(57)【要約】【課題】  ワークの仕上げ装置にてバリ取り工具等の工具を他の工具に変える際に要する時間を従来より短くすること。【解決手段】  ワークのバリ取り用等の工具５１、５２を保持する複数のスピンドルを備えたワークの仕上げ装置において、第１スピンドル４０および第２スピンドル４５を有するスピンドル部３０を備え、第１スピンドル４０の回転軸４４の軸方向４４ａと第２スピンドル４５の回転軸４９の軸方向４９ａが互いに直交し、第１駆動源２２の回転軸２３の回転を第１および第２スピンドル４０、４５の回転軸４４、４９に伝える一組の歯車２４を備え、スピンドル部３０を第１駆動源２２の回転軸２３を回転中心として回転可能に支えるフレーム２１を備え、スピンドル部３０を第１駆動源２２の回転軸２３を回転中心として回転させる第２駆動源３３を備えること。【選択図】        図５
2006136954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークのバリ取り用等の工具を保持する複数のスピンドルを備えたワークの仕上げ装置において、
スピンドル部を備え、このスピンドル部は第１スピンドルおよび第２スピンドルを有し、前記各スピンドルには前記工具を回転させる回転軸が設けられ、前記第１スピンドルの回転軸の軸方向と前記第２スピンドルの回転軸の軸方向が互いに交差し、
電動機等の第１駆動源を備え、
前記第１駆動源の回転軸の回転を前記第１および第２スピンドルの回転軸に伝える一組の歯車を備え、
前記スピンドル部を前記第１駆動源の回転軸を回転中心として回転可能に支えるフレームを備え、
前記スピンドル部を前記第１駆動源の回転軸を回転中心として回転させる油圧モータ等の第２駆動源を備えることを特徴とするワークの仕上げ装置。
【請求項２】
請求項１記載のワークの仕上げ装置であって、
前記第１スピンドルの回転軸の軸方向と前記第２スピンドルの回転軸の軸方向が互いに直交し、
前記一組の歯車は、前記第１駆動源の回転軸の先端部に設けられた第１かさ歯車と、この第１かさ歯車に螺合する第２かさ歯車と、前記第１スピンドルの回転軸の端部に設けられ前記第２かさ歯車に螺合する第３かさ歯車と、前記第２スピンドルの回転軸の端部に設けられ前記第２かさ歯車に螺合する第４かさ歯車とを備えることを特徴とするワークの仕上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミダイカスト製品等のワークの仕上げ装置に関し、特に工具の交換を従来よりも高速で行うことができるワークの仕上げ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミダイカスト製品等のワークのバリ取り等をする仕上げ装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この仕上げ装置は、３軸直交座標のＸ軸と平行な旋回軸心の回りに配列されてバリ取り工具が結合される複数のスピンドルを有し、前記旋回軸心を中心として回転制御されかつＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向へ移動制御されるタレットヘッドを備えた加工ユニットの近傍には、鋳造粗材が固定される粗材取付け面を有し、この粗材取付け面の中心を通ってＹ軸と平行な垂直軸心を中心として回動制御されかつ前記粗材取付け面と並行な水平軸心を中心として回動制御される治具テーブルを備えている。これにより、前記仕上げ装置は、鋳造粗材を１つの治具によって加工ステーションにセットして鋳造粗材を治具テーブルに固定したままの状態で、鋳造粗材の姿勢をその各端面に対するバリ取り加工に適した姿勢に変向させ、各形態の鋳バリを的確かつ能率的に削り取ることができ、治具テーブルへの鋳造粗材の取付け形態を変更する必要がないので、バリ取り作業を簡易化してバリ取り加工の精度を良くすることができる。
【特許文献１】特開平７−２４１７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の従来例では、バリ取りをするバリ取り工具を他の工具に変えるときに、バリ取り工具が結合される複数のスピンドルを有するタレットヘッドを前記旋回軸心の回りに旋回させる必要があり、主軸モータは加工位置へ旋回したスピンドルのみ回転駆動するので、バリ取りをするバリ取り工具を他の工具に変えるときに、加工位置に旋回したスピンドルが主軸モータに回転駆動されてバリ取り作業を開始するのに時間が必要となる。このため、バリ取りをする工具を他の工具に変えるのに要する時間が長くなるという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、バリ取り工具等の工具を他の工具に変える際に要する時間を従来より短くすることができるワークの仕上げ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ワークのバリ取り用等の工具を保持する複数のスピンドルを備えたワークの仕上げ装置において、スピンドル部を備え、このスピンドル部は第１スピンドルおよび第２スピンドルを有し、前記各スピンドルには前記工具を回転させる回転軸が設けられ、前記第１スピンドルの回転軸の軸方向と前記第２スピンドルの回転軸の軸方向が互いに交差し、電動機等の第１駆動源を備え、前記第１駆動源の回転軸の回転を前記第１および第２スピンドルの回転軸に伝える一組の歯車を備え、
前記スピンドル部を前記第１駆動源の回転軸を回転中心として回転可能に支えるフレームを備え、前記スピンドル部を前記第１駆動源の回転軸を回転中心として回転させる油圧モータ等の第２駆動源を備えることを特徴とするワークの仕上げ装置である。
これにより、ワークのバリ取り用等の工具を保持する複数のスピンドルを備えたワークの仕上げ装置の第１スピンドルの回転軸の軸方向と第２スピンドルの回転軸の軸方向が互いに交差し、一組の歯車が電動機等の第１駆動源の回転軸の回転を前記第１および第２スピンドルに伝えるので、前記第１駆動源により前記第１および第２スピンドルを同時に回転駆動することができる。
さらに、フレームが前記第１および第２スピンドルを有するスピンドル部を前記第１駆動源の回転軸を回転中心として回転可能に支え、油圧モータ等の第２駆動源が前記スピンドル部を前記第１駆動源の回転軸を回転中心として回転させるので、前記第１および第２スピンドルの回転軸が上記回転をし、これにより前記工具が回転をしている状態で、前記工具を保持する第１スピンドルおよび第２スピンドルを交代させることができる。
【０００５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の仕上げ装置であって、前記第１スピンドルの回転軸の軸方向と前記第２スピンドルの回転軸の軸方向が互いに直交し、前記一組の歯車は、前記第１駆動源の回転軸の先端部に設けられた第１かさ歯車と、この第１かさ歯車に螺合する第２かさ歯車と、前記第１スピンドルの回転軸の端部に設けられ前記第２かさ歯車に螺合する第３かさ歯車と、前記第２スピンドルの回転軸の端部に設けられ前記第２かさ歯車に螺合する第４かさ歯車とを備えることを特徴とする仕上げ装置である。
これにより、回転軸の軸方向が互いに直交する前記第１スピンドルと前記第２スピンドルを前記一組の歯車が同時に回転駆動することができる。その際、前記第１駆動源の回転軸の先端部に設けられた第１かさ歯車がこの第１かさ歯車に螺合する第２かさ歯車を回転させ、さらに、第２かさ歯車がこの第２かさ歯車に螺合する第３および第４かさ歯車を同時に回転させる。このため、第３かさ歯車の回転により第１スピンドルが回転し、第４かさ歯車の回転により第２スピンドルが回転する。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、第１および第２スピンドルに保持された工具を共に回転させながら、ワークを仕上げるのに使用するスピンドルを交代させることができるので、前記スピンドルの交代に要する時間を従来よりも短くし、ワークの仕上に要する時間を従来より短くすることができる。
さらに、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果とともに、第１スピンドルと第２スピンドルの回転軸の軸方向が直交する場合に第１および第２スピンドルを共に回転させることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るワークの仕上げ装置の正面を示し、図２は図１の仕上げ装置の平面を示し、図３は図１の仕上げ装置の右側面を示し、図４は図１の仕上げ装置の左側面を示す。さらに、図５は図１の仕上げ装置のスピンドルユニットの断面を示し、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図５のスピンドルユニットのＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｃ−Ｄ断面を示し、図７は図５のＥ−Ｅ断面を拡大して示す。
【０００８】
図１に示すように、ワークの仕上げ装置１０は、ワーク５３のバリ取り用等の第１工具５１、第２工具５２等（図５参照）を保持するスピンドルユニット２０を備えている。
仕上げ装置１０のベッド１１ａ上には、柱状のフレーム１１ｂ、１１ｃが立設され、フレーム１１ｂ、１１ｃの頂部に差し渡すように梁状のフレーム１１ｄが設けられている。
図２に示すように、Ｘ軸ユニット１２はフレーム１１ｄの長手方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられ、Ｘ軸サーボモータ１２ａの回転によりＸ軸ユニット１２に支えられたＹ軸ユニット１３がＸ軸方向に移動する。そして、図３および図４に示すように、Ｙ軸ユニット１３のＹ軸サーボモータ１３ａの回転により、Ｙ軸ユニット１３の下端部に支えられたスピンドルユニット２０がＹ軸方向に移動する。
図１に示すように、Ｚ軸ユニット１４はベッド１１ａの上面の近傍に設けられ、図２に示すように、Ｚ軸サーボモータ１４ａの回転によりテーブルユニット１６がＺ軸方向に移動する。なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸（図２参照）は互いに直交している。さらに、図１に示すように、ベッド１１ａ上にはＢ軸ユニット１５が設けられ、このＢ軸ユニット１５のＢ軸サーボモータ１５ａの回転によりテーブルユニット１６がＢ軸方向（図２参照）に回転する。
図１に示すように、ワーク５３はテーブルユニット１６上に固定されるので、Ｘ軸ユニット１２、Ｙ軸ユニット１３およびＺ軸ユニット１４の働きにより、スピンドルユニット２０に保持された第１および第２工具５１、５２等とワーク５３との相対的な位置関係は、ワーク５３の形状・大きさに応じてＸＹＺ軸方向に変化することができ、さらに、ワーク５３をＢ軸方向に回転させることができる。
以上の各操作は、作業者５５が操作盤１７を操作することにより実行することができる。なお、実線で示す操作盤１７はワークの仕上げ加工時の状態であり、二点鎖線で示す操作盤１７はティーチング時の位置を示す。
【０００９】
図５に示すように、スピンドルユニット２０は複数のスピンドル（例えば第１スピンドル４０および第２スピンドル４５）を有するスピンドル部３０を備えている。
さらに、スピンドルユニット２０のケース状のフレーム２１の外面には、電動機等の第１駆動源２２が付設され、第１駆動源２２の回転軸２３（スピンドル部３０の内側に軸受２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを介して回転自在に保持されている。）の回転を第１スピンドル４０および第２スピンドル４５に伝える一組の歯車２４がスピンドルユニット２０に配設されている。
一組の歯車２４は、第１駆動源２２の回転軸２３の先端部２３ａに設けられた第１かさ歯車２５と、この第１かさ歯車２５に螺合する第２かさ歯車２６と、第１スピンドル４０の回転軸４４の端部に設けられ第２かさ歯車２６に螺合する第３かさ歯車２７と、前記第２スピンドル４５の回転軸４９の端部に設けられ第２かさ歯車２６に螺合する第４かさ歯車２８とを備えている。
【００１０】
さらに、スピンドル部３０のスピンドル支持部３１は第１スピンドル４０および第２スピンドル４５を支えている。第１スピンドル４０は筒状のケース４１の内側に軸受４２ａ、４２ｂにより回転軸４４が回転自在に支えられている。回転軸４４の先端部にはクランプユニット４３が取り付けられている。このクランプユニット４３はバリ取り等の第１および第２工具５１等を保持することができる。同様にして、第２スピンドル４５は筒状のケース４６の内側に軸受４７ａ、４７ｂにより回転軸４９が回転自在に支えられている。回転軸４９の先端部にはクランプユニット４８が取り付けられている。このクランプユニット４８はバリ取り等の第２工具５２等を保持することができる。
ここで、第２かさ歯車２６と第３かさ歯車２７の歯数比と第２かさ歯車２６と第４かさ歯車２８の歯数比とを同じにすると、回転軸４４の回転速度と回転軸４９の回転速度を同じにすることができる。
なお、第１スピンドル４０の回転軸４４の軸方向４４ａと第２スピンドル４５の回転軸４９の軸方向４９ａが互いに直交している。また、軸方向４４ａと軸方向４９ａのなす角は回転軸２３の軸方向２３ｅ（図７参照）により二等分されている。
フレーム２１がスピンドル部３０を軸受３０ａ、３０ｂを介して第１駆動源２２の回転軸２３を回転中心として回転可能に支えている。
さらに、フレーム２１には油圧モータ等の第２駆動源３３が付設されている。第２駆動源３３の回転軸にはプーリー３４が取り付けられ、スピンドル部３０のスピンドル支持部３１の外周にはプーリー３２が取り付けられている。そして、フレーム２１の開口部２１ａにはタイミングベルト３５（図６参照）が配置され、このタイミングベルト３５はプーリー３２とプーリー３４に掛けられている。このため、第２駆動源３３は、スピンドル部３０を第１駆動源２２の回転軸２３を回転中心として回転させることができる。
【００１１】
図５に示すように、スピンドル支持部３１の外周には、ストッパブロック取付け用のプレート３６ａが取り付けられている。そして、図７に示すように、プレート３６ａにストッパブロック３６が固定されている。位置センサ３９はフレーム２１に配置され、ストッパブロック３６の位置を検出することができる。具体的には、図７に示すように、ストッパブロック３６には金属（鉄等の磁性体でもよい。）製のピン３６ｂが立設され、フレーム２１には位置センサ３９（例えば近接スイッチ）が設けられ、ストッパブロック３６の回転により、ピン３６ｂが位置センサ３９の近傍に位置したことを位置センサ３９が検出して、その検出信号を操作盤１７に伝える。これにより、図１の操作盤１７は第１および第２スピンドル４０、４５のうちどちらがワーク５３の仕上げに使用されているかを表示することができる。
【００１２】
図６に示すように、第１スピンドル４０と第２スピンドル４５の切換のためにスピンドル部３０を回転させたときには、ストッパブロック３６がフレーム２１の内側に固定されているストッパボルト３７ａ、３７ｂに当接して停止することにより、第１および第２スピンドル４０、４５の位置の割出しをすることができる。その際、ストッパブロック３６がストッパボルト３７ａ、３７ｂに衝突する衝撃をショックアブソーバ３８ａ、３８ｂが緩和する。
【００１３】
以上の構成の仕上げ装置１０は、以下のように動作する。
（１）ワーク５３のバリ取り用等の第１および第２工具５１、５２等を保持する複数のスピンドルを備えたワークの仕上げ装置１０の第１スピンドル４０の回転軸４４の軸方向４４ａと第２スピンドル４５の回転軸４９の軸方向４９ａが互いに直交し、一組の歯車２４が第１駆動源２２の回転軸２３の回転を第１および第２スピンドル４０、４５に伝えるので、第１駆動源２２により第１および第２スピンドル４０、４５を同時に回転駆動することができる。
さらに、フレーム２１がスピンドル部３０を第１駆動源２２の回転軸２３を回転中心として回転可能に支え、第２駆動源３３がスピンドル部３０を第１駆動源２２の回転軸２３を回転中心として回転させるので、第１および第２スピンドル４０、４５の回転軸４４、４９が上記回転し、第１および第２スピンドル４０、４５のクランプユニット４３、４８に保持された第１および第２工具５１、５２が回転している状態で、例えばクランプユニット４３に保持された工具５１がワーク５３のバリ取り等の仕上げをしているときに、スピンドル部３０を回転させて、クランプユニット４８に保持された工具５２がワーク５３のバリ取り等の仕上げをするようにすることができ、逆に、クランプユニット４８に保持された工具５２がワーク５３のバリ取り等の仕上げをしているときに、スピンドル部３０を回転させて、クランプユニット４３に保持された工具５１がワーク５３のバリ取り等の仕上げをするようにすることができる。
（２）さらに、回転軸４４、４９の軸方向４４ａ、４９ａが互いに直交する第１スピンドル４０と第２スピンドル４５を一組の歯車２４が同時に回転駆動することができる。その際、第１駆動源２２の回転軸２３の先端部２３ａに設けられた第１かさ歯車２５がこの第１かさ歯車２５に螺合する第２かさ歯車２６を回転させ、さらに、第２かさ歯車２６がこの第２かさ歯車２６に螺合する第３および第４かさ歯車２７、２８を同時に回転させる。このため、第３かさ歯車２７の回転により第１スピンドル４０の回転軸４４が回転し、第４かさ歯車２８の回転により第２スピンドル４５の回転軸４９が回転する。
【００１４】
なお、第１スピンドル４０の回転軸４４の軸方向４４ａと第２スピンドル４５の回転軸４９の軸方向４９ａは、上記実施の形態において直交しているが、これに限定されず、交差する状態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るワークの仕上げ装置の正面図である。
【図２】図１の仕上げ装置の平面図である。
【図３】図１の仕上げ装置の右側面図である。
【図４】図１の仕上げ装置の左側面図である。
【図５】図１の仕上げ装置のスピンドルユニットの断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図５のスピンドルユニットのＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｃ−Ｄ断面図である。
【図７】図５のＥ−Ｅ断面を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０  仕上げ装置
２０  スピンドルユニット
２１  フレーム
２２  第１駆動源
２３  回転軸
２３ａ  先端部
２４  一組の歯車
２５  第１かさ歯車
２６  第２かさ歯車
２７  第３かさ歯車
２８  第４かさ歯車
３０  スピンドル部
３３  第２駆動源
４０  第１スピンドル
４４  回転軸
４４ａ  軸方向
４５  第２スピンドル
４９  回転軸
４９ａ  軸方向
５１  第１工具
５２  第２工具
５３  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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