JP5112952B2

JP5112952B2 - Ｎｃタレット旋盤

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Publication number: JP5112952B2
Application number: JP2008136932A
Authority: JP
Inventors: 仁吉田; 久夫後藤
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-05-26
Also published as: JP2009279736A

Description

本発明は、ＮＣタレット旋盤に関する。

ＮＣタレット旋盤では、タレットの外周側に複数の回転工具を配置して、穴あけ、中ぐり等や、ミル加工を順次行う場合、それらの工程で使用する回転工具を、タレット内の回転工具主軸と順次係合させることが行われている。具体的には、タレットを旋回させて、加工位置（ワークに対向する位置、以下、割出位置という）に位置させた回転工具を、その回転工具に設けられた入力側の被係合部に対して、回転工具主軸の先端に設けられた係合部を係合させるようにしている。

特許文献１では、この割出位置に位置させた回転工具の被係合部は直径方向の凹溝に形成されている。又、回転工具主軸の先端に設けられた係合部は直径方向の凸条に形成されている。そして、タレット内部に設けられたガイド部材により、係合前の回転工具のスピンドルの被係合部の位置を一定の角度位置に保持して、該被係合部と係合部との係合を、スムーズに行わせるようにしている。この技術を従来技術１という。

特許文献２では、回転工具の被係合部に対して、係脱する係合部を有した回転工具主軸（回転駆動軸）を軸方向である係合方向及び反係合方向に往復移動させる移動機構が設けられている。そして、タレットを旋回支持する刃物台本体には、タレット旋回中に前記回転工具の回転軸が回転するのを防止するガイド溝又はガイド突起を有した部材（ガイド部材）が設けられている。このようにガイド溝又はガイド突起を有した部材が刃物台本体に設けられていることにより、被係合部と係合部との係合を良好に行わせるようにしている。この技術を従来技術２という。又、移動機構が設けられたタイプのＮＣタレット旋盤において、前記ガイド部材を設ける代わりに、前記移動機構を係合方向に移動させたとき、前記係合部が前記被係合部と係合しない場合、回転工具主軸にインチングを行わせ、前記係合部の円周方向の位置を変更して、被係合部と係合させるようにすることも行われている。この技術を従来技術３という。
特開平１０−１７５１０３号公報特開平１１−１７０１０３号公報

ところが、従来技術１及び従来技術２では、タレット内部にガイド部材を設ける必要があり、部品点数や組付け工数が増えてコスト高となる問題がある。又、従来技術３では、回転工具主軸にインチングを行わせる場合、インチング時間が必要となるため、次の加工工程に移行するための非切削時間の短縮化を図ることができない問題がある。

本発明の目的は、タレット内部にガイド部材を設ける必要がなく、又、タレットを旋回させて次の加工工程に使用する回転工具を割出位置に位置させた際に、インチング時間を要しないため、次の加工工程に移行するための非切削時間の短縮を行うことができるＮＣタレット旋盤を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の回転工具を放射状に有するタレットと、前記タレット内に配置されるとともに、工具主軸モータに連結されて回転駆動する回転工具主軸と、前記回転工具主軸をその軸心方向に往復移動させて、該回転工具主軸の先端に設けられた係合部を、前記回転工具の入力部に設けられた被係合部に係合させる係合位置と該被係合部と離間する離間位置に位置させる移動手段とを備え、割出位置に位置する回転工具の前記被係合部が前記係合部と係合した時に前記回転工具主軸からの回転駆動力を受けるＮＣタレット旋盤において、前記移動手段により前記回転工具主軸が離間位置へ移動する際に前記回転工具主軸の係合部と前記回転工具の被係合部の係合が外れるときの前記回転工具主軸の回転位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が検出した前記回転工具主軸の回転位置を、係合が外された回転工具と関連づけて記憶する記憶手段と、前記移動手段により前記回転工具主軸が係合位置へ移動して、前記回転工具主軸の係合部と前記回転工具の被係合部とが係合する際に、当該回転工具と関連づけされて前記記憶手段に記憶した回転位置に基づいて前記工具主軸モータを制御する制御手段を備えたことを特徴とするＮＣタレット旋盤を要旨とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記制御手段は、工具交換の際、前記タレットが旋回開始してから前記割出位置に割り出されるまでの旋回時間中に、当該割出位置へ移動する回転工具と関連づけされて前記記憶手段に記憶した回転位置に基づいて前記工具主軸モータを制御することを特徴とする。

請求項３は、請求項１又とは請求項２において、前記制御手段は、前記移動手段を制御して前記回転工具主軸を係合位置へ移動させた際に、前記被係合部と係合が失敗したときには、前記移動手段を制御して前記回転工具を前記離間位置へ移動させるとともに、前記工具主軸モータをインチングさせ、その後前記移動手段を制御して前記回転工具を再度前記係合位置へ移動させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、タレット内部にガイド部材を設ける必要がなく、又、タレットを旋回させて次の加工工程に使用する回転工具を割出位置に位置させた際に、インチング時間を要しないため、次の加工工程に移行するための非切削時間の短縮を行うことができる。

請求項２の発明によれば、工具交換の際、タレットが旋回開始してから割出位置に割り出されるまでの旋回時間中に、回転工具と関連づけされて記憶手段に記憶した回転位置に基づいて工具主軸モータを制御して、回転工具主軸を回転させるため、前記旋回時間中に、回転工具主軸を回転させない場合に比較して、非切削時間の短縮を行うことができる。

請求項３の発明によれば、移動手段により前記回転工具主軸が係合位置へ移動する際に、係合部と被係合部との係合が成功したときは、請求項１の効果を容易に実現できる。又、係合部と被係合部との係合が成功しなかった場合、例えば、ＮＣタレット旋盤を工場出荷後に初めて回転工具を用いて使用する場合、又は新しい回転工具に換えた際に係合部と被係合部との係合が失敗したときは、工具主軸モータをインチングすることにより、前記係合部と被係合部を係合させることができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態のＮＣタレット旋盤を図１〜６を参照して説明する。
図２に示すように、ＮＣタレット旋盤は、ベッド１０上に主軸を支持する主軸台（ともに図示しない）と、タレット３０を搭載した刃物台２０とが設置されたものである。刃物台２０は、ベッド１０上にＺ軸方向に沿って進退自在に設置されるとともにＸ軸方向に沿って移動自在に設置されている。

タレット３０は、外周面が多角形をなすようにドラム状に形成され、刃物台２０に対して旋回自在に設置されている。前記タレット３０の外周面側に設けられた複数の平面部分はそれぞれ工具ホルダ保持面３１となっている。各工具ホルダ保持面３１はドリル、ミル等の回転工具３２が工具ホルダ３３を介して取付けられる。この各工具ホルダ保持面３１は、識別のためのＩＤコードが付与されている。なお、図２においては、説明の便宜上、１つの工具ホルダ保持面３１にのみ１つの回転工具３２が工具ホルダ３３を介して取付けされている。

工具ホルダ３３は、タレット３０内に突出する入力部としての入力軸３４を有しており、入力軸３４が回転することにより、工具ホルダ３３内に設けられた歯車列からなる伝達機構（図示しない）を介して工具ホルダ３３に保持された回転工具３２が回転される。入力軸３４の先端面には、直径方向に延びる凸条３４ａが形成されている。

前記タレット３０は、図示しない軸を介して刃物台２０に旋回自在に配置されるとともに、歯車列を介してタレット旋回モータ３５により旋回駆動される（図３参照）。前記タレット旋回モータ３５はサーボモータからなり、パルスコーダ等のタレット旋回モータエンコーダ３６を有している。

なお、タレット３０と刃物台２０との間には、タレット３０を各割出状態で刃物台２０にクランプする噛み合い式の公知のカップリング（図示しない）を有する。前記カップリングは、油圧のシリンダ装置（図示しない）によりクランプ及びアンクランプの動作が行われる。

すなわち、該シリンダ装置に接続される油路に設けられたクランプソレノイドバルブ４２、アンクランプソレノイドバルブ４３が励磁・消磁制御されることにより、前記シリンダ装置が作動されて前記カップリングのクランプ又はアンクランプの動作が行われる。図２に示すようにタレット３０内には、回転工具主軸ユニット５０が設けられている。前記回転工具主軸ユニット５０は、前記刃物台２０に固定された本体ケース５１と、本体ケース５１内に設けられた単動形のシリンダ５２と、シリンダ５２内をその軸方向に沿って摺動自在に配置された連結シャフト５３と、連結シャフト５３の先端側に嵌合されたカサ歯車５４を備えている。連結シャフト５３は回転工具主軸に相当する。又、シリンダ５２は移動手段に相当する。

連結シャフト５３は、その基端部の周面がシリンダ５２内に対して摺接するようにピストン機能を有し、該基端部の周面を除いた残りの外周面は、スプライン軸状に形成されている。そして、前記カサ歯車５４は、前記スプライン軸状に形成された部位に対してその軸心方向に相対移動自在に嵌合され、前記カサ歯車５４が回転した際には、連結シャフト５３は一体的に回転する。又、前記カサ歯車５４は、連結シャフト５３が軸心方向に往復移動した際に、本体ケース５１に設けられた図示しないストッパにて係止されて、連結シャフト５３の軸方向の移動はされないようにされている。

連結シャフト５３の先端面には、図１、図２に示すように直径方向に係合部としての凹溝５３ａが形成されている。前記凹溝５３ａは前記工具ホルダ３３の入力軸３４に設けられた被係合部としての凸条３４ａに対して、連結シャフト５３の軸心方向に沿って係脱自在に係合可能である。

シリンダ５２にはシリンダ室５２ａが設けられ、シリンダ室５２ａ内にエアが管路５５に設けられた連結ソレノイドバルブ５６を介して図示しない空気圧源から付与される。本実施形態では、連結ソレノイドバルブ５６は２位置３ポートの方向制御弁から構成されている。シリンダ室５２ａに空気圧を付与する際には、連結ソレノイドバルブ５６がオン、すなわち励磁されて開弁される。この開弁により、シリンダ室５２ａに空気圧が付与され、連結シャフト５３が前記入力軸３４から離間した離間位置Ｐ１から入力軸３４の凸条３４ａが凹溝５３ａに係合する係合位置Ｐ２へ移動する。

又、シリンダ室５２ａ内の空気圧の付与を解除する際には、連結ソレノイドバルブ５６がオフ、すなわち消磁されることにより、連結ソレノイドバルブ５６はリターンスプリング５６ａにより切り替えられ、連結シャフト５３が連結シャフト５３に巻装された復帰スプリング５７（図２参照）により前記離間位置Ｐ１に復帰する。

なお、図１に示す離間位置Ｐ１及び係合位置Ｐ２は、連結シャフト５３の先端面の位置を示している。
カサ歯車５４は、前記刃物台２０内に設けられた工具主軸モータ５８に対して、歯車列５９からなる伝動機構を介して連結され、工具主軸モータ５８により回転駆動される。工具主軸モータ５８は、サーボモータからなり、パルスコーダ等の工具主軸モータエンコーダ６０を有している。

次に、前記ＮＣタレット旋盤の電気的構成を図３を参照して説明する。
ＮＣ装置６４は、ＮＣタレット旋盤の全体を制御する制御装置であって、ＣＰＵ６５及びＲＡＭ６６を備えている。ＲＡＭ６６の記憶領域のうち、一部の領域が前記タレット３０の各前記工具ホルダ保持面３１毎（すなわち、ＩＤコード毎）の記憶レジスタ領域として設定されている。ＲＡＭ６６は記憶手段に相当する。

そして、ＮＣ装置６４は、図示しない記憶装置に記憶した加工プログラムに従って回転工具３２や図示しない主軸の制御を行う、前記ＣＰＵ６５は数値制御装置及びプログラマブルコントローラとして構成されている。又、ＮＣ装置６４は、回転工具交換の際にはタレット３０の旋回及びクランプ・アンクランプ動作制御、及び連結シャフト５３の入力軸３４に対する連結及び連結解除制御を行う。ＣＰＵ６５は、制御手段に相当する。

ＮＣ装置６４は、アンプ６３を介して工具主軸モータ５８及び工具主軸モータエンコーダ６０が接続され、工具主軸モータ５８を回転制御するとともに、工具主軸モータエンコーダ６０が検出した工具主軸モータ５８の工具主軸モータ角度位置を受信する。なお、工具主軸モータ５８は歯車列５９及びカサ歯車５４を介して連結シャフト５３を回転駆動するため、前記工具主軸モータエンコーダ６０により検出された工具主軸モータ５８の工具主軸モータ角度位置は、連結シャフト５３の回転位置として検出することになる。

従って、前記工具主軸モータエンコーダ６０は位置検出手段に相当する。
又、ＮＣ装置６４は連結ソレノイドバルブ５６が接続され、連結ソレノイドバルブ５６をオンオフ制御する。

ＮＣ装置６４には、前記連結シャフト５３が、係合位置Ｐ２に位置したこと、すなわち、連結シャフト５３の凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａに係合して、互いに連結したことを検出する連結オンセンサ６８（図１参照）が接続されている。又、ＮＣ装置６４には、前記連結シャフト５３が、離間位置Ｐ１に位置したこと、すなわち、連結シャフト５３の凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａから脱して、互いに連結が解除されたことを検出する連結オフセンサ６９（図１参照）が接続されている。

ＮＣ装置６４は、アンプ７０を介してタレット旋回モータ３５及びタレット旋回モータエンコーダ３６が接続され、タレット旋回モータ３５を回転を制御するとともに、タレット旋回モータエンコーダ３６が検出したタレット旋回モータ３５の旋回位置を受信する。

又、ＮＣ装置６４は前記クランプソレノイドバルブ４２及びアンクランプソレノイドバルブ４３が接続され、クランプソレノイドバルブ４２及びアンクランプソレノイドバルブ４３を励磁消磁制御する。ＮＣ装置６４には、クランプセンサ７２が接続されている。クランプセンサ７２は、タレット３０が各割出状態で刃物台２０にクランプされた際にオン信号を、クランプされていない際には、オフ信号をＮＣ装置６４に出力する。

（実施形態の作用）
さて、上記のように構成されたＮＣタレット旋盤の作用を図４〜図６を参照して説明する。なお、説明の便宜上、ＮＣ装置６４のＣＰＵ６５は、加工プログラムにより１つの加工工程を終了して、工具回転停止指令、工具交換指令、及び工具回転指令に基づく処理を順次実行するものとして説明する。

図４は、工具回転停止指令時のＣＰＵ６５が実行するフローチャートである。
ＣＰＵ６５は、工具回転停止指令を工具主軸モータ５８に出力すると、ＣＰＵ６５は、Ｓ１０において、工具主軸モータ５８が停止したことを、工具主軸モータエンコーダ６０の検出に基づいて確認した後、Ｓ１２において、連結ソレノイドバルブ５６をオフする。すなわち、連結ソレノイドバルブ５６は消磁されてリターンスプリング５６ａにより切り替えられ、連結シャフト５３が連結シャフト５３に巻装された復帰スプリング５７（図２（ｂ）参照）により、入力軸３４の凸条３４ａから離脱して、係合位置Ｐ２から離間位置Ｐ１に復帰する。

続く、Ｓ１４ではＣＰＵ６５は工具主軸モータエンコーダ６０が検出した工具主軸モータ角度位置を、当該加工工程を終了した（すなわち、凸条３４ａと凹溝５３ａとの係合が外された）回転工具３２の工具ホルダ保持面３１のために用意されたＲＡＭ６６の記憶レジスタ領域に記憶し、Ｓ１６に移行する。このように工具主軸モータ角度位置は、該加工工程を終了した回転工具３２と関連づけられて、当該回転工具３２が取付けされている工具ホルダ保持面３１のために用意されたＲＡＭ６６の記憶レジスタ領域に格納される。

なお、タレット３０に取着されている他の回転工具３２についても、対応するＲＡＭ６６の記憶レジスタ領域に同様に工具主軸モータ角度位置が記憶されている。
Ｓ１６では、ＣＰＵ６５は、連結オンセンサ６８の検出により、係合位置Ｐ２から連結シャフト５３に位置せず、かつ、連結オフセンサ６９の検出により、連結シャフト５３が離間位置Ｐ１に位置したかを判定し、両検出条件を満足していることを確認すると、このフローチャートを終了する。

次に工具交換指令時のフローチャートを説明する。図５は、前記工具回転停止指令時の処理を終了した後に行われる工具交換指令時のＣＰＵ６５が実行するフローチャートである。ここでの工具交換指令による処理は、前記加工工程が終了した後、前記加工プログラムにより次の加工工程で使用される回転工具（以下、指令工具という）が指定されるとともに、タレット３０を旋回して、当該指令工具（すなわち、当該回転工具の工具ホルダ保持面３１）を割出位置に位置させる処理である。

Ｓ２０では、ＣＰＵ６５は、工具交換指令により指令されている指令工具用の工具主軸モータ角度位置を当該指令工具のＩＤコードに基づいてＲＡＭ６６の記憶レジスタ領域から読み出してＲＡＭ６６の作業記憶領域にセットし、Ｓ２２に移行する。Ｓ２２では、ＣＰＵ６５は、アンクランプソレノイドバルブ４３を励磁して開弁させるとともにクランプソレノイドバルブ４２を消磁して閉弁することによりカップリング（図示しない）を介してタレット３０をアンクランプ状態にする。

Ｓ２４では、ＣＰＵ６５は、タレット旋回モータ３５を当該指令工具の割出位置まで、旋回させる。ここで、ＣＰＵ６５は、連結シャフト５３（回転工具主軸）のオリエント割出も行う。すなわち、ＣＰＵ６５は、タレット旋回モータ３５を駆動中に、Ｓ２０でセットした指令工具用の工具主軸モータ角度位置まで工具主軸モータ５８を駆動する。

この後、Ｓ２６で、ＣＰＵ６５は、クランプソレノイドバルブ４２を励磁して開弁させるとともにアンクランプソレノイドバルブ４３を消磁して閉弁することにより前記カップリング（図示しない）を介してタレット３０をクランプ状態にした後、このフローチャートを終了する。

次に工具回転指令時のフローチャートを説明する。図６は、前記工具交換時の処理を終了した後に行われる工具回転指令時のＣＰＵ６５が実行するフローチャートである。
Ｓ３０では、ＣＰＵ６５は連結ソレノイドバルブ５６をオンし、すなわち励磁して開弁する。この開弁により、シリンダ室５２ａに空気圧が付与され、連結シャフト５３が入力軸３４から離間した離間位置Ｐ１から入力軸３４の凸条３４ａが凹溝５３ａに係合する係合位置Ｐ２へ移動する。

次のＳ３２では、ＣＰＵ６５は、連結オンセンサ６８の検出により、係合位置Ｐ２に連結シャフト５３に位置し、かつ、連結オフセンサ６９の検出により、連結シャフト５３が離間位置Ｐ１に位置していないことを判定し、係合位置Ｐ２に連結シャフト５３が位置していた場合には、Ｓ４２に移行する。Ｓ４２ではＣＰＵ６５は、工具回転指令に基づいて工具主軸モータ５８を回転制御する。

本実施形態では、タレット旋回モータ３５を駆動中に、前記Ｓ２０でセットした指令工具用の工具主軸モータ角度位置まで工具主軸モータ５８が回転して位置していることから、連結シャフト５３の回転位置も、当該指令工具の入力軸３４の凹溝５３ａと係合可能な回転位置に位置することになる。この結果、Ｓ３２において、離間位置Ｐ１から係合位置Ｐ２に移動した際には、連結シャフト５３の凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａに良好に係合して連結されることが期待できる。

Ｓ３２で、連結オンセンサ６８の検出により、係合位置Ｐ２に連結シャフト５３に位置していないことが検出された場合は、ＣＰＵ６５は連結が完了していない（「ＮＯ」）と判定する。

Ｓ３２で「ＮＯ」の場合とは、工場出荷時にはＲＡＭ６６がリセットされていて出荷後に初めて回転工具を用いて使用する場合、又は、新しい回転工具に換えた際にその新しい回転工具に関する工具主軸モータ角度位置がＲＡＭ６６にセットされていない場合である。このような場合に、連結シャフト５３の凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａに係合されないことがある。

この場合は、Ｓ３４でＣＰＵ６５は、連結ソレノイドバルブ５６をオフする。すなわち、連結ソレノイドバルブ５６は消磁されてリターンスプリング５６ａにより切り替えられ、連結シャフト５３が連結シャフト５３に巻装された復帰スプリング５７（図２（ｂ）参照）により離間位置Ｐ１に復帰する。

次に、Ｓ３６において、ＣＰＵ６５は、オリエント状態か否かを判定する。ここで、オリエント状態とは工具主軸モータ５８が位置制御されている状態で、ある位置で停止していることをいう。従って、前述のＳ２４にて連結シャフト５３（回転工具主軸）のオリエント割出しを行っているので、最初にこのＳ３６に移行した場合には、ＣＰＵ６５は「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ４０に移行する。Ｓ４０では、ＣＰＵ６５は、オリエントオフし、すなわち、指令工具用の工具主軸モータ角度位置で位置制御していた状態を解除して、Ｓ３８に移行する。

Ｓ３８では、ＣＰＵ６５は工具主軸モータ５８を所定の回転数で所定時間回転させた後、Ｓ３０に戻る。工具主軸モータ５８がこの所定の回転数で所定時間回転することにより、微小角度（例えば、数度程度）で連結シャフト５３が回転（インチング）する。従って、一旦、Ｓ３０に戻った後、Ｓ３２で「ＮＯ」と判定された場合は、Ｓ３４，Ｓ３６からＳ３８に移行して、Ｓ３８でさらにインチングが繰り返されることになる。そして、ＣＰＵ６５はこのインチングを繰り返した後、Ｓ３２で「ＹＥＳ」と判定すると、Ｓ４２に移行する。

さて、このＮＣタレット旋盤は、シリンダ５２により連結シャフト５３（回転工具主軸）が離間位置Ｐ１へ移動する際に連結シャフト５３の凹溝５３ａ（係合部）と、回転工具３２の入力軸３４（入力部）の凸条３４ａ（被係合部）の係合が外れるときの連結シャフト５３の回転位置を検出する工具主軸モータエンコーダ６０（位置検出手段）を備える。又、ＮＣタレット旋盤は、工具主軸モータエンコーダ６０が検出した連結シャフト５３の回転位置を、係合が外された連結シャフト５３と関連づけて記憶するＲＡＭ６６（記憶手段）を備える。さらに、ＮＣタレット旋盤は、連結シャフト５３の凹溝５３ａと、回転工具３２の入力軸３４の凸条３４ａとが係合する際に、回転工具３２と関連づけされてＲＡＭ６６に記憶した回転位置に基づいて工具主軸モータ５８を制御するＮＣ装置６４のＣＰＵ６５（制御手段）を備えている。

この結果、本実施形態では、１つの加工工程が終了して、次の加工工程が始まる間に、工具回転停止、工具交換、及び工具回転の各種指令が出されるが、工具回転指令の処理を行う場合に、既に次の加工工程で使用する回転工具（指令工具）は、以前に記憶された回転位置に位置する。このため、本実施形態によれば、タレット３０内部にガイド部材を設ける必要がなく、又、タレット３０を旋回させて次の加工工程に使用する回転工具３２を割出位置に位置させた際に、インチング時間を要しないため、次の加工工程に移行するための非切削時間の短縮を行うことができる。

又、本実施形態のＮＣタレット旋盤では、工具交換の際、ＮＣ装置６４のＣＰＵ６５は、図５のＳ２４で実行されているようにタレット３０が旋回開始してから割出位置に割り出されるまでの旋回時間中に、当該割出位置へ移動する回転工具３２と関連づけされてＲＡＭ６６に記憶した回転位置に基づいて工具主軸モータ５８を制御する。

この結果、本実施形態では、工具交換の際のタレット３０の旋回時間中に、連結シャフト５３のオリエント割出を行うことから、工具交換の際のタレット３０の旋回時間中に、連結シャフト５３をオリエント割出を行わずに、旋回した後にオリエント割出を行う場合に比較して、非切削時間の短縮を行うことができる。又、タレット３０の旋回以前に連結シャフト５３のオリエント割出を行って、後にタレット３０を旋回させる場合と比較しても、本実施形態では、非切削時間の短縮を行うことができる。

又、本実施形態のＮＣタレット旋盤では、ＣＰＵ６５（制御手段）は、シリンダ５２を制御して連結シャフト５３を係合位置Ｐ２へ移動させた際に、凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａ（被係合部）と係合が失敗したときには、シリンダ５２を制御して前記回転工具を前記離間位置へ移動させる。合わせて、ＣＰＵ６５は工具主軸モータ５８をインチングさせ、その後、シリンダ５２を制御して前記回転工具を前記係合位置Ｐ２へ再度移動させる。

この結果、本実施形態では、シリンダ５２を制御して連結シャフト５３（回転工具主軸）を係合位置へ移動させた際に、凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａ（被係合部）と係合が成功したときは、上述した効果を容易に実現できる。一方、ＮＣタレット旋盤を工場出荷後に初めて回転工具を用いて使用する場合に、又は、新しい回転工具に換えた場合に、凹溝５３ａが入力軸３４の凸条３４ａとの係合が失敗したときは、工具主軸モータ５８をインチングすることにより、連結シャフト５３の凹溝５３ａを入力軸３４の凸条３４ａ（被係合部）と係合させることができる。このように自動でインチングされるため、タレット３０に新しい回転工具を交換した場合、その新しい回転工具のために、作業者による特別な操作を必要としない効果がある。

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定するものではない。例えば下記のようにしてもよい。
○ 前記実施形態では、連結シャフト５３の凹溝５３ａを係合部とし、入力軸３４の凸条３４ａを被係合部としたが、この凹凸の関係を逆にしてもよい。すなわち、連結シャフト５３の先端面に係合部として直径方向に凸条を形成し、入力軸３４の先端面に被係合部としての凹溝を直径方向に形成してもよい。

○ 前記係合部と被係合部は、連結シャフト５３、入力軸３４の先端面のそれぞれの直径方向に凹溝５３ａと凸条３４ａを形成したが、係合部と被係合部はこれらの形状に限定されるものではない。例えば、係合部と被係合部として連結シャフト５３、入力軸３４の先端面の中心を通る十字方向にそれぞれ凹溝、凸条を形成してもよく、さらに、先端面の中心を通るようにして放射状に凹溝、凸条を形成してもよい。

或いは、連結シャフト５３、入力軸３４の先端面のうち一方の先端面には、その直径方向に並ぶように、複数の突起を設け、他方の先端面には、該突起と係脱可能な複数の穴を設けてもよい。この場合、連結シャフト５３側に設けられた突起又は穴が係合部を構成し、凸条３４ａ側に設けられた穴又は突起が被係合部を構成する。

○ 前記実施形態では、工具主軸モータ５８の工具主軸モータエンコーダ６０を位置検出手段としたが、連結シャフト５３の回転位置を直接検出するように連結シャフト５３に位置検出手段としてのロータリーエンコーダを設け、該ロータリーエンコーダにて係合部と被係合部との係合が外されたときの回転位置を検出するようにしてもよい。

○ 前記実施形態では、連結シャフト５３を軸心方向に往復移動させるシリンダ５２（移動手段）を備えたタレット３０に具体化したが、シリンダ５２、管路５５、連結ソレノイドバルブ５６等を省略して、他の移動手段に換えてもよい。例えば、移動手段を、連結シャフト５３を往復直線移動する電磁ソレノイドにより構成したり、或いは電動モータと、該電動モータの往復回転運動を往復直線運動に変換する変換機構とから構成してもよい。

○ 前記実施形態では、工具主軸モータ５８を所定の回転数で所定時間回転させることによりインチングを実行しているが、インチングはこの方法に限定されるものではなく、例えば、ＣＰＵ６５は、工具主軸モータ５８を低速で回転させながら、シリンダ５２を制御して連結シャフト５３を係合位置Ｐ２へ移動させてもよい。このとき、被係合部と係合部との係合が失敗した場合は、ＣＰＵ６５は、一旦、シリンダ５２を制御して連結シャフト５３を離間位置Ｐ１へ移動させた後、再び、工具主軸モータ５８を低速で回転させながら、シリンダ５２を制御して連結シャフト５３を係合位置Ｐ２へ移動するようにする。そして、被係合部と係合部との係合が成功したときには、ＣＰＵ６５は、工具主軸モータ５８の回転を高速に切り替えて、切削加工を行うようにする。このようなインチングの方法によっても、前記実施形態と同様の効果を奏する。

一実施形態のＮＣタレット旋盤のタレットの概略図。（ａ）はタレットの概略斜視図、（ｂ）は要部の透視図。制御装置の電気ブロック図。工具回転停止指令時のＣＰＵ６５が実行するフローチャート。工具交換指令時のＣＰＵ６５が実行するフローチャート。工具回転指令時のＣＰＵ６５が実行するフローチャート。

符号の説明

３０…タレット、３２…回転工具、
３４…入力軸（入力部）、３４ａ…凸条（被係合部）、
５２…シリンダ（移動手段）、
５３…連結シャフト（回転工具主軸）、５３ａ…凹溝（係合部）、
５８…工具主軸モータ、
６０…工具主軸モータエンコーダ（位置検出手段）、
６４…ＮＣ装置、６５…ＣＰＵ（制御手段）、
６６…ＲＡＭ（記憶手段）。

Claims

複数の回転工具を放射状に有するタレットと、前記タレット内に配置されるとともに、工具主軸モータに連結されて回転駆動する回転工具主軸と、前記回転工具主軸をその軸心方向に往復移動させて、該回転工具主軸の先端に設けられた係合部を、前記回転工具の入力部に設けられた被係合部に係合させる係合位置と該被係合部と離間する離間位置に位置させる移動手段とを備え、割出位置に位置する回転工具の前記被係合部が前記係合部と係合した時に前記回転工具主軸からの回転駆動力を受けるＮＣタレット旋盤において、
前記移動手段により前記回転工具主軸が離間位置へ移動する際に前記回転工具主軸の係合部と前記回転工具の被係合部の係合が外れるときの前記回転工具主軸の回転位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した前記回転工具主軸の回転位置を、係合が外された回転工具と関連づけて記憶する記憶手段と、
前記移動手段により前記回転工具主軸が係合位置へ移動して、前記回転工具主軸の係合部と前記回転工具の被係合部とが係合する際に、当該回転工具と関連づけされて前記記憶手段に記憶した回転位置に基づいて前記工具主軸モータを制御する制御手段を備えたことを特徴とするＮＣタレット旋盤。
前記制御手段は、工具交換の際、前記タレットが旋回開始してから前記割出位置に割り出されるまでの旋回時間中に、当該割出位置へ移動する回転工具と関連づけされて前記記憶手段に記憶した回転位置に基づいて前記工具主軸モータを制御することを特徴とする請求項１に記載のＮＣタレット旋盤。
前記制御手段は、前記移動手段を制御して前記回転工具主軸を係合位置へ移動させた際に、前記被係合部と係合が失敗したときには、前記移動手段を制御して前記回転工具を前記離間位置へ移動させるとともに、前記工具主軸モータをインチングさせ、その後前記移動手段を制御して前記回転工具を再度前記係合位置へ移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＮＣタレット旋盤。