JP2744929B2 - マシニングセンタ用アンギュラーアタッチメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マシニングセンタに
よるアングルヘッド加工に使用するアンギュラーアタッ
チメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】竪型マシニングセンタにおいては、ワー
クの側面加工、内面加工、または傾斜面加工等のアング
ルヘッド加工に際してアンギュラーアタッチメントが使
用される。従来のアンギュラーアタッチメントは、例え
ば、図３に示すように、ケーシング４１を備え、このケ
ーシング４１はシャンク４２を介してマシニングセンタ
の主軸頭（図示略）に装着されるとともに、位置決めピ
ン４３により一定の向きで主軸頭の位置決めブロック４
７に位置決めされている。そして、ケーシング４１に内
装した動力軸の回転を動力伝達機構を介し工具回転軸
（いずれも図示略）に伝え、工具４４を回転してアング
ルヘッド加工が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アングルヘ
ッド加工においては、加工箇所が主軸頭の周囲に複数あ
る場合、工具４４の向きを変更する必要がある。しかし
ながら、従来のアンギュラーアタッチメントによると、
ケーシング４１の向きが位置決めピン４３により一方向
に決められているので、アタッチメントを主軸頭から取
り外し、位置決めリング４５に設けた４個のボルト４６
を緩めて、ケーシング４１の向きを調整したのち、アタ
ッチメントを再度主軸頭に装着していた。このため、調
整作業が大変面倒で、特に、高い精度を要求される場合
には調整時間が長くかかるという問題があった。

【０００４】こうした問題を解消するために、従来、ケ
ーシングの向きが異なる複数のアタッチメントを自動工
具交換装置に持たせ、加工箇所が変わる都度、アタッチ
メントを主軸頭に脱着する方法も採られている。しかし
ながら、この方法によると、多数のアタッチメントを用
意する必要があって、コスト高を招くばかりでなく、複
数種のアタッチメントを使用する場合にポットの数が不
足することもあり、そのうえ、交換回数が増えるに伴っ
て交換時間及び位置決め時間が長くかかり、加工能率に
悪影響を及ぼすという問題点があった。

【０００５】そこで、この発明の課題は、主軸頭に装着
したままの状態で、工具の向きを短時間に精度よく調整
でき、自動工具交換装置の負担を軽減できるマシニング
センタ用アンギュラーアタッチメントを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、自動工具交換装置によりマシニング
センタの主軸頭に装着されるケーシングに、主軸の延長
線上に位置する動力軸と、動力軸と交差する工具回転軸
と、動力軸を工具回転軸に連結する動力伝達機構とを内
装したアンギュラーアタッチメントにおいて、ケーシン
グを主軸頭に回り止めされる固定ケーシングと、工具回
転軸が内装された回転ケーシングとから構成し、固定ケ
ーシングの内部には動力軸に沿って移動可能な係止部材
を設け、回転ケーシングの内部には係止部材に係合して
回転ケーシングを固定ケーシングに回り止めする係合部
材を配設し、係止部材を係合部材に係合する作用位置及
び係合部材から解離した非作用位置に駆動する駆動機構
を固定ケーシング側に設けるとともに、係止部材の作用
位置で回転ケーシングを動力軸から解放するとともに、
係止部材の非作用位置で回転ケーシングを動力軸に結合
する作動機構を係合部材に組み込んで構成される。

【０００７】

【作用】この発明のアンギュラーアタッチメントにおい
ては、駆動機構により係止部材が非作用位置に配置され
ると、係止部材が係合部材から解離されて、回転ケーシ
ングが回転可能な状態になるとともに、作動機構によっ
て回転ケーシングが動力軸に結合される。この状態で、
主軸の割出指令が出力されると、動力軸の回転に伴い、
回転ケーシングが所定の割出角度で回転されて、工具回
転軸の向きが自動的に調整される。また、駆動機構によ
り係止部材が作用位置に配置されると、係止部材が係合
部材に係合されて、回転ケーシングが固定ケーシングに
回り止めされるとともに、作動機構によって回転ケーシ
ングが動力軸から解放される。したがって、この状態で
は、回転ケーシングが停止され、動力軸の回転が動力伝
達機構を介して工具回転軸に伝達され、その工具回転軸
に結合した工具によってアングルヘッド加工が行われ
る。

【０００８】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に基づいて説明する。図１において、１はケーシングで
あり、シャンク２を介してマシニングセンタの主軸頭
（図示略）に装着される。ケーシング１には、マシニン
グセンタの主軸（図示略）の延長線上に位置する動力軸
３と、動力軸３と直交する工具回転軸４と、動力軸３を
工具回転軸４に連結する動力伝達機構５とが内装されて
いる。動力軸３は上下一対のベアリング６，７によりケ
ーシング１に支持され、工具回転軸４には工具８が結合
され、また、動力伝達機構５には一対の傘歯車９，１０
が設けられている。

【０００９】本実施例のケーシング１は固定ケーシング
１２と回転ケーシング１３とから上下に分割して構成さ
れ、固定ケーシング１２は固定ブロック１４及び位置決
めピン１５を介して主軸頭に回り止めされ、回転ケーシ
ング１３には前記工具回転軸４が内装されている。固定
ケーシング１２の内部には、係止部材としての上部カー
ビック１６が動力軸３に沿って昇降可能に設けられると
ともに、この上部カービック１６を下方へ付勢するバネ
１７が収容されている。回転ケーシング１３の上端部内
には上部カービック１６に係合する係合部材としてケー
シング１と一体となっている下部カービック１８が設け
られ、各カービック１６，１８の係合により回転ケーシ
ング１３が固定ケーシング１２に回り止めされるように
なっている。

【００１０】固定ケーシング１２及び固定ブロック１４
の内部には、先端部がＹ字形に開いたレバー２０が収容
され、中間部にて支点２１により揺動自在に支持される
とともに、先端はピン２２を介して上部カービック１６
に結合されている。前記位置決めピン１５は固定ブロッ
ク１４に対して出没自在に支持され、バネ２３により突
出方向へ付勢され、没入時にはレバー２０を揺動する。
位置決めピン１５と対応する位置の主軸頭には油圧シリ
ンダ２４が設置され、そのピストンロッド２５は位置決
めピン１５に上方から対向している。そして、レバー２
０、位置決めピン１５、及び油圧シリンダ２４等から駆
動機構２６が構成され、これにより、上部カービック１
６が下部カービック１８に係合する作用位置と、下部カ
ービック１８から上方へ解離した非作用位置とに駆動さ
れるようになっている。

【００１１】油圧シリンダ２４には前進位置確認用の近
接スイッチ２７及び後退位置確認用の近接スイッチ２８
が付設されている。位置決めピン１５はバネ２３を受け
るキャップ２９を備え、そのキャップ２９にはシャンク
２の下側に設けた位置決めリング３０に係止される位置
決めキー３１が設けられている。３２は位置決めピン１
５が嵌入するように主軸頭に設けられた位置決めブロッ
クである。

【００１２】前記下部カービック１８には、図２に拡大
して示すように、シリンダ３４が動力軸３側に開口する
ように形成され、そのシリンダ３４には、先端にメタル
３５を備えたピストン３６と、これを動力軸３側へ付勢
するバネ３７とが収容されている。また、下部カービッ
ク１８の谷部には縦孔３８がシリンダ３５に連通するよ
うに穿設され、この縦孔３８には、ピストン３６のＶ溝
３６ａに係合するカムピン３９と、これを上方へ付勢す
るバネ４０とが設けられている。そして、ピストン３
６、カムピン３９、及びバネ３７，４０等から作動機構
３３が構成され、上部カービック１６が作用位置に下降
されたときには、カムピン３９によりピストン３６が後
退され、メタル３５が動力軸３から離間されて、回転ケ
ーシング１３が動力軸３から解放されるとともに、上部
カービック１６が作用位置に上昇されたときには、バネ
４０によりカムピン３９が上昇され、バネ３７によりピ
ストン３６が前進され、メタル３５が動力軸３に圧接さ
れて、回転ケーシング１３が動力軸３に結合されるよう
になっている。

【００１３】次に、上記のように構成されたアンギュラ
ーアタッチメントの作用について説明する。制御装置
（図示略）から工具交換指令が出力されると、自動工具
交換装置が動作して、アンギュラーアタッチメントを主
軸に装着する。この状態で、制御装置からＭ１指令が出
力されると、駆動機構２６において、油圧シンリダ２４
が付勢され、そのピストンロッド２５により位置決めピ
ン１５が押し下げられ、レバー２０を介し上部カービッ
ク１６が非作用位置に上昇され、回転ケーシング１３が
回転可能な状態になる。これと同時に、作動機構３３に
おいて、カムピン３９がバネ４０により上昇され、ピス
トン３６がバネ３７により前進されて、回転ケーシング
１３が動力軸３に結合される。そして、この状態を近接
スイッチ２７が検出して、確認信号を制御装置へ出力す
る。

【００１４】この確認信号に基づいて制御装置から主軸
の割出指令が出力されると（制御装置は５゜ピッチで割
出角度指令を出力可能）、動力軸３の回転に伴い、これ
と一体に回転ケーシング１３が所定の割出角度で回転さ
れ、工具回転軸４の向きが自動的に調整される。したが
って、アンギュラーアタッチメントを主軸頭に装着した
ままの状態で、工具８の向きを短時間に精度よく調整す
ることができる。また、回転ケーシング１３の割出角度
を変更することにより、一つのアタッチメントで工具８
を任意の方向に向けることができるので、自動工具交換
装置に多数のアタッチメントを格納する必要がなく、加
工コストを安価にできる。

【００１５】こうして、回転ケーシング１３が割り出さ
れると、制御装置からＭ２信号が出力され、これに応答
して油圧シリンダ２４が消勢され、位置決めピン１５が
バネ２３により突出され、上部カービック１６がバネ１
７により作用位置へ下降されて下部カービック１８に係
合される。これにより、回転ケーシング１３が固定ケー
シング１２に回り止めされるとともに、カムピン３９に
よりピストン３６が後退されて、回転ケーシング１３が
動力軸３から解放される。そして、この状態を近接スイ
ッチ２８が検出して、確認信号を制御装置へ出力し、制
御装置はこの確認信号に基づき加工開始指令を発生す
る。これにより、回転ケーシング１３が停止した状態
で、主軸により動力軸３及び動力伝達機構５を介して工
具回転軸４が回転され、工具８によってアングルヘッド
加工が行われる。

【００１６】なお、上記実施例では工具回転軸４が動力
軸３に直交するタイプのアンギュラーアタッチメントを
例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
工具回転軸４が動力軸３と任意の角度、例えば４５゜で
交差するタイプのアタッチメントに適用することもで
き、その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形
状並びに構成を適宜に変更して具体化することも可能で
ある。

【００１７】

【発明の効果】以上に詳述したように、この発明によれ
ば、回転ケーシングを回転可能な状態で動力軸に結合す
るとともに、回転ケーシングを固定ケーシングに周り止
めした状態で動力軸から解放するように構成したので、
アンギュラーアタッチメントを主軸頭に装着したままの
状態で、工具の向きを短時間に精度よく調整でき、もっ
て、加工能率が向上し、自動工具交換装置の負担が軽く
なり、コストダウンも可能になるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すアンギュラーアタッチ
メントの正面図である。

【図２】図１のアタッチメントの作動機構を拡大して示
す断面図である。

【図３】従来のアンギュラーアタッチメントを示す正面
図である。

【符号の説明】

１・・ケーシング、２・・シャンク、３・・動力軸、４
・・工具回転軸、５・・動力伝達機構、８・・工具、１
２・・固定ケーシング、１３・・回転ケーシング、１４
・・固定ブロック、１５・・位置決めピン、１６・・上
部カービック、１７，２３，３７，４０・・バネ、１８
・・下部カービック、２０・・レバー、２４・・油圧シ
リンダ、２６・・駆動機構、２７，２８・・近接スイッ
チ、３３・・作動機構、３６・・ピストン、３９・・カ
ムピン。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動工具交換装置によりマシニングセン
   タの主軸頭に装着されるケーシングに、主軸の延長線上
   に位置する動力軸と、動力軸と交差する工具回転軸と、
   動力軸を工具回転軸に連結する動力伝達機構とを内装し
   たアンギュラーアタッチメントにおいて、ケーシングを
   主軸頭に回り止めされる固定ケーシングと、工具回転軸
   が内装された回転ケーシングとから構成し、固定ケーシ
   ングの内部には動力軸に沿って移動可能な係止部材を設
   け、回転ケーシングの内部には係止部材に係合して回転
   ケーシングを固定ケーシングに回り止めする係合部材を
   配設し、係止部材を係合部材に係合する作用位置及び係
   合部材から解離した非作用位置に駆動する駆動機構を固
   定ケーシング側に設けるとともに、係止部材の作用位置
   で回転ケーシングを動力軸から解放するとともに、係止
   部材の非作用位置で回転ケーシングを動力軸に結合する
   作動機構を係合部材に組み込んでなることを特徴とする
   マシニングセンタ用アンギュラーアタッチメント。