JP5621808B2 - 回転加工機 - Google Patents
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Description
また、刃具は、作業者の手作業、又はロボットもしくは専用の段替え装置を用い、加工する円筒状ワークの形状に応じて段替えを行っている。
また、例えば、ホブ盤に関する特許文献3においては、ワークを回転させるテーブルへ、旋回するローダによって、未加工のワークと加工済のワークとを繰り返し搬入出させることが開示されている。
該刃具装着部を上記一対の支持穴の軸方向へ移動させるY移動軸と、
該Y移動軸及び上記刃具装着部を所定角度回転させるA回転軸と、
該A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記A回転軸の軸線に平行な第1方向に移動させるX移動軸と、
少なくとも上記A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記第1方向に直交する第2方向に移動させるZ移動軸と、を備える回転加工機において、
保持手段によって所定の位置に保持された上記刃具の両側の軸部の軸方向に対して上記Y移動軸が斜めになる状態で、上記刃具の一方の軸部に一方の上記支持穴を対向させる傾斜対向動作と、
上記A回転軸を回転させるとともに少なくとも上記Y移動軸と上記Z移動軸とを移動させて、上記Y移動軸と上記刃具の軸方向とが平行になるように変化させて、上記一方の支持穴に上記刃具の一方の軸部を挿入する挿入動作と、
上記刃具装着部の上記一対の支持穴間の距離を縮小させて、該一対の支持穴に上記刃具の両端の軸部を支持する支持動作と、を行うよう構成されていることを特徴とする回転加工機にある(請求項1)。
該刃具装着部を上記一対の支持穴の軸方向へ移動させるY移動軸と、
該Y移動軸及び上記刃具装着部を所定角度回転させるA回転軸と、
該A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記A回転軸の軸線に平行な第1方向に移動させるX移動軸と、
少なくとも上記A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記第1方向に直交する第2方向に移動させるZ移動軸と、を備える回転加工機において、
上記刃具装着部に装着された上記刃具を保持手段によって保持する保持動作と、
上記刃具装着部の上記一対の支持穴間の距離を拡大させて、他方の上記支持穴から上記刃具の他方の軸部を抜き出す他方抜出動作と、
上記A回転軸を回転させるとともに少なくとも上記Y移動軸と上記Z移動軸とを移動させて、上記刃具の両側の軸部の軸方向に対して上記Y移動軸が斜めになるように変化させて、一方の上記支持穴から上記刃具の一方の軸部を抜き出す一方抜出動作と、を行うよう構成されていることを特徴とする回転加工機にある(請求項2)。
刃具装着部に刃具を装着するに当たっては、回転加工機は、まず、傾斜対向動作として、保持手段によって所定の位置に保持された刃具の両側の軸部の軸方向に対してY移動軸が斜めになる状態で、刃具の一方の軸部に刃具装着部の一方の支持穴を対向させる。
それ故、一態様の回転加工機によれば、特別な設備投資をすることなく、刃具の段替えを迅速に行うことができる。
刃具装着部から刃具を離脱するに当たっては、回転加工機は、まず、保持動作として、刃具装着部に装着された刃具を保持手段によって保持する。次いで、他方抜出動作として、刃具装着部の一対の支持穴間の距離を拡大させて、他方の支持穴から刃具の他方の軸部を抜き出す。
次いで、一方抜出動作として、A回転軸を回転させるとともに少なくともY移動軸とZ移動軸とを移動させる。そして、刃具の両側の軸部の軸方向に対してY移動軸が斜めになるように変化させて、一方の支持穴から刃具の一方の軸部を抜き出す。
それ故、他の態様の回転加工機によっても、特別な設備投資をすることなく、刃具の段替えを迅速に行うことができる。
上記回転加工機において、上記挿入動作を行う際に、上記A回転軸を回転させるとともに上記Y移動軸と上記Z移動軸とを移動させるときには、上記X移動軸も移動させることができる。この場合は、上記保持手段又はその周辺の部分が上記刃具装着部に干渉するおそれがあるときに、この干渉を避けるために有効である。
また、上記一方抜出動作を行う際に、上記A回転軸を回転させるとともに上記Y移動軸と上記Z移動軸とを移動させるときには、上記X移動軸も移動させることができる。この場合は、上記保持手段又はその周辺の部分が上記刃具装着部に干渉するおそれがあるときに、この干渉を避けるために有効である。
この場合には、ホブ盤に対する刃具(ホブカッタ)の着脱を、ホブ盤自体の動作によって行い、特別な設備投資をすることなく、刃具の段替えを迅速に行うことができる。
また、ホブ盤の回転装置との間で円筒状ワークの搬入・搬出を行う搬送装置を利用して、刃具を所定位置で保持することにより、回転加工機の構成を一層簡単にすることができる。
本例の回転加工機1は、図1、図2に示すごとく、刃具装着部31、Y移動軸3Y、A回転軸3A、X移動軸3X及びZ移動軸3Zを備えている。刃具装着部31は、刃具7の両端の軸部73A,73Bを支持する一対の支持穴33A,33Bを有し、一対の支持穴33A,33B間の距離を変更可能である。Y移動軸3Yは、刃具装着部31を一対の支持穴33A,33Bの軸方向へ移動させるよう構成されている。A回転軸3Aは、Y移動軸3Y及び刃具装着部31を所定角度回転させるよう構成されている。X移動軸3Xは、Z移動軸3Z、A回転軸3A、Y移動軸3Y及び刃具装着部31をA回転軸3Aの軸線に平行な第1方向としての奥行方向Dに移動させるよう構成されている。Z移動軸3Zは、A回転軸3A、Y移動軸3Y及び刃具装着部31を第1方向に直交する第2方向としての上下方向Hに移動させるよう構成されている。
まず、図3、図4に示すごとく、傾斜対向動作として、保持手段70によって所定の位置に保持された刃具7の両端の軸部73A,73Bの軸方向に対してY移動軸3Yが斜めになる状態で、刃具7の一方の軸部73Aに一方の支持穴33Aを対向させる。次いで、図5〜図7に示すごとく、挿入動作として、A回転軸3Aを回転させるとともにY移動軸3YとZ移動軸3Zとを移動させて、Y移動軸3Yと刃具7の両端の軸部73A,73Bの軸方向とが平行になるように変化させて、一方の支持穴33Aに刃具7の一方の軸部73Aを挿入する。その後、図8に示すごとく、支持動作として、刃具装着部31の一対の支持穴33A,33B間の距離を縮小させて、一対の支持穴33A,33Bに刃具7の両端の軸部73A,73Bを支持する。
まず、保持動作として、刃具装着部31に装着された刃具7を保持手段70によって保持する(図8参照)。次いで、他方抜出動作として、刃具装着部31の一対の支持穴33A,33B間の距離を拡大させて、他方の支持穴33Bから刃具7の他方の軸部73Bを抜き出す(図7、図6、図5参照)。その後、一方抜出動作として、A回転軸3Aを回転させるとともにY移動軸3YとZ移動軸3Zとを移動させて、刃具7の両端の軸部73A,73Bの軸方向に対してY移動軸3Yが斜めになるように変化させて、一方の支持穴33Aから刃具7の一方の軸部73Aを抜き出す(図4参照)。
図9に示すごとく、本例の回転加工機1は、刃具装着部31を水平方向に配置し、X移動軸3Xを奥行方向Dに配置し、Z移動軸3Zを上下方向Hに配置した縦型の回転加工機である。
本例の回転加工機1は、刃具装着部31を回転させて、円筒状ワーク8の外周に歯面を切削加工するホブ盤1である。ホブ盤1には、円筒状ワーク8を保持して回転させる回転装置2と、回転装置2へ加工前の円筒状ワーク8を搬入し、回転装置2から加工後の円筒状ワーク8を搬出する旋回ローダ(搬送装置)4とが配設されている。
旋回ローダ4は、複数のグリッパ5が旋回中心支柱41の旋回中心軸線401の周りに配設され、複数のグリッパ5を回転装置2に順次対向させるよう構成されている。本例のグリッパ5は、回転装置2に対向したとき、一対の挟持部51を、加工装置3の刃具7及び刃具7を支持する刃具装着部(ホブヘッド)31から退避させるよう構成されている。
加工装置3は、装着した工具7を回転させる刃具装着部31の回転中心軸線301を、水平方向に傾斜して向けられるよう構成されている。回転装置2は、上下方向に向く回転中心軸線201の回りに回転するよう構成されている。加工装置3は、回転装置2によって回転する円筒状ワーク8の外周を、回転する刃具7によって切削して、はすば状の歯面81を加工する。加工装置3は、刃具装着部31を、回転可能であるとともに前後及び上下に移動させるよう構成されている。加工装置3は、旋回ローダ4に対して回転装置2が配設された方向の延長上に配設されている。
図2に示すごとく、一対の支持穴33A,33Bの開口部分には、奥側へ向かうほど縮径するテーパ内周面331が形成されており、刃具7の一対の軸部73A,73Bの端部には、テーパ内周面331に当接させて、一対の支持穴33A,33Bに対する刃具7の中心位置決めを行うテーパ外周面731が形成されている。
一方側支持部32A及び他方側支持部32Bは、定位置においてその軸方向を水平方向に向けて配設されている。Y移動軸3Yは、定位置においてその軸方向を水平方向に向けて配設されている。
Z移動軸3Zは、A回転軸3A、Y移動軸3Y及び刃具装着部31を上下方向(鉛直方向)Hに移動させるよう構成されている。X移動軸3Xは、A回転軸3Aの回転中心軸線と平行な方向へ、Z移動軸3Z、A回転軸3A、Y移動軸3Y及び刃具装着部31を移動させるよう構成されている。また、X移動軸3Xは、ベッド30上をスライドするよう構成されている。
Y移動軸3Y、A回転軸3A、X移動軸3X及びZ移動軸3Zの移動・回転動作は、これらを駆動するモータ等を制御する制御装置において、所定位置に保持した刃具7に対してオンラインティーチングを行って設定することができる。
本例の各グリッパ5は、旋回ローダ4の旋回によって、回転装置2との間での加工前の円筒状ワーク8の供給及び加工後の円筒状ワーク8の取出、回転装置2との間での回転支持治具6の供給及び取出、加工装置3との間での刃具7の供給及び取出を行うよう構成されている。
また、旋回ローダ4は、外部受渡位置502と内部受渡位置501とのいずれか一方でグリッパ5の各高さ位置を設定し、この各高さ位置を維持して外部受渡位置502と内部受渡位置501との他方へ旋回するよう構成されている。
電動アクチュエータ42及び一対のリニヤガイド43は、旋回中心支柱41に設けられたベースプレート44に配設されている。電動アクチュエータ42及び一対のリニヤガイド43には、板形状のカムプレート52が取り付けられている。
具体的には、内部受渡位置501にあって空のパレット70を把持するグリッパ5が、空のパレット70の上に使用後の刃具7を加工装置3から受け取るとともに、外部受渡位置502にあるグリッパ5が、搬送ローダ4に対向する外部搬送台上にあって使用前の刃具7が保持されたパレット70を受け取る。そして、旋回ローダ4が旋回して、使用後の刃具7が保持されたパレット70を把持するグリッパ5を外部受渡位置502へ移動させるとともに、使用前の刃具7が保持されたパレット70を把持するグリッパ5を内部受渡位置501へ移動させる。その後、使用後の刃具7が保持されたパレット70を、外部搬送台へ返却するとともに、使用前の刃具7が保持されたパレット70から、この刃具7を加工装置3の刃具装着部31へ装着する。
図11に示すごとく、グリッパ5における一対の挟持部51は、円筒状ワーク8の2箇所に当接するV形状の内側面513と、内側面513の下端位置において突出する鍔部514とを有している。グリッパ5は、一対の挟持部51の内側面513によって円筒状ワーク8を挟み込んで、この円筒状ワーク8の位置決めを行うよう構成されている。各挟持部51において、V形状の内側面513の横方向の両端部には、外径の小さな円筒状ワーク8を把持するときに、上下に重なって互いに係合する複数段の係合部515が形成されている。
図13に示すごとく、一対の挟持部51によってパレット70を挟持するときには、各挟持部51のV形状の内側面513によってパレット70の外周を挟み込み、鍔部514によってパレット70の下側角部を掛止して(図11参照)、パレット70の落下防止を行うことができる。
本例のホブ盤1においては、図2に示すごとく、特に、刃具装着部31における一対の支持穴33A,33B間の開口(距離)L1が、これに支持する刃具7の長さL2よりも短い場合に、刃具7の段替え(交換)を容易に行う工夫をしている。
ホブ盤1は、グリッパ5に把持されたパレット70によって所定の位置に保持された刃具7に対して刃具装着部31を移動・回転させて、この刃具装着部31に刃具7を装着する。刃具装着部31に刃具7を装着するに当たっては、図2に示すごとく、使用前の刃具7が保持されたパレット70を外部受渡位置502にあるグリッパ5によって把持し、旋回ローダ4を旋回させて、このグリッパ5を内部受渡位置501へ移動させる。
その後、図8に示すごとく、ホブ盤1は、支持動作として、引込みシリンダ34Aによって、一方の支持穴33Aへ刃具7の一方の軸部73Aを引き込むとともに、押当てシリンダ34Bを離脱位置342から装着位置341へ移動させ、他方の支持穴33Bへ刃具7の他方の軸部73Bを押し当てる。こうして、刃具装着部31の一対の支持穴33A,33B間の距離を縮小させ、一対の支持穴33A,33Bに刃具7の両端の軸部73A,73Bを支持する。
刃具装着部31に装着された刃具7を離脱するときには、ホブ盤1は、刃具装着部31に刃具7を装着する動作と逆の動作を行う。刃具装着部31から刃具7を離脱するに当たっては、空のパレット70を外部受渡位置502にあるグリッパ5によって把持し、旋回ローダ4を旋回させて、このグリッパ5を内部受渡位置501へ移動させる。
次いで、ホブ盤1は、他方抜出動作として、引込みシリンダ34Aによる一方の支持穴33Aへの刃具7の一方の軸部73Aの引き込みを解除するとともに、押当てシリンダ34Bを装着位置341から離脱位置342へ移動させ、他方の支持穴33Bへの刃具7の他方の軸部73Bの押し当てを解除する(図7参照)。こうして、刃具装着部31の一対の支持穴33A,33B間の距離を拡大させて、他方の支持穴33Bから刃具7の他方の軸部73Bを抜き出す。
その後、ホブ盤1は、X移動軸3Xを動作させて、刃具装着部31を、パレット70に保持された刃具7から遠ざける。また、グリッパ5に把持され、刃具7が保持されたパレット70は、旋回ローダ4の旋回によって、内部受渡位置501から外部受渡位置502へと移動される。
それ故、本例のホブ盤1によれば、特別な設備投資をすることなく、刃具7の段替えを迅速に行うことができる。
3 加工装置
31 刃具装着部
3A A回転軸
3X X移動軸
3Y Y移動軸
3Z Z移動軸
33A 一方の支持穴
33B 他方の支持穴
7 刃具
70 パレット(保持手段)
73A 一方の軸部
73B 他方の軸部
Claims (3)
- 刃具の両側の軸部を支持する一対の支持穴を有し、該一対の支持穴間の距離を変更可能な刃具装着部と、
該刃具装着部を上記一対の支持穴の軸方向へ移動させるY移動軸と、
該Y移動軸及び上記刃具装着部を所定角度回転させるA回転軸と、
該A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記A回転軸の軸線に平行な第1方向に移動させるX移動軸と、
少なくとも上記A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記第1方向に直交する第2方向に移動させるZ移動軸と、を備える回転加工機において、
保持手段によって所定の位置に保持された上記刃具の両側の軸部の軸方向に対して上記Y移動軸が斜めになる状態で、上記刃具の一方の軸部に一方の上記支持穴を対向させる傾斜対向動作と、
上記A回転軸を回転させるとともに少なくとも上記Y移動軸と上記Z移動軸とを移動させて、上記Y移動軸と上記刃具の軸方向とが平行になるように変化させて、上記一方の支持穴に上記刃具の一方の軸部を挿入する挿入動作と、
上記刃具装着部の上記一対の支持穴間の距離を縮小させて、該一対の支持穴に上記刃具の両端の軸部を支持する支持動作と、を行うよう構成されていることを特徴とする回転加工機。 - 刃具の両側の軸部を支持する一対の支持穴を有し、該一対の支持穴間の距離を変更可能な刃具装着部と、
該刃具装着部を上記一対の支持穴の軸方向へ移動させるY移動軸と、
該Y移動軸及び上記刃具装着部を所定角度回転させるA回転軸と、
該A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記A回転軸の軸線に平行な第1方向に移動させるX移動軸と、
少なくとも上記A回転軸、上記Y移動軸及び上記刃具装着部を上記第1方向に直交する第2方向に移動させるZ移動軸と、を備える回転加工機において、
上記刃具装着部に装着された上記刃具を保持手段によって保持する保持動作と、
上記刃具装着部の上記一対の支持穴間の距離を拡大させて、他方の上記支持穴から上記刃具の他方の軸部を抜き出す他方抜出動作と、
上記A回転軸を回転させるとともに少なくとも上記Y移動軸と上記Z移動軸とを移動させて、上記刃具の両側の軸部の軸方向に対して上記Y移動軸が斜めになるように変化させて、一方の上記支持穴から上記刃具の一方の軸部を抜き出す一方抜出動作と、を行うよう構成されていることを特徴とする回転加工機。 - 請求項1又は2に記載の回転加工機において、該回転加工機は、上記刃具装着部を回転させて、円筒状ワークの外周に歯面を切削加工するホブ盤であり、
該ホブ盤には、上記円筒状ワークを保持して回転させる回転装置と、該回転装置へ加工前の上記円筒状ワークを搬入し、上記回転装置から加工後の上記円筒状ワークを搬出する搬送装置と、が配設されており、
上記保持手段は、上記搬送装置のグリッパに把持され、上記刃具を水平状態にして保持するよう構成されたパレットであることを特徴とする回転加工機。
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