JPH0226593Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は機械加工用アタツチメントの自動着
脱・割り出し装置に関し、一回の段取り作業で多
面加工等を可能としたものである。

近年、機械加工の効率向上を図る必要から一回
の段取りで多面加工を行なうことが有効とされ、
例えば４角形状のワークでは４側面と１端面との
５面加工を行なつている。

このため使用されている従来のラムタイプの立
形マシニングセンタ等においては、第１図に示す
如く、コラム１に支持されたクロスレール２の摺
動面上をサドル３が左右方向に移動可能に設けら
れ、このサドル３に上下方向に移動自在にラムヘ
ツド４が設けられ、さらに、このラムヘツド４の
先端部に割り出し可能な各種機械加工用のアタツ
チメント５を取付けている。そして、加工にあた
つては、アタツチメント５を垂直面内で加工面に
対応して割り出し、テーブル６上に取付けたワー
クＷの周囲４面および上面の５面を一回の段取り
で加工している。

このラムヘツド４の先端部に取付けられる各種
アタツチメントは割り出し機構７と着脱機構８と
を具えており、例えば第２図および第３図に示す
ように、ラムヘツド４の４角形状の前端面の各隅
部に４個のプルスタツド形クランプ機構が装備さ
れ、アタツチメント５のＴ形溝部９に内蔵された
プルスタツド１０を挿脱してクランプすることで
アタツチメント５をラムヘツド４の前端部に固定
する。

一方、アタツチメント５の割り出しは、ラムヘ
ツド４の主軸１１でアタツチメント５を回転駆動
し、アタツチメント５側に設けられた穴部に位置
決めピン１２を挿脱することで行なう。

ところが、位置決めピン１２による割り出し位
置決め動作はアタツチメント５の割り出し角度に
制約を受け、通常90度毎が限度であり、任意の角
度、例えば５度毎や15度毎等の狭い角度の割り出
しが不可能である。また、繰り返し割り出し精度
にもバラツキが生じやすくなる等の欠点がある。

本考案はかかる従来の欠点を解消し、各種加工
に対応して主軸ヘツドに取付けるアタツチメント
の着脱を容易とすると共に狭い角度に割り出しで
きる機械加工用アタツチメントの自動着脱・割り
出し装置の提供を目的とする。かかる目的を達成
する本考案の構成は、工作機械の主軸ヘツドとこ
れに着脱される機械加工用のアタツチメントとに
それぞれ相対向して噛み合い可能な割り出しカツ
プリングを同軸上に取付け、主軸ヘツドの先端部
に前記アタツチメントに挿脱され且つ挿入状態に
おいて該アタツチメントを保持し得るアタツチメ
ント着脱用爪を径方向に摺動可能に設ける一方、
前記割り出しカツプリングが噛合状態の時に径方
向に移動することにより前記着脱用爪と共に前記
アタツチメントを軸方向に移動させて該アタツチ
メントと前記主軸ヘツドとを強固にクランプする
クサビ部を具えたクランプピストンを主軸ヘツド
に径方向に摺動可能に設け、前記アタツチメント
を割り出し回転駆動する駆動機構および前記アタ
ツチメントの割り出し位置を検出する検出器を具
えると共に前記アタツチメント着脱用爪および前
記クランプピストンの作動を制御する制御機構を
具備したことを特徴とする。

以下、本考案の一実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

第４図〜第６図は本考案の機械加工用アタツチ
メントの自動着脱・割り出し装置の一実施例にか
かり、第４図はラムヘツド前端部の半截断面図、
第５図は第４図の−断面図、第６図はアタツ
チメントを装着した状態の第５図相当の断面図で
ある。

ラムヘツド本体20の中心部には主軸２１が２個
のベアリング２２を介して回転自在に支持されて
おり、これらベアリング２２はベアリングスリー
ブ２３を介してラムヘツド本体２０に取付けられ
ている。このベアリングスリーブ２３の先端部に
は、外周部分にフロントプレート２４が取付けら
れると共に内周部分にリテーナ２５が取付けら
れ、これらフロントプレート２４とリテーナ２５
とで形成されるシリンダ内に軸方向（図中、ハ，
ニ方向）に摺動可能な環状のピストン２６が装着
されている。このピストン２６には円周方向等配
に４個の溝２７が径方向に形成され、これら溝２
７の主軸２１基端側の面が傾斜面となつている。
また、これら溝２７に対応してフロントプレート
２４の径方向に形成された４個のシリンダ孔内に
往復動可能なクサビ状ピストン２８が装着され、
これらクサビ状ピストン２８のクサビ部が溝２７
の傾斜面に当接しながら挿脱されるようになつて
おり、各シリンダ孔はシリンダカバー２９で塞が
れている。

また、これら４個のクサビ状ピストン２８の円
周方向中間に位置して４個のアタツチメント着脱
機構３０がピストン２６の先端部に設けられてい
る。すなわち、リテーナ２５の外周に径方向外側
に突き出した固定軸３１が設けられ、これら固定
軸３１に中空のアタツチメント着脱用爪３２が摺
動可能に装着されて内部に２分割されたシリンダ
室が形成される。そして、これらのシリンダ室に
適宜作動油が供給されることにより、アタツチメ
ント着脱用爪３２が主軸２１の軸線に直行する方
向に出入りするようになつている。

また、ハースカツプリングの一方の要素たるカ
ツプリング要素３３はリング３４を介してリテー
ナ２５に固定されており、ベアリングスリーブ２
３と共にラムヘツド本体２０と一体となつてい
る。リング２３とリテーナ２５とは主軸２１と同
軸に配置されており、上記アタツチメント着脱機
構３０はリング３４とリテーナ２５との間に位置
している。

これらピストン２６、４個のクサビ状ピストン
２８および４個のアタツチメント着脱用爪３２は
それぞれ油圧の給排によつて作動するよう所定の
油路が連通すると共に図示しない油圧源と油圧制
御装置を介して連通している。

一方、かように構成したラムヘツド本体２０に
着脱される種々のアタツチメント３５は、第６図
に示すように、アタツチメント本体３６の中心部
に軸受３７を介してアタツチメント主軸３８が回
転可能に支持され、このアタツチメント主軸３８
の内周部に雌スプラインが形成されたアタツチメ
ントスリーブ３９がボルトで取付けてある。この
アタツチメントスリーブ３９の基端部（第６図
中、右端部）には、一端にシヤンク部を具え他端
に雄スプラインの具えた定位置停止用リング４０
がスプライン結合されて軸方向に摺動可能に設け
られ、ばねによつて右方向に付勢されている。こ
の定位置停止用リング４０の外周一ケ所に定位置
に対応した溝４１が形成してある。

一方、アタツチメント本体３６の基端面（右端
面）には取付リング４２を介してラムヘツド本体
２０側のハースカツプリングのカツプリング要素
３３と噛み合うカツプリング要素４３が主軸２１
および他方のカツプリング要素３３と同軸に取付
けられると共に定位置停止用リング４０の溝４１
に係合される固定爪４４がボルトで取付けてあ
り、この溝４１と固定爪４４とがアタツチメント
本体３６の駆動機構となるのである。また、アタ
ツチメント本体３６の基端面の外周には環状の着
脱用リング４５が取付けられ、この着脱用リング
４５の内側にラムヘツド本体２０側に設けられた
アタツチメント着脱用爪３２が挿脱される環状の
溝４６が形成してある。

また、ラムヘツド本体２０の先端面には、ラム
ヘツド本体２０へのアタツチメント３５の着脱を
確認するためのリミツトスイツチ４７が取付けて
あり、図示しない工作機械の制御装置と接続して
ある。

次に、かように構成したラムヘツド本体２０へ
のアタツチメント３５の着脱について説明する。

まず、アタツチメント３５を取付ける場合に
は、ラムヘツド本体２０側においては、フロント
プレート２４に内装された４個のクサビ状ピスト
ン２８を主軸２１の径方向外側（図中、イ方向）
に移動してピストン２６の溝２７との係合を解放
し、さらに、このピストン２６を主軸２１の軸方
向先端側（図中、ハ方向）に押し出すと共に４個
のアタツチメント着脱用爪３２を径方向内側（図
中、ヘ方向）に引つ込めた状態とする。

また、アタツチメント３５側にあつては、アタ
ツチメント主軸３８が定位置とされ、定位置停止
用リング４０がばねによつて右方向に押されて溝
４１と固定爪４４に係合した状態となつている。

そこで、このアタツチメント３５をラムヘツド
本体２０に装着すると、まず、リミツトスイツチ
４７により当接状態が検出され、この検出信号に
より油圧制御装置を介して固定軸31とアタツチメ
ント着脱用爪32間に形成されたシリンダ室に作動
油が供給されて径方向外側（図中、ホ方向）に移
動され、着脱用リング４５の溝４６に挿入されア
タツチメント３５が保持される。

次に、この状態でアタツチメント３５の割り出
しを行なうため、ラムヘツド本体２０の主軸２１
を回転することでアタツチメント３５側の定位置
停止用リング４０の溝４１および固定爪４４を介
してアタツチメント本体３６を所定の角度回転
し、これを主軸２１と連結された図示しないポジ
シヨンコーダにより検出制御して回転を停止す
る。

こののち、アタツチメント３５をラムヘツド本
体２０に強固にクランプするため、ピストン２６
を主軸２１の軸方向基端側（図中、ニ方向）に移
動させてアタツチメント着脱用爪３２を着脱用リ
ング４５の溝４６に挿入して接圧した状態でアタ
ツチメント本体３６をラムヘツド本体２０の前端
面に引き寄せる。この結果、アタツチメント本体
側のハースカツプリングのカツプリング要素４３
とラムヘツド本体側のカツプリング要素３３とが
噛み合つて結合されると同時にアタツチメント３
５側において、定位置停止用リング４０がばねに
抗して左方に押され溝４１と固定爪４４との係合
がはずれてアタツチメント主軸３８がアタツチメ
ント本体３６から解放されて主軸２１の回転力が
伝達されて回転駆動される状態となる。そして、
さらに連結状態を強固にするためクサビ状ピスト
ン２８を径方向内側（図中、ロ方向）に作動させ
てそのクサビ部をピストン２６の溝２７の傾斜面
に当接させそのクサビ作用によつてアタツチメン
ト本体３６をラムヘツド本体２０のフロントプレ
ート２４の先端面に圧着し強固にクランプする。

こうしてアタツチメント３５の着脱および割り
出しが完了したのち所望の切削等の加工を行な
う。この加工においては、ワークの外側面の加工
と上端面との多面加工を行なうが、外側面はハー
スカツプリングの各カツプリング要素３３，４３
の噛み合わせにより狭い角度に割り出しながら加
工を行なう。この割り出しは、クサビ状ピストン
２８を後退させてピストン２６との係合を解放し
たのち、ピストン２６を前方に押し出してハース
カツプリングの各カツプリング要素３３，４３の
噛み合いを解放すると同時にアタツチメント３５
内において定位置停止用リング４０の溝４１と固
定爪４４とを係合して主軸２１の回転力がアタツ
チメント本体３６に伝達されるようにする。こう
して割り出し可能な状態として主軸２１をポジシ
ヨンコーダにより回転量を検出制御しながら所定
の位置に停止し、上述の操作とは逆の動作によつ
て強固にクランプして再び加工を行なう。そし
て、必要に応じて割り出しを繰り返しながら外側
面と一端面との多面加工を一回の段取りで行な
う。

こうして、多面加工等が完了したのちアタツチ
メント３５を取り外す場合には、前述の取り付け
操作と全く逆の手順で行なえば良く、その説明は
省略する。

かように構成した本考案の機械加工用アタツチ
メントの自動着脱・割り出し装置によれば次のよ
うな効果を奏する。

アタツチメント割り出し時において、ラムヘ
ツド前端部４ケ所に内蔵した油圧作動のアタツ
チメント着脱用爪がアタツチメントの取付面側
の円周上の溝に挿入してアタツチメントを保持
するので、アタツチメント割り出し中の落下が
防止でき安全性が確保できた。

アタツチメントの割り出しおよび位置決めを
ハースカツプリングを用いて行なうようにした
ので、割り出し角度を細分化（例えば５度毎や
15度毎等）することができ、多面加工が容易と
なると共に割り出し精度および繰り返し復元精
度を高めることができた。

ラムヘツド前端部に複数個の油圧作動するク
サビ状ピストンを設け、このクサビ作用により
クランプ力を増大するようにしたのでアタツチ
メントを確実かつ強固にクランプでき重切削が
可能となつた。

ラムヘツドの主軸にポジシヨンコーダを連結
して主軸による駆動でアタツチメントの割り出
し位置の検出し制御が可能となつた。

これら〜により加工範囲が広がると共に
NC機能を付加することで自動化レベルを上
げ、大巾な加工能率の向上をはかることができ
た。

尚、上記実施例ではラムタイプの立形マシニン
グセンタに適用した場合について説明したが、横
形マシニングセンタやプラノミラ等に広く適用で
きる。

以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、各種加工に対応して主軸ヘツド
に取付けるアタツチメントの着脱を容易とすると
共に細分化された割り出し角度に割り出しができ
る。また、復元割り出し精度が高く、自動調心性
や高い伝達力も確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の機械加工用アタツチメ
ントの着脱・割り出し装置にかかり、第１図はラ
ムタイプ立形マシニングセンタとともに示す概略
図、第２図は第１図の−矢視図、第３図は第
２図の−断面図、第４図〜第６図は本考案の
機械加工用アタツチメントの自動着脱・割り出し
装置の一実施例にかかり、第４図はラムヘツド前
端部の半截断面図、第５図は第４図の−断面
図、第６図はアタツチメントを装着した状態の第
５図相当の断面図である。 図面中、２０はラムヘツド本体、２１は主軸、
２６ピストン、２８はクサビ状ピストン、３０は
アタツチメント着脱機構、３２はアタツチメント
着脱用爪、３３，４３はカツプリング要素、３５
はアタツチメント、３６はアタツチメント本体、
３８はアタツチメント主軸、４０は定位置停止用
リング、４４は固定爪、４５は着脱用リング、４
７はリミツトスイツチである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸ヘツドとこれに着脱される機械
   加工用のアタツチメントとにそれぞれ相対向して
   噛み合い可能な割り出しカツプリングを同軸上に
   取付け、主軸ヘツドの先端部に前記アタツチメン
   トに挿脱され且つ挿入状態において該アタツチメ
   ントを保持し得るアタツチメント着脱用爪を径方
   向に摺動可能に設ける一方、前記割り出しカツプ
   リングが噛合状態の時に径方向に移動することに
   より前記着脱用爪と共に前記アタツチメントを軸
   方向に移動させて該アタツチメントと前記主軸ヘ
   ツドとを強固にクランプするクサビ部を具えたク
   ランプピストンを主軸ヘツドに径方向に摺動可能
   に設け、前記アタツチメントを割り出し回転駆動
   する駆動機構および前記アタツチメントの割り出
   し位置を検出する検出器を具えると共に前記アタ
   ツチメント着脱用爪および前記クランプピストン
   の作動を制御する制御機構を具備したことを特徴
   とする機械加工用アタツチメントの自動着脱・割
   り出し装置。