JPS6094201A - 複合加工旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （，１７、発明の技術分野 本発明は、工具マガジンに装着された 複数の工具を交換しながら所定の加工を行う、複合加工
旋盤に関する。

（ｂ）、技術の背景 最近の旋盤は、加工内容が益々多様化 し、種々の加工を工具を交換しながら行える、いわゆる
複合加工旋盤が製造提供されつつある。

こうした旋盤においては、工具保持台 に数多くの工具を交換装着しながら加工を行ってゆく乙
とになるが、多様な加工を行うにＣよ、多にの交換用工
具を交換自在なる形に準備しておく必要がある。

（Ｃ）、従来技術と問題点 従来、この種の旋盤においては、回転 自在に設けられたタレット上に複数の工具を保持させ、
それを選択的に位置決め使用する、夕ゝし、ット型の旋
盤と、ＡＴＣアームによって、工具保持台とは別に設け
られた工具マガジンと、工具保持台との間で工具を受け
渡しつつ工具交換を行うＡＴＣアームタイプの自動工具
交換装置付き旋盤とが知られていたが、前者は、工具の
タレットに装着し得る数に制限があり、装着本数をふや
そうとすると、工具どうしの干渉や工具とワークとの間
の干渉が生じやすくなる欠点がある。また、限られた大
きさのタレットにより多くの工具を装着しようとすると
、前述の干渉を排除するために工具のレイアウトを工夫
する必要が生し、工具の段取り作業に多くの時間と熟練
を必要とする不都合が生じる。

また、後者の場合は、工具の装着本数 の制限及び干渉の問題は緩和されるが、ＡＴＣアームに
よる工具マガジンと工具保持台との間の工具の移動に比
較的多くの時間を要するようになり、しかもＡＴＣアー
ムの駆動機構等により旋盤全体の構造が複雑大型化する
欠点がある。

（ｄ）０発明の目的 本発明は、前述の欠点を解消すべく、 多くの工具をしかも干渉を極力生じさせること無くコン
パクトに装着させることができ、かつ工具の交換に要す
る時間が短くて済む複合加工旋盤を提供することを目的
とするものである。

（ｅ）０発明の構成 即ち、本発明は、工具マガジンに巻掛 は媒介節を移動駆動自在に設けると共に、前記巻掛は媒
介節に、複数の工具を、前記工具保持台のヘッド穴と工
具が、前記媒介節の屈曲部において選択的に整合し得る
ように装着し、更に前記工具マガジンを工具保持台と共
に、主軸軸心方向及び当該主軸軸心方向と直角な方向に
同期的に移動自在に設けると共に、前記工具保持台を、
前記工具マガジンに対して退避自在に設け、更に前記工
具保持台に前記媒介節上の工具を保持し得る工具の保持
手段を設けて構成される。

（ｆｌ　、発明の実施例 以下、図面に基づき、本発明の実施例 を、具体的に説明する。

第１図は、本発明による複合加工旋盤 の一実施例を示す側断面図、第２図は、第、１図の旋盤
における工具保持台を示す正断面図、第３図は、第１図
の旋盤における工具マガジンの工具装着部分を示す拡大
図、第４図は、ツールヘッドのシャンク部分の拡大図、
第５図は、ツールヘッドとヘッド穴を示す側断面図、第
６図は旋削工具を保持した状態を示す正断面図である。

（以下余白） 複合加工旋盤１は、第１図に示すよう に、ベッド６０を有しており、ベッド６０上にば心神台
６１及びキャリッジ４６が、ベッド６０上に第１図紙面
に垂直方向、即ち、第２図矢印Ａ、Ｂ方向に形成された
ガイドレール６２を介してＡ、、Ｂ方向に移動自在に設
けられている。キャリッジ４６上にはクロススライド６
３が、主軸軸心（Ｚ軸）方向であるＡ、Ｂ方向に直角な
方向である矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｘ軸方向）に移動自在に支
持されており、クロススライド６３には工具保持台２が
設けられている。工具保持台２には円筒状のヘッド穴３
と軸穴５が同−軸心状に穿設されており、かつヘッド穴
３と軸穴５の間で同−軸心状に軸受穴６が穿設されてい
る。そして、軸穴５の開放端にはベアリング保持部材７
が嵌着されており、該保持部材７にはベアリングを介し
てプーリ軸１０が回転自在に枢支されている。さらに、
該プーリ軸１０の一端にはスプライン孔１１が形成され
ており、他端には従動プーリ１２が固設されている。そ
して、従動プーリ１２はＶベルト１３を介して駆動プー
リ１５に連結されており、該駆動プーリ１５はモータ１
６の出力軸１６８に固定されている。一方、軸受穴６に
は針状コ四軸受１７を介して伝達軸１９が回転自在に支
持されており、該伝達軸１９は一端にドッグクラッチ爪
１９ａを有していると共に、他端にスプライン１９ｂを
有しており、更に中間部に鍔１９ｃが形成されている。

そして、スプライン１９ｂは前記プーリ軸１０のスプラ
イン孔１１に摺動のみ自在に嵌合しており、かつ鍔１９
ｃとベアリング保持部材７どの間にはスプリング２０が
縮設され、伝達軸１９をヘッド穴３方向へ付勢しており
、また鍔１９ｃと軸受穴６＠段面との同にばスラストベ
アリング２１が介在している。

また、ヘッド穴３は第５図に示すよう に、断面が真円の真内部分３ａと該真内部分３ａよりも
外方へ膨出した三ケ月状の逃げ部分３ｂから形成されて
おり、逃げ部分３ｂと対向した位置に＋、１クランピン
グロッド２９が工具保持台２に形成されたシ′リンダ２
５に矢印Ｃ１Ｄ方向に摺動自在に嵌入している。そして
、シリンダ２５にはその両端部分にボート２６．２７が
形成されており、またロッド２９の先端には係合部を構
成するセレーション３０が形成され、かっ他端にはスプ
リング受３１が形成されている。また、シリンダ２５の
開放端部には蓋体３２が固設されており、該蓋体３２と
ロッド２９の間にはスプリング３３が縮設され、該スプ
リング３３によりロッド２９は常時Ｃ方向へ付勢されて
いる。

なお、モータ１６は工具保持台２上 に設けられており、工具保持台２及びモータ１６はクロ
ススライド６３に固設されたシリンダ４７により、主軸
軸心方向であるＡ、Ｂ方向に一定のｌＩｕ囲で移動し得
る。

更に、クロススライド６３上ｔζは、第１図に示すよう
に、チェーン式１具マガジン６５が設けられており、チ
ェーン式１具マガジン６５には２個のスプロケット６６
．６７が回転駆動自在に設けられている。スプロケット
６６．６７間にはチェーン６９が張設されており、チェ
ーン６９１とは、所定のリンク毎に工具マガジン爪６９
ａが複数個設けられている。各工具マガジン爪６９ａに
は、第３図に示すように、工具４３．４９を装着したツ
ールヘッド３５．５ｏが着脱自在に設けられており、工
具４３は、ドリル等の回転工具であり、工具４９ば、バ
イト等の旋削工具である。まｔ・、Ｉ！！１転工具４３
の装着される・・”−ルヘッド３５は、第２図【ｒりず
ように、ボス３６とストレートシャンク３７とで構成さ
れており、該シャンク３７の略々中央部には係合部を構
成するセレーション３９が、第４図に示すように、形成
されている。さらに、ツールヘッド３５ｔこはベアリン
グを介して主軸４２が回転自在に支持されており、該主
軸４２は先端に回転工具４３が装着され、かつ他端にド
ッグクラッチ爪４５が形成されている。

一方、旋削工具４９の装着されたツー ルヘッド５０４、ストレートシャンク３７を有しており
、該シャンク３７の略々中央部にば係合部を構成するセ
レーション３９が形成されている。

複合加工旋盤１は、以上のような構成 を有するので、ワークの加工に際しては、シリンダ４７
を駆動して、工具保持台２を矢印Ｂ方向に移動退避させ
る。この状態で、スプロケット６６．６７を回転駆動し
て、チェーン６９中の工具マガジン爪６９ａに装着セッ
トされた工具のうちで、加工に使用すべき工具を工具保
持台２のヘッド穴３に対応した工具割り出し位置Ｘに位
置決めする。工具が割り出し位置Ｘに位置決めされ、工
具とヘッド穴３が第２図に示すように整合したところで
、ボート２６から圧油をシリンダ２５内に供給し、クラ
ンピングロッド２９をスプリング３３の弾発力に抗して
矢印り方向に後退待避させる。

乙の状態で、シリンダ４７を駆動して 工具保持台２を入方向に突出させると、主軸４２を回転
自在に支持したツールヘッド３５が保持台２のヘッド穴
３に挿入される。

この際、伝達軸１９のドッグクラッヂ爪１９ａと主軸４
２のクラッチ爪４５が噛み合うが、両クラッチ爪１９ａ
、４５の突部と突部が当接しても、伝達軸１９がスプリ
ング２０に抗して退入するｔこめ、ツールヘッド３５の
挿入に障害になることはなく、かつ、クラッチ爪の突部
同士の係合にあっても、伝達軸１９の回転と同時に両ク
ラッチ爪１９’ａ、４５は噛合する。

次に、ボート２６からの圧油の供給な 止め、ボート２７から圧油をシリンダ２５内に供給する
と、ロッド２９はスプリング３３の弾性復原力と相俟っ
て矢印Ｃ方向に突出し、ロッド２９のセレーション３０
がツールヘッド３５のストレートシャンク３７における
セレーション３９と係合する。

この状態で、ロッド２９を更に矢印Ｃ方向に移動すると
、シャンク３７はセレーション３０．３９のくさび作用
により、Ｃ方向へ押圧されると共に、Ｂ方向に移動され
る。

そして、シャンク３７のＣ方向への抑圧により、シャン
ク３７はヘッド穴３の逃げ部分３ｂと真内部分３ａとの
境界点ＰＫＩ、ＰＸ３と当接し、点ＰＫＩ、ＰＸ３及び
ロッド２９との３個所でヘッド穴３内に確実に保持され
、またシャンク３７がＢ方向へ移動する乙とに基づき、
工具保持台２のヘッド穴３側の端面２ａとツールヘッド
３５のボス部３６の端面３６ａとが所定の接触圧で押圧
され、これによりツールヘッド３５はヘッド穴３内の所
定位置【こ正確ζこ装着保持される。

（以下余白） そして、この状態で、モータ１６を回 転させると、該モータ１６の回転が駆動プーリ１５、■
ベルト１３、従動プーリ１２、プーリ軸１０、伝達軸１
９及びクラッチ爪１９ａ、４５を介して主軸４２に伝え
られ、主軸４２に設けられた回転工具４３を回転し、所
望の回転作業が行える。

なお、この際、ツールヘッド３５は、 チェーン式１具マガジン６５のチェーン６９に装着され
たままで加工が行われるが、割り出し位置Ｘは゛チェー
ン６９がスプロケット６６に巻き掛けられた屈曲部分に
設定されているので、その部分では、チェーン６９が円
弧状に屈曲し、従って、チェーン６９に装着された隣接
するツールヘッド３５．５０間が他の直線部分よりも太
き（開（形となるので、チェーン式１具マガジン６５に
工具を装着したままで加工を行ってもチェーン６９上の
隣接する工具同士、また、ワークとチェーン６９上の他
の工具とが干渉することはない。

作業が終われば、モータ１６の回転を 止め、前記したようにボート２６から圧油をシリンダ２
５内に供給し、クランピングロッド２９を矢印り方向に
後退させ、更に、シリンダ４７により、工具保持台２を
Ｂ方向に退避させることにより、ツールヘッド３５は工
具４３と共にヘッド穴３から抜き去られる。

そこで、直ちにスプロケット６６．６ ７を駆動させることにより、次の加工に使用する工具を
割り出し位［Ｘに位置決めするが、この際、工具保持台
２は、Ｂ方向に待避した状態にあるので、工具マガジン
６５による工具選択動作は、円滑に行われる。

なお、上述の実施例は、主軸４２を内 蔵したツールヘッド３５を選択し、工具保持台２に挿入
したが、第６図に示すように旋削工具４９を有するツー
ルヘッド５０を選択して挿入して用いてもよいことは勿
論また、工具マガジン６５ば、チェーン ６９によって工８４３．４９の装着されたツールヘッド
３５．５ｏを支持したが、ツールヘッド３５．５０を支
持する手段は、チェーン６９に限らずベルト等、無端状
に形成された巻掛は媒介節であればどのようなものであ
ってもよい乙とば勿論である。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれ ば、工具マガジン６５にチェーン６９、ベルト等の巻掛
は媒介節を移動駆動自在に設けろと共に、前記媒介節に
、複数の工具４３．４９を、工具保持台２のヘッド穴３
と工具４３．４９とが、前記媒介節のスブ四ケット６６
部分等の屈曲部において選択的に整合し得るように装着
し、更に工具マガジン６５を工具保持台２と共にキャリ
ッジ４６、クロススライド６３等を介して、主軸軸心方
向、即ち、矢印Ａ１Ｂ方向及びそれと直角な方向である
矢印Ｅ、Ｆ方向に同期的に移動自在に設けると共に、前
記工具保持台２を、前記工具マガジン６５に対して相対
的に退避自在に設け、更に前記工具保持台２に前記媒介
節上の工具４３．４９を保持し得るクランピングロッド
２９等の工具の保持手段を設けて構成したので、巻掛は
媒介節上に多くの工具を装着した場合でも、その屈曲部
においては、隣接する工具同士が離れ、加工に使用する
工具と他の工具の間、及び加工に使用する工具とワーク
との間での干渉の発生を極力防止することが出来る。

また、装着し得る工具数も巻掛は媒介 節の長さを調整することにより、任意に設定が可能であ
す、シかも、屈曲部以外では、工具を十分に近接した形
で配列することが出来るので、工具マガジン６５を小型
化することが出来る。

四に、工具保持台２は、工具４３．４ ９を工具マガジン６５に装着したままの状態で保持し、
所定の加工を行うことが出来るので、工具交、換に要す
る時間を、工具を工具マガジンと工具保持台との間で移
動させるＡＴＣアームによる場合に比して、大幅に短縮
化することが出来るばかりか、ＡＴＣアームが不要とな
る分、旋盤１の構造を単純小型化することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による複合加工旋盤 の一実施例を示す側断面図、第２図は、第１図の旋盤に
おける工具保持台を示す正断面図、第３図は、第１図の
旋盤における工具マガジンの工具装着部分を示す拡大図
、第４図は、ツールヘッドのシャンク部分の拡大図、第
５図は、ツールヘッドとヘッド穴を示す側断面図、第６
図は旋削工具を保持した状態を示す正断面図である。 １・・・・・・複合加工旋盤 ２・・・・・・工具保持台 ３・・・・・ヘラ　ド穴 ２９・・・・保持手段 （クランピングロッド） ４３．４９　・　工具 ６５・・・工具マガジン ６６・・・・屈曲部（スプロケット） ６９・・・・・巻掛は媒介節（チェーン）出願人　株式
会社　山崎鉄工所 代理人　弁理士　相１）１申二 （ほか１名） 第３図 第５図 ２ら 手続補正書（方式） 昭和５９年　２月２２日 】　事件の表示 昭和５８年特許願第２０３４１２号 ２　発明の名称 複合加工旋盤 代表者　山　崎　照　彦 ４代理人 ６　補正の対象 明細書全文 ７　補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） 手続補正書（自発） 昭和５９年　８月２４日 ■　事件の表示 昭和５８年特許願第２０３４１２号 ２　発明の名称 複合加工旋盤 ３　補正をする者 代表者山崎照彦 明細書の「発明の詳細な説』−２，の欄６　補正の内容 （Ｊ）、昭和５９年２月２２日付手続補正書における明
細書の第１６頁第１行目と第２行目の間に、以下の文章
を挿入する。 ［更に、上述の実施例は、シリンダ４７により工具保持
台２を矢印Ａ、＋３方向に工具マガジン６５に対して移
動退避自在に設けた場合について述へたが、工具保持台
２と工具マガジン６５は、工具交換時に、工具保持台２
が相対的に工具マガジン６５に対して移動退避自在であ
ればどのような構成でもよいことは勿論であり、例えば
、工具保持台２をクロススラｒｌ・６３上に固定して設
け、工具マガジン６５をシリンダ等の適宜な往復駆動手
段を用いて矢印Ａ、１３方向に、工具保持台２に対して
移動自在に設けることも当然可能である。」以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主軸軸心方向に移動自在に設けられ た工具保持台及び工具マガジンを有する旋盤において、
   前記工具マガジンに巻掛は媒介節を移動駆動自在に設け
   ると共に、前記巻掛は媒介節に、複数の工具を、前記工
   具保持台のヘッド穴と工具が、前記媒介節の屈曲部にお
   いて選択的に整合し得るように装着し、更に前記工具マ
   ガジンを工具保持台と共に、主軸軸心方向及び当該主軸
   軸心方向と直角な方向に同期的に移動自在に設けると共
   に、前記工具保持台を、前記工具マガジンに対して相対
   的に退避自在に設け、更に前記工具保持台に前記媒介節
   上の工具を保持し得る工具の保持手段を設けて構成した
   複合加工旋盤。