JPH048161B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ミーリング加工等に使用されるタ
ーレツトヘツドユニツトに関する。

（従来技術） 数値制御された旋盤、フライス盤、マシニング
センタ等のほかに、工場のオートメーシヨン化を
担う工作機械として、本体の主軸部に多数のスピ
ンドルを放射状に配列したターレツトヘツドを備
え、種々のミーリング加工やドリル加工等を連続
的に行なうようにしたものがある（ターレツトミ
ラーと呼ばれることもある）。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来このような工作機械にあつて
は、ターレツトヘツドの位置割出しやクランプ動
作等のほとんどが油圧機構によつて行なわれてお
り、このため構造が複雑で、装置が大型化する反
面、それほど良好な割出し精度が得られないとい
う問題があつた。また、油圧機構では応答性が悪
く、したがつて近年特に要求される加工工程の短
縮化、高速化に充分対応しきれないという問題も
あつた。

（問題点を解決するための手段） この発明は、ベース面上を中心軸を介して回動
可能なターレツトと、ベースとターレツトとの
各々対向円周面に形成した噛合継手と、ターレツ
トに回転放射方向に配列した多数の回転スピンド
ルと、各回転スピンドルの後端に取付けたクラツ
チ板と、所定の位置のクラツチ板に対向するクラ
ツチ本体と、クラツチ本体をベルト等を介して回
転駆動する主電動機と、クラツチ本体を対向する
クラツチ板に断接するスライダと、前記噛合継手
が噛合うように前記中心軸を引込むバネ手段と、
このバネ手段に抗してターレツトを前記ベース面
から離間するアームと、ターレツトを所定の角度
ずつ回動する回動機構と、前記スライダ、アー
ム、回動機構をそれぞれ駆動するカム機構と、こ
のカム機構を駆動する電動機とを備え、かつ前記
カム機構は少なくともスライダを駆動するフエイ
スカムとアームを駆動する溝カムとを一体的に備
えた円板状のカム板を有し、このカム板の回転に
伴い中心軸の進退動作とクラツチ板の断接動作と
を所定タイミングで同期的に行うように構成し
た。

（作用） スピンドルの回転が停止した状態でカム板を回
動させると、第１にフエイスカムによりスライダ
が動かされ、クラツチ本体がスピンドルのクラツ
チ板より離れる。第２には前記フエイスカムと一
体的に回転する溝カムによりアームが揺動し、バ
ネ力に抗して中心軸を前進させ、ターレツトをベ
ース面から浮き上がらせる。これにより噛合継手
の噛み合いが外れてターレツトの回動が可能にな
るので、回動機構により所定の角度だけターレツ
トを回動することが可能になる。このようにして
ターレツトを所定角度回転させたのちカム板をさ
らに回動させると、アームの逆方向への揺動によ
り中心軸が後退してターレツトが再度ベース面に
着座するとともにクラツチ本体がクラツチ板に接
続される。ターレツトがベース面に着座した状態
では噛合継手及びその噛合状態を付勢するバネ力
によりターレツトがしつかりと割出し位置に位置
決めされる。

上述したように、この発明では少なくともター
レツトの進退動作とクラツチの断接動作とが１個
の円板状のカム板の回転によつて同期的に行なわ
れるので、ターレツトの位置割出しやクラツチの
操作を任意の時点において正確かつ高速度で行な
うことができる。

（実施例） 第１図〜第３図はターレツトヘツドユニツトの
外形を、第４図〜第８図はその内部構造を表すも
ので、１は箱型のベース、２は６軸のターレツ
ト、３は切削用の主電動機、４は割出し等の操作
用の電動機を示す。

ターレツト２は、中心軸５、ベアリング６、メ
タルスリーブ７を介してベース１面上に回動可能
に配設されると共に、非回動時にベース１とター
レツト２の対向円周面に取付けたリングギヤ状の
噛合式の継手（カービツクカツプリング）８を介
してベース１面に固定されるようになつている。

ターレツト２の周囲にはベアリング９により支
持されるスピンドル１０が放射状に多数配列さ
れ、各スピンドル１０の先端にミーリング等の工
具を取付けるルーツホルダ１１用のコレツトチヤ
ツク１２を形成している。

各スピンドル１０の後端にはそれぞれクラツチ
板１３が固定され、これに対向して内側に所定の
位置のクラツチ板１３と選択的に接続するクラツ
チ本体１４が配設される。

クラツチ本体１４は、先端にクラツチ板１５を
固定した軸１６がベアリング１７を介して本体ブ
ロツク１８に介装され、前記ベース１面に取付け
たブラケツト１９に、２つのバー２０およびバー
２０を一方に押圧する図示しないスプリングを介
してターレツト２の径方向に付勢状態で支持され
る。

本体ブロツク１８下部に設けた穴２１にスライ
ダ２２（後述する）の先端が係合され、スライダ
２２の作動に応じてクラツチ本体１４が移動し、
そのクラツチ板１５が前記スピンドル１０のクラ
ツチ板１３と断接される。

クラツチ本体１４の軸１６後端には主電動機３
のプーリ２３とベルト２４を介して連結されるプ
ーリ２５が取付けられ、クラツチ板１３，１５の
接続時に主電動機３の回転が対応するスピンドル
１０に伝えられる。

一方、ベース１内部には、中心軸５を介してタ
ーレツト２をベース１面から離間させるアーム２
６が配設される。

アーム２６は、二またに形成されたフオーク２
７が中心軸５を囲い、先端が前記メタルスリーブ
７のガイドサポート２８に形成したブラケツト２
９を支点として回動自由に支持されると共に、フ
オーク２７の内側に中心軸５と係合するローラ３
０が取付けられる。

ローラ３０上部の中心軸５にはローラ３０に当
接するカラー３１がキー５２により固定され、カ
ラー３１の上面フランジには噛合クラツチ（多歯
クラツチ）の一方の歯３２が形成される。

ローラ３０下部はメタルスリーブ７の上端に当
接し、メタルスリーブ７は中心軸５を回動自由に
支持すると共に、この場合前記噛合継手８が噛合
うように中心軸５を付勢する所定の皿バネ（バネ
手段）３３がナツト５９によりメタルスリーブ７
の下端に介装される。

フオーク２７の先端を支点としてアーム２６を
矢印方向に作動することにより、皿バネ３３に抗
して中心軸５が軸方向に移動し、このとき噛合継
手８が離れ、ターレツト２がベース１面から浮上
るようになつている。

他方、このターレツト２を所定の角度ずつ回動
する回動機構として、上記多歯クラツチと共に位
置割出しを行うリンク３４が設けられる。

リンク３４は、長さ調整可能で、前記カラー３
１の直上の中心軸５に回動自由に嵌装されたホイ
ール３５の一端にピン３６を介して連結され、そ
の往復動に応じてホイール３５を所定の角度で揺
動する。

ホイール３５は、中心軸５方向に移動しないよ
うに円筒部に形成した溝３７にベース１からのス
トツパ３８が係合し、ホイール３５の下面にはカ
ラー３１の歯３２に対応する歯３９が形成され
る。４０はライナを示す。

前記アーム２６の作動によりカラー３１が中心
軸５とともに軸方向に移動すると、カラー３１と
ホイール３５の歯３２，３９が噛合い、このとき
リンク３４を動かすことにより、カラー３１、中
心軸５を介してターレツト２が回動されるように
なつている。

そして、このリンク３４、アーム２６およびス
ライダ２２を駆動するカム機構４１が設けられ
る。

カム機構４１は、操作用の電動機４により回動
される円形のカム板４２の一面にフエイスカム４
３と第１の溝カム４４が、他面に第２の溝カム４
５がそれぞれ形成される。

フエイスカム４３はカム板４２の周縁に沿つて
形成され、これにスライダ２２の後端に取付けた
ローラ４６が係合される。スライダ２２は中間部
がピン４７を介してベース１に回動自由に支持さ
れており、フエイスカム４３に応動して前記クラ
ツチ本体１４をスピンドル１０のクラツチ板１３
と断接する。

第１の溝カム４４はフエイスカム４３の内側に
形成され、これにアーム２６の後端に取付けたロ
ーラ４８が係合される。この溝カム４４によりア
ーム２６は前記ブラケツト２９を支点として矢印
方向に作動され、カラー３１、中心軸５を介して
ターレツト２をベース１面から離間させると同時
に、カラー３１を前記ホイール３５に接続する。

第２の溝カム４５には一端のベース１側に回動
自由に支持されたレバー４９が中央部に取付けた
ローラ５０を介して係合され、レバー４９の他端
にリンク３４の後端がピン５１により連結され
る。レバー４９は溝カム４５に沿つて矢印方向に
揺動され、これに応じてリンク３４が往復動し、
ホイール３５が揺動される。リンク３４の往動時
に前記アーム２６によつてホイール３５とカラー
３１とが接続し、このとき中心軸５を介してター
レツト２を所定の角度（60°）回動する。また、
リンク３４の復動時にカラー３１がホイール３５
から離れ、ホイール３５のみが元の位置に戻るよ
うになつている。

このカム機構４１による上記クラツチ動作（ク
ラツチ本体１４とスピンドル１０のクラツチ板１
３との断接）、クランプ動作（ターレツト２のベ
ース１面に対する離接）、割出し動作（ターレツ
ト２の回動）は、カム板４２の１回転につき１回
行なわれると共に、第９図に示すような動作特性
となるように各カム４３，４４，４５の形状が選
定される。

なお、電動機４には１入力信号により１回転す
るステツプモータが用いられる。また、第４図中
５３〜５８はターレツト２の割出し位置を検出す
るためのセンサ類を示す。

このような構成により、例えば１切削加工が終
り、主電動機３が停止しスピンドル１０の回転が
停止した状態で電動機４が駆動されると、カム機
構４１のフエイスカム４３によりまずスライダ２
２が作動し、クラツチ本体１４がスピンドル１０
のクラツチ板１３から離される。次に、第１の溝
カム４４によりアーム２６が作動され、ターレツ
ト２がベース１面から離される（噛合継手８が離
れる）と共に、カラー３１がホーイル３５に接続
する。この接続後、第２の溝カム４５によりリン
グ３４が往動し、ホイール３５、カラー３１を介
してターレツト２が60°回動される。

そして、この回動が終ると、アーム２６が元の
位置に戻り、ターレツト２がベース１面に噛合継
手８を介して固定されると共に、カラー３１がホ
イール３５から離される。この後、リンク３４が
復動し、さらにスライダ２２が元の位置に戻り、
クラツチ本体１４が次のスピンドル１０のクラツ
チ板１３と接続される。

この状態で主電動機３が駆動されると、スピン
ドル１０が回転し、次の切削加工に入る。

このようにして、スピンドル１０の回転クラツ
チ動作と、ターレツト２のクランプ動作と、割出
し動作が行なわれるのである。

したがつて、油圧機構を用いた場合と比べて、
装置が複雑化したり大型化するようなことはな
く、カム機構４１により極めて円滑な動作が確保
され、ターレツト２の優れた割出し精度が得られ
る。

さらには、カム機構４１のため、各動作の確実
で素早い応答性が得られ、装置の信頼性が向上す
ると共に、これにより加工行程の十分な短縮化、
高速化を図ることができる。

なお、本ターレツトヘツドはコンパクトなユニ
ツト構造となつているため、工場のオートメーシ
ヨン化を図る場合に、各加工ラインに容易に設置
することが可能であり、またラインの変更に対し
ても充分に対応でき、高い汎用性を備えている。

（発明の効果） クラツチ、クランプ、割出しの円滑で応答良い
動作および高い割出し精度が得られ、工作機械と
しての信頼度が向上すると共に、加工行程の一層
の短縮化、高速化が図れる。また、この発明は上
記の効果を簡潔な構造で実現できるという利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示す正面図
と側面図と背面図、第４図は第１図の側面断面
図、第５図は第４図のＡ−Ａ線断面図、第６図は
第４図のＢ−Ｂ線断面図、第７図、第８図は第５
図のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線から見た矢視図、第９図
はクラツチ、クランプ、割出しの動作特性図であ
る。 １……ベース、２……ターレツト、３……主電
動機、４……電動機、８……噛合継手、１０……
スピンドル、１３……クラツチ板、１４……クラ
ツチ本体、２２……スライダ、２６……アーム、
３１……カラー、３４……リンク、３５……ホイ
ール、４３……フエイスカム、４４……第１の溝
カム、４５……第２の溝カム、４９……レバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベース面上を中心軸を介して回動可能なター
   レツトと、ベースとターレツトとの各々対向円周
   面に形成した噛合継手と、ターレツトに回転放射
   方向に配列した多数の回転スピンドルと、各回転
   スピンドルの後端に取付けたクラツチ板と、所定
   の位置のクラツチ板に対向するクラツチ本体と、
   クラツチ本体をベルト等を介して回転駆動する主
   電動機と、クラツチ本体を対向するクラツチ板に
   断接するスライダと、前記噛合継手が噛合うよう
   に前記中心軸を引込むバネ手段と、このバネ手段
   に抗してターレツトを前記ベース面から離間する
   アームと、ターレツトを所定の角度ずつ回動する
   回動機構と、前記スライダ、アーム、回動機構を
   それぞれ駆動するカム機構と、このカム機構を駆
   動する電動機とを備え、かつ前記カム機構は少な
   くともスライダを駆動するフエイスカムとアーム
   を駆動する溝カムとを一体的に備えた円板状のカ
   ム板を有し、このカム板の回転に伴い中心軸の進
   退動作とクラツチ板の断接動作とを所定タイミン
   グで同期的に行うように構成したことを特徴とす
   るターレツトヘツドユニツト。