JP2652945B2 - 旋回機構を有する割出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本願は、マシニングセンター等の工作機においてワー
クの加工を行なう際、工作機の加工テーブルに載置した
割出装置の割出テーブルに取付けたワークの旋回機構に
係り、駆動源を持たない極めて簡単な構成により、ワー
クの90°旋回を行なうものである。

従来の技術とその問題点 マシニングセンター等の工作機においてワークを加工
する際には、割出装置の割出テーブルにワークを取付
け、割出装置の割出テーブルを所定角度回動させてワー
クを加工位置に割出して加工を行ない、次いで加工が終
了した面と90°変位した面を１軸即ち１本の主軸で加工
する場合は、ワークが取付けられている割出装置全体
を、別の旋回装置により90°旋回させる所謂Ａ軸Ｂ軸の
組合せによって行なっているので、装置全体が大型にな
り、又二つの駆動源を要するので高価となり、更に割出
装置全体を旋回させるための空間が必要であるため、Ｚ
軸方向の移動距離が長くなる欠点を有する。

問題点を解決するための手段 本願は上記従来装置の改良に係り、マシニングセンタ
ー等の工作機の加工テーブル上に載置固定され、割出テ
ーブルに取付けたワークを所定の位置に割出す割出装置
において、割出テーブルに取付けたブラケットに、割出
テーブルの回転軸芯と軸芯が直交するように枢軸を回動
自在に枢支し、この枢軸にワークを把持するワーク把持
装置の基体を一体固着し、枢軸の一端をブラケット外側
へ突出させ、この突出部分に回動腕を固着し、回動腕の
先端に位置決めピンを前記枢軸軸芯と平行に移動可能か
つ、ブラケット方向へ先端を突出可能に付勢して設け、
位置決めピンの後端部には、工作機の主軸に着脱自在に
取り付けられる作業腕と係脱可能な係止部を設け、前記
ブラケットには、回動腕により基体をワーク把持装置ご
と一方の旋回位置と、この旋回位置から90度旋回した他
方の旋回位置としたときに前記位置決めピンの先端部と
対向する位置に、位置決めピンと係脱する第1,第２の位
置決孔を穿設し、割出装置が載置固定されている加工テ
ーブルと主軸のx,y,z方向への移動により、前記作業腕
を係止部と係合させ、一方の位置決孔と位置決めピンの
係合を解除し、そのまま回動腕を回すことによりワーク
把持装置ごと基体を２つの旋回位置間で旋回させた後、
位置決めピンを他方の位置決孔に係合させて、各旋回位
置で位置決めするように構成したことを特徴とする。

実施例 次に本願を、実施例を示す図面により詳細に説明す
る。第２図において１は従来周知の割出装置で、図示を
省略した工作機の加工テーブル２上に載置固定されてい
る。而して従来におけるワーク４の割出しは、割出テー
ブル３上に手締め又はクランプシリンダ等の如き圧流体
機器によりワークを取付け、工作機よりのプログラム制
御により割出テーブル３を所定角度回動させてワークの
割出しを行なっている。

第１図及び第２図において、５はワーク４の把持を行
なう把持装置、又６は把持したワーク４を90°旋回させ
る旋回機構で夫々は次の通りである。割出テーブル３に
ブラケット７を突設した取付板８を着脱自在に取付け、
該取付板８のブラケット７に、割出テーブル３の回転軸
の軸芯S1と軸芯S2が直交するようにして枢軸9,9aを回転
自在に枢支し、一方の枢軸９はブラケット７より外側に
突出している。10は把持装置５の基体で、上記枢軸9,9a
に固着されて枢軸9,9aとともに回動し、該基体10には一
方が前面側に開放したＵ字状のワーク挿着部11が穿設さ
れている。又基体10には後記の如くにワーク４の把持を
行なう際、把持するワーク４に方向性を有する場合には
ワーク４の位置決めを行なう手段を設けるが、これは本
願の要旨ではないので省略する。

次にワーク４を、ワーク挿着部11に締付把持する把持
体12は次の如くである。13は把持ブロックで、一方側を
略台形状に削切して把持面14とし、その反対側に比較的
大きなピッチの締付ネジ16を刻設した締付ロッド15を植
設している。このように構成された把持体12の、上記把
持ブロック13をワーク挿着部11に遊合するとともに締付
ロッド15を、ワーク挿着部11の開口部分を覆うようにし
て基体10に取付けた台座17の透孔18を貫通して突出さ
せ、この突出部に一対の回動片20,20aを有する締付ナッ
ト19を螺合し、更に、台座17と把持ブロツク13との間に
バネ21を圧装して把持体12をワーク４の把持方向に付勢
することにより、締付ナット19は常に台座17に圧接し締
付ナット19を時計方向に正転させると、把持体12はワー
ク挿着部11内に進入し、逆転させると退出するように構
成されている。22は締付ナット19の回動範囲を規制する
規制ピンで、締付ナット19の底面に突設され、台座17に
穿設した規制溝23内に臨み、又24はノッチピンで、締付
ナット19の回動位置を確実に保持する作用を行なう。

旋回機構６は、次のように構成されている。25は回動
腕で、前記した枢軸９のブラケット７から突出している
部分に固着され、回動腕25の先端部には位置決めピン26
が取付けられている。位置決めピン26は、回動腕25に設
けた筒体27に軸芯S2と平行な方向に摺動自在に封装さ
れ、筒体27と位置決めピン26との間に圧装したバネ28に
より、その先端が突出するように付勢されるが、ストッ
パー29により一定限度以上の突出が制されている。又位
置決めピン26の後端部には円板30が取付けられ、該円板
30と上記ストッパー29とにより、後記する作業腕34との
係止部31が設けられている。一方ブラケット７の外側面
には枢軸９の軸芯S2を中心にし、90°の間隔を持って第
１、第２位置決孔32、33が穿設され、図面において位置
決めピン26は第１位置決孔32に係合し、把持装置５の基
体10は水平位置（一方の旋回位置）に位置決め固定さ
れ、位置決めピン26と第１位置決孔32との係合を開放
し、回動腕25を回して位置決めピン26を第２位置決孔33
に係合すると、基体10は90°旋回して直立位置（他方の
旋回位置）に位置決め固定される。最後に34は、図示を
省略した工作機の主軸35に着脱自在に取付けた作業腕
で、上記係止部31に係合する凹部36が設けられている。

次に本願の作用を説明するが、加工テーブルと主軸の
動きは、工作機の種類により相違しているので、本願に
おいて加工テーブルはz,yの二方向に移動し、主軸はＺ
方向にのみ移動するものとして説明を行なう。

ワーク４のクランプ、アンクランプは第４図の説明図
に示すようにして行なわれる。まずワーク４のアンクラ
ンプは、加工テーブル２を工作機のプログラム制御によ
りx,y方向に移動させて、主軸35が締付ナット19の一方
側の回動片20の直上となるようにし、次いで主軸35を下
降（Ｚ方向）させ主軸に着脱自在に取付けられているツ
ール37により回動片20を押しさげると、締付ナット19は
反時計方向に回動され、把持体12は締付ナット19により
バネ21を圧しながらワーク挿着部11よりわずかに引き出
されて、把持の解放状態即ちアンクランプ状態となり、
上記締付ナット19の回動は、規制ピン22と規制溝23とに
規制され過不足のない適正範囲の回動を行ない、又ノッ
チピン24により回動位置は確実に保持される。ワーク把
持体12をこのようにアンクランプ状態とし、次いでワー
ク挿着部11にワーク４を挿着する。次いで、主軸35が反
対側の回動片20aの直上となるよう加工テーブル２を移
動させ、該回動片20aを押し下げると締付ナット19が時
計方向に回って、先に引き出されていたワーク把持体12
はワーク挿着部11内に進入し、該挿着部11とワーク把持
体12の把持面14とによりワーク４は直立状態で強固に把
持される（第２図）。而して上記したワーク把持装置５
のクランプ、アンクランプ動作はバネ21によりワーク把
持体12を付勢し、締付ナット19を台座17に圧接している
ので、全ての構成部材は恰も一体構成の如くに強固に結
合され、作動は極めて円滑でガタツキ等がなく確実にワ
ーク４のクランプ、アンクランプを行なう。尚本実施例
においてワーク挿着部はＵ字状をなし、把持部14は略台
形状に構成されているが、これ等はワークの形状に応じ
て適宜に変更するものとする。上記において回動片20,2
0aの押し下げに使用するツール37は、最終の加工に使用
し主軸35に装着されているツール37をそのまま使用する
か、マガジン（図示なし）に保有されているツールの中
から押し下げに適した形状のツールを選択し、これを主
軸35に装着して作業を行なう。

以上の如くに直立状態でワーク４の把持が行なわれる
と、以後工作機のプログラム制御により加工テーブル２
と主軸35の夫々が、所定の順序にしたがってx,y,z方向
に移動し把持したワーク４の端面4aを加工する。端面4a
のみでワーク４の加工が終了する場合には、上記と同様
にアンクランプ操作と行なってワーク４を取り出し、次
のワーク４を挿着し再びクランプして作業を続けるが、
今加工が終了した端面4aより90°変位した周面4bを加工
する場合には、次のようにワーク４を旋回させて行な
う。

第２図に示すように直立状態で把持したワーク４の端
面4aの加工が終了すると、主軸35に取付けられているツ
ールをマガジンに保有している作業腕34と交換する。次
いで作業腕34の凹部36が位置決めピン26の係止部31と係
合可能な高さ（第２図Ｈ）迄主軸35を降下させ、その後
加工テーブル２をx,y方向に適宜に移動させて凹部36を
係止部31に係合する。このように両者が係合すると、次
に加工テーブル２を第３図においてｙ方向の左側に移動
させることにより、第１位置決孔32に係止していた位置
決めピン26は抜き取られて、把持装置５の位置決め固定
が開放され、次にそのまま主軸35を上昇させ位置決めピ
ン26を第２図H1迄上昇させると、回動腕25が回って90°
旋回が行なわれ、加工テーブル２を上記と逆に右側に移
動させるか、又はｘ方向に移動させると位置決めピン26
は第２位置決孔33に係止し、水平方向に位置していた基
体10は直立位置に位置決め固定され、把持していたワー
ク４は第２図に仮想線で示すように90°旋回し、一軸で
周面4bが加工可能な位置に変位するが、枢軸9,9aと割出
テーブル３の回動軸の軸芯S2,S1とは前記の関係にある
ので、把持しているワーク４の中心と上記軸芯S1とは完
全に一致し、割出し動作に支障を来すことがない。この
ようにして旋回が終ると以後は割出テーブル３の割出し
動作と、加工テーブル２及び主軸35が所定の順序で移動
し前記と同様に加工動作を行なう。尚、基体10を直立位
置より水平位置に旋回させる場合は、主軸35のＺ方向下
側への移動によって回動腕25を回す以外には、全て上記
と同様の操作によって行なわれる。

発明の効果 本願は以上のように、割出装置の割出テーブルに取付
けたブラケットに、割出テーブルの回転軸芯と軸芯が直
交するように枢軸を回動自在に枢支し、この枢軸にワー
クを把持するワーク把持装置の基体を一体固着し、枢軸
の一端をブラケット外側へ突出させ、この突出部分に回
動腕を固着し、回動腕の先端に位置決めピンを前記枢軸
軸芯と平行に移動可能かつ、ブラケット方向へ先端を突
出可能に付勢して設け、位置決めピンの後端部には、工
作機の主軸に着脱自在に取り付けられる作業腕と係脱可
能な係止部を設け、前記ブラケットには、回動腕により
基体をワーク把持装置ごと一方の旋回位置と、この旋回
位置から90度旋回した他方の旋回位置としたときに前記
位置決めピンの先端部と対向する位置に、位置決めピン
と係脱する第1,第２の位置決孔を穿設し、割出装置が載
置固定されている加工テーブルと主軸のx,y,z方向への
移動により、前記作業腕を係止部と係合させ、一方の位
置決孔と位置決めピンの係合を解除し、そのまま回動腕
を回すことによりワーク把持装置ごと基体を２つの旋回
位置間で旋回させた後、位置決めピンを他方の位置決孔
に係合させて、各旋回位置で位置決めするように構成し
たので、位置決めピンの抜き差し、基体の旋回を、主軸
と加工テーブルの相対移動で行い得て、基体の90度旋回
にまったく駆動源を必要とせず、しかも、作業腕を回動
腕の先端に設けた位置決めピンの係止部に係合したま
ま、位置決めピンの抜き差し動作に続いて直ちに基体の
旋回動作に移ることができ、位置決めピンを抜き差しす
るものでも、迅速な旋回、位置決め動作が行い得る、小
型軽量となる有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本願実施例を示し、第１図は一部を切欠いた平面
図、第２図は側面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面
図、第４図はワーク把持装置の作動説明図、第５図は作
業腕を示す図である。 １…割出装置、２…加工テーブル、３…割出テーブル、
４…ワーク、５…ワーク把持装置、６…旋回機構、７…
ブラケット、9,9a…枢軸、10…基体、11…ワーク挿着
部、25…回動腕、26…位置決めピン、28…バネ、31…係
止部、32…第１位置決孔、33…第２位置決孔、34…作業
腕、35…ツール

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マシニングセンター等の工作機の加工テー
   ブル上に載置固定され、割出テーブルに取付けたワーク
   を所定の位置に割出す割出装置において、割出テーブル
   に取付けたブラケットに、割出テーブルの回転軸芯と軸
   芯が直交するように枢軸を回動自在に枢支し、この枢軸
   にワークを把持するワーク把持装置の基体を一体固着
   し、枢軸の一端をブラケット外側へ突出させ、この突出
   部分に回動腕を固着し、回動腕の先端に位置決めピンを
   前記枢軸軸芯と平行に移動可能かつ、ブラケット方向へ
   先端を突出可能に付勢して設け、位置決めピンの後端部
   には、工作機の主軸に着脱自在に取り付けられる作業腕
   と係脱可能な係止部を設け、前記ブラケットには、回動
   腕により基体をワーク把持装置ごと一方の旋回位置と、
   この旋回位置から90度旋回した他方の旋回位置としたと
   きに前記位置決めピンの先端部と対向する位置に、位置
   決めピンと係脱する第1,第２の位置決孔を穿設し、割出
   装置が載置固定されている加工テーブルと主軸のx,y,z
   方向への移動により、前記作業腕を係止部と係合させ、
   一方の位置決孔と位置決めピンの係合を解除し、そのま
   ま回動腕を回すことによりワーク把持装置ごと基体を２
   つの旋回位置間で旋回させた後、位置決めピンを他方の
   位置決孔に係合させて、各旋回位置で位置決めするよう
   に構成したことを特徴とする旋回機構を有する割出装
   置。