JPH11347814A - 刃物台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転工具使用後のクラッチのオリエンテーシ
ョンを不要にし、割出時間を短縮し、クランプ・アンク
ランプ動作中にタレットの遊転を防止し、クラッチやカ
ップリング等を確実に噛み合わせる。 【解決手段】 回転工具１の使用時には、第２クラッチ
８を切り離し、カップリング４を結合し、タレット２を
クランプし、サーボモータ６の動力を第１クラッチ７を
介し回転工具１に伝える。タレット２のクランプ動作中
は、シーケンシャルバルブ２１のピン２２でタレット２
を停止状態に保持する。タレット２の旋回割出時には、
第２クラッチ８を結合し、カップリング４を解離し、タ
レット２をアンクランプし、サーボモータ６の動力を第
２クラッチ８を介しタレット２に伝える。このアンクラ
ンプ動作中も、ピン２２でタレット２を停止状態に保持
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、工作機械の刃物
台、特に、タレット及びこれに装着された回転工具を一
台のモータで駆動する機構を備えた刃物台に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種の刃物台として、特開平９−１７
４３１２号公報に開示された技術が知られている。図４
は同公報の開示技術が適用された従来の刃物台を示すも
ので、ここでは、回転工具１を装着可能なタレット２が
刃物台本体３に旋回可能に支持され、カップリング４に
よってクランプ及びアンクランプされる。そして、回転
工具１を使用する場合には、ピストン５を反タレット側
へ後退し、カップリング４を結合して、タレット２をク
ランプし、レバー９で第１クラッチ７を結合し、レバー
１０で第２クラッチ８を切り離し、サーボモータ６を起
動して、回転工具１を駆動する。

【０００３】また、回転工具１の使用後に別の工具１１
を割り出す場合には、ピストン５をタレット側へ前進
し、カップリング４を解離して、タレット２をアンクラ
ンプし、レバー１０で第２クラッチ８を結合し、レバー
９で第１クラッチ７を切り離し、サーボモータ６を起動
して、タレット２を旋回する。この場合、第２クラッチ
８を正しく噛み合わせるために、回転工具１の停止後
に、サーボモータ６で第２クラッチ８のオリエンテーシ
ョン位相制御を行い、サーボモータ６と常に連動する駆
動側部材８ａを前回の割出時と同じ回転位相に停止させ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の刃物
台によると、回転工具１の使用後にオリエンテーション
に時間を費やす必要があり、タレット２の割出時間が長
くかかるという問題点があった。また、タレット２のア
ンクランプ動作中でカップリング４が解離してから第２
クラッチ８が結合するまでの間は、タレット２が非拘束
の状態に放置されているため、タレット２に工具重量に
よるアンバランスツーリング等の旋回力Ｆ（図５参照）
が作用している場合、この力Ｆによってタレット２が遊
転し、第２クラッチ８の従動側部材８ｂが追従回動し、
従動側部材８ｂと駆動側部材８ａとの位相がずれ、第２
クラッチ８が噛み合わなくなるおそれがあった。

【０００５】通常、第２クラッチ８はその形状から決ま
るクリアランスＣ（図６参照）を持ち、この範囲内での
位相ずれであれば噛み合うが、機械的要因（タレット駆
動系に設けられたギヤ１３，１４，１５，１６のバック
ラッシ、スプライン１７のガタ、ベルト１８の伸び等）
による位相ずれにタレット２の遊転による位相ずれが加
わり、これらの総和がクリアランスＣを越えた場合に
は、第２クラッチ８は山と山とが当たって噛み合うこと
ができない。また、タレット２のクランプ動作中で第２
クラッチ８を切り離してからカップリング４を結合する
までの間も、タレット２は非拘束の状態に放置されてい
るので、この状態でタレット２が遊転した場合は、カッ
プリング４が噛み合わなくなるか又は不要な動作をする
という問題点もあった。

【０００６】そこで、本発明の課題は、回転工具使用後
のクラッチのオリエンテーションを不要にし、割出時間
を短縮できるとともに、クランプ及びアンクランプ動作
中にタレットの遊転を防止し、クラッチやカップリング
等の部材を確実に噛み合わせることができる刃物台を提
供することにある。

【０００７】

【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、本発明の刃物台は、回転工具を装着可能なタレッ
トと、タレットを旋回可能に支持する刃物台本体と、刃
物台本体にタレットをクランプ及びアンクランプする部
材と、該部材を駆動する手段と、一台のモータと、タレ
ットのクランプ状態でモータの動力を回転工具に伝える
第１クラッチと、タレットのアンクランプ状態でモータ
の動力をタレットに伝える第２クラッチと、第１及び第
２クラッチを交互に結合状態に切り換える機構と、タレ
ットをアンクランプしてから第２クラッチを結合するま
での間、及び第２クラッチを切り離してからタレットを
クランプするまでの間にタレットを停止状態に保持する
手段とから構成される（請求項１）。

【０００８】ここで、タレットの旋回割出に先立ち、前
記タレット保持機構及び第２クラッチの動作状態を確認
するのが好ましい。本発明の刃物台においては、保持機
構がタレットに係合する作用位置とタレットから離れた
非作用位置とに移動する係合部材を含み、係合部材の非
作用位置を検出するスイッチと、第２クラッチの結合状
態を検出するスイッチとが設けられ、両スイッチが共に
動作したときにモータが起動される（請求項２）。ま
た、第２クラッチの位相でずれを防止するために、第２
クラッチの駆動側部材と従動側部材とに唯一の回転位相
で噛み合う山部及び谷部が設けられる（請求項３）。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態
の刃物台は、回転工具１を装着可能なタレット２と、タ
レット２を旋回可能に支持する刃物台本体３と、タレッ
ト２をクランプ及びアンクランプする部材としての噛み
合い式のカップリング４と、カップリング４を駆動する
手段としてのピストン５とを備えている。また、この刃
物台には、回転工具１及びタレット２に共通の一台のサ
ーボモータ６と、タレット２のクランプ状態でサーボモ
ータ６の動力を回転工具１に伝える第１クラッチ７と、
タレット２のアンクランプ状態でサーボモータ６の動力
をタレット２に伝える第２クラッチ８と、第１クラッチ
７を断続するレバー９と、第２クラッチ８を断続するレ
バー１０とが設けられている。そして、レバー９及びレ
バー１０はそれぞれピストン５に連動して第１クラッチ
７と第２クラッチ８とを交互に結合状態に切り換える機
構を構成している。

【００１０】一方、刃物台本体３にはシーケンシャルバ
ルブ２１がタレット２の旋回軸線方向へ移動可能に組み
込まれている。このバルブ２１には係合部材としてのピ
ン２２がタレット２に固定されたギヤ１６の穴１６ａに
嵌入する作用位置とそこから離れた非作用位置とに移動
可能に設けられている。そして、シーケンシャルバルブ
２１は、カップリング４がタレット２をアンクランプし
てから第２クラッチ８が結合するまでの間、及び第２ク
ラッチ８が切れてからカップリング４がタレット２をク
ランプするまでの間に、タレット２をピン２２により停
止状態に保持する手段を構成している。なお、シーケン
シャルバルブ２１のピン２２をギヤ１６又はタレット２
自体に押し付けて、タレット２を停止状態に保持するよ
うに構成してもよい。

【００１１】シーケンシャルバルブ２１の後端にはドッ
グ２４が設けられ、ドッグ２４と相対する位置にはピン
２２の非作用位置を検出する近接スイッチ２５が配設さ
れている。また、第２クラッチ８の従動側部材８ｂには
ドッグ２６が設けられ、これと相対する位置には第２ク
ラッチ８の結合状態を検出する近接スイッチ２７が配設
されている。そして、両方のスイッチ２５，２７が共に
ＯＮしたときに、タレット２のアンクランプ状態を確認
して、サーボモータ６を起動するようになっている。な
お、ピストン５の後端に固着されたレバー作動部材２８
にはドッグ２９が設けられ、これと相対する位置にはタ
レット２のクランプ状態を検出する近接スイッチ３０が
配設されている。

【００１２】次に、上記のように構成された刃物台の作
用について説明する。回転工具１を使用する場合には、
まず、圧力流体をシーケンシャルバルブ２１の右室ｆに
供給し、ピン２２をタレット側へ移動してギヤ１６の穴
１６ａに嵌入し、タレット２を停止状態に保持する。ピ
ン２２が穴１６ａに嵌入すると、シーケンシャルバルブ
２１のｇポートが開き、圧力流体がｇポートに連通する
ピストン５の左室ｅに流入し、ピストン５が反タレット
側へ後退する。そして、ピストン５の後退に伴い、レバ
ー９が第１クラッチ７を結合し、レバー１０は第２クラ
ッチ８を切り離し、カップリング４が結合してタレット
２を刃物台本体３にクランプし、このクランプ状態を近
接スイッチ３０で確認したのち、サーボモータ６を起動
して、回転工具１を駆動する。ここで、第２クラッチ８
が切れてからカップリング４が結合するまでの間は、シ
ーケンシャルバルブ２１のピン２２がタレット２を停止
状態に保持しているため、タレット２がアンバランスツ
ーリング等の旋回力Ｆ（図５参照）によって遊転するお
それはなく、カップリング４を正しく噛み合わせ、タレ
ット２を確実にクランプすることができる。

【００１３】また、回転工具１の使用後に別の工具１１
を割り出す場合には、圧力流体をピストン５の右室ａに
供給し、ピストン５をタレット側へ前進し、カップリン
グ４を解離して、タレット２をアンクランプし、レバー
１０で第２クラッチ８を結合し、レバー９で第１クラッ
チ７を切り離す。ピストン５が前進端直前に達すると、
そのｃボートが開き、圧力流体がｃポートに連通するシ
ーケンシャルバルブ２１の左室ｂに流入し、ピン２２が
非作用位置に移動してギヤ１６の穴１６ａから解離され
る。そして、ピン２２の非作用位置を近接スイッチ２５
で検出するとともに、第２クラッチ８の結合状態を近接
スイッチ２７で検出し、両スイッチ２５，２７の信号に
基づきタレット２のアンクランプ状態を確認したのち、
サーボモータ６を起動して、タレット２を旋回する。

【００１４】このアンクランプ動作中において、カップ
リング４が解離してから第２クラッチ８が結合するまで
の間は、タレット２がシーケンシャルバルブ２１のピン
２２で停止状態に保持されているため、旋回力によるタ
レット２の遊転が防止され、第２クラッチ８の従動側部
材８ｂが前回の割出時と同じ回転位相に保持される。従
って、回転工具１の使用後に、サーボモータ６と常に連
動する駆動側部材８ａを前回割出時と同じ回転位相で停
止させることにより、駆動側部材８ａを従動側部材８ｂ
に正しく噛み合わせることができる。それ故、従来とは
異なりオリエンテーションのための無駄な時間を費やす
必要がなく、タレット２の割出時間を短縮することが可
能である。

【００１５】なお、何らかの原因で第２クラッチ８が噛
み合わず、近接スイッチ２７が所定時間ＯＮしない場合
には、サーボモータ６で駆動側部材８ａを揺動回転さ
せ、第２クラッチ８の噛み合いを促し、それでもスイッ
チ２７がＯＮしない場合はアラーム処理に移行する。所
定時間の揺動回転中にスイッチ２７がＯＮした場合は、
サーボモータ６で駆動側部材８ａを前回の回転位相に割
り出したのちにタレット２を旋回する。

【００１６】この実施形態の第２クラッチ８において
は、図２に示すように、駆動側部材８ａ及び従動側部材
８ｂに唯一の回転位相で噛み合う広角の山部３１及び谷
部３２が設けられ、揺動回転中に両部材８ａ，８ｂがず
れた位相で噛み合わないようになっている。また、図３
に示すように、山部３１及び谷部３２の側面には傾斜面
３３が設けられるとともに、山部３１の両角に面取り３
４が加工され、第２クラッチ８のクリアランスＣが従来
（図６参照）と比較して拡張されている。この形状によ
れば、タレット駆動系の機械的要因（ギヤ１３，１４，
１５，１６のバックラッシ、スプライン１７のガタ、ベ
ルト１８の伸び等）による位相ずれがクラッチ形状から
決まるクリアランスを超過した場合でも、駆動側部材８
ａと従動側部材８ｂとをスムーズに噛み合わせることが
できる。

【００１７】なお、上記実施形態では、タレット２をク
ランプ・アンクランプする部材に噛み合い式のカップリ
ング４を用いたが、摩擦式のクランプ部材を使用しても
よい。また、タレット２の保持手段として電磁ソレノイ
ドを用いるなど、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状
並びに構成を適宜に変更して実施することも可能であ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の刃物台に
よれば、回転工具使用後のクラッチのオリエンテーショ
ンを不要にし、割出時間を短縮できるとともに、クラン
プ及びアンクランプ動作中にタレットの遊転を防止し、
クラッチやカップリング等の部材を確実に噛み合わせる
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】本発明の一実施形態を示す刃物台の断面図であ
る。

【図２】同刃物台における第２クラッチの形状を示す概
略図である。

【図３】同クラッチの噛み合いクリアランスを説明する
概略図である。

【図４】従来の刃物台を示す断面図である。

【図５】タレットに作用する旋回力を説明する刃物台の
概略図である。

【図６】従来の第２クラッチの噛み合いクリアランスを
説明する概略図である。

【符号の説明】

１・・回転工具、２・・タレット、３・・刃物台本体、
４・・カップリング、５・・ピストン、６・・サーボモ
ータ、７・・第１クラッチ、８・・第２クラッチ、８ａ
・・駆動側部材、８ｂ・・従動側部材、９，１０・・レ
バー、２１・・シーケンシャルバルブ、２２・・ピン、
２５，２７，３０・・近接スイッチ、３１・・山部、３
２・・谷部、３３・・傾斜面、３４・・面取り。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転工具を装着可能なタレットと、タレ
   ットを旋回可能に支持する刃物台本体と、刃物台本体に
   タレットをクランプ及びアンクランプする部材と、該部
   材を駆動する手段と、一台のモータと、タレットのクラ
   ンプ状態でモータの動力を回転工具に伝える第１クラッ
   チと、タレットのアンクランプ状態でモータの動力をタ
   レットに伝える第２クラッチと、第１及び第２クラッチ
   を交互に結合状態に切り換える機構と、タレットをアン
   クランプしてから第２クラッチを結合するまでの間、及
   び第２クラッチを切り離してからタレットをクランプす
   るまでの間にタレットを停止状態に保持する手段とから
   なる刃物台。
2. 【請求項２】 前記タレット保持手段はタレットに係合
   する作用位置とタレットから離れた非作用位置とに移動
   する係合部材を含み、係合部材の非作用位置を検出する
   スイッチと、第２クラッチの結合状態を検出するスイッ
   チとを設け、両スイッチが共に動作したときにモータを
   起動する請求項１記載の刃物台。
3. 【請求項３】 前記第２クラッチの駆動側部材と従動側
   部材とに唯一の回転位相で噛み合う山部及び谷部を設け
   た請求項１記載の刃物台。