JPH0314576B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0314576B2
JPH0314576B2 JP7722587A JP7722587A JPH0314576B2 JP H0314576 B2 JPH0314576 B2 JP H0314576B2 JP 7722587 A JP7722587 A JP 7722587A JP 7722587 A JP7722587 A JP 7722587A JP H0314576 B2 JPH0314576 B2 JP H0314576B2
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JP
Japan
Prior art keywords
tool
housing
end side
piston
drive shaft
Prior art date
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Expired
Application number
JP7722587A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63245342A (en
Inventor
Haruaki Kubo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishowa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Daishowa Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daishowa Seiki Co Ltd filed Critical Daishowa Seiki Co Ltd
Priority to JP7722587A priority Critical patent/JPS63245342A/en
Publication of JPS63245342A publication Critical patent/JPS63245342A/en
Publication of JPH0314576B2 publication Critical patent/JPH0314576B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/043Accessories for spindle drives

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一又は複数の工具を備え、ボール
盤、フライス盤、マシニングセンタ等の工作機械
の主軸に取りつけられる工具ヘツドに関し、更に
詳述すればワークの加工位置に対して工具の位置
を割り出すことができるようになつた工具ヘツド
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a tool head that is equipped with one or more tools and is attached to the spindle of a machine tool such as a drilling machine, milling machine, or machining center. This invention relates to a tool head that allows the position of a tool to be determined relative to the position of the tool.

従来の技術 工具ヘツドの一例として、ドリル等の工具を複
数を備え、一度に多数の穴加工を行えるようにし
た多軸ヘツドと称せられるものがある。そして、
従来の多軸ヘツドはこれの先端側に回転不能に設
けた多軸ヘツド本体に複数の工具を回転自在に取
りつけ、これらの工具を工作機械の主軸に連結し
た駆動軸で回転させるものであつた。
2. Description of the Related Art An example of a tool head is a so-called multi-axis head which is equipped with a plurality of tools such as drills and is capable of machining a large number of holes at once. and,
Conventional multi-spindle heads have multiple tools rotatably attached to the multi-spindle head body which is non-rotatably installed at the tip of the head, and these tools are rotated by a drive shaft connected to the main shaft of the machine tool. .

また、工具ヘツドの他の例として、一又は複数
の工具を工作機械の主軸に対して所定角度傾いた
状態で取りつけれるようにした、アングルヘツド
と称せられるものがある。そして、かかるアング
ルヘツドの従来例についても上記同様の駆動形態
をとつていた。
Another example of a tool head is an angle head, which allows one or more tools to be mounted at a predetermined angle with respect to the main axis of a machine tool. Conventional examples of such angle heads also have the same driving configuration as described above.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の多軸ヘツドによる場合
は、多軸ヘツド本体が回転不能であるため加工効
率の向上を図るには必然的に以下に示す実施形態
をとる外はなく、下記に示す欠点があつた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the case of conventional multi-axis heads, the multi-axis head body cannot rotate, so in order to improve machining efficiency, it is inevitable to adopt the embodiments shown below. However, it had the following drawbacks.

穴の数に応じた数の工具を備えた多軸ヘツド
を用い、多数の穴加工を同時に行う実施形態を
とる。しかるに、この場合には多軸ヘツドが大
型化し、また構造が複雑になるという欠点があ
る。
An embodiment is adopted in which a multi-axis head equipped with a number of tools corresponding to the number of holes is used to simultaneously machine a large number of holes. However, in this case, there are disadvantages in that the multi-axis head becomes larger and the structure becomes more complicated.

穴の数よりも少ない数の工具を備えた複数の
多軸ヘツドを用い、各々の多軸ヘツドで該当す
る箇所の穴の加工を行う実施形態をとる。しか
るに、この場合は多軸ヘツドの交換作業が必要
になるため、その分だけ加工効率の向上を図る
には限界がある。
An embodiment is adopted in which a plurality of multi-axis heads each having a number of tools smaller than the number of holes are used, and each multi-axis head processes holes at corresponding locations. However, in this case, it is necessary to replace the multi-axis head, so there is a limit to how much machining efficiency can be improved.

そして、かかる欠点は上記アングルヘツドにつ
いても同様に発生する。
Such drawbacks also occur with the above-mentioned angle head.

本発明はかかる従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであり、簡潔な構造で多種多様
な加工が迅速に行えることになる工具ヘツドを提
供することを目的とする。
The present invention was made in order to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a tool head that has a simple structure and can quickly perform a wide variety of machining operations.

問題点を解決するための手段 本発明に係る工具ヘツドは、工作機械の主軸に
連結される基端連結部と、該基端連結部の先端側
に設けてあり、先端側に一又は複数の工具を備え
た多軸ヘツド本体と、これらの中間に設けてあ
り、前記工具を前記基端連結部の軸心又はこれと
傾いた軸回りに割り出す割り出し機構とを具備す
る工具ヘツドであつて、前記割り出し機構が、前
記基端連結部の先端側に設けてあり、前記工具を
直接又は間接的に駆動する駆動軸と、該駆動軸を
回転自在に支持するハウジングと、該ハウジング
の周縁部に設けてあり、内蔵する位置決め部材を
進出させてハウジングを前記工作機械に固定支持
する支持筒と、前記位置決め部材の内部に設けて
ある流体通路と、該支持筒に内蔵してあり、前記
流体通路を介して支持筒内に流入する流体により
基端側に移動する第1のピストンと、前記ハウジ
ング内に前記駆動軸を囲繞するようにして設けて
あり、基端側に係合片を有し、内面側に係合凹部
を有する環体と、前記駆動軸の内部に設けてあ
り、前記流体の流入により進出し、先端部が前記
係合凹部に係合する第2のピストンと、前記ハウ
ジングに回転自在に支持してあり、基端側に前記
係合片と連動して回転する間欠歯車を有し、先端
側に駆動用歯車を連繋してある伝動軸と、前記工
具保持部の基端側内周面に設けてあり、前記駆動
用歯車に噛合する内歯車と、該内歯車に一又は複
数設けてあり、前記流体の前記支持筒内への流入
を停止した時点で前記第1のピストンの先端部が
係合する位置決め凹部とで構成されてなる。
Means for Solving the Problems The tool head according to the present invention includes a proximal connecting portion connected to the main shaft of a machine tool, and a distal end side of the proximal connecting portion. A tool head comprising a multi-axis head main body provided with a tool, and an indexing mechanism provided in the middle thereof for indexing the tool around the axis of the base end connecting part or around an axis inclined thereto, The indexing mechanism is provided on the distal end side of the proximal connecting portion, and includes a drive shaft that directly or indirectly drives the tool, a housing that rotatably supports the drive shaft, and a peripheral portion of the housing. a support tube that is provided and that fixes and supports the housing on the machine tool by advancing a built-in positioning member; a fluid passage provided inside the positioning member; and a fluid passage that is built in the support tube; a first piston that is moved toward the proximal end by fluid flowing into the support cylinder through the housing; , an annular body having an engagement recess on the inner surface side, a second piston that is provided inside the drive shaft and advances when the fluid flows in, and whose tip end engages with the engagement recess; and the housing. A power transmission shaft is rotatably supported on the tool holder, has an intermittent gear rotating in conjunction with the engagement piece on the base end side, and has a drive gear connected on the distal end side, and the base of the tool holder. an internal gear provided on the inner circumferential surface of the end side and meshing with the driving gear; and one or more internal gears provided on the internal gear, and at the time when the fluid stops flowing into the support cylinder, the first and a positioning recess into which the tip of the piston engages.

作 用 しかるときは、支持筒内に流体を流入すると、
第1のピストンと位置決め凹部との係合、つまり
ハウジングと多軸ヘツド本体との連結が解除さ
れ、また第2のピストン、係合片、駆動用歯車及
び内歯車を介して駆動軸と多軸ヘツド本体とが連
繋されることになるので、駆動軸、つまり主軸を
回転させると、間欠歯車の歯数等により定まる所
定の減速比により工具が回転することになるの
で、工具のワークに対する位置を変更できること
になる。
Action In such a case, when fluid flows into the support cylinder,
The engagement between the first piston and the positioning recess, that is, the connection between the housing and the multi-axis head main body is released, and the second piston, the engagement piece, the drive gear and the internal gear are connected to the drive shaft and the multi-axis Since the head body will be linked, when the drive shaft (main shaft) is rotated, the tool will rotate at a predetermined reduction ratio determined by the number of teeth of the intermittent gear, etc., so the position of the tool relative to the workpiece can be controlled. It will be possible to change it.

実施例 以下本発明の実施例を図面に基づき説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明を多軸ヘツドに適用した実施例
を示す縦断面図、第2図は間欠歯車周りの構造を
示す略示側面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a multi-axis head, and FIG. 2 is a schematic side view showing the structure around an intermittent gear.

この多軸ヘツドは、マシニングセンタの主軸1
に嵌合連結した基端連結部10と、基端連結部1
0の先端側に設けた駆動軸11を回転自在に支持
するハウジング20と、ドリル等の工具(図示せ
ず)を複数回転自在に支持する多軸ヘツド本体3
0とを有してなる。
This multi-axis head is the main axis 1 of the machining center.
The proximal end connecting portion 10 that is fitted and connected to the proximal end connecting portion 1
a housing 20 that rotatably supports a drive shaft 11 provided at the tip end of the head; and a multi-axis head body 3 that rotatably supports a tool (not shown) such as a drill.
0.

主軸1に対する基端連結部10の取りつけは、
具体的にはこれの図上左側に位置するテーパシヤ
ンク12を主軸1に設けた嵌合穴1aに押込んで
行われる。このとき、主軸1の対向する2位置に
設けたキー2(図面では1本のみが現れている)
が基端連結部10の周面に設けたキー溝13に嵌
合し、これで基端連結部10の主軸1に対する回
り止めが行われるようになつている。
Attachment of the proximal connecting portion 10 to the main shaft 1 is as follows:
Specifically, this is done by pushing the taper shank 12 located on the left side in the figure into the fitting hole 1a provided in the main shaft 1. At this time, keys 2 provided at two opposing positions on the main shaft 1 (only one is shown in the drawing)
is fitted into a key groove 13 provided on the circumferential surface of the proximal end connecting portion 10, thereby preventing the proximal end connecting portion 10 from rotating relative to the main shaft 1.

ハウジング20は基端側筒体21と先端側筒体
22とを連結してなり、ハウジング20の周縁部
にはこれをマシニングセンタに対して固定支持す
るための支持筒50を設けてある。即ち、支持筒
50にはピン状の位置決め部材51を内蔵してあ
り、この位置決め部材51がテーパシヤンク12
を主軸1の嵌合穴1aに押込む際にマシニングセ
ンタ側に設けた位置決めブロツク60の係合溝6
1に係合し、これでハウジング20がマシニング
センタに対して固定支持されるようになつてい
る。なお、位置決め部材51は支持筒50の先端
側内部に設けたコイルスプリング52により常時
基端側に付勢されている。
The housing 20 is formed by connecting a proximal cylinder body 21 and a distal cylinder body 22, and a support cylinder 50 is provided at the peripheral edge of the housing 20 for fixedly supporting the housing 20 with respect to a machining center. That is, the support tube 50 has a built-in pin-shaped positioning member 51, and this positioning member 51 is connected to the taper shank 12.
The engaging groove 6 of the positioning block 60 provided on the machining center side when pushing into the fitting hole 1a of the main spindle 1
1, so that the housing 20 is fixedly supported with respect to the machining center. Note that the positioning member 51 is always urged toward the proximal end by a coil spring 52 provided inside the distal end of the support tube 50.

駆動軸11の回転支持は4個のベアリング2
3,24,31,32より行われている。ベアリ
ング23,24,31,32は基端側筒体21の
基端側内周面、先端側筒体22の先端側内周面、
多軸ヘツド本体30の基端側内周面及び多軸ヘツ
ド本体30の先端側内周面に夫々嵌着されてい
る。
The rotation of the drive shaft 11 is supported by four bearings 2.
3, 24, 31, and 32. The bearings 23, 24, 31, 32 are located on the proximal inner peripheral surface of the proximal cylinder 21, on the distal inner peripheral surface of the distal cylinder 22,
They are fitted onto the inner circumferential surface on the base end side of the multi-axis head body 30 and the inner circumferential surface on the distal side of the multi-axis head body 30, respectively.

また、工具は多軸ヘツド本体30に回転自在に
支持された工具駆動軸42の先端側にチヤツク4
1を介して連結されており、工具駆動軸42と一
体回転するようになつている。この回転は主軸1
を回転することにより行われるようになつてい
る。即ち、工具駆動軸42の基端側には前記駆動
軸11の中間部に設けた駆動歯車14に噛合する
歯車43を設けてあり、これらの歯車を介して主
軸1の回転が工具に伝動されるようになつてい
る。なお、他の工具についても同様の構造になつ
ている。
The tool also has a chuck 4 on the tip side of a tool drive shaft 42 rotatably supported by the multi-axis head body 30.
1, and is designed to rotate together with the tool drive shaft 42. This rotation is the main axis 1
This is done by rotating the . That is, a gear 43 is provided on the base end side of the tool drive shaft 42 and meshes with the drive gear 14 provided at the intermediate portion of the drive shaft 11, and the rotation of the main shaft 1 is transmitted to the tool via these gears. It is becoming more and more common. Note that other tools have similar structures.

さて、この多軸ヘツドには多軸ヘツド本体30
をハウジング20に対して回転可能になし、工具
のワーク(図示せず)に対する位置決め(以下割
り出しという)を可能にする手段が設けられてい
る。この手段の詳細は以下に示す通りであるが、
基本的には前記位置決めブロツク60側から支持
筒50内に流入するエアー等の作動流体により、
駆動軸11と多軸ヘツド本体30を回転させるた
めの歯車群とを連繋し、駆動軸11、つまりこれ
に連結した主軸1の回転により多軸ヘツド本体3
0を回転させる構造になつている。
Now, this multi-axis head has a multi-axis head main body 30.
Means is provided for making the tool rotatable relative to the housing 20 and for positioning (hereinafter referred to as indexing) the tool relative to a workpiece (not shown). The details of this method are as shown below,
Basically, due to the working fluid such as air flowing into the support tube 50 from the positioning block 60 side,
The drive shaft 11 and a gear group for rotating the multi-axis head body 30 are connected, and the multi-axis head body 3 is rotated by the rotation of the drive shaft 11, that is, the main shaft 1 connected thereto.
It has a structure that rotates 0.

以下この手段の詳細について説明する。位置決
め部材51の内部には流体通路(図示せず)を設
けてあり、位置決め部材51を位置決めブロツク
60に連結した状態において、位置決めブロツク
60、流体通路を介して支持筒50内に作動流体
が流入するようになつている。
The details of this means will be explained below. A fluid passage (not shown) is provided inside the positioning member 51, and when the positioning member 51 is connected to the positioning block 60, working fluid flows into the support cylinder 50 through the positioning block 60 and the fluid passage. I'm starting to do that.

ハウジング20の支持筒50に隣接する部分に
はシリンダ25を内蔵するシリンダ収納室26を
形成してあり、シリンダ25内にはピストン27
を主軸1の軸長方向への移動可能に設けてある。
ピストン27はシリンダ収納室26の基端側に収
納したコイルスプリング28により常時先端側に
付勢されている。このピストン27はハウジング
20と、これに対して回転可能になつた多軸ヘツ
ド本体30との位置決めを行うためのものであ
る。
A cylinder storage chamber 26 containing a cylinder 25 is formed in a portion of the housing 20 adjacent to the support cylinder 50, and a piston 27 is disposed inside the cylinder 25.
is provided so as to be movable in the axial direction of the main shaft 1.
The piston 27 is always urged toward the distal end by a coil spring 28 housed in the proximal end of the cylinder storage chamber 26. This piston 27 is for positioning the housing 20 and the multi-axis head body 30 which is rotatable with respect to the housing 20.

即ち、前記作動流体が支持筒50内に流入しな
い時点においては、第1図に仮想線で示すように
ピストン27の先端部が後述する内歯車34の周
方向における所定の位置に、例えば均等間隔で4
本設けた溝状の位置決め凹部35に係合してお
り、これで多軸ヘツド本体30のハウジング20
に対する回り止め、つまり位置決めが行われるよ
うになつている。
That is, at the time when the working fluid does not flow into the support cylinder 50, the tip of the piston 27 is placed at a predetermined position in the circumferential direction of the internal gear 34, which will be described later, as shown by the imaginary line in FIG. So 4
The housing 20 of the multi-axis head body 30 is engaged with the groove-shaped positioning recess 35 provided in this way.
Rotation is prevented, that is, positioning is performed.

この回り止め状態は、作動流体の支持筒50内
への流入により解除されるようになつている。即
ち、シリンダ収納室26の先端側には支持筒50
内に連通する流体通路29を設けてあり、支持筒
50内に流入した作動流体が流体通路29を介し
てシリンダ25内に流入すると、この流体圧によ
りコイルスプリング28の付勢力に抗してピスト
ン27が先端側に移動し、ピストン27と位置決
め凹部35との係合が解除されることになるの
で、多軸ヘツド本体30の回り止め状態が解除さ
れることになる。なお、前記作動流体の支持筒5
0内への流入及び排出は図外の方向切換バルブ等
からなる流体供給手段により制御されるようにな
つている。
This detent state is released by the flow of working fluid into the support cylinder 50. That is, a support tube 50 is provided on the tip side of the cylinder storage chamber 26.
A fluid passage 29 is provided that communicates with the cylinder 25. When the working fluid that has flowed into the support cylinder 50 flows into the cylinder 25 through the fluid passage 29, this fluid pressure causes the piston to resist the biasing force of the coil spring 28. 27 moves toward the distal end, and the engagement between the piston 27 and the positioning recess 35 is released, so that the rotation-preventing state of the multi-axis head main body 30 is released. Note that the support cylinder 5 for the working fluid
The inflow and discharge into and out of the fluid are controlled by a fluid supply means consisting of a directional switching valve (not shown) or the like.

駆動軸11の中間部にはこれを径方向に挿通す
るようにしてシリンダ110を取りつけてあり、
シリンダ110内にはピストン111を設けてあ
る。ピストン111はシリンダ110内に収納し
たコイルスプリング112より駆動軸11の内部
方向に常時付勢されている。このピストン111
は次に述べる歯車群を介して駆動軸11の回転を
多軸ヘツド本体30に伝え、多軸ヘツド本体30
のハウジング20に対する位置決め、つまり工具
のワークの加工位置に対する割り出しを行うため
のものである。
A cylinder 110 is attached to the middle part of the drive shaft 11 so as to be inserted through the cylinder 110 in the radial direction.
A piston 111 is provided within the cylinder 110. The piston 111 is constantly urged inward of the drive shaft 11 by a coil spring 112 housed within the cylinder 110. This piston 111
transmits the rotation of the drive shaft 11 to the multi-axis head body 30 via a group of gears described below.
This is for positioning the tool with respect to the housing 20, that is, indexing the tool to the machining position of the workpiece.

即ち、シリンダ110の内部と前記シリンダ2
5の内部とを連通させるべく駆動軸11に形成し
た流体通路113を介して作動流体がシリンダ1
10内に流入すると、これがピストン111の先
端部を駆動軸11の外方に突出させ、この先端部
が駆動軸11を囲繞するようにしてハウジング2
0の内周面に取りつけた環体114の内周面の所
定位置に凹設した溝状の係合凹部115に係合す
ることになる。
That is, the inside of the cylinder 110 and the cylinder 2
Working fluid is supplied to the cylinder 1 through a fluid passage 113 formed in the drive shaft 11 to communicate with the inside of the cylinder 1.
When it flows into the housing 2 , the piston 111 causes the tip of the piston 111 to protrude outside the drive shaft 11 , and the tip surrounds the drive shaft 11 .
It engages with a groove-shaped engagement recess 115 recessed at a predetermined position on the inner peripheral surface of an annular body 114 attached to the inner peripheral surface of the ring body 114.

しかして、環体114の基端面における周方向
の位置には第2図に示すようにピン状の係合片1
16を突出形成してあり、主軸1を回転すると駆
動軸11と連動する係合片116がこれの回転域
に設けた星状をなす間欠歯車117をこれの歯数
に応じた所定の減速比で回転させることになる。
因に、図示せる間欠歯車117の歯数は5本に設
定されており、この結果主軸1及び駆動軸11の
1回転で間欠歯車117が1/5回転することに
なる。この間欠歯車117の回転は次に述べる歯
車群を介して多軸ヘツド本体30に伝えられるよ
うになつている。なお、間欠歯車117のハウジ
ング20に対する取りつけ位置は第2図に示す通
りであり、第1図においては描画の便宜上この位
置に表示してある。また、118は駆動軸11と
シリンダ110との間に介装したOリングであ
り、作動流体が駆動軸11の外部に漏れるのを防
止すると共に、シリンダ110が駆動軸11に対
して不測に回転するのを防止すべく機能する。同
様に環体114とハウジング20の内周面との間
にはOリング119を介装してあり、作動流体の
漏れ及び環体114が不測に回転するのを防止す
るようになつている。
As shown in FIG.
16 is formed in a protruding manner, and when the main shaft 1 is rotated, an engagement piece 116 that interlocks with the drive shaft 11 drives a star-shaped intermittent gear 117 provided in the rotation range of the engagement piece 116 to a predetermined reduction ratio according to the number of teeth of the engagement piece 116. It will be rotated.
Incidentally, the number of teeth of the illustrated intermittent gear 117 is set to five, and as a result, the intermittent gear 117 rotates 1/5 for one rotation of the main shaft 1 and the drive shaft 11. The rotation of the intermittent gear 117 is transmitted to the multi-axis head main body 30 via a group of gears described below. The mounting position of the intermittent gear 117 to the housing 20 is as shown in FIG. 2, and is shown at this position in FIG. 1 for convenience of drawing. Further, 118 is an O-ring interposed between the drive shaft 11 and the cylinder 110, which prevents the working fluid from leaking to the outside of the drive shaft 11 and prevents the cylinder 110 from accidentally rotating with respect to the drive shaft 11. It functions to prevent this from happening. Similarly, an O-ring 119 is interposed between the ring body 114 and the inner peripheral surface of the housing 20 to prevent leakage of working fluid and accidental rotation of the ring body 114.

次に歯車群について説明する。前記間欠歯車1
17は先端側筒体22と基端側筒体21との間に
おいて回転自在に支持された支持ピン120の基
端側に軸支されており、支持ピン120の先端側
にはピニオン121を軸支してある。ピニオン1
21は先端側筒体22に回転自在に支持された伝
動軸122の基端側に設けた歯車123に噛合し
ており、伝動軸122の先端側には多軸ヘツド本
体30の基端側内周面に取りつけた環状の内歯車
34に噛合する駆動用歯車124を設けてある。
なお、内歯車34の周方向の複数の位置には前述
したようにしてピストン27の先端部が係合する
位置決め凹部35(又は穴)を設けてある。
Next, the gear group will be explained. The intermittent gear 1
17 is pivotally supported on the proximal end side of a support pin 120 that is rotatably supported between the distal end side cylinder body 22 and the proximal side cylinder body 21, and a pinion 121 is supported as a shaft on the distal side of the support pin 120. It is supported. pinion 1
21 meshes with a gear 123 provided on the proximal end side of a transmission shaft 122 rotatably supported by the distal end cylinder body 22. A driving gear 124 is provided which meshes with an annular internal gear 34 attached to the peripheral surface.
Note that positioning recesses 35 (or holes) with which the tip of the piston 27 engages are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the internal gear 34 as described above.

かくして、主軸1を回転させ、これに伴い間欠
歯車117が回転するとこれらの歯車群を介して
駆動用歯車124が内歯車34、つまり多軸ヘツ
ド本体30が間欠歯車117の歯数と歯車群の歯
数比に対応した所定の減速比で駆動軸11回りに
回転することになり、工具の割り出しが行えるよ
うになつている。なお、前記キー2の回転域には
主軸1の回転数を検知する、近接スイツチ等の回
転数検出器71を設けてある。即ち、この回転数
検出器71は2本のキー2の近接を検知し、検知
信号を演算制御装置70に与えるようになつてい
る。しかして、演算制御装置70はこの検知信号
を計数し、この検知信号2本につき主軸1が1回
転した判断する。この演算制御装置70マシニン
グセンタ等に装備されており、次に述べるように
して加工作業を制御する。
Thus, when the main shaft 1 is rotated and the intermittent gear 117 rotates accordingly, the drive gear 124 is connected to the internal gear 34 via these gear groups, that is, the multi-axis head main body 30 changes the number of teeth of the intermittent gear 117 and the gear group. The tool rotates around the drive shaft 11 at a predetermined reduction ratio corresponding to the tooth number ratio, and the tool can be indexed. A rotation speed detector 71 such as a proximity switch is provided in the rotation range of the key 2 to detect the rotation speed of the main shaft 1. That is, the rotation speed detector 71 detects the proximity of the two keys 2 and provides a detection signal to the arithmetic control device 70. The arithmetic and control unit 70 counts these detection signals and determines that the main shaft 1 has rotated once for every two detection signals. This arithmetic and control device 70 is installed in a machining center, etc., and controls machining operations as described below.

次に加工作業の詳細について、今4本の工具を
用いて16本の穴加工を行う場合について説明す
る。まず、ピストン27を所定位置にある第1の
位置決め凹部35に係合し、工具の位相をワーク
の初期加工位置に設定する。次いで主軸1を回転
させ、且つこれに送りを与え、まず4本の穴加工
を行う。次に、流体供給手段を駆動し、支持筒5
0内に作動流体を通流せしめてピストン27と第
1の位置決め凹部35との係合を解除する。しか
る後、工具を時計方向又は反時計方向90゜回転さ
せ、この状態で支持筒50内の作動流体を排出
し、ピストン27を第2の位置決め凹部35に係
合させ、同様にして4本の穴加工を行う。そし
て、以下上記同様の動作を行い、合計4回の穴明
け作業を行つて、合計16本の穴加工を行う。
Next, the details of the machining operation will be explained for the case where 16 holes are machined using four tools. First, the piston 27 is engaged with the first positioning recess 35 at a predetermined position, and the phase of the tool is set to the initial machining position of the workpiece. Next, the main shaft 1 is rotated and fed, and four holes are first machined. Next, the fluid supply means is driven, and the support cylinder 5
0, and the engagement between the piston 27 and the first positioning recess 35 is released. Thereafter, the tool is rotated 90 degrees clockwise or counterclockwise, and in this state, the working fluid in the support cylinder 50 is discharged, the piston 27 is engaged with the second positioning recess 35, and the four Perform hole machining. Then, the same operations as above are performed, and the drilling operation is performed a total of four times, resulting in a total of 16 holes.

ここに、2回目以降の工具の位相設定及び穴加
工は演算制御装置70により制御されるようにな
つている。即ち、演算制御装置70には工具を
90゜回転させるのに要する主軸1の回転数が予め
設定されており、この回転数に対応した回転数検
知信号が前記回転数検出器71から入力される時
点で、主軸1の回転を停止させ、また流体供給手
段に流体排出指令信号を発してピストン27を第
2の位置決め凹部35に係合させ、これで第2の
加工位置における工具の位相を設定する。そし
て、その後主軸1に所定の駆動指令信号発して、
穴加工を実行させる。そして、穴加工が終了する
と、再度流体供給手段に流体供給指令信号を発し
てピストン27と第2の位置決め凹部35との係
合を解除し、ピストン27を第3の位置決め凹部
35に係合させるべく上記同様にして主軸1を回
転させる。
Here, the tool phase setting and hole machining from the second time onwards are controlled by the arithmetic and control unit 70. That is, the arithmetic and control unit 70 has no tools.
The rotational speed of the main shaft 1 required to rotate 90 degrees is set in advance, and the rotation of the main shaft 1 is stopped when a rotational speed detection signal corresponding to this rotational speed is input from the rotational speed detector 71. , and also issues a fluid discharge command signal to the fluid supply means to cause the piston 27 to engage the second positioning recess 35, thereby setting the phase of the tool at the second machining position. Then, a predetermined drive command signal is issued to the spindle 1,
Execute hole machining. When the hole machining is completed, a fluid supply command signal is issued to the fluid supply means again to disengage the piston 27 from the second positioning recess 35 and engage the piston 27 to the third positioning recess 35. The main shaft 1 is rotated in the same manner as described above.

以上の説明の如く、演算制御装置70を設ける
実施形態をとる場合は、自動的に精度のよい穴加
工を迅速に行えることになるという利点があるの
で、実施するうえで望ましいが、演算制御装置7
0を設けない実施形態をとつてもよいことは勿論
である。
As explained above, when adopting an embodiment in which the arithmetic and control unit 70 is provided, there is an advantage that hole drilling with high precision can be performed automatically and quickly, so it is preferable to carry out the implementation. 7
Of course, an embodiment may be adopted in which 0 is not provided.

他の実施例 第3図は本発明をアングルヘツドに適用した実
施例を示す。
Other Embodiments FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to an angle head.

このアングルヘツドの基端部の構造は、上記実
施例のそれと同様であるので、対応する部分につ
いては説明を省略し、以下異なる部分についての
み説明する。
The structure of the proximal end of this angle head is the same as that of the above embodiment, so a description of the corresponding parts will be omitted, and only the different parts will be described below.

なお、工具保持部130とは、前記多軸ヘツド
における多軸ヘツド本体30に相当するものであ
る。
Note that the tool holder 130 corresponds to the multi-axis head main body 30 in the multi-axis head.

図示するように上記同様のハウジング20の先
端側には駆動軸11の先端側を回転自在に支持す
る中間ハウジング80を介して工具保持部130
を連結してある。この中間ハウジング80はハウ
ジング20に対して駆動軸11の軸心回りの回転
自在になつている。即ち、中間ハウジング80の
基端側内周面には上記同様に駆動用歯車124と
噛合する内歯車34を取りつけてあり、これで中
間ハウジング80が主軸と一体回転するようにな
つている。
As shown in the figure, a tool holding portion 130 is provided on the distal end side of the housing 20 similar to the above through an intermediate housing 80 that rotatably supports the distal end side of the drive shaft 11.
are connected. The intermediate housing 80 is rotatable about the axis of the drive shaft 11 relative to the housing 20. That is, the internal gear 34 that meshes with the driving gear 124 is attached to the inner circumferential surface of the proximal end of the intermediate housing 80 in the same manner as described above, so that the intermediate housing 80 rotates integrally with the main shaft.

工具保持部130は軸心が主軸に対して90゜傾
いた円筒状をなし、中間ハウジング80に固定連
結されている。工具保持部130の図上上側に位
置する先端側には駆動軸11に対して90゜傾けて
上記同様の工具(同じく図示せず)、例えば1本
取りつけてある。この工具は工具保持部130内
に回転自在に支持された工具駆動軸131に連繋
されている。工具駆動軸131の基端部には駆動
軸11の先端部に取りつけた傘歯車132に噛合
する傘歯車133を設けてあり、これらの傘歯車
132,133を介して主軸の回転が回転方向を
90゜違えて工具に伝えられるようになつている。
The tool holder 130 has a cylindrical shape with its axis inclined at 90 degrees with respect to the main axis, and is fixedly connected to the intermediate housing 80. A tool similar to the above (also not shown), for example, one tool is attached to the top end of the tool holder 130 at an angle of 90 degrees with respect to the drive shaft 11. This tool is linked to a tool drive shaft 131 rotatably supported within a tool holder 130. A bevel gear 133 that meshes with a bevel gear 132 attached to the tip of the drive shaft 11 is provided at the base end of the tool drive shaft 131, and the rotation of the main shaft is controlled in the direction of rotation via these bevel gears 132, 133.
It is designed so that it can be transmitted to the tool with a 90° difference.

かくして、このアングルヘツドにおいて、上記
同様にして主軸を回転させると、工具保持部13
0、つまり工具のワークに対する割り出しが可能
になり、主軸に対して90゜傾いた加工面を有する
ワークの加工が行えることになる。なお、工具保
持部130のハウジング20に対する取りつけ角
度は90゜に限定されるものではなく、加工対象の
ワークに応じて種々の傾き角度を選定することが
できることは勿論であり、また工具の種類、本数
についても上記のものに限定されるものではな
い。
Thus, in this angle head, when the main shaft is rotated in the same manner as described above, the tool holding portion 13
0, that is, it becomes possible to index the tool to the workpiece, and it is possible to machine a workpiece whose machining surface is inclined at 90 degrees with respect to the main axis. Note that the mounting angle of the tool holder 130 with respect to the housing 20 is not limited to 90°, and it goes without saying that various inclination angles can be selected depending on the workpiece to be machined, and the type of tool, The number is not limited to the above.

発明の効果 以上の本発明による場合は、一又は複数の工具
を取りつけた多軸ヘツド本体を主軸の回りに回転
させることができるので、ワークに対する工具の
割り出しが可能になる。従つて、小数の工具で多
数の穴加工等の加工が行えることになるので、加
工部と同数の工具を具備する実施形態をとる従来
例による場合に比べて工具ヘツドの小型化及び構
造の簡潔化が図れることになるという効果があ
る。
Effects of the Invention According to the present invention as described above, the multi-axis head main body to which one or more tools are attached can be rotated around the main axis, so that the tools can be indexed with respect to the workpiece. Therefore, since a large number of holes can be drilled with a small number of tools, the tool head can be made smaller and the structure can be simpler than in the conventional case, which has the same number of tools as the machining parts. This has the effect of making it possible to improve the

また、工具の数よりも多い数の加工部の加工が
1基の工具ヘツドで行えることになるので、上述
の従来の如く複数の工具ヘツドを交換して加工を
行う形態をとる場合に比べて、多種多様な加工の
加工効率を大幅に向上できることになるという効
果がある。
In addition, since machining of a greater number of machining parts than the number of tools can be performed with one tool head, compared to the conventional method described above in which machining is performed by exchanging multiple tool heads. This has the effect of greatly improving the processing efficiency of a wide variety of processes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第3図は本発明の実施例を示して
おり、第1図は本発明を多軸ヘツドに適用した実
施例を示す縦断面図、第2図は間欠歯車周りの構
造を示す略示側面図、第3図は本発明をアングル
ヘツドに適用した実施例を示す縦断面図である。 1……主軸、10……先端連結部、11……駆
動軸、20……ハウジング、27,111……ピ
ストン、30……多軸ヘツド本体、34……内歯
車、35……位置決め凹部、50……支持筒、5
1……位置決め部材、114……環体、115…
…係合凹部、116……係合片、117……間欠
歯車、124……駆動用歯車。
1 to 3 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a multi-axis head, and FIG. 2 shows a structure around an intermittent gear. FIG. 3 is a schematic side view and a vertical sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to an angle head. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Main shaft, 10... Tip connection part, 11... Drive shaft, 20... Housing, 27, 111... Piston, 30... Multi-axis head body, 34... Internal gear, 35... Positioning recess, 50...Support tube, 5
1... Positioning member, 114... Ring body, 115...
...Engagement recess, 116...Engagement piece, 117...Intermittent gear, 124...Driving gear.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 工作機械の主軸に連結される基端連結部と、
該基端連結部の先端側に設けてあり、先端側に一
又は複数の工具を備えた多軸ヘツド本体と、これ
らの中間に設けてあり、前記工具を前記基端連結
部の軸心又はこれと傾いた軸回りに割り出す割り
出し機構とを具備する工具ヘツドであつて、前記
割り出し機構が、前記基端連結部の先端側に設け
てあり、前記工具を直接又は間接的に駆動する駆
動軸と、該駆動軸を回転自在に支持するハウジン
グと、該ハウジングの周縁部に設けてあり、内蔵
する位置決め部材を進出させてハウジングを前記
工作機械に固定支持する支持筒と、前記位置決め
部材の内部に設けてある流体通路と、該支持筒に
内蔵してあり、前記流体通路を介して支持筒内に
流入する流体により基端側に移動する第1のピス
トンと、前記ハウジング内に前記駆動軸を囲繞す
るようにして設けてあり、基端側に係合片を有
し、内面側に係合凹部を有する環体と、前記駆動
軸の内部に設けてあり、前記流体の流入により進
出し、先端部が前記係合凹部に係合する第2のピ
ストンと、前記ハウジングに回転自在に支持して
あり、基端側に前記係合片と連動して回転する間
欠歯車を有し、先端側に駆動用歯車を連繋してあ
る伝動軸と、前記多軸ヘツド本体の基端側内周面
に設けてあり、前記駆動用歯車に噛合する内歯車
と、該内歯車に一又は複数設けてあり、前記流体
の前記支持筒内への流入を停止した時点で前記第
1のピストンの先端部が係合する位置決め凹部と
で構成されていることを特徴とする工具ヘツド。
1. A base end connecting portion connected to the main shaft of the machine tool;
A multi-axis head body is provided on the distal end side of the proximal end connecting portion, and is provided with one or more tools on the distal end side, and a multi-axis head main body is provided between these, and the tool is attached to the axis of the proximal end connecting portion or A tool head comprising this and an indexing mechanism that indexes around an inclined axis, the indexing mechanism being provided on the distal end side of the proximal connecting portion, and a drive shaft that directly or indirectly drives the tool. a housing that rotatably supports the drive shaft; a support tube that is provided on the periphery of the housing and that allows a built-in positioning member to advance to securely support the housing on the machine tool; and an interior of the positioning member. a first piston that is built into the support cylinder and moves toward the proximal end side by fluid flowing into the support cylinder through the fluid passage; and a first piston that is disposed within the housing. an annular body that surrounds the drive shaft, has an engagement piece on the proximal end side, and an engagement recess on the inner surface side; , a second piston whose distal end engages with the engagement recess, and an intermittent gear rotatably supported by the housing and rotated in conjunction with the engagement piece on the base end side; a transmission shaft with a driving gear connected to the side; an internal gear provided on the inner circumferential surface of the base end side of the multi-axis head body and meshed with the driving gear; and one or more internal gears provided on the internal gear. and a positioning recess with which the tip of the first piston engages when the fluid stops flowing into the support cylinder.
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