JP5743080B2 - Processing equipment - Google Patents

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本発明は、エアモータを備える加工装置に関する。   The present invention relates to a processing apparatus including an air motor.

エアモータを備える加工装置として、例えば、特許文献1に記載された面取り装置が知られている。一般に、面取り装置は、加工の対象となる穴に対して略円錐形の面取り工具を倣わせる(心出しする)ためのフローティング機構を備えている。このようなフローティング機構には、複数個のベアリングが組み合わされて構成されたものが知られているが、構造が複雑化するため、設備コストが増大する。また、加工ユニットとフローティングユニット(フローティング機構)とを別個に製作して両ユニットを組み合わせる場合、加工の前段階で両ユニットを同期させるための厳密な調整が必要であり、工数が発生する。このため、フローティングユニット(フローティング機構)の構造の簡易化が要望されていた。   As a processing apparatus provided with an air motor, for example, a chamfering apparatus described in Patent Document 1 is known. In general, the chamfering device includes a floating mechanism for copying (centering) a substantially conical chamfering tool with respect to a hole to be processed. As such a floating mechanism, a structure in which a plurality of bearings are combined is known. However, since the structure is complicated, the equipment cost increases. Moreover, when manufacturing a processing unit and a floating unit (floating mechanism) separately and combining both units, the adjustment | strict adjustment for synchronizing both units at the stage before a process is required, and a man-hour generate | occur | produces. For this reason, simplification of the structure of the floating unit (floating mechanism) has been desired.

特開平8−294811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-294811

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、構造が簡易で、且つ安価な加工装置を提供することを課題としてなされたものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a processing apparatus that has a simple structure and is inexpensive.

上記課題を解決するために、本発明の加工装置は、刃具と前記刃具を駆動するエアモータとを有する加工手段と、前記加工手段を操作可能に支持する支持手段と、前記加工手段と一体に構成され、前記エアモータから排出される排気エアを利用して前記加工手段を前記支持手段に対して浮動させるフローティング機構と、を含み、前記フローティング機構は、前記加工手段の一端部に固定されるブラケットと、前記ブラケットと前記支持手段とによって囲まれる空間と、前記空間に前記エアモータから排出された排気エアを導入する排気導入手段と、を含み、前記ブラケットは、前記加工手段の一端部周縁に設けられた取付用フランジの取付面に固定される基部と、前記基部の前記支持手段との対向面に立設され、前記加工手段の軸線回りに環状に形成された外周側壁部及び内周側壁部と、を有し、前記空間は、前記ブラケットの前記外周側壁部の端面と前記内周側壁部の端面とを前記支持手段に密着させることにより前記ブラケットと前記支持手段との間に形成される環形のエア室であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a processing apparatus of the present invention is configured integrally with a processing means having a cutting tool and an air motor for driving the cutting tool, a support means for operably supporting the processing means, and the processing means. are, see contains a floating mechanism for floating relative to the support means said processing means by utilizing the exhaust air discharged from the air motor, the floating mechanism is a bracket that is fixed to one end of said processing means And a space surrounded by the bracket and the support means, and exhaust introduction means for introducing exhaust air exhausted from the air motor into the space, the bracket being provided at a peripheral edge of one end of the processing means A base portion fixed to the mounting surface of the mounting flange and a support surface of the base portion facing the support means, and about an axis of the processing means An outer peripheral side wall portion and an inner peripheral side wall portion formed in a shape, and the space is formed by bringing the end surface of the outer peripheral side wall portion and the end surface of the inner peripheral side wall portion of the bracket into close contact with the support means. It is an annular air chamber formed between the bracket and the support means .

(発明の態様)
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、請求可能発明と称する)の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、(1)〜()項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項1〜4の各々に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, aspects of the invention that is recognized as being capable of being claimed in the present application (hereinafter referred to as claimable invention) will be exemplified, and each exemplified aspect will be described. Here, as in the claims, each aspect is divided into paragraphs, numbers are assigned to the respective paragraphs, and the descriptions of other paragraphs are cited as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combination of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiment, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the aspect of each section. Moreover, the aspect which deleted the component from the aspect of each term can also be one aspect of the claimable invention.
In the following items, each of the items (1) to ( 2 ) corresponds to each of claims 1 to 4 described in the claims.

(1)刃具と刃具を駆動するエアモータとを有する加工手段と、加工手段を操作可能に支持する支持手段と、加工手段と一体に構成され、エアモータから排出される排気エアを利用して加工手段を支持手段に対して浮動させるフローティング機構と、を含み、フローティング機構は、加工手段の一端部に固定されるブラケットと、ブラケットと支持手段とによって囲まれる空間と、空間にエアモータから排出された排気エアを導入する排気導入手段と、を含み、ブラケットは、加工手段の一端部周縁に設けられた取付用フランジの取付面に固定される基部と、基部の支持手段との対向面に立設され、加工手段の軸線回りに環状に形成された外周側壁部及び内周側壁部と、を有し、空間は、ブラケットの外周側壁部の端面と内周側壁部の端面とを支持手段に密着させることによりブラケットと支持手段との間に形成される環形のエア室である加工装置。
本項に記載の加工装置によれば、フローティング機構を加工手段と一体に構成したので、加工時に被加工物から刃具へ入力される反力による加工手段の移動にフローティング機構を追従させることができる。これにより、加工の前段階で実施される加工手段とフローティング機構とを同期させるための調整を簡易化することができ、工数を削減することができる。
また、エアモータの排気エアを利用して加工手段を浮動させるようにフローティング機構を構成したので、例えば、複数個のベアリングを組み合わせて構成されたフローティング機構と比較した場合、構造を簡易化することが可能であり、設備コストを削減することができる。
さらに、フローティング機構は、大気中に放出されていたエアモータの排気エアが持つエネルギーを有効利用するので、加工装置のエネルギー効率を向上させることができる。
ブラケットと支持手段とによって囲まれた空間(以下、エア室という)には、排気導入手段によってエアモータからの排気エアが導入される。これにより、エア室の内部圧力は大気圧よりも高くなり、エア室の内部圧力がある程度まで高まると、エア室の内部圧力によって加工手段及びフローティング機構が支持手段に対して僅かに浮き上がる。これにより、エア室に導入された排気エアは、ブラケットと支持手段との間に形成された僅かな隙間から大気中へ排出される。この状態では、ブラケットと支持手段との接触面圧が低下しているので、加工時に被加工物から刃具へ入力される反力に応じて加工装置及びブラケット(以下、加工ユニットという)を支持手段上で容易に移動させることが可能であり、例えば、刃具が面取り工具である場合、面取り工具を加工の対象となる穴に対して心出しすることができる。
ブラケットの基部の支持手段との対向面、すなわち、ブラケットの基部における、加工手段の取付用フランジに密着させる側の面(ブラケットの基部の上面)とは反対側の面(ブラケットの基部の下面)の、外周側壁部と内周側壁部との間には、環形の溝部が形成される。エア室は、ブラケットの外周側壁部の端面と内周側壁部の端面とを支持手段に密着させ、ブラケットの溝部の環形の開口を支持手段によって閉塞させることで構成される。
そして、ブラケットの基部の下面に設けられて外周側壁部と内周側壁部との間に形成された溝部の底面(ブラケットの下面)には、ブラケットと加工手段の取付用フランジとを軸線方向(上下方向)へ貫通してエアモータの排気エアがエア室に導入される排気導入穴を開口させる。なお、排気導入穴は、必要に応じて配置することができ、例えば、4個の排気導入穴を周方向へ等間隔(90°間隔)に配置することができる。
(1) A processing means having a cutting tool and an air motor for driving the cutting tool, a support means for operably supporting the processing means, and a processing means that is formed integrally with the processing means and that uses exhaust air discharged from the air motor. only contains a floating mechanism for floating, against the support means, the floating mechanism includes a bracket fixed to one end of the processing means, a space surrounded by the bracket and the support means, is discharged from the air motor to the space And an exhaust introduction means for introducing exhaust air, and the bracket is erected on a surface opposite to the base supporting means of the mounting flange provided on the peripheral edge of the one end of the processing means and the support means of the base An outer peripheral side wall and an inner peripheral side wall formed in an annular shape around the axis of the processing means, and the space includes an end surface of the outer peripheral side wall of the bracket and an end surface of the inner peripheral side wall. Processing apparatus is an air chamber annulus formed between the bracket and the support means are contacted by the support means.
According to the machining apparatus described in this section, since the floating mechanism is configured integrally with the machining means, the floating mechanism can follow the movement of the machining means due to the reaction force input from the workpiece to the cutting tool during machining. . Thereby, the adjustment for synchronizing the processing means and the floating mechanism performed in the previous stage of processing can be simplified, and the number of man-hours can be reduced.
In addition, since the floating mechanism is configured to float the processing means using the exhaust air of the air motor, the structure can be simplified when compared with a floating mechanism configured by combining a plurality of bearings, for example. It is possible and the equipment cost can be reduced.
Furthermore, since the floating mechanism effectively uses the energy of the exhaust air of the air motor that has been released to the atmosphere, the energy efficiency of the processing apparatus can be improved.
Exhaust air from the air motor is introduced into the space surrounded by the bracket and the support means (hereinafter referred to as an air chamber) by the exhaust introduction means. Thereby, the internal pressure of the air chamber becomes higher than the atmospheric pressure, and when the internal pressure of the air chamber increases to a certain level, the processing means and the floating mechanism are slightly lifted with respect to the support means by the internal pressure of the air chamber. As a result, the exhaust air introduced into the air chamber is discharged into the atmosphere through a slight gap formed between the bracket and the support means. In this state, since the contact surface pressure between the bracket and the supporting means is reduced, the processing device and the bracket (hereinafter referred to as a processing unit) are supported by the reaction force input from the workpiece to the cutting tool during processing. For example, when the cutting tool is a chamfering tool, the chamfering tool can be centered with respect to the hole to be processed.
The surface of the bracket base that faces the support means, that is, the surface of the bracket base that is in close contact with the mounting flange of the processing means (the upper surface of the bracket base) (the lower surface of the bracket base) An annular groove is formed between the outer peripheral side wall and the inner peripheral side wall. The air chamber is configured by bringing the end surface of the outer peripheral side wall portion and the end surface of the inner peripheral side wall portion of the bracket into close contact with the support means, and closing the annular opening of the groove portion of the bracket by the support means.
Then, on the bottom surface of the groove portion (the lower surface of the bracket) provided on the lower surface of the base portion of the bracket and formed between the outer peripheral side wall portion and the inner peripheral side wall portion, the bracket and the mounting flange of the processing means are axially ( An exhaust introduction hole through which the air motor exhaust air is introduced into the air chamber is opened. The exhaust introduction holes can be arranged as necessary. For example, four exhaust introduction holes can be arranged at equal intervals (90 ° intervals) in the circumferential direction.

)ブラケットは、加工時の反力によって支持手段に当接される当接部材を有する(2)、()の加工装置。
本項に記載の加工装置によれば、加工時の反力によって当接部材を支持手段に当接させることにより、刃具から被加工物へ加工力を付与することができる。この場合、例えば、ブラケットの基部の下面から支持手段を貫通して延びる円筒形のボス部をブラケットの基部と一体に設けておいて、このボス部の下端部に取り付けた当接部材を支持手段に当接させるように構成することで、刃具から被加工物へ加工力を付与することができる。
( 2 ) The processing device according to (2) or ( 1 ), wherein the bracket has an abutting member that abuts against the support means by a reaction force during processing.
According to the processing apparatus described in this section, it is possible to apply a processing force from the cutting tool to the workpiece by bringing the contact member into contact with the support means by a reaction force during processing. In this case, for example, a cylindrical boss portion extending through the support means from the lower surface of the base portion of the bracket is provided integrally with the base portion of the bracket, and the contact member attached to the lower end portion of the boss portion is supported by the support means. By making it contact | abut to, a processing force can be provided to a workpiece from a blade tool.

)ブラケットと支持手段との相対移動を規制する規制手段を含む()〜()の加工装置。
本項に記載の加工装置によれば、規制手段は、例えば、ブラケットの基部の下面に少なくとも1本のピン部材(平行ピン等)を立設しておいて、各ピン部材の突出部分を支持手段に設けられた相対する各規制穴に係合させることで構成することができる。この場合、規制手段のピン部材の外径と規制穴の内径とを適宜設定することにより、ブラケット、延いては、加工手段と支持手段との許容される相対移動量を設定(規制)することができる。
( 3 ) The processing apparatus according to any one of ( 1 ) to ( 2 ), including restriction means for restricting relative movement between the bracket and the support means.
According to the processing apparatus described in this section, the restricting means supports, for example, at least one pin member (parallel pin or the like) standing on the lower surface of the base portion of the bracket and supports the protruding portion of each pin member. It can comprise by engaging with each opposing regulation hole provided in the means. In this case, by setting the outer diameter of the pin member of the restricting means and the inner diameter of the restricting hole as appropriate, the allowable relative movement amount between the bracket, and thus the processing means and the supporting means, is set (restricted). Can do.

)支持手段は、加工手段を支持する支持部材と、支持部材を少なくとも上下方向へ操作することが可能な汎用機と、を含む(1)〜()の加工装置。
本項に記載の加工装置によれば、汎用機によって、支持部材、延いては、加工手段を操作する(移動させる)ことができるので、既存の設備を有効利用することができ、設備コストを低く抑えることが可能になる。また、例えば、手動でドリルユニットが昇降するボール盤に支持部材を取り付けることにより、本項に記載の加工装置を手作業による工程にも適用することが可能になる。
( 4 ) The processing device according to (1) to ( 3 ), wherein the support means includes a support member that supports the processing means, and a general-purpose machine that can operate the support member at least in the vertical direction.
According to the processing apparatus described in this section, since the support member, and thus the processing means can be operated (moved) by the general-purpose machine, the existing equipment can be used effectively, and the equipment cost can be reduced. It becomes possible to keep it low. Further, for example, by manually attaching a support member to a drilling machine in which the drill unit is raised and lowered, the processing apparatus described in this section can be applied to a manual process.

本発明によれば、構造が簡易で、且つ安価な加工装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a processing apparatus that has a simple structure and is inexpensive.

本実施形態に係る加工装置の一部を断面で示す正面図であって、特に、停止状態を示す図である。It is a front view which shows a part of processing apparatus concerning this embodiment in a section, and is a figure showing a stop state especially. 本実施形態に係る加工装置の一部を断面で示す正面図であって、特に、図1の停止状態からエアモータへ作動エアが供給された状態を示す図である。It is a front view which shows a part of processing apparatus which concerns on this embodiment in a cross section, Comprising: It is a figure which shows the state by which operating air was supplied to the air motor especially from the stop state of FIG. 本実施形態に係る加工装置の一部を断面で示す正面図であって、特に、加工状態を示す図である。It is a front view which shows a part of processing apparatus concerning this embodiment in a section, and is a figure showing a processing state especially. 本実施形態のブラケットの下面図である。It is a bottom view of the bracket of this embodiment. 本実施形態のブラケットの上面図である。It is a top view of the bracket of this embodiment. 本実施形態の規制手段を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control means of this embodiment.

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
以下、スピンドルユニット2(加工手段)を備える加工装置1を説明する。なお、本実施形態では、エアモータ3によってスピンドルが回転駆動される市販の典型的なスピンドルユニット2が用いられる。ここでは、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、スピンドルユニット2の詳細な構造についての説明を省略する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Hereinafter, the processing apparatus 1 provided with the spindle unit 2 (processing means) will be described. In this embodiment, a commercially available typical spindle unit 2 in which the spindle is rotationally driven by the air motor 3 is used. Here, in order to simplify the description, the description of the detailed structure of the spindle unit 2 is omitted.

図1に示されるように、加工装置1は、スピンドルユニット2と、該スピンドルユニット2を支持する支持アーム4(支持手段)と、スピンドルユニット2を支持アーム4に対して浮動させるフローティング機構5と、を含む。スピンドルユニット2は、有底円筒形のケーシング6と、該ケーシング6の開口側(図1における下側)端部に設けられた取付用フランジ7と、を有する。ケーシング6の底部には、エアモータ3の給気ポート8と排気ポート9とが配設されている。また、ケーシング6には、先端部に刃具(本実施形態では、面取り工具10)を装着可能なスピンドルが収容されている。   As shown in FIG. 1, the processing apparatus 1 includes a spindle unit 2, a support arm 4 (support means) that supports the spindle unit 2, and a floating mechanism 5 that floats the spindle unit 2 with respect to the support arm 4. ,including. The spindle unit 2 includes a bottomed cylindrical casing 6 and a mounting flange 7 provided at an opening end (lower side in FIG. 1) of the casing 6. An air supply port 8 and an exhaust port 9 of the air motor 3 are disposed at the bottom of the casing 6. Further, the casing 6 accommodates a spindle on which a cutting tool (in this embodiment, the chamfering tool 10) can be mounted at the tip.

フローティング機構5は、スピンドルユニット2の取付用フランジ7に取り付けられるブラケット11を有する。ブラケット11は、取付用フランジ7と同一の外径を有する略円板形の基部12と、基部12の下面12a、すなわち、スピンドルユニット2の取付用フランジ7に密着させる側の面(基部12の上面12b)とは反対側の面に設けられてブラケット11の軸線、延いては、スピンドルユニット2の軸線に対して同軸上に配置される円筒形のボス部13と、を含む。なお、ボス部13の先端部(図1における下端部)の外周面には、後述する当接部材29を装着するためのねじ部18が形成されている。   The floating mechanism 5 has a bracket 11 attached to the attachment flange 7 of the spindle unit 2. The bracket 11 includes a substantially disk-shaped base 12 having the same outer diameter as the mounting flange 7, and a lower surface 12 a of the base 12, that is, a surface to be brought into close contact with the mounting flange 7 of the spindle unit 2. It includes a cylindrical boss portion 13 provided on the surface opposite to the upper surface 12b) and disposed coaxially with the axis of the bracket 11, and thus with respect to the axis of the spindle unit 2. A screw portion 18 for mounting a contact member 29 described later is formed on the outer peripheral surface of the tip portion (lower end portion in FIG. 1) of the boss portion 13.

図4にも示されるように、ブラケット11は、基部12の下面12aの外周縁部に設けられて所定高さH1(図6参照)を有する環形の外周側壁部14と、該外周側壁部14とボス部13との間に設けられて外周側壁部14に対して同心に配置された外周側壁部14と同じ高さH1を有する環形の内周側壁部15と、を含む。これにより、ブラケット11の基部12の下面12aの外周側には、環形の溝部16が形成される。また、ブラケット11の基部12の中央には、面取り工具10の軸を挿通させるための刃具挿通用穴17が設けられる。なお、刃具挿通用穴17は、ボス部13の内周面に連続して形成されており、ボス13の内周面と同時に加工することができる。   As shown in FIG. 4, the bracket 11 includes an annular outer peripheral side wall 14 having a predetermined height H1 (see FIG. 6) provided on the outer peripheral edge of the lower surface 12 a of the base 12, and the outer peripheral side wall 14. And an annular inner peripheral side wall 15 having the same height H1 as the outer peripheral side wall 14 disposed between the boss 13 and the outer peripheral side wall 14. As a result, an annular groove 16 is formed on the outer peripheral side of the lower surface 12 a of the base 12 of the bracket 11. Further, in the center of the base portion 12 of the bracket 11, a cutting tool insertion hole 17 for inserting the shaft of the chamfering tool 10 is provided. The blade insertion hole 17 is formed continuously on the inner peripheral surface of the boss portion 13 and can be processed simultaneously with the inner peripheral surface of the boss 13.

なお、本実施形態で用いられるスピンドルユニット2の取付用フランジ7には、ケーシング6(スピンドルユニット2)を固定するためのボルトを挿通させるための複数個(本実施形態では4個)のボルト挿通用穴が設けられており、図5に示されるように、ブラケット11の基部12の上面12bには、各ボルト挿通用穴に相対する複数個のねじ穴19が設けられている。そして、スピンドルユニット2の取付用フランジ7とブラケット11とを重ね合わせて、各ボルト挿通用穴に挿入した各ボルトを相対する各ねじ穴19に螺合させて締め付けることにより、ブラケット11をスピンドルユニット2の取付用フランジ7に固定することができる。   A plurality (four in this embodiment) of bolts for inserting bolts for fixing the casing 6 (spindle unit 2) are inserted into the mounting flange 7 of the spindle unit 2 used in this embodiment. As shown in FIG. 5, a plurality of screw holes 19 are provided on the upper surface 12 b of the base portion 12 of the bracket 11 so as to face each bolt insertion hole. Then, the mounting flange 7 of the spindle unit 2 and the bracket 11 are overlapped, and the bolts inserted into the bolt insertion holes are screwed into the respective screw holes 19 to be tightened, whereby the bracket 11 is fastened. 2 can be fixed to the mounting flange 7.

図1に示されるように、支持アーム4(支持手段)は、水平に延びてブラケット11の基部12の外径よりも大きい幅(図1における奥行き方向の寸法)を有するプレートによって構成される。支持アーム4の基端部(図1における右側の端部)は、支持アーム4を少なくとも上下方向へ操作する(移動させる)ことが可能な少なくとも1軸の汎用の自動送り装置(支持手段)に取り付けられる。支持アーム4の先端部(図1における左側の端部)には、ブラケット11のボス部13を挿通させるためのボス部挿通用穴20が設けられている。なお、ボス部挿通用穴20の内径は、面取り工具10と加工の対象となるワーク21の穴22とを心出し可能な許容心ずれ量を考慮してボス部13との隙間S1を設定することで決定することができる。   As shown in FIG. 1, the support arm 4 (support means) is configured by a plate that extends horizontally and has a width (dimension in the depth direction in FIG. 1) that is larger than the outer diameter of the base 12 of the bracket 11. The base end portion (right end portion in FIG. 1) of the support arm 4 is a general-purpose automatic feeding device (support means) of at least one axis capable of operating (moving) the support arm 4 at least in the vertical direction. It is attached. A boss portion insertion hole 20 through which the boss portion 13 of the bracket 11 is inserted is provided at the distal end portion (left end portion in FIG. 1) of the support arm 4. The inner diameter of the boss portion insertion hole 20 sets a clearance S1 with the boss portion 13 in consideration of an allowable misalignment amount capable of centering the chamfering tool 10 and the hole 22 of the workpiece 21 to be processed. Can be determined.

フローティング機構5は、ブラケット11のボス部13を支持アーム4のボス部挿通用穴20に挿通させて、ブラケット11の外周側壁部14の端面14a(図4参照)と内周側壁部15の端面15a(図4参照)とを支持アーム4の上面4bに密着させることにより、ブラケット11と支持アーム4との間に形成されたエア室23(空間)を有する。このエア室23は、溝部16と支持アーム4の上面4bとによって囲まれた高さがH1の環形の空間である。   The floating mechanism 5 inserts the boss portion 13 of the bracket 11 into the boss portion insertion hole 20 of the support arm 4, so that the end surface 14 a (see FIG. 4) of the outer peripheral side wall portion 14 of the bracket 11 and the end surface of the inner peripheral side wall portion 15. 15 a (see FIG. 4) is brought into close contact with the upper surface 4 b of the support arm 4 to have an air chamber 23 (space) formed between the bracket 11 and the support arm 4. The air chamber 23 is an annular space having a height H1 surrounded by the groove 16 and the upper surface 4b of the support arm 4.

フローティング機構5は、排気ポート9から排出されたエアモータ3の排気エアをエア室23へ導入するための複数個(本実施形態では、4個)の排気導入穴24(排気導入手段)を含む。各排気導入穴24は、一端がスピンドルユニット2の取付用フランジ7の環形面7aに開口するとともに他端がブラケット11の溝部16の底面(図4参照)に開口し、スピンドルユニット2の取付用フランジ7とブラケット11の基部12とを軸線方向(図1における上下方向)へ貫通する。なお、エアモータ3の排気ポート9に接続された排気側エアチューブ25は4つに分岐され、分岐された各エアチューブ25は各排気導入穴24の一端に設けられた各ポート26に接続される。   The floating mechanism 5 includes a plurality (four in this embodiment) of exhaust introduction holes 24 (exhaust introduction means) for introducing the exhaust air of the air motor 3 discharged from the exhaust port 9 into the air chamber 23. Each exhaust introduction hole 24 has one end opened to the annular surface 7a of the mounting flange 7 of the spindle unit 2 and the other end opened to the bottom surface of the groove 16 of the bracket 11 (see FIG. 4). The flange 7 and the base portion 12 of the bracket 11 are penetrated in the axial direction (vertical direction in FIG. 1). The exhaust side air tube 25 connected to the exhaust port 9 of the air motor 3 is branched into four, and each branched air tube 25 is connected to each port 26 provided at one end of each exhaust introduction hole 24. .

フローティング機構5は、ブラケット11、延いては、スピンドルユニット2と、支持アーム4との水平方向(軸直角方向)への相対移動を規制する規制手段を有する。図6に示されるように、規制手段は、ブラケット11の基部12の下面12aに形成された溝部16の底面16aに立設されたピン部材27と、支持アーム4の上面4bに設けられてピン部材27の突出部分が係合される規制穴28と、によって構成される。なお、ピン部材27は、溝部16の底面16aから高さH2だけ突出しており、この高さH2は、溝部16の深さ、すなわち、外周側壁部14及び内周側壁部15の高さH1よりも高く設定される(H2>H1)。また、規制穴28の内径は、上述したボス部13とボス部挿通用穴20との隙間S1に基づき、ピン部材27の外径に対して決定することができる。さらに、規制手段は、複数本のピン部材27と各ピン部材27に相対する各規制穴28とによって構成することもできる。   The floating mechanism 5 has a restricting means for restricting relative movement of the bracket 11, by extension, the spindle unit 2 and the support arm 4 in the horizontal direction (direction perpendicular to the axis). As shown in FIG. 6, the restricting means includes a pin member 27 erected on the bottom surface 16 a of the groove portion 16 formed on the lower surface 12 a of the base portion 12 of the bracket 11, and a pin provided on the upper surface 4 b of the support arm 4. And a restriction hole 28 with which the protruding portion of the member 27 is engaged. The pin member 27 protrudes from the bottom surface 16a of the groove portion 16 by a height H2, and this height H2 is greater than the depth of the groove portion 16, that is, the height H1 of the outer peripheral side wall portion 14 and the inner peripheral side wall portion 15. Is also set high (H2> H1). Further, the inner diameter of the restriction hole 28 can be determined with respect to the outer diameter of the pin member 27 based on the gap S1 between the boss part 13 and the boss part insertion hole 20 described above. Further, the restricting means can be constituted by a plurality of pin members 27 and restricting holes 28 opposed to the pin members 27.

フローティング機構5は、ブラケット11のボス部13に装着される環形の当接部材29を含む。当接部材29の内周部にはねじ穴30が設けられており、該ねじ穴30をボス部13のねじ部18に螺合させることにより、支持アーム4のボス部挿通用穴20に挿通したボス部13の先端部に当接部材29を装着することができる。そして、図3に示されるように、加工時(面取り加工時)には、当接部材29の上面29aを支持アーム4の下面4aに当接させることにより、面取り工具10をワーク21に押し付ける、すなわち、軸方向への加工力を発生させることができる。   The floating mechanism 5 includes an annular contact member 29 attached to the boss portion 13 of the bracket 11. A screw hole 30 is provided in the inner peripheral part of the contact member 29, and the screw hole 30 is screwed into the screw part 18 of the boss part 13 to be inserted into the boss part insertion hole 20 of the support arm 4. The abutting member 29 can be attached to the tip of the boss 13. Then, as shown in FIG. 3, at the time of machining (at the time of chamfering), the chamfering tool 10 is pressed against the workpiece 21 by bringing the upper surface 29 a of the abutting member 29 into contact with the lower surface 4 a of the support arm 4. That is, a machining force in the axial direction can be generated.

次に、本実施形態の作用を説明する。なお、添付した図面は、説明の理解を容易にすることを目的に、各部材間の隙間等を誇張して記載してある。
図1は、前工程で穴22が加工されたワーク21が加工装置1にセットされた状態を示す。この状態では、多くの場合、加工装置1の位置決め精度、前工程の穴あけ加工装置の精度等に起因して、スピンドルユニット2(加工手段)、延いては、面取り工具10(刃具)は、ワーク21の穴22に対して心ずれしている。
Next, the operation of this embodiment will be described. In the attached drawings, the gaps between the members are exaggerated for the purpose of facilitating the understanding of the description.
FIG. 1 shows a state in which the workpiece 21 in which the hole 22 has been processed in the previous process is set in the processing apparatus 1. In this state, in many cases, due to the positioning accuracy of the processing device 1 and the accuracy of the drilling device in the previous process, the spindle unit 2 (processing means), and thus the chamfering tool 10 (cutting tool), It is misaligned with respect to 21 holes 22.

この状態で、加工装置1の加工スタートボタンが操作されると、エア供給源から給気側エアチューブ31を介してスピンドルユニット2のエアモータ3へ作動エアが供給され、作動エアは、スピンドルユニット2のスピンドルを回転させるのに使用された後、エアモータ3の排気ポート9から排気される。この排気エアは、分岐された排気側エアチューブ25及び各排気導入穴24を介して、ブラケット11と支持アーム4(支持手段)との間に形成されたエア室23(空間)へ導入される。   In this state, when the machining start button of the machining apparatus 1 is operated, the working air is supplied from the air supply source to the air motor 3 of the spindle unit 2 via the air supply side air tube 31. After being used to rotate the spindle, the air is exhausted from the exhaust port 9 of the air motor 3. This exhaust air is introduced into the air chamber 23 (space) formed between the bracket 11 and the support arm 4 (support means) via the branched exhaust side air tube 25 and each exhaust introduction hole 24. .

この状態では、図2に示されるように、エア室23のエア(排気エア)が、外周側壁部14の端面14aと支持アーム4の上面4bとの間から大気中へ放出されるとともに、内周側壁部15の端面15aと支持アーム4の上面4bとの間、ボス部13とボス部挿通用穴20との間を経由して支持アーム4の下面4aと当接部材29の上面29aとの間から大気中へ放出されることにより、エア室23は略一定の圧力に保たれ、これにより、ブラケット11と一体のスピンドルユニット2は、支持アーム4上で浮動可能、すなわち、水平方向成分の外力が入力されることにより、規制手段によって規制された範囲内で支持アーム4に対して水平方向へ移動可能である。   In this state, as shown in FIG. 2, air (exhaust air) in the air chamber 23 is released into the atmosphere from between the end surface 14 a of the outer peripheral side wall 14 and the upper surface 4 b of the support arm 4, and The lower surface 4a of the support arm 4 and the upper surface 29a of the abutting member 29 are connected between the end surface 15a of the peripheral side wall portion 15 and the upper surface 4b of the support arm 4 and between the boss portion 13 and the boss portion insertion hole 20. The air chamber 23 is maintained at a substantially constant pressure by being discharged into the atmosphere from the space between the two, so that the spindle unit 2 integrated with the bracket 11 can float on the support arm 4, that is, the horizontal component. When the external force is inputted, it can move in the horizontal direction with respect to the support arm 4 within the range regulated by the regulating means.

この状態で、支持アーム4を下降させると、面取り工具10が穴22に対して心ずれしていることから、面取り工具10は、穴22の周縁の一部に接触(点接触)する。これにより、面取り工具10には、心出し方向、すなわち、軸線が穴22の中心線に近づく方向への力F1が作用し、この力F1によって、スピンドルユニット2、延いては、面取り工具10は、心出し方向へ移動して穴22に対して心出しされる。そして、この状態で、支持アーム4をさらに下降させると、図3に示されるように、支持アーム4がブラケット11に当接し、これにより面取り工具10がワーク21(穴22)に押し付けられて軸線方向(図3における下方向)の加工力F2が発生する。   When the support arm 4 is lowered in this state, the chamfering tool 10 is out of center with respect to the hole 22, so that the chamfering tool 10 comes into contact with a part of the periphery of the hole 22 (point contact). Thereby, a force F1 in the centering direction, that is, the direction in which the axis approaches the center line of the hole 22 is applied to the chamfering tool 10, and the spindle unit 2 and, consequently, the chamfering tool 10 are moved by this force F1. Then, it moves in the centering direction and is centered with respect to the hole 22. When the support arm 4 is further lowered in this state, as shown in FIG. 3, the support arm 4 comes into contact with the bracket 11, whereby the chamfering tool 10 is pressed against the workpiece 21 (hole 22), and the axis line A machining force F2 in the direction (downward in FIG. 3) is generated.

なお、図3に示される加工時においては、図2に示される心出し時と比較して、外周側壁部14の端面14aと支持アーム4の上面4bとの隙間が大きくなるので、エアモータ3の排気ポート9に作用する背圧が小さくなり、エアモータ3の排気の抜けが良好になる。これにより、エアモータ3、延いては、スピンドルユニット2の加工能力を確保することができる。   3, the gap between the end surface 14a of the outer peripheral side wall portion 14 and the upper surface 4b of the support arm 4 is larger than that at the time of centering shown in FIG. The back pressure acting on the exhaust port 9 is reduced, and the exhaust of the air motor 3 is improved. Thereby, the processing capability of the air motor 3 and, in turn, the spindle unit 2 can be ensured.

この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、スピンドルユニット2(加工手段)とフローティング機構5とを一体に構成したので、従来、加工の前段階で実施されていた、スピンドルユニット2とフローティング機構5とを同期させるための調整を廃止、若しくは簡易化することができ、工数を削減することができる。
また、エアモータ3の排気エアを利用してスピンドルユニット2を浮動させるようにフローティング機構5を構成したので、例えば、複数個のベアリングを組み合わせて構成された従来技術の複雑な機構と比較して、構造を簡易化することができ、その結果、設備コストを削減することができる。
そして、フローティング機構5は、大気中に放出されていたエアモータ3の排気エアが持つエネルギーを有効利用するので、加工装置1のエネルギー効率を向上させることができる。
This embodiment has the following effects.
According to the present embodiment, since the spindle unit 2 (processing means) and the floating mechanism 5 are integrally formed, the spindle unit 2 and the floating mechanism 5 that have been conventionally performed at the stage before processing are synchronized. Adjustment can be abolished or simplified, and man-hours can be reduced.
Further, since the floating mechanism 5 is configured to float the spindle unit 2 using the exhaust air of the air motor 3, for example, compared with a complicated mechanism of the prior art configured by combining a plurality of bearings, The structure can be simplified, and as a result, the equipment cost can be reduced.
And since the floating mechanism 5 uses effectively the energy which the exhaust air of the air motor 3 currently discharged | emitted in air | atmosphere, the energy efficiency of the processing apparatus 1 can be improved.

また、本実施形態によれば、支持アーム4(支持手段)を上下に移動させる構造を有する装置に適用することができるので、既存の設備に適用が可能であり、極めて汎用性が高い。さらに、ボール盤等の手動の装置にも適用が容易であり、手作業による工程にも幅広く適用が可能である。
なお、本実施形態では、スピンドルユニット2のスピンドルに刃具として面取り工具10を装着した態様を説明したが、刃具をこれに限定することを意図していない。
Moreover, according to this embodiment, since it can apply to the apparatus which has the structure which moves the support arm 4 (support means) up and down, it can be applied to the existing equipment and is very versatile. Furthermore, it can be easily applied to manual devices such as a drilling machine, and can be widely applied to manual processes.
In the present embodiment, the aspect in which the chamfering tool 10 is mounted as a cutting tool on the spindle of the spindle unit 2 has been described, but the cutting tool is not intended to be limited to this.

1 加工装置、2 スピンドルユニット(加工手段)、3 エアモータ、4 支持アーム(支持手段)、5 フローティング機構、7 取付用フランジ、10 面取り工具(刃具)、11 ブラケット、12 基部、13 ボス部、14 外周側壁部、15 内周側壁部、23 エア室(空間)、29 当接部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus, 2 Spindle unit (processing means), 3 Air motor, 4 Support arm (support means), 5 Floating mechanism, 7 Mounting flange, 10 Chamfering tool (cutting tool), 11 Bracket, 12 Base part, 13 Boss part, 14 Outer peripheral side wall, 15 Inner peripheral side wall, 23 Air chamber (space), 29 Contact member

Claims (2)

刃具と前記刃具を駆動するエアモータとを有する加工手段と、
前記加工手段を操作可能に支持する支持手段と、
前記加工手段と一体に構成され、前記エアモータから排出される排気エアを利用して前記加工手段を前記支持手段に対して浮動させるフローティング機構と、
を含み、
前記フローティング機構は、
前記加工手段の一端部に固定されるブラケットと、
前記ブラケットと前記支持手段とによって囲まれる空間と、
前記空間に前記エアモータから排出された排気エアを導入する排気導入手段と、
を含み、
前記ブラケットは、
前記加工手段の一端部周縁に設けられた取付用フランジの取付面に固定される基部と、前記基部の前記支持手段との対向面に立設され、前記加工手段の軸線回りに環状に形成された外周側壁部及び内周側壁部と、を有し、
前記空間は、
前記ブラケットの前記外周側壁部の端面と前記内周側壁部の端面とを前記支持手段に密着させることにより前記ブラケットと前記支持手段との間に形成される環形のエア室であることを特徴とする加工装置。
Processing means having a blade and an air motor for driving the blade;
Support means for operably supporting the processing means;
A floating mechanism configured integrally with the processing means and floating the processing means with respect to the support means using exhaust air discharged from the air motor;
Only including,
The floating mechanism is
A bracket fixed to one end of the processing means;
A space surrounded by the bracket and the support means;
Exhaust introduction means for introducing exhaust air exhausted from the air motor into the space;
Including
The bracket is
A base portion fixed to a mounting surface of a mounting flange provided at a peripheral edge of the one end portion of the processing means, and a support surface of the base portion facing the support means, and is formed in an annular shape around an axis of the processing means. An outer peripheral side wall and an inner peripheral side wall,
The space is
It is an annular air chamber formed between the bracket and the support means by bringing the end face of the outer peripheral side wall part and the end face of the inner peripheral side wall part of the bracket into close contact with the support means. Processing equipment.
前記ブラケットは、
加工時の反力によって前記支持手段に当接される当接部材を有することを特徴とする請求項に記載の加工装置。
The bracket is
The processing apparatus according to claim 1 , further comprising an abutting member that abuts on the support means by a reaction force during processing.
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