JPH0751234Y2 - 偏心式加工装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工作機械のヘッド本体に対しそれぞれ平行移
動可能でかつ互いに平行となるように軸承された複数の
スピンドルをヘッド本体に設けた駆動モータにより駆動
し、各スピンドルの先端に装着した加工工具により工作
物を加工するようにした加工装置に関する。

（従来の技術） この形式の加工装置では、加工位置の調整などのために
各スピンドルを平行移動させるとスピンドルと駆動モー
タが相対的に移動するので、この両者の間の連動装置と
しては、ユニバーサルジョイントや、自動テンション方
式のベルト駆動装置が用いられている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、ユニバーサルジョイントを用いたものは
スピンドルの長手方向における装置の寸法が大となり、
特に竪形の装置の場合は高さが大になるという問題があ
る。またベルト駆動装置を用いたものは、スピンドル間
のピッチが狭いと必要な径のプーリが入らず、プーリの
径を小にすると所定のトルクを伝えるためにベルトの張
力を増大させなければならないので、片持ちのスピンド
ルでは強度が不足し、このためサポータを追加すればベ
ルトの交換が困難になるという種々の問題が生じる。

本考案は、スピンドルと駆動モータの間の連動装置に内
歯歯車機構を用いて、小型で充分な加工能力のある偏心
式加工装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本考案による偏心式加工装置は、添付図面
に例示するごとく、ヘッド本体11に対し互いに平行とな
るように軸承された複数のスピンドル16A,16Bと、この
各スピンドルの先端に装着された加工工具17A,17Bと、
前記ヘッド本体11に設けられ連動装置50を介して前記各
スピンドル16A,16Bを回転駆動する駆動モータ60と、前
記ヘッド本体11に互いに平行に回動可能に支持されその
回動軸線に対し前記各スピンドル16A,16Bをそれぞれ偏
心して軸承する複数の支持筒15A,15Bを備え、これら支
持筒の回動により前記複数のスピンドル16A,16Bを平行
移動して軸位置を変更するようにした加工装置におい
て、前記連動装置50は、前記各スピンドル16A,16Bの基
端側にそれぞれ同軸的に固定された複数のピニオン53A,
53Bと、前記ヘッド本体11に前記各支持筒15A,15Bの回動
軸線と同軸的に回転可能に軸承されて前記駆動モータ60
により回転駆動される複数の回転部材51A,51Bと、この
各回転部材に同軸的かつ一体的に設けられてそれぞれ前
記各ピニオン53A,53Bと噛合する複数の内歯ギヤ52A,52B
よりなることを特徴とするものである。

（作用） ヘッド本体11に支持された支持筒15A,15Bを回動すれ
ば、その回動中心を中心とする円弧にそってスピンドル
16A,16Bは平行移動し、加工工具17A,17Bによる加工位置
が移動する。回転部材51A,51Bは支持筒15A,15Bに対し同
軸となるようにヘッド本体11に支持されているので、支
持筒15A,15Bが回動しても内歯ギヤ52A,52Bとピニオン53
A,53Bの間の噛合関係は変わらず、従ってスピンドル16
A,16Bはその位置の移動に関わらず常に確実に駆動モー
タ60により駆動される。

（考案の効果） このような本考案によれば、ヘッド本体に対し平行移動
するスピンドルと、ヘッド本体に支持された回転部材の
間の動力伝達は、内歯ギヤとこれに噛合するピニオンに
より行われるので、コンパクトであると共に充分な伝達
トルクが得られ、小型でしかも充分な加工能力のある偏
心式加工装置を得ることができ、またスピンドル間のピ
ッチが小さい場合にも適用できる。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本考案の説明を
する。

第１図及び第４図に示すごとく、ベッド（図示省略）に
固定した工作物支持台10上には工作物Ｗが取り付けら
れ、ヘッド本体11はベッドに対し第１図において左右方
向（第３図及び第４図のＸ方向と直交方向）及び上下方
向移動可能に支持されている。工作物Ｗはその支承部Wa
により工作物支持台10上に支持されて、支持ピン12bを
中心として回動するクランプ爪12aを有するクランプ装
置12により着脱可能に保持されている。工作物支持台10
の間には工作物Ｗを所定の位置に搬入し、また搬出する
トランスファ装置13が設けられている。

主として第１図及び第３図に示すごとく、ヘッド本体11
には２本の支持筒15A,15Bが鉛直軸線回りの回動のみ可
能に支持され、各支持筒15A,15Bにはスピンドル16A,16B
がそれぞれ偏心して回転可能に軸承されている。各スピ
ンドル16A,16Bの下端にそれぞれ装着された加工工具17
A,17BはＸ方向と直交方向に整列され、この直交方向に
おけるヘッド本体11の送り移動により工作物Ｗの同一部
分（実施例においては自動車用エンジンのクランクケー
スの主軸受キャップの取付部）に２種類の異なる加工を
行うものである。

支持筒15A及び15Bは支持筒回動装置30により連動して回
動される。第３図及び第４図に示すごとく、各支持筒15
A,15Bの後側にねじ止め固定された突出部材31a,31bの先
端部はピン33a,33bを介して連接棒32により連結されて
いる。連接棒32とほぼ同軸的に軸動可能にヘッド本体11
に支持された摺動ロッド36は、一端がピン33a,38を介し
てリンク37により連接棒32に連結され、他端は連結部材
35を介して油圧シリンダ34のピストンロッド34aに固定
されている。

両ピン33a,33b間のピッチは両支持筒15A,15B間のピッチ
と同一である。従って油圧シリンダ34の作動により摺動
ロッド36が軸動すれば、各支持筒15A,15Bは同一角度だ
け回動する。これら各部材31〜38により支持筒回動装置
30は構成されている。各支持筒15A,15Bの中心に対する
各スピンドル16A,16Bの中心の偏心方向は常に同一であ
り、従って両支持筒15A,15Bが同一角度回動すれば、各
支持筒15A,15Bの中心をそれぞれ中心とする円弧上を移
動する各スピンドル16A,16BのＸ方向移動距離も同一と
なる。

支持筒15A,15Bの回動角は位置決めストッパ装置20によ
り規制される。第３図に示すごとく、ヘッド本体11に固
定した支持部材21には、連接棒32とほぼ同軸的に摺動可
能に進退部材22が支持され、その後端の大径部は支持部
材21に螺合されている。進退部材22と同軸的に回転のみ
可能にヘッド本体11に支持された回転軸25は、後端がサ
ーボモータ24の出力軸に連結されて回転され、先端は進
退部材22の後端に固定された筒状体23に滑りキー結合さ
れている。連接棒32の先端と当接する進退部材22の先端
に設けられたノズル穴28には、支持部材21及び進退部材
22に形成された通路を介して、絞り29aを設けた空間管
路29からの加圧空気が供給されている。

後述するごとく、サーボモータ24はモータ駆動装置42を
介して制御装置40により回転され、その回転角に応じて
進退部材22は進退動をする。この回転角は周囲に凹凸を
設けた回転板26aと近接スイッチ26bにより検出され制御
装置40にフィードバックされ、また筒状体23後端のフラ
ンジと近接スイッチ27a,27bにより進退部材22の行き過
ぎが防止される。これら角部材21〜28により位置決めス
トッパ装置20が構成されている。ノズル穴28と絞り29a
の間の空気管路29内の空気圧は圧力検出装置44により検
出されてその情報は制御装置40に入力される。

第４図に示すごとく、工作物Ｗ両側の支承部Waの各外端
に形成した基準面Wbに対向して、工作物支持台10上には
基準面Wbとの間の隙間を検出する一対の位置センサ41が
固定されている。制御装置40は各位置センサ41により検
出された工作物Ｗの基準位置からのＸ方向変位に応じて
サーボモータ24を作動させて、これに応じた距離だけ進
退部材22をその基準位置から移動させる。

制御装置40はまた油圧駆動装置43を介して油圧シリンダ
34を作動させ、ピストンロッド34aを前進または後退さ
せることにより、連接棒32と進退部材22の各先端を当接
させることで圧力検出装置44により検出される空気圧が
変化する。この圧力検出装置44の信号により制御装置40
を介して油圧駆動装置43は油圧シリンダ34を停止させる
ため、各スピンドル16A,16B及びその各下端に装着され
た加工工具17A,17Bは、工作物Ｗの基準位置からのＸ方
向変位と同一距離だけ、Ｘ方向に移動される。

次に、ヘッド本体11に取り付けた駆動モータ60の回転を
各スピンドル16A,16Bに伝動する連動装置50につき説明
する。第１図及び第２図に示すごとく、ヘッド本体11の
上部には、同軸部51a,51bを介して一対のギヤ（回転部
材）51A,51Bが、各支持筒15A,15Bと同軸的に軸承され、
各ギヤ51A,51Bの下側には内歯ギヤ52A,52Bがそれぞれ同
軸的に固定されている。各スピンドル16A,16Bの上端に
は、それぞれ内歯ギヤ52A,52Bと噛合するピニオン53A,5
3Bが固定されている。ヘッド本体11に鉛直に軸承された
連動軸55下端のピニオン55aは各ギヤ51A,51Bに噛合さ
れ、連動軸55上端のプーリ56はベルト57及びプーリ58を
介して駆動モータ60の出力軸60aに連結されている。

スピンドル16A,16Bを駆動する内歯ギヤ52A,52B及びピニ
オン53A,53Bは、上下方向位置が重なっているので、本
実施例の偏心式加工装置は高さが大になることはない。
また内歯ギヤ52A,52B及びピニオン53A,53Bは、同一トル
クを伝達するベルト駆動装置のプーリよりは小径で足り
るので、この部分の寸法構造は小型簡略化され、両スピ
ンドル16A,16B間のピッチが小さい偏心式加工装置にも
適用することができる。

次に、上記実施例の作動の説明をする。

駆動モータ60の回転はプーリ58、ベルト57、プーリ56、
連動軸55及びピニオン55aを介して両ギヤ51A,51Bに伝達
される。各ギヤ51A,51Bの回転は、内歯ギヤ52A,52B及び
ピニオン53A,53Bを介して、下端に加工工具17A,17Bを装
着したスピンドル16A,16Bに伝達され、この両加工工具1
7A,17Bはヘッド本体11のＸ方向と直交する方向（第１図
において左右方向）の送り移動により、クランクケース
（工作物）Ｗのメインベアリング支持キャップ取付け部
の幅加工を行う。

制御装置40は、前述のごとく、位置センサ41により検出
された工作物Ｗの基準位置からのＸ方向変位に応じて支
持筒15A,15Bを回動し、各スピンドル16A,16B及び加工工
具17A,17Bを、工作物Ｗの基準位置からのＸ方向変位と
同一距離だけ、Ｘ方向に移動する。従って工作物支持台
10に対する工作物Ｗのクランプ位置が基準位置からずれ
ても、工作物Ｗに対する加工工具17A,17Bの相対的位置
が、Ｘ方向においてずれることはなく、加工工具17A,17
Bによる加工は工作物Ｗの所定の位置になされる。この
作動の際に支持筒15A,15Bが回動するが、ギヤ51A,51Bは
支持筒15A,15Bに対し同軸となるようにヘッド本体11に
支持されているので、内歯ギヤ52A,52Bとピニオン53A,5
3Bの間の噛合関係が変わることはなく、従ってスピンド
ル16A,16Bはその位置の移動に関わらず常に確実に駆動
モータ60により駆動される。

本考案は、上記実施例のごとく支持筒及びスピンドルが
２本の場合に限らず、２本以上の場合にも適用すること
ができる。また各支持筒を連動して同一角度回動する代
わりに、互いに別個に回動させて実施することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案による偏心式加工装置の一実施例を示
し、第１図は主要部の縦断面図、第２図は第１図のII−
II断面図、第３図は第１図のIII−III断面図、第４図は
第１図のIV−IV断面図である。 符号の説明 11……ヘッド本体、15A,15B……支持筒、16A,16B……ス
ピンドル、17A,17B……加工工具、50……連動装置、51
A,51B……回転部材（ギヤ）、52A,52B……内歯ギヤ、53
A,53B……ピニオン、60……駆動モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッド本体に対し互いに平行となるように
   軸承された複数のスピンドルと、この各スピンドルの先
   端に装着された加工工具と、前記ヘッド本体に設けられ
   連動装置を介して前記各スピンドルを回転駆動する駆動
   モータと、前記ヘッド本体に互いに平行に回動可能に支
   持されその回動軸線に対し前記各スピンドルをそれぞれ
   偏心して軸承する複数の支持筒を備え、これら支持筒の
   回動により前記複数のスピンドルを平行移動して軸位置
   を変更するようにした加工装置において、前記連動装置
   は、前記各スピンドルの基端側にそれぞれ同軸的に固定
   された複数のピニオンと、前記ヘッド本体に前記各支持
   筒の回動軸線と同軸的に回転可能に軸承されて前記駆動
   モータにより回転駆動される複数の回転部材と、この各
   回転部材に同軸的かつ一体的に設けられてそれぞれ前記
   各ピニオンと噛合する複数の内歯ギヤよりなることを特
   徴とする偏心式加工装置。