JPH11277302A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 新たな加工を付加する必要がなく既存の構造
をそのまま利用できめ、配管が必要でなく切粉が当たっ
たり堆積したりすることのない工作機械を提供する。 【解決手段】 複数の工具ホルダＫを保持するタレット
ヘッド８と、所要の工具ホルダＫが加工位置に位置する
ようにタレットヘッド８を割り出す割り出し機構１０
と、加工位置に割り出された工具ホルダＫの回転工具Ｔ
を回転駆動する回転工具駆動機構２２とを備えた工作機
械において、タレットヘッド８にワーク着脱機構１５を
設け、ワーク着脱機構１５を、回転工具駆動機構２２に
より回転駆動される駆動ロッド１７と、駆動ロッド１７
に螺装されたボールナット１８と、ボールナット１８が
駆動ロッド１７の軸方向に移動することにより駆動ロッ
ド１７の軸直角方向に移動する一対の爪部材２０，２０
とを備えたものとし、回転工具駆動機構２２の回転を利
用してワークＷを着脱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タレットヘッドの
外周部に工具ホルダを備えたＮＣ旋盤等の工作機械に関
し、特にワークを着脱したり移動したりするためのワー
ク着脱機構をタレットヘッドに設けたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の工具ホルダをタレットヘッ
ドの外周部に備えた工作機械において、上記タレットの
工具ホルダ装着部に圧縮空気駆動式のワーク着脱機構を
装着したものがある。この従来方式のワーク着脱機構
は、圧縮空気により把持爪を移動させてワークを把持す
るように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来装置
では、旋回割り出しされるタレットヘッドに装着された
ワーク着脱機構に圧縮空気を供給するための機構が必要
である。この圧縮空気供給機構として、例えばタレット
ヘッド旋回軸内に形成された空気通路から圧縮空気を供
給するようにしたものや、タレットヘッドの外部に配設
された外部配管により圧縮空気を供給するようにしたも
のがある。

【０００４】しかしタレットヘッド旋回軸に空気通路を
形成する構造の場合、該タレットヘッド旋回軸等に新た
な加工を加える必要があるとともに、該タレットヘッド
旋回軸の後部にロータリジョイントを設ける必要があ
り、構造が複雑になるという問題がある。

【０００５】また外部配管を設ける構造の場合、タレッ
トヘッドの旋回を可能にするためにタレットヘッド側に
ロータリジョイントを取り付けて配管する必要があり、
また配管類が露出しているため該配管類に切粉が当たっ
たり堆積したりすることによる損傷や劣化が生じるとい
う問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、新たな加工を付加する必要がなく既存の構
造をそのまま利用できるため構造が簡単であり、また外
部配管が必要でなく切粉が当たったり堆積したりするこ
とによる問題が生じることもない工作機械を提供するこ
とを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、刃物
台により回転自在に支持され外周部に複数の工具ホルダ
を保持するタレットヘッドと、所要の工具ホルダが加工
位置に位置するようにタレットヘッドを割り出す割り出
し機構と、上記加工位置に割り出された工具ホルダの回
転工具を回転駆動する回転工具駆動機構とを備えた工作
機械において、上記タレットヘッドの工具ホルダ装着部
にワーク着脱機構を装着し、該ワーク着脱機構を、上記
加工位置に割り出された時に上記回転工具駆動機構の回
転を利用してワークを着脱する構成としたことを特徴と
している。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、上
記ワーク着脱機構が、上記回転工具駆動機構により回転
駆動される駆動ロッドと、該駆動ロッドに螺装されたボ
ールナットと、該ボールナットが上記駆動ロッドの軸方
向に移動することにより該駆動ロッドの軸直角方向に移
動する一対の爪部材とを備えていることを特徴としてい
る。

【０００９】

【発明の作用効果】請求項１の発明に係る工作機械によ
れば、ワーク着脱機構を、回転工具を回転駆動するため
に従来から設けられている回転工具駆動機構の回転を利
用してワークを着脱するように構成したので、タレット
ヘッド旋回軸に空気通路を形成する構造の場合のような
新たな加工の付加や構造が複雑になる問題を回避でき
る。また配管を設ける構造の場合ような配管類の損傷や
劣化の問題も回避できる。

【００１０】請求項２の発明によれば、上記ワーク着脱
機構を、上記回転工具駆動機構で駆動ロッドを回転駆動
することによりボールナットを軸方向に進退させ、該ボ
ールナットにより一対の爪部材を軸直角方向に移動させ
るように構成したので、簡単な構造により回転工具駆動
機構の回転を利用してワークの着脱を行うことができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しつつ説明する。図１〜図８は本発明の一実
施形態によるスラントベッド型旋盤を説明するための図
であり、図１はスラントベッド型旋盤の斜視図、図２は
タレットヘッド回りの模式平面図、図３はタレットヘッ
ドの斜視図、図４，図５はワーク着脱機構回りの断面側
面図，断面正面図、図６はワーク着脱機構のボールナッ
トの斜視図、図７，図８はワーク着脱機構の動作を説明
するための模式斜視図である。

【００１２】図において、１はスラントベッド型旋盤で
あり、該旋盤１はスラント型のベッド２の右側に心押台
３を左右移動可能に配置し、左側に主軸台４を配置し、
後側に刃物台５を左右移動可能かつ前後移動可能に配置
した概略構造のものである。上記主軸台４には、その先
端にワーク（被加工品）Ｗを保持するチャック６が設け
られ、上記心押台３には、上記チャック６に保持された
ワークＷの先端部を保持するためのセンタ７が設けられ
ている。

【００１３】上記刃物台５には回転工具Ｔを備えた複数
の工具ホルダＫを保持するタレットヘッド８が回転自在
に装着されている。該タレットヘッド８及び刃物台５の
内部には、該タレットヘッド８を所要の工具を選択的に
使用可能なように割り出すタレット割り出し機構１０
と、該割り出し機構１０により割り出された工具ホルダ
Ｋの回転工具Ｔを回転駆動する回転工具駆動機構２２が
設けられている。

【００１４】上記タレットヘッド８は、図３に示すよう
に大略円盤状のもので、所定の角度間隔毎（例えば３０
度毎）に上記工具ホルダＫを取り付けるためのホルダ挿
入部８ａが形成されており、上記刃物台５に設けられた
タレット軸５ａによって軸受２７を介して回転自在に支
持されている。

【００１５】上記タレット割り出し機構１０は、上記タ
レットヘッド８を不図示の駆動機構によって所定の角度
位置に回転させるとともに、カップリング９でクランプ
することにより、刃物台５に対しタレットヘッド８を上
記いずれかのホルダ挿入部８ａの工具ホルダＫの工具Ｔ
が所定の加工時位置に位置決めされるように回転角度位
置を設定するものである。

【００１６】上記カップリング９は、タレットヘッド８
側に固定されて共に回転するリング状の可動側カップリ
ング１１と、該可動側カップリング１１の軸芯側に同軸
配置され、上記タレット軸５ａ側に固定されたリング状
の固定側カップリング１２と、さらにこの固定側カップ
リング１２及び可動側カップリング１１に対面するよう
にかつ油圧により進退するように上記タレット軸５ａ側
に配置された筒状の対面カップリング１３とを備えてい
る。

【００１７】通常の加工時には、上記対面カップリング
１３とタレット軸５ａとで形成される油室９ａ内に作動
油を供給することにより該対面カップリング１３が図４
において右側へ移動（前進）し、該対面カップリング１
３のギヤ部１３ａが上記固定側カップリング１２のギヤ
部１２ａ及び可動側カップリング１１のギヤ部１１ａに
噛み合っており、これによりタレットヘッド８は所定の
角度位置にクランプされている。

【００１８】また割り出し時には、上記対面カップリン
グ１３とタレット軸５ａとで形成される油室９ｂ内に作
動油を供給することにより上記対面カップリング１３が
図４において左側へ移動（後退）し、該対面カップリン
グ１３のギヤ部１３ａと上記固定側カップリング１２の
ギヤ部１２ａ及び可動側カップリング１１のギヤ部１１
ａとの噛合が解除され、可動側カップリング１１に固定
された割り出しギヤ１４を図示しない駆動機構で回転駆
動することにより可動側カップリング１１及びタレット
ヘッド８が同時に回転する。

【００１９】上記回転工具駆動機構２２は、回転工具駆
動軸２３をタレット軸５ａの先端部に設けられた軸支持
部５ｂにより軸受２４を介して回転自在に支持し、該回
転工具駆動軸２３に装着されたプーリ２５と駆動モータ
３２に接続されたモータ側駆動軸３３のプーリ３４とを
駆動ベルト２６で連結した構造のものである。ここで上
記駆動モータ３２にはサーボモータ，ステッピングモー
タ等の回転制御が可能なものが採用される。

【００２０】そして本実施形態では、タレットヘッド８
の何れかのホルダ挿入部８ａに、ワーク着脱機構１５が
装着されている。このワーク着脱機構１５は、貫通穴を
有する保持ケース１６と、該保持ケース１６内に回転自
在に挿入配置された駆動ロッド１７と、該駆動ロッド１
７のボールねじ部１７ａに螺装されたボールナット１８
と、上記保持ケース１６の先端部に固定されたガイド部
材１９により駆動ロッド１７の軸線と直交方向に移動自
在に支持された一対の爪部材２０，２０とを備えてい
る。

【００２１】上記保持ケース１６の先端部に形成された
フランジ部１６ａは上記タレットヘッド８の外周面に形
成されたホルダ取付座８ｃにボルト締め固定されてお
り、後端部に装着された蓋部材２１は上記ホルダ挿入部
８ａの挿入孔８ｄ内に嵌合挿入されている。

【００２２】上記駆動ロッド１７は軸受２８を介して上
記保持ケース１６により回転自在に支持されており、ま
た該駆動ロッド１７の後端部には連結凸部１７ｂが形成
されており、該連結凸部１７ｂは上記回転工具駆動軸２
３の連結凹溝部２３ａに係合可能となっている。なお、
２９は上記軸受２８を固定するためのロックナットであ
る。

【００２３】上記ボールナット１８は、前，後側面１８
ａに凸条のガイド凸部１８ｂを、左，右側面１８ｃに駆
動カム面１８ｄをそれぞれ有し、上下方向に貫通するボ
ールねじ孔１８ｅを有している。上記ガイド凸部１８ｂ
が上記保持ケース１６に形成されたガイドスリット１６
ｂにより摺動自在に案内される。

【００２４】上記爪部材２０は、後端部に上記ボールナ
ット１８の駆動カム面１８ｄが摺接する従動カム面２０
ａを有し、中央部に上記ガイド部材１９の溝部１９ａに
より摺動可能に支持される凸部２０ｂを有し、また先端
部にはワークＷを把持する爪部２０ｃが形成されてい
る。さらにまた、上記爪部材２０と保持ケース１６に螺
挿されたキャップ部材３０との間にはリターンスプリン
グ３１が介在されており、これにより上記両爪部材２
０，２０は互いの間隔が狭くなる方向に付勢されてい
る。

【００２５】次に本実施形態の旋盤１における動作を説
明する。通常のワーク加工においては、所要の工具ホル
ダＫが加工位置に位置決めされるようにタレットヘッド
８の割り出しが行われ、上記対面カップリング１３が前
進し、該対面カップリング１３のギヤ部１３ａが上記固
定側カップリング１２のギヤ部１２ａ及び可動側カップ
リング１１のギヤ部１１ａに噛み合うことにより、上記
工具ホルダＫが加工位置にクランプされる。この状態で
回転工具駆動機構２２により回転工具Ｔが駆動され、加
工が行われる。

【００２６】そして加工済みのワークＷをチャック６か
ら取り外す場合には、ワーク着脱機構１５がワーク着脱
位置（加工位置）に位置決めされるようにタレットヘッ
ド８の割り出しが行われる。この場合、まず、上記対面
カップリング１３が後退し、該対面カップリング１３の
ギヤ部１３ａと上記固定側カップリング１２のギヤ部１
２ａ及び可動側カップリング１１のギヤ部１１ａとの噛
合が解除され、次に割り出しギヤ１４を回転駆動するこ
とにより可動側カップリング１１及びタレットヘッド８
が同時に回転する。そして上記ワーク着脱機構１５が上
記着脱位置に一致した時点で上記対面カップリング１３
が前進し、該対面カップリング１３のギヤ部１３ａが上
記固定側カップリング１２のギヤ部１２ａ及び可動側カ
ップリング１１のギヤ部１１ａに噛み合い、これにより
ワーク着脱機構１５が着脱位置にクランプされる。

【００２７】上記ワーク着脱機構１５が着脱位置にクラ
ンプされると、その駆動ロッド１７の連結凸部１７ｂが
回転工具駆動機構２２の回転工具駆動軸２３の連結凹部
２３ａに係合し、該回転工具駆動軸２３が回転制御可能
の駆動モータ３２により回転駆動され、該回転工具駆動
軸２３の回転により駆動ロッド１７が回転してボールナ
ット１８を該駆動ロッド１７の軸方向に進退させ、該ボ
ールナット１８が爪部材２０，２０を駆動ロッド１７の
軸直角方向に進退させる。該ボールナット１８が前進し
て爪部材２０，２０の間隔が拡がった状態で、刃物台５
がタレットヘッド８と共にに移動し、該爪部材２０，２
０がワークＷを把持し得る位置にきたところで上記ボー
ルナット１８が後退し、爪部材２０，２０はリターンス
プリング３１の付勢力により間隔を狭くしてワークＷを
把持し、この状態でチャック６によるワークＷの把持が
解除され、ワークＷは刃物台５の軸移動により所定の位
置に移動される。

【００２８】このように本実施形態では、回転工具Ｔを
回転駆動するために従来から設けられている回転工具駆
動機構２２の回転を利用してワークＷを着脱するように
したので、既存の旋盤の改造を要することなくワーク着
脱を実現でき、タレットヘッド旋回軸に空気通路を形成
する構造の場合のような新たな加工の付加や構造が複雑
になる問題を回避できる。また外部配管を設ける構造の
場合ような配管類の損傷や劣化の問題も回避できる。

【００２９】また本実施形態では、上記ワーク着脱機構
１５を、上記回転工具駆動機構２２の回転工具駆動軸２
３で駆動ロッド１７を回転駆動することによりボールナ
ット１８を軸方向に進退させ、該ボールナット１８によ
り一対の爪部材２０を軸直角方向に移動させるように構
成したので、簡単な構造により回転工具駆動機構２２の
回転を利用してワークＷの着脱を行うことができる。

【００３０】ここで本発明は、２台の旋盤１，１′を並
べて配置し、一方の旋盤１でワークＷの表側を加工する
とともに他方の旋盤１′でワークＷの裏側を加工するよ
うにし、該両旋盤１，１′の間でワークＷをガントリー
ローダＬによって受け渡しするように構成した場合に、
該２台の旋盤１，１′を接近させて配置することがで
き、省スペース化を図ることができる。

【００３１】即ち、２台の旋盤１，１′を並べて配置
し、両旋盤１，１′間でワークＷの受け渡しを行うよう
にした場合、従来は、図９に示すように、２台の旋盤
１，１′の間にワークＷを反転させるためのワーク反転
装置Ａを設置する必要があり、該ワーク反転装置Ａの配
置スペースが必要であった。

【００３２】これに対し本発明のワーク着脱機構１５を
備えた場合、上記ワーク反転装置Ａが不要であり、従っ
て上記配置スペースの分だけ旋盤１，１′を接近させて
配置できる。具体的には、まず第１工程の旋盤１におけ
る加工が終了すると、ワーク着脱機構１５が加工済みワ
ークＷを把持し、チャック６の把持が解除され、刃物台
が後退する。この状態でガントリーローダＬが旋盤１内
に進入してワークＷの未加工側を把持し、ワーク着脱機
構１５の把持が解除され、ガントリーローダＬが刃物台
５から離れ、続いて上昇して旋盤１の上方に出る。そし
てガントリーローダＬが第２工程の旋盤１′側に移動す
ると共ににハンド部Ｌａを旋回させ、その後ガントリー
ローダＬが旋盤１′内に進入し、該旋盤１′のチャック
６にワークＷを供給する。このようにしてワーク反転装
置Ａが不要となり、省スペース化を図ることができる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるスラントベッド型旋
盤の斜視図である。

【図２】上記旋盤のタレットヘッド回りの模式平面図で
ある。

【図３】上記タレットヘッドの斜視図である。

【図４】上記タレットヘッドの回転工具駆動機構及びワ
ーク着脱機構部分の断面平面図である。

【図５】上記タレットヘッドのワーク着脱機構部分の断
面正面図である。

【図６】上記ワーク着脱機構のボールナットの斜視図で
ある。

【図７】上記ワーク着脱機構の動作を説明するための斜
視図である。

【図８】上記ワーク着脱機構の動作を説明するための斜
視図である。

【図９】上記実施形態のワーク着脱機構を２台の旋盤間
でワークを受渡しするようにしたものに適用した場合の
効果を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 工作機械 ５ 刃物台 ８ タレットヘッド １０ 割り出し機構 １５ ワーク着脱機構 １７ 駆動ロッド １８ ボールナット ２０ 爪部材 ２２ 回転駆動機構 Ｋ 工具ホルダ Ｔ 回転工具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃物台により回転自在に支持され外周部
   に複数の工具ホルダを保持するタレットヘッドと、所要
   の工具ホルダが加工位置に位置するようにタレットヘッ
   ドを割り出す割り出し機構と、上記加工位置に割り出さ
   れた工具ホルダの回転工具を回転駆動する回転工具駆動
   機構とを備えた工作機械において、上記タレットヘッド
   の工具ホルダ装着部にワーク着脱機構を装着し、該ワー
   ク着脱機構を、上記加工位置に割り出された時に上記回
   転工具駆動機構の回転を利用してワークを着脱する構成
   としたことを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記ワーク着脱機構
   は、上記回転工具駆動機構により回転駆動される駆動ロ
   ッドと、該駆動ロッドに螺装されたボールナットと、該
   ボールナットが上記駆動ロッドの軸方向に移動すること
   により該駆動ロッドの軸直角方向に移動する一対の爪部
   材とを備えていることを特徴とする工作機械。