JPS637906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、きわめて小さくかつ複雑な形状の
多数個の加工物を順次加工するための精密加工装
置のけ制御機構に関し、ボールペンの部品や電気
機械器具の接点などのきわめて小さくかつ複雑な
形状の部品をターンテーブルで間欠的に送りなが
ら、連続的にきわめて高精度な加工を加えてゆく
ための装置において、多数の加工工程用加工ユニ
ツトを都合よく制御できるようにした機構に関す
る。

〔従来の技術〕

ごく小さな加工物に連続的な加工を加える機械
装置、あるいはこの装置に付設される各加工ユニ
ツトを制御するための機構としては、種々のもの
が知られており、その代表的なものとしては、た
とえば、本出願人の所有するスイス国特許第
525065号明細書に記載されたものがある。この装
置では、互いに平行をなすように配置された２本
のカム軸を有し、このカム軸上に取付けられた複
数個のカムないしこれによつて駆動される制御用
ロツドを介して、加工物保持用ターンテーブルの
位置決め機構、およびそのターンテーブルの加工
ユニツトの動作制御を行なうようになつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この従来の装置ないし制御機構
では、カム軸が２本しか備えられていないので、
これに取付けうる制御カムないしロツドの数が少
なく限定され、その結果加工ユニツト数が限定さ
れるという欠点がある。このように加工ユニツト
の数が限定されると、加工物を最終的に厳しい公
差内に仕上げることが困難で、結果として製品の
精度を上げるのに限界がある。また、カム軸が２
本しか備えられていないことから、カム軸上の各
カムに当接して往復動する制御ロツドを相当傾け
ないと、ターンテーブルの周囲に配置される各加
工ユニツトに制御力を伝達することができず、こ
のため、カムにより制御ロツドに与えられる上下
方向運動量に限界があり制御力の伝達効率が低下
するとともに、ターンテーブルとその下方に配置
されるカム軸との間の空間を、たとえば、ターン
の制御ユニツトのために利用するとういことがで
きなかつた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかるきわめて小さくかつ複雑な形
状の多数個の加工物を順次加工するための精密加
工装置の制御機構は、上記のような従来例の問題
点を解決することをその主目的とし、次のような
構成を採用している。

すなわち、ステツプ回転させられるターンテー
ブルの周囲部に等間隔で配置される複数の作業位
置で、ターンテーブル上の加工物保持ピンサーに
保持させた小さな部品を加工ユニツトを用いて連
続的にかつきわめて精密に順次加工するべく、タ
ーンテーブルをその各ステツプ回転の終わりにお
いて高精に固定する位置決め手段と、ターンテー
ブルにおける各加工物保持ピンサーを作動させる
ためのレバー機構とを備えた精密加工装置におい
て、(a)上記各作業位置に来るターンテーブル上の
各ピンサーを作動させるための各レバー機構およ
び部品に加工を施すための各加工ユニツトをそれ
ぞれ対応した上下動可能な制御ロツドを介して動
かすための４本のカム軸を装置の基部に四辺形を
なすように配置し、(b)各ピンサーを作動させるた
めの各レバー機構を、ターンテーブルの下方で上
下動可能に案内された下部ピストンと、該下部ピ
ストンと同軸状にターンテーブルの上方で上下動
可能に案内された上部ピストンと、一端にて下部
ピストンに連結されるとともに中間部にて対応す
る制御ロツドの上端に連結された実質的に水平な
第１レバーと、下端にて第１レバーの他端に回転
自在に連結された実質的に垂直なリンクと、一端
にて該リンクの上端に回転自在に連結されるとと
もに他端にて上部ピストンに回転自在に連結され
た実質的に水平な第２レバーと、一端にて該第２
レバーの中間部に回転自在に連結されるとともに
他端にて機枠の固定部に回転自在に連結された補
助リンクとから構成した、ことを特徴とする。

〔作用及び効果〕

上記のように、本発明においては、加工物が保
持されたターンテーブルの下方において、加工物
保持ピンサーを制御ロツドを介して制御するため
の４本のカム軸が四辺形をなすように配置されて
いるので、このカム軸に取付けることができる制
御カムの数を従来に比して飛躍的に増加させるこ
とができる。このことは、ターンテーブルの周囲
に従来より多くの作業位置を設定することができ
ることを意味し、ターンテーブル上を間欠送りさ
れながら順次複雑な加工を施すというこの種の工
作機械装置において、より複雑な形状の、より高
精度な加工が可能となる。また、作業位置が環状
に並ぶのに対して各作業位置でのピンサー駆動を
するための４本のカム軸が四辺形状に配置されて
いるので、たとえば２本のカム軸によるのとくら
べ、カム軸から各作業位置方向にのびるロツドの
傾きをより垂直に近付けることができ、カム軸、
制御ロツドないしピンサー駆動手段への駆動力伝
達効率が高まるとともに、ターンテーブル下の空
間を有効利用できるようになる。

さらに、加工物保持ピンサーのためのレバー機
構により、対応する単一の制御ロツドの上下動
で、下部ピストンと上部ピストンの双方を反対方
向に変位させてピンサーを作動させることができ
るので、両ピストンを個別の制御ロツド及びレバ
ー機構を介して動作させる構成と比較して、両ピ
ストンをより正確に同期運動させることができる
とともに、それに要するカム及び制御ロツドの数
を減少させ、その分作業位置の数を増やして、上
記カム軸の四辺形配置と相いまつて加工精度を高
めることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的
に説明する。

第１図に示すように、４本のカム軸１，２，
３，４が、装置の基部に四辺形をなすように配置
される。これらのカム軸は、２個の歯付きベルト
６，７を介してその動力をカム軸に伝達するモー
タ５によつて動作させられる。

すなわち、歯付きベルト６，７の動きは、カム
軸１，２，３，４に取付けられた２組のウオーム
１０，１１および１２，１３にそれぞれ噛合する
２個のウオームホイール８，９を介して上記カム
軸に伝達される。

カム軸１，２，３，４上に形成されたカムに
は、第４図によく表れているように、上方に向け
て立ち上がる制御ロツド２１，２２，２６の基端
が連結されている。これらのロツドは、それぞ
れ、加工物に接触かつ離脱し、そして加工物に対
して加工作業を行なう種々の部材を作動させるた
めの第１レバー２５，２７を押動する。このレバ
ー機構の典型的な構造が第５図に表れている。図
から分かるように、カム軸上のカムにより制御ロ
ツド２６が上動すると、これがほぼ水平に延びる
第１レバー２７の中央部を押上げ、その結果この
レバー２７の両端が押し上げられる。第１レバー
２７の一端の上動力は、該一端に連結された下部
ピストン２８を押上げる。一方、第１レバー２７
の他端の上動力は、上部ピストン２９を押し下げ
る力として伝達される。すなわち、第１レバー２
７の他端はほぼ垂直に延びるリンク２７ａの下端
に回転自在に接続されており、該リンク２７ａの
上端は第１レバー２７に略平行となるべくほぼ水
平に延びる第２レバー２７ｂの一端に回転自在に
接続されており、さらに該第２レバー２７ｂの他
端は上部ピストン２９に連結されるとともに、第
２レバー２７ｂの中間部には固定部側に一端が回
転自在に接続された補助リンク２７ｃの他端が回
転自在に接続されている。なお、図示の実施例で
は固定部側と第２レバー２７ｂとの間に引張ばね
２７ｄが設けられており、制御ロツド２６に上動
力がかからなくなつた時に、この引張ばねの作用
で両ピストン２８，２９が初期位置に復帰するよ
うに構成してあるが、かかる引張ばねはカムによ
つて制御ロツド２６に上動力と下動力の双方の力
がかかるようにすれば省略することができる。上
部ピストン２９は、加工物ホルダ（第７図および
第８図参照）の外リングを含む回転リング３１を
押えうるように、ボールケージ３６内で軸転可能
かつ軸方向に移動可能となつている。上部ピスト
ン２９はこのように、第１レバー２７の一端によ
つて押し上げられる下部ピストン２８による上向
きの作用力を平衡させる機能をもつ。第５図に示
すように、この下部ピストン２８もまた、ボール
ケージ３５内で軸転可能かつ軸方向に移動可能と
なつている。もちろん、加工物が回転されるべき
場合には、ピストン２９がリング３１に接触する
ことにより回転力がリング３１に伝達される。こ
のように、両ピストン２８，２９は特殊なレバー
機構により単一の制御ロツド２６により正確に同
期して動作されることになる。しかしながら、両
ピストン２８，２９によつて行なわれる具体的な
作業の内容は、それ自体本発明の要部を構成する
ものではない。

ターンテーブル３２には、テーブル３２の外周
において等間隔に配置された、複数個の加工物ホ
ルダが設けられている。１つの加工物ホルダにお
ける加工物のつかみ、およびその解除の様子は第
７図および第８図に良く表れている。第７図に示
されているように、テーブル３２は複数の加工物
ホルダ４０を備えている。各ホルダ４０は、部材
３１，３１′をターンテーブル３２に対して垂直
軸回りに回転可能とするための、垂直方向に離れ
て配置されたボールレース４１，４２を備えてい
る。部材３１，３１′内に装填されているものは、
縦方向に割られ、かつ弾性を有するコレツト４５
である。弾性を有するピンサー３０はこのコレツ
ト４５を取り巻き、かつ部材３１における対応す
るテーパ内面に係合するテーパ外面をもつ。その
結果、ピンサー３０が第７図のように上昇したと
きコレツトの舌片間に加工物が固状に掴まれ、か
つピンサー３０が第８図のように下降したとき加
工物が解放されることになる。テーブルへの加工
物の装填および取り出し位置において、各回転位
置での一連の加工操作の最初と最後に、部材３１
が上部ピストン２９により押さえ付けられた状態
で下部ピストン２８によりピンサー３０が上昇さ
せられ、下部ピストン２９が下降するとコレツト
４５及びピンサー３０の弾性拡開力により、ピン
サー３０が部材３１のテーパ状内周面に沿つて自
ら下降する。

テーブル３２は、第９図に示す機構により、そ
の垂直軸回りに間欠回転駆動される。第９図に示
す機構は、ウオームホイール１６（第２図および
第９図参照）に噛合するウオーム１５が取付けら
れた縦軸が、歯付きベルト手段１４（第１図およ
び第２図参照）を介してモータ５によつて回され
ることにより駆動される。ウオームホイール１６
は、水平方向の軸回りに回転可能に機枠に対して
支持されており、一対の円盤状カム体１７の間に
一体的に設けられている。

第９図により詳細に示されているように、一対
のカム体１７の対向内面には、規制カム軌道面が
形成されており、テーブル３２に対して垂直軸回
りに相対揺動しうる円筒スリーブに設けられたレ
バー４６に可回転に取付けられたカムフオロワー
としての一対のローラ４５がこの規制カム軌道面
に当接している。カム体１７の規制カム軌道面
は、該カム体１７が一回転する間にレバー４６に
対して前進揺動と後退揺動を一回ずつ与える形状
づけられている。

レバー４６は、これが一方向に揺動するときに
テーブル３２に対して間欠回転動を与えるが、逆
方向に揺動するときにはテーブル３２を動かさな
い。この一方向間欠回転駆動機能を達成するため
に、上記カム体１７はまた、その外面側にカム軌
道溝４９を備え、そしてこのカム軌道溝４９に、
アーム４８に取付けられたローラ状のカムフオロ
アが係合させられている。アーム４８は、その一
端、すなわち第９図における左側下方の端におい
て、プランジヤ４７に対して相対回転可能に連結
されている。このプランジヤは、上記レバー４６
が取付けられたスリーブに保持されており、か
つ、上動したときテーブル３２の下面のラグ５０
に選択的に係合し、かつ下動したときラグ５０に
接触しなくなるように、アーム４８によつて上下
往復動させられるようになつている。そしてこの
アーム４８の他端、すなわち第９図における右側
上方の端は、機枠に対して揺動可能に連結されて
おり、その結果、カム軌道溝４９によつてカムフ
オロアに与えられる動きは、いわば、レバーとし
てアーム４８によつて増幅されることになる。

このように、カム軌道溝４９とカム体１７とが
上記のように互いに関係づけられているので、レ
バー４６が一方向に揺動させられるとき、プラン
ジヤ４７が上動させられかつテーブル３２に対し
て同方向の回転動を与える（この様子を第９図に
環状に並んだ一例の矢印で示す）。しかしながら、
レバー４６が上記と逆方向に揺動させられるとき
には、プランジヤ４７が下動し、かつこれがラグ
５０から離脱するので、テーブル３２の位置はそ
のままに保持される。

テーブル３２をその正確な停止位置に位置づけ
るために、第１０図に示す機構が設けられいて
る。上記カム体１７、ウオームホイール１６およ
びカム軌道溝４６と一体的なカム板１９が、これ
らカム体１７、ウオームホイール１６およびカム
軌道溝４９と同一の水平軸まわりに回転可能とな
つており、このカム板１９は、ウオーム１５が取
付けられる垂直軸に摺動自在に取付けられたスリ
ーブを上下動させる、垂直方向往復揺動可能なフ
レームに固定されたカムフオロアに係合してい
る。複数のレバー５２，５２′，５２″の内端が上
記スリーブに対して回動可能に連結され、かつそ
の中間部が上記垂直方向往復揺動可能なフレーム
に固定されたブラケツトに対して回動可能に支持
されている。上記各レバー５２，５２′，５２″の
外端はそれぞれ垂直ロツド１８，１８′，１８″の
下端に対して回動可能に連結され、したがつてこ
の垂直ロツド１８，１８′，１８″は、上記各レバ
ー５２，５２′，５２″の垂直揺動と同時に上下動
する。ロツド１８，１８′，１８″の上端には、テ
ーブル３２の正確な位置を決定するためのテーパ
状の頭部３３が形成され、かつこのロツドは、第
６図に良く表れているように、ボールケージ３４
内で上下方向スライド移動可能に保持されてい
る。

本考案の装置は、次のように作動する。モータ
５の回転により、四辺形状に配置されたカム軸
１，２，３，４が回転させられ、かつその上方に
延びる各制御ロツド２１，２２，２６が、カム軸
の各一回転ごとに上動および下動させられる。同
時に、ベルト１４がウオーム１５を回転させ、こ
れにより回転されるウオームホイール１６が、カ
ム体１７、カム板１９およびカム軌道溝４９とを
もつ一体構成体を水平軸回りに回転させる。これ
により、レバー４６が揺動させられ、プランジヤ
４７が上下動させられ、かつ垂直ロツド１８，１
８′，１８″が上下動させられる。この一連の動き
において、テーブル３２が１ステツプ回転させら
れ、その後ロツド１８，１８′，１８″が上動して
テーブル３２を正確な位置に位置決めし、そして
加工物を掴み、あるいは掴みを解除し、あるいは
掴まれた加工物に加工を施すために、制御ロツド
２１，２２，２６が上動させられる。最後に垂直
ロツド１８，１８′，１８″が下動させられて、動
作の１サイクルが終了する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
部品を機械加工する加工装置の平面図で、この装
置の基部に本配置されたカム軸を示すもの、第２
図は第１図の部分断面正面図、第３図は第２図の
側面の要部を拡大して示す断面図、第４図は第１
図の部分断面正面図で、本発明装置の構成部材の
うち第２図に示されないもののいくつかを示した
もの、第５図は、第４図に示す加工物保持ピンサ
ーの制御手段を有するレバー機構の詳細を示す拡
大断面図、第６図はターンテーブルの位置決め機
構の要部詳細を示す拡大断面図、第７図および第
８図は、加工物保持ピンサーの動作を説明するた
めの拡大断面図、第９図はターンテーブルの間欠
回転駆動機構の詳細斜視図、第１０図はターンテ
ーブルの位置決め機構の全体斜視図である。 １，２，３，４……カム軸、５……駆動モー
タ、６，７，１４……歯付きベルト、１０，１
１，１２，１３，１６……ウオームホイール、
８，９，１５……ウオーム、１７……カム体、１
８，１８′，１８″……垂直ロツド、１９……カム
板、２１，２２，２６……制御ロツド、２７……
第１レバー、２７ａ……リンク、２７ｂ……第２
レバー、２７ｃ……補助リンク、２８……下部ピ
ストン、２９……上部ピストン、３０……加工物
保持ピンサー、３１，３１′……ピンサー支持部
材、３２……ターンテーブル、３４，３５，３６
……ボールケージ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステツプ回転させられるターンテーブル３２
   の周囲部に等間隔で配置される複数の作業位置
   で、ターンテーブル上の加工物保持ピンサーに保
   持させた小さな部品を加工ユニツトを用いて連続
   的にかつきわめて精密に順次加工するべく、ター
   ンテーブル３２をその各ステツプ回転の終わりに
   おいて高精度に固定する位置決め手段と、ターン
   テーブル３２における各加工物保持ピンサー３０
   を作動させるためのレバー機構とを備えた精密加
   工装置において、 (a) 上記各作業位置に来るターンテーブル３２上
   の各ピンサー３０を作動させるための各レバー
   機構および部品に加工を施すための各加工ユニ
   ツトをそれぞれ対応した上下動可能な制御ロツ
   ド２１，２２，２６を介して動かすための４本
   のカム軸１，２，３，４を装置の基部に四辺形
   をなすように配置し、 (b) 各ピンサー３０を作動させるための各レバー
   機構を、ターンテーブル３２の下方で上下動可
   能に案内された下部ピストン２８と、該下部ピ
   ストン２８と同軸状にターンテーブル３２の上
   方で上下動可能に案内された上部ピストン２９
   と、一端にて下部ピストン２８に連結されると
   ともに中間部にて対応する制御ロツド２６の上
   端に連結された実質的に水平な第１レバー２７
   と、下端にて第１レバー２７の他端に回転自在
   に連結された実質的に垂直なリンク２７ａと、
   一端にて該リンク２７ａの上端に回転自在に連
   結されるとともに他端にて上部ピストン２９に
   回転自在に連結された実質的に水平な第２レバ
   ー２７ｂと、一端にて該第２レバー２７ｂの中
   間部に回転自在に連結されるとともに他端にて
   機枠の固定部に回転自在に連結された補助リン
   クとから構成した、 ことを特徴とする、きわめて小さくかつ複雑な形
   状の多数個の加工物を順次加工するための精密加
   工装置の制御機構。 ２ 上記４本のカム軸１，２，３，４は、１個の
   駆動モータ５と、このモータに連結された２本の
   歯付きベルト６，７と、この歯付きベルトにそれ
   ぞれ接続されかつ作動されるウオーム８，９と、
   上記カム軸の隣接する端部において直交する軸上
   にあり、かつ上記ウオームと同時に噛合するウオ
   ームホイール１０，１１，１２，１３とによつて
   回転される、特許請求の範囲第１項に記載の機
   構。 ３ 上記ターンテーブルを高精度で固定するため
   の上記位置決め手段は、上下動可能な垂直ロツド
   １８を有し、このロツド１８が、ボールケージ３
   ４内に摺動可能に取付けられた軸３３を作動する
   ようにした、特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の機構。 ４ 上記下部ピストン２８と上部ピストン２９と
   がそれぞれ円筒状ケージ３５，３６内で上下に摺
   動可能に案内されている、特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかに記載の機構。