JPH1034477A - Main spindle driving device - Google Patents

Main spindle driving device

Info

Publication number
JPH1034477A
JPH1034477A JP19492396A JP19492396A JPH1034477A JP H1034477 A JPH1034477 A JP H1034477A JP 19492396 A JP19492396 A JP 19492396A JP 19492396 A JP19492396 A JP 19492396A JP H1034477 A JPH1034477 A JP H1034477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main shaft
spindle
main spindle
pneumatic motor
auxiliary power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP19492396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3438478B2 (en
Inventor
Tetsuya Taguchi
哲也 田口
Hidehiro Manabe
秀弘 真鍋
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP19492396A priority Critical patent/JP3438478B2/en
Publication of JPH1034477A publication Critical patent/JPH1034477A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3438478B2 publication Critical patent/JP3438478B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the cycle time of a device by suplementing the torque of a main spindle to accelerate the work to be performed by the device when a high load is applied to the main spindle. SOLUTION: A main spindle driving device 70 has a main spindle driving motor M2 (driving means 71), which is incorporated in a turret device provided with a main spindle 21 to be connected to a cutting tool and drives the rotation of the main spindle 21, and a pneumatic motor M3 (auxiliary power means 72), which is connected to the main spindle 21 to compensate the torque of the main spindle when a high load is applied for accelerating the main spindle 21. In addition, this pneumatic motor M3 is connected to the main spindle 21, when a high load is applied to the main spindle 21 in reducing the speed of the main spindle 21, adding braking force to the main spindle 21. The pneumatic motor M3 is supplied with air from the air supply means provided on the side of the turret device and operates by synchronizing with a high load when the main spindle 21 is accelerated and decelerated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加工工具などの負
荷部材に接続される主軸を備えた設備、例えばタレット
装置などに組み込まれる主軸の駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for a spindle which is incorporated in a facility having a spindle connected to a load member such as a working tool, for example, a turret device.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車部品はプレス加工工程、機械加工
工程など種々の工程を経て製造されるが、生産効率を高
めるために、機械加工工程では従来よりタレット装置が
多用されている。
2. Description of the Related Art Automobile parts are manufactured through various processes such as a pressing process and a machining process. In order to increase production efficiency, a turret device has been frequently used in the machining process.

【0003】このタレット装置は、加工工具などの負荷
部材に接続される主軸を備えた設備の一つであり、非回
転のポストに回転自在に取り付けられたドラムと、ドラ
ムの円周上に設けられた複数のギヤヘッドとを有してい
る。各ギヤヘッドには切削工具が設けられ、ドラムを旋
回して複数のギヤヘッドのうちから加工目的にあった所
望のギヤヘッドをワークに向かい合う加工位置に割出し
つつ、順次、所定の機械加工を行うようになっている。
[0003] This turret device is one of equipments having a main shaft connected to a load member such as a processing tool, and includes a drum rotatably mounted on a non-rotating post, and a turret device provided on the circumference of the drum. And a plurality of gear heads. Each gear head is provided with a cutting tool, and rotates the drum to index a desired gear head for a machining purpose from among a plurality of gear heads to a machining position facing the workpiece, so as to sequentially perform predetermined machining. Has become.

【0004】タレット装置には、加工位置に割出された
ギヤヘッドの切削工具に接続される主軸を備えた主軸系
が設けられ、また、前記主軸を回転駆動するため、スピ
ンドルモータからなる1つの主軸駆動モータが設けられ
ている。一般的に、主軸駆動モータの動力は、主軸系か
らクラッチ機構を介してギヤヘッドに伝達される。これ
により切削工具が回転して、タップ加工などの所定の機
械加工がワークに施される(特公昭63−9,923号
公報および特開昭63−47,003号公報参照)。
[0004] The turret device is provided with a spindle system having a spindle connected to a cutting tool of a gear head indexed to a machining position, and one spindle composed of a spindle motor for rotating the spindle. A drive motor is provided. Generally, the power of the spindle drive motor is transmitted from the spindle system to the gear head via a clutch mechanism. As a result, the cutting tool rotates, and predetermined machining such as tapping is performed on the work (see Japanese Patent Publication No. 63-9,923 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-47,003).

【0005】なお、近年では、タレットの回転割出し
を、主軸駆動モータの動力で行うようにしたものもあ
る。
[0005] In recent years, some turrets are indexed for rotation by the power of a spindle drive motor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】タレット装置などの主
軸を備えた設備において、主軸に作用する負荷が大きい
とき、例えば、加速および減速するときなどでは、主軸
の加減速性能は主軸駆動モータによって定まり、主軸の
立ち上がり時間すなわち加速時間や、主軸の立ち下がり
時間すなわち減速時間は、その大部分が、モータのロー
タ慣性とトルクとの関係に基づいて決まっている。
In equipment having a main shaft such as a turret device, when a load acting on the main shaft is large, for example, when accelerating and decelerating, the acceleration / deceleration performance of the main shaft is determined by a main shaft drive motor. The rise time of the spindle, ie, the acceleration time, and the fall time of the spindle, ie, the deceleration time, are mostly determined based on the relationship between the rotor inertia and the torque of the motor.

【0007】このため、主軸駆動モータの出力が大きく
なると、これに伴ってモータのロータ慣性も大きくなる
ので、加速時間および減速時間が長くなってしまう。ま
た、主軸に接続される切削工具などの負荷部材の負荷側
慣性が大きくなると、加減速時間はさらに長くなってし
まう。このように主軸の加速時間および減速時間が長い
と、タレット装置によるタップ加工などの個々の加工時
間や、タレット装置による一連の機械加工のサイクルタ
イムが長くなるという問題がある。
[0007] For this reason, when the output of the spindle drive motor increases, the rotor inertia of the motor also increases, which increases the acceleration time and the deceleration time. Further, if the load-side inertia of a load member such as a cutting tool connected to the main shaft increases, the acceleration / deceleration time further increases. If the acceleration time and the deceleration time of the spindle are long, there is a problem that individual processing times such as tapping by the turret device and a cycle time of a series of machining operations by the turret device become long.

【0008】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、主軸に高負荷が作用し
たときに当該主軸のトルクを補い、設備で行うべき作業
の高速化を図り、設備のサイクルタイムの短縮化を達成
し得る主軸の駆動装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems associated with the above-mentioned prior art, and aims to supplement the torque of the main spindle when a high load acts on the main spindle, thereby increasing the speed of work to be performed in the equipment. It is another object of the present invention to provide a spindle drive device capable of achieving a reduction in equipment cycle time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1に記載の発明は、加工工具などの負荷部材に
接続される主軸を備えた設備に組み込まれる主軸の駆動
装置であって、前記主軸を回転駆動する駆動手段と、前
記主軸を加速するときなどの高負荷時に、前記主軸に接
続されて当該主軸に回転力を付加する補助動力手段と、
を有することを特徴とする主軸の駆動装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a driving device for a main shaft which is incorporated in equipment having a main shaft connected to a load member such as a machining tool. A driving unit that rotationally drives the main shaft, and an auxiliary power unit that is connected to the main shaft and applies a rotational force to the main shaft during a high load such as when accelerating the main shaft,
A driving device for a spindle, comprising:

【0010】この主軸の駆動装置では、主軸を加速する
ときなどの高負荷時には、主軸は、駆動手段による回転
力に加えて、当該主軸に接続された補助動力手段からも
回転力が付加されて回転駆動される。このため、駆動手
段の出力が補助され高負荷時のトルク不足が補われるた
め、主軸の加速時間が短くなる。したがって、主軸の加
速性が向上し、負荷部材で行うべき作業に要する時間
や、設備のサイクルタイムが短くなる。また、駆動手段
の出力を大きくしたり、負荷部材の負荷側慣性が大きく
なったりしても、補助動力手段が回転力を付加するた
め、加速時間が長くなることが抑えられる。
In this drive device for a spindle, when the spindle is accelerated or when a high load is applied, the spindle receives not only the torque from the drive means but also the torque from the auxiliary power means connected to the spindle. It is driven to rotate. For this reason, the output of the driving means is assisted, and the shortage of torque at the time of high load is compensated, so that the acceleration time of the main shaft is shortened. Therefore, the acceleration of the spindle is improved, and the time required for work to be performed on the load member and the cycle time of the equipment are shortened. Further, even if the output of the driving unit is increased or the load-side inertia of the load member is increased, the auxiliary power unit applies the rotational force, so that the acceleration time is suppressed from becoming long.

【0011】また、請求項2に記載の発明では、前記補
助動力手段は、前記主軸を減速するときなどの高負荷時
に、前記主軸に接続されて当該主軸に制動力を付加する
ことを特徴とする。
Further, in the invention described in claim 2, the auxiliary power means is connected to the main shaft and applies a braking force to the main shaft at a time of high load such as when the main shaft is decelerated. I do.

【0012】かかる構成では、主軸を減速するときなど
の高負荷時には、主軸は、当該主軸に接続された補助動
力手段から制動力が付加されて減速されるため、主軸の
減速時間が短くなる。したがって、主軸の減速性が向上
し、負荷部材で行うべき作業に要する時間や、設備のサ
イクルタイムが短くなる。また、駆動手段の出力を大き
くしたり、負荷部材の負荷側慣性が大きくなったりして
も、補助動力手段が制動力を付加するため、減速時間が
長くなることが抑えられる。
In such a configuration, when the main shaft is decelerated and the load is high, for example, the main shaft is decelerated by the application of the braking force from the auxiliary power means connected to the main shaft, so that the deceleration time of the main shaft is shortened. Therefore, the deceleration of the spindle is improved, and the time required for the work to be performed by the load member and the cycle time of the equipment are shortened. In addition, even if the output of the driving means is increased or the load-side inertia of the load member is increased, the braking force is added by the auxiliary power means, so that a longer deceleration time can be suppressed.

【0013】また、請求項3に記載の発明では、前記補
助動力手段は、前記主軸の前記高負荷時に同期して作動
することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the auxiliary power unit operates in synchronization with the high load of the main shaft.

【0014】かかる構成では、補助動力手段は、主軸の
加速または減速など補助が必要な高負荷時にのみ作動す
るので、当該補助動力手段を駆動させるための動力の無
駄な消費が抑制される。
In such a configuration, the auxiliary power means operates only at a high load requiring assistance such as acceleration or deceleration of the main shaft, so that wasteful consumption of power for driving the auxiliary power means is suppressed.

【0015】また、請求項4に記載の発明では、補助動
力手段は、圧縮空気のエネルギを回転力として変換する
と共に正逆両方向に回転自在な空気圧モータから構成し
たことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the auxiliary power means is constituted by a pneumatic motor which converts the energy of the compressed air into a rotational force and is rotatable in both forward and reverse directions.

【0016】かかる構成では、同出力の電動モータと比
べて小型かつ軽量であるという空気圧モータの利点か
ら、補助動力手段の小型、軽量化を通して、主軸の駆動
装置の全体が軽量で小型なものとなる。
In this configuration, the advantage of the pneumatic motor, which is smaller and lighter than an electric motor of the same output, makes it possible to reduce the size and weight of the auxiliary power means so that the whole drive unit of the main shaft is lighter and smaller. Become.

【0017】また、請求項5に記載の発明では、前記空
気圧モータに供給される圧縮空気は、前記設備に設けら
れた圧縮空気供給源から取ることを特徴とする。
In the invention described in claim 5, the compressed air supplied to the pneumatic motor is obtained from a compressed air supply source provided in the facility.

【0018】かかる構成では、空気圧モータを駆動させ
るために圧縮空気供給源を別途設けたり、複雑な配管系
を設けたりする必要がなくなり、主軸の駆動装置の構成
は簡素なものとなる。
With this configuration, it is not necessary to separately provide a compressed air supply source or to provide a complicated piping system for driving the pneumatic motor, and the configuration of the driving device for the main shaft is simplified.

【0019】また、請求項6に記載の発明では、前記空
気圧モータは、前記主軸の前記高負荷時以外のときに
は、前記主軸とは別個に自由に回転自在であることを特
徴とする。
Further, in the invention described in claim 6, the pneumatic motor is freely rotatable independently of the main shaft when the main shaft is not under the high load.

【0020】かかる構成では、主軸の加速または減速な
ど補助が必要な高負荷時にのみ空気圧モータを作動で
き、当該空気圧モータを駆動させるための圧縮動力の無
駄な消費が抑制される。
With such a configuration, the pneumatic motor can be operated only at a high load requiring assistance such as acceleration or deceleration of the main shaft, and wasteful consumption of compression power for driving the pneumatic motor is suppressed.

【0021】[0021]

【発明の効果】請求項1に記載の主軸の駆動装置によれ
ば、主軸を加速するときなどの高負荷時には、補助動力
手段が駆動手段の出力を補助して高負荷時のトルク不足
を補うため、主軸の加速性が向上し、負荷部材で行うべ
き作業に要する時間や、設備のサイクルタイムの短縮化
を図ることが可能となる。また、駆動手段の出力を大き
くしたり、負荷部材の負荷側慣性が大きくなったりして
も、補助動力手段が回転力を付加するため、加速時間が
長くなることを抑制できる。
According to the driving device for a spindle according to the first aspect, at a high load such as when the spindle is accelerated, the auxiliary power means assists the output of the driving means to compensate for the lack of torque at the time of a high load. For this reason, the acceleration of the spindle is improved, and the time required for the work to be performed by the load member and the cycle time of the equipment can be reduced. In addition, even if the output of the driving means is increased or the load-side inertia of the load member is increased, the auxiliary power means adds a rotational force, so that it is possible to suppress an increase in acceleration time.

【0022】請求項2に記載の発明によれば、主軸を減
速するときなどの高負荷時には、補助動力手段が主軸に
制動力を付加するため、請求項1による主軸の加速性に
加えて、主軸の減速性も向上し、負荷部材で行うべき作
業に要する時間や、設備のサイクルタイムの一層の短縮
化を図ることが可能となる。また、駆動手段の出力を大
きくしたり、負荷部材の負荷側慣性が大きくなったりし
ても、補助動力手段が制動力を付加するため、減速時間
が長くなることを抑制できる。
According to the second aspect of the present invention, the auxiliary power means applies a braking force to the main shaft at the time of a high load such as when the main shaft is decelerated. The deceleration of the main shaft is also improved, and the time required for work to be performed on the load member and the cycle time of the equipment can be further reduced. Further, even if the output of the driving unit is increased or the load-side inertia of the load member is increased, the auxiliary power unit applies the braking force, so that it is possible to suppress the deceleration time from becoming long.

【0023】請求項3に記載の発明によれば、主軸の高
負荷時に同期して補助動力手段を作動させるため、当該
補助動力手段を駆動させるための動力の無駄な消費を抑
制することができる。
According to the third aspect of the present invention, the auxiliary power means is operated in synchronization with a high load on the main shaft, so that wasteful consumption of power for driving the auxiliary power means can be suppressed. .

【0024】請求項4に記載の発明によれば、同出力の
電動モータと比べて小型かつ軽量であるという空気圧モ
ータの利点から、補助動力手段の小型、軽量化を通し
て、主軸の駆動装置の全体の軽量化および小型化を図る
ことが可能となる。
According to the fourth aspect of the present invention, the advantage of the pneumatic motor, which is smaller and lighter than the electric motor of the same output, allows the overall drive of the main shaft to be reduced by reducing the size and weight of the auxiliary power means. Can be reduced in weight and size.

【0025】請求項5に記載の発明によれば、空気圧モ
ータを駆動させるために圧縮空気供給源を別途設けた
り、複雑な配管系を設けたりする必要がなくなり、主軸
の駆動装置の構成の簡素化を図ることが可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is not necessary to separately provide a compressed air supply source for driving the pneumatic motor or to provide a complicated piping system, thereby simplifying the configuration of the driving device for the main shaft. Can be achieved.

【0026】請求項6に記載の発明によれば、主軸の高
負荷時にのみ空気圧モータを作動させ、当該空気圧モー
タを駆動させるための圧縮空気の無駄な消費を抑制する
ことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the pneumatic motor can be operated only when the main shaft is under a high load, and wasteful consumption of compressed air for driving the pneumatic motor can be suppressed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】図1および図2は、本発明に係る主軸の駆
動装置を組み込んだタレット装置の外観を示す正面図お
よび内部構造を概略示す要部断面図、図3は、主軸の駆
動装置の要部を示す断面図である。
FIGS. 1 and 2 are a front view showing an external appearance of a turret device incorporating a drive device for a spindle according to the present invention and a sectional view of a main part schematically showing an internal structure. FIG. It is sectional drawing which shows a part.

【0029】加工工具などの負荷部材に接続される主軸
を備えた設備の一つとして、前述したように、タレット
装置がある。図1および図2に示すように、タレット装
置10は、非回転のポスト11に回転自在に取り付けら
れたドラム12と、ドラム12の円周上に設けられた複
数のギヤヘッド13とを有している。各ギヤヘッド13
には切削工具14が設けられ、ドラム12を旋回して複
数のギヤヘッド13のうちから加工目的にあった所望の
ギヤヘッド13をワークに向かい合う加工位置に割出し
つつ、順次、所定の機械加工を行うようになっている。
タレット装置10には、加工位置に割出されたギヤヘッ
ド13の切削工具14に接続される主軸21を備えた主
軸系が設けられ、主軸21を回転駆動するために、主軸
駆動装置70が組み込まれている。また、タレット装置
10には、複数のギヤヘッド13のそれぞれに対して切
削油、エアおよび潤滑油を分配し供給する流体分配装置
15も組み込まれている。
As one of the equipments having a spindle connected to a load member such as a processing tool, there is a turret device as described above. As shown in FIGS. 1 and 2, the turret device 10 includes a drum 12 rotatably mounted on a non-rotating post 11, and a plurality of gear heads 13 provided on the circumference of the drum 12. I have. Each gear head 13
Is provided with a cutting tool 14, and performs predetermined machining in turn while rotating the drum 12 to index a desired gear head 13 for a machining purpose from among a plurality of gear heads 13 to a machining position facing a workpiece. It has become.
The turret device 10 is provided with a spindle system having a spindle 21 connected to the cutting tool 14 of the gear head 13 indexed to the machining position, and incorporates a spindle drive device 70 for driving the spindle 21 to rotate. ing. The turret device 10 also incorporates a fluid distribution device 15 that distributes and supplies cutting oil, air, and lubricating oil to each of the plurality of gear heads 13.

【0030】さらに詳述すれば、タレット装置10は、
傾斜面(傾斜角度45度)が形成されベース16に固定
されたユニット本体17を有し、この本体17の傾斜面
から直交する方向に突出するようにポスト11が取り付
けられている。ドラム12は、そのボス部12aがポス
ト11に挿通され、軸受18を介してポスト11に回動
自在に支持されている。ギヤヘッド13の回転割出し
は、ユニット本体17に取り付けた割出しモータM1
(図1参照)によりドラム12を正逆適宜方向に旋回駆
動してなされる。
More specifically, the turret device 10 comprises:
The unit body 17 has an inclined surface (inclination angle of 45 degrees) and is fixed to the base 16, and the post 11 is attached so as to protrude from the inclined surface of the main body 17 in a direction orthogonal to the unit body 17. The boss 12 a of the drum 12 is inserted into the post 11, and the drum 12 is rotatably supported by the post 11 via a bearing 18. The rotation index of the gear head 13 is determined by the index motor M1 attached to the unit body 17.
(See FIG. 1) to rotate the drum 12 in the forward and reverse directions as appropriate.

【0031】図示例のタレット装置10では、ドラム1
2は円錘台形状に形成され、円錘面上の4つの割出面の
それぞれにギヤヘッド13が取り付けられている。な
お、1つのギヤヘッド13のみを図示し、他の3つのギ
ヤヘッドは図示省略してある。各ギヤヘッド13は、切
削工具14と駆動軸20とを備え、駆動軸20が水平と
なる加工位置においては、その駆動軸20とユニット本
体17内に水平支持された主軸系との軸心が一致する。
主軸系は、主軸21と、主軸21に対して軸方向にのみ
進退自在で主軸21とともに回転するクラッチ軸21a
とを備えている。クラッチ軸21aと駆動軸20との間
にはクラッチ機構22が設けられ、クラッチ軸21aを
回転自在に保持したスリーブ23が駆動軸20に対して
進退移動することにより、主軸21と駆動軸20との連
結または連結解除がなされる。前記スリーブ23はシフ
タ24を介してシリンダ25に連結され、シリンダ25
の作動により進退移動する。後述する主軸駆動装置70
の駆動力が、主軸系からクラッチ機構22を介してギヤ
ヘッド13に伝達され、これにより切削工具14が回転
して、タップ加工などの所定の機械加工がワークに施さ
れる。
In the illustrated turret device 10, the drum 1
2 is formed in a truncated cone shape, and a gear head 13 is attached to each of four index surfaces on the cone surface. Note that only one gear head 13 is shown, and the other three gear heads are not shown. Each gear head 13 includes a cutting tool 14 and a drive shaft 20, and at a processing position where the drive shaft 20 is horizontal, the axes of the drive shaft 20 and the spindle system horizontally supported in the unit body 17 coincide with each other. I do.
The main shaft system includes a main shaft 21 and a clutch shaft 21a that can move back and forth only in the axial direction with respect to the main shaft 21 and rotates together with the main shaft 21.
And A clutch mechanism 22 is provided between the clutch shaft 21a and the drive shaft 20. A sleeve 23 that rotatably holds the clutch shaft 21a moves forward and backward with respect to the drive shaft 20, so that the main shaft 21 and the drive shaft 20 are separated from each other. Are connected or disconnected. The sleeve 23 is connected to a cylinder 25 via a shifter 24.
Moves forward and backward by the operation of. Spindle drive 70 described later
Is transmitted from the main shaft system to the gear head 13 via the clutch mechanism 22, whereby the cutting tool 14 is rotated, and predetermined machining such as tapping is performed on the work.

【0032】流体分配装置15は、4つのギヤヘッド1
3に対して、切削油、エアおよび潤滑油などの流体の分
配を行うものであり、ドラム11に取り付けられて当該
ドラム11とともに回転するロータリジョイント30を
有する。このロータリジョイント30は中空筒形状をな
し、その内周面が、円柱形状をなすポスト11の外周面
に対して摺動自在に嵌合している。各流体はロータリジ
ョイント30に接続した複数の配管Pを介してギヤヘッ
ド13に供給されるが、切削油は加工位置に割出された
ギヤヘッド13にのみ供給され、エアおよび潤滑油は非
加工位置にあるギヤヘッドにも常時供給されるようにな
っている。
The fluid distribution device 15 includes four gear heads 1
3 for distributing fluid such as cutting oil, air and lubricating oil, and has a rotary joint 30 attached to the drum 11 and rotating together with the drum 11. The rotary joint 30 has a hollow cylindrical shape, and its inner peripheral surface is slidably fitted to the outer peripheral surface of the post 11 having a cylindrical shape. Each fluid is supplied to the gear head 13 through a plurality of pipes P connected to the rotary joint 30, but the cutting oil is supplied only to the gear head 13 indexed to the processing position, and the air and the lubricating oil are supplied to the non-processing position. It is always supplied to a certain gear head.

【0033】ロータリジョイント30には、各ギヤヘッ
ド13ごとに、切削油分配口31、第1エア分配口3
5、第2エア分配口36および潤滑油分配口37が形成
されている。ポスト11には、加工位置に割出されたギ
ヤヘッド13用の切削油分配口31に連通する切削油供
給孔32が形成されている。また、ポスト11には、第
1エア分配口35、第2エア分配口36および潤滑油分
配口37に図示しないリング溝を介して常時連通する第
1エア供給孔44、第2エア供給孔45および潤滑油供
給孔46が形成されている。切削油供給孔32は、配管
P5を介して切削油供給手段34に接続された切削油供
給ポート33に連通している。第1エア供給孔44およ
び第2エア供給孔45は、配管P6を介してエア供給手
段48に接続された第1エア供給ポート47および第2
エア供給ポート(不図示)に連通している。また、潤滑
油供給孔46は、配管P7を介して潤滑油供給手段50
に接続された潤滑油供給ポート51に連通している。
The rotary joint 30 has a cutting oil distribution port 31 and a first air distribution port 3 for each gear head 13.
5, a second air distribution port 36 and a lubricating oil distribution port 37 are formed. The post 11 is formed with a cutting oil supply hole 32 communicating with a cutting oil distribution port 31 for the gear head 13 indexed to a processing position. The post 11 has a first air supply hole 44 and a second air supply hole 45 which are always in communication with the first air distribution port 35, the second air distribution port 36, and the lubricating oil distribution port 37 via a ring groove (not shown). And a lubricating oil supply hole 46. The cutting oil supply hole 32 communicates with a cutting oil supply port 33 connected to a cutting oil supply means 34 via a pipe P5. The first air supply hole 44 and the second air supply hole 45 are connected to the first air supply port 47 and the second air supply port 47 connected to the air supply means 48 via the pipe P6.
It communicates with an air supply port (not shown). Further, the lubricating oil supply hole 46 is connected to the lubricating oil supplying means 50 through the pipe P7.
Is connected to a lubricating oil supply port 51 connected to the lubricating oil supply port 51.

【0034】そして、ドラム12を旋回して加工位置に
所望のギヤヘッド13を割出すと、当該ギヤヘッド13
用の切削油分配口31が切削油供給孔32に連通して、
切削油が割出されたギヤヘッド13に供給される。ま
た、各第1エア分配口35が第1エア供給孔44に連通
してエアが各ギヤヘッド13に供給され、各第12エア
分配口36が第2エア供給孔45に連通してエアが各ギ
ヤヘッド13に供給される。潤滑油も同様にして各ギヤ
ヘッド13に供給される。
When the desired gear head 13 is indexed at the machining position by turning the drum 12, the gear head 13
Cutting oil distribution port 31 for communication with the cutting oil supply hole 32,
The cutting oil is supplied to the indexed gear head 13. Further, each first air distribution port 35 communicates with the first air supply hole 44 to supply air to each gear head 13, and each twelfth air distribution port 36 communicates with the second air supply hole 45 to allow air to flow therethrough. It is supplied to the gear head 13. Lubricating oil is similarly supplied to each gear head 13.

【0035】前述したように、ギヤヘッド13には主軸
駆動装置70の駆動力が伝達されるが、本実施形態の主
軸駆動装置70は、主軸21を回転駆動する駆動手段7
1と、主軸21を加速するときなどの高負荷時に、前記
主軸21に接続されて当該主軸21に回転力を付加する
補助動力手段72と、を有している。この補助動力手段
72は、主軸21を減速するときなどの高負荷時には、
主軸21に接続されて当該主軸21に制動力を付加する
ようになっている。
As described above, the driving force of the main shaft driving device 70 is transmitted to the gear head 13, and the main shaft driving device 70 of this embodiment uses the driving means 7 for driving the main shaft 21 to rotate.
1 and an auxiliary power means 72 connected to the main shaft 21 to apply a rotational force to the main shaft 21 at the time of a high load such as when accelerating the main shaft 21. This auxiliary power means 72 is used when the load is high, such as when the spindle 21 is decelerated.
It is connected to the main shaft 21 to apply a braking force to the main shaft 21.

【0036】さらに詳述すれば、前記駆動手段71は、
ユニット本体17に取り付けた主軸駆動モータM2から
構成されている。主軸駆動モータM2は、スピンドルモ
ータからなり、その出力軸26に主軸21が連結されて
いる。図3に拡大して示すように、主軸21の端部に設
けた締め付けリング73により、当該主軸21は出力軸
26に対して強固に連結されている。
More specifically, the driving means 71 comprises:
It comprises a spindle drive motor M2 attached to the unit body 17. The main shaft drive motor M2 is composed of a spindle motor, and the main shaft 21 is connected to an output shaft 26 thereof. As shown in an enlarged manner in FIG. 3, the main shaft 21 is firmly connected to the output shaft 26 by a fastening ring 73 provided at an end of the main shaft 21.

【0037】前記補助動力手段72は、図3に拡大して
示すように、圧縮空気のエネルギを回転力として変換す
ると共に正逆両方向に回転自在な空気圧モータM3から
構成されている。この空気圧モータM3はベーン形であ
り、ハウジング74に形成されたシリンダ部の内周面に
摺接するベーン75が入力軸76に設けられ、この入力
軸76は、軸受77を介して主軸21に対して相対的に
回転自在に保持されている。
As shown in FIG. 3, the auxiliary power means 72 is composed of a pneumatic motor M3 which converts the energy of the compressed air into a rotational force and is rotatable in both forward and reverse directions. The pneumatic motor M3 is of a vane type, and a vane 75 is provided on the input shaft 76 for sliding contact with the inner peripheral surface of a cylinder portion formed on the housing 74. The input shaft 76 is connected to the main shaft 21 via a bearing 77. And are relatively rotatably held.

【0038】空気圧モータM3を駆動する圧縮空気の給
排気のため、Aポート78およびBポート79の2つの
エア系統がハウジング74やユニット本体17などに形
成されている。A、B各ポート78,79は、タレット
装置10に設けた前記エア供給手段48(図2参照)に
接続され、当該エア供給手段48から空気圧モータM3
にエアを供給するようにしてある。
Two air systems, an A port 78 and a B port 79, are formed in the housing 74 and the unit body 17 for supplying and discharging compressed air for driving the pneumatic motor M3. The A and B ports 78 and 79 are connected to the air supply means 48 (see FIG. 2) provided in the turret device 10, and the air supply means 48 supplies air motor M3.
Is supplied to the air.

【0039】空気圧モータM3は正逆両方向に回転駆動
されるようになっており、主軸21の回転方向と同じ回
転方向を空気圧モータM3の正転時とすると、この正転
時には、Aポート78から給気され、Bポート79から
排気される。一方、空気圧モータM3の逆転時には、B
ポート79から給気され、Aポート78から排気され
る。空気圧モータM3の所望の回転方向に対応してAポ
ート78またはBポート79から選択的に給気するた
め、エア供給路を切換える図示しない流路切換弁が設け
られている。さらに、A、B各ポート78,79には、
空気圧モータM3への給気量を制御する流量制御用電磁
弁80,81が設けられている。
The pneumatic motor M3 is driven to rotate in both forward and reverse directions. Assuming that the same rotational direction as the rotational direction of the main shaft 21 is the normal rotation of the pneumatic motor M3, the A port 78 Air is supplied and exhausted from the B port 79. On the other hand, when the pneumatic motor M3 rotates in the reverse direction, B
Air is supplied from port 79 and exhausted from A port 78. In order to selectively supply air from the A port 78 or the B port 79 in accordance with a desired rotation direction of the pneumatic motor M3, a flow path switching valve (not shown) for switching an air supply path is provided. In addition, the A and B ports 78 and 79
Solenoid valves 80 and 81 for controlling the flow rate that control the amount of air supplied to the pneumatic motor M3 are provided.

【0040】入力軸76の基端外周面とハウジング内周
面との間には、これら両面で挟持され、入力軸76の回
転に伴って当該入力軸76の回りを遊星運動する複数個
の遊星ローラ82が配置されている。なお、入力軸76
の基端外周面を太陽歯車とし、ハウジング内周面に内歯
車を形成し、遊星ローラ82を遊星歯車としてもよい。
前記遊星ローラ82にピン83を介して連結されたコレ
ット型ロータ84が入力軸76の軸方向に隣接して配置
されている。コレット型ロータ84には、主軸21が挿
通される中心孔84aと、外周がテーパ面となったコレ
ット部84bとが形成されている。コレット部84b
は、内周がテーパ面となったロックリング85に挿通さ
れ、当該ロックリング85を軸方向に沿って図中右行さ
せると、コレット部84bが主軸21に締め付けられ、
入力軸76のトルクは、遊星ローラ82、ピン83、コ
レット型ロータ84を経て主軸21に伝達される。この
状態からロックリング85を図中左行させると、コレッ
ト部84bの締め付けが解除され、入力軸76から主軸
21へのトルクの伝達が遮断される。このときには、入
力軸76は回転フリーの状態になる。したがって、ロッ
クリング85の移動を制御すれば、主軸21の回転駆動
や制動を補助する必要があるときにのみ、補助動力手段
72を作動させることができることになる。
A plurality of planets sandwiched between the base outer peripheral surface of the input shaft 76 and the inner peripheral surface of the housing by these two surfaces and planetaryly move around the input shaft 76 with the rotation of the input shaft 76. A roller 82 is provided. The input shaft 76
May be a sun gear, an inner gear may be formed on the inner circumferential surface of the housing, and the planetary roller 82 may be a planetary gear.
A collet type rotor 84 connected to the planetary roller 82 via a pin 83 is disposed adjacent to the input shaft 76 in the axial direction. The collet-type rotor 84 has a center hole 84a through which the main shaft 21 is inserted, and a collet portion 84b having a tapered outer periphery. Collet part 84b
Is inserted through a lock ring 85 having an inner periphery tapered, and when the lock ring 85 is moved rightward in the figure along the axial direction, the collet portion 84b is tightened to the main shaft 21,
The torque of the input shaft 76 is transmitted to the main shaft 21 via the planetary rollers 82, the pins 83, and the collet-type rotor 84. When the lock ring 85 is moved leftward in the drawing from this state, the tightening of the collet portion 84b is released, and the transmission of torque from the input shaft 76 to the main shaft 21 is interrupted. At this time, the input shaft 76 is in a rotation-free state. Therefore, if the movement of the lock ring 85 is controlled, the auxiliary power means 72 can be operated only when it is necessary to assist the rotational drive and braking of the main shaft 21.

【0041】ロックリング85の上記移動制御のため、
ロックリング85を磁性体から形成し、このロックリン
グ85を所定隙間を隔てて挟むように、図中右側には強
力な永久磁石86を配置し、図中左側には電磁石87を
配置してある。電磁石87のコイルへ通電すると、磁性
ロックリング85は電磁石87によって引き付けられて
図中左行し、入力軸76は回転フリーの状態になる。一
方、コイルへの通電を遮断すると、磁性ロックリング8
5は永久磁石86に引き寄せられて図中右行し、入力軸
76のトルクを主軸21に伝達する状態になる。
To control the movement of the lock ring 85,
The lock ring 85 is formed of a magnetic material, and a strong permanent magnet 86 is arranged on the right side in the figure, and an electromagnet 87 is arranged on the left side in the figure so as to sandwich the lock ring 85 with a predetermined gap. . When the coil of the electromagnet 87 is energized, the magnetic lock ring 85 is attracted by the electromagnet 87 and moves to the left in the drawing, and the input shaft 76 is in a rotation-free state. On the other hand, when the power supply to the coil is cut off, the magnetic lock ring 8
5 is attracted by the permanent magnet 86 and moves rightward in the figure, so that the torque of the input shaft 76 is transmitted to the main shaft 21.

【0042】入力軸76から主軸21へ回転力を付加す
るときには、コレット型ロータ84の回転数が主軸21
の回転数と同期するように、空気圧モータM3は回転制
御される。この回転制御は空気圧モータM3への給気量
を調整することによりなされ、A、B各ポート78,7
9に設けた流量制御用電磁弁80,81によって前記給
気量が調整される。
When a rotational force is applied from the input shaft 76 to the main shaft 21, the rotational speed of the collet-type rotor 84 is
The rotation of the pneumatic motor M3 is controlled so as to synchronize with the rotation speed of. This rotation control is performed by adjusting the amount of air supplied to the pneumatic motor M3.
The supply air amount is adjusted by the flow rate control solenoid valves 80 and 81 provided at 9.

【0043】次ぎに、本実施形態の作用を、図4に示す
動作タイムチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the operation time chart shown in FIG.

【0044】図4(A)は主軸21のトルク変化を、
(B)は主軸21の速度変化を、(C)は送り軸の速度
変化を、(D)はポートの切換状態を、(E)は電磁石
87のオン/オフ状態をそれぞれ示すタイムチャートで
ある。なお、同図(A)(B)においては、補助動力手
段72を備えた本実施形態の場合の変化を実線で示し、
補助動力手段72を作動させない比較例の場合の変化を
点線で示してある。さらに、同図(A)においては、補
助動力手段72で補うトルク領域をハッチングで示して
ある。
FIG. 4A shows a change in torque of the main shaft 21.
(B) is a time chart showing a speed change of the main shaft 21, (C) is a speed change of the feed shaft, (D) is a port switching state, and (E) is a time chart showing the on / off state of the electromagnet 87. . In FIGS. 9A and 9B, a change in the case of the present embodiment including the auxiliary power means 72 is indicated by a solid line.
The change in the case of the comparative example in which the auxiliary power means 72 is not operated is indicated by a dotted line. Further, in FIG. 3A, the torque region supplemented by the auxiliary power means 72 is indicated by hatching.

【0045】本実施形態では、図4(A)(D)(E)
に示すように、流量制御用電磁弁80,81の開閉によ
る給気(オン)/給気停止(オフ)動作、電磁石87の
オン/オフ動作は、主軸21のトルクの上限設定値aお
よび下限設定値bで定まる範囲を越えたタイミングに同
期してなされるようになっている。主軸駆動モータM2
のトルク変動は、当該モータM2に印加される電流値に
基づいて監視できるが、トルクセンサなどの検出手段を
別途設けて監視してもよい。
In this embodiment, FIGS. 4A, 4D, and 4E
As shown in the figure, the air supply (on) / air supply stop (off) operation by opening and closing the flow control solenoid valves 80 and 81 and the on / off operation of the electromagnet 87 are determined by the upper limit set value a and the lower limit of the torque of the main shaft 21. This is performed in synchronization with the timing beyond the range determined by the set value b. Spindle drive motor M2
Can be monitored based on the current value applied to the motor M2, but may be monitored by separately providing a detecting means such as a torque sensor.

【0046】また、流路切換弁によるエア供給路の切換
え(Aポート78から給気するか、Bポート79から給
気するかの切換え)は、ギヤヘッド13の中に設けられ
切削工具14を前後進させる送り軸の位置に基づいて行
われ、送り軸が後進限位置にあるときにはAポート78
をエア供給路とし、送り軸が前進限位置に達するとBポ
ート79をエア供給路とすべく切換えられる。送り軸が
後進限位置および前進限位置に達したか否かは送り軸に
取り付けたリミットスイッチなどにより検知される。
Switching of the air supply path by the flow path switching valve (switching between air supply from the A port 78 and air supply from the B port 79) is provided in the gear head 13 to move the cutting tool 14 back and forth. This is carried out based on the position of the feed shaft to be advanced.
Is set as the air supply path, and when the feed shaft reaches the forward limit position, the B port 79 is switched to the air supply path. Whether or not the feed shaft has reached the backward limit position and the forward limit position is detected by a limit switch or the like attached to the feed shaft.

【0047】まず、ドラム12を旋回して加工目的にあ
ったギヤヘッド13が割出されると、図2に示したよう
に、シリンダ25の作動によりスリーブ23が前進移動
し、主軸21が、クラッチ軸21aおよびクラッチ機構
22を介して、ギヤヘッド13の駆動軸20に連結され
る。
First, when the drum 12 is turned to index the gear head 13 for the purpose of machining, as shown in FIG. 2, the operation of the cylinder 25 causes the sleeve 23 to move forward, and the main shaft 21 is moved to the clutch shaft. It is connected to the drive shaft 20 of the gear head 13 via a clutch mechanism 21a and a clutch mechanism 22.

【0048】主軸駆動モータM2を始動する前に、図4
(E)に示すように、電磁石87のコイルへの通電を遮
断(オフ)する。これにより、電磁石87に引き付けら
れていた磁性ロックリング85が永久磁石86に引き寄
せられて図3中右行し、コレット部84bが主軸21に
締め付けられる。主軸駆動モータM2のトルク変動は当
該モータM2に印加される電流値に基づいて監視してお
り、主軸駆動モータM2の始動に伴って電流値が急増す
ると、図4(D)に示すように、流路切換弁を作動させ
てAポート78を給気系、Bポート79を排気系とし、
Aポート78の流量制御用電磁弁80を開いて給気を開
始(オン)する。Aポート78からの給気に伴って空気
圧モータM3が正転(主軸21の回転方向と同じ方向)
し、空気圧モータM3における入力軸76のトルクは、
遊星ローラ82、ピン83、コレット型ロータ84を経
て主軸21に伝達される。
Before starting the spindle drive motor M2, FIG.
As shown in (E), the power supply to the coil of the electromagnet 87 is cut off (turned off). As a result, the magnetic lock ring 85 that has been attracted to the electromagnet 87 is attracted to the permanent magnet 86 and moves rightward in FIG. 3, and the collet 84 b is fastened to the main shaft 21. The torque fluctuation of the spindle drive motor M2 is monitored based on the current value applied to the motor M2, and when the current value increases rapidly with the start of the spindle drive motor M2, as shown in FIG. By operating the flow path switching valve, the A port 78 is used as an air supply system, and the B port 79 is used as an exhaust system,
The flow control solenoid valve 80 at the A port 78 is opened to start (turn on) air supply. The pneumatic motor M3 rotates forward with the air supply from the A port 78 (the same direction as the rotation direction of the main shaft 21).
And the torque of the input shaft 76 in the pneumatic motor M3 is
The light is transmitted to the main shaft 21 via the planetary rollers 82, the pins 83, and the collet type rotor 84.

【0049】すると、主軸21は、図4(A)に示すよ
うに、主軸駆動モータM2自体のトルクに加えて、空気
圧モータM3から伝達されるトルクがさらに付加され
て、回転駆動されることになる。このように主軸21の
加速時という高負荷時において、空気圧モータM3から
主軸21に対してトルクが補われることから、図4
(B)に示すように、主軸速度が所定速度V0 に達する
までの立上がり時間(t1−0)は、補助動力手段72
を作動させない比較例に比べて短くなる。
Then, as shown in FIG. 4A, the torque transmitted from the pneumatic motor M3 is further added to the torque of the spindle drive motor M2 itself, as shown in FIG. Become. As described above, the torque is supplemented from the pneumatic motor M3 to the main shaft 21 at the time of a high load when the main shaft 21 is accelerating.
As shown in (B), the rise time (t1-0) until the spindle speed reaches the predetermined speed V0 is equal to the auxiliary power means 72.
Is shorter than that of the comparative example in which is not operated.

【0050】主軸速度が所定速度V0 に達するまで加速
するときには、空気圧モータM3は、コレット型ロータ
84の回転数が主軸21の回転数と同期するように、A
ポート78に設けた流量制御用電磁弁80により給気量
が調整されつつ回転制御されている。
When the main shaft speed is accelerated until reaching the predetermined speed V0, the pneumatic motor M3 controls the A-type motor so that the rotation speed of the collet type rotor 84 is synchronized with the rotation speed of the main shaft 21.
The rotation is controlled while the supply air amount is adjusted by a flow control solenoid valve 80 provided in the port 78.

【0051】主軸速度が所定速度V0 に達すると、主軸
21の回転駆動を補助する必要がなくなるので、補助動
力手段72の作動を停止する。つまり、主軸駆動モータ
M2に印加される電流値が安定域になったことを検知す
ると、流量制御用電磁弁80を閉じ、Aポート78から
の給気を停止(オフ)する。さらに、電磁石87のコイ
ルへ通電(オン)する。これにより、永久磁石86に引
き寄せられていた磁性ロックリング85が電磁石87に
引き付けられて図3中左行し、コレット部74bの締め
付けが解除され、空気圧モータM3の入力軸76が回転
フリーの状態になる。
When the main shaft speed reaches the predetermined speed V0, there is no need to assist the rotational drive of the main shaft 21, so that the operation of the auxiliary power means 72 is stopped. That is, when it is detected that the current value applied to the spindle drive motor M2 has reached the stable range, the flow control solenoid valve 80 is closed, and the air supply from the A port 78 is stopped (off). Further, the coil of the electromagnet 87 is energized (turned on). As a result, the magnetic lock ring 85 attracted to the permanent magnet 86 is attracted to the electromagnet 87 and moves leftward in FIG. 3, the tightening of the collet portion 74b is released, and the input shaft 76 of the pneumatic motor M3 is in a rotation-free state. become.

【0052】主軸速度が所定速度V0 に達した状態にお
いて、主軸駆動モータM2からの駆動力でギヤヘッド1
3の切削工具14が回転駆動されつつ前進限に向けて送
られ、タップ加工などの機械加工をワークに行う。
When the spindle speed reaches a predetermined speed V0, the gear head 1 is driven by the driving force from the spindle drive motor M2.
The third cutting tool 14 is fed toward the forward limit while being driven to rotate, and performs machining such as tapping on the workpiece.

【0053】切削工具14の送りが前進限に達すると
(図4(C)の時間t2)、切削工具14の後退移動が
開始される。
When the feed of the cutting tool 14 reaches the forward limit (time t2 in FIG. 4C), the retreating movement of the cutting tool 14 is started.

【0054】機械加工が完了すると、主軸駆動モータM
2の駆動を停止するが(時間t3)、主軸駆動モータM
2のロータ部分が慣性力で回転しているために、主軸2
1は依然として回転している。主軸駆動モータM2の停
止に伴って電流値が急減すると、図4(E)に示すよう
に、電磁石87のコイルへの通電を再び遮断(オフ)し
て、コレット部84bを主軸21に締め付ける。さら
に、図4(D)に示すように、流路切換弁を作動させて
Bポート79を給気系、Aポート78を排気系とし、B
ポート79の流量制御用電磁弁81を開いて給気を開始
(オン)する。Bポート79からの給気に伴って空気圧
モータM3が逆転(主軸21の回転方向とは逆の方向)
し、空気圧モータM3における入力軸76のトルクは、
遊星ローラ82、ピン83、コレット型ロータ84を経
て主軸21に伝達される。このとき、逆転する空気圧モ
ータM3は主軸21の回転抵抗となる。
When the machining is completed, the spindle drive motor M
2 is stopped (time t3), but the spindle drive motor M
2 is rotating by inertia, the main shaft 2
1 is still spinning. When the current value sharply decreases with the stop of the main shaft drive motor M2, the energization of the coil of the electromagnet 87 is again cut off (off), and the collet portion 84b is tightened to the main shaft 21, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4D, the B port 79 is set to an air supply system, the A port 78 is set to an exhaust system, and
The flow control solenoid valve 81 of the port 79 is opened to start (turn on) air supply. The pneumatic motor M3 rotates in reverse with the air supply from the B port 79 (the direction opposite to the rotation direction of the main shaft 21).
And the torque of the input shaft 76 in the pneumatic motor M3 is
The light is transmitted to the main shaft 21 via the planetary rollers 82, the pins 83, and the collet type rotor 84. At this time, the pneumatic motor M <b> 3 that rotates in reverse has a rotational resistance of the main shaft 21.

【0055】すると、主軸21は、図4(A)に示すよ
うに、空気圧モータM3から伝達されるトルクが制動力
して付加されて、回転を停止することになる。このよう
に主軸21の減速時という高負荷時において、空気圧モ
ータM3から主軸21に対して制動力が付加されること
から、図4(B)に示すように、主軸速度が所定速度V
0 からゼロ(停止)になるまでの立下がり時間(t4−
t3)は、補助動力手段72を作動させない比較例に比
べて短くなる。
Then, as shown in FIG. 4A, the torque transmitted from the pneumatic motor M3 is applied as a braking force, and the main shaft 21 stops rotating. As described above, when the main shaft 21 is decelerated and the load is high, a braking force is applied to the main shaft 21 from the pneumatic motor M3, and as shown in FIG.
Fall time from 0 to zero (stop) (t4-
t3) is shorter than the comparative example in which the auxiliary power means 72 is not operated.

【0056】主軸21を減速するときには、急激な制動
力が主軸21に付加されないように、流量制御用電磁弁
81により給気量が適宜調整される。
When the main shaft 21 is decelerated, the amount of air supply is appropriately adjusted by the flow control solenoid valve 81 so that no sudden braking force is applied to the main shaft 21.

【0057】主軸速度がゼロになると(時間t4)、主
軸21の回転停止を補助する必要がなくなるので、補助
動力手段72の作動を停止する。つまり、流量制御用電
磁弁81を閉じてBポート79からの給気を停止(オ
フ)し、電磁石87のコイルへ通電(オン)する。これ
により、磁性ロックリング85によるコレット部84b
の締め付けが解除され、空気圧モータM3の入力軸76
が回転フリーの状態になる。
When the spindle speed becomes zero (time t4), there is no need to assist in stopping the rotation of the spindle 21, so that the operation of the auxiliary power means 72 is stopped. That is, the electromagnetic valve 81 for flow control is closed, the supply of air from the B port 79 is stopped (off), and the coil of the electromagnet 87 is energized (on). Thereby, the collet portion 84b by the magnetic lock ring 85
Is released, and the input shaft 76 of the pneumatic motor M3 is released.
Becomes free to rotate.

【0058】なお、主軸21の加速時におけるBポート
79からの排気および減速時におけるAポート78から
の排気を、図示しないサイレンサで消音しつつ図示しな
いポートや配管などを通して切削工具14に吹き付け、
当該切削工具14の冷却風として利用し、エアを無駄に
消費しないようにしてある。
The exhaust from the B port 79 during acceleration of the main shaft 21 and the exhaust from the A port 78 during deceleration are blown to the cutting tool 14 through ports and pipes (not shown) while silencing with a silencer (not shown).
It is used as cooling air for the cutting tool 14 so that air is not wasted.

【0059】以上説明したように、本実施形態では、補
助動力手段72としての空気圧モータM3によって、主
軸駆動モータM2の立上げ時にはモータM2のトルク不
足が補われるので主軸21の加速時間が短くなる一方、
主軸駆動モータM2の立下げ時には主軸21の回転を制
動するトルクが付加されるので主軸21の減速時間が短
くなる。したがって、主軸21の加速性および減速性が
向上し、タレット装置10によるタップ加工などの個々
の加工時間や、タレット装置10による一連の機械加工
のサイクルタイムが短縮され、加工効率を向上させるこ
とができる。また、主軸駆動モータM2の出力を大きく
したり、切削工具14などの負荷部材の負荷側慣性が大
きくなったりした場合でも、加減速時間が長くなること
を抑制できる。
As described above, in this embodiment, the pneumatic motor M3 as the auxiliary power means 72 compensates for insufficient torque of the motor M2 when the spindle drive motor M2 is started up, so that the acceleration time of the spindle 21 is shortened. on the other hand,
When the spindle drive motor M2 falls, a torque for braking the rotation of the spindle 21 is added, so that the deceleration time of the spindle 21 is shortened. Therefore, the acceleration and deceleration of the spindle 21 are improved, and the individual machining time such as tapping by the turret device 10 and the cycle time of a series of machining by the turret device 10 are shortened, thereby improving the machining efficiency. it can. Further, even when the output of the spindle drive motor M2 is increased or the load side inertia of the load member such as the cutting tool 14 is increased, it is possible to suppress the acceleration / deceleration time from being lengthened.

【0060】また、主軸駆動モータM2のトルク変動を
監視しつつ流路切換弁や流量制御用電磁弁80,81を
バルブ制御し、主軸21の加減速などの高負荷時に同期
して空気圧モータM3を作動させるようにしたため、補
助が必要なときにのみ空気圧モータM3が作動すること
になり、当該空気圧モータM3を駆動させるための動力
すなわち圧縮空気の無駄な消費を抑制することができ
る。
The flow control valve and the flow rate control solenoid valves 80 and 81 are valve-controlled while monitoring the torque fluctuation of the spindle drive motor M2, and synchronized with the pneumatic motor M3 when a high load such as acceleration or deceleration of the spindle 21 occurs. Is operated, the pneumatic motor M3 operates only when assistance is required, so that the power for driving the pneumatic motor M3, that is, wasteful consumption of compressed air can be suppressed.

【0061】また、一般に空気圧モータは同出力の電動
モータと比べて小型かつ軽量であるという利点があるの
で、補助用の駆動源として電動モータを用いる場合に比
べて、補助動力手段72の小型、軽量化を通して、主軸
駆動装置70全体の軽量化および小型化を図ることが可
能となる。
In general, a pneumatic motor has the advantage of being smaller and lighter than an electric motor of the same output, so that the size of the auxiliary power means 72 can be reduced as compared with the case where an electric motor is used as an auxiliary driving source. Through the weight reduction, it is possible to reduce the weight and size of the entire spindle drive device 70.

【0062】また、空気圧モータM3に供給されるエア
はタレット装置10に設けたエア供給手段48から取る
ようにしたので、別途エア供給源を設けたり、複雑な配
管系を設けたりする必要がなく、主軸駆動装置70の構
成の簡素化を図ることが可能となる。
Since the air supplied to the pneumatic motor M3 is taken from the air supply means 48 provided in the turret device 10, there is no need to provide an additional air supply source or a complicated piping system. Thus, the configuration of the spindle drive device 70 can be simplified.

【0063】また、空気圧モータM3は、主軸21の高
負荷時以外のときには、主軸21とは別個に自由に回転
自在であるので、主軸21の高負荷時にのみ空気圧モー
タM3を作動させて、エアの無駄な消費を抑制すること
ができる。
Since the pneumatic motor M3 is freely rotatable independently of the main shaft 21 except when the main shaft 21 is under a high load, the pneumatic motor M3 is operated only when the main shaft 21 is under a high load, and Wasteful consumption can be suppressed.

【0064】なお、本発明に係る主軸の駆動装置70を
タレット装置10に組み込んだ実施形態について説明し
たが、本発明は、負荷部材に接続される主軸を備えた設
備であればタレット装置10以外にも適用できることは
言うまでもない。
Although the embodiment in which the spindle drive device 70 according to the present invention is incorporated in the turret device 10 has been described, the present invention is not limited to the turret device 10 as long as the equipment has a spindle connected to a load member. Needless to say, it can also be applied to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る主軸の駆動装置を組み込んだタ
レット装置の外観を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing the appearance of a turret device incorporating a spindle drive device according to the present invention.

【図2】 同タレット装置の内部構造を概略示す要部断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part schematically showing an internal structure of the turret device.

【図3】 主軸の駆動装置の要部を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of a driving device of a main shaft.

【図4】 実施形態の作用の説明に供する動作タイムチ
ャートである。
FIG. 4 is an operation time chart for explaining the operation of the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…タレット装置(設備) 14…切削工具(負荷部材) 21…主軸 48…エア供給手段(圧縮空気供給源) 70…主軸の駆動装置(71…駆動手段、72…補助動
力手段) 75…ベーン 76…入力軸 78,79…A、Bポート 80,81…流量制御用電磁弁 82…遊星ローラ 83…ピン 84…コレット型ロータ 85…ロックリング 86…永久磁石 87…電磁石 M2…主軸駆動モータ(71…駆動手段) M3…空気圧モータ(72…補助動力手段)
REFERENCE SIGNS LIST 10 turret device (equipment) 14 cutting tool (load member) 21 spindle 48 air supply means (compressed air supply source) 70 spindle drive device (71 drive unit, 72 auxiliary power unit) 75 vane 76 ... input shaft 78, 79 ... A, B port 80, 81 ... flow control solenoid valve 82 ... planetary roller 83 ... pin 84 ... collet type rotor 85 ... lock ring 86 ... permanent magnet 87 ... electromagnet M2 ... spindle drive motor ( 71: driving means) M3: pneumatic motor (72: auxiliary power means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加工工具などの負荷部材に接続される主
軸を備えた設備に組み込まれる主軸の駆動装置であっ
て、 前記主軸を回転駆動する駆動手段と、 前記主軸を加速するときなどの高負荷時に、前記主軸に
接続されて当該主軸に回転力を付加する補助動力手段
と、を有することを特徴とする主軸の駆動装置。
1. A drive device for a spindle incorporated in a facility having a spindle connected to a load member such as a processing tool, comprising: a drive unit for rotating and driving the spindle; and a driving device for accelerating the spindle. An auxiliary power unit that is connected to the main shaft to apply a rotational force to the main shaft when a load is applied, and a driving device for the main shaft.
【請求項2】 前記補助動力手段は、前記主軸を減速す
るときなどの高負荷時に、前記主軸に接続されて当該主
軸に制動力を付加することを特徴とする請求項1に記載
の主軸の駆動装置。
2. The main shaft according to claim 1, wherein the auxiliary power unit is connected to the main shaft and applies a braking force to the main shaft when a high load is applied, such as when the main shaft is decelerated. Drive.
【請求項3】 前記補助動力手段は、前記主軸の前記高
負荷時に同期して作動することを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の主軸の駆動装置。
3. The main shaft drive device according to claim 1, wherein the auxiliary power unit operates in synchronization with the high load of the main shaft.
【請求項4】 前記補助動力手段は、圧縮空気のエネル
ギを回転力として変換すると共に正逆両方向に回転自在
な空気圧モータから構成したことを特徴とする請求項1
〜請求項3のいずれかに記載の主軸の駆動装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said auxiliary power means comprises a pneumatic motor which converts the energy of the compressed air into a rotational force and is rotatable in both forward and reverse directions.
A drive device for a spindle according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記空気圧モータに供給される圧縮空気
は、前記設備に設けられた圧縮空気供給源から取ること
を特徴とする請求項4に記載の主軸の駆動装置。
5. The main shaft driving device according to claim 4, wherein the compressed air supplied to the pneumatic motor is taken from a compressed air supply source provided in the facility.
【請求項6】 前記空気圧モータは、前記主軸の前記高
負荷時以外のときには、前記主軸とは別個に自由に回転
自在であることを特徴とする請求項4または請求項5に
記載の主軸の駆動装置。
6. The spindle according to claim 4, wherein the pneumatic motor is freely rotatable independently of the spindle when the spindle is not under the high load. Drive.
JP19492396A 1996-07-24 1996-07-24 Spindle drive Expired - Fee Related JP3438478B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19492396A JP3438478B2 (en) 1996-07-24 1996-07-24 Spindle drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19492396A JP3438478B2 (en) 1996-07-24 1996-07-24 Spindle drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1034477A true JPH1034477A (en) 1998-02-10
JP3438478B2 JP3438478B2 (en) 2003-08-18

Family

ID=16332601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19492396A Expired - Fee Related JP3438478B2 (en) 1996-07-24 1996-07-24 Spindle drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3438478B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112290A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-26 Honda Motor Co., Ltd. Multi-spindle head replacement type machine tool
JP2008069761A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Univ Kanagawa Spindle device
KR102187656B1 (en) * 2019-11-04 2020-12-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Hydraulic pressure motor unit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112290A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-26 Honda Motor Co., Ltd. Multi-spindle head replacement type machine tool
GB2439244A (en) * 2005-04-13 2007-12-19 Honda Motor Co Ltd Multi-spindle head replacement type machine tool
GB2439244B (en) * 2005-04-13 2010-07-07 Honda Motor Co Ltd Multi-spindle head exchangeable machine tool
US8167781B2 (en) 2005-04-13 2012-05-01 Honda Motor Co., Ltd. Multi-spindle head exchangeable machine tool
JP2008069761A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Univ Kanagawa Spindle device
KR102187656B1 (en) * 2019-11-04 2020-12-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Hydraulic pressure motor unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3438478B2 (en) 2003-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080152451A1 (en) Spindle device
JP4488375B2 (en) Machine tool spindle equipment
KR100537822B1 (en) Electric chuck of machine tool and its opening / closing method
US4692074A (en) Tool coupling arrangement for a tooling assembly
JP2008543587A (en) Spindle with clamping rod and coupling device
JP2019150945A (en) Machine tool having spindle device, and the spindle device for use in, in particular, lathe
JPH1034477A (en) Main spindle driving device
JP2006334776A (en) Clamp device of machine tool
EP2113335B1 (en) Machine tool with spindle chuck replacing mechanism
JP2023109069A (en) Electric chuck device and machine tool
JP2002192410A (en) Motor-driven chuck device
JP3366465B2 (en) Opening / closing method of collet chuck and apparatus therefor
JP2001121326A (en) Collet chuck opening and closing device
CN113681178B (en) Braking formula of braking is link up chuck and laser cutting machine
JPS61251445A (en) Normal/reverse rotation motor
JP2001191203A (en) Spindle device of lathe having electric chuck and controlling method
JP2001225215A (en) Collet chuck opening/closing device and machining device having the same collet chuck opening/closing device
JP4402504B2 (en) Turning device
JP2023143841A (en) Electrically-driven type power transmission device for machine tool
JP7474652B2 (en) Reduction mechanism
CN117620240A (en) Machine tool with electric clamping system
EP0264078A3 (en) Clamp actuated by induction motor
KR100226069B1 (en) Stop speed control and positioning device for tool magazine
JP4167384B2 (en) Work clamp mechanism
JP5323370B2 (en) Chuck axial force operation device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030513

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees