JPH08281527A - マシニングセンタのテーブル旋回装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テーブル自体に旋回駆動用のモータを装備す
る必要がなく、簡単な構成で旋回テーブルを迅速かつ正
確に割り出す。 【構成】 ベース４に主軸軸線と平行な回転軸１１を支
持し、その主軸側端部に被動部１３を設ける。主軸３に
駆動工具７を装着し、これに被動部１３と係脱可能な係
合部８を設ける。回転軸１１と旋回軸５との間にウォー
ムギア及びウォームホィールからなる直交歯車伝達機構
を介装する。主軸３により駆動工具７、回転軸１１、直
交歯車伝達機構、及び旋回軸５を介して旋回テーブル６
を割り出す。旋回テーブル６をテーブルクランプで割出
位置に保持し、その割出位置をロータリーエンコーダで
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主軸に装着した工具で
旋回テーブル上のワークを加工するマシニングセンタに
おいて、主軸を旋回テーブルの駆動源として構成したテ
ーブル旋回装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、横長のワークを加工する場合に
は横長テーブルを備えた横型マシニングセンタが使用さ
れる。ここで、例えば、自動車のダッシュボードの雌金
型を深孔加工する場合、彫り込み加工面に対する刃物の
接触角度は９０°に近いほど加工効率が向上する。この
ためには、ワークを支持する横長テーブルを３０°〜４
５°の範囲で旋回させる必要がある。さもなければ、段
取り変えに際しその都度、人手に頼ってワークの向きを
変更する面倒がある。そこで、従来、内蔵モータにより
テーブルを３６０°の角度範囲で旋回可能に構成し、通
常は、これを４５°以下の旋回位置に割り出して加工し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のテー
ブル旋回装置によると、テーブル自体にモータが装備さ
れているため、構造が複雑で高価になるという問題点が
あった。特に、横型マシニングセンタは、一般的な金型
加工の場合に、一面のみの加工に多く使用されるので、
特殊加工のためにモータを装備することはたいへん不経
済であった。

【０００４】なお、特公平１−２００３０号公報には、
棒状ワークを軸線周りで回転割り出しするロータリーワ
ークヘッド又はロータリーワークテーブルが開示されて
いる。ここでは、ＮＣ工作機械のＸ，Ｙ，Ｚ軸の駆動機
構を利用してワーク掴持装置を割り出すことで、割出専
用のモータを不要にしている。しかしながら、この従来
装置によると、主軸頭又はテーブルをＸ，Ｙ軸方向へ移
動し、その移動量に基づいてワーク掴持装置の割出角度
を決定しているため（同公報、第４頁左欄第２０〜２５
行参照）、ＮＣ制御装置の演算処理が複雑化するばかり
でなく、主軸頭又はテーブルの移動に相当時間を費やす
無駄があって、割出時間が長く掛かるという不具合もあ
った。

【０００５】そこで、本発明の課題は、テーブル自体に
旋回駆動用のモータを装備する必要がなく、簡単な構成
で旋回テーブルを迅速かつ正確に割り出すことができる
マシニングセンタのテーブル旋回装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のテーブル旋回装置は、主軸と、主軸先端
側に設置されたベースと、主軸軸線と直交する旋回軸を
介してベース上に支持された旋回テーブルとを備え、主
軸と旋回テーブルとの相対移動に伴い、主軸に装着した
工具で旋回テーブル上のワークを加工するマシニングセ
ンタにおいて、ベースに主軸軸線と平行な回転軸を支持
し、回転軸の主軸側端部に被動部を設け、主軸には被動
部に係脱可能な係合部を備えた駆動工具を装着し、回転
軸と旋回軸との間に直交歯車伝達機構を介装し、主軸に
より駆動工具、回転軸、直交歯車伝達機構、及び旋回軸
を介して旋回テーブルを割出可能に構成し、旋回テーブ
ルを割出位置に保持するクランプ手段と、旋回テーブル
の割出位置を検出する検出器とを備えて構成される。

【０００７】

【作用】本発明のテーブル旋回装置においては、旋回テ
ーブルの割り出しに際し、まず、駆動工具が自動工具交
換装置（ＡＴＣ）によって主軸に装着される。次いで、
主軸が回転軸と相対する位置に位置決めされ、駆動工具
の係合部が回転軸の被動部に係合された後、クランプ手
段により旋回テーブルがアンクランプされる。この状態
で、主軸が回転され、駆動工具、回転軸、直交歯車伝達
機構、及び旋回軸を介して旋回テーブルが割り出され
る。このとき、主軸の回転角度と旋回テーブルの旋回角
度とは比例関係にあるので、主軸の多点割出機能、又は
主軸の割出位置決め機能、及び検出器からの位置信号を
利用することで、旋回テーブルを所定の旋回位置に迅速
かつ正確に割り出すことができる。割出後は、クランプ
手段により旋回テーブルがクランプされ、ＡＴＣによっ
て駆動工具が主軸から外されて工具マガジンに返却され
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、本実施例の横型
マシニングセンタ１においては、主軸頭２に主軸３が回
転可能に設けられ、主軸３の先端側にはベース４が設置
されている。ベース４上には、主軸３の軸線と直交する
旋回軸５を介して旋回テーブル６が水平面内で旋回可能
に支持されている。そして、主軸３と旋回テーブル５と
のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の相対移動に伴い、主軸３に装着し
た工具（図示略）で旋回テーブル５上のワーク（図示
略）が加工される。

【０００９】テーブル旋回加工に際しては、旋回テーブ
ル５を旋回するための駆動工具７が自動工具交換装置
（ＡＴＣ）により工具マガジン（図示略）から取り出さ
れて主軸３に装着される。図４に示すように、駆動工具
７には凸状の係合部８がバネ９及びスプライン１０によ
って主軸軸線方向へ摺動可能かつ主軸軸線周りで回転不
能に設けられている。

【００１０】図２及び図３に示すように、ベース４には
回転軸１１が軸受１２により主軸軸線と平行に支持さ
れ、回転軸１１の主軸側端部には駆動工具７の係合部８
に係脱される被動部１３が凹状に形成されている。回転
軸１１の中間部にはウォームギア１４が設けられるとと
もに、旋回軸５の外周には弧状のウォームホイール１５
が固着され、これらにより回転軸１１と旋回軸５との間
に直交歯車伝達機構が介装されている。そして、主軸３
により駆動工具７、回転軸１１、ウォームギア１４、ウ
ォームホイール１５、及び旋回軸５を介して、旋回テー
ブル６を正逆両方向にそれぞれ０°から３０°乃至４５
°の範囲で任意の位置に割り出すことができるように構
成されている。

【００１１】ベース４と旋回テーブル６との間には、摺
動面１６が旋回軸５を包囲するように円弧状に形成され
るとともに、旋回テーブル６を割出位置に保持するテー
ブルクランプ１７が設けられている。テーブルクランプ
１７は、ベース４にシリンダ１８を設置し、シリンダ１
８のピストン１９にクランプ駒２０を設け、クランプ駒
２０が嵌合する溝２１を旋回テーブル６の下面に旋回軸
５と同心に形成して構成されている。また、旋回軸５は
テーパコロ軸受２２でベース４に回転可能に支持され、
旋回軸５の下側には、その回転角度に基づいて旋回テー
ブル６の割出位置を検出する検出器としてのロータリー
エンコーダ２３が設けられている。

【００１２】上記のように構成された本実施例のテーブ
ル旋回装置においては、旋回テーブル６の割り出しに際
し、まず、駆動工具７がＡＴＣによって主軸３に装着さ
れる。次いで、主軸頭２のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動に
より、主軸３が回転軸１１と相対する位置に位置決めさ
れ、駆動工具７の係合部８が回転軸１１の被動部１３に
係合される。続いて、テーブルクランプ１７により旋回
テーブル６がアンクランプされ、この状態で、主軸３が
所定の回転数で回転され、駆動工具７、回転軸１１、ウ
ォームギア１４、ウォームホイール１５、及び旋回軸５
を介して、旋回テーブル６が所定位置に割り出される。
割出後は、テーブルクランプ１７により旋回テーブル６
がクランプされ、ＡＴＣによって駆動工具７が主軸３か
ら外されて工具マガジンに返却される。

【００１３】従って、本実施例のテーブル旋回装置によ
れば、主軸３を駆動源とすることで、旋回テーブル６自
体のモータを不要にできて、装置全体を簡単かつ安価に
構成することができる。また、主軸３の回転角度と旋回
テーブル６の旋回角度とは比例関係にあるので、主軸３
の多点割出機能、又は主軸３の割出位置決め機能、及び
ロータリーエンコーダ２３からの位置信号を利用するこ
とで、旋回テーブル６を所定の旋回位置に迅速かつ正確
に割り出すことができる。特に、本実施例では、旋回テ
ーブル６が０°から３０°乃至４５°の範囲で旋回し、
それ以上不必要に旋回しないので、マシニングセンタ１
の全体をカバーで覆う場合に、そのカバーを小形化でき
るという利点もある。

【００１４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
主軸を旋回テーブルの駆動源としたので、テーブル自体
にモータを装備する必要がなく、簡単な構成で旋回テー
ブルを迅速かつ正確に割り出すことができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す横型マシニングセンタ
の平面図である。

【図２】同マシニングセンタのテーブル旋回装置を示す
平面図である。

【図３】同旋回装置の立面図である。

【図４】同旋回装置の駆動工具を示す一部破断平面図で
ある。

【符号の説明】

１・・横型マシニングセンタ、２・・主軸頭、３・・主
軸、４・・ベース、５・・旋回軸、６・・旋回テーブ
ル、７・・駆動工具、８・・係合部、１１・・回転軸、
１３・・被動部、１４・・ウォームギア、１５・・ウォ
ームホィール、１６・・摺動面、１７・・テーブルクラ
ンプ、２３・・ロータリーエンコーダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸と、主軸先端側に設置されたベース
   と、主軸軸線と直交する旋回軸を介してベース上に支持
   された旋回テーブルとを備え、主軸と旋回テーブルとの
   相対移動に伴い、主軸に装着した工具で旋回テーブル上
   のワークを加工するマシニングセンタにおいて、 ベースに主軸軸線と平行な回転軸を支持し、回転軸の主
   軸側端部に被動部を設け、主軸には被動部に係脱可能な
   係合部を備えた駆動工具を装着し、回転軸と旋回軸との
   間に直交歯車伝達機構を介装し、主軸により駆動工具、
   回転軸、直交歯車伝達機構、及び旋回軸を介して旋回テ
   ーブルを割出可能に構成し、旋回テーブルを割出位置に
   保持するクランプ手段と、旋回テーブルの割出位置を検
   出する検出器とを備えてなるテーブル旋回装置。