JPH03504471A - 工作機械用タレットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工作機械用タレットヘッド 本発明は、固定台、前記固定台に対して回動する主軸ホルダタレット、前記タレ ットに取り付ける少なくとも２個の工具ホルダスピンドル、前記スピンドル回転 駆動手段、及び前記タレット移動の自動制御手段を有する工作機械用タレットヘ ッドであって、タレットが、前記固定台と連動する第１部材と、この第１部材に 対して可動である第２部材とを含み、前記自動制御手段が、前記第１部材に対し て前記第２部材を軸方向と回転方向に移動させるための軸ピストンと回転ピスト ンを有するものに関する。

従来、手動制御あるいは自動制御の諸方式のタレットヘッドが知られているが、 フランス国特許公報第２０８０９５１号や米国特許第２９１５９２２号明細書で 詳述されているタレットヘッドをはじめとして、従来方式の工作機械や数値制御 の工作機械において、十分に満足し得るタレットヘッドはなかった。

これら２つの公知例と本発明によるタレットヘッドの基本的な相違は、その原理 と構造にある。

すなわち、従来の２つの例では、切削工具は固定されており、工作作業を行なう には、工作物に運動を与える必要がある。本発明による装置では、切削工具に回 転運動が与えられ、工作物は固定されている。

その結果、従来の装置では、本発明によるタレットヘッドが実行し得る作業を行 なうことは不可能であり、また、同じような使用上の多様性や信頼性がない。

本発明は、このような欠点を解決することを目的とするもので、固定台の軸が、 タレット軸に対して４５度に配置されていることを特徴とする上述型式のタレッ トヘッドが提供される。

ある好適実施例によれば、軸ピストンは、タレットの第１部材と前記固定台と連 動するロッド、及びタレットの第２部材と連動し、前記ロッドに対して回動し、 かつ軸運動するキャップを有するボディにより構成されている。

同実施例によれば、本発明によるタレットヘッドは、ピストンベースとタレット の第２部材との間に取り付けられた圧縮バネを有し、同圧縮バネは、２つの部材 の相対的軸移動後、タレットの第１部材を支持するために、第２部材を戻すよう になっている。

圧縮バネは、その一部がそれぞれ、ピストンベースに設けた第１環状キヤビテイ 内と、タレットの第２部材に設けた第２環状キヤビテイ内とに取り付けられ、こ れら２つの環状キャビティは、前記ロッドに対して、同軸上に並べて配置され、 皿形ワッシャ積み重ね型式となっている。

特に有利な別の実施例によれば、回転ピストンはロッド端部に取り付けられ、円 筒形室の内部に収容されている。

前記タレット第２部材は、空洞に収容されるようになっている少なくとも１個の ピンを持っており、軸ピストンは、少なくとも１個の空洞を備えている。軸ピス トンが連動するよう、これら２つの構成部品は配置され、タレットが第１部材に 対して軸方向にずれた場合、軸ピストンは、ロッドと第２部材と連動する。

スピンドル駆動手段が、駆動軸と連動する駆動ピニオンを有することが好ましい 。このピニオンは、円筒部と円錐台形部を有し、駆動ピニオンは、駆動軸の駆動 ピニオンの円錐台形部と常に連結しているスピンドルの駆動軸と連動している。

上述の実施例において、前記円錐台形部の母線は、歯車の軸に対して４５度をな し、ロッド軸と平行である。

駆動ピニオンの円錐台形部と円筒部は連結されるよう、圧縮バネによりそれぞれ が支持し合っている。このバネは、皿形ワッシャ積み重ね型式とするのが望まし い。

有利な別の実施例によれば、タレットヘッドは、固定台に設けたキャビティに収 容される同ヘッドの電気的機能の制御用多極接触器、及び前記工具ホルダスピン ドルそれぞれに対応し、各スピンドルに対応する制御ピンと一体化をなし、前記 制御ロッドの１個を通じて前記多極接触器を作動させるようになっている少なく とも２個の制御ロッドを持っている。

以下、図面を参照して、本発明の好適実施例について説明する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるタレットヘッドの実施例の正面図である。

第２図は、第１ｅ示のタレットヘッドの中央縦断右側面図である。

第３図は、本発明によるタレットヘッドの回転軸線の矢印Ｆの方向から見た図で ある。

第４図は、本発明の別の実施例で、６個の工具ホルダスピンドルを有するタレッ トの正面図である。

第５図は、第４図同様の回転軸線方向に見たタレットヘッドの図である。

第１図では、工作機械用タレットヘッド（１０）は、基本的には、固定台（１１ ）及びそれぞれ１２０度に配置された例えば３個の工具ホルダスピンドル（１３ ）を有し、かつ同固定台に適応した主軸ホルダタレット（１２）を有している。

スピンドル（１３）は、公知の複数スピンドル方式のアダプタ（１４）に代えて もよい。３個タイプのスピンドルやアダプタは、寸法上の理由により、一部のケ ースでは有利であるが、その個数は、無論限定されない。

第２図は、タレットヘッド（１０）の詳細断面図である。９０度に曲がった固定 台（１１）には、基本的に、駆動軸（１５）が含まれ、タレットと逆の軸端部に 、ベルト（１７）が通る駆動歯車またはピニオン（１６）がある。もう一方の軸 端部には、スピンドル（１３）の工具ホルダヘッド（２０）と連動する駆動ピニ オン（１９）がかみ合う駆動ピニオン（１８）がある。

タレット（１２）は、その軸心が駆動軸（１５）と４５度となるよう、固定台に 対して配置されている。

この配置は特に有効であり、工作位置にあり、かつ駆動軸と平行なものに対して 、スピンドルまたは複数スピンドルは、的確に避けることができる。

さらに、工作位置にある時、反転偶力を受けるその他の公知のスピンドルの場合 と異なり、本発明の場合、機械工作応力は、理想的な形で吸収される。

タレット（１２）は、図中で二重矢印Ａで示された軸方向の運動、及び、二重矢 印Ｂで示された回転運動に応じて、固定台（１１）に対して移動可能である。こ のため、タレットは、２つの部材（２１）と（２２）により構成され、第１部材 （２１）は固定台と連動し、第２部材（２２）は、カバー形状でその一部が第１ 部材にはめ込まれている。

固定台（１１）に強固に固定されている第１部材（２１）は、スリーブまたはは さみ金（２３）を有し、その内側では、軸のまわりに円筒ロッド（２４）が回転 し、ロッドの上端部には、後述する役割を持つ軸ピストン（２５）が固定されて いる。

ピストン（２５）は、タレットの第２部材（２２）に、ビスまたはボルト（２７ ）で固定されているほぼ円筒形状のキャップ（２６）の内部に設けられた部屋に 収容されている。

圧縮バネ（２８）は、皿形ワッシャ積み重ね型式が望ましく、その一部は、ロッ ド（２４）に対して同軸上、ピストンベース（２５）に設けられた第１の環状キ ャビティに、別の一部は、同ロッド（２４）に対して同軸上のタレットの第２部 材（２２）中、前述のキャビティの延長線上に設けられた第２キヤビテイ中に収 容されている。

固定台（１１）には、口金（３０）と線状短管（３１）を含むダクト（２９）が 設けられ、ピストン（２５）とキャップ（２６）の内壁との間に設けた圧力室（ ３３）へ通じるため、ロッド（２４）とピストン（２５）を経由して軸管（３２ ）まで伸びている。

口金（３０）へ流体を圧力下で封入すると、管（３１）　（３２）を通じて流体 圧力が室（３３）へ伝達され、ピストン（２５）に対するキャップ（２６）の移 動が生じる。

キャップ（２６）は、ボルト（２６）によりタレットの第２部材（２２）と連動 されているため、皿ワツシヤの押し下げによる圧縮バネ（２８）の圧縮を行ない ながら、この第２部材は、第１部材（２１）に対して持上がる。

タレットの第２部材（２２）は、少なくとも１個のピンまたはボルト（３４）を 有し、その頭部は、軸ピストンベース（２５）に設けられたキャビティ（３５） に入り、タレットの第２部材とピストンが瞬間的に連動する目的を持つ。この位 置において、ピストンは、下記に詳述する運動に応じて、タレットに回転運動を 与えるための原動部材の役目を担っている。

ピストン（２５）と連動するロッド（２４）の下部端には、タレ・ソトの第１部 材（２１）中に設けられた円筒室（３７）に収容される回転ピストン（３６）が ある。

第３図に特に明確に示しているこの回転ピストンは、ピストンのどちら側から室 （３７）へ流体封入するかによって、２つの異なる位置（３６ａ）と（３６ｂ） のいずれかに停止する。

回転ピストン（３６）は、ロッド（２４）を通じてピストン（２５）と連動し、 ピストンは、ピン（３４）により瞬間的にタレットの第２部材と連動するため、 スピンドルを交換するために、タレ・ソトを１２０度回転させることができる。

圧力室（３３）の圧力を弛めると、キャップ（２６）は圧縮バネ（２８）に押さ れて、初期位置に戻り、当該空洞（３５）からピン（３４）の頭部が押され、タ レットの第２部材からピストン（２５）は離れる。

流体の最適圧力での封入により、回転ピストン（３６）を初期位置に戻すと、タ レット、より厳密にはタレットの第２部分（２２）を、同タレットまたは固定台 に対して、１２０度（タレットに３個の工具ホルダスピンドルがある場合）回転 させることができるような、新たな作業サイクルにピストンを位置させることが できる。

スピンドル駆動手段の駆動ピニオン（１８）には、第１円筒部分（１８ａ）、及 び、同装置の前端部の第２円錐台形部分（１８ｂ）が含まれている。

通常の運転状態では、円筒部分は、駆動ピニオン（１９）とかみ合う。タレット を持上げる、すなわち前述したように、このタレットの第１部分に対して軸方向 に第２部分を移動させた場合、角度が４５度の円錐台形部分が存在するために、 ピニオン（１９）はピニオン（１８）とかみ合ったままである。

この実施例により、駆動歯車の精度の高い割出しが確保されている。円錐台形部 分（１８ｂ）は、皿形ワ・ラシャ積み重ね型式の圧縮バネ（４２）により円筒部 分（１８ａ）に支持されている。このノくネの目的は、スピンドル交換時、ピニ オン（１９）の歯がピニオン（１８）の歯と向いあった場合、歯にかかる瞬間応 力を吸収したり、また、駆動停止やピニオン破損を防止するためである。

第３図では、タレットの第１部材と第２部材の２つの表面に配置された割出しピ ン（３８）により、このタレットの第１部材に対する第２部材（２２）の割出し を高精度に行なうことができる。

３個のスピンドルを持つタレットの場合、ピンは６個で、６０度ずれている。こ れらのピンの代りに、その他の部材の追加キャビティとかみ合う部材のひとつの 凸部材を用いてもよい。

多極接触器（３９）は、装置の電気制御を可能とするもので、固定台に設けられ たキャビティに収容される。

工具ホルダスピンドルに対応する少なくとも２個の制御ロッド（４０）と連結さ れており、多極接触器の１個を作動させるために、制御ロッド（４０）のひとつ に作用する目的の例えば制御ビン（４１）を持っている。

第４図と第５図は応用例を示す。

両図中、タレットヘッド（ｌＯ）のタレット（１２）には、６個の工具ホルダス ピンドル（１３）があり、それぞれ６０度間隔で取り付けられている。前述の例 と同様、これらのスピンドルの代わりに複数アダプタを用いることも可能である 。

本実施例は、前記図面に基づいたタレットヘッド実施例と同じ原理に基づくもの である。スピンドル交換のためのヘッドの回転角度は、６０度である。６個のス ピンドルにより、機械の柔軟度が向上し能力も高まる。スピンドルの駆動機構は 、前述例と同じである。

本発明の大きな利点及び特徴は、次の通りである。

・圧縮バネによる結合駆動ビニオン（１８）の２つの部分の組合せにより、非常 に簡略化した方法により実現されており、この原理は特に有効である。

・固定台中、密閉箱に収容されている多極接触器の存在と、接触は、制御ロッド とピンによる制御。

・多極接触器（３９）の交換作業のたやすさ。機械上での調整は一切必要がなく 、製造工場にて実施できる。

・ピン上でのタレットの割出しのため、スピンドルを使用中でも径方向の非常に 高い応力も許容される。

・皿ワツシヤにより機械的に割出し位置が確保されるため、不時の油圧低下の場 合でも、リスクを回避できる。

・軸ピストンと回転ピストンを有する油圧系統は非常に簡略化されており、非常 に低容量の小油圧センターが必要であるだけである。ピン（３８）の割出し解除 、ピン（３４）とピストン（２５）の連結、及びタレットの６０度または１２０ 度回転を確保するピニオン（１９）のかみ合い解除のために、同系統は、１．５ 秒でタレットを持上げることができる。油圧低下により、ピン（３８）の再割出 し皿ワツシヤを通じて、ピストン（２５）の割出し解除が生じ、回転ピストン（ ３６）か初期位置に復帰可能となる。

・全ての機械動作部品は油浴中にあるため、ヘッドを縦方向あるいは水平方向に 設置することができる。

本発明は、前述の実施例の形態に限定されるものでなく、当業者による諸形態で の応用が可能である。

ｈ′Ｑ 平成２年１１月２２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固定台、前記固定台に対して回動ずる主軸ホルダタレット、前記タレットに 取り付ける少なくとも２個の工具ホルダスピンドル、前記スピンドル回転駆動手 段、及び前記タレット移動の自動制御手段を有する工作機械用タレットヘッドで あって、タレット（１２）が、前記固定台（１１）と連動する第１部材（２１） と、第１部材に対して可動である第２部材（２２）とを含み、前記自動制御手段 が、前記第１部材（２１）に対してタレット（１２）の前記第２部材（２２）を 軸方向と回転方向に移動させるために軸ピストン（２５）と回転ピストン（３６ ）とを有しているものにおいて、 固定台（１１）の軸が、タレット（１２）軸に対して４５度に配置されることを 特徴とする工作機械用タレットヘッド。 ２．軸ピストンが、タレットの第１部材（２１）と前記固定台（１１）と連動す るロッド（２４）、及びタレットの第２部材（２２）と連動し、かつ前記ロッド に対して回動・軸動するキャップ（２６）とを備えるボディを有することを特徴 とする請求項１記載のタレットヘッド。 ３．ピストンベース（２５）と、タレットの第２部材（２２）との間に取り付け られ、かつ２つの部材の相対軸移動後、タレットの第１部材（２１）を支持する ために第２部材（２２）を戻すように配置される圧縮バネ（２８）を有すること を特徴とする請求項１記載のタレットヘッド。 ４．圧縮バネ（２８）は、その一部がそれぞれ、ピストンベース（２５）に設け た第１環状キャビティ中と、タレット（１２）の第２部材（２２）に設けた第２ 環状キャビティ中とに取り付けられるとともに、これら２つの環状キャビティは ロッド（２４）に対して同軸上、それぞれが延長線になるように配置されること を特徴とする請求項３記載のタレットヘッド。 ５．圧縮バネ（２８）が、皿形ワッシャを積み重たものであることを特徴とする 請求項４記載のタレットヘッド。 ６．回転ピストン（３６）が、ロッド（２４）端部に取り付けられ、かっ円筒形 室（３７）の内部に収容されることを特徴とする請求項１記載のタレットヘッド 。 ７．軸ピストン（２５）が、少なくとも１個の空洞（３５）を備え、タレットの 第２部材（２２）は、空洞に収容されるように配置される少なくとも１個のピン （３４）を備え、かつ軸ピストン（２５）が連動するようこれら２つの構成部品 が配置され、タレットが、前記第１部材（２１）に対して軸方向にずれた場合、 軸ピストンはロッド（２４）と第２部材（２２）と連動するようになっているこ とを特徴とする請求項１記載のタレットヘッド。 ８．スピンドル駆動手段が、駆動軸（１５）と連動する駆動ピニオン（１８）を 有し、このピニオンは、円筒部（１８ａ）と円錐台形部（１８ｂ）を有し、また 駆動ピニオン（１９）は、駆動軸の駆動ピニオンの円錐台形部と常に連結してい るスピンドルの駆動軸（２０）と連動していることを特徴とする請求項１記載の タレットヘッド。 ９．円錐台形部（１８ｂ）の母線は、歯車の軸に対して４５度をなし、ロッド軸 （２４）と平行であることを特徴とする請求項８記載のタレットヘッド。 １０．駆動ピニオンの円錐台形部（１８ｂ）と円筒部（１８ａ）とが連結される よう、バネ（４２）により、それぞれが支持し合っていることを特徴とする請求 項８記載のタレットヘッド。 １１．バネ（４２）は、皿形ワッシャを積み重ねたものであることを特徴とする 請求項１０記載のタレットヘッド。 １２．固定台に設けたキャビティに収容されているヘッドの電気的機能の制御用 多極接触器（３９）、及び工具ホルダスピンドルのそれぞれに対応し、スピンド ルそれぞれに対応する制御ピン（４１）と一体化し、制御ロッドの１個を通じて 前記多極接触器（３９）を作動させるために配置されている少なくとも２個の制 御ロッド（４０）を有することを特徴とする請求項１記載のタレットヘッド。