JP7040997B2 - Main shaft attachment direction adjustment device and machine tool - Google Patents

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Description

本発明は、主軸アタッチメント方向調整装置および工作機械に関する。 The present invention relates to a spindle attachment direction adjusting device and a machine tool.

従来、切削加工分野ではマシニングセンタ等の工作機械が多用されている。
工作機械では、切削工具(ツール)が装着された主軸を高速回転させるとともに、X,Y,Zの3軸駆動系でツールの刃物位置を正確に制御し、ワークに対する高精度の加工を実現している。
工作機械の主軸にツールを装着する際には、主軸の規格に応じたシャンクを有するツールホルダが利用されるほか、加工に応じた加工方向を変化させるなどの目的で、様々なアタッチメントが利用される。
Conventionally, machine tools such as machining centers have been widely used in the cutting field.
In machine tools, the spindle on which the cutting tool (tool) is mounted is rotated at high speed, and the blade position of the tool is accurately controlled by the X, Y, Z 3-axis drive system, realizing high-precision machining of the workpiece. ing.
When mounting a tool on the spindle of a machine tool, a tool holder with a shank according to the standard of the spindle is used, and various attachments are used for the purpose of changing the machining direction according to the machining. To.

通常の工作機械では、主軸は主軸ヘッドに支持されて一定の方向を向いている。従って、主軸に装着されたツールの向きも一定である。しかし、近年の多様な加工要求にあっては、ツールの向きを主軸の回転軸線に対して交差方向、たとえば直角に向けることが求められることがある。
このような要求に応えるものとして、アングルヘッド工具(アングルヘッドアタッチメント)が利用されている(特許文献1参照)。
In a normal machine tool, the spindle is supported by the spindle head and faces in a certain direction. Therefore, the orientation of the tool mounted on the spindle is also constant. However, in recent years, various machining requirements may require that the tool be oriented in an intersecting direction, for example, at a right angle to the rotation axis of the main axis.
An angle head tool (angle head attachment) has been used to meet such demands (see Patent Document 1).

アングルヘッド工具は、円筒状あるいは箱状のケーシングの一端に主軸と接続可能なテーパーシャンクを有する。ケーシングの他端にはテーパーシャンクの回転軸線と交差方向の軸線で回転可能なツールが設置され、ケーシングの内部にはテーパーシャンクの回転をツールに伝達する伝達機構が設置される。さらに、ケーシングには、廻り止め用として、テーパーシャンクを主軸に装着した際に主軸ヘッドと係合する係合機構が設置される。
このようなアングルヘッド工具では、テーパーシャンクを主軸に装着することで、係合機構によりケーシングと主軸ヘッドとが一体化され、この状態で主軸が回転することでテーパーシャンク、伝達機構およびツールが回転し、主軸と交差方向のツールによる切削加工(アングルヘッド加工)を行うことができる。
Angle head tools have a tapered shank at one end of a cylindrical or box-shaped casing that can be connected to the spindle. At the other end of the casing, a tool that can rotate along the axis of rotation of the taper shank and the axis in the crossing direction is installed, and inside the casing, a transmission mechanism that transmits the rotation of the taper shank to the tool is installed. Further, the casing is provided with an engaging mechanism that engages with the spindle head when the taper shank is mounted on the spindle to prevent rotation.
In such an angle head tool, by mounting the taper shank on the spindle, the casing and the spindle head are integrated by the engagement mechanism, and the spindle rotates in this state to rotate the taper shank, transmission mechanism and tool. However, cutting (angle head machining) can be performed with a tool in the direction intersecting the spindle.

ところで、アングルヘッド工具におけるツールの向き(主軸軸線を中心としたツールの回転軸線の向き)は、ケーシングと主軸ヘッドとの廻り止め用の係合機構により規定される。例えば、主軸とツールとが直角をなすものであれば、ケーシングの主軸軸線回りの角度位置により、ツールの軸線は主軸直交平面内の任意の方向に設定が可能である。
しかし、従来のアングルヘッド工具では、前述した廻り止め用の係合機構により、ケーシングと主軸ヘッドとの係合は基本的に所定の角度位置に限定されていた。基本的な角度位置に対して、手動操作による角度調整が行われることがあるが、これは20度以下の微調整であった。
これに対し、工作機械に設置され、複数の角度位置を選択して自動的に係合可能な割り出し位置決め装置が提案されている(特許文献2参照)。
また、旋回機構を設け、主軸の回転によりツールの向きを変更可能にしたアングルヘッド工具が提案されている(特許文献3参照)。
By the way, the orientation of the tool in the angle head tool (the orientation of the rotation axis of the tool about the spindle axis) is defined by the engagement mechanism for preventing the casing from rotating with the spindle head. For example, if the spindle and the tool form a right angle, the axis of the tool can be set in any direction in the plane orthogonal to the spindle depending on the angular position around the spindle axis of the casing.
However, in the conventional angle head tool, the engagement between the casing and the spindle head is basically limited to a predetermined angle position by the above-mentioned engaging mechanism for preventing rotation. The angle may be adjusted manually with respect to the basic angle position, but this was a fine adjustment of 20 degrees or less.
On the other hand, there has been proposed an index positioning device which is installed in a machine tool and can be automatically engaged by selecting a plurality of angular positions (see Patent Document 2).
Further, there has been proposed an angle head tool provided with a swivel mechanism so that the direction of the tool can be changed by rotating the spindle (see Patent Document 3).

特許文献2の割り出し位置決め装置は、テーパーシャンクの外周の複数位置に、ケーシングと主軸ヘッドとを係合させる廻り止め用の係合機構を有する。そして、係合機構を解除した際にケーシングとテーパーシャンクとが係合される構造とされ、係合機構を解除した状態で主軸を微速で回転させることでケーシングの主軸軸線まわりに回転させ、テーパーシャンクの外周の何れかの係合機構で係合させることで、ツールの向きを複数の角度位置から選択できる。 The indexing positioning device of Patent Document 2 has an engaging mechanism for detenting the casing and the spindle head at a plurality of positions on the outer periphery of the taper shank. The structure is such that the casing and the taper shank are engaged when the engagement mechanism is disengaged. By rotating the spindle at a slow speed with the engagement mechanism disengaged, the casing is rotated around the spindle axis of the casing and tapered. By engaging with any of the engaging mechanisms on the outer circumference of the shank, the orientation of the tool can be selected from multiple angular positions.

特許文献2の割り出し位置決め装置が、主軸の回転を利用してアングルヘッドの主軸ヘッドに対する取付角度を調整するのに対し、特許文献3のアングルヘッド工具は、アングルヘッド工具自体の主軸ヘッドに対する取付角度は一定としておき、この角度一定の部分に対して回動する部分をアングルヘッド工具に設け、この回転部分を主軸で回転させることでツールの姿勢調整を行えるようにする。これにより、特許文献2のように工作機械の側の廻り止め用の係合機構を簡素化し、複数の係合機構への配管類を解消して主軸ヘッド周辺への張り出しを解消している。 While the indexing positioning device of Patent Document 2 adjusts the mounting angle of the angle head with respect to the spindle head by using the rotation of the spindle, the angle head tool of Patent Document 3 has the mounting angle of the angle head tool itself with respect to the spindle head. Is fixed, and a portion that rotates with respect to this constant angle portion is provided in the angle head tool, and the posture of the tool can be adjusted by rotating this rotating portion on the spindle. As a result, as in Patent Document 2, the engaging mechanism for preventing rotation on the machine tool side is simplified, piping to a plurality of engaging mechanisms is eliminated, and overhanging around the spindle head is eliminated.

特開2004-130423号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-130423 特公平3-4339号公報Tokuhei 3-4339 Gazette 特開2011-245616号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-245616

前述した特許文献2の構成では、工作機械に割り出し位置決め装置を追加し、主軸の回転を利用してアングルヘッドの向きを変更するとともに、主軸ヘッドの外周に設置された複数の廻り止め用の係合機構のいずれかを選択して位置決めしていた。
このような係合機構の選択により向きを調整していたため、係合機構が設置された角度位置(例えば90度ごと)以外には向きを設定できず、任意の向きに設定することはできなかった。
一方、前述した特許文献3の構成では、工作機械の側には追加機構などが必要ないものの、アングルヘッド工具などのアタッチメントごとに旋回機構を組み込むことが必要になり、既存のアタッチメントが活用できないとともに、旋回機構を組み込むことでアタッチメントの個々のコストが高騰するという問題があった。
このため、通常のアタッチメントをそのまま使用できるとともに、アタッチメントの向きが廻り止め用の係合機構に限定されない主軸アタッチメント方向調整装置が求められていた。
In the configuration of Patent Document 2 described above, an indexing positioning device is added to the machine tool, the direction of the angle head is changed by using the rotation of the spindle, and a plurality of detents installed on the outer periphery of the spindle head are engaged. One of the coupling mechanisms was selected and positioned.
Since the orientation was adjusted by selecting such an engagement mechanism, the orientation could not be set except for the angular position where the engagement mechanism was installed (for example, every 90 degrees), and it could not be set to any orientation. rice field.
On the other hand, in the configuration of Patent Document 3 described above, although an additional mechanism or the like is not required on the machine tool side, it is necessary to incorporate a turning mechanism for each attachment such as an angle head tool, and the existing attachment cannot be utilized. Incorporating a swivel mechanism has the problem of increasing the cost of individual attachments.
Therefore, there has been a demand for a spindle attachment direction adjusting device in which a normal attachment can be used as it is and the orientation of the attachment is not limited to the engaging mechanism for preventing rotation.

本発明の目的は、通常のアタッチメントをそのまま使用でき、主軸の回転を利用してアタッチメントを任意の向きに変更できる主軸アタッチメント方向調整装置および工作機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a spindle attachment direction adjusting device and a machine tool that can use a normal attachment as it is and can change the attachment to an arbitrary direction by utilizing the rotation of the spindle.

本発明の主軸アタッチメント方向調整装置は、主軸を回転自在に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドに設置された回り止め用の係止ブロックとを有する工作機械に設置され、シャンク部が前記主軸に接続されかつ係止ピンが前記係止ブロックに係合されたアタッチメントの、前記主軸回りの向きを調整する主軸アタッチメント方向調整装置であって、前記係止ブロックを支持しかつ前記主軸ヘッドに支持されて前記主軸回りに旋回可能なブロックホルダと、前記ブロックホルダを前記主軸回りの任意の位置で前記主軸ヘッドに固定可能なホルダ固定機構と、前記ブロックホルダが前記主軸と一体に回転するように連結可能な連結機構と、を有することを特徴とする。 The spindle attachment direction adjusting device of the present invention is installed in a machine tool having a spindle head that rotatably supports the spindle and a locking block for preventing rotation installed on the spindle head, and a shank portion is attached to the spindle. A spindle attachment direction adjusting device that adjusts the orientation around the spindle of an attachment that is connected and the locking pin is engaged with the locking block, and supports the locking block and is supported by the spindle head. The block holder that can rotate around the spindle, the holder fixing mechanism that can fix the block holder to the spindle head at an arbitrary position around the spindle, and the block holder are connected so as to rotate integrally with the spindle. It is characterized by having a possible coupling mechanism.

このような本発明では、所望のツールを備えたアタッチメントのシャンク部が主軸に接続され、係止ピンが係止ブロックに係合される。ホルダ固定機構によりブロックホルダを主軸ヘッドに固定することで、係止ブロックおよび係止ピンの係合によりアタッチメントの回り止めが行われる。この状態では、主軸の回転がアタッチメントのシャンク部からツールへと伝達され、ワークの加工を行うことができる。
ここで、アタッチメントの主軸回りの向きを変更したい場合、ホルダ固定機構によるブロックホルダの固定を解除し、係止ピンおよび係止ブロックの係合によるアタッチメントの回り止めを解除するとともに、連結機構により、主軸がブロックホルダと一体に(同期して)回転する状態にする。この状態では、主軸の回転がブロックホルダおよび係止ブロックへと伝達され、アタッチメントが主軸と一体に回転する。回転によりアタッチメントが所望の向きに達したら、主軸による回転を停止し、その位置でホルダ固定機構によりブロックホルダを固定する。これにより、主軸の回転を利用してアタッチメントを任意の向きに変更することができる。
この後、連結機構による主軸とブロックホルダとの連結を解除し、主軸によるツールの回転駆動を再開することで、任意の向きに変更したアタッチメントによる加工を行うことができる。
In such an invention, the shank portion of the attachment with the desired tool is connected to the spindle and the locking pin is engaged with the locking block. By fixing the block holder to the spindle head by the holder fixing mechanism, the attachment is prevented from rotating by engaging the locking block and the locking pin. In this state, the rotation of the spindle is transmitted from the shank portion of the attachment to the tool, and the work can be machined.
Here, when it is desired to change the orientation of the attachment around the spindle, the block holder is released from the fixing by the holder fixing mechanism, the attachment is released from the rotation stop by the engagement of the locking pin and the locking block, and the connecting mechanism is used. Make the spindle rotate integrally (synchronously) with the block holder. In this state, the rotation of the spindle is transmitted to the block holder and the locking block, and the attachment rotates integrally with the spindle. When the attachment reaches the desired direction by rotation, the rotation by the spindle is stopped, and the block holder is fixed at that position by the holder fixing mechanism. As a result, the attachment can be changed in any direction by utilizing the rotation of the spindle.
After that, the connection between the spindle and the block holder by the coupling mechanism is released, and the rotation drive of the tool by the spindle is restarted, so that the machining with the attachment changed to an arbitrary direction can be performed.

このような本発明によれば、主軸回りに旋回可能なブロックホルダにより、回り止め用の係止ブロックを、主軸回りの任意の向きに配置することができる。また、連結機構により主軸とシャンク部とを一体に(同期して)回転可能となり、主軸の回転を利用してアタッチメントの向きを変更できる。そして、ホルダ固定機構でブロックホルダを任意の角度位置で固定することで、アタッチメントの向きを任意の向きとすることができる。
このため、アタッチメントの向きの調整は、主軸の割り出し機能の分解能に基づいて任意に設定でき、特許文献2のような廻り止め用の係合機構に制約されることがない。
そして、本発明のアタッチメントの方向調整装置は、専ら工作機械の主軸ヘッド側に構成されるため、アタッチメント側に特段の加工などは必要がなく、通常のアタッチメントをそのまま利用できる。
以上により、本発明のアタッチメントの方向調整装置においては、通常のアタッチメントをそのまま使用でき、主軸の回転を利用してアタッチメントを任意の向きに変更することができる。
According to the present invention as described above, the locking block for preventing rotation can be arranged in any direction around the spindle by the block holder that can rotate around the spindle. In addition, the coupling mechanism enables the spindle and the shank to rotate integrally (synchronously), and the rotation of the spindle can be used to change the orientation of the attachment. Then, by fixing the block holder at an arbitrary angle position by the holder fixing mechanism, the direction of the attachment can be set to an arbitrary direction.
Therefore, the adjustment of the orientation of the attachment can be arbitrarily set based on the resolution of the indexing function of the spindle, and is not restricted by the anti-rotation engagement mechanism as in Patent Document 2.
Since the attachment direction adjusting device of the present invention is configured exclusively on the spindle head side of the machine tool, no special processing is required on the attachment side, and a normal attachment can be used as it is.
As described above, in the attachment direction adjusting device of the present invention, a normal attachment can be used as it is, and the attachment can be changed to an arbitrary direction by utilizing the rotation of the spindle.

本発明の主軸アタッチメント方向調整装置において、前記ブロックホルダは、前記主軸と同心のリング状の部材であり、前記ホルダ固定機構は、前記ブロックホルダの任意の部位をクランプするクランプ機構であることが好ましい。
このような本発明では、ブロックホルダがリング状であり、アタッチメントの向きを主軸回りの全方向から選択することができる。
また、クランプ機構はブロックホルダの任意の部位をクランプするため、ブロックホルダに沿った任意の位置に設置すればよく、占有スペースを抑制できる。
In the spindle attachment direction adjusting device of the present invention, it is preferable that the block holder is a ring-shaped member concentric with the spindle, and the holder fixing mechanism is a clamp mechanism for clamping an arbitrary portion of the block holder. ..
In the present invention as described above, the block holder has a ring shape, and the orientation of the attachment can be selected from all directions around the spindle.
Further, since the clamping mechanism clamps an arbitrary part of the block holder, it may be installed at an arbitrary position along the block holder, and the occupied space can be suppressed.

本発明の主軸アタッチメント方向調整装置において、前記アタッチメントは、前記係止ピンが前記主軸の軸線方向に変位した際に前記シャンク部の回転を規制するロック機構を有し、前記連結機構は、前記ブロックホルダを前記主軸の軸線方向に変位させ、前記係止ブロックを介して前記係止ピンを前記主軸の軸線方向に変位させて前記ロック機構で前記シャンク部をロックさせる補助ロック機構を有することが好ましい。 In the spindle attachment direction adjusting device of the present invention, the attachment has a locking mechanism that regulates the rotation of the shank portion when the locking pin is displaced in the axial direction of the spindle, and the connecting mechanism is the block. It is preferable to have an auxiliary locking mechanism that displaces the holder in the axial direction of the spindle, displaces the locking pin in the axial direction of the spindle via the locking block, and locks the shank portion by the locking mechanism. ..

本発明において、アタッチメントのロック機構としては、前述した特許文献2に開示される構造などが利用できる。すなわち、シャンク部の外周面に形成されたロック溝と、係止ピンと一体に移動するロックレバーとを凹凸嵌合させ、この凹凸嵌合によりシャンク部を係止ピンに対してロックするとともに、係止ピンが係止ブロックで主軸の軸線方向へ押された際に凹凸嵌合が解除され、シャンク部と係止ピンとのロックが解除される構造などが利用できる。
このような本発明によれば、補助ロック機構によりロック機構を作動させ、シャンク部をロックすることにより、主軸とブロックホルダとが、シャンク部、ロック機構、係止ピンおよび係止ブロックを介して、一体に回転するように連結可能である。
従って、アタッチメントを主軸に装着し、ホルダ固定機構を解除した状態で、補助ロック機構によりロック機構を作動させ、この状態で主軸を回転させることでブロックホルダを一体に回転させることができ、主軸の回転によりアタッチメントの向きを変更することができる。
In the present invention, as the locking mechanism of the attachment, the structure disclosed in Patent Document 2 described above can be used. That is, the lock groove formed on the outer peripheral surface of the shank portion and the lock lever that moves integrally with the locking pin are unevenly fitted, and the shank portion is locked to the locking pin by this uneven fitting and is engaged. When the stop pin is pushed by the locking block in the axial direction of the main shaft, the uneven fitting is released, and the lock between the shank portion and the locking pin is released.
According to the present invention as described above, by operating the lock mechanism by the auxiliary lock mechanism and locking the shank portion, the spindle and the block holder are connected to each other via the shank portion, the lock mechanism, the locking pin and the locking block. , Can be connected so as to rotate integrally.
Therefore, with the attachment attached to the spindle and the holder fixing mechanism released, the lock mechanism is operated by the auxiliary lock mechanism, and by rotating the spindle in this state, the block holder can be rotated integrally with the spindle. The orientation of the attachment can be changed by rotation.

本発明の主軸アタッチメント方向調整装置において、前記補助ロック機構は、前記主軸の周囲に設置されて前記ブロックホルダを前記主軸回りに旋回可能に支持するホルダベースと、前記ホルダベースを前記主軸ヘッドに対して前記主軸の軸線方向へ変位させるホルダ変位機構と、を有することが好ましい。
このような本発明では、ホルダ変位機構によりホルダベースを変位させることで、ブロックホルダを介して係止ブロックを係止ピンに対して変位させ、アタッチメントのロック機構のロックおよび解除を切り替えることができる。
また、ホルダベースがブロックホルダを主軸回りに旋回可能に支持するため、アタッチメントの向きの調整のためブロックホルダを主軸回りに回転させる動作に干渉することがなく、簡単な構造で所期の機能を確保することができる。
In the spindle attachment direction adjusting device of the present invention, the auxiliary lock mechanism is installed around the spindle to support the block holder so as to be rotatable around the spindle, and the holder base is supported by the spindle head. It is preferable to have a holder displacement mechanism that displaces the spindle in the axial direction.
In the present invention as described above, by displacing the holder base by the holder displacement mechanism, the locking block can be displaced with respect to the locking pin via the block holder, and the locking and unlocking of the locking mechanism of the attachment can be switched. ..
In addition, since the holder base supports the block holder so that it can rotate around the spindle, it does not interfere with the operation of rotating the block holder around the spindle to adjust the orientation of the attachment, and it has a simple structure and the desired function. Can be secured.

本発明の工作機械は、前述した本発明の主軸アタッチメント方向調整装置を有することを特徴とする。
このような本発明では、前述した本発明の主軸アタッチメント方向調整装置で説明した通りの効果を得ることができる。
The machine tool of the present invention is characterized by having the spindle attachment direction adjusting device of the present invention described above.
In the present invention as described above, the effects as described in the above-described spindle attachment direction adjusting device of the present invention can be obtained.

本発明によれば、通常のアタッチメントをそのまま使用でき、主軸の回転を利用してアタッチメントを任意の向きに変更できる主軸アタッチメント方向調整装置および工作機械を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a spindle attachment direction adjusting device and a machine tool that can use a normal attachment as it is and can change the attachment to an arbitrary direction by utilizing the rotation of the spindle.

本発明の一実施形態のアタッチメントの分離状態を示す断面図。The cross-sectional view which shows the separated state of the attachment of one Embodiment of this invention. 前記実施形態のアタッチメントの装着状態を示す断面図。The cross-sectional view which shows the attachment state of the said embodiment. 前記実施形態の補助ロック機構の解除状態を示す断面図。The cross-sectional view which shows the release state of the auxiliary lock mechanism of the said embodiment. 前記実施形態の補助ロック機構のロック状態を示す断面図。The cross-sectional view which shows the locked state of the auxiliary lock mechanism of the said embodiment. 前記実施形態のアタッチメントの方向調整状態を示す断面図。The cross-sectional view which shows the direction adjustment state of the attachment of the said Embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1および図2において、工作機械1は門型マシニングセンタなどであり、主軸10は主軸ヘッド11に下向きに支持され、回転軸線AS回りに回転可能である。
主軸10の先端にはチャック部12が形成され、チャック部12にはアタッチメントであるアングルヘッド20を装着可能である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIGS. 1 and 2, the machine tool 1 is a portal machining center or the like, and the spindle 10 is supported downward by the spindle head 11 and can rotate around the rotation axis AS.
A chuck portion 12 is formed at the tip of the main shaft 10, and an angle head 20 as an attachment can be attached to the chuck portion 12.

アングルヘッド20は、主軸10に接続されて回転軸線ASまわりに回転可能なシャンク部21と、シャンク部21を回転自在に支持するケース部22とを有する。ケース部22のシャンク部21と反対側には、回転軸線ASと直交する回転軸線ATに沿って延びるツール部23が回転自在に支持されている。ツール部23とシャンク部21とはケース部22に格納された図示しない伝達機構を介して連結され、主軸10でシャンク部21を回転させるとツール部23が回転される。 The angle head 20 has a shank portion 21 that is connected to the spindle 10 and can rotate around the rotation axis AS, and a case portion 22 that rotatably supports the shank portion 21. On the side of the case portion 22 opposite to the shank portion 21, a tool portion 23 extending along the rotation axis AT orthogonal to the rotation axis AS is rotatably supported. The tool portion 23 and the shank portion 21 are connected via a transmission mechanism (not shown) stored in the case portion 22, and when the shank portion 21 is rotated by the main shaft 10, the tool portion 23 is rotated.

アングルヘッド20には、ケース部22を主軸ヘッド11に対して回り止めするための係止ピン24を有する。
係止ピン24は、ケース部22からシャンク部21と平行(回転軸線AS方向)に延びている。係止ピン24は、ケース部22に対して回転軸線AS方向へ所定ストローク移動可能に支持されているが、コイルばね25で付勢されて通常はケース部22から離れる側に保持されている。
The angle head 20 has a locking pin 24 for preventing the case portion 22 from rotating with respect to the spindle head 11.
The locking pin 24 extends from the case portion 22 in parallel with the shank portion 21 (in the direction of the rotation axis AS). The locking pin 24 is supported with respect to the case portion 22 so as to be movable in a predetermined stroke in the direction of the rotation axis AS, but is urged by the coil spring 25 and normally held on the side away from the case portion 22.

係止ピン24には、シャンク部21に向かって延びるロックレバー26が接続されている。シャンク部21の外周には、周方向の所定位置にロック溝27が形成されている。
係止ピン24がケース部22から離れた側の移動限界にある状態(図1参照)では、ロックレバー26の先端がロック溝27に係合され、シャンク部21はケース部22に対して回転規制される。
係止ピン24がケース部22に近づく側に移動された状態(図2参照)では、ロックレバー26の先端がロック溝27から離脱し、シャンク部21はケース部22に対して回転可能となる。
これらのロックレバー26およびロック溝27により、アングルヘッド20のロック機構28が形成されている。
A lock lever 26 extending toward the shank portion 21 is connected to the locking pin 24. A lock groove 27 is formed at a predetermined position in the circumferential direction on the outer periphery of the shank portion 21.
In a state where the locking pin 24 is at the movement limit on the side away from the case portion 22 (see FIG. 1), the tip of the lock lever 26 is engaged with the lock groove 27, and the shank portion 21 rotates with respect to the case portion 22. Be regulated.
In a state where the locking pin 24 is moved closer to the case portion 22 (see FIG. 2), the tip of the lock lever 26 is separated from the lock groove 27, and the shank portion 21 can rotate with respect to the case portion 22. ..
The lock mechanism 28 of the angle head 20 is formed by the lock lever 26 and the lock groove 27.

主軸ヘッド11には、アングルヘッド20の回り止め用に、係止ピン24と係合可能な係止ブロック13が設置されている。
係止ブロック13を支持するために、主軸ヘッド11の周囲には、それぞれ主軸10と同心のリング状に形成されたブロックホルダ31、ホルダベース32、ホルダケース33が同心円状に設置されている。係止ブロック13は、支持アーム131を介してブロックホルダ31に接続されている。
The spindle head 11 is provided with a locking block 13 that can be engaged with the locking pin 24 to prevent the angle head 20 from rotating.
In order to support the locking block 13, a block holder 31, a holder base 32, and a holder case 33, which are formed in a ring shape concentric with the spindle 10, are concentrically installed around the spindle head 11, respectively. The locking block 13 is connected to the block holder 31 via the support arm 131.

図3および図4において、ブロックホルダ31は、軸受311を介してホルダベース32に旋回自在に支持されている。ホルダベース32は、主軸ヘッド11の外周面に沿って主軸10の回転軸線AS方向へ変位可能である。ホルダケース33は、ホルダベース32の外周を囲むように配置され、主軸ヘッド11に対して固定されている。
ホルダケース33には内フランジ331が形成され、主軸ヘッド11には段差111が形成されており、ホルダベース32は変位可能な範囲が内フランジ331に当接する位置から段差111に当接する位置までの間に限られている。
In FIGS. 3 and 4, the block holder 31 is rotatably supported by the holder base 32 via the bearing 311. The holder base 32 can be displaced in the direction of the rotation axis AS of the spindle 10 along the outer peripheral surface of the spindle head 11. The holder case 33 is arranged so as to surround the outer circumference of the holder base 32, and is fixed to the spindle head 11.
The inner flange 331 is formed in the holder case 33, the step 111 is formed in the spindle head 11, and the displaceable range of the holder base 32 is from the position where the inner flange 331 abuts to the position where the step 111 abuts. Limited in between.

ブロックホルダ31には、全周にわたって外向きのブレード312が形成され、ホルダベース32の内周面には所定の角度間隔で複数の(例えば90度間隔で4つの)ブレード312を挟持可能なクランプ機構321が設置されている。
クランプ機構321は、例えばソレノイドあるいはエアシリンダなどで駆動され、一対のパッドでブレード312を挟持して拘束可能である。
The block holder 31 is formed with outward blades 312 over the entire circumference, and a clamp capable of sandwiching a plurality of blades 312 (for example, four at 90 degree intervals) on the inner peripheral surface of the holder base 32 at predetermined angular intervals. The mechanism 321 is installed.
The clamp mechanism 321 is driven by, for example, a solenoid or an air cylinder, and can be restrained by sandwiching the blade 312 with a pair of pads.

ホルダベース32には、係止ブロック13が支持される側とは反対側に、所定の角度間隔で複数の(例えば90度間隔で4つの)ホルダ変位機構332が設置されている。
ホルダ変位機構332は、ホルダベース32を係止ブロック13が支持される側に付勢するコイルばね333と、このコイルばね333に抗してホルダベース32を係止ブロック13が支持される側と反対側に向けて駆動可能なソレノイド334とを有する。
ソレノイド334に通電していない状態(図3参照)では、ホルダベース32はコイルばね333により、係止ブロック13が支持される側の移動限界(内フランジ331と当接する位置)に保持される。
ソレノイド334に通電した状態(図4参照)では、ホルダベース32はコイルばね333に抗して駆動され、係止ブロック13が支持される側とは反対側の移動限界(段差111に当接する位置)に保持される。
このようなソレノイド334の通電および停止により、ホルダベース32は係止ブロック13が支持される側の移動限界から反対側の移動限界まで、変位量D(図3および図4参照)だけ変位可能である。
The holder base 32 is provided with a plurality of holder displacement mechanisms 332 (for example, four at 90 degree intervals) at predetermined angular intervals on the side opposite to the side on which the locking block 13 is supported.
The holder displacement mechanism 332 has a coil spring 333 that urges the holder base 32 to the side where the locking block 13 is supported, and a side that holds the holder base 32 against the coil spring 333 to which the locking block 13 is supported. It has a solenoid 334 that can be driven towards the opposite side.
When the solenoid 334 is not energized (see FIG. 3), the holder base 32 is held by the coil spring 333 at the movement limit (position where it abuts on the inner flange 331) on the side where the locking block 13 is supported.
When the solenoid 334 is energized (see FIG. 4), the holder base 32 is driven against the coil spring 333, and the movement limit (position abutting the step 111) on the side opposite to the side on which the locking block 13 is supported is supported. ) Is held.
By energizing and stopping the solenoid 334 in this way, the holder base 32 can be displaced by the displacement amount D (see FIGS. 3 and 4) from the movement limit on the side where the locking block 13 is supported to the movement limit on the opposite side. be.

変位量Dは、前述したアングルヘッド20において、ロック機構28のロックおよび解除に必要な係止ピン24の変位量よりも大きな値とされている。
このため、ホルダ変位機構332によりホルダベース32および係止ブロック13を変位させることで、係止ピン24を変位させてロック機構28のロックおよび解除を切り替えることができる。
The displacement amount D is set to a value larger than the displacement amount of the locking pin 24 required for locking and releasing the locking mechanism 28 in the above-mentioned angle head 20.
Therefore, by displacing the holder base 32 and the locking block 13 by the holder displacement mechanism 332, the locking pin 24 can be displaced and the locking and unlocking of the locking mechanism 28 can be switched.

図2に戻って、ホルダ変位機構332のソレノイド334に通電がないと、ホルダベース32は係止ブロック13が支持される側の移動限界(内フランジ331と当接する位置)に保持される。この状態で、主軸10にアングルヘッド20が装着されると、係止ピン24が係止ブロック13に係合されるとともに、係止ブロック13で押されてロック機構28が解除状態となる。
その結果、アングルヘッド20において、シャンク部21はケース部22および係止ピン24に関わりなく自由に回転可能な状態となり、主軸10の回転を受けてツール部23を回転させることができる。そして、クランプ機構321による係止ブロック13の回り止めされた状態であれば、ツール部23による加工を行うことができる。
Returning to FIG. 2, when the solenoid 334 of the holder displacement mechanism 332 is not energized, the holder base 32 is held at the movement limit (position in contact with the inner flange 331) on the side where the locking block 13 is supported. When the angle head 20 is mounted on the spindle 10 in this state, the locking pin 24 is engaged with the locking block 13 and is pushed by the locking block 13 to release the locking mechanism 28.
As a result, in the angle head 20, the shank portion 21 is in a state where it can freely rotate regardless of the case portion 22 and the locking pin 24, and the tool portion 23 can be rotated by receiving the rotation of the spindle 10. Then, as long as the locking block 13 is stopped by the clamp mechanism 321, the tool unit 23 can perform the processing.

図5において、ホルダ変位機構332のソレノイド334に通電すると、ホルダベース32は係止ブロック13が支持される側と反対側の移動限界(段差111と当接する位置)に保持される。この状態では、係止ピン24を押していた係止ブロック13が主軸ヘッド11の側へ後退し、係止ピン24の変位によりロック機構28がロック状態となる。
その結果、アングルヘッド20において、シャンク部21は係止ピン24およびケース部22を含むアングルヘッド20の全体と一体に回転可能な状態となり、主軸10の回転によりブロックホルダ31を所望の向きに変更可能な状態となる。
In FIG. 5, when the solenoid 334 of the holder displacement mechanism 332 is energized, the holder base 32 is held at the movement limit (position where it abuts on the step 111) on the side opposite to the side where the locking block 13 is supported. In this state, the locking block 13 pushing the locking pin 24 retracts toward the spindle head 11, and the locking mechanism 28 is locked due to the displacement of the locking pin 24.
As a result, in the angle head 20, the shank portion 21 becomes rotatable integrally with the entire angle head 20 including the locking pin 24 and the case portion 22, and the block holder 31 is changed to a desired direction by the rotation of the spindle 10. It will be possible.

具体的には、クランプ機構321による回り止めを解除し、ブロックホルダ31をホルダベース32ないし主軸ヘッド11に対して旋回可能な状態としておく。そして、主軸10を、低速もしくは微小な角度ずつ回転させる。主軸10の回転は、アングルヘッド20のシャンク部21からロック機構28、係止ピン24を経て、係止ブロック13およびブロックホルダ31に伝達され、ブロックホルダ31は主軸10の回りで旋回される。ブロックホルダ31の旋回により、係止ブロック13ないしアングルヘッド20の向きが変更される。 Specifically, the detent by the clamp mechanism 321 is released so that the block holder 31 can be swiveled with respect to the holder base 32 or the spindle head 11. Then, the spindle 10 is rotated at a low speed or by a minute angle. The rotation of the spindle 10 is transmitted from the shank portion 21 of the angle head 20 to the locking block 13 and the block holder 31 via the locking mechanism 28 and the locking pin 24, and the block holder 31 is swiveled around the spindle 10. By turning the block holder 31, the orientation of the locking block 13 or the angle head 20 is changed.

アングルヘッド20の向き(ツール部23の向き)が所望の状態になったら、主軸10の回転を停止する。また、クランプ機構321によりブロックホルダ31をクランプして係止ブロック13および係止ピン24によるケース部22の回り止めを再開する。
そして、ホルダ変位機構332のソレノイド334の通電を停止することで、コイルばね333でホルダベース32を係止ブロック13が支持される側の移動限界(内フランジ331と当接する位置)に移動させる(図2の状態)。
これにより、係止ブロック13により係止ピン24が押されてロック機構28のロックが解除され、シャンク部21は再び係止ピン24およびケース部22に対して回転可能な状態となる。
この状態で、主軸10を回転させることで、シャンク部21ないしツール部23が回転し、所望の向きとされたアングルヘッド20によるワークの加工を行うことができる。
When the orientation of the angle head 20 (the orientation of the tool portion 23) is in a desired state, the rotation of the spindle 10 is stopped. Further, the block holder 31 is clamped by the clamp mechanism 321 to restart the detenting of the case portion 22 by the locking block 13 and the locking pin 24.
Then, by stopping the energization of the solenoid 334 of the holder displacement mechanism 332, the holder base 32 is moved by the coil spring 333 to the movement limit (position in contact with the inner flange 331) on the side where the locking block 13 is supported (the position where the inner flange 331 is in contact). The state of FIG. 2).
As a result, the locking pin 24 is pushed by the locking block 13 to unlock the locking mechanism 28, and the shank portion 21 is in a state of being rotatable with respect to the locking pin 24 and the case portion 22 again.
In this state, by rotating the spindle 10, the shank portion 21 or the tool portion 23 is rotated, and the work can be machined by the angle head 20 having a desired orientation.

このように、アングルヘッド20のロック機構28は、アングルヘッド20が主軸10に装着された際に自動的にロック解除されるが、ホルダ変位機構332でホルダベース32を主軸10の回転軸線AS方向に変位させることで、アングルヘッド20が主軸10に装着された状態のままロック機構28をロック状態とすることができる。これらのホルダ変位機構332およびホルダベース32により、補助ロック機構34が構成されている。 In this way, the lock mechanism 28 of the angle head 20 is automatically unlocked when the angle head 20 is mounted on the spindle 10, but the holder displacement mechanism 332 moves the holder base 32 in the direction of the rotation axis AS of the spindle 10. By displacing the angle head 20 to, the lock mechanism 28 can be locked while the angle head 20 is mounted on the spindle 10. The holder displacement mechanism 332 and the holder base 32 constitute an auxiliary lock mechanism 34.

さらに、補助ロック機構34により、主軸10に装着された状態のアングルヘッド20のロック機構28をロック状態とすることで、アングルヘッド20を経由して主軸10の回転をブロックホルダ31に伝達し、ブロックホルダ31を主軸10の回りに旋回させることができる。このようなアングルヘッド20のロック機構28を利用する補助ロック機構34により、ブロックホルダ31が主軸10と一体に回転するように連結する連結機構35が構成されている。
そして、ブロックホルダ31のブレード312およびこれを挟持可能なクランプ機構321により、ブロックホルダ31のホルダ固定機構36が構成されている。
以上のブロックホルダ31、連結機構35およびホルダ固定機構36により、主軸アタッチメント方向調整装置30が構成されている。
Further, by locking the lock mechanism 28 of the angle head 20 mounted on the spindle 10 by the auxiliary lock mechanism 34, the rotation of the spindle 10 is transmitted to the block holder 31 via the angle head 20. The block holder 31 can be swiveled around the spindle 10. An auxiliary lock mechanism 34 that utilizes the lock mechanism 28 of the angle head 20 constitutes a connecting mechanism 35 that connects the block holder 31 so as to rotate integrally with the main shaft 10.
The holder fixing mechanism 36 of the block holder 31 is configured by the blade 312 of the block holder 31 and the clamp mechanism 321 capable of sandwiching the blade 312.
The main shaft attachment direction adjusting device 30 is configured by the block holder 31, the connecting mechanism 35, and the holder fixing mechanism 36.

このような本実施形態の主軸アタッチメント方向調整装置30によれば、次のような効果を得ることができる。
本実施形態では、ツール部23に所望のツールを備えたアングルヘッド20(アタッチメント)のシャンク部21が主軸10に接続され、係止ピン24が係止ブロック13に係合される。ホルダ固定機構36によりブロックホルダ31を主軸ヘッド11に固定することで、係止ブロック13および係止ピン24の係合によりアングルヘッド20の回り止めが行われる。この状態では、主軸10の回転がアングルヘッド20のシャンク部21からツール部23へと伝達され、ワークの加工を行うことができる。
According to the spindle attachment direction adjusting device 30 of the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
In the present embodiment, the shank portion 21 of the angle head 20 (attachment) provided with the desired tool on the tool portion 23 is connected to the main shaft 10, and the locking pin 24 is engaged with the locking block 13. By fixing the block holder 31 to the spindle head 11 by the holder fixing mechanism 36, the angle head 20 is prevented from rotating by engaging the locking block 13 and the locking pin 24. In this state, the rotation of the spindle 10 is transmitted from the shank portion 21 of the angle head 20 to the tool portion 23, and the work can be machined.

本実施形態において、アングルヘッド20の主軸10回りの向きを変更したい場合、ホルダ固定機構36によるブロックホルダ31の固定を解除し、係止ピン24および係止ブロック13の係合によるアングルヘッド20の回り止めを解除するとともに、連結機構35により、主軸10がブロックホルダ31と一体に(同期して)回転する状態にする。この状態では、主軸10の回転が係止ブロック13およびブロックホルダ31へと伝達され、主軸10およびアングルヘッド20の全体が一体に回転する。回転によりアングルヘッド20が所望の向きに達したら、主軸10による回転を停止し、その位置でホルダ固定機構36によりブロックホルダ31を固定する。これにより、主軸10の回転を利用してアングルヘッド20を任意の向きに変更することができる。
この後、連結機構35による主軸10とブロックホルダ31との連結を解除し、主軸10によるツール部23の回転駆動を再開することで、任意の向きに変更したアングルヘッド20による加工を行うことができる。
In the present embodiment, when it is desired to change the direction of the angle head 20 around the main shaft 10, the block holder 31 is released from the fixing by the holder fixing mechanism 36, and the angle head 20 is engaged with the locking pin 24 and the locking block 13. The detent is released, and the connecting mechanism 35 causes the spindle 10 to rotate integrally (synchronously) with the block holder 31. In this state, the rotation of the spindle 10 is transmitted to the locking block 13 and the block holder 31, and the entire spindle 10 and the angle head 20 rotate integrally. When the angle head 20 reaches a desired direction due to the rotation, the rotation by the spindle 10 is stopped, and the block holder 31 is fixed at that position by the holder fixing mechanism 36. Thereby, the angle head 20 can be changed to an arbitrary direction by utilizing the rotation of the spindle 10.
After that, the connection between the main shaft 10 and the block holder 31 by the connecting mechanism 35 is released, and the rotational drive of the tool portion 23 by the main shaft 10 is restarted, so that the processing by the angle head 20 changed to an arbitrary direction can be performed. can.

従って、本実施形態によれば、主軸10回りに旋回可能なブロックホルダ31により、回り止め用の係止ブロック13を、主軸10回りの任意の向きに配置することができる。また、連結機構35により主軸10とシャンク部21を一体に(同期して)回転可能となり、主軸10の回転を利用してアングルヘッド20の向きを変更できる。そして、クランプ機構321でブロックホルダ31を任意の角度位置で固定することで、アングルヘッド20の向きを任意の向きとすることができる。
このため、アングルヘッド20の向きの調整は、主軸10の割り出し機能の分解能に基づいて任意に設定でき、複数の係止ブロック13を選択して向きを変える構成のような廻り止め用の係合機構に制約されることがない。
そして、本発明のアングルヘッド20の方向調整装置は、専ら工作機械の主軸ヘッド側に構成されるため、アングルヘッド20側に特段の加工などは必要がなく、通常のアングルヘッド20をそのまま利用できる。
以上により、本実施形態の主軸アタッチメント方向調整装置30においては、通常のアングルヘッド20をそのまま使用でき、主軸の回転を利用してアングルヘッド20を任意の向きに変更することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the locking block 13 for preventing rotation can be arranged in any direction around the spindle 10 by the block holder 31 that can rotate around the spindle 10. Further, the connecting mechanism 35 enables the spindle 10 and the shank portion 21 to rotate integrally (synchronously), and the direction of the angle head 20 can be changed by utilizing the rotation of the spindle 10. Then, by fixing the block holder 31 at an arbitrary angle position by the clamp mechanism 321, the direction of the angle head 20 can be set to an arbitrary direction.
Therefore, the adjustment of the direction of the angle head 20 can be arbitrarily set based on the resolution of the indexing function of the spindle 10, and the engagement for detenting such as a configuration in which a plurality of locking blocks 13 are selected and changed in direction. It is not restricted by the mechanism.
Since the direction adjusting device for the angle head 20 of the present invention is configured exclusively on the spindle head side of the machine tool, no special processing is required on the angle head 20 side, and the normal angle head 20 can be used as it is. ..
As described above, in the spindle attachment direction adjusting device 30 of the present embodiment, the normal angle head 20 can be used as it is, and the angle head 20 can be changed to an arbitrary direction by utilizing the rotation of the spindle.

本実施形態では、ブロックホルダ31を主軸10と同心のリング状の部材とし、その外周のブレード312の任意の部位をクランプ可能なクランプ機構321を設けてホルダ固定機構36を構成した。このため、ブロックホルダ31を任意の向きで主軸ヘッド11に対して固定することができ、アングルヘッド20の向きを主軸10回りの全方向から選択することができる。
また、クランプ機構321は、ブロックホルダ31の任意の部位をクランプすればよいため、ブロックホルダ31に沿った任意の位置に設置すればよく、主軸ヘッド11の周辺における占有スペースを抑制できる。
In the present embodiment, the block holder 31 is a ring-shaped member concentric with the spindle 10, and a clamp mechanism 321 capable of clamping an arbitrary portion of the blade 312 on the outer periphery thereof is provided to form the holder fixing mechanism 36. Therefore, the block holder 31 can be fixed to the spindle head 11 in any direction, and the direction of the angle head 20 can be selected from all directions around the spindle 10.
Further, since the clamp mechanism 321 may be clamped at an arbitrary portion of the block holder 31, it may be installed at an arbitrary position along the block holder 31, and the occupied space around the spindle head 11 can be suppressed.

本実施形態では、アングルヘッド20がロック機構28を有し、係止ピン24が主軸10の回転軸線AS方向に変位した際にシャンク部21の回転を規制できることを利用して、連結機構35に補助ロック機構34を設け、ブロックホルダ31を主軸10の回転軸線AS方向に変位させ、係止ブロック13を介して係止ピン24を変位させることで、アングルヘッド20が主軸10に装着された状態でもロック機構28によりシャンク部21をロックできるようにした。
このため、本実施形態の連結機構35では、補助ロック機構34によりロック機構28を作動させ、シャンク部21をロックすることにより、主軸10とブロックホルダ31とが、シャンク部21、ロック機構28、係止ピン24および係止ブロック13を介して、一体に回転するように連結可能である。
従って、アングルヘッド20を主軸10に装着し、ホルダ固定機構36を解除した状態で、補助ロック機構34によりロック機構28を作動させ、この状態で主軸10を回転させることでブロックホルダ31を一体に回転させることができ、主軸10の回転によりアングルヘッド20の向きを変更することができる。
In the present embodiment, the coupling mechanism 35 utilizes the fact that the angle head 20 has a locking mechanism 28 and the rotation of the shank portion 21 can be restricted when the locking pin 24 is displaced in the direction of the rotation axis AS of the spindle 10. An auxiliary lock mechanism 34 is provided, the block holder 31 is displaced in the direction of the rotation axis AS of the spindle 10, and the locking pin 24 is displaced via the locking block 13, so that the angle head 20 is mounted on the spindle 10. However, the lock mechanism 28 makes it possible to lock the shank portion 21.
Therefore, in the connecting mechanism 35 of the present embodiment, the locking mechanism 28 is operated by the auxiliary lock mechanism 34 to lock the shank portion 21, so that the main shaft 10 and the block holder 31 are separated from the shank portion 21, the locking mechanism 28, and the shank portion 21. It can be connected so as to rotate integrally via the locking pin 24 and the locking block 13.
Therefore, with the angle head 20 mounted on the main shaft 10 and the holder fixing mechanism 36 released, the lock mechanism 28 is operated by the auxiliary lock mechanism 34, and the main shaft 10 is rotated in this state to integrally integrate the block holder 31. It can be rotated, and the direction of the angle head 20 can be changed by rotating the spindle 10.

本実施形態では、補助ロック機構34として、主軸10の周囲に設置されてブロックホルダ31を主軸10回り(回転軸線AS回り)に旋回可能に支持するホルダベース32と、ホルダベース32を主軸ヘッド11に対して主軸10の回転軸線AS方向へ変位させるホルダ変位機構332とを設けた。
このため、ホルダ変位機構332によりホルダベース32を変位させることで、ブロックホルダ31を介して係止ブロック13を係止ピン24に対して変位させ、アングルヘッド20のロック機構28のロックおよび解除を切り替えることができる。
また、ホルダベース32がブロックホルダ31を主軸10回りに旋回可能に支持するため、アングルヘッド20の向きの調整のためブロックホルダ31を主軸10回りに回転させる動作に干渉することがなく、簡単な構造で所期の機能を確保することができる。
In the present embodiment, as the auxiliary lock mechanism 34, the holder base 32 which is installed around the spindle 10 and supports the block holder 31 so as to be rotatable around the spindle 10 (rotation axis AS), and the holder base 32 is the spindle head 11 A holder displacement mechanism 332 that displaces the spindle 10 in the direction of the rotation axis AS is provided.
Therefore, by displacing the holder base 32 by the holder displacement mechanism 332, the locking block 13 is displaced with respect to the locking pin 24 via the block holder 31, and the locking mechanism 28 of the angle head 20 is locked and unlocked. You can switch.
Further, since the holder base 32 supports the block holder 31 so as to be able to rotate around the main shaft 10, it does not interfere with the operation of rotating the block holder 31 around the main shaft 10 for adjusting the direction of the angle head 20, which is simple. The desired function can be secured by the structure.

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
前記実施形態では、ブロックホルダ31、ホルダベース32およびホルダケース33をリング状に形成し、同心円状に配置した。しかし、これらは全てをリング状に形成しなくてもよい。例えば、円弧状のブロックホルダ31をリング状のホルダベース32の内側に支持し、全周にわたって旋回させてもよい。一方、リング状のブロックホルダ31を所定角度間隔で配置されたホルダベース32で旋回可能に支持してもよい。
さらに、アングルヘッド20の向きの調整範囲が360度全周に及ぶ必要がない場合、ブロックホルダ31およびホルダベース32はその範囲だけに形成されてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In the above embodiment, the block holder 31, the holder base 32, and the holder case 33 are formed in a ring shape and arranged concentrically. However, they do not all have to be ring-shaped. For example, the arc-shaped block holder 31 may be supported inside the ring-shaped holder base 32 and swiveled over the entire circumference. On the other hand, the ring-shaped block holder 31 may be rotatably supported by the holder bases 32 arranged at predetermined angular intervals.
Further, when the adjustment range of the direction of the angle head 20 does not need to extend to the entire circumference of 360 degrees, the block holder 31 and the holder base 32 may be formed only in that range.

前記実施形態では、補助ロック機構34を、ホルダ変位機構332でホルダベース32を変位させる構成としたが、係止ブロック13を介して係止ピン24を変位させうる他の構造としてもよい。例えば、ブロックホルダ31と係止ブロック13との間に主軸10の回転軸線AS方向に変位する変位機構を設けてもよい。しかし、主軸10回りを旋回するブロックホルダ31に変位機構に至る配線あるいは配管を接続する必要があり、周囲との干渉などに配慮が必要である。従って、前記実施形態のようにホルダ変位機構332を主軸ヘッド11に固定的に設置できる補助ロック機構34とすることが好ましい。 In the above embodiment, the auxiliary lock mechanism 34 is configured to displace the holder base 32 by the holder displacement mechanism 332, but another structure that can displace the locking pin 24 via the locking block 13 may be used. For example, a displacement mechanism that displaces the spindle 10 in the direction of the rotation axis AS may be provided between the block holder 31 and the locking block 13. However, it is necessary to connect the wiring or piping leading to the displacement mechanism to the block holder 31 that swivels around the spindle 10, and consideration must be given to interference with the surroundings. Therefore, it is preferable to use an auxiliary lock mechanism 34 in which the holder displacement mechanism 332 can be fixedly installed on the spindle head 11 as in the above embodiment.

前記実施形態では、連結機構35として、アングルヘッド20のロック機構28を利用して、主軸10からシャンク部21、係止ピン24、係止ブロック13およびブロックホルダ31が連結される構成としていた。しかし、連結機構35は、主軸10と係止ブロック13およびブロックホルダ31を一体に回転させる他の構成としてもよい。
例えば、主軸10の端面にロック溝を形成しておき、ブロックホルダ31や係止ブロック13あるいは支持アーム131の一部からロック溝に向けて延びるロックレバーを形成し、ホルダ変位機構332でホルダベース32を変位させることでロックレバーとロック溝とを係合させ、これにより主軸10とブロックホルダ31とを一体に回転可能に連結してもよい。このように主軸10とブロックホルダ31ないし係止ブロック13とを直接連結可能とすれば、アングルヘッド20を経由して主軸10の回転を伝達する必要がなく、アングルヘッド20が主軸10に装着されていない状態でも係止ブロック13の向きを調整できる。ただし、自動工具交換装置を利用する際には、係止ブロック13の主軸10回りの角度位置は所定の着脱位置にある必要がある。
In the above embodiment, as the connecting mechanism 35, the lock mechanism 28 of the angle head 20 is used to connect the shank portion 21, the locking pin 24, the locking block 13, and the block holder 31 from the main shaft 10. However, the connecting mechanism 35 may have another configuration in which the main shaft 10, the locking block 13, and the block holder 31 are integrally rotated.
For example, a lock groove is formed on the end surface of the spindle 10, a lock lever extending from a part of the block holder 31, the locking block 13 or the support arm 131 toward the lock groove is formed, and the holder base is formed by the holder displacement mechanism 332. By displacing 32, the lock lever and the lock groove may be engaged with each other, whereby the spindle 10 and the block holder 31 may be integrally rotatably connected. If the spindle 10 and the block holder 31 or the locking block 13 can be directly connected in this way, it is not necessary to transmit the rotation of the spindle 10 via the angle head 20, and the angle head 20 is mounted on the spindle 10. The orientation of the locking block 13 can be adjusted even when the locking block 13 is not set. However, when using the automatic tool changer, the angular position around the main shaft 10 of the locking block 13 needs to be in a predetermined attachment / detachment position.

前記実施形態において、主軸10に装着されるアタッチメントは、アングルヘッド20に限らず、主軸10回りの向きを変更することが必要になる他の種類のアタッチメントであってもよい。
例えば、前記実施形態のアングルヘッド20では、主軸10の回転軸線と加工方向(ツール部23の回転軸線)とを直交方向へ変化させていたが、60度あるいは45度など他の角度に変更させるものであってもよい。
また、主軸10の回転軸線と加工軸線とを変化させるもののほか、増速アタッチメントなど他の目的を有する様々なアタッチメントに適用することができる。増速アタッチメントは、ツールの回転軸線が主軸10と同じであるが、ツールの回転速度を主軸10の回転速度よりも増速する機能を有する。このような増速アタッチメントは、本発明の主軸アタッチメント方向調整装置30によりツールの回転軸線の向きが変更されることはない。しかし、アタッチメント本体を主軸ヘッド11に回り止めする係止ブロック13および係止ピン24がワークと干渉する場合など、主軸アタッチメント方向調整装置30によりアタッチメント本体の向きを変更することで、係止ブロック13および係止ピン24を別の方向に向けることで、ワークとの干渉を解消することができる。
このように、本発明は、主軸10回りの向きを変更することが必要になる多様なアタッチメントに適用することができ、それぞれにおいて優れた効果を得ることができる。
また、工作機械1は門型マシニングセンタなどであり、主軸10は主軸ヘッド11に下向きに支持されているとしたが、横中ぐり盤など主軸10が水平方向に向けられているものであってもよい。
In the above embodiment, the attachment attached to the spindle 10 is not limited to the angle head 20, and may be another type of attachment that needs to change the direction around the spindle 10.
For example, in the angle head 20 of the above-described embodiment, the rotation axis of the spindle 10 and the machining direction (rotation axis of the tool unit 23) are changed in the orthogonal direction, but the rotation axis is changed to another angle such as 60 degrees or 45 degrees. It may be a thing.
Further, in addition to changing the rotation axis and the machining axis of the spindle 10, it can be applied to various attachments having other purposes such as a speed-increasing attachment. The speed-increasing attachment has the same rotation axis of the tool as the spindle 10, but has a function of increasing the rotation speed of the tool higher than the rotation speed of the spindle 10. In such a speed-increasing attachment, the direction of the rotation axis of the tool is not changed by the spindle attachment direction adjusting device 30 of the present invention. However, when the locking block 13 and the locking pin 24 that prevent the attachment body from rotating around the spindle head 11 interfere with the work, the locking block 13 can be changed by changing the direction of the attachment body by the spindle attachment direction adjusting device 30. And by pointing the locking pin 24 in another direction, it is possible to eliminate the interference with the work.
As described above, the present invention can be applied to various attachments that need to change the orientation around the spindle 10, and excellent effects can be obtained in each of them.
Further, the machine tool 1 is a gantry machining center or the like, and the spindle 10 is supported downward by the spindle head 11. However, even if the spindle 10 is oriented in the horizontal direction such as a horizontal boring machine. good.

本発明は、主軸アタッチメント方向調整装置および工作機械に利用できる。 The present invention can be used for spindle attachment direction adjusting devices and machine tools.

1…工作機械、10…主軸、11…主軸ヘッド、111…段差、12…チャック部、13…係止ブロック、131…支持アーム、20…アングルヘッド、21…シャンク部、22…ケース部、23…ツール部、24…係止ピン、25…コイルばね、26…ロックレバー、27…ロック溝、28…ロック機構、30…主軸アタッチメント方向調整装置、31…ブロックホルダ、311…軸受、312…ブレード、32…ホルダベース、321…クランプ機構、33…ホルダケース、331…内フランジ、332…ホルダ変位機構、333…コイルばね、334…ソレノイド、34…補助ロック機構、35…連結機構、36…ホルダ固定機構、AS…主軸の回転軸線、AT…ツール部の回転軸線、D…変位量。 1 ... Machine tool, 10 ... Spindle, 11 ... Spindle head, 111 ... Step, 12 ... Chuck part, 13 ... Locking block, 131 ... Support arm, 20 ... Angle head, 21 ... Shank part, 22 ... Case part, 23 ... Tool part, 24 ... Locking pin, 25 ... Coil spring, 26 ... Lock lever, 27 ... Lock groove, 28 ... Lock mechanism, 30 ... Spindle attachment direction adjustment device, 31 ... Block holder, 311 ... Bearing, 312 ... Blade , 32 ... holder base, 321 ... clamp mechanism, 33 ... holder case, 331 ... inner flange, 332 ... holder displacement mechanism, 333 ... coil spring, 334 ... solenoid, 34 ... auxiliary lock mechanism, 35 ... coupling mechanism, 36 ... holder Fixing mechanism, AS ... Spindle axis of rotation, AT ... Tool part rotation axis, D ... Displacement amount.

Claims (5)

主軸を回転自在に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドに設置された回り止め用の係止ブロックとを有する工作機械に設置され、
シャンク部が前記主軸に接続されかつ係止ピンが前記係止ブロックに係合されたアタッチメントの、前記主軸回りの向きを調整する主軸アタッチメント方向調整装置であって、
前記係止ブロックを支持しかつ前記主軸ヘッドに支持されて前記主軸回りに旋回可能な前記主軸と同心のリング状のブロックホルダと、
前記ブロックホルダを前記主軸回りの任意の位置で前記主軸ヘッドに固定可能なホルダ固定機構と、
前記ブロックホルダが前記主軸と一体に回転するように連結可能な連結機構と、を有し、
前記ホルダ固定機構は、前記ブロックホルダの全周にわたって外向きに形成されたブレードと、前記ブレードをクランプするクランプ機構と、で構成されている主軸アタッチメント方向調整装置。
It is installed in a machine tool having a spindle head that rotatably supports the spindle and a locking block for preventing rotation installed on the spindle head.
A spindle attachment direction adjusting device that adjusts the orientation around the spindle of an attachment whose shank portion is connected to the spindle and whose locking pin is engaged with the locking block.
A ring-shaped block holder concentric with the spindle that supports the locking block and is supported by the spindle head and can rotate around the spindle.
A holder fixing mechanism capable of fixing the block holder to the spindle head at an arbitrary position around the spindle,
It has a connecting mechanism that can be connected so that the block holder rotates integrally with the spindle.
The holder fixing mechanism is a spindle attachment direction adjusting device including a blade formed outward over the entire circumference of the block holder and a clamp mechanism for clamping the blade .
前記アタッチメントは、前記係止ピンが前記主軸の軸線方向に変位した際に前記シャンク部の回転を規制するロック機構を有し、
前記連結機構は、前記ブロックホルダを前記主軸の軸線方向に変位させ、前記係止ブロックを介して前記係止ピンを前記主軸の軸線方向に変位させて前記ロック機構で前記シャンク部をロックさせる補助ロック機構を有し、
前記補助ロック機構は、前記主軸の周囲に設置されて前記ブロックホルダを前記主軸回りに旋回可能に支持するホルダベースと、前記ホルダベースを前記主軸ヘッドに対して前記主軸の軸線方向へ変位させるホルダ変位機構と、を有し、
前記ホルダ変位機構は、前記係止ブロックが支持される側に前記ホルダベースを付勢するコイルばねと、前記コイルばねに抗して前記ホルダベースを前記係止ブロックが支持される側と反対側に向けて駆動可能なソレノイドとを有することを特徴とする請求項に記載の主軸アタッチメント方向調整装置。
The attachment has a locking mechanism that regulates the rotation of the shank portion when the locking pin is displaced in the axial direction of the spindle.
The connecting mechanism assists the block holder to be displaced in the axial direction of the spindle, the locking pin to be displaced in the axial direction of the spindle via the locking block, and the shank portion to be locked by the locking mechanism. Has a locking mechanism
The auxiliary lock mechanism includes a holder base that is installed around the spindle and supports the block holder so as to be rotatable around the spindle, and a holder that displaces the holder base with respect to the spindle head in the axial direction of the spindle. With a displacement mechanism,
The holder displacement mechanism includes a coil spring that urges the holder base on the side where the locking block is supported, and a side opposite to the side where the locking block is supported on the holder base against the coil spring. The spindle attachment direction adjusting device according to claim 1 , further comprising a solenoid that can be driven toward .
前記主軸ヘッドには、前記ホルダベースの外周を囲むホルダケースが設置され、前記ホルダケースには内フランジが形成され、前記主軸ヘッドには前記内フランジに対向する段差が形成されており、 A holder case surrounding the outer periphery of the holder base is installed on the spindle head, an inner flange is formed on the holder case, and a step facing the inner flange is formed on the spindle head.
前記ホルダベースは、変位可能な範囲が前記内フランジに当接する位置から前記段差に当接する位置までの間に限られていることを特徴とする請求項2に記載の主軸アタッチメント方向調整装置。 The spindle attachment direction adjusting device according to claim 2, wherein the holder base is limited in a displaceable range from a position where it abuts on the inner flange to a position where it abuts on the step.
前記係止ブロックは、前記ブロックホルダから径方向内向きに伸びる支持アームに支持されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の主軸アタッチメント方向調整装置。 The spindle attachment direction adjusting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the locking block is supported by a support arm extending radially inward from the block holder. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の主軸アタッチメント方向調整装置を有することを特徴とする工作機械。 A machine tool comprising the spindle attachment direction adjusting device according to any one of claims 1 to 4.
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