JP2552467B2

JP2552467B2 - 油圧割出し装置

Info

Publication number: JP2552467B2
Application number: JP61303854A
Authority: JP
Inventors: 清田村; 晃正橋
Original assignee: Fujikoshi KK
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPS63156644A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、工作機械の刃物台等の装置の位置決め割出
しを必要とする旋回駆動部に使用する油圧割出し装置に
関する。

（従来技術）工作機械等の位置決め割出しを必要とする回動駆動部
に使用する油圧割出し装置はその機能として例えばNC旋
盤の刃物台タレットの回動用として使用する場合イ）刃
物台タレットのアンクランプ動作ロ）油圧割出し装置の
回動および位置決め割出し停止動作ハ）刃物台のタレッ
トのクランプ動作、の順次動作を滑らかな動きでかつ迅
速、正確に行わせることが必要であり、このため種々の
装置が用いられている。従来の油圧割出し装置は、例え
ば、刃物台タレットのアンクランプ動作完了を検出器で
確認し、その後油圧割出し装置の回動用制御弁を作動さ
せる機構となっているものがあるが、回動用制御弁の応
答遅れによる動作時間ロスは免れず動作の迅速さの面で
不十分な点があり、またアンクランプ動作確認用の検出
装置も余計に必要となる欠点があった。他の例としては
例えば、刃物台タレットのアンクランプ動作と油圧割出
し装置の回動を連動させる機構もあるが、この場合刃物
台タレットのアンクランプ動作を行わせるためのシリン
ダーは接続ポートが３個のインターロックシリンダーが
必要であり、シリンダー構造が複雑売で高価になり、ま
た配管も増える欠点があった。

また、実開昭58−52302号公報においては、油圧モー
タにより駆動される減速装置と連動した割出し機構に設
けられた割出し板外周に設けた係合部挿入可能な割出し
ピンを配設した回動制御弁と一体にされた割出しシリン
ダーを設けて、一連の作動を回動用制御弁を用いて行う
ようにしたものが開示されている。このものは、段付の
内径穴を有するシリンダーケース内に軸方向移動可能に
挿入された段付の割り出しピンが設けられ、この割出し
ピン後端部とシリンダーケースとでクランプ油室を形成
する一方、割出しピン先端側にシリンダーケース内径段
部と割り出しピンの段部とで形成されたクランプ油室よ
り少い受圧面積のアンクランプ油室が設けられている。
さらにクランプ油室とアンクランプ油室間に電磁切換弁
を経て圧油の供給停止が可能な圧油供給口と油圧モータ
に連通する流出口とを開口させ、割出しピンのアンクラ
ンプ位置で圧油供給口と流出口とが接続され、クランプ
位置で閉塞するようにされている。

また、クランプ油室とアンクランプ油室は電磁切換弁
によって圧油供給排出ポートと選択的に接続されかつそ
れぞれ油圧割出し装置と協働するクランプシリンダーの
クランプ室とアンクランプ室とにそれぞれ連通されてい
る。さらに、クランプ油室においては割出しピンのアン
クランプ位置でクランプ油室とクランプ室とが閉塞され
るようにクランプ室への接続口が配置されている。

かかる構成によれば、クランプ状態においては、圧油
はクランプ油室及びクランプ油室を経由してクランプシ
リンダーのクランプ室に導入され、アンクランプ室及び
アンクランプ油室は低圧側に開放されており割出しピン
はクランプ方向に付勢され割出し板に当接し、また、ク
ランプシリンダーにより割出し機構がクランプされる。

次に回動割出し動作にあたっては、圧油をアンクラン
プ油室及びアンクランプ油室を経由してクランプシリン
ダーのアンクランプ室に導入し、クランプ室及びクラン
プ油室は低圧側に開放させる。従って、先ず抵抗の少な
い割出しピンが後退し次いでクランプシリンダーがアン
クランプされる。なお、割出しピンの後退により、クラ
ンプシリンダーのクランプ室側のクランプ油室接続口が
閉じられるとクランプシリンダーのアンクランプ動作が
できなくなるのでチェック弁を介して低圧側に開放する
ようにされている。また、割出しピンのアンクランプ位
置で圧油供給口と油圧モータ流入口が接続されるが、割
出しピンのアンクランプ位置に達した時にクランプシリ
ンダーがアンクランプになっているかどうかは確実では
ない。そこで、圧油供給口への圧油の供給はクランプシ
ンリンダーのアンクランプ完了をリミットスイッチ等に
よりとらえて、電磁切換弁により行われ、油圧モータが
回動する。

油圧モータの所定の回動により停止信号により圧油を
クランプ油室に導入し、アンクランプ室及びアンクラン
プ油室は低圧側に開放させ、割出しピンをクランプ方向
に付勢させ、油圧モータへの圧油の供給を停止させると
ともに、クランプ油室とクランプ室が連通されるので、
クランプ油室の圧力が上昇してから圧油がクランプ室に
送りこまれる。従って、油圧モータが停止し、割出しピ
ンにより割出しが行われたあとクランプシリンダーがク
ランプ動作をすることなる。

このように、実開昭58−52302号公報においては、一
連の作動を回動用制御弁を用いて行うようにしている
が、アンクランプ完了動作をリミットスイッチ等で検知
するため依然として前述した欠点を有するという問題が
あった。また、アンクランプ時にクランプシリンダーよ
り先に割出しピンがアンクランプされるので、より精度
を要するクランプシリンダーに接続されたカービックカ
ップリング等に油圧モータの残圧力、漏れ圧力等やその
他の不測の外力等がかかり破損や精度低下をまねくおそ
れがあった。さらには、割出しピンの位置と、アンクラ
ンプ信号による油圧モータへの油の供給タイミングが一
定しないため油圧モータの加減速時に有効な絞りの位置
が安定せず制御しにくいという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的はかかる従来製品の欠点を解消した、刃
物台タレットのアンクランプ動作完了検出器を必要とせ
ず、またこの検出器の信号によって作動する回動用制御
弁の遅れがなく、さらには、カービックカップリング等
の破損や精度低下のおそれのない、油圧モータの加減速
時制御が容易で確実な油圧割出し装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段）このため本発明は、油圧モータに駆動される減速装置
の出力軸の回転位置決めを行う割出し機構とを含み、減
速装置の出力軸と同期して回転する割出し板と割出し板
外周に設けた係合部に挿入可能な割出しピンを配設した
割出しシリンダーとを含む油圧割出し装置であって、割
出しシリンダーは、段付の内径穴を有するシリンダーケ
ースと、該シリンダーケースに軸方向移動可能に挿入さ
れた段付の割り出しピンと、シリンダーケースと割出し
ピン端部とで形成されるクランプ油室と、シリンダーケ
ース内径段部と割り出しピンの段部とで形成されたクラ
ンプ油室より少い受圧面積のアンクランプ油室と、油圧
モータの油圧流路をシリンダーケースに分離開口させ割
出しピンの移動によって油圧流路の開閉可能にされた開
閉部と、クランプ油室とアンクランプ油室は圧油供給排
出ポートと選択的に接続されかつそれぞれ油圧割出し装
置と協働するクランプシリンダーのクランプ室とアンク
ランプ室とそれぞれ連通され、かつクランプ油室の圧力
が上昇してから圧油をクランプ室に送る装置を含むよう
にされた油圧割出し装置において、割出しピンのクランプ端からアンクランプ位置にかけ
てクランプ油室の圧油供給排出ポート側にクランプ室の
排出油によりクランプ油室内背圧が発生するように割出
しピンとシリンダーケースとで絞り部を形成し、さら
に、アンクランプ位置からアンクランプ端にかけてクラ
ンプ油室とクランプ室間を閉塞するように割出しピンと
シリンダーケースとで閉塞部を形成する。また、割出し
ピンをクランプ方向に付勢するスプリングを設ける。さ
らに、油圧流路を開閉可能にされた開閉部に絞り部を設
けることによって問題点を解決した。

（作用）割出しピンのクランプ端からアンクランプ位置にかけ
てクランプ油室の圧油供給排出ポート側にクランプ室の
排出油によりクランプ油室内に背圧が発生するように割
出しピンとシリンダーケースとで絞り部を形成したの
で、クランプ室を低圧側に開放して、アンクランプ油室
及びアンクランプ室の圧油を供給すると、アンクランプ
室の圧油の供給に応じて排出されるクランプ室からの排
出油が無くなるまで、即ち、クランプシリンダーがアン
クランプされるまで、クランプ油室に背圧が発生する。
クランプ油室の受圧面積よりアンクランプ油室の受圧面
積が小さいので背圧により容易には割出しピンがアンク
ランプせず、クランプ室から油が排出されたクランプ油
室の背圧が小さくなった時点で割出しピンがアンクラン
プする。即ち、アンクランプ時において、クランプシリ
ンダーがアンクランプした後に、割出しピンがアンクラ
ンプされる。

アンクランプ位置からアンクランプ端にかけてクラン
プ油室とクランプ室間を閉塞するように割出しピンとシ
リンダーケースとで閉塞部を形成したので、従来と同様
クランプ時にはクランプ油室の圧力が上昇してから圧油
がクランプ室に送られる。

また、割出しピンをクランプ方向に付勢するスプリン
グを設けたので、割出しピンの初期位置が確保され、サ
ージ圧や圧力伝播による割出しピンの不測の移動がな
い。

割出しピン、クランプシリンダのアンクランプのタイ
ミング位置が安定するのでさらに、油圧流路を開閉可能
にされた開閉部に絞り部を設けることにより、油圧モー
タの加減速制御ができる。

（実施例）次に本発明の実施例につき図面を参照して説明する
と、第１図に示す本発明に基づく油圧割出し装置は、第
２図で示す動作を高速かつ高精度に油圧割出しを可能に
したものである。第１図はNC旋盤等に使用している刃物
台タレットの割出し用として用いた場合のものであっ
て、一点鎖線内が油圧割出し装置を形成し、油圧モータ
（52）により駆動される遊星減速装置（53）と、割出し
機構（54）とを含み、これら部材は油圧モータ（52）及
び割出し機構（54）の駆動を制御するための電磁切換弁
（50）（51）及びこれら部材間の配管を行う図示しない
配管ブロックと共に一体的に組込まれ、全体がコンパク
トに構成されている。そして割出し機構（54）は遊星減
速装置（53）の出力軸（24）と同期して回転する割出し
板（23）と、割出し板（23）に対し半径方向外側に配置
され、割出し板（23）の外周に設けられた凹溝（37.第
３図）に挿入可能にされた割出しピン（21）を配設した
割出しシリンダー（16）を含む。割出しシリンダー（1
6）のクランプ油室（19）はCLポートを介して刃物台タ
レットクランプシリンダー（60）のクランプ室（61）と
連通され、そして割出しシリンダー（16）のアンクラン
プ油室（20）はUNポートを介してクランプシリンダー
（60）のアンクランプ室（62）と連通されている。シリ
ンダーケース（17）内径の段部と割出しピン（21）の段
部で囲まれたアンクランプ油室（20）はクランプ油室
（19）より受圧面積が小さい。さらにクランプ油室（1
9）の圧力が上昇してからクランプ室（61）に油圧が送
られるように、割出しピン（21）にはクランプ油室（1
9）とピン外周とを連通させる半径方向貫通孔（45）
と、割出しピン（21）外周に設けられた円周溝（34）及
び外部への接続口であるCLポート及びB₂ポートとそれぞ
れ連通するシリンダーケース（17）の内周溝（30）（3
1）を有する。割出しピン（21）位置がアンクランプ位
置からアンクランプ端にあるときは、内周溝（30）に円
周溝（34）とが一致し円周溝両端の開口部（41），（4
2）とで内周溝（30）とクランプ油室（19）間を閉塞す
る閉塞部が形成されている。割出しピン（21）位置がク
ランプ位置からアンクランプ位置にあるときは、圧油供
給排出ポート側であるB₂ポートに接続する内周溝（31）
と開口部（41）とで絞り部を構成できるようにされてお
り、クランプ室（61）の排出油によりクランプ油室（1
9）内に背圧が発生するようにされている。Ｐはポンプ
と連通する圧油ポート、Ｔはタンクへの戻りポートであ
る。また割出しシリンダー（16）内にスプリング（18）
が設けてあり、圧油が供給されない状態でも、このスプ
リング（18）の力で割出しピン（21）を押下げ、割出し
ピンの位置を安定させ、さらに、第３図に示すように割
出しピン先端凸部（36）が割出し板（23）の凹溝（37）
に入り出力軸（24）が位置決めされたクランプ状態を保
ち、負荷側からの回転力が出力軸（24）に作用しても回
転することがなく、停電時等の安全装置として働くよう
にされている。

アンクランプ油室（20）に隣接して油圧モータからの
戻り流路T₁と連通する内周溝（32）とＴポートの連通す
る内周溝（33）が設けられ割出しピン（21）の外周に絞
り溝（44）が設けられており、割出しピンの移動により
油圧モータからの戻り油を低圧側に開閉可能にされた絞
り部を有する開閉部が形成されている。

次に動作について説明すると、第１図は停止状態で示
されており、図示外の油圧源から圧油がＰポートに供給
され電磁切換弁（50）のP₂→B₂ポートを通り割出しシリ
ンダー（16）のシリンダーケース（17）の内周溝（30）
（31）と割出しピン（21）の円周溝（34）との開口部
（41）（42）を通り内周溝（30）から割出しシリンダー
（16）のクランプ油室（19）に入ると同時にCLポートに
流れる、割出しシリンダー（16）のクランプ油室（19）
に入った圧油の圧力により割出しピン（21）の先端凸部
（36）は割出し板（23）の外周面に設けられている係合
部である凹部（37）に嵌り、出力軸（24）が位置決めさ
れている。一方CLを通った圧油は刃物台タレットクラン
プシリンダー（60）のクランプ室（61）に入り、刃物台
タレット（63）を押し下げ、カービックカップリング
（64）の歯が噛合って刃物台タレット（63）をクランプ
する。一方戻り油側は、刃物台タレットクランプシリン
ダー（60）のアンクランプ室（62）の圧油がUNを通り、
割出しシリンダー（16）のアンクランプ油室（20）の圧
油と合流し電磁切換弁（50）のA₂→T₂ポートからタンク
に戻される。このときＰポートから電磁切換弁（51）へ
流れた圧油は弁（51）のP₁ポートでブロックされてお
り、またこの弁位置では電磁切換弁（51）のA₁,B₁,T₁ポ
ートは、割出しシリンダー（16）の内周溝（32）に連通
されているが、内周溝（32）を割出しピン（21）に設け
られた絞り溝（44）とは連通されていない状態にあり、
さらに割出しシリンダー（16）の内周溝（33）および油
圧モータ（52）のドレン（59）はＴポートと連通され無
負荷にされている。

次に回動割出しを行う場合、まず最初にスタート信号
により電磁切換弁（50）、および、必要な回転方向とな
るよう電磁切換（51）の左右何れかに同時に通電される
と、圧油は電磁切換弁（50）のP₂→A₂と流れるが、電磁
切換弁（51）のP₁から油圧モータ（52）→T₁→割出しシ
リンダー（16）の内周溝（32）までの間は、内周溝（3
2）が閉じた状態にあるので圧油は流れない。前記電磁
切換弁（50）のP₂→A₂からの圧油は絞り（46）を通り割
出しシリンダー（16）のアンクランプ油室（20）へ入
り、割出しピン（21）を図でみて左方向へ移動させよう
とする力Fuとして作用するが、同時にUNポートより刃物
台タレット（68）のクランプシリンダー（60）のアンク
ランプ室（62）に導かれた圧油は、クランプシリンダー
（60）のピストン（65）を上方に移動し、クランプシリ
ンダー（60）のクランプ室（61）内の油が押出され、CL
ポートを通り、割出しシリンダ（16）の内周溝（30）か
ら開口部（42），（41）を通りB₂→T₂と流れるが開口部
（41）での絞り作用及びアンクランプ油室（20）はクラ
ンプ油室（19）より受圧面積が小さいので、内周溝（3
0）およびクランプ油室（19）側の油圧力は「割出しピ
ン（21）を左方向へ移動させようとする力Fu≦割出しピ
ン（21）を右方向へ移動させようとする力Fc」の関係と
なるように上昇し、割出しピン（21）の現状位置は刃物
台タレットクランプシリンダー（60）がアンクランプ動
作を完了し、クランプ室（61）からの油の流出が無くな
るまで保たれている。そして刃物台タレットクランプシ
リンダー（60）のクランプ室（61）からの油の流出が無
くなると、クランプ室（61）及びクランプ油室（19）は
共に開口部（41）からＴに通じて圧力が下るので、前記
割出しピン（21）を移動させようとする力関係は「Fu＞
Fc」となり、割出しピン（21）を左方向に移動させ、割
出し板（23）の外周に設けられている凹部より割出しピ
ン（21）の先端凸部を外し、出力軸（24）を回転フリー
な状態にする。一方前記割出しシリンダー（16）の内周
溝（32）は、割出しピン（21）が左方向へ移動すると絞
り溝（44）、内周溝（33）、Ｔとつながり、油圧モータ
（52）に供給されていた圧油が流れ、油圧モータ（52）
が回転し、減速装置（53）、出力軸（24）、刃物台タレ
ット（63）と回転伝達され、刃物台タレットが回動す
る。

続いて必要割出し位置に対し、所定の位置まで回動し
た時点で、減速信号指令により電磁切換弁（50）の電気
が切れると、圧油はP₂→B₂に切換わり、割出しピン（2
1）が第４図に示すような状態にある割出しシリンダー
（16）の内周溝（31）から貫通孔（45）を通り、クラン
プ油室（19）に入り、割出しピン（21）を割出板（23）
側方向へ移動させ、第５図に示す如く、割出しピン（2
1）の先端凸部（36）が割出し板（23）の外周に接した
状態になると共に油圧モータ（52）の戻り側の圧油が、
割出しピン（21）の絞り溝（44）により徐々に所定の流
量に絞られ、油圧モータ（52）の回転が減速し、低速回
転になる。

続いて割出し板（23）の外周に設けられた凹溝部（3
7）が割出しピン（21）の位置まで回転し、割り出しピ
ン（21）先端凸部が割出し板（23）の外周に設けられた
凹溝に入ると共に油圧モータ（52）の戻り側の圧油は絞
り溝（44）が閉じるので流れなくなり油圧モータ（52）
の回転が停止する。

また同時に割出しシリンダー（16）の内周溝（31）と
割出しピン（21）の外周溝（34）との開口部（41）が開
き、圧油は内周溝（30）からCLポートへ流れ、刃物台タ
レットクランプシリンダー（60）のクランプ室（61）に
入り、刃物台タレット（63）がクランプ状態になり位置
決め割出しが終了する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によるとアンクランプ時
において、クランプシリンダーがアンクランプした後、
割出しピンがアンクランプされ、アンクランプされた後
に自動的に油圧モータ回路が接続されるので油圧割出し
装置と協動するクランプシリンダーのアンクランプ動作
を余計な検出装置を必要とせずに迅速、確実に行わせる
ことができるものとなり、さらには、割出し動作時間の
短縮ができるものとなった。さらにまた、アンクランプ
時において、クランプシリンダーがアンクランプした
後、割出しピンがアンクランプされるようにしたので、
カービックカップリング等の破損や精度低下のおそれが
ない、また、割出しピンをクランプ方向に付勢するスプ
リングを設けたので、さらには油圧モータの油圧流路を
開閉可能にされた開閉部に絞り部を設けたので、油圧モ
ータの加減速時制御が容易で作動の確実な油圧割出し装
置を提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例油圧割出し装置をNC機械の刃物
台タレット割出しクランプシリンダーに使用したときの
油圧回路図を示し、第２図は第１図に示す油圧割出し装
置の作動線図を示し、第３図乃至第５図は第１図に示す
割出し機構のＡ−Ａ線に沿った要部拡大断面図でそれぞ
れ異なる作動位置を示す。 16……割出しシリンダー、17……シリンダーケース 18……スプリング、19……クランプ油室 20……アンクランプ油室、21……割出しピン 23……割出し板、24……出力軸 30,31……内周溝（送り装置） 32,33……内周溝（油圧モータ油圧流路） 34……円周溝（送り装置）、37……凹溝（係合部） 41,42……開口部（絞り部）、44……絞り溝（開閉部絞
り部） 45……貫通孔（送り装置）、52……油圧モータ 53……遊星減速装置、54……割出し機構 60……クランプシリンダー、61……クランプ室 62……アンクランプ室

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧モータと、油圧モータにより駆動され
る減速装置と、減速装置の出力軸の回転位置決めを行う
割出し機構とを含み、前記割出し機構は、前記減速装置
の出力軸と同期して回転する割出し板と割出し板外周に
設けた係合部に挿入可能な割出しピンを配設した割出し
シリンダーとを含む油圧割出し装置であって、前記割出
しシリンダーは、段付の内径穴を有するシリンダーケー
スと、該シリンダーケースに軸方向移動可能に挿入され
た段付の割り出しピンと、前記シリンダーケースと前記
割出しピン端部とで形成されるクランプ油室と、シリン
ダーケース内径段部と割り出しピンの段部とで形成され
たクランプ油室より少い受圧面積のアンクランプ油室
と、前記油圧モータの油圧流路を前記シリンダーケース
に分離開口させ前記割出しピンの移動によって前記油圧
流路を開閉可能にされた開閉部と、前記クランプ油室と
前記アンクランプ油室は圧油供給排出ポートと選択的に
接続されかつそれぞれ油圧割出し装置と協働するクラン
プシリンダーのクランプ室とアンクランプ室とそれぞれ
連通され、かつクランプ油室の圧力が上昇してから圧油
をクランプ室に送る装置を含むようにされた油圧割出し
装置において、前記割出しピンのクランプ端からアンク
ランプ位置にかけて前記クランプ油室の圧油供給排出ポ
ート側に前記クランプ室の排出油により前記クランプ油
室内背圧が発生するように前記割出しピンと前記シリン
ダーケースとで形成された絞り部と、アンクランプ位置
からアンクランプ端にかけて前記クランプ油室とクラン
プ室間を閉塞するように前記割出しピンと前記シリンダ
ーケースとで形成された閉塞部と、前記割出しピンをク
ランプ方向に付勢するスプリングと、前記油圧流路を開
閉可能にされた開閉部に設けられた絞り部と、を有する
ことを特徴とする油圧割出し装置。