JP2023113386A - Workpiece holding device and hobbing machine - Google Patents

Workpiece holding device and hobbing machine Download PDF

Info

Publication number
JP2023113386A
JP2023113386A JP2022015725A JP2022015725A JP2023113386A JP 2023113386 A JP2023113386 A JP 2023113386A JP 2022015725 A JP2022015725 A JP 2022015725A JP 2022015725 A JP2022015725 A JP 2022015725A JP 2023113386 A JP2023113386 A JP 2023113386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
work
pusher
spindle
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022015725A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
淳 ▲柳▼▲崎▼
Jun Yanagisaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Corp
Original Assignee
Fuji Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Corp filed Critical Fuji Corp
Priority to JP2022015725A priority Critical patent/JP2023113386A/en
Publication of JP2023113386A publication Critical patent/JP2023113386A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

To improve processing accuracy by reducing influence of inclination of a core grid in a pull-in operation given to the processing accuracy.SOLUTION: A workpiece holding device 23 according to the present disclosure comprises: a core pushing device 25 which has a core grid 87, a pusher 91 that is attached to the core grid 87 and a float mechanism 85 that holds the core grid 87 in a tiltable manner; a main spindle device 23 which has a contact metal 63 on which a workpiece W is seated, an insertion hole 73 to which the core grid 87 is inserted and a pull-in device 45 that pulls in the core grid 87 inserted to the insertion hole 73 to the depth side of the insertion hole 73; and a movement device which moves the core pushing device 25 in a direction in parallel to the spindle of the main spindle device 23. The movement device moves the core pushing device 25 in a direction approaching the main spindle device 23. The pull-in device 45 pulls in the core grid 87 to make the workpiece W held between the pusher 91 and the contact metal 63. The float mechanism 85 allows tilting of the core grid 87 to the direction in parallel to the spindle in the pull-in operation by the pull-in device 45 to hold it.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本開示は、芯押装置と主軸装置とでワークを挟持するワーク挟持装置に関するものである。 The present disclosure relates to a work clamping device that clamps a work between a core pressing device and a spindle device.

従来、加工対象のワークを挟持するワーク挟持装置について種々提案されている。例えば、下記特許文献1には、回転テーブルの基準当金に着座したワークを、サポートに設けられた当金で挟持するワーククランプ装置について記載されている。特許文献1のワーククランプ装置は、サポートを軸方向に移動させて回転テーブルへ近づけ、サポートに取り付けたロッドを、回転テーブルのスライダに設けられた挿入穴に挿入させる。ワーククランプ装置は、ロッドの周りに設けられたコレットをワーク内に挿入して開くことでワークの芯出しを行い、スライダをパワーチャックによって引き込むことでロッドに取り付けられた当金と基準当金とでワークを軸方向から挟持している。 2. Description of the Related Art Conventionally, various proposals have been made for work holding devices for holding a work to be processed. For example, Patent Literature 1 below describes a work clamping device in which a work seated on a reference abutment of a rotary table is clamped by a abutment provided on a support. The work clamping device of Patent Document 1 moves the support in the axial direction to bring it closer to the rotary table, and inserts the rod attached to the support into the insertion hole provided in the slider of the rotary table. The work clamping device inserts and opens the collet provided around the rod into the work to center the work, and pulls in the slider with a power chuck to separate the contact and the reference contact attached to the rod. clamps the workpiece from the axial direction.

実開昭59-017137号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-017137

上記した種類のワーククランプ装置では、ホブを用いてワークに対して歯切り加工を実行する場合など、加工精度を維持するために、加工負荷に応じて挟み込む力を設定する必要がある。例えば、高負荷の加工に合わせてパワーチャックの引き込み力を強くすると、引き込んだ際のロッドの傾きが増大し、加工動作においてロッドの回転中心が回転テーブルの回転中心からずれてしまう虞がある。具体的には、基準当金や当金と接するワークの端面の加工精度や、回転中心に対する各部材の組み付け精度などに起因して、ロッドを引き込んだ際にロッドの傾きが発生する。その結果、ロッドの回転中心がずれることで加工精度が低下する虞があった。 In the work clamping device of the type described above, it is necessary to set the clamping force according to the processing load in order to maintain the processing accuracy when performing gear cutting on the work using a hob. For example, if the retraction force of the power chuck is strengthened in accordance with high-load machining, the tilt of the rod when retracted increases, and there is a risk that the center of rotation of the rod will deviate from the center of rotation of the turntable during machining. Specifically, the inclination of the rod occurs when the rod is pulled in due to the machining accuracy of the reference abutment, the end face of the work in contact with the abutment, the assembly accuracy of each member with respect to the center of rotation, and the like. As a result, the center of rotation of the rod may shift, which may reduce the machining accuracy.

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、引き込み動作における芯金の傾きが加工精度に与える影響を軽減でき、加工精度を向上できるワーク挟持装置、及びホブ盤を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to provide a workpiece clamping device and a hobbing machine that can reduce the influence of the inclination of the mandrel in the pulling operation on the machining accuracy and improve the machining accuracy. aim.

上記課題を解決するために、本明細書は、芯金と、前記芯金に取り付けられたプッシャと、前記芯金を傾動可能に保持するフロート機構と、を有する芯押装置と、ワークを着座させる当金と、前記芯金を挿入する挿入孔と、前記挿入孔に挿入された前記芯金を前記挿入孔の奥側へ引き込む引き込み装置と、を有する主軸装置と、前記主軸装置の主軸と平行な方向へ前記芯押装置を移動させる移動装置と、を備え、前記移動装置は、前記主軸装置に近づく方向へ前記芯押装置を移動させ、前記引き込み装置は、前記芯金を引き込み、前記プッシャと前記当金の間に前記ワークを挟持させ、前記フロート機構は、前記引き込み装置による引き込み動作において前記主軸と平行な方向に対する前記芯金の傾動を許容して保持する、ワーク挟持装置を開示する。
尚、本開示の内容は、ワーク挟持装置としての実施に限らず、ワーク挟持装置を備えるホブ盤として実施しても極めて有効である。
In order to solve the above problems, the present specification provides a core pressing device having a core bar, a pusher attached to the core bar, and a float mechanism that holds the core bar so that it can tilt; a spindle device having a contact metal that allows the metal core to be inserted, an insertion hole into which the metal core is inserted, and a retracting device that retracts the metal core inserted into the insertion hole to the inner side of the insertion hole; a moving device that moves the core pushing device in a parallel direction, the moving device moving the core pushing device in a direction approaching the main shaft device, the retracting device retracting the core metal, and the Disclosed is a work clamping device, wherein the work is clamped between a pusher and the abutment, and the float mechanism allows and holds the mandrel to tilt in a direction parallel to the main axis during the retraction operation of the retraction device. do.
The contents of the present disclosure are extremely effective not only when implemented as a work clamping device, but also when implemented as a hobbing machine equipped with a work clamping device.

本開示のワーク挟持装置、ホブ盤によれば、芯押装置は、フロート機構により芯金及びプッシャを傾動可能に保持している。ワークの挟持に応じて引き込み装置によって芯金を引き込んだ場合、プッシャと当金とには、ワークを挟持するための力が付与される。例えば、加工の際の高負荷に対応するために引き込み装置の引き込み力を強くした場合、芯金やプッシャは、フロート機構により芯押装置の本体に対して傾動する。このため、芯押装置は、全体としては傾動しないため、加工動作において回転中心が主軸装置の主軸に対して相対的にずれることを抑制される。その結果、加工精度の向上を図ることができる。 According to the work clamping device and the hobbing machine of the present disclosure, the core pressing device tiltably holds the core bar and the pusher by means of the float mechanism. When the mandrel is pulled in by the retracting device in response to holding of the work, a force for holding the work is applied to the pusher and the abutment. For example, when the retracting force of the retracting device is increased in order to cope with a high load during processing, the core metal and the pusher are tilted with respect to the main body of the core pressing device by the float mechanism. Therefore, since the core pressing device does not tilt as a whole, it is possible to prevent the center of rotation from deviating relative to the main shaft of the main spindle device during the machining operation. As a result, it is possible to improve the processing accuracy.

本実施例に係わるホブモジュールの斜視図。The perspective view of the hob module concerning a present Example. ホブモジュールのブロック図。A block diagram of a hob module. 芯押装置及び主軸装置の断面図。Sectional drawing of a core pushing device and a spindle device. 図7に示すI-I線で切断した断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view cut along the II line shown in FIG. 7; 芯押装置の断面図。Sectional drawing of a core pushing apparatus. ワーク芯出し位置の芯押装置及び主軸装置の断面図。Sectional view of the core pressing device and the spindle device at the work centering position. 芯押用油圧シリンダを動作させた際の芯押装置及び主軸装置の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the core pressing device and the spindle device when the hydraulic cylinder for core pressing is operated; 主軸用油圧シリンダを動作させた際の芯押装置及び主軸装置の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the core pressing device and the spindle device when the hydraulic cylinder for the spindle is operated;

以下、本開示のホブ盤を具体化した一実施例であるホブモジュールについて図面を参照しながら説明する。図1は、本実施例のホブモジュール10の斜視図を示している。図1は、ホブモジュール10の外装カバー(図示略)を取り外した状態を示している。図2は、ホブモジュール10のブロック図を示している。尚、以下の説明では、図1に示すように、主軸装置23の主軸11に沿った方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直な方向で装置の前後方向となる方向をX軸方向、X軸方向及びZ軸方向に垂直な方向をY軸方向(左右方向)と称して説明する。X軸方向及びY軸方向は、例えば、ホブモジュール10の設置面に平行な方向である。 A hob module, which is an embodiment embodying the hobbing machine of the present disclosure, will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a perspective view of the hob module 10 of this embodiment. FIG. 1 shows a state in which an exterior cover (not shown) of the hob module 10 is removed. FIG. 2 shows a block diagram of the hob module 10. As shown in FIG. In the following description, as shown in FIG. 1, the direction along the main shaft 11 of the main shaft device 23 is the Z-axis direction, and the direction perpendicular to the Z-axis direction, which is the longitudinal direction of the device, is the X-axis direction. A direction perpendicular to the axial direction and the Z-axis direction will be referred to as the Y-axis direction (horizontal direction). The X-axis direction and the Y-axis direction are directions parallel to the installation surface of the hob module 10, for example.

ホブモジュール10は、例えば、Y軸方向に並ぶ複数のモジュールの1つとして設置される。ホブモジュール10を含む複数のモジュールを備えるシステム(以下、工作機械システムという)は、例えば、Y軸方向に並ぶ複数のモジュールによってワークに対する加工等を実行する。工作機械システムは、各モジュールの前面に設けられたスライドレール13に沿ってY軸方向に移動するワーク搬送用ロボット15を備えている。ワーク搬送用ロボット15は、多関節ロボットであり、ホブモジュール10を含む各モジュールとの間でワークの受け渡しを実行し、Y軸方向に移動して前工程のモジュールから後工程のモジュールにワークを搬送する。 The hob module 10 is installed, for example, as one of a plurality of modules arranged in the Y-axis direction. A system that includes a plurality of modules including the hob module 10 (hereinafter referred to as a machine tool system) executes machining of a workpiece by, for example, a plurality of modules arranged in the Y-axis direction. The machine tool system includes a workpiece transfer robot 15 that moves in the Y-axis direction along a slide rail 13 provided on the front surface of each module. The workpiece transfer robot 15 is a multi-joint robot that transfers a workpiece to each module including the hob module 10, moves in the Y-axis direction, and transfers the workpiece from the module in the previous process to the module in the subsequent process. transport.

図1及び図2に示すように、ホブモジュール10は、ベース21、主軸装置23、芯押装置25、芯押移動装置27、ホブ29、ホブ駆動装置31、制御盤33、操作盤35、制御装置37等を備えている。ホブモジュール10は、例えば、ホブ盤をモジュール化したものであり、ワークに対してホブ29によって歯切り加工を実行する。ベース21は、X軸方向に長くZ軸方向に所定の厚みを有する略直方体形状をなしている。ベース21の前面には、上記したスライドレール13が設けられている。ベース21の上には、ベッド39が設けられている。ベッド39は、複数の車輪38によってベース21に対してX軸方向へスライド移動可能となっている。主軸装置23、芯押装置25、芯押移動装置27、ホブ29、ホブ駆動装置31、制御盤33、操作盤35、制御装置37等の各装置は、ベース21の上に設けられ、ベース21とともにスライド移動可能となっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the hob module 10 includes a base 21, a spindle device 23, a core pushing device 25, a core pushing moving device 27, a hob 29, a hob driving device 31, a control panel 33, an operating panel 35, a control A device 37 and the like are provided. The hob module 10 is, for example, a modularized hobbing machine, and performs gear cutting on a work with a hob 29 . The base 21 has a substantially rectangular parallelepiped shape that is long in the X-axis direction and has a predetermined thickness in the Z-axis direction. The slide rail 13 described above is provided on the front surface of the base 21 . A bed 39 is provided on the base 21 . The bed 39 is slidable in the X-axis direction with respect to the base 21 by a plurality of wheels 38 . Each device such as the spindle device 23, the core pressing device 25, the core pressing moving device 27, the hob 29, the hob driving device 31, the control panel 33, the operation panel 35, the control device 37, etc. is provided on the base 21, and the base 21 It is possible to slide together with

主軸装置23は、主軸11に沿って延び、ワークW(図3参照)を着座させる当金63(図3参照)を上部に備えている。主軸装置23は、主軸用モータ41、エンコーダ43
等を備えている。主軸装置23は、制御装置37の制御に基づいて主軸用モータ41の回転を制御され、主軸11を中心にワークWを回転させる。エンコーダ43は、主軸用モータ41の回転位置の情報を制御装置37に出力する。これにより、制御装置37は、主軸装置23の回転速度、加速度等を制御可能となっている。
The main shaft device 23 extends along the main shaft 11 and has a support 63 (see FIG. 3) on which the workpiece W (see FIG. 3) is seated. The spindle device 23 includes a spindle motor 41 and an encoder 43.
etc. The main shaft device 23 rotates the work W around the main shaft 11 by controlling the rotation of the main shaft motor 41 under the control of the control device 37 . The encoder 43 outputs information on the rotational position of the spindle motor 41 to the control device 37 . Thereby, the control device 37 can control the rotation speed, acceleration, etc. of the spindle device 23 .

芯押装置25は、主軸装置23の上方となる位置において芯押移動装置27によって支持されている。芯押装置25は、芯押移動装置27の駆動に基づいて主軸11に沿ってZ軸方向へ移動する。芯押装置25は、主軸装置23との間にワークW(図3参照)を挟持し、主軸11を中心に回転する。主軸装置23、芯押装置25、芯押移動装置27の詳細については後述する。 The core pressing device 25 is supported by a core pressing moving device 27 at a position above the spindle device 23 . The core pushing device 25 moves in the Z-axis direction along the main shaft 11 based on the driving of the core pushing moving device 27 . The core pushing device 25 holds the work W (see FIG. 3) between itself and the spindle device 23 and rotates around the spindle 11 . Details of the spindle device 23, the core pressing device 25, and the core pressing moving device 27 will be described later.

ホブ29は、例えば、Y軸方向を軸方向とする円筒形状をなし、外周に歯切り加工を行なう刃部を有する切削工具である。ホブ駆動装置31は、ホブ29をY軸方向と平行なB軸51を中心に回転させるホブ用モータ31A(図2参照)を備えている。また、ホブ駆動装置31は、X軸方向におけるホブ29の位置を変更するX軸スライド機構31Bと、Z軸方向におけるホブ29の位置を変更するZ軸スライド機構31Cを備えている。制御装置37は、例えば、ホブ駆動装置31を制御して、ホブ29の回転速度や位置を変更し、主軸装置23と芯押装置25によって挟持されたワークWに対して、回転するホブ29を当てて歯切り加工を実行する。 The hob 29 is, for example, a cutting tool having a cylindrical shape whose axial direction is the Y-axis direction, and which has a blade portion for performing gear cutting on the outer periphery. The hob driving device 31 includes a hob motor 31A (see FIG. 2) that rotates the hob 29 around a B-axis 51 parallel to the Y-axis direction. The hob driving device 31 also includes an X-axis slide mechanism 31B that changes the position of the hob 29 in the X-axis direction, and a Z-axis slide mechanism 31C that changes the position of the hob 29 in the Z-axis direction. The control device 37 controls, for example, the hob drive device 31 to change the rotation speed and position of the hob 29, and the rotating hob 29 is moved to the work W clamped by the spindle device 23 and the core pushing device 25. Execute gear cutting by applying.

制御盤33は、ホブモジュール10の後方に設けられ、電源装置からホブモジュール10の各装置への電力供給を切り替えるブレーカ等が設けられている。操作盤35は、ユーザインタフェースであり、例えば、ホブモジュール10の外装カバー(図示略)の前面に設けられ、タッチパネルや操作スイッチ等を備えている。 The control panel 33 is provided behind the hob module 10 and is provided with a breaker or the like for switching power supply from the power supply to each device of the hob module 10 . The operation panel 35 is a user interface, and is provided, for example, on the front surface of an exterior cover (not shown) of the hob module 10, and includes a touch panel, operation switches, and the like.

制御装置37は、CPU53を備えコンピュータを主体とする処理装置であり、数値制御やシーケンス制御を実行しホブモジュール10の動作を統括的に制御する。制御装置37は、ホブモジュール10の各装置(主軸用モータ41やホブ用モータ31Aなど)と駆動回路55を介して電気的に接続され、各装置の動作を制御可能となっている。駆動回路55は、例えば、主軸用モータ41等への電力供給を制御するアンプ回路等である。また、制御装置37は、記憶装置57を備えている。記憶装置57は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、ハードディスク等を備えている。記憶装置57には、各種の制御データD1が記憶されている。 The control device 37 is a processing device including a CPU 53 and mainly composed of a computer. The control device 37 is electrically connected to each device (the spindle motor 41, the hob motor 31A, etc.) of the hob module 10 via a drive circuit 55, and is capable of controlling the operation of each device. The drive circuit 55 is, for example, an amplifier circuit or the like that controls power supply to the spindle motor 41 or the like. The control device 37 also includes a storage device 57 . The storage device 57 includes, for example, RAM, ROM, flash memory, hard disk, and the like. The storage device 57 stores various control data D1.

制御データD1は、例えば、主軸装置23、芯押移動装置27やホブ駆動装置31の動作を制御するプログラム、生産するワークWの種類、作業時におけるワークWに対するホブ29の位置等のデータが設定されている。ここで言うプログラムとは、例えば、シーケンス制御のプログラム(ラダー回路)やNCプログラムなどである。また、制御データD1には、後述する主軸装置23と芯押移動装置27によるワークWの挟持動作を制御する制御プログラムが記憶されている。制御装置37は、制御データD1のプログラムをCPU53で実行することで各装置の動作を制御する。尚、以下の説明では、制御装置37が制御データD1のプログラムを実行して各装置を制御することを、単に装置名で記載する場合がある。例えば、「制御装置37が主軸装置23の主軸用モータ41を制御する」とは、「制御装置37が制御データD1のプログラムをCPU53で実行し、駆動回路55を介して主軸用モータ41を制御する」ことを意味している。 The control data D1 includes, for example, a program for controlling the operation of the spindle device 23, the tailstock moving device 27, and the hob driving device 31, the type of work W to be produced, the position of the hob 29 with respect to the work W during work, and other data. It is The program referred to here is, for example, a sequence control program (ladder circuit), an NC program, or the like. Further, the control data D1 stores a control program for controlling the gripping operation of the workpiece W by the main shaft device 23 and the core pushing moving device 27, which will be described later. The control device 37 controls the operation of each device by causing the CPU 53 to execute the program of the control data D1. In the following description, the fact that the control device 37 executes the program of the control data D1 to control each device may be simply referred to as the device name. For example, "the control device 37 controls the spindle motor 41 of the spindle device 23" means "the control device 37 executes the program of the control data D1 by the CPU 53 and controls the spindle motor 41 via the drive circuit 55." means "to do".

制御装置37は、上記した構成により各装置を制御してワークWに対する歯切り加工を実行する。例えば、制御装置37は、ワーク搬送用ロボット15によって主軸装置23の当金63(図3参照)にワークWがセットされると、芯押移動装置27を制御して芯押装置25を下降させ、主軸装置23と芯押装置25によってワークWを挟持する。制御装置
37は、主軸用モータ41を制御してワークWを回転させつつ、ホブ駆動装置31によってホブ29を回転させた状態でワークWに当てて加工を実行する。制御装置37は、加工が完了すると、芯押移動装置27を制御して芯押装置25を上昇させる。ワーク搬送用ロボット15は、加工後のワークWを主軸装置23から受け取り、後工程のモジュール等までワークWを搬送する。これにより、複数のモジュールによってワークWに対して所望の加工を実行できる。
The control device 37 performs gear cutting on the workpiece W by controlling each device with the above configuration. For example, when the workpiece W is set on the abutment 63 (see FIG. 3) of the spindle device 23 by the workpiece transfer robot 15, the control device 37 controls the core pressing moving device 27 to lower the core pressing device 25. , the spindle device 23 and the core pressing device 25 hold the workpiece W. The control device 37 controls the spindle motor 41 to rotate the work W, and the hob driving device 31 causes the hob 29 to rotate and apply the hob 29 to the work W to perform machining. When the machining is completed, the control device 37 controls the core pressing moving device 27 to raise the core pressing device 25 . The workpiece conveying robot 15 receives the workpiece W after machining from the spindle device 23 and conveys the workpiece W to a module or the like in a post-process. Thereby, desired machining can be performed on the workpiece W by a plurality of modules.

(主軸装置23及び芯押装置25について)
次に、主軸装置23及び芯押装置25の詳細について説明する。図3は、Y軸方向及びZ軸方向に平行な平面で芯押装置25及び主軸装置23を切断した断面図を示している。図3に示すように、主軸装置23は、装置本体部61と、装置本体部61の上面に固定された当金63を有している。主軸装置23は、装置本体部61に設けられた主軸用モータ41の回転に基づいて当金63及び当金63の上に着座したワークWを、主軸11を中心に回転させる。また、以下の説明では、主軸11と直交する方向において、主軸11に近い側を内側、主軸11から遠い側を外側と称して説明する。
(Regarding Spindle Device 23 and Core Pushing Device 25)
Next, details of the spindle device 23 and the core pressing device 25 will be described. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the core pushing device 25 and the spindle device 23 taken along a plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction. As shown in FIG. 3 , the spindle device 23 has a device main body 61 and a contact 63 fixed to the upper surface of the device main body 61 . The main shaft device 23 rotates the contact 63 and the workpiece W seated on the contact 63 about the main shaft 11 based on the rotation of the main shaft motor 41 provided in the device main body 61 . In the following description, the side closer to the main shaft 11 is called the inner side, and the side farther from the main shaft 11 is called the outer side in the direction orthogonal to the main shaft 11 .

装置本体部61内には、本実施例の引き込み装置の駆動源として機能する主軸用油圧シリンダ45が設けられている。主軸用油圧シリンダ45の出力ロッドには、シャフト65が連結されている。シャフト65は、主軸用油圧シリンダ45の駆動に応じて主軸11に沿ってZ軸方向へ進退する。シャフト65の上端には、一対のコマ67が設けられている。一対のコマ67は、ピン69によってシャフト65の上端に取り付けられている。一対のコマ67は、主軸11と直交する方向において互いに対向するように配置され、互いに近づく方向へ移動可能となっている。一対のコマ67は、凸部を互いに対向させるようにして配置されている。一対のコマ67は、シャフト65の移動、即ち、主軸用油圧シリンダ45の駆動に基づいてシャフト65とともにZ軸方向へ移動する。一対のコマ67は、例えば、主軸用油圧シリンダ45に作動油を供給せずに駆動しない状態では、シャフト65の外周に設けられた弾性部材71によって上方へ付勢され、図3に示す位置(以下、初期位置という)に配置される。弾性部材71は、例えば、圧縮バネである。一対のコマ67は、主軸用油圧シリンダ45の駆動に応じて図3に示す初期位置から下方に引き込まれ芯金87を引き込む。従って、主軸用油圧シリンダ45、シャフト65及びコマ67は、本開示の引き込み装置として機能する。 A main shaft hydraulic cylinder 45 that functions as a drive source for the retraction device of this embodiment is provided in the device main body 61 . A shaft 65 is connected to the output rod of the main shaft hydraulic cylinder 45 . The shaft 65 advances and retreats along the main shaft 11 in the Z-axis direction in response to driving of the main shaft hydraulic cylinder 45 . A pair of tops 67 are provided at the upper end of the shaft 65 . A pair of tops 67 are attached to the upper end of the shaft 65 by pins 69 . The pair of tops 67 are arranged so as to face each other in a direction orthogonal to the main shaft 11, and are movable toward each other. A pair of tops 67 are arranged so that the convex portions face each other. The pair of tops 67 move in the Z-axis direction together with the shaft 65 based on the movement of the shaft 65 , that is, the drive of the main shaft hydraulic cylinder 45 . The pair of pieces 67 are biased upward by elastic members 71 provided on the outer circumference of the shaft 65 when, for example, the main shaft hydraulic cylinder 45 is not supplied with hydraulic oil and is not driven, and is positioned at the position shown in FIG. hereinafter referred to as the initial position). The elastic member 71 is, for example, a compression spring. The pair of tops 67 is pulled downward from the initial position shown in FIG. Accordingly, the main shaft hydraulic cylinder 45, shaft 65 and top 67 function as the retraction device of the present disclosure.

装置本体部61の上部の中央及び当金63の中央には、後述する芯押装置25の芯金87を挿入する挿入孔73が設けられている。挿入孔73は、主軸11に沿って形成される穴である。また、シャフト65の中央には、シャフト孔65Aが形成されている。シャフト孔65Aは、主軸11に沿って形成され、シャフト65の上面に開口を有する。挿入孔73の底部は、シャフト孔65Aの開口に連通している。挿入孔73は、コマ67の初期位置となる部分において、主軸11に直交する方向の外側へ広がっており、コマ67を収容する凹みが形成されている。また、挿入孔73の穴径は、コマ67の初期位置より下方において短くなっている。このため、一対のコマ67は、主軸用油圧シリンダ45の駆動に基づいて挿入孔73の奥側、即ち、下方へ引き込まれると、挿入孔73の内壁に案内されて互いに近づく内側へ移動する。一対のコマ67は、互いの凸部によって芯金87の先端の係合部87G(図5参照)を、主軸11に直交する方向の両側から挟み、芯金87を下方へ引き込む。 An insertion hole 73 for inserting a core metal 87 of a core pressing device 25, which will be described later, is provided at the center of the upper portion of the device main body 61 and the center of the contact metal 63. As shown in FIG. The insertion hole 73 is a hole formed along the main shaft 11 . A shaft hole 65A is formed in the center of the shaft 65. As shown in FIG. The shaft hole 65A is formed along the main shaft 11 and has an opening on the upper surface of the shaft 65. As shown in FIG. The bottom of the insertion hole 73 communicates with the opening of the shaft hole 65A. The insertion hole 73 widens outward in a direction perpendicular to the main shaft 11 at a portion that is the initial position of the top 67, and a recess for accommodating the top 67 is formed. Further, the hole diameter of the insertion hole 73 is shorter below the initial position of the top 67 . Therefore, when the pair of tops 67 are pulled inward, that is, downward, in the insertion hole 73 by driving the main shaft hydraulic cylinder 45, they are guided by the inner wall of the insertion hole 73 and move inward toward each other. The pair of tops 67 sandwich the engaging portion 87G (see FIG. 5) at the tip of the cored bar 87 with their convex portions from both sides in the direction orthogonal to the main shaft 11, and draw the cored bar 87 downward.

図4は、後述する図7に示すI-I線で切断した断面を示している。図3及び図4に示すように、当金63は、挿入孔73の周囲に配置され、平面視(Z軸方向視)において円環形状をなす金属部材である。当金63の中心は主軸11上に配置されている。当金63には、上方に開口する溝63Aが形成されている。溝63Aは、下方から上方に向かうに従って内径が広がっており、平面視において主軸11を中心とする円環形状をなしている
。当金63は、溝63Aの底部63Bに挿入されたボルト75によって装置本体部61の上端部に固定されている。尚、当金63は、ワークWの種類によって変更される。このため、図3に示すワークW及び当金63の形状は一例である。
FIG. 4 shows a cross section taken along line II shown in FIG. 7, which will be described later. As shown in FIGS. 3 and 4, the metal member 63 is a metal member that is arranged around the insertion hole 73 and has an annular shape in plan view (viewed in the Z-axis direction). The center of the abutment 63 is arranged on the main shaft 11 . A groove 63A opening upward is formed in the contact metal 63. As shown in FIG. The groove 63A has an inner diameter that increases from bottom to top, and has an annular shape centered on the main shaft 11 in a plan view. The contact metal 63 is fixed to the upper end portion of the device main body portion 61 by a bolt 75 inserted into the bottom portion 63B of the groove 63A. It should be noted that the abutment 63 is changed according to the type of the work W. As shown in FIG. Therefore, the shape of the workpiece W and the contact metal 63 shown in FIG. 3 is an example.

また、挿入孔73の上端であって、当金63の中央上部となる位置には、コレット77が設けられている。コレット77は、例えば、Z軸方向と平行な方向に沿ったスリットが複数設けられている。コレット77は、後述する芯押装置25の当接部材109(図5参照)によって下方へ押されることで外側へ押し開かれる(広げられる)。コレット77は、開くことで当金63の上に着座したワークWを、そのワークWの中心が主軸11上となるように位置決め(芯出し)し、ワークWをクランプした状態となる。また、装置本体部61の上部の当金63に挿入される部分であって、コレット77の下方となる位置には、コレット用弾性部材79と、コレット用プッシャ81が設けられている。コレット用弾性部材79は、例えば、圧縮バネであり、その上部に設けられたコレット用プッシャ81を上方へ付勢する。コレット用プッシャ81は、芯押装置25によってコレット77を下方へ押されていない状態では、コレット用弾性部材79の付勢力によってコレット77を上方へ付勢し、コレット77を閉じた状態とする。コレット77は、閉じた状態では、ワークWの保持を解除するアンクランプ状態となる。 A collet 77 is provided at the upper end of the insertion hole 73 and at a position corresponding to the center upper portion of the contact metal 63 . The collet 77 is provided with, for example, a plurality of slits along the direction parallel to the Z-axis direction. The collet 77 is pressed downward by an abutting member 109 (see FIG. 5) of the core pressing device 25, which will be described later, to be pushed open (spread) outward. When the collet 77 is opened, the work W seated on the contact metal 63 is positioned (centered) so that the center of the work W is on the spindle 11, and the work W is clamped. A collet elastic member 79 and a collet pusher 81 are provided at a position below the collet 77 which is a portion inserted into the contact metal 63 in the upper portion of the device main body 61 . The collet elastic member 79 is, for example, a compression spring, and upwardly urges the collet pusher 81 provided thereon. When the collet 77 is not pushed downward by the core pushing device 25 , the collet pusher 81 pushes the collet 77 upward by the force of the collet elastic member 79 to close the collet 77 . The collet 77 is in an unclamped state in which the workpiece W is released from being held in the closed state.

ワークWは、例えば、環状の部材であり、ワーク搬送用ロボット15(図1参照)によって、当金63に配置される。ワークWは、例えば、当金63の溝63Aを形成されていない部分に上から乗った状態で配置され、その一部を溝63Aに挿入した状態で配置される。ワークWの外形は、例えば、十数cmである。 The work W is, for example, an annular member, and is placed on the contact metal 63 by the work transfer robot 15 (see FIG. 1). The workpiece W is placed, for example, on a portion of the contact metal 63 where the groove 63A is not formed, and is placed with a portion thereof inserted into the groove 63A. The outer shape of the work W is, for example, ten and several centimeters.

図5は、芯押装置25の拡大図を示している。図3及び図5に示すように、芯押装置25は、装置本体部83、回転体84、フロート機構85、芯金87、プッシャ取付部材89、プッシャ91を備えている。装置本体部83は、芯押移動装置27の駆動に基づいて主軸11に沿ってZ軸方向へ移動する。芯押移動装置27は、装置本体部83を移動させる駆動源として、サーボモータ93及び芯押用油圧シリンダ95を備えている(図2参照)。図1に示すように、芯押移動装置27は、Z軸方向と平行な方向に沿った一対のZ軸案内レール27Aと、Z軸案内レール27Aに対してスライド移動可能なZ軸スライド27Bを備えている。一対のZ軸案内レール27Aは、X軸方向において所定の間隔を間に設けて、Z軸方向と平行な方向に配設され、Z軸スライド27BをZ軸方向へスライド移動可能に保持する。Z軸スライド27Bには、芯押装置25の装置本体部83が取り付けられている。芯押移動装置27は、例えば、サーボモータ93の回転出力を、伝達機構(ボールネジなど)を介してZ軸スライド27Bに伝達し、Z軸スライド27B、即ち、芯押装置25をZ軸方向に移動させる。 FIG. 5 shows an enlarged view of the core pushing device 25. As shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 5 , the core pressing device 25 includes a device main body 83 , a rotating body 84 , a float mechanism 85 , a metal core 87 , a pusher mounting member 89 and a pusher 91 . The device main body 83 moves in the Z-axis direction along the main shaft 11 based on the drive of the core pressing moving device 27 . The tail pressing moving device 27 includes a servomotor 93 and a tail pressing hydraulic cylinder 95 as a drive source for moving the device main body 83 (see FIG. 2). As shown in FIG. 1, the core pressing moving device 27 has a pair of Z-axis guide rails 27A extending in a direction parallel to the Z-axis direction, and a Z-axis slide 27B slidable relative to the Z-axis guide rails 27A. I have. A pair of Z-axis guide rails 27A are arranged in a direction parallel to the Z-axis direction with a predetermined gap between them in the X-axis direction, and hold the Z-axis slide 27B slidably in the Z-axis direction. A device body portion 83 of the core pressing device 25 is attached to the Z-axis slide 27B. The core pressing moving device 27, for example, transmits the rotational output of the servomotor 93 to the Z-axis slide 27B via a transmission mechanism (ball screw or the like), and moves the Z-axis slide 27B, that is, the core pressing device 25 in the Z-axis direction. move.

芯押移動装置27には、サーボモータ93の回転位置の情報を出力するエンコーダ97が設けられている。制御装置37は、エンコーダ97から出力される回転位置の情報に基づいて、Z軸スライド27BをZ軸方向における任意の位置に移動させることができる。尚、Z軸スライド27Bの位置を検出するための装置は、エンコーダ97に限らず、リニアスケールなどの他の装置でも良い。また、芯押用油圧シリンダ95は、後述する芯押装置25の回転体84を下方へ付勢し、回転体84を介して芯金87を下方へ付勢する。芯押用油圧シリンダ95は、制御装置37の制御に基づいてZ軸方向に沿って回転体84及び芯金87を下方へ付勢する。 The core pressing moving device 27 is provided with an encoder 97 that outputs information on the rotational position of the servomotor 93 . The control device 37 can move the Z-axis slide 27B to any position in the Z-axis direction based on the rotational position information output from the encoder 97 . Note that the device for detecting the position of the Z-axis slide 27B is not limited to the encoder 97, and may be another device such as a linear scale. Further, the core pushing hydraulic cylinder 95 downwardly urges a rotating body 84 of a later-described tailing device 25 and downwardly urges a core bar 87 via the rotating body 84 . The core pressing hydraulic cylinder 95 urges the rotating body 84 and the core metal 87 downward along the Z-axis direction under the control of the control device 37 .

回転体84は、例えば、軸受け部材99(ボールベアリングなど)を介して装置本体部83に対して回転可能に取り付けられ、Z軸方向を中心に回転する。回転体84の下方には、フロート機構85が取り付けられている。フロート機構85は、支持部材86と、螺合部材88を備えている。支持部材86は、例えば、ボルト101によって回転体84に
固定され、回転体84とともに回転する。支持部材86は、例えば、Z軸方向から見た場合に略円形をなす金属部材である。支持部材86の中央部には、凹部86Aが形成されている。凹部86Aは、下方から上方に向かって支持部材86を凹設して形成されている。凹部86Aには、後述する芯金87の凸部87Cが挿入される。凹部86Aは、例えば、略円錐形の溝であり、底部の中心86Bが主軸11上に配置されている(図5参照)。凹部86Aの内周面には、テーパ面86Cが形成されている。テーパ面86Cは、所定の角度で傾斜しており、主軸11と直交する方向において、外側から内側に向かうに従って上方に向かって傾斜している。
The rotating body 84 is rotatably attached to the device main body 83 via, for example, a bearing member 99 (ball bearing or the like), and rotates about the Z-axis direction. A float mechanism 85 is attached below the rotating body 84 . The float mechanism 85 has a support member 86 and a threaded member 88 . The support member 86 is fixed to the rotating body 84 by, for example, bolts 101 and rotates together with the rotating body 84 . The support member 86 is, for example, a metal member having a substantially circular shape when viewed from the Z-axis direction. A recess 86A is formed in the central portion of the support member 86 . The recess 86A is formed by recessing the support member 86 upward from below. A convex portion 87C of a metal core 87, which will be described later, is inserted into the concave portion 86A. The recess 86A is, for example, a substantially conical groove, and the center 86B of the bottom is arranged on the main shaft 11 (see FIG. 5). A tapered surface 86C is formed on the inner peripheral surface of the recess 86A. The tapered surface 86C is inclined at a predetermined angle, and is inclined upward from the outside toward the inside in the direction orthogonal to the main shaft 11 .

芯金87は、基部87Aと、ロッド部87Bを有している。基部87Aは、例えば、Z軸方向に所定の厚みを有する略円板形状の部材である。芯金87は、フロート機構85によって傾動可能に保持されている。芯金87の上面には、凸部87Cが形成されている。凸部87Cは、基部87Aの中央部の上面から上方に向かって突出している。凸部87Cは、例えば、Z軸方向から見た場合に略円形をなしている。凸部87Cの上面は、例えば、一定の曲率で湾曲した球面87Dで形成され(図5の拡大図参照)、上方へ膨らんでいる。支持部材86は、凸部87Cの球面87Dを凹部86Aに挿入され、球面87Dにテーパ面86Cを接触させた状態で芯金87を支持している。球面87Dの中心(凸部87Cの頂点)87Eは、芯金87を傾動させていない状態において主軸11上に配置される(図5の拡大図参照)。換言すれば、球面87Dは、芯金87を傾動させていない状態において、Z軸方向から見た場合に、主軸11を中心とする円形となり、中心87Eが凹部86Aの中心86Bと一致している(重なっている)。 The core bar 87 has a base portion 87A and a rod portion 87B. The base portion 87A is, for example, a substantially disc-shaped member having a predetermined thickness in the Z-axis direction. The core bar 87 is tiltably held by the float mechanism 85 . A convex portion 87C is formed on the upper surface of the cored bar 87 . The convex portion 87C protrudes upward from the upper surface of the central portion of the base portion 87A. The convex portion 87C has, for example, a substantially circular shape when viewed from the Z-axis direction. The upper surface of the convex portion 87C is formed, for example, by a spherical surface 87D curved with a constant curvature (see the enlarged view of FIG. 5) and bulges upward. The supporting member 86 has the spherical surface 87D of the convex portion 87C inserted into the concave portion 86A, and supports the core metal 87 in a state where the tapered surface 86C is in contact with the spherical surface 87D. The center of the spherical surface 87D (apex of the convex portion 87C) 87E is arranged on the main shaft 11 in a state in which the core bar 87 is not tilted (see the enlarged view of FIG. 5). In other words, when the core metal 87 is not tilted, the spherical surface 87D has a circular shape centered on the main shaft 11 when viewed from the Z-axis direction, and the center 87E coincides with the center 86B of the recess 86A. (overlapping).

また、基部87Aには、凸部87Cよりも外側に貫通孔87Fが形成されている。貫通孔87Fは、Z軸方向と平行な方向に沿って基部87Aを貫通して形成されている。貫通孔87Fには、フロート機構85の螺合部材88が挿入されている。螺合部材88は、例えば、ボルトであり、先端部88Aを支持部材86に螺合され、頭部88Bを貫通孔87F内に収納されている。尚、螺合部材88は、ボルトに限らず、ネジ等の他の螺合可能な部材でも良い。 A through hole 87F is formed in the base portion 87A outside the protrusion 87C. The through hole 87F is formed through the base portion 87A along a direction parallel to the Z-axis direction. A threaded member 88 of the float mechanism 85 is inserted into the through hole 87F. The screwing member 88 is, for example, a bolt, and has a tip portion 88A screwed to the support member 86 and a head portion 88B housed in the through hole 87F. The threaded member 88 is not limited to a bolt, and may be another threaded member such as a screw.

螺合部材88は、貫通孔87F内においてZ軸方向における頭部88Bと、貫通孔87Fの頭部88Bを収容する部分の底部との間に隙間105を設けた状態で固定されている。換言すれば、芯金87は、螺合部材88の頭部88Bを貫通孔87Fの底部に接触させる状態、即ち、通常の締付状態から若干だけ螺合部材88を緩めたような状態となっている。例えば、螺合部材88の先端部88Aに設けられた雄ネジを支持部材86の雌ネジに対して締め切った場合に、頭部88Bと貫通孔87Fとの間に隙間105が形成されるように、貫通孔87Fの頭部88Bを収容する部分の形状や大きさが調整されている。芯金87は、球面87Dをテーパ面86Cに接触させ、隙間105のある貫通孔87Fで保持されることで、主軸11に対して所定の角度の範囲内で傾動可能とっている。換言すれば、芯金87は、支持部材86に対して若干だけガタつくような状態で保持されている。芯金87の主軸11に対して傾動可能な角度は、例えば、0.1~0.2度程度である。 The threaded member 88 is fixed in the through-hole 87F with a gap 105 provided between the head 88B in the Z-axis direction and the bottom of the through-hole 87F accommodating the head 88B. In other words, the core bar 87 is in a state in which the head portion 88B of the threaded member 88 is brought into contact with the bottom portion of the through hole 87F, that is, the state in which the threaded member 88 is slightly loosened from the normal tightened state. ing. For example, when the male thread provided at the tip portion 88A of the screwing member 88 is tightened against the female thread of the support member 86, a gap 105 is formed between the head portion 88B and the through hole 87F. , the shape and size of the portion of the through hole 87F that accommodates the head portion 88B are adjusted. The core metal 87 is tiltable with respect to the main shaft 11 within a predetermined angle range by contacting the spherical surface 87D with the tapered surface 86C and being held by the through hole 87F with the gap 105. As shown in FIG. In other words, the cored bar 87 is held in such a state that it rattles slightly with respect to the support member 86 . The tiltable angle of the core metal 87 with respect to the main shaft 11 is, for example, about 0.1 to 0.2 degrees.

ロッド部87Bは、略円柱形状の部材であり、基部87Aの中央の下面から下方に向かって延びている。芯金87は、外力を加えられていない状態では、例えば、自重、プッシャ取付部材89やプッシャ91の重さによって図3及び図5に示す姿勢、即ち、主軸11に対して傾動していない状態で配置される。この姿勢では、ロッド部87Bの軸方向が主軸11に沿った状態となる。即ち、芯金87が傾動していない状態では、ロッド部87Bは、基部87Aから主軸11に沿って延びている。 The rod portion 87B is a substantially cylindrical member and extends downward from the lower surface of the center of the base portion 87A. When no external force is applied, the core bar 87 assumes the postures shown in FIGS. is placed in In this posture, the axial direction of the rod portion 87B is along the main shaft 11. As shown in FIG. That is, the rod portion 87B extends along the main shaft 11 from the base portion 87A when the cored bar 87 is not tilted.

ロッド部87Bの先端には、係合部87Gが形成されている。係合部87Gは、ロッド部87Bの先端から基部87A(基端)側に若干だけ戻った位置に形成され、他の部分に
比べて小径の円柱形状をなしている。このため、ロッド部87Bは、係合部87Gを形成された部分において内側に凹んだ凹部を外周に形成さている。係合部87Gは、主軸装置23の一対のコマ67に係合し、主軸用油圧シリンダ45によって下方へ引き込まれる。
An engaging portion 87G is formed at the tip of the rod portion 87B. The engaging portion 87G is formed at a position slightly returned from the tip of the rod portion 87B toward the base portion 87A (base end), and has a cylindrical shape with a smaller diameter than the other portions. For this reason, the rod portion 87B has an inwardly recessed portion formed on its outer periphery at the portion where the engaging portion 87G is formed. The engaging portion 87G is engaged with a pair of tops 67 of the spindle device 23 and pulled downward by the hydraulic cylinder 45 for the spindle.

プッシャ取付部材89は、基部87Aの下方であって、ロッド部87Bの基端部の周囲に取り付けられている。プッシャ取付部材89は、ボルト107によって基部87Aに固定され、芯金87とともに傾動する。プッシャ取付部材89の中央部には、当接部材109が設けられている。当接部材109は、例えば、ロッド部87Bの外周を覆い、下方に底部を有する略円筒形状の部材である。当接部材109の底部には、例えば、ロッド部87Bを挿入する穴109Bと、穴109Bを囲む円環状のコレット用凸部109Aが形成されている。コレット用凸部109Aは、ロッド部87Bに近接する位置に形成され、下方に向かって突出している。当接部材109内には、弾性部材111が設けられている。弾性部材111は、例えば、圧縮バネであり、ロッド部87Bの外周に設けられている。弾性部材111は、当接部材109(コレット用凸部109A)が上方へ押されるのに従って圧縮され、弾性力により当接部材109を下方へ付勢する。芯押装置25は、このコレット用凸部109Aによって主軸装置23のコレット77を押し開く。 The pusher mounting member 89 is mounted below the base portion 87A and around the base end portion of the rod portion 87B. The pusher mounting member 89 is fixed to the base portion 87A by bolts 107 and tilts together with the cored bar 87 . A contact member 109 is provided at the central portion of the pusher mounting member 89 . The contact member 109 is, for example, a substantially cylindrical member that covers the outer periphery of the rod portion 87B and has a bottom portion downward. A bottom portion of the contact member 109 is formed with, for example, a hole 109B into which the rod portion 87B is inserted, and an annular collet convex portion 109A surrounding the hole 109B. The collet convex portion 109A is formed at a position close to the rod portion 87B and protrudes downward. An elastic member 111 is provided inside the contact member 109 . The elastic member 111 is, for example, a compression spring, and is provided on the outer circumference of the rod portion 87B. The elastic member 111 is compressed as the contact member 109 (collet projection 109A) is pushed upward, and urges the contact member 109 downward with elastic force. The core pushing device 25 pushes open the collet 77 of the spindle device 23 by the collet protrusion 109A.

プッシャ取付部材89は、芯金87に対してプッシャ91を保持している。プッシャ91は、プッシャ取付部材89の下方に取り付けられている。プッシャ91は、例えば、円環形状の金属部材であり(図4参照)、螺合部材(ボルトなど)113によってプッシャ取付部材89に固定されている。従って、プッシャ91は、プッシャ取付部材89及び芯金87とともに、支持部材86に対して傾動可能となっている。プッシャ91の下面には、ワークWに接触する接触面91Aが形成されている。プッシャ91は、この接触面91Aと当金63との間にワークWを挟持する。 The pusher mounting member 89 holds the pusher 91 with respect to the cored bar 87 . The pusher 91 is attached below the pusher attachment member 89 . The pusher 91 is, for example, an annular metal member (see FIG. 4), and is fixed to the pusher mounting member 89 by a screwing member (bolt or the like) 113 . Therefore, the pusher 91 can tilt with respect to the support member 86 together with the pusher mounting member 89 and the cored bar 87 . A contact surface 91A that contacts the work W is formed on the lower surface of the pusher 91 . The pusher 91 holds the workpiece W between the contact surface 91A and the contact 63. As shown in FIG.

(ワークWの挟持動作)
次に、芯押装置25及び主軸装置23によるワークWの挟持動作について説明する。例えば、工作機械システムは、前工程のモジュールによるワークWの加工が完了すると、ワーク搬送用ロボット15を制御して前工程のモジュールからホブモジュール10にワークWを搬送する。ワーク搬送用ロボット15は、ホブモジュール10の前まで移動し、主軸装置23の当金63にワークをセットする。ホブモジュール10の制御装置37は、ワーク搬送用ロボット15がワークWをセットする前に、芯押装置25を上方へ移動させ、芯金87のロッド部87Bを主軸装置23の挿入孔73から抜き出す位置まで移動させる。この状態において、ワーク搬送用ロボット15は、主軸装置23のコレット77にワークWの穴を挿入し、当金63の上にワークWを配置する。
(Pinching operation of workpiece W)
Next, the clamping operation of the workpiece W by the core pressing device 25 and the spindle device 23 will be described. For example, the machine tool system controls the workpiece transfer robot 15 to transfer the workpiece W from the previous process module to the hob module 10 when the machining of the workpiece W by the previous process module is completed. The work conveying robot 15 moves to the front of the hob module 10 and sets the work on the contact metal 63 of the spindle device 23 . The control device 37 of the hob module 10 moves the core pressing device 25 upward and extracts the rod portion 87B of the core metal 87 from the insertion hole 73 of the spindle device 23 before the work conveying robot 15 sets the work W. move to position. In this state, the work conveying robot 15 inserts the hole of the work W into the collet 77 of the spindle device 23 and places the work W on the contact metal 63 .

制御装置37は、例えば、当金63に設けられた配管63C(図3参照)を通じて主軸装置23からエアを供給し、エアの圧力(漏れ量)に基づいてワークWが当金63にセットされたか(着座したか)否かを判定する。制御装置37は、ワーク搬送用ロボット15の退避を確認し、ワークWのセットを検出すると、芯押装置25の下降を開始する。制御装置37は、芯押移動装置27のサーボモータ93を駆動してZ軸スライド27Bを下降させ、芯押装置25を下降させる。図3に示すように、制御装置37は、芯金87のロッド部87Bの先端を主軸装置23の挿入孔73に挿入する。図3の状態では、芯押用油圧シリンダ95は、例えば、作動油を供給されていない状態であり、出力ロッドを上端位置まで引き上げた状態となる。また、主軸用油圧シリンダ45は、例えば、作動油を供給されていない状態であり、出力ロッドを介してシャフト65に引き込み力を付与しておらず、弾性部材71の弾性力によって出力ロッド(シャフト65)を上端位置まで引き上げられた状態となる。また、コレット77は、コレット用弾性部材79により上方に押し上げられアンクランプ状態(閉じた状態)となる。 The control device 37 supplies air from the main shaft device 23 through a pipe 63C (see FIG. 3) provided in the abutment 63, for example, and the work W is set on the abutment 63 based on the air pressure (leakage amount). It is determined whether or not the seat is seated. When the control device 37 confirms that the work conveying robot 15 has retreated and detects that the work W has been set, the core pushing device 25 starts to descend. The control device 37 drives the servo motor 93 of the core pressing moving device 27 to lower the Z-axis slide 27B and lower the core pressing device 25 . As shown in FIG. 3 , the control device 37 inserts the tip of the rod portion 87B of the cored bar 87 into the insertion hole 73 of the spindle device 23 . In the state of FIG. 3, the hydraulic cylinder 95 for tail pressing is in a state in which hydraulic oil is not supplied, for example, and the output rod is pulled up to the upper end position. Further, the main shaft hydraulic cylinder 45 is, for example, in a state in which hydraulic oil is not supplied, and no pulling force is applied to the shaft 65 via the output rod. 65) is pulled up to the upper end position. In addition, the collet 77 is pushed upward by the collet elastic member 79 to be in an unclamped state (closed state).

制御装置37は、ロッド部87Bの先端を挿入孔73に挿入した後も芯押装置25の下降を継続させ、図6に示す位置(以下、ワーク芯出し位置という)まで芯押装置25を下降させると、芯押装置25の下降を一時的に停止させる。ワーク芯出し位置において、当接部材109のコレット用凸部109Aは、コレット77に上方から接触する位置となり、弾性部材111の弾性力によりコレット77を押し開く(図6の拡大図参照)。上記したように、本実施例のプッシャ取付部材89は、弾性部材111と、コレット77に接触した際に弾性部材111により下方へ付勢されコレット77を押し開く当接部材109を有している。これにより、当接部材109をコレット77に接触させた際に、弾性部材111をZ軸方向に圧縮変形させ弾性力によってコレット用凸部109Aを下方に押し出してコレット77を開くことができる。コレット77によってワークWを適切に位置決め(芯出し)することができる。 The control device 37 continues to lower the core pushing device 25 even after the tip of the rod portion 87B is inserted into the insertion hole 73, and lowers the core pushing device 25 to the position shown in FIG. Then, the lowering of the core pressing device 25 is temporarily stopped. At the work centering position, the collet projection 109A of the contact member 109 comes into contact with the collet 77 from above, and the elastic force of the elastic member 111 pushes the collet 77 open (see the enlarged view of FIG. 6). As described above, the pusher mounting member 89 of this embodiment has the elastic member 111 and the abutting member 109 that is urged downward by the elastic member 111 when it comes into contact with the collet 77 and pushes the collet 77 open. . As a result, when the contact member 109 is brought into contact with the collet 77, the elastic member 111 is compressed and deformed in the Z-axis direction, and the elastic force pushes the collet protrusion 109A downward, thereby opening the collet 77. The work W can be appropriately positioned (centered) by the collet 77 .

一方、プッシャ91は、ワークWの上面から僅かに上方の位置に配置され、Z軸方向において接触面91AとワークWとの間に隙間115を空けた状態で配置される(図6の拡大図参照)。換言すれば、制御装置37は、エンコーダ97の位置情報に基づいてサーボモータ93をフィードバック制御し、コレット用凸部109Aがコレット77に接触し、且つ接触面91AがワークWに接触しない位置で芯押装置25の下降を停止する。ここで、ワークWとプッシャ91が接触すると、ワークWには、プッシャ91や当金63との間の摩擦力や、プッシャ91と当金63によって挟持される挟持力が発生する。このため、ワークWは移動を規制される。従って、コレット77を開いてワークWをクランプして所定の位置に芯出しする際に、プッシャ91をワークWに接触させると、コレット77が適切に開かずワークWを所望の位置や姿勢に配置できない。 On the other hand, the pusher 91 is arranged at a position slightly above the upper surface of the work W with a gap 115 between the contact surface 91A and the work W in the Z-axis direction (enlarged view of FIG. 6). reference). In other words, the control device 37 feedback-controls the servomotor 93 based on the position information of the encoder 97 so that the collet convex portion 109A contacts the collet 77 and the contact surface 91A does not contact the workpiece W. The descent of the pushing device 25 is stopped. Here, when the work W and the pusher 91 come into contact with each other, the work W is subjected to a frictional force between the pusher 91 and the abutment 63 and a nipping force between the pusher 91 and the abutment 63 . Therefore, movement of the workpiece W is restricted. Therefore, if the pusher 91 is brought into contact with the work W when the collet 77 is opened and the work W is clamped and centered at a predetermined position, the collet 77 will not open properly and the work W will be arranged at a desired position and orientation. Can not.

そこで、本開示の制御装置37では、コレット77を開いてクランプする際に、プッシャ91をワークWに接触させない状態とする(図6参照)。本実施例の制御装置37は、芯押移動装置27のサーボモータ93を制御して、当金63に着座したワークWとプッシャ91の接触面91Aが離間し、且つ、当接部材109がコレット77に接触してコレット77を押し開く位置で芯押装置25を停止させる。これにより、ワークWの移動がプッシャ91によって阻害されることを回避し、ワークWがコレット77に倣って所望の位置や姿勢となる。ここでいう所望の位置や姿勢とは、例えば、ワークWの中心が主軸11上となり、ワークWの平面がX軸方向及びY軸方向と略平行になった状態(芯出し状態)である。 Therefore, in the control device 37 of the present disclosure, when the collet 77 is opened and clamped, the pusher 91 is kept out of contact with the workpiece W (see FIG. 6). The control device 37 of this embodiment controls the servomotor 93 of the core pressing moving device 27 to separate the contact surface 91A of the work W seated on the contact metal 63 and the pusher 91, and the contact member 109 is moved to the collet. The core pressing device 25 is stopped at the position where the collet 77 is pushed open by contacting the collet 77 . This prevents the movement of the work W from being hindered by the pusher 91 and allows the work W to follow the collet 77 and assume a desired position and posture. The desired position or posture here means, for example, a state where the center of the work W is on the spindle 11 and the plane of the work W is substantially parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction (centered state).

次に、制御装置37は、図6に示すワーク芯出し位置でサーボモータ93を停止した状態で、芯押移動装置27の芯押用油圧シリンダ95を駆動する。芯押装置25及び主軸装置23は、図7に示す状態となる。制御装置37は、例えば、作動油を芯押用油圧シリンダ95に供給し、所定の油圧で芯押用油圧シリンダ95によって芯押装置25を下方へ付勢する。また、制御装置37は、図7の状態において、主軸用油圧シリンダ45を駆動せず、シャフト65に引き込み力を付与しないままの状態を維持する。プッシャ91は、芯押用油圧シリンダ95から付与される力に応じて下方へ付勢され接触面91AをワークWに接触させる。上記した図6の隙間115は無くなった状態となる。ワークWは、Z軸方向においてプッシャ91と当金63に挟まれる。プッシャ91は、プッシャ取付部材89を介してフロート機構85により傾動可能に保持されているため、ワークWから反力を付与されると傾動する。プッシャ91は、コレット77によって位置決めされたワークWの位置や姿勢に倣って傾動しつつ、ワークWを押圧する。換言すれば、プッシャ91は、フロート機構85により傾動することで、所望の位置や姿勢で配置されたワークWの位置や姿勢を変更せずに挟み込む力をワークWに付与することができる。 Next, the control device 37 drives the tail pushing hydraulic cylinder 95 of the tail pushing moving device 27 while the servomotor 93 is stopped at the workpiece centering position shown in FIG. The core pressing device 25 and the spindle device 23 are in the state shown in FIG. The control device 37 , for example, supplies hydraulic oil to the tail pushing hydraulic cylinder 95 and urges the tail pushing device 25 downward by the tail pushing hydraulic cylinder 95 with a predetermined hydraulic pressure. In the state of FIG. 7, the control device 37 does not drive the main shaft hydraulic cylinder 45 and maintains the state in which the pulling force is not applied to the shaft 65 . The pusher 91 is urged downward according to the force applied from the hydraulic cylinder 95 for core pressing to bring the contact surface 91A into contact with the work W. As shown in FIG. The gap 115 in FIG. 6 described above is eliminated. The work W is sandwiched between the pusher 91 and the abutment 63 in the Z-axis direction. Since the pusher 91 is tiltably held by the float mechanism 85 via the pusher mounting member 89, the pusher 91 tilts when a reaction force is applied from the work W. As shown in FIG. The pusher 91 presses the work W while tilting following the position and posture of the work W positioned by the collet 77 . In other words, the pusher 91 is tilted by the float mechanism 85, so that it is possible to apply a clamping force to the work W arranged at a desired position and orientation without changing the position and orientation of the work W.

次に、制御装置37は、主軸装置23の主軸用油圧シリンダ45を駆動してコマ67を下降させ芯金87を引き込む動作を実行する。図7に示すように、芯押用油圧シリンダ9
5を駆動した段階では、芯金87の係合部87Gは、一対のコマ67の間に配置されている。図8に示すように、制御装置37は、主軸用油圧シリンダ45を駆動させ、シャフト65を下方へ移動させる。制御装置37は、例えば、主軸用モータ41の駆動を図6に示すワーク芯出し位置で停止したままとし、且つ芯押用油圧シリンダ95を図7で駆動した際の所定の油圧で維持ししたま、主軸用油圧シリンダ45を駆動する。即ち、制御装置37は、主軸用油圧シリンダ45を駆動する前の主軸用モータ41及び芯押用油圧シリンダ95の状態を維持し、主軸用油圧シリンダ45を駆動する。一対のコマ67は、シャフト65の下降に合わせて下方へ移動するとともに、挿入孔73に倣って移動することで互いに近づく内側方向へと移動する。一対のコマ67は、係合部87Gを挟みながら下降することで、芯金87を下方へ引き込む、即ち、挿入孔73の奥側へ引き込む。
Next, the control device 37 drives the main shaft hydraulic cylinder 45 of the main shaft device 23 to lower the top 67 and retract the core bar 87 . As shown in FIG. 7, the hydraulic cylinder 9 for core pressing
5 is driven, the engaging portion 87G of the cored bar 87 is arranged between the pair of tops 67. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, the control device 37 drives the main shaft hydraulic cylinder 45 to move the shaft 65 downward. For example, the control device 37 keeps the spindle motor 41 stopped at the workpiece centering position shown in FIG. Also, the main shaft hydraulic cylinder 45 is driven. That is, the control device 37 maintains the state of the spindle motor 41 and the tail pressing hydraulic cylinder 95 before driving the spindle hydraulic cylinder 45 and drives the spindle hydraulic cylinder 45 . The pair of tops 67 moves downward as the shaft 65 descends, and moves inward toward each other by following the insertion hole 73 . The pair of tops 67 descends while sandwiching the engaging portion 87G, thereby pulling the cored bar 87 downward, that is, pulling it into the insertion hole 73 to the far side.

ここで、例えば、歯切り加工時に発生する負荷が高い場合、コレット77によるクランプ力や芯押用油圧シリンダ95による押圧力だけではワークWを強固に固定することが難しく、ワークWの位置がずれて加工精度が低下する虞がある。そこで、主軸用油圧シリンダ45のより強い力で芯金87を引き込みプッシャ91と当金63によってワークWを軸方向の両側から挟持する。例えば、主軸用油圧シリンダ45の出力は数トンであり、芯押用油圧シリンダ95の出力に比べて大きくなっている。しかしながら、歯切り加工の負荷の上昇に合わせて主軸用油圧シリンダ45の出力(引き込み力)を高めると、芯金87に傾きが発生する虞がある。具体的には、ワークWの上面や下面の加工精度によっては引き込み動作によってワークWと当金63の間や、ワークWとプッシャ91の間に傾きが発生する。あるいは、当金63、プッシャ取付部材89、プッシャ91、芯金87などのワークWの挟持に係わる各部材の主軸11、即ち、回転中心に対する組み付けの誤差によっては、引き込み動作において部材の傾きが発生する。仮に、芯金87の位置や姿勢を支持部材86に対して固定した場合、芯金87に発生した傾きは、支持部材86や回転体84の傾きとなり、芯押装置25全体の傾きとなる。その結果、芯押装置25の回転中心がずれることで加工精度が低下する。 Here, for example, when the load generated during gear cutting is high, it is difficult to firmly fix the work W only by the clamping force of the collet 77 and the pressing force of the hydraulic cylinder 95 for core pressing, and the position of the work W shifts. There is a risk that the machining accuracy will deteriorate due to the Therefore, the mandrel 87 is pulled in by a stronger force of the main shaft hydraulic cylinder 45, and the work W is clamped from both sides in the axial direction by the pusher 91 and the abutment 63. As shown in FIG. For example, the output of the main spindle hydraulic cylinder 45 is several tons, which is larger than the output of the tail pressing hydraulic cylinder 95 . However, if the output (pull-in force) of the main spindle hydraulic cylinder 45 is increased in accordance with the increase in the gear cutting load, the core metal 87 may be tilted. Specifically, depending on the machining accuracy of the upper surface and the lower surface of the work W, an inclination occurs between the work W and the contact 63 and between the work W and the pusher 91 due to the drawing operation. Alternatively, depending on the assembly error of each member involved in clamping the workpiece W, such as the contact metal 63, the pusher mounting member 89, the pusher 91, and the core metal 87, with respect to the main shaft 11, that is, the center of rotation, the member may tilt during the retraction operation. do. If the position and attitude of the core metal 87 were fixed with respect to the support member 86 , the inclination of the core metal 87 would be the inclination of the support member 86 and the rotating body 84 , and thus the entire core pushing device 25 . As a result, the center of rotation of the core pressing device 25 shifts, resulting in a decrease in machining accuracy.

そこで、本実施例の芯押装置25は、フロート機構85によって芯金87を傾動可能に保持する。これにより、例えば、図8に示す例では、芯金87を引き込んだ状態において、芯金87、芯金87に取り付けられたプッシャ取付部材89及びプッシャ91が、主軸11に対して左方向に若干だけ傾いている。このように、プッシャ91を介して芯金87に発生する傾きをフロート機構85により吸収することで、芯押装置25全体の主軸11に対する傾きをなくすことができる。その結果、芯押装置25の回転中心のずれを低減しつつ、ワークWに対する挟持力を十分に確保できるため、ワークWの加工精度を向上できる。 Therefore, the core pressing device 25 of the present embodiment holds the core bar 87 tiltably by the float mechanism 85 . As a result, for example, in the example shown in FIG. 8, when the cored bar 87 is retracted, the cored bar 87, the pusher mounting member 89 attached to the cored bar 87, and the pusher 91 move slightly to the left with respect to the main shaft 11. only tilted. In this way, tilting of the core metal 87 caused by the pusher 91 is absorbed by the float mechanism 85, so that tilting of the core pushing device 25 as a whole with respect to the main shaft 11 can be eliminated. As a result, it is possible to secure a sufficient clamping force for the work W while reducing the displacement of the center of rotation of the core pushing device 25, so that the machining accuracy of the work W can be improved.

ここで、上記したように、図5に示すように、フロート機構85の支持部材86は、テーパ面86Cを有する凹部86Aを備え、芯金87の球面87Dにテーパ面86Cを接触させて芯金87を支持している。フロート機構85の螺合部材88は、芯金87の貫通孔87Fに挿入され、先端部88Aを支持部材86に螺合され、螺合された状態において頭部88Bと、貫通孔87Fの頭部88Bを収容する部分の底部との間に隙間105を設けて配置されている。これにより、螺合部材88によって完全に締め付けて固定せずに、螺合部材88に対して若干だけ自由に動けるように芯金87を保持する。そして、芯金87の球面87Dを支持部材86のテーパ面86Cに接触させることで芯金87を円滑に傾動させることができる。 Here, as described above, as shown in FIG. 5, the support member 86 of the float mechanism 85 has a concave portion 86A having a tapered surface 86C. 87 is supported. The threaded member 88 of the float mechanism 85 is inserted into the through hole 87F of the core metal 87, and the tip portion 88A is screwed into the support member 86. In the screwed state, the head portion 88B and the head portion of the through hole 87F are connected. It is arranged with a gap 105 between it and the bottom of the portion that accommodates 88B. As a result, the core metal 87 is held so as to be slightly freely movable with respect to the threaded member 88 without being completely tightened and fixed by the threaded member 88 . By bringing the spherical surface 87D of the cored bar 87 into contact with the tapered surface 86C of the support member 86, the cored bar 87 can be smoothly tilted.

また、支持部材86は、芯金87の凸部87Cを挿入する凹部86Aを有し、その凹部86Aの内周面にテーパ面86Cを設けられ、凹部86Aに凸部87Cを挿入した状態でテーパ面86Cを球面87Dに接触させて芯金87を支持している。そして、凹部86Aの中心86Bは、主軸装置23の主軸11上に配置されている(図5参照)。これによれ
ば、凹部86Aの中心86Bを主軸11の位置に合わせ、その凹部86Aに凸部87Cを挿入することで、主軸11を中心に芯金87を傾動させることができる。
Further, the support member 86 has a recess 86A into which the projection 87C of the core metal 87 is inserted. The core metal 87 is supported by bringing the surface 86C into contact with the spherical surface 87D. A center 86B of the recess 86A is arranged on the main shaft 11 of the main shaft device 23 (see FIG. 5). According to this, by aligning the center 86B of the concave portion 86A with the position of the main shaft 11 and inserting the convex portion 87C into the concave portion 86A, the core metal 87 can be tilted about the main shaft 11. FIG.

また、制御装置37は、当接部材109によりコレット77を押し開いた後(図6)、芯押用油圧シリンダ95を制御して主軸装置23に近づく下方へ芯押装置25を付勢し、プッシャ91をワークWに接触させてプッシャ91と当金63の間にワークWを挟み込む(図7)。制御装置37は、芯押用油圧シリンダ95を制御してワークWを挟んだ後、主軸用油圧シリンダ45を駆動して芯金87を挿入孔73の奥側へ引き込む。これによれば、まず、当接部材109によってコレット77を開きワークWをクランプした後、芯押用油圧シリンダ95によってプッシャ91とワークWを接触させる。その後、主軸用油圧シリンダ45によってより強い力で引き込む。主軸用油圧シリンダ45で引き込む前に、プッシャ91とワークWの間の隙間105を埋めておくことで、主軸用油圧シリンダ45の引き込みによるワークWとプッシャ91の衝突を回避することができる。また、主軸用油圧シリンダ45に比べて規制力の弱いコレット77と芯押用油圧シリンダ95によってワークWの位置を仮決めしておいた後に、主軸用油圧シリンダ45の強い力で位置決めをすることで、ワークWを所望の芯出し位置に精度良く位置決めできる。 Further, after the contact member 109 pushes the collet 77 open (FIG. 6), the control device 37 controls the core pressing hydraulic cylinder 95 to urge the core pressing device 25 downward toward the spindle device 23. The pusher 91 is brought into contact with the work W and the work W is sandwiched between the pusher 91 and the abutment 63 (FIG. 7). After the control device 37 controls the core pressing hydraulic cylinder 95 to clamp the workpiece W, the main shaft hydraulic cylinder 45 is driven to pull the core metal 87 into the insertion hole 73 . According to this, first, after the contact member 109 opens the collet 77 and clamps the work W, the pusher 91 and the work W are brought into contact with each other by the hydraulic cylinder 95 for core pressing. After that, the spindle hydraulic cylinder 45 is pulled with a stronger force. By filling the gap 105 between the pusher 91 and the work W before retracting with the main shaft hydraulic cylinder 45, collision between the work W and the pusher 91 due to the retraction of the main shaft hydraulic cylinder 45 can be avoided. Also, after the position of the workpiece W is temporarily determined by the collet 77 and the core pressing hydraulic cylinder 95, which have a weaker restricting force than the spindle hydraulic cylinder 45, positioning is performed by the strong force of the spindle hydraulic cylinder 45. , the workpiece W can be accurately positioned at a desired centering position.

また、制御装置37は、図7において芯押用油圧シリンダ95を制御して所定の油圧で芯押装置25を付勢しプッシャ91と当金63の間にワークWを挟む。そして、制御装置37は、図8の引き込み動作において、芯押用油圧シリンダ95の油圧を上記した所定の油圧に維持したまま主軸用油圧シリンダ45による引き込みを実行する。主軸用油圧シリンダ45の引き込み時に、芯押用油圧シリンダ95による押し込み力を一定にしておくことで、引き込み時のワークWの位置ずれの発生を抑制できる。 7, the control device 37 controls the core pushing hydraulic cylinder 95 to urge the core pushing device 25 with a predetermined hydraulic pressure to sandwich the work W between the pusher 91 and the abutment 63. As shown in FIG. 8, the control device 37 executes the retraction by the main shaft hydraulic cylinder 45 while maintaining the hydraulic pressure of the tail pressing hydraulic cylinder 95 at the predetermined hydraulic pressure described above. By keeping the pressing force of the tail pressing hydraulic cylinder 95 constant when the spindle hydraulic cylinder 45 is retracted, it is possible to suppress the positional deviation of the work W during retraction.

そして、制御装置37は、図8に示すように、主軸用油圧シリンダ45を駆動して主軸装置23と芯押装置25でワークWを挟み込んだ状態において、ホブ駆動装置31を駆動しホブ29を回転させてワークWに対する歯切り加工を実行する。これにより、主軸11に対する芯押装置25の回転中心のずれを抑制し加工できるため、加工精度を向上できる。 Then, as shown in FIG. 8, the control device 37 drives the hob driving device 31 to move the hob 29 in a state in which the work W is sandwiched between the main shaft device 23 and the tail pushing device 25 by driving the hydraulic cylinder 45 for the main shaft. Gear cutting is performed on the workpiece W by rotating it. As a result, machining can be performed while suppressing deviation of the center of rotation of the core pressing device 25 with respect to the main shaft 11, so machining accuracy can be improved.

因みに、ホブモジュール10は、ホブ盤の一例である。主軸装置23、芯押装置25は、ワーク挟持装置の一例である。芯押移動装置27は、移動装置、ワーク挟持装置の一例である。主軸用油圧シリンダ45、シャフト65、コマ67は、引き込み装置の一例である。サーボモータ93は、モータの一例である。芯押用油圧シリンダ95は、流体圧シリンダの一例である。球面87Dは、曲面の一例である。 Incidentally, the hob module 10 is an example of a hobbing machine. The spindle device 23 and the core pressing device 25 are examples of a work clamping device. The core pressing moving device 27 is an example of a moving device and a workpiece clamping device. The main shaft hydraulic cylinder 45, the shaft 65, and the top 67 are an example of a retraction device. The servomotor 93 is an example of a motor. The core pressing hydraulic cylinder 95 is an example of a fluid pressure cylinder. The spherical surface 87D is an example of a curved surface.

以上、上記した本実施例では、以下の効果を奏する。
本願の一態様であるホブモジュール10のフロート機構85は、主軸用油圧シリンダ45による引き込み動作において主軸11に対する芯金87の傾動を許容して保持する。これによれば、芯金87に発生する傾きをフロート機構85で吸収し、芯押装置25(回転体84)の回転中心の主軸11に対するずれをなくす、あるいは極めて小さくすることができる。結果として、引き込み動作における芯金87の傾きが、その後の加工時の精度に与える影響を軽減でき、加工精度を向上できる。
As described above, the present embodiment described above has the following effects.
The float mechanism 85 of the hob module 10 , which is one aspect of the present application, allows and holds the core metal 87 with respect to the main shaft 11 during the retraction operation by the main shaft hydraulic cylinder 45 . With this structure, the float mechanism 85 absorbs the inclination of the core metal 87, and the deviation of the center of rotation of the core pushing device 25 (rotating body 84) from the main shaft 11 can be eliminated or minimized. As a result, the influence of the inclination of the cored bar 87 during the pull-in operation on the accuracy during subsequent machining can be reduced, and the machining accuracy can be improved.

また、本開示の内容は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
例えば、上記実施例では、本開示のホブ盤として、工作機械システムに組み込まれるモジュールであるホブモジュール10を採用したが、これに限らない。本開示のホブ盤は、単一の装置でも良い。また、ホブ盤は、ワーク搬送用ロボット15などを備えず、ユーザが手作業でワークWを配置する装置でも良い。また、ホブ盤は、NC型の加工装置に限ら
ず、制御装置37を備えない構成でも良い。この場合、ホブ盤は、ユーザのボタン操作に応じて主軸用油圧シリンダ45、サーボモータ93、芯押用油圧シリンダ95を所定の移動量だけ駆動する装置でも良い。
また、ワークをホブ盤に受け渡す装置は、ワーク搬送用ロボット15のような多関節ロボットに限らず、例えば、ガントリー式のローダでも良い。
また、主軸装置23の主軸11の方向は、装置の上下方向に限らず、横方向でも良い。即ち、本開示のホブ盤は、横型のホブ盤でも良い。
In addition, the contents of the present disclosure are not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
For example, in the above embodiments, the hobbing machine of the present disclosure employs the hob module 10, which is a module incorporated in a machine tool system, but the present invention is not limited to this. The hobbing machine of the present disclosure may be a single unit. Further, the hobbing machine may be a device in which the work W is arranged manually by the user without being equipped with the work conveying robot 15 or the like. Further, the hobbing machine is not limited to the NC processing device, and may be configured without the control device 37 . In this case, the hobbing machine may be a device that drives the main shaft hydraulic cylinder 45, the servomotor 93, and the tail pressing hydraulic cylinder 95 by a predetermined amount of movement according to the user's button operation.
Further, the device for transferring the work to the hobbing machine is not limited to the articulated robot such as the work transfer robot 15, and may be, for example, a gantry type loader.
Further, the direction of the main shaft 11 of the main shaft device 23 is not limited to the vertical direction of the device, and may be the horizontal direction. That is, the hobbing machine of the present disclosure may be a horizontal hobbing machine.

上記実施例の主軸装置23及び芯押装置25の構成は、一例である。例えば、主軸装置23は、コレット77を備えなくとも良い。また、芯押装置25は、プッシャ取付部材89を備えなくとも良い。また、芯押用油圧シリンダ95の出力は、主軸用油圧シリンダ45の出力と同一又は主軸用油圧シリンダ45の出力より大きくても良い。
また、上記したフロート機構85の構成は、一例である。例えば、上記実施例では、本開示の曲面として一定の曲率で湾曲した球面87Dを採用したが、これに限らない。曲面は、断面が楕円形となる曲面でも良く、複数回に亘って湾曲した面でも良い。また、上記した関係とは逆に、芯金87に凹部を形成し、支持部材86に凸部を形成して接触させても良い。また、フロート機構85は、バネなどの弾性部材で芯金87を傾動可能に保持する構成でも良い。また、支持部材86は、例えば、芯金87の凸部87Cの先端を挿入する穴と、その穴を囲むテーパ面86Cを備え、穴に凸部87Cの先端の一部を挿入した状態で、テーパ面86Cで支持する構成でも良い。
また、凹部86Aの中心86Bを主軸装置23の主軸11上に配置しなくとも良い。
本開示のモータは、サーボモータ93に限らず、ステッピングモータなどの他のモータでも良い。
The configurations of the spindle device 23 and core pressing device 25 in the above embodiment are examples. For example, the spindle device 23 does not have to include the collet 77 . Also, the core pressing device 25 does not have to include the pusher mounting member 89 . Further, the output of the tail pressing hydraulic cylinder 95 may be the same as or larger than the output of the main shaft hydraulic cylinder 45 .
Also, the configuration of the float mechanism 85 described above is an example. For example, in the above embodiments, the spherical surface 87D curved with a constant curvature is used as the curved surface of the present disclosure, but the present invention is not limited to this. The curved surface may be a curved surface with an elliptical cross section, or a surface that is curved multiple times. Also, contrary to the relationship described above, the metal core 87 may be formed with a concave portion and the support member 86 may be formed with a convex portion and brought into contact with each other. Further, the float mechanism 85 may have a configuration in which the core metal 87 is tiltably held by an elastic member such as a spring. The support member 86 has, for example, a hole into which the tip of the projection 87C of the core metal 87 is inserted, and a tapered surface 86C surrounding the hole. It may be configured to be supported by the tapered surface 86C.
Also, the center 86B of the recess 86A does not need to be arranged on the main shaft 11 of the main shaft device 23.
The motor of the present disclosure is not limited to the servomotor 93, and may be another motor such as a stepping motor.

また、上記実施例では、ワークWを挟持しない状態において、芯金87のロッド部87Bの軸方向が、主軸11に沿った方向であったが、これに限らない。例えば、ロッド部87Bの軸方向と主軸11が、X軸方向やY軸方向においてずれた関係でも良い。
また、芯押装置25を移動させる方向が、主軸11に沿った方向であったが、これに限らない。芯押装置25を移動させる方向が、主軸11と所定の角度をなす方向で、且つ主軸装置23に近づく方向でも良い。あるいは、芯押装置25を移動させる方向は、主軸11と平行で、且つX軸方向及びY軸方向において主軸11とずれた方向でも良い。
また、上記実施例では、本開示の流体圧シリンダとして、油圧シリンダを採用したが、これに限らない。本開示の流体圧シリンダは、エアシリンダ等の他の流体を用いるシリンダでも良い。また、芯押移動装置27が芯金87を押し込むための駆動源や、主軸装置23が芯金87を引き込むための駆動源は、油圧シリンダに限らず、アクチュエータ等の他の駆動源でも良い。
上記実施例では、制御装置37は、芯押用油圧シリンダ95(図7)を駆動してから主軸用油圧シリンダ45を駆動した(図8)、これに限らない。制御装置37は、芯押用油圧シリンダ95と主軸用油圧シリンダ45を同時に駆動しても良く、主軸用油圧シリンダ45を芯押用油圧シリンダ95より先に駆動しても良い。
また、制御装置37は、主軸用油圧シリンダ45を駆動した引き込み動作において、芯押用油圧シリンダ95の油圧を所定の油圧で維持したが、例えば、油圧を維持せずに油圧を上昇させてより押し込んでも良い。同様に、制御装置37は、主軸用油圧シリンダ45を駆動した引き込み動作においてサーボモータ93を停止させたが、サーボモータ93の回転位置を変更してサーボモータ93による押し込みを実行しても良い。
また、制御装置37は、芯押用油圧シリンダ95の押し込み動作において、サーボモータ93の回転位置を変更しても良い。
Further, in the above embodiment, the axial direction of the rod portion 87B of the cored bar 87 is the direction along the main shaft 11 when the workpiece W is not clamped, but the present invention is not limited to this. For example, the axial direction of the rod portion 87B and the main shaft 11 may be shifted in the X-axis direction or the Y-axis direction.
Moreover, although the direction in which the core pressing device 25 is moved is the direction along the main shaft 11, it is not limited to this. The direction in which the core pressing device 25 is moved may be a direction forming a predetermined angle with the main shaft 11 and a direction approaching the main shaft device 23 . Alternatively, the direction in which the core pressing device 25 is moved may be parallel to the main shaft 11 and deviated from the main shaft 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
Further, in the above embodiment, a hydraulic cylinder is adopted as the fluid pressure cylinder of the present disclosure, but the invention is not limited to this. The fluid pressure cylinder of the present disclosure may be a cylinder using other fluids such as an air cylinder. Further, the drive source for pushing the mandrel 87 by the core pushing moving device 27 and the drive source for the main shaft device 23 to pull in the mandrel 87 are not limited to hydraulic cylinders, and other drive sources such as actuators may be used.
In the above embodiment, the control device 37 drives the hydraulic cylinder 95 for core pressing (FIG. 7) and then drives the hydraulic cylinder 45 for the spindle (FIG. 8), but it is not limited to this. The control device 37 may drive the tail pressing hydraulic cylinder 95 and the spindle hydraulic cylinder 45 at the same time, or may drive the spindle hydraulic cylinder 45 prior to the tail pressing hydraulic cylinder 95 .
In addition, the control device 37 maintains the hydraulic pressure of the tail pressing hydraulic cylinder 95 at a predetermined hydraulic pressure in the retraction operation in which the spindle hydraulic cylinder 45 is driven. You can push it in. Similarly, the control device 37 stops the servomotor 93 in the retraction operation in which the main spindle hydraulic cylinder 45 is driven.
Further, the control device 37 may change the rotation position of the servomotor 93 in the pushing operation of the hydraulic cylinder 95 for core pressing.

10 ホブモジュール(ホブ盤)、23 主軸装置(ワーク挟持装置)、25 芯押装
置、27 芯押移動装置(移動装置、ワーク挟持装置)、29 ホブ、37 制御装置、45 主軸用油圧シリンダ(引き込み装置)、63 当金、65 シャフト(引き込み装置)、67 コマ(引き込み装置)、73 挿入孔、77 コレット、85 フロート機構、86 支持部材、86A 凹部、87 芯金、87A 基部、87B ロッド部、87C 凸部、87D テーパ面、87E 貫通孔、88 螺合部材、88A 先端部、88B 頭部、89 プッシャ取付部材、91 プッシャ、93 サーボモータ(モータ)、95 芯押用油圧シリンダ(流体圧シリンダ)、105 隙間、109 当接部材、111 弾性部材、W ワーク。
10 hob module (hobbing machine), 23 spindle device (work clamping device), 25 tail pushing device, 27 tail pushing movement device (moving device, work clamping device), 29 hob, 37 control device, 45 hydraulic cylinder for main shaft (retraction device), 63 catch, 65 shaft (retraction device), 67 top (retraction device), 73 insertion hole, 77 collet, 85 float mechanism, 86 support member, 86A concave portion, 87 core metal, 87A base portion, 87B rod portion, 87C convex portion, 87D tapered surface, 87E through hole, 88 threaded member, 88A tip portion, 88B head portion, 89 pusher mounting member, 91 pusher, 93 servo motor (motor), 95 core pressing hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder ), 105 gap, 109 contact member, 111 elastic member, W work.

Claims (8)

芯金と、前記芯金に取り付けられたプッシャと、前記芯金を傾動可能に保持するフロート機構と、を有する芯押装置と、
ワークを着座させる当金と、前記芯金を挿入する挿入孔と、前記挿入孔に挿入された前記芯金を前記挿入孔の奥側へ引き込む引き込み装置と、を有する主軸装置と、
前記主軸装置の主軸と平行な方向へ前記芯押装置を移動させる移動装置と、
を備え、
前記移動装置は、
前記主軸装置に近づく方向へ前記芯押装置を移動させ、
前記引き込み装置は、
前記芯金を引き込み、前記プッシャと前記当金の間に前記ワークを挟持させ、
前記フロート機構は、
前記引き込み装置による引き込み動作において前記主軸と平行な方向に対する前記芯金の傾動を許容して保持する、ワーク挟持装置。
a core pressing device having a core bar, a pusher attached to the core bar, and a float mechanism that holds the core bar so that it can tilt;
a spindle device having an abutment for seating a work, an insertion hole for inserting the core metal, and a retracting device for retracting the core metal inserted into the insertion hole to the inner side of the insertion hole;
a moving device that moves the core pressing device in a direction parallel to the main shaft of the main shaft device;
with
The moving device
moving the core pressing device in a direction approaching the spindle device;
The retraction device is
pulling in the core bar to sandwich the workpiece between the pusher and the abutment bar;
The float mechanism is
A workpiece clamping device that holds the core bar while permitting tilting of the cored bar in a direction parallel to the main axis during a retraction operation by the retraction device.
前記芯金には、
曲面が形成され、
前記フロート機構は、
所定の角度で傾斜するテーパ面を有し、前記芯金の前記曲面に前記テーパ面を接触させて前記芯金を支持する支持部材と、
前記芯金に設けられた貫通孔に挿入され、先端部を前記支持部材に螺合され、螺合された状態において頭部と前記芯金との間に隙間を設けて配置される螺合部材と、
を有する、請求項1に記載のワーク挟持装置。
The core metal has
A curved surface is formed,
The float mechanism is
a support member having a tapered surface inclined at a predetermined angle and supporting the cored bar by bringing the tapered surface into contact with the curved surface of the cored bar;
A screwing member that is inserted into a through hole provided in the core metal, has a tip portion screwed to the support member, and is arranged with a gap between the head and the core metal in the screwed state. and,
The workpiece clamping device according to claim 1, comprising:
前記芯金は、
前記曲面を形成された凸部を有し、
前記支持部材は、
前記凸部を挿入する凹部を有し、前記凹部の内周面に前記テーパ面を設けられ、前記凹部に前記凸部を挿入した状態で前記テーパ面を前記曲面に接触させて前記芯金を支持し、
前記凹部の中心は、
前記主軸装置の主軸上に配置される、請求項2に記載のワーク挟持装置。
The core bar is
Having a convex portion formed with the curved surface,
The support member is
The tapered surface is provided on the inner peripheral surface of the recess, and the tapered surface is brought into contact with the curved surface in a state in which the protrusion is inserted into the recess, so that the core metal is moved. support,
The center of the recess is
3. The workpiece clamping device according to claim 2, arranged on the spindle of said spindle device.
前記主軸装置は、
前記挿入孔の外周に設けられ、開くことで前記ワークを保持し、閉じることで前記ワークの保持を解除するコレットを有し、
前記芯金は、
前記フロート機構に保持される基部と、
前記基部から一方向に延びるロッド部と、
を有し、
前記芯押装置は、
前記ロッド部における前記基部側に取り付けられ、前記芯金に対して前記プッシャを保持するプッシャ取付部材を有し、
前記プッシャ取付部材は、
弾性部材と、
前記コレットに接触した際に前記弾性部材により付勢され前記コレットを押し開く当接部材と、
を有する、請求項1から請求項3の何れか1項に記載のワーク挟持装置。
The spindle device is
a collet that is provided on the outer periphery of the insertion hole and holds the work by opening and releases the work by closing;
The core bar is
a base held by the float mechanism;
a rod extending in one direction from the base;
has
The core pressing device
a pusher mounting member attached to the base side of the rod portion and holding the pusher with respect to the core bar;
The pusher mounting member is
an elastic member;
an abutting member that is biased by the elastic member when in contact with the collet and pushes the collet open;
The workpiece clamping device according to any one of claims 1 to 3, comprising:
前記引き込み装置及び前記移動装置を制御する制御装置を、さらに備え、
前記移動装置は、
モータを有し、
前記制御装置は、
前記モータを制御して、前記当金に着座した前記ワークと前記プッシャとが離間し、且つ、前記当接部材が前記コレットに接触して前記コレットを押し開く位置で前記芯押装置を停止させる、請求項4に記載のワーク挟持装置。
further comprising a control device that controls the retraction device and the movement device,
The moving device
having a motor,
The control device is
By controlling the motor, the core pushing device is stopped at a position where the work seated on the abutment is separated from the pusher and the abutment member comes into contact with the collet and pushes the collet open. 5. The workpiece clamping device according to claim 4.
前記移動装置は、
流体圧シリンダを有し、
前記制御装置は、
前記当接部材により前記コレットを押し開いた後、前記流体圧シリンダを制御して前記主軸装置に近づく方向へ前記芯押装置を付勢し、前記プッシャを前記ワークに接触させて前記プッシャと前記当金の間に前記ワークを挟み、
前記流体圧シリンダを制御して前記プッシャと前記当金の間に前記ワークを挟んだ後、前記引き込み装置を駆動して前記芯金を前記挿入孔の奥側へ引き込む、請求項5に記載のワーク挟持装置。
The moving device
having a hydraulic cylinder,
The control device is
After the collet is pushed open by the abutting member, the fluid pressure cylinder is controlled to urge the core pushing device in a direction approaching the main shaft device to bring the pusher into contact with the work, thereby causing the pusher and the Sandwiching the workpiece between the metals,
6. The apparatus according to claim 5, wherein after the work is sandwiched between the pusher and the abutment by controlling the fluid pressure cylinder, the retraction device is driven to retract the cored bar into the insertion hole. Work clamping device.
前記制御装置は、
前記流体圧シリンダを制御して所定の流体圧で前記芯押装置を付勢し前記プッシャと前記当金の間に前記ワークを挟み、
前記引き込み装置による引き込み動作において、前記流体圧シリンダの流体圧を前記所定の流体圧に維持したまま引き込みを実行する、請求項6に記載のワーク挟持装置。
The control device is
controlling the fluid pressure cylinder to bias the core pressing device with a predetermined fluid pressure to sandwich the work between the pusher and the abutment;
7. The workpiece clamping device according to claim 6, wherein in the retracting operation by said retracting device, retraction is performed while maintaining the fluid pressure of said fluid pressure cylinder at said predetermined fluid pressure.
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のワーク挟持装置と、
外周に刃部を有し、前記引き込み装置により前記芯押装置を引き込んだ状態において前記ワーク挟持装置により挟持された前記ワークに対し、回転して前記刃部を当てて加工を実行するホブと、
を備える、ホブ盤。
a workpiece clamping device according to any one of claims 1 to 7;
a hob that has a blade on its outer periphery and that rotates and applies the blade to the workpiece sandwiched by the workpiece sandwiching device in a state in which the core pushing device is retracted by the retracting device;
A hobbing machine.
JP2022015725A 2022-02-03 2022-02-03 Workpiece holding device and hobbing machine Pending JP2023113386A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022015725A JP2023113386A (en) 2022-02-03 2022-02-03 Workpiece holding device and hobbing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022015725A JP2023113386A (en) 2022-02-03 2022-02-03 Workpiece holding device and hobbing machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023113386A true JP2023113386A (en) 2023-08-16

Family

ID=87566403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022015725A Pending JP2023113386A (en) 2022-02-03 2022-02-03 Workpiece holding device and hobbing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023113386A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7039992B2 (en) Lathe
US9522451B2 (en) Vertical machining center
JP2012051047A (en) Horizontal machining center
JP2018001364A (en) Machine tool unit
TWI464024B (en) Lathe device
JP5380963B2 (en) Machine tool provided with rest device and processing method using rest device
US20230173568A1 (en) Clamp device and processing machine
JP5843452B2 (en) Robot and workpiece machining system
JP2023113386A (en) Workpiece holding device and hobbing machine
US10766110B2 (en) Tool changer
KR101841830B1 (en) Machine tool
JP5624311B2 (en) Production line and machine tool
US10875136B2 (en) Machine tool system and clamping method
KR101419055B1 (en) Automatic tools changer of machine tool
JP2000079501A (en) Bar workpiece feeding device for spindle traveling type vertical machine tool and bar workpiece feeding method in spindle traveling type vertical machine tool
JP2001246528A (en) Working system
CN220497781U (en) Double-end numerical control lathe special for finish machining of short parts
CN111644881B (en) Full-automatic numerical control machine tool and control method thereof
JP7446514B1 (en) Machine tools, workpiece processing methods and control programs
CN219005361U (en) Internal stay formula anchor clamps that valve body recess processing was used
JP7373689B1 (en) Drive control method for machine tools and jig devices
CN219684659U (en) Horizontal double-unit processing machine tool for large-sized component
CN112676665B (en) Welding tool and method for feedback rod of electro-hydraulic servo valve
JPS6374502A (en) Numerically controlled automatic lathe
JPS6225295Y2 (en)