JP2796304B2 - 工作物駆動装置 - Google Patents

工作物駆動装置

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JP2796304B2
JP2796304B2 JP63114483A JP11448388A JP2796304B2 JP 2796304 B2 JP2796304 B2 JP 2796304B2 JP 63114483 A JP63114483 A JP 63114483A JP 11448388 A JP11448388 A JP 11448388A JP 2796304 B2 JP2796304 B2 JP 2796304B2
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、対向配置されたセンタ間の距離を変更し、
工作物両端を支持して回転駆動する工作物駆動装置に関
するものである。
<従来の技術> 例えば研削盤において、第5図(a),(b)に示す
ように、端部にスプラインSが形成されたミッションギ
ャーのような長手方向に長さの異なる工作物Wa,Wbを多
種類加工する場合の段取り時には、工作物WaまたはWbの
種類に応じて主軸台100を前進後退させ、主軸台センタ1
01と心押台のセンタ201の中心距離を変更し、工作物Wa,
Wbの端部に形成されたスプラインSに主軸の回転を工作
物に伝達する工作物駆動ピンPを係合するようにしてい
る。また、この状態で主軸台100を固定し、心押台200を
前進後退させることにより、工作物Wa(または、Wb)を
センタ支持し、加工を行っている。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、多種類の工作物を加工する場合には、
段取り回数も増加し、工作物を変更する度に主軸台を長
手方向に移動させたり、工作物の駆動金具を交換する等
の段取りを行う必要があり、特に多種類の工作物を加工
する場合には、段取り時間が多くなり、生産効率が悪く
なるという問題があった。
<課題を解決するための手段> 本発明は、センタを同センタの軸心方向に摺動自在に
保持するハウジング本体と、前記センタと一体的に移動
可能に支持されたホルダハウジングと、前記センタの先
端外周に同一軸心回りに回転可能に前記ホルダハウジン
グに軸承された駆動ホルダと、この駆動ホルダの内周面
から前記軸心方向に凸設された爪と、前記駆動ホルダと
前記センタ間に回転および摺動可能に軸承され前記爪と
係合する螺旋状溝を形成した工作物回転ホルダと、この
工作物回転ホルダの内周に形成され前記工作物の端部の
係止部と係合するドライブキーと、前記ホルダハウジン
グに支持され前記駆動ホルダに回転力を伝達する回転伝
達部材と、前記ハウジング本体に取り付けられ回転力を
付与する回転駆動装置と、前記センタの移動方向と平行
に前記回転伝達部材と前記回転駆動装置との間で前記回
転伝達部材と前記回転駆動装置の一方に結合し、前記セ
ンタの移動方向と平行なスプラインが形成されたスプラ
イン軸と、前記回転伝達部材と前記回転駆動装置の他方
に結合し、前記スプライン軸とスプライン係合して回転
力を伝達するスプライン伝達部材とを備え、前記回転駆
動装置により前記駆動ホルダを前記センタ回りで回転す
るようにしたことを特徴とするものである。
<作用> センタが指定された工作物の長さに応じて前進して、
センタ外周でホルダハウジングに軸承された工作物回転
ホルダの内周に形成したドライブキーが工作物の係止部
に当接する。そして、さらにセンタが前進すると工作物
により工作物回転ホルダが押されてホルダハウジングに
対して軸方向に移動されると、工作物回転ホルダの螺旋
状の溝と駆動ホルダの爪との作用により、工作物回転ホ
ルダが工作物に対して相対回転する。これにより、ドラ
イブキーが係止部に係合するようになる。この際、駆動
ホルダに回転力を伝達する回転伝達部材と回転力を付与
する回転駆動装置とのどちらか一方に結合されたスプラ
イン軸と、他方に結合されたスプライン伝達部材とがス
プライン結合しているため、センタの移動はスプライン
軸とスプライン伝達部材との相対移動により許容され
る。そして、回転駆動装置からの回転駆動力はスプライ
ン軸及びスプライン伝達部材を介して回転伝達部材に伝
えれれ、回転伝達部材から駆動ホルダ,工作物駆動ホル
ダを介して工作物駆動ホルダのドライブキーにより工作
物が回転駆動される。
<実施例> 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の心押台の各軸を平面に展開した軸展
開断面図で、1は心押台本体(ハウジング本体)、2は
前記心押台本体に摺動自在に嵌合されたラム、3は前記
ラム2の先端に嵌着したセンタである。4は前記心押台
本体1の前記ラム2に沿って形成されたシリンダ、5Aは
ピストンであり、このピストン5Aの前後に油圧室4A、4B
を有している。
前記ラム2の後端部は第2図に示すように、前記ピス
トン5Aと一体のロッド5の後端部と連結部材6を介して
軸線方向に相対移動可能に連結されている。
10は工作物回転駆動ユニットで、主にホルダハウジン
グ11,駆動ホルダ20,工作物駆動ホルダ40と後述するボー
ルスプライン30とにより構成されている。
前記ホルダハウジング11は、前記ラム2の工作物側端
面に固着され、センタ3と一体的に移動する。
前記駆動ホルダ20は、センタ3と同心軸に回転可能に
ホルダハウジング11に軸承され、この駆動ホルダ20の外
周には歯車22が形成されている。この歯車22は、ホルダ
ハウジング11に軸承された回転伝達部材12(歯車28,2
9)と歯合している。前記心押台本体1の後部には、後
述のボールスプライン30を介して前記回転伝達部材12か
ら前記駆動ホルダ20に回転力を付与する回転駆動装置25
が設けられている。この回転駆動装置25は、サーボモー
タ23と、このサーボモータ23の回転軸に係合する歯車24
と、歯車24と歯合してボールスプライン30に回転を伝達
する歯車26,27とから構成される。
また、ボールスプライン30は、ラム2の後退方向と平
行に前記回転伝達部材12を成す歯車28に一体的に係合さ
れたスプライン軸31と、このスプライン軸31の外周に形
成された図略の軌道突起部を左右から挟み込むようにボ
ールが配置され、スプライン軸31の軸方向移動は許容し
て軸回りの回転を伝達する既知の保持器(スプライン伝
達部材)32とにより構成されている。
前記保持器32は回転駆動装置25の歯車27と一体的に係
合しているため、回転駆動装置25の回転は、歯車24,26,
27からこの保持器32を介してスプライン軸31に伝えら
れ、さらに、前記回転伝達部材12(歯車28)に回転が伝
達される。
33は駆動ホルダ20にセンタ3の中心軸方向に向けて凸
設された爪である。
前記工作物回転ホルダ40は、センタ3と駆動ホルダ20
との間に介挿され、センタ3と同心軸に回転及び後退移
動可能に支持されいる。この工作物回転ホルダ40の円筒
部40Aには、第3図に示すような螺旋状溝40Bが形成され
ており、この螺旋状溝40Bに前記爪33が係合している。
また、工作物駆動ホルダ40の工作物側の内周面には、工
作物Wの端部に形成されたスプラインよりなる係止部K
と係合可能な歯車より成るドライブキー41が形成されて
いる。
次に、図2において、50は工作物Wの長さに応じたセ
ンタ3の前進位置を検出する絶対位置検出器である。こ
の絶対位置検出器50は直線変位量をアブソリュートで検
出する公知の位置検出センサ51と接続され、この位置検
出センサ51は非磁性体のロッド52上に所定ピッチで磁性
体が取付けられ、このロッド52に電圧を印加する1次コ
イルと電位差を出力する2次コイルとを備えた検出体53
が軸線方向に移動可能に嵌挿された構成であり、1次コ
イルと2次コイルの位相差により位置を検出する。この
検出体53による位置の検出は、ロッド52の一端の原点O
から他端の終点の範囲である。また、このロッド52の両
端は心押台本体1に固定され、検出体53はラム2に固定
されたラム2の進退とともに移動し、センタ3の位置を
検出できるようになっている。
60は数値制御装置で、シリンダ4に圧油の給排を制御
する圧油給排制御装置61と、工作物Wの種類や加工プロ
グラムの入力、加工状態の表示等を行うデータ入出力装
置62とが接続されている。この数値制御装置60は、デー
タ入出力装置62から入力された工作物Wの種類に応じて
圧油給排制御装置61を制御し、シリンダ4の圧油の給排
を行うことにより、センタ3を前進後退させ、絶対位置
検出装置50から出力される工作物Wに応じたセンタ3の
位置を検出すると数値制御装置60に位置決め完了信号を
出力し、この位置決め完了信号を受けて、圧油給排制御
装置61によるセンタ3の前進後退が停止される。
次に上記構成における段取り時における心押台本体1
の動作について第1図、第4図に基づいて説明する。
第1図の状態で工作物Wを工作物支持体にセットす
る。データ入出力装置62により、加工する工作物Wの種
類を入力すると、心押台本体1のラム2が前進するとと
もに、ホルダハウジング11も前進し、工作物Wの係止部
Kと工作物回転ホルダ40のドライブキー41が当接する。
更に、ラム2と工作物回転駆動ユニット10が前進する
とドライブキー41が工作物Wに押され圧縮バネ42が圧縮
し、工作物回転ホルダ40が駆動ホルダ20に凸設された爪
により円筒部40Aの螺旋状溝に案内されて回転し、ドラ
イブキー41と係止部Kが係合する。
この係合が完了すると同時にラム2が工作物Wに応じ
た前進位置に達し、絶対位置検出装置50から位置決め完
了信号が数値制御装置60に出力される。すると数値制御
装置60はこの位置決め完了信号を受けて、サーボモータ
23を回転駆動させ、砥石車Gを所定の加工プログラムに
従って移動させ工作物Wの加工を開始する。
なお、上記実施例では工作物の端部にスプラインが形
成された係止部について述べたが、この係止部にピン穴
またはピンを形成しても良い。
<発明の効果> 以上述べたように本願発明においては、センタを同セ
ンタの軸心方向に摺動自在に保持するハウジング本体
と、前記センタと一体的に移動可能に支持されたホルダ
ハウジングと、前記センタの先端外周に同一軸心回りに
回転可能に前記ホルダハウジングに軸承された駆動ホル
ダと、この駆動ホルダの内周面から前記軸心方向に凸設
された爪と、前記駆動ホルダと前記センタ間に回転およ
び摺動可能に軸承され前記爪と係合する螺旋状溝を形成
した工作物回転ホルダと、この工作物回転ホルダの内周
に形成され前記工作物の端部の係止部と係止するドライ
ブキーと、前記ホルダハウジングに支持され前記駆動ホ
ルダに回転力を伝達する回転伝達部材と、前記ハウジン
グ本体に取り付けられた回転駆動装置と、前記センタの
移動方向と平行に前記回転伝達部材と前記回転駆動装置
との間で前記回転伝達部材と前記回転駆動装置の一方に
結合し、前記センサの移動方向と平行なスプラインが形
成されたスプライン軸と、前記回転伝達部材と前記回転
駆動装置の他方に結合し、前記スプライン軸とスプライ
ン係合して回転力を伝達するスプライン伝達部材とを備
え、前記回転駆動装置により前記駆動ホルダを前記セン
タ回りで回転するようにしたので、長手方向に長さの異
なる工作物のものであっても、主軸だいを固定した状態
で、心押台のセンタが工作物に応じて前進すると同時に
工作物を回転駆動状態にすることができるので、工作物
の段取り替えが不要となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の心押台各軸を平面に展開した軸展開断
面図側断面図、第2図は心押台の制御を説明するための
ブロック図、第3図は工作物回転ホルダの形状を説明す
るための図、第4図は工作物の係止部と工作物回転ホル
ダのドライブキーの係合状態を説明するための図、第5
図は従来の研削盤の段取りを説明するための図である。 1……心押台本体、2……ラム、3……センタ、10……
工作物回転駆動ユニット、20……駆動ホルダ、23……サ
ーボモータ、40……工作物回転ホルダ、41……ドライブ
キー、42……圧縮バネ、50……絶対位置検出装置、51…
…位置検出センサ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対向配置されたセンタ間の距離を変更し、
    工作物両端を支持して回転駆動する工作物駆動装置にお
    いて、 前記センタを同センタの軸心方向に摺動自在に保持する
    ハウジング本体と、 前記センタと一体的に移動可能に支持されたホルダハウ
    ジングと、 前記センタの先端外周に同一軸心回りに回転可能に前記
    ホルダハウジングに軸承された駆動ホルダと、 この駆動ホルダの内周面から前記軸心方向に凸設された
    爪と、 前記駆動ホルダと前記センタ間に回転および摺動可能に
    軸承され前記爪と係合する螺旋状溝を形成した工作物回
    転ホルダと、 この工作物回転ホルダの内周に形成され前記工作物の端
    部の係止部と係合するドライブキーと、 前記ホルダハウジングに支持され前記駆動ホルダに回転
    力を伝達する回転伝達部材と、 前記ハウジング本体に取り付けられた回転駆動装置と、 前記センタの移動方向と平行に前記回転伝達部材と前記
    回転駆動装置との間で前記回転伝達部材と前記回転駆動
    装置の一方に結合し、前記センタの移動方向と平行なス
    プラインが形成されたスプライン軸と、 前記回転伝達部材と前記回転駆動装置の他方に結合し、
    前記スプライン軸とスプライン係合して回転力を伝達す
    るスプライン伝達部材とを備え、 前記回転駆動装置により前記駆動ホルダを前記センタ回
    りで回転するようにしたことを特徴とする工作物駆動装
    置。
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