JP3253974B2 - タレット刃物台 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、NC旋盤等の工作機械に使用されるタレッ
ト刃物台に関する。

背景技術 工作機械、特に旋盤は、加工作業の自動化，高速化を
実現するとともに、多品種少量生産に対応するため、近
年、タレット刃物台を備えたNC旋盤の需要が増大してき
ている。

タレット刃物台は、基台（工具送り台）に設けられた
タレットと呼ばれる通常５〜12個の割出位置を有する回
転盤が割出回転する構成となっている。タレットの外周
又は端面には、工具装着部が形成されており、この工具
装着部にそれぞれバイト，ドリル等の各種工具を装着
し、加工内容に応じて適切な工具を選択して加工作業位
置に割出回転するように構成されている。このようなタ
レットの割出回転は、割出回転用アクチュエータからの
回転駆動力によって行なわれる。

タレットの工具装着部には、ドリル等の回転工具を装
着することが可能となっているものが多く、この工具装
着部に装着した回転工具を回転駆動することより、ワー
クに対して穴あけ等の加工が行なえるようになってい
る。

従来のタレット刃物台では、タレットの割出回転およ
び位置決め固定は、通常、油圧シリンダを駆動源として
行なわれていたので、油圧ポンプ，ポンプ駆動用電動
機，オイルタンク等で構成された大形のパワーユニット
が必要となっていた。

タレットの割出回転については、電動モータを用いる
構成のものも知られていたが、この場合でもタレットの
位置決め固定は油圧シリンダによって行なわれており、
パワーユニットは欠かせないものであった。

そして、タレットの割出回転を電動モータで行なう場
合であってもタレットの割出回転用モータとは別に、回
転工具駆動用モータを備えており、この回転工具駆動用
モータの駆動力により回転工具を回転駆動してワークの
加工を行なっていた。

しかしながら、これらタレットの割出回転と回転工具
の駆動は同時に行なう必要はないので、タレットの割出
回転と回転工具の駆動とを共通の電動モータによって実
現することができれば、部品コストの低減と制御の容易
化を図ることができる。

また、タレットを位置決め固定する駆動源も電源モー
タとすることによって、更に部品コストの低減と制御の
容易化を図ることができる。

この発明はこのような発想からなされたもので、タレ
ットの割出回転と回転工具の回転駆動とを共通の電動ア
クチュエータで駆動するようにし、パワーユニットを不
要にしたタレット刃物台の提供を目的とする。

発明の開示 この発明は上記の目的を達成するため、基台と、その
基台に対して所定の回転中心を中心にして割出回転する
タレットと、基台とタレットとの間に係脱自在に設けら
れ、相互に係合してタレットの回転を阻止する位置決め
係止部材とを備えたタレット刃物台において、上記タレ
ットを割出回転する第１の電動アクチュエータと、 その第１の電動アクチュエータからタレットへの回転
駆動力を係脱するクラッチ部材と、 上記タレットに設けた工具装着部と、 この工具装着部に装着された回転工具に上記第１の電
動アクチュエータの回転駆動力を伝達する動力伝達部材
とを備え、 上記位置決め係止部材は、上記基台に固定された基台
側カップリングと上記タレットに固定されたタレット側
カップリングとからなり、両カップリングの対向面には
それぞれ傾斜した歯形が同じ一定ピッチで形成されてお
り、その歯形が相互に噛み合うことによって位置決めす
るものであり、 上記クラッチ部材は、上記タレット側カップリングの
歯形が形成されている側と反対側の前面に設けられた第
１のクラッチ片と、上記第１の電動アクチュエータによ
って回転される環状歯車の第１のクラッチ片と対向する
後端縁に設けられた第２のクラッチ片とからなり、両ク
ラッチ片の対向面にもそれぞれ上記歯形と同様の傾斜し
た歯形が一定ピッチで形成されており、 さらに、ねじ送り機構をもって上記位置決め係止部材
の上記タレットに固定されたタレット側カップリングを
上記タレットの回転中心に沿って直線移動させることに
より、位置決め係止部材の基台側カップリングとタレッ
ト側カップリングとを係脱させ、そのカップリングの離
脱に連動して上記クラッチ部材の第１のクラッチ片と第
２のクラッチ片を係合させ、上記カップリングの係合に
連動して上記クラッチ部材の第１のクラッチ片と第２の
クラッチ片を離脱させる係脱手段と、 その係脱手段のねじ送り機構を駆動する第２の電動ア
クチュエータとを備えたことを特徴としている。

このように構成したこの発明によるタレット刃物台
は、タレットの割出回転と工具装着部に装着された回転
工具の回転駆動とを、１個の電動アクチュエータによっ
て行なう。すなわち、タレットを割出回転する電動アク
チュエータの回転力を、動力伝達部材を介して回転工具
に伝達する。ここで、電動アクチュエータからの回転力
をタレットへ伝達するのは割出回転時だけとし、タレッ
トの割出を完了した後、回転工具を回転する際には、電
動アクチュエータからの回転力をタレットに伝達しない
ようにする必要がある。

そこで、クラッチ部材が電動アクチュエータとタレッ
トとの間を係脱し、割出回転時のみタレットへ電動アク
チュエータの回転力を伝えるようにする。

クラッチ部材による電動アクチュエータとタレットと
の間の係合，離脱、および位置決め係止部材の係合，離
脱は、係脱手段により互いに連動して行なわれる。すな
わち、係脱手段は、位置決め係止部材の離脱に連動して
クラッチ部材を係合し、また位置決め係止部材の係合に
連動してクラッチ部材を離脱する。これにより、位置決
め係止部材の係脱及びクラッチ手段の係脱につき、その
動作の制御が容易になる。

この発明では、係脱手段の駆動を第２の電動アクチュ
エータにより行なうことで、油圧シリンダに欠かせない
パワーユニットを不要とし、部品コストの低減と制御の
容易化を図ることができる。なお、この第２の電動アク
チュエータは、電動モータに限らず、電動シリンダ等で
あってもよい。

図面の簡単な説明 第１図は、タレット型NC旋盤の外観構成を示す斜視図
である。

第２図は、この発明の実施形態に係るタレット刃物台
を示す平面断面図である。

第３図は、位置決め係止部材が係合し、一方、クラッ
チ片が離脱している状態を拡大して示す平面断面図であ
る。

第４図は、位置決め係止部材が離脱し、一方、クラッ
チ片が係合している状態を拡大して示す平面断面図であ
る。

第５図は、タレット刃物台の制御系を示すブロック図
である。

第６図は、第５図に示した制御系によるタレット刃物
台の制御動作を示すフローチャートである。

第7A図は、この発明の実施形態における位置決め係止
部材の歯形形状を拡大して示す断面図である。

第7B図は、同じく噛み合い状態にある位置決め係止部
材の歯形形状を拡大して示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、この発明を実施するための最良の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、タレット型NC旋盤の外観構成を示す斜視図
である。同図に示すように、タレット型NC旋盤は、主軸
台１及びタレット刃物台２を備えている。主軸台１には
ワークを挾持するチャック３が装着してあり、このチャ
ック３に挾持したワークを、内蔵する主軸モータ（図示
せず）によって回転させる機能を有している。

タレット刃物台２には、切削加工に必要な各種工具が
装着でき、これらの工具を適宜選択して、主軸台１のチ
ャック３に挾持したワークを切削加工するタレット11
（図ではワークを挟んで２個）が設けられている。切削
加工は、タレット刃物台２に設けられた工具送り台４
を、主軸中心線（Ｚ軸）方向、及び主軸中心線と直交す
るＸ軸方向へ移動することによって行なわれる。

第２図は、この発明の実施形態に係るタレット刃物台
を示す平面断面図である。

タレット刃物台２は、工具送り台４に設けられた基台
10及び基台10に回転可能に設けられたタレット11を備え
ている。工具送り台４は、図示しない工具送り台駆動装
置により、Ｚ軸,X軸の各方向へ駆動される。

タレット11の前端外周縁部には、複数の工具装着部12
が所定の割出角度毎に設けてある。この工具装着部12
は、工具ホルダ15に取り付けたバイト等の切削工具13
や、別の工具ホルダ16に取り付けたドリル等の回転工具
14を、工具ホルダ15,16とともに装着可能となってい
る。

切削工具13の工具ホルダ15は、同ホルダ15に形成した
突部15aを、工具装着部12に形成した装着孔12aに挿入し
て位置決めし、図示しないボルト等の締結具によって強
固に固定される。

また、回転工具14の工具ホルダ16は、ホルダ本体16a
の中心部を貫通して回転可能な工具回転軸17を有してお
り、この工具回転軸17の先端部に回転工具14を把持する
ための工具チャック18が設けてある。さらに、工具回転
軸17の基端部には、工具回転歯車19が設けてある。

回転工具14の工具ホルダ16は、タレット11の工具装着
部12に穿設した装着孔12aにホルダ本体16aを差し込み、
図示しないボルト等の締結具によって強固に固定され
る。このとき、工具回転軸17の基端部に設けた工具回転
歯車19は、タレット11を貫通して後方に突出する。

なお、これらタレット11における工具装着部12及び工
具の構成は、上述した構成の他にも、工作機械に適用さ
れている周知のタレット及び装着工具と同様に構成して
もよい。

タレット11の小径に形成された基端部11aは、基台10
の中空部10a内に形成された滑り軸受部20を介して、回
転中心Ｏを中心に回転自在であるとともに、回転中心Ｏ
に沿って直線移動自在に基台10に装着されている。

また、基台10の中空部10a内には、ボールねじ21が転
がり軸受22を介して上記回転中心Ｏと同軸上に設けてあ
る。このボールねじ21の基端部には、動力伝達歯車23が
取り付けてある。

一方、基台10上にはサーボモータからなる切替用モー
タ24（第２の電動アクチュエータ）が搭載してある。図
示しないが、この切替用モータ24の回転軸には、上記動
力伝達歯車23と噛み合う駆動歯車が取り付けてあり、該
駆動歯車及び動力伝達歯車23を介して、切替用モータ24
の回転駆動力をボールねじ21に伝え、ボールねじ21を回
転駆動する。

ボールねじ21にはナット25が螺合しており、ナット25
はタレット11の基端部11aに固定してある。したがっ
て、ボールねじ21の回転に伴いナット25が回転中心Ｏに
沿って直線移動し、タレット11はナット25と一体に回転
中心Ｏに沿って直線移動する。すなわち、ボールねじ21
及びナット25によって、タレット11を直線移動させるね
じ送り機構26を構成している。

また、タレット11には、ニードル軸受28を介して回転
中心Ｏと同軸状に環状歯車29が装着してある。この環状
歯車29の外周面には、工具回転軸17の工具回転歯車19と
後述する割出／工具回転用モータ32の駆動力を伝達する
歯車の双方を噛合する歯車が形成してあり、内周面がニ
ードル軸受28によって回転自在に支持されている。

ニードル軸受28の内輪は、タレット11の外周面に形成
した凹部30として形成してあり、タレット11に対して回
転可能でかつ回転中心Ｏ方向の移動が阻止されている。
したがって、ニードル軸受28は、タレット11が回転中心
Ｏに沿って直線移動したとき、タレット11と一体に同方
向へ移動する。

一方、環状歯車29は、第３図，第４図に拡大して示す
ように、後端部に形成した円周方向の溝29aが、基台10
に形成した突条10bに係合しており、この溝29aと突条10
bとの係合によって、一定位置に保持されている。

また、基台10の中空部10a内は段差部10bを境に先端部
側が大径となっており、一方、タレット11も段差部11b
を境に先端部側が大径となっている。そして、基台10の
段差部10cとタレット11の段差部11bの面には、それぞれ
カービックカップリングの基台側カップリング27aとタ
レット側カップリング27bとからなる位置決め係止部材2
7が設けてある。

これらのカップリング27a,27bは、周知のようにクラ
ウン歯車状に形成した歯形が相互に噛み合うことによっ
て位置決めするものであって、第7A図，第7B図に示すよ
うに、それぞれ傾斜した歯形27cが同じ一定ピッチで形
成してある。そして、タレット11の直線移動に伴い、タ
レット11に固定したタレット側カップリング27bが図示
ａ方向に移動して、これら対向する基台側カップリング
27aの歯形27cとタレット側カップリング27bの歯形27cが
相互に噛み合い又は離脱する。

また、環状歯車29の後端縁、及びタレット11に設けた
位置決め係止部材27のタレット側カップリング27bの前
面には、それぞれクラッチ部材31を構成するクラッチ片
31a,31bが対向して形成してある。これらのクラッチ片3
1a,31bには、それぞれ対向する面に前述したカップリン
グ27a,27bと同様の傾斜した歯形が一定ピッチで形成し
てある。そして、タレット11の回転中心Ｏに沿った直線
移動によってこれらの歯形が噛み合い又は離脱する。

このクラッチ片31a,31bの係脱と、前述したカップリ
ング27a,27bの係脱は互いに逆の関係になっている。す
なわち、基台10に対してタレット11が第２図の右方向に
相対移動していくと、カップリング27a,27bは噛み合
い、クラッチ片31a,31bは離脱する。

第３図は、位置決め係止部材27のカップリング27a,27
bが噛み合って、タレット11の回転を阻止するととも
に、クラッチ部材31のクラッチ片31a,31bが離脱してい
る状態を拡大して示している。

同図に示す状態では、タレット11は、カップリング27
a,27bの噛み合いによって回転が阻止されているので、
割出回転することはできない。そして、基台10に対して
タレット11がボールねじ21の回転によって第２図の左方
向に相対移動していくと、カップリング27a,27bは離脱
し、次いでクラッチ片31a,31bが互いに噛み合う。

第４図は、カップリング27a,27bが離脱して、クラッ
チ片31a,31bが互いに噛み合った状態を拡大して示して
いる。

同図に示すように、環状歯車29には、タレット11の工
具装着部12に装着した回転工具用の工具ホルダ16に設け
られた工具回転歯車19が噛み合っている。

また、基台10には割出回転及び回転工具駆動用の第１
の電動アクチュエータとして、サーボモータからなる割
出／工具回転用モータ32が搭載してあり、歯車機構33を
介してこの割出／工具回転用モータ32の回転駆動力を環
状歯車29に伝え、該環状歯車29を回転させる構成を備え
ている。

したがって、割出／工具回転用モータ32は、第３図に
示す状態では、歯車機構33を介して環状歯車29を回転
し、この回転によって工具ホルダ16に設けられた工具回
転軸17のみを回転し、回転工具14を回転駆動する。一
方、割出／工具回転用モータ32は、第４図に示すよう
に、カップリング27a,27bが離脱し、クラッチ片31a,31b
が係合しているときには、環状歯車29の回転がタレット
11に固定されたカップリング27bに伝達され、タレット1
1を割出回転する。

このように本実施態様では、環状歯車29が、工具装着
部12に装着された回転工具14に割出／工具回転用モータ
32の回転駆動力を伝達する動力伝達部材を構成してい
る。それとともに環状歯車29は、割出／工具回転用モー
タ32の回転駆動力をタレット11へ伝達する動力伝達部材
としての機能も有している。

また、クラッチ片31a,31bからなるクラッチ部材31
は、割出／工具回転用モータ32から環状歯車29を介して
タレット11へ伝えられる回転駆動力を係脱する機能を有
している。

そして、切替用モータ24によって駆動されるねじ送り
機構26は、位置決め係止部材27を係脱すると同時に、同
部材27とは逆の関係でクラッチ部材31を係脱するための
係脱手段を構成している。

第５図は、上述したタレット刃物台２の制御系を示す
ブロック図である。

同図に示すように、タレット刃物台２の制御系は、制
御部（CPU）40,ROM/RAM41,データ記憶部42,入力部43,表
示部44,主軸ドライバ45,切替用モータドライバ46,割出
／工具回転用モータドライバ47,工具送り台ドライバ48,
工具交換位置検出センサ49,カップリングセンサ50,クラ
ッチセンサ51,割出センサ52等を含んでいる。

ROM/RAM41には、タレット刃物台２を駆動するための
制御プログラムがあらかじめ格納してある。制御部40
は、この制御プラグラムに基づいてタレット刃物台２の
各部を制御する。入力部43はキーボード等からなり、タ
レット刃物台２の各部を制御するために必要なデータ
（工具の選択，加工する部品の形成寸法，主軸回転数，
工具の送り速度等）は、この入力部43から入力される。
これらのデータは、対話方式として表示部44に表示され
た表示図面に数値を記入することによって入力するよう
にすることができる。

入力部43から入力されたデータをはじめ、タレット刃
物台２の駆動制御に必要な各種データは、データ記憶部
42に格納される。

制御部40は、ROM/RAM41の制御プログラム、及びデー
タ記憶部42に記憶してある工具の選択（タレットの割出
回転）や加工データに基づいて所定の指令を出力する。

主軸ドライバ45は、制御部40の指令に基づき主軸モー
タを駆動して、主軸台１のチャック３に挾持したワーク
を回転させる。このワークは、工具送り台４のＺ軸及び
Ｘ軸方向への移動と、必要なときは割出／工具回転用モ
ータ32による回転工具14の回転によって加工される。

工具送り台ドライバ48は、制御部40からの指令に基づ
きＺ軸及びＸ軸の送りモータを駆動して、タレット刃物
台２の工具送り台４をＺ軸,X軸の各方向へ駆動させる。

切替用モータドライバ46は、制御部40からの指令に基
づき切替用モータ24を駆動して、タレット11を位置決め
固定するためのカップリング27a,27bを係脱するととも
に、クラッチ片31a,31bの係脱を実行する。

割出／工具回転用モータドライバ47は、制御部40から
の指令に基づき割出／工具回転用モータ32を駆動して、
タレット11の割出回転又は回転工具14の回転駆動を実行
する。ここで、回転工具14の回転駆動は、ワークの加工
に際して行なわれ、一方、タレット11の割出回転は、ワ
ークの加工前後における工具の選択時に行なわれる。

工具交換位置検出センサ49は、タレット刃物台２が工
具交換可能な位置（すなわち、タレット11が割出回転可
能な工具送り台４の所定の後退位置＝工具原点）にある
か否かを、工具送り台４の現在位置の座標から検出す
る。

カップリングセンサ50は、カップリング27a,27bの係
脱を監視し、同カップリング27a,27bの噛み合いが完了
したとき、切替用モータ24の回転トルクが増大すること
を検出し、カップリング完了信号を制御部40へと出力す
る。クラッチセンサ51は、クラッチ片31a,31bの係脱を
監視し、同片31a,31bが噛み合ったとき、同様にしてク
ラッチ完了信号を制御部40へと出力する。また、割出セ
ンサ52は、タレット11の割出回転の回転角度を監視し、
指令された角度位置まで割出回転動作が完了したとき、
制御部40へ割出完了信号を出力する。

上述したように、これらのセンサ49〜52は、この実施
形態ではサーボモータの回転位置又は回転トルクの変動
を検出することによって行なうように構成されているの
で、特別のセンサは設けられていない。

第６図は、上述した構成の制御系によって、タレット
刃物台２のタレット11の割出回転、位置決め固定、及び
回転工具14の回転駆動を実行するための制御動作を示す
フローチャートである。なお、この制御動作は、主とし
て制御部40からの指令によって実行される。したがっ
て、以下の制御動作は、制御部40からの指令を主体とし
て説明していく。

上述したタレット刃物台２において、割出／工具回転
用モータ32は、タレット11の割出回転と、回転工具14の
回転駆動を実行するための駆動源となっている。これら
駆動対象に応じて、割出／工具回転用モータ32の回転速
度や回転方向が異なるため、割出／工具回転用モータ32
の制御については、タレット11を割出回転するときのモ
ード（T/Iモード）と、回転工具14を回転駆動するとき
のモード（T/Sモード）とに分け、それぞれのモードに
対応した制御プログラムがROM/RAM41に格納してある。

まず、切削加工が終了して次の工具を選択するために
タレット11の割出回転を実行する際は、切削加工の完了
を確認してタレット11の割出回転の工程をスタートし、
割出／工具回転用モータ32の制御プログラムをT/Iモー
ドに切り替え（S1）、続いて工具交換位置検出センサ49
からの検出信号により、現在、タレット刃物台２が工具
原点（タレット刃物台２が回転して工具交換可能な位
置）にあるか否かを確認する（S2）。工具原点にない場
合には、工具送り台ドライバ48に工具原点への移動指令
信号を出力し（S3）、工具原点までタレット刃物台２の
工具送り台４を移動させる。

タレット刃物台２が工具原点にあることを確認した
後、切替用モータドライバ46に駆動指令を発し、切替用
モータ24を正方向に回転駆動する（S4）。この実施形態
では、ねじ送り機構26のナット25を前方（第２図の左方
向）へ移動させる切替用モータ24の回転方向を「正方
向」とする。

切替用モータ24を正方向に回転させると、第２図に示
した動力伝達歯車23を介して、ねじ送り機構26のボール
ねじ21に同モータ24の回転駆動力が伝えられ、ボールね
じ21が回転する。このボールねじ21の回転に伴い、ナッ
ト25が回転中心Ｏに沿って前方（左方）へ直線移動す
る。

ナット25にはタレット11が固定されているため、ナッ
ト25と一体にタレット11も前方へ直線移動する。その結
果、基台10とタレット11の間に設けてある位置決め係止
部材27のカップリング27a,27bが相互に離脱し、タレッ
ト11が回転自在となる。

このとき、ボールねじ21とナット25によるねじ送り機
構26との摩擦力は、タレット11の基端部11aと基台10の
滑り軸受部20との間の摩擦力に比べて十分に小さいの
で、タレット11は回転することなく前方に直線移動す
る。

さらに切替用モータ24の正方向への回転を続けると、
第４図に示したようにクラッチ部材31のクラッチ片31a,
31bが相互に噛み合う。このようにして、クラッチ片31
a,31bの噛み合いが完了すると、切替用モータ24の回転
トルクが急激に増加してクラッチセンサ51からクラッチ
完了信号が出力される（S5）。

制御部40にはタイマ機能が備わっており、切替用モー
タドライバ46に駆動指令を発した時点からの時間を計測
し（S6）、所定時間が経過してもクラッチ完了信号が入
力しなかった時は、装置の異常と判断しタレット刃物台
２の動作を停止させアラームを表示する（S7）。

一方、所定時間内にクラッチ信号を入力したときは、
切替用モータ24の回転を停止して、続いて割出／工具回
転用モータドライバ47に駆動指令を発し（S8）、割出／
工具回転用モータ32を、現在の工具取付位置と次に選択
された工具取付位置とで定まる回転方向と回転角度だけ
回転させる。割出／工具回転用モータ32の回転駆動力
は、歯車機構33,環状歯車29,及びクラッチ片31a,31bを
介してタレット11に伝えられる。この回転駆動力によっ
てタレット11が次に選択された工具取付位置まで割出回
転する。

さて、割出／工具回転用モータ32の回転駆動力により
タレット11が割出回転すると、タレット11に固定してあ
るねじ送り機構26のナット25も一体に回転する。そし
て、ナット25とボールねじ21との間に相対的な回転が生
じると、このナット25の相対回転によりボールねじ21が
回転中心Ｏに沿って相対的に直線移動することになる。
しかし、ボールねじ21は、転がり軸受22によって回転中
心Ｏ方向の移動が阻止されている。その結果、ナット25
が移動しタレット11が回転中心Ｏ方向に移動することに
なる。

そして、このねじ送り機構26によってタレット11が右
方向に移動するときには、カップリング27bが回転しな
がらカップリング27aと干渉し、割出／工具回転用モー
タ32が回転不能となり、タレット11が左方向に移動する
ときは、噛み合っているクラッチ片31aがクラッチ片31b
に強く押し付けられて、割出／工具回転用モータ32が回
転不能となる。

そこで、この実施形態では、タレット11を割出回転さ
せるための割出／工具回転用モータ32の回転に同期し
て、ねじ送り機構26のボールねじ21とナット25が相対的
に回転しないように切替用モータ24を所定の回転数比で
所定回転の方向に回転させるようにしている。

この割出／工具回転用モータ32と切替用モータ24との
回転数比と回転方向は、割出／工具回転用モータ32から
環状歯車29（タレット11）までの歯車の輪列比と回転方
向及び切替用モータ24からボールねじ21までの輪列比と
回転方向によって定まるものであり、このような制御プ
ログラムをROM/RAM41に記憶しておけばよい。

このようにして、タレット11の割出回転が完了する
と、割出／工具回転用モータ32の回転位置を検出して割
出センサ52から割出完了信号が出力される（S9）。

制御部40は、割出／工具回転用モータドライバ47に駆
動指令を発した時点からの時間を計測し（S10）、所定
時間が経過しても割出完了信号を入力しなかった時は、
装置の異常と判断しタレット刃物台２の動作を停止して
アラームを表示する（S7）。

一方、所定時間内に割出完了信号を入力したときは、
割出／工具回転用モータ32の回転を停止して、切替用モ
ータドライバ46に駆動指令を発し、切替用モータ24を逆
方向に回転させるようにする（S11）。

切替用モータ24を逆方向に回転させると、第２図に示
した動力伝達歯車23を介して、ねじ送り機構26のボール
ねじ21に同モータ24の回転駆動力が伝えられ、ボールね
じ21が逆回転する。このボールねじ21の逆回転に伴い、
ナット25及びタレット11が回転中心軸Ｏに沿って後方
（第２図の右方向）へ直線移動する。その結果、クラッ
チ片31a,31bが相互に離脱する。

さらに切替用モータ24の逆方向への回転を続けると、
第３図に示したように、カップリング27a,27bが相互に
噛み合う。このようにして、カップリング27a,27bの噛
み合いが完了すると、割出／工具回転用モータ32の回転
トルクが急激に増加してカップリングセンサ50からカッ
プリング完了信号が出力される（S12）。

制御部40は、切替用モータドライバ46に逆回転の駆動
指令を発した時点からの時間を計測し（S13）、所定時
間が経過してもカップリング完了信号が入力しなかった
時は、装置の異常と判断しタレット刃物台２の動作を停
止させてアラームを表示する（S7）。

一方、所定時間内にカップリング信号を入力したとき
は、次の工具の選択が終了したので、続いて割出／工具
回転用モータ32の制御モードを、回転工具14の回転駆動
モード（T/Sモード）に切り替えるとともに（S14）、切
替用モータ24の出力トルクを低下させる（S15）。この
切替モータ24の出力トルクは、ねじ送り機構26を介し
て、カップリング27a,27bの相互間に作用し、同カップ
リング27a,27b間が噛み合った状態を保つに充分な程度
のトルク（保持トルク）にまで減少させる。本実施形態
では、カップリング27a,27bがカービックカップリング
であり、タレット11の直線移動をねじ送り機構26で行な
っているので、保持トルクは充分に小さなトルクとする
ことができる。

以上により、工具交換のための一連の動作が終了し、
その後、切削加工が実行される。

なお、上述したねじ送り機構26は、駆動側をナット25
にして従動側をボールねじ21とすることもできる。この
場合には、ボールねじ21をタレット11に固定し、軸方向
に移動不能で回転のみ可能に構成されたナット25の回転
によってボールねじ21が直線移動し、ボールねじ21と一
体に構成されたタレット11が回転中心Ｏに沿って移動す
ることによって全く同様に構成することができる。

また、ねじ送り機構26に低摩擦や精度が要求されない
場合は、ボールねじ21に代えて通常のねじを使用するこ
ともできる。

この場合は、クラッチ片31a,31bが相互に噛み合う直
前までタレット11の回転を抑止する手段（例えば、クラ
ッチ片31a,31bの係合位置で離脱するキー又はスプライ
ン）を設けることが望ましい。

さらに、上述した位置決め係止部材27としては、カー
ビックカップリングの他にハースカップリング等が同様
の構成をもって適用可能である。また、第２図等に示し
たカップリング27a,27bに代えて、充分な制動力を有す
る摩擦継手（ブレーキ）やショットピンによる位置決め
手段とすることもできる。

また、上述した実施形態では、位置決め係止部材27及
びクラッチ部材31の係脱手段を、切替用モータ24により
駆動されるねじ送り機構26によって構成したが、油圧又
は空気圧等の流体圧によってタレット11を軸方向に移動
させることによりこれら位置決め係止部材27及びクラッ
チ部材31の係脱を行なう構成としてもよい。

産業上の利用可能性 この発明によれば、タレットの割出回転と回転工具の
回転駆動とを共通の駆動モータで行なえ、タレット刃物
台が小型化するとともに、部品コストの低減と制御の容
易化を図ることができる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−290310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−24695（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 29/24 - 29/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、該基台に対して所定の回転中心を
   中心にして割出回転するタレットと、前記基台と前記タ
   レットとの間に係脱自在に設けられ、相互に係合して前
   記タレットの回転を阻止する位置決め係止部材とを備え
   たタレット刃物台において、 前記タレットを割出回転する第１の電動アクチュエータ
   と、 該第１の電動アクチュエータからタレットへの回転駆動
   力を係脱するクラッチ部材と、 前記タレットに設けた工具装着部と、 この工具装着部に装着された回転工具に前記第１の電動
   アクチュエータの回転駆動力を伝達する動力伝達部材と
   を備え、 前記位置決め係止部材は、前記基台に固定された基台側
   カップリングと前記タレットに固定されたタレット側カ
   ップリングとからなり、両カップリングの対向面にはそ
   れぞれ傾斜した歯形が同じ一定ピッチで形成されてお
   り、その歯形が相互に噛み合うことによって位置決めす
   るものであり、 前記クラッチ部材は、前記タレット側カップリングの前
   記歯形が形成されている側と反対側の前面に設けられた
   第１のクラッチ片と、前記第１の電動アクチュエータに
   よって回転される環状歯車の前記第１のクラッチ片と対
   向する後端縁に設けられた第２のクラッチ片とからな
   り、両クラッチ片の対向面にもそれぞれ前記歯形と同様
   の傾斜した歯形が一定ピッチで形成されており、 さらに、ねじ送り機構をもって前記位置決め係止部材の
   前記タレットに固定されたタレット側カップリングを前
   記タレットの回転中心に沿って直線移動させることによ
   り、該位置決め係止部材の前記基台側カップリングと前
   記タレット側カップリングとを係脱させ、該カップリン
   グの離脱に連動して前記クラッチ部材の第１のクラッチ
   片と第２のクラッチ片を係合させ、前記カップリングの
   係合に連動して前記クラッチ部材の第１のクラッチ片と
   第２のクラッチ片を離脱させる係脱手段と、 該係脱手段のねじ送り機構を駆動する第２の電動アクチ
   ュエータとを備えたことを特徴とするタレット刃物台。