支持されたプッシュバーと、
スピンドルと前記メインテーブルの機械加工相対運動とは別個に、前記スピンドルと前記メインテーブルの余分の相対運動を生じさせ、余分の相対運動によって前記プッシュバーを移動させるNC 装置と、
前記第１ハウジング内において、前記プッシュバーと前記第１インデックステーブル間に設けられ、前記プッシュバーに連動し、前記第１インデックステーブルを回転させるプッシュバー連動機構とからなり、
前記第１インデックステーブルと一体的に前記ワークおよび前記第２インデックステーブルが回転し、これによって前記ワークがインデックス操作されるようにしたことを特徴とするマシニングセンタのインデックス装置。
前記第１ハウジング内に設けられ、前記第１インデックステーブルをロックし、前記プッシュバーが移動したとき、それによって前記第１インデックステーブルをアンロックする第１ロック機構と、
前記第２ハウジング内に設けられ、前記第２インデックステーブルをロックする第２ロック機構と、
前記第１および第２ハウジング間に設けられ、前記スピンドルと前記メインテーブルの余分の相対運動が生じたとき、それに連動し、前記第２インデックステーブルをアンロックする相対運動連動機構とを備え、
前記第１および第２インデックステーブルのアンロック後、前記プッシュバー連動機構によって前記第１インデックステーブルを回転させるようにした請求項１に記載の装置。