KR102448902B1 - 터렛 공구대 - Google Patents

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Abstract

터렛(10) 측 및 지지대(2) 측의 결합요소(30a, 30b)를 구비하는 걸림 수단(30)과, 구동력을 터렛 구동부(20)에 전동하는 클러치부재(C)와, 이동기구 (40)를 구비하고, 이동기구(40)가, 회전 구동 가능하게 지지되는 구동축 (41)과, 구동축(41)의 회전 구동에 대응하여 회전하고, 클러치부재 C 및 결합요소 (30a, 30b)를 이동시키는 제 1 이송 나사기구 (42) 및 제 2 이송 나사기구 (44)와, 구동축(41)과 제 1 이송 나사기구 (42) 또는 제 2 이송 나사기구 (44) 사이에 형성되며, 구동축(41)의 회전 구동에 대하여 클러치부재 (C)의 이송량보다 작은 이송량으로 결합요소(30a, 30b)를 이동시키는 연계기구(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대(1).

Description

터렛 공구대
본 발명은 공작 기계에 설치되는 터렛 공구대에 관한 것이다.
NC 선반 등의 공작 기계에 설치되는 공구대로서, 가공 작업의 자동화 및 속도를 촉진하기 위하여, 미리 다수의 공구를 지지함과 동시에, 원하는 공구를 선회 산출하는 동작에 의하여 선택하여 공작기계의 가공작업 위치에 위치결정하는 구성의 터렛 공구대가 알려져 있다.
이런 종류의 터렛 공구대로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 지지대에 회전 가능하게 지지된 터렛과, 터렛을 회전 구동하는 터렛 구동부와, 터렛에 설치된 결합요소와 지지대에 설치된 결합요소가 서로 결합된 결합상태로 터렛을 소정의 회전 위치에 위치결정하고, 한 쌍의 결합요소가 서로 이탈한 이탈 상태에서 터렛의 회전을 허용하는 걸림 수단과, 터렛의 자유 회전을 규제하도록 터렛 구동부에 설치된 구동부 측의 결합체에 결합되어 구동용 서보 모터의 구동력을 터렛 구동부에 전동하는 클러치부재와, 전환용 구동원에 의하여 회전 구동되는 전환용 구동축의 회전운동을 이송나사기구에 의하여 직선 운동으로 변환하여 클러치부재를 이동시키는 것과 동시에, 이송나사기구에 의한 직동축의 이동을 레버에 의하여 결합요소로 전달하여, 걸림 수단의 한 쌍의 결합요소가 서로 이탈하기 전에 클러치부재와 구동부측의 결합체가 결합상태로 되도록, 결합요소를 클러치부재의 이동 중에 클러치부재의 이동 속도보다 낮은 속도로 클러치부재와 연동시켜 이동시켜, 클러치부재와 구동부측의 결합체와의 결합에 의하여 터렛의 자유회전이 규제되고 나서 걸림수단을 결합 상태로부터 이탈 상태로 전환하는 이동기구를 구비하는 구성의 것이 알려져 있다. 해당 터렛 공구대에 따르면, 터렛의 선회 분할동작을 하는 경우에, 터렛이 불필요하게 자유롭게 회전하는 것을 방지하여 터렛의 회전으로 인하여 공구 및 주변 기기의 파손 등을 방지 할 수 있다.
특허문헌 1 : 일본특허 제 5414221 호 공보
상기 특허 문헌 1의 터렛 공구대에서는, 축방향으로 이동하는 직동축의 변위를 레버에 의하여 결합요소에 전달하여 해당 결합요소를 클러치부재의 이동 속도보다 저속으로 이동시키고, 걸림 수단이 이탈 상태가 되기 전에 클러치부재가 구동부 측의 결합체와 결합상태가 되도록 함으로써, 레버의 배치 등의 설계상의 제약이 많다. 이 점에서 더 설계의 자유도가 높은 터렛 공구대가 요구되고 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 터렛의 선회 분할동작을 하는 경우에 터렛이 불필요하게 자유회전하는 것을 방지 할 수 있는 터렛 공구대의 설계 상의 자유도를 높이는데 있다.
본 발명의 터렛 공구대는, 터렛 측 및 상기 터릿의 지지대 측의 양 결합요소의 결합상태에서 상기 터렛을 소정의 회전 위치에 위치 결정하고, 상기 양 결합요소의 이탈 상태에서 상기 터렛의 회전을 허용하는 걸림 수단과, 상기 터렛을 회전구동하는 터렛 구동 장치의 구동부 측 결합체에 결합하여 구동력을 상기 터렛 구동부에 전동하는 클러치부재와, 상기 클러치부재 이동 중에, 상기 클러치부재의 이동 속도보다 낮은 속도로 상기 결합요소를 상기 클러치부재와 연동시켜 이동시키고, 상기 결합요소가 서로 이탈하기 전에 상기 클러치부재와 상기 구동부 측 결합체를 결합 상태로 하고, 상기 터렛의 자유 회전이 규제된 후 상기 걸림 수단을 이탈 상태로 전환하는 이동기구를 구비하는 터렛 공구대에 있어서, 상기 이동기구가, 회전 구동하도록 지지되는 구동축과, 상기 구동축의 회전 구동에 대응하여 회전하고, 상기 클러치부재 및 상기 결합요소를 이동시키는 제 1 이송나사기구 및 제 2 이송나사기구와, 상기 구동축과 상기 제 1 이송나사기구 또는 제 2 이송나사기구 사이에 형성되고, 상기 구동축의 회전 구동에 대하여 상기 클러치부재의 이송량보다 작은 이송량으로 상기 결합요소를 이동시키는 연계기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터렛 공구대는, 상기 구성에 있어서, 상기 연계기구가 상기 제 1 이송나사기구에 대하여 상기 제 2 이송 나사기구의 이송량을 작게 하도록 서로 맞물리는 기어로 이루어지도록 구성 할 수 있다.
본 발명의 터렛 공구대는, 상기 구성에 있어서, 상기 터렛 구동부가, 상기 지지대에 설치된 결합요소와 함께 축선 방향으로 이동하는 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 터렛 공구대는, 상기 구성에 있어서, 상기 터렛에 장착된 회전 공구를 회전 구동하는 공구 회전축을 더 구비하고, 상기 공구 회전축이, 상기 터렛에 설치된 결합요소와 함께 상기 터렛의 축선 방향으로 이동하도록 구성되고, 상기 클러치부재는, 상기 구동부 측 결합체로부터 이탈한 위치에 있어서 상기 공구 회전축에 설치된 공구 회전축 측 결합체에 결합하여, 상기 구동력을 상기 공구 회전축에 전동하는 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 터렛 공구대는 상기 구성에 있어서, 상기 지지대에 설치된 회전 방지부와, 상기 공구 회전축에 설치되고, 상기 클러치부재가 상기 공구 회전축 측 결합체로부터 이탈하면 상기 회전 방지부에 결합하여 상기 공구 회전축의 회전을 방지하는 피회전 방지부를 구비한 회전 방지 수단을 구비하는 구성으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 터렛의 선회 분할 작업을 하는 경우에, 터렛이 불필요하게 자유회전하는 것을 방지 하는 것이 가능한 터렛 공구대의 설계의 자유도를 높일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예인 터렛 공구대의 개략구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는, 터렛의 구조를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은, 도 1에 도시한 터렛 공구대의, 걸림 수단이 이탈 상태가 되고, 클러치부재가 구동부 측 결합체와 결합한 상태의 단면도이다.
도 4는, 걸림 수단의 결합상태와 클러치부재의 전환 상태를 시계열적으로 비교하여 나타내는 설명도이다.
도 1, 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예인 터렛 공구대(1)는, 예를 들어 NC 선반 등의 공작 기계에 설치되는 것이다. 터렛 공구대(1)은 지지대(2)에 회전가능(선회가능)하게 지지된 터렛(10)을 가지고 있다.
[0015] 도 2에 나타낸 바와 같이, 터렛 (10)는, 예를 들어 외주면이 다각형으로 되는 중공의 터렛 헤드 (11)와, 터렛 헤드 (11)의 일단 측에 동축으로 이어지는 터렛 선회축 (12)을 구비하고, 터렛 선회축(12)에 있어서 지지대(2)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 터렛 헤드 (11)는 지지대(2)의 전단면으로부터 바깥쪽으로 돌출하여 배치되어 있고, 터렛 선회축(12)과 함께 회전(선회)한다. 터렛 헤드(11)의 외주면에는 소정의 산출 각도마다 공구가 장착된다. 터렛 헤드(11)에는, 바이트 등의 고정 공구와 드릴 등의 회전 공구가 장착 가능하나, 도 2에는, 공구로서 회전 공구(13)를 장착 한 경우를 나타내고 있다.
터렛 선회축(12)의 내측에는 공구 회전축(14)이 회전 가능하면서도 동축으로 배치되어 있다. 공구 회전축(14)의 선단은 터렛 헤드(11)의 내부에 돌출하여 있고, 회전 공구(13)는 한 쌍의 베벨 기어(15a, 15b)를 통하여 공구 회전축(14)에 동력 전달 가능하게 접속되어 있다. 도 1과 같이, 공구 회전축 (14)의 기단부 측에는 공구 회전축 구동부(16)가 고정되어 있다. 공구 회전축 구동부(16)는 클러치부재 C를 통하여 구동용 구동원으로서의 서보 모터 M1에 접속가능하게 되어 있다. 공구 회전축 구동부(16)가 클러치부재 C를 통하여 서보 모터 M1에 연결된 상태에서 서보 모터 M1이 작동하면, 서보 모터 M1에 의하여 공구 회전축(14)이 회전 구동되고, 공구 회전축(14)과 함께 회전 공구(13) 이 회전한다.
터렛 선회축(12)과 공구 회전축 (14) 사이에는 원통형의 고정축(17)이 배치되어 있다. 고정축(17)은, 회전 방지 브라켓(18)에 의하여 축심을 중심으로 한 회전이 불가능하도록 지지대(2)에 지지됨과 동시에, 터렛 선회축 (12) 및 공구 회전축 (14)과 일체적으로 축선 방향을 따라 이동 가능하게 되어있다.
터렛 선회축(12)의 기단측 부분에는, 입력기어(12a)가 동축으로 고정되어 있다. 한편, 고정축(17)의 기단측 부분에는, 볼베어링(19)에 의하여 지지되어 터렛 구동부(20)가 장착되어 있다. 터렛 구동부(20)는 대략 원통형의 형상을 구비하고, 고정축(17)과 동축으로 배치됨과 동시에 볼 베어링(19)에 의하여 지지되어 고정축(17)에 대하여 상대 회전 가능하게 되어 있다. 터렛 구동부(20)는 고정축 (17)에 대하여 축선방향으로는 고정되어 있어, 고정축(17)이 축선 방향으로 이동하면 고정축(17)과 함께 이동한다.
터렛 구동부(20)의 외주면에는 출력 기어(20a)가 일체로 설치되어 있고, 출력 기어(20a)는 기어기구(21)를 통하여 터렛 선회축(12)의 입력 기어 (12a)에 접속되어 있다.
기어기구(21)는, 도면 중에서 일점 쇄선으로 표시하고, 자세한 내용은 도시하지 않지만, 입력 기어(12a) 및 출력 기어(20a)와 함께 동력전달경로를 구성하고, 터렛 구동부(20)의 회전을 터렛 선회축(12)에 전달할 수 있다. 기어기구(21)로서는, 예를 들어, 터렛 구동부(20)의 회전을 감속하여 터렛 선회축 (12)에 전달하는 감속 기어 장치를 사용할 수 있다.
클러치부재 C는, 터렛 선회축(12) 및 고정축(17)과 동축의 대략 원통형상으로 되고, 축 방향의 일단 (도 1에서 우측단)에는 제 1 결합부 C1이 설치되고, 축 방향의 타단(도 1에서 좌측단)은 제 2 결합부 C2가 설치되어 있다. 제 1 결합부 C1 및 제 2 결합부 C2는, 예를 들면, 클러치부재 C의 축 방향 단면에 있어서 방사상으로 연장하는 치아 및 치홈(도 4 참조)을 구비하는 구성으로 할 수 있다. 클러치부재 C는, 터렛 구동부(20)와 공구 회전축 구동부(16)의 사이에 배치되고, 미끄럼 베어링(22)에 의하여 지지되어 고정축(17)을 따라 터렛 구동부(20)와 공구 회전축 구동부(16) 사이에서 축선 방향으로 이동가능하게 되어 있다.
공구 회전축 구동부(16)의 클러치부재 C 측을 향하는 축 방향 단면에는, 제 1 결합부 C1에 대응한 형상의 치아 및 치홈을 구비하는 공구 회전축 측 결합체(16a) (도 4 참조)가 설치되어 있다. 클러치부재 C가 도 1에 도시된 위치 (도면 중 우측의 스트로크 단부 위치)에 있는 경우에는, 공구 회전축측 결합체(16a)가 제 1 결합부 C1에 결합하고, 클러치부재 C는 공구 회전축(14)에 동력 전달 가능하게 연결되어 있다.
터렛 구동부(20)의 클러치부재 C 측을 향하는 축 방향 단면에는, 제 2 결합부 C2에 대응하는 형상의 치아 및 치홈을 구비하는 구동부측 결합체(20b) (도 4 참조)가 설치되어 있다. 클러치부재 C가 도 3에 표시된 위치(도면 중 왼쪽 스트로크 단부 위치)에 있는 경우에는, 구동부측 결합체(20b)가 제2 결합부 C2에 결합하고, 클러치부재 C는 터렛 구동부(20)에 동력 전달 가능하게 연결된다.
클러치부재 C에는 동력 입력 기어 (23)가 동축으로 고정되고, 서보 모터 M1의 출력축 (24)에 고정된 동력 출력 기어 (25)가 동력 입력 기어 (23)에 치합되어 있다. 동력 입력 기어 (23)는 클러치부재 C와 일체적으로 축선 방향으로 이동 가능하게 있음과 동시에 축 선방향의 위치에 관계없이 항상 동력 출력 기어(25)와 맞물리는 치아 폭을 가지며, 클러치부재 C의 축선 방향으로의 이동에 관계없이 항상 서보 모터 M1의 구동력을 클러치부재 C에 전달할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 터렛 헤드(11)와 지지대(2) 사이에는, 터렛(10)의 불필요한 회전을 저지하기 위하여 걸림 수단(30)이 설치되어 있다. 걸림 수단 (30)은, 터렛 헤드(11)의 지지대(2) 측을 향하는 축 방향 단면에 설치된 터렛 측의 결합요소(30a)와, 지지대(2)의 터렛 헤드(11) 쪽을 향하는 축 방향 단면에 설치된 지지대 측의 결합요소(30b)를 갖고 있다. 결합요소(30a, 30b)는 각각 축 방향 단면에 있어서, 축 중심으로부터 바깥쪽으로 향하는 것과 같은 방사상으로 연장하는 치아 및 치홈(도 4 참조)를 가지고 있다. 터렛 헤드(11)가 지지대(2)에 대하여 도 2에 나타낸 위치에 있는 경우에는, 결합요소(30a)와 결합요소(30b)가 서로 맞물리도록 결합된 결합상태로 되고, 터렛 헤드(11)는 걸림 수단(30)을 통하여 지지대(2)에 걸리게 되어 소정의 회전 위치에 위치 결정된다. 한편, 터렛 헤드(11)가 터렛 선회축(12), 공구 회전축(14) 및 고정축(17)과 함께 축선방향을 따라 도 2에서 좌측으로 향하여 이동하면, 도 4 (d)에 도시된 바와 같이, 결합요소(30a) 와 결합요소(30b)가 서로 이탈한 이탈 상태가 되고, 터렛 헤드(11)는 지지대(2)에 대하여 회전(선회)이 허용된 상태가 된다.
걸림 수단(30)의 이탈 상태에 있어서, 클러치부재 C의 제 2 결합부 C2를 터렛 구동부 (20)의 구동부측 결합체(20b)에 결합시킨 상태에서 서보 모터 M1을 작동시킴으로써, 서보 모터 M1에 의하여 회전 구동되는 터렛 구동부(20)에 의하여 터렛(10)을 회전시켜 터렛 헤드(11)를 회전시킬 수 있다. 한편, 터렛 헤드(11)를 소정의 분할 위치까지 회전시킨 후는, 터렛 헤드(11)를 터렛 선회축(12), 공구 회전축 (14) 및 고정축(17)과 함께 축선 방향을 따라서 도 2의 우측으로 향하여 이동시키면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 결합요소(30a)와 결합요소(30b)가 서로 맞물린 상태로 되고, 터렛 헤드 (11)를 소정의 회전 위치로 위치결정 할 수 있다.
걸림 수단 (30)의 걸어 맞춤 상태에 있어서, 클러치부재 C를 도 1의 우측으로 향하여 이동시켜 제 1 결합부 C1을 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전측 결합체(16a)에 결합시키고, 서보 모터 M1을 작동시켜 회전 공구(13)를 회전시킴으로써 소정의 분할 위치에 위치된 회전 공구(13)에 의하여 워크의 선삭을 행할 수 있다.
클러치부재 C의 축선 방향으로의 이동 및 걸림 수단 (30)의 결합 이탈 동작은, 이동기구(40)에 의하여 이루어진다. 이동기구(40)는, 서보 모터(전환용 구동원)M2와, 서보 모터 M2에 의하여 회전 구동되는 전환용 구동축(41), 전환용 구동축 (41)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제 1 이송 나사기구 (42) 및 전환용 구동축(41)에 감속기어열(협력기구)(43)를 통하여 연결된 제 2 이송 나사기구(44)를 구비하고 있다. 도시하는 경우에는, 제 1 이송 나사기구 (42) 및 제 2 이송 나사기구(44)는 볼 스크류로 되어 있다.
제 1 이송 나사기구(42)는 너트(42a)를 전환용 구동축 (41)에 설치한 나사부(42b)에 나사결합시킨 구성을 구비하고, 너트(42a)에는 클러치 레버(45)가 고정되어있다. 클러치 레버 (45)는, 하단에 볼베어링(46)에 의하여 클러치부재 C에 상대회전 가능하게 있고, 동시에 축선 방향으로 고정된 상태로 연결되어 있다. 전환용 구동축(41)은 터렛 선회축(12) 내지 공구 회전축 (14)의 축선 방향에 평행하게 배치되어 있으므로, 서보 모터 M2가 작동하여 전환용 구동축(41)이 회전하면, 너트(42a)와 함께 축선 방향으로 이동하는 클러치 레버 (45)에 의하여 구동되어 클러치부재 C가 축선 방향으로 이동한다. 서보 모터 M2의 작동 방향을 전환하는 것으로, 클러치부재 C를, 제 1 결합부 C1을 공구 회전축측 결합체(16a)에 결합시켜 서보 모터 M1의 구동력을 공구 회전축 구동부(16)(공구 회전축 14)에 전동하는 축선 방향 위치와, 제 2 결합부 C2를 구동부측 결합체(20b)에 결합시켜 서보 모터 M1의 구동력을 터렛 구동부(20)(터렛 10)에 전동하는 축선 방향 위치의 사이에서 왕복 운동시킬 수 있다.
전환용 구동축(41)의 회전은, 감속 기어열(43)에 의하여 2 단계로 감속 (예를 들어 1/6의 감속비)하여 제 2 이송 나사기구(44)의 너트(44a)에 전달된다. 너트(44a)는 3개의 볼 베어링(47)에 의하여 지지대(2)에 회전 가능하게 지지되는 동시에 축방향으로는 지지대(2)에 이동 불가능하게 위치 결정되어 있고, 고정축(17)에 설치된 나사부(44b)에 나사 결합하여 있다. 따라서, 너트 (44a)가 회전하면, 해당 너트(44a)의 회전 운동이 고정축(17)의 축선 방향의 직선 운동으로 변환된다. 고정축(17)은 터렛 선회축(12)과 함께 축선 방향으로 이동하므로, 고정축(17)이 축선 방향으로 이동함으로써 걸림 수단(30)의 터렛 헤드(11)측의 결합요소(30a)도 고정축(17)과 함께 축선 방향으로 이동한다.
제 2 이송나사기구(44)는 제 1 이송 나사기구(42)와 동일한 나사 피치를 구비하나, 전환용 구동축(41)의 회전이 감속하여 너트(44a)에 전달됨으로써, 전환용 구동축(41)이 1회전하는 경우의 제 2 이송 나사기구(44)의 이송량은 전환용 구동축 (41)이 1 회전하는 경우의 제 1 이송 나사기구(42)의 이송량 보다 작아지고 있다. 따라서, 서보 모터 M2가 작동하여 전환용 구동축(41)이 회전하면, 결합요소(30a)는 클러치부재 C와 동일한 방향으로 클러치부재 C의 이동 속도보다 낮은 속도로 이동한다.
본 실시예에서는, 터렛 구동부(20)는 고정축(17)에 축 방향으로 위치결정된 상태로 장착되어 있으므로, 결합요소(30a) 및 고정축(17)과 함께 클러치부재 C와 동일한 방향으로, 클러치부재 C의 이동 속도보다 느린 속도로 축선방향으로 이동한다. 또한 공구 회전축(14)도 결합요소(30a) 및 고정축(17)과 함께 클러치부재 C와 동일한 방향으로 클러치부재 C의 이동 속도보다 느리게 축선 방향으로 이동한다.
공구 회전축(14)의 기단측에는 원판 형상 부재(50)가 고정되고, 원판 형상 부재(50)에는 축선방향을 따라 원판 형상 부재(50)로부터 돌출하는 핀부재 (피회전방지부)(51)가 고정되어 있다. 핀부재(51)는 선단을 향하여 직경이 감소하는 테이퍼 핀이다. 지지대(2)에는, 핀부재(51)에 대향하는 것과 동시에 공구 회전축(14)을 지지하는 볼베어링(52)이 장착된 지지벽(53)이 설치되고, 지지벽(53)의 원판 형상 부재(50)와 대향하는 부분에는 핀부재(51)에 대응하는 홈폭을 가지는 홈 형상의 회전 방지부(54)가 설치되어 있다. 핀부재 (51)와 회전 방지부(54)에 의하여 회전방지수단(55)이 구성된다. 클러치부재 C의 제 1 결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전측 결합체(16a)에 결합하여 있는 상태에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 핀부재 (51)는 회전 방지부(54)로부터 이탈하여 있고, 공구 회전축(14)의 회전이 허용된다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 클러치부재 C의 제 1 결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전측 결합체(16a)로부터 이탈하면, 핀부재(51)가 회전 방지부(54)에 결합하여, 공구 회전축(14)이 회전 방지된다.
상기 구성의 터렛 공구대(1)에서는, 도 1 및 도 4 (a)에 도시한 상태에서는, 클러치부재 C의 제1결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전축 측 결합체(16a)에 결합하고, 제 2 결합 부 C2가 터렛 구동부 (20)의 구동부측 결합체(20b)로부터 이탈하고, 걸림 수단(30)의 결합요소(30a, 30b)가 서로 결합하여 터렛 헤드(11)가 소정의 산출 위치에 위치 결정되어 있다. 이 상태에서 구동용 구동원인 서보 모터 M1을 작동시키는 것으로, 서보 모터 M1의 동력을, 클러치부재 C를 통해 공구 회전축(14)에 전동하고, 소정의 분할 위치에 위치되어 있는 회전 공구(13)를 회전시켜 워크의 선삭을 행할 수 있다.
다른 회전 공구(13)에서의 작업을 수행하기 위하여 터렛 헤드(11)를 다른 분할 위치로 선회시키는 경우에는, 도 1에 도시된 상태로부터, 전환용 구동원인 서보 모터 M2를 작동시키고, 이동기구(40)에 의하여 클러치부재 C와 결합요소(30a)를 연동시켜 축선 방향으로 이동시킨다. 본 실시예에서는, 일례로 기어기구(21)의 감속비를 1/6로 설정 한 경우, 전환용 구동축(41)의 회전에 의한 해당 이동에 의하여 클러치부재 C의 이동 스트로크는 20mm, 걸림 수단 (30)의 결합요소(30b)에 대한 결합요소(30a)의 이동량(클램프 량)은 4mm이다.
이 때, 결합요소(30a) 및 터렛 구동부(20)는, 클러치부재 C와 동일한 방향으로 클러치부재 C의 이동 속도보다 낮은 속도로 이동하기 때문에, 도 4 (b)에 도시된 바와 같이, 걸림 수단 (30)의 결합요소(30a, 30b)가 서로 결합한 상태를 유지하고 있는 사이에, 클러치부재 C의 제 2 결합부 C2가 터렛 구동부(20)의 구동부 측 결합체(20b_에 결합한다. 따라서, 도 4 (c)에 도시된 바와 같이, 결합요소(30a, 30b)가 서로 이탈한 상태로 된 때에는, 클러치부재 C의 제 2 결합부 C2는 이미 터렛 구동부(20)의 구동부 측 결합체(20b)에 결합한 상태로 되고, 결합요소(30a, 30b)가 서로 이탈한 상태로 되어도, 터렛(10)의 자유회전은, 터렛 구동부(20)가 클러치부재 C를 통하여 서보 모터 M1의 측에 접속되는 것으로 규제된다. 도 4 (d)의 상태에 이르면, 클러치부재 C의 제 2 결합부 C2가 완전히 터렛 구동부(20)의 구동부 측 결합체(20b)에 결합함과 동시에, 클러치부재 C의 제 1 결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전축측 결합체(16a)로부터 이탈하여 이동이 완료된다. 도 4 (a) ~ (d)의 조작은, 통상적으로, 서보 모터 M1을 정지시켜 행하므로, 도 4 (b), 그림 4 (c)의 상태에 있어서 클러치부재 C의 제 1 결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전축측 결합체(16a)에 결합하여 있어도 좋다.
이상과 같이, 본 실시예의 터렛 공구대(1)에서는, 터렛 헤드(11)를 다른 분할 위치로 선회시키는 경우, 결합요소(30a, 30b)가 서로 이탈 한 상태가 되기 전에 클러치부재 C의 제 2 결합 부 C2를 터렛 구동부(20)의 구동부 측 결합체(20b)에 결합시켜 터렛(10)의 자유회전을 규제하도록 함으로써, 터렛(10) 선회 분할 동작을 하는 경우에, 터렛(10)이 불필요하게 자유회전하는 것을 방지하여 동작의 안정도가 증가하고, 터렛(10)의 회전으로 기인하는 공구 및 주변 기기의 파손 등을 방지 할 수 있다. 또한, 이동기구(40)로서, 서보 모터 M2의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 클러치부재 C에 전달하고 클러치부재 C를 이동시키는 제 1 이송 나사기구(42)와, 서보 모터 M2의 회전 운동을 제 1 이송 나사기구(42)에 보다 작은 이송량의 직선 운동으로 변환하여 결합요소 (30a)를 클러치부재 C보다 느린 속도로 이동시키는 제 2 이송 나사기구(44)를 구비한 구성을 채용함으로써, 축방향으로 이동하는 직동축의 변위를 레버에 의하여 결합요소에 전달하도록 한 기존의 터렛 공구대에 비하여 이동기구(40)의 배치를 용이하게 하고 터렛 공구대(1)의 설계의 자유도를 높일 수 있다.
본 실시예의 터렛 공구대(1)에서는, 공구 회전축(14)의 회전 방지 수단 (55)를 설치하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 클러치부재 C가, 제 1 결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16)의 공구 회전축측 결합체(16a)로부터 이탈하는 위치가 되면, 회전 방지 수단(55)의 핀부재 (51)가 회전 방지부(54)에 결합하여 공구 회전축(14)이 회전 방지된다. 공구 회전축(14)이 회전 방지됨으로써, 걸림 수단(30)을 이탈 상태로 하여 터렛 헤드(11)를 소정의 분할 위치로 향하여 선회시키는 경우에, 공구 회전축(14)과 함께 회전공구(13)가 자유회전하는 것을 규제 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
상기 실시예에서는, 제 1 이송 나사기구(42)와 제 2 이송 나사기구 (44)를 동일한 나사 피치를 가지는 것으로 하고, 전환용 구동축(41)의 회전을 감속 기어열(43)에 의하여 감속하여 너트(44a)에 전달함으로써, 제 2 이송 나사기구(44)의 이송량을 제 1 이송 나사기구(42)의 이송량보다 작게 하도록 하고 있으나, 감속 기어열(43)을 이용하지 않고, 제 1 이송 나사기구(42) 와 제 2 이송 나사기구(44)에서 나사 피치를 상이하게 함으로써, 제 2 이송 나사기구 (44)의 이송량을 제 1 이송 나사기구(42) 이송량보다 작게하도록 하여도 좋고, 감속 기어열(43) 및 나사 피치를 상이하게 하는 구성의 모두를 이용하여 제 2 이송 나사기구(44)의 이송량을 제 1 이송 나사기구(42)의 이송량보다 작게 하도록 하여도 좋다.
상기 실시예에서는, 회전 방지 수단(55)을 지지벽(53)에 설치한 홈 모양의 회전 방지부(54)와 회전 방지부(54)에 결합하는 핀부재 (51)로 구성하도록 하고 있으나, 공구회전축(14)이 결합요소(30a)와 함께 이동하여 제 1 결합부 C1이 공구 회전축 구동부(16) 공구 회전축측 결합체(16a)로부터 이탈한 때에, 공구 회전축(14)을 회전 방지할 수 있다면, 회전 고정 수단(55)으로서 예를 들면 맞물림 클러치 및 브레이크 등의 다른 구성을 이용하여도 좋다.
1 터렛 공구대
2 지지대
10 터렛
11 터렛 헤드
12 터렛 선회축
12a 입력 기어
13 회전 공구
14 공구 회전축
15a 베벨 기어
15b 베벨 기어
16 공구 회전축 구동부
16a 공구 회전축측 결합체
17 고정축
18 회전방지브래킷
19 볼베어링
20 터렛 구동부
20a 출력 기어
20b 구동부측 결합체
21 기어기구
22 미끄럼 베어링
23 동력 입력 기어
24 출력축
25 동력 출력 기어
30 걸림 수단
30a 결합요소
30b 결합요소
40 이동기구
41 전환용 구동축
42 제 1 이송 나사기구
42a 너트
42b 나사부
43 감속 기어열(협력기구)
44 제 2 이송 나사기구
44a 너트
44b 나사부
45 클러치 레버
46 볼베어링
47 볼베어링
50 원판형 부재
51 핀부재 (피회전 방지부)
52 볼베어링
53 지지벽
54 회전방지부
55 회전 방지 수단
C 클러치부재
C1 제 1 결합부
C2 제 2 결합부
M1 서보모터 (구동용 구동원)
M2 서보모터 (전환용 구동원)

Claims (5)

  1. 터렛 측 및 상기 터렛의 지지대 측의 양 결합요소의 결합상태에서 상기 터렛을 소정의 회전 위치에 위치 결정하고, 상기 양 결합요소의 이탈 상태에서 상기 터렛의 회전을 허용하는 걸림 수단과,
    상기 터렛을 회전구동하는 터렛구동부의 구동부측 결합체에 결합하여 구동력을 상기 터렛구동부에 전동하는 클러치부재와,
    상기 클러치부재의 이동 중에, 상기 클러치부재의 이동 속도보다 낮은 속도로, 상기 결합요소를 상기 클러치부재와 연동시켜 이동시키고, 상기 결합요소가 서로 이탈하기 전에 상기 클러치부재와 상기 구동부측 결합체를 결합 상태로 하고, 상기 터렛의 자유회전이 규제되고 나서 상기 걸림 수단을 이탈 상태로 전환하는 이동기구를 구비하는 터렛 공구대로서,
    상기 이동기구가,
    회전 구동 가능하게 지지되는 구동축과,
    상기 구동축의 회전 구동에 대응하여 회전하고, 상기 클러치부재 및 상기 결합요소를 이동시키는 제 1 이송 나사기구 및 제 2 이송 나사기구와,
    상기 구동축과 상기 제 1 이송 나사기구 또는 제 2 이송 나사기구 사이에 형성되고, 상기 구동축의 회전 구동에 대하여 상기 클러치부재의 이송량보다 작은 이송량으로 상기 결합요소를 이동시키는 연계기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연계기구가, 상기 제 1 이송 나사기구에 대한 상기 제 2 이송 나사기구의 이송량을 작게 하도록 서로 맞물리는 기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 터렛구동부가, 상기 지지대에 설치된 결합요소와 함께 축선방향으로 이동하는 터렛 공구대.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 터렛에 장착된 회전 공구를 회전구동하는 공구 회전축을 더 구비하고,
    상기 공구 회전축이, 상기 터렛에 설치된 결합요소와 함께 상기 터렛의 축선방향으로 이동하도록 구성되며,
    상기 클러치부재는, 상기 구동부측 결합체로부터 이탈한 위치에 있어서 상기 공구 회전축에 설치된 공구 회전축측 결합체에 결합하여, 상기 구동력을 상기 공구 회전축에 전동하는 터렛 공구대.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 지지대에 설치된 회전 방지부와,
    상기 공구 회전축에 설치되고, 상기 클러치부재가 상기 공구 회전축측 결합체로부터 이탈하면 상기 회전 방지부에 결합하여 상기 공구 회전축을 회전 방지하는 피회전방지부를 구비한 회전 방지 수단을 구비하는 터렛 공구대.
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