(57)【要約】【課題】ワークの径に合わせて基準金及びクランプを交換することなく、複数種類のワークの加工に対応できること。【解決手段】ワーク加工装置は、主軸と、ワークの一端を支持する複数の基準金と、ワークの他端を基準金側に押付けワークを固定する複数のクランプと、各基準金に一端が連結され他端に主軸の内歯車と噛合う外歯車が連結され主軸径方向に偏心した複数の基準金用カム軸と、各クランプに一端が連結され他端に主軸の内歯車と噛合う外歯車が連結され主軸径方向に偏心した複数のクランプ用カム軸と、を備え、主軸の内歯車を主軸に対し相対回転させることで、各基準金用カム軸を回転させて各基準金を主軸径方向へ移動させて各基準金の主軸径方向の位置の調整、及び、各クランプ用カム軸を回転させて各クランプを主軸径方向へ移動させ各クランプの主軸径方向の位置の調整、のうち少なくとも一方を行う。【選択図】図１
2019098438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯車が設けられ、回転可能な主軸と、
前記主軸に設けられ、円筒状のワークの一端を支持する複数の基準金と、
前記主軸に設けられ、前記ワークの他端を前記基準金側に押付けることで、該ワークを固定する複数のクランプと、を備え、
前記主軸を回転させて、前記各基準金及び各クランプにより固定されたワークの内面に対し加工を行うワーク加工装置であって、
前記各基準金に一端が連結され、他端に前記主軸の内歯車と噛合う外歯車が連結され、主軸径方向に偏心した複数の基準金用カム軸と、
前記各クランプに一端が連結され、他端に前記主軸の内歯車と噛合う外歯車が連結され、主軸径方向に偏心した複数のクランプ用カム軸と、
を備え、
前記主軸の内歯車を該主軸に対し相対回転させることで、
前記各基準金用カム軸を回転させて前記各基準金を主軸径方向へ移動させて、該各基準金の主軸径方向の位置の調整、及び、前記各クランプ用カム軸を回転させて前記各クランプを主軸径方向へ移動させ、前記各クランプの主軸径方向の位置の調整、のうち少なくとも一方を行う、
ことを特徴とするワーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加工するワーク加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転可能な主軸と、主軸に設けられ、円筒状のワークの一端を支持する複数の基準金と、主軸に設けられ、ワークの他端を基準金側に押付けることで、ワークを固定する複数のクランプと、を備え、主軸を回転させて各基準金及び各クランプにより固定されたワークの内面に対し加工を行うワーク加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３０１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ワーク加工装置において、各基準金及び各クランプの主軸径方向の位置は、固定されている。このため、径の異なる複数種類のワークの加工を行う場合、各ワークの径に合わせて、基準金及びクランプを交換する必要がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ワークの径に合わせて、基準金及びクランプを交換することなく、複数種類のワークの加工に対応できるワーク加工装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
内歯車が設けられ、回転可能な主軸と、
前記主軸に設けられ、円筒状のワークの一端を支持する複数の基準金と、
前記主軸に設けられ、前記ワークの他端を前記基準金側に押付けることで、該ワークを固定する複数のクランプと、を備え、
前記主軸を回転させて、前記各基準金及び各クランプにより固定されたワークの内面に対し加工を行うワーク加工装置であって、
前記各基準金に一端が連結され、他端に前記主軸の内歯車と噛合う外歯車が連結され、主軸径方向に偏心した複数の基準金用カム軸と、
前記各クランプに一端が連結され、他端に前記主軸の内歯車と噛合う外歯車が連結され、主軸径方向に偏心した複数のクランプ用カム軸と、
を備え、
前記主軸の内歯車を該主軸に対し相対回転させることで、
前記各基準金用カム軸を回転させて前記各基準金を主軸径方向へ移動させて、該各基準金の主軸径方向の位置の調整、及び、前記各クランプ用カム軸を回転させて前記各クランプを主軸径方向へ移動させ、前記各クランプの主軸径方向の位置の調整、のうち少なくとも一方を行う、
ことを特徴とするワーク加工装置
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ワークの径に合わせて基準金及びクランプを交換することなく、複数種類のワークの加工に対応できるワーク加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク加工装置の概略的構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るワーク加工装置の側方を部分的に透視し斜め方向から見た概略的な側方斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るワーク加工装置の正面を部分的に透視し斜め方向から見た概略的な正面斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るワーク加工装置による加工方法のフローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク加工装置の概略的構成を示す断面図である。図２は本実施形態に係るワーク加工装置の側方を部分的に透視し斜め方向から見た概略的な側方斜視図である。図３は、本実施形態に係るワーク加工装置の正面を部分的に透視し斜め方向から見た概略的な正面斜視図である。なお、図２及び図３において、主要部材（基準金３及びクランプ４）の動作を見易くするために、図１の一部の部材を簡略化及び変更を行っている。
【００１０】
本実施形態に係るワーク加工装置１は、回転可能な主軸２と、主軸２に設けられた複数の基準金３と、主軸２に設けられた複数のクランプ４と、を備えている。各基準金３は、円筒状のワークＷの一端を支持する。各クランプ４は、各基準金３に対応して設けられている。各クランプ４は、ワークＷの他端を基準金３側に押付けることで、ワークＷを固定する。例えば、３つの基準金３及びクランプ４が主軸周方向に等間隔で設けられているが、これに限定されず、設けられる数及び位置は任意でよい。
【００１１】
ワーク加工装置１は、例えば、主軸２を回転させて、各基準金３及び各クランプ４により固定されたワークＷを回転させつつ、ワークＷの内面に対し、研削具、切削具など治具を当接させて、その内面の加工を行う。
【００１２】
ところで、従来のワーク加工装置において、各基準金及び各クランプの主軸径方向の位置は、固定されている。このため、径の異なる複数種類のワークの加工を行う場合、各ワークの径に合わせて、基準金及びクランプを交換する必要がある。
【００１３】
これに対し、本実施形態に係るワーク加工装置１は、各基準金３に一端が連結され、他端に主軸２の内歯車２１２と噛合う外歯車５１が連結され、主軸径方向に偏心した複数の基準金用カム軸５と、各クランプ４に一端が連結され、他端に主軸２の内歯車２２２と噛合う外歯車６１が連結され、主軸径方向に偏心した複数のクランプ用カム軸６と、を備えている。ワーク加工装置１は、主軸２の内歯車２１２を主軸２に対し相対回転させることで、各基準金用カム軸５を回転させて各基準金３を主軸径方向へ移動させて、各基準金３の主軸径方向の位置を調整する。さらに、ワーク加工装置１は、主軸２の内歯車２２２を主軸２に対し相対回転させることで、各クランプ用カム軸６を回転させて各クランプ４を主軸径方向へ移動させ、各クランプ４の主軸径方向の位置を調整する。
【００１４】
これにより、ワークＷの径に合わせて、主軸２の内歯車２１２を主軸２に対し相対回転させることで、各基準金用カム軸５を回転させて各基準金３の主軸径方向の位置を調整できる。さらに、ワークＷの径に合わせて、主軸２の内歯車２２２を主軸２に対し相対回転させることで、各クランプ用カム軸６を回転させて各クランプ４の主軸径方向の位置を調整できる。すなわち、ワークＷの径に合わせて基準金３及びクランプ４を交換することなく、複数種類のワークＷの加工に対応できる。
【００１５】
主軸２の外周には、軸方向に並んで一対の溝が形成されている。各溝には、円環状の基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２が嵌め込まれている。基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２は、主軸２に対して相対回転可能である。ワーク加工装置１には、タレット７が固定されている。タレット７には、主軸軸方向及び主軸径方向へ移動可能なピン７１が設けられている。ピン７１には、バネ部材が設けられている。ピン７１は、バネ部材によって付勢されている。
【００１６】
基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２には、タレット７のピン７１が嵌る凹状部２１１、２２１が夫々形成されている。タレット７のピン７１が基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２の凹状部２１１、２２１に嵌ることで、基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２の位置が固定され、位置決めされる。この基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２が固定された状態で、主軸２を回転させることで、基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２は、主軸２に対して相対回転することとなる。
【００１７】
基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２の内周には、内歯車２１２、２２２がそれぞれ形成されている。
【００１８】
例えば、主軸２には、外歯車である３つのアイドルギア２３、２４、２５が回転可能に設けられている。各アイドルギア２３、２４、２５は、主軸径方向に並んで設けられている。各アイドルギア２３、２４、２５は相互に噛合っている。
【００１９】
基準金移動用リング２１の内歯車２１２は、上方のアイドルギア２３と噛合っている。下方のアイドルギア２５は、基準金用カム軸５の外歯車５１と噛合っている。中間のアイドルギア２４は、上方及び下方のアイドルギア２３、２５と夫々噛合っている。したがって、主軸２の基準金移動用リング２１の内歯車２１２は、各アイドルギア２３、２４、２５を介して基準金用カム軸５の外歯車５１と噛合っている。なお、上記アイドルギア２３、２４、２５の構成は一例でこれに限定されず、設けられるアイドルギアの数及び位置は任意でよい。例えば、主軸２の基準金移動用リング２１の内歯車２１２は、直接、基準金用カム軸５の外歯車５１と噛合っていてもよい。
【００２０】
このような構成によって、基準金移動用リング２１が、主軸２に対して相対回転すると、基準金移動用リング２１の内歯車２１２に噛合う上方のアイドルギア２３が回転する。上方のアイドルギア２３に噛合う中間のアイドルギア２４が回転し、下方のアイドルギア２５に噛合う基準金用カム軸５の外歯車５１が回転する。基準金用カム軸５の他端には、クランプ４が連結されている。さらに、基準金用カム軸５は、主軸径方向へ偏心している。このため、基準金用カム軸５が回転すると、この主軸径方向の偏心によって、基準金３が主軸径方向へ移動する。この移動によって、基準金３の主軸径方向の位置が調整される。例えば、基準金移動用リング２１の主軸２する相対回転量を調整することで、基準金３の主軸径方向への移動量を調整できる。
【００２１】
一方、クランプ移動用リング２２の内歯車２２２は、クランプ用カム軸６の外歯車６１と噛合っている。クランプ移動用リング２２が、主軸２に対して相対回転すると、クランプ移動用リング２２の内歯車２２２に噛合うクランプ用カム軸６の外歯車６１は回転する。
【００２２】
クランプ用カム軸６には、クランプ軸８が連結されている。クランプ軸８にはクランプ４が連結されている。さらに、クランプ用カム軸６は、主軸径方向へ偏心している。このため、クランプ用カム軸６が回転すると、この主軸径方向の偏心によって、クランプ軸８及びクランプ４が主軸径方向へ移動する。この移動によって、クランプ４の主軸径方向の位置が調整される。例えば、クランプ移動用リング２２の主軸２する相対回転量を調整することで、クランプ４の主軸径方向への移動量を調整できる。
【００２３】
なお、基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２がタレット７のピン７１などによって同時に固定された場合、主軸２が回転することで、基準金移動用リング２１及びクランプ移動用リング２２は、主軸２に対して同時に相対回転する。したがって、基準金用カム軸５及びクランプ用カム軸６が同時に回転し、基準金３及びクランプ４が主軸径方向へ同時に移動する。これにより、基準金３及びクランプ４の主軸径方向の位置を同時に調整できる。
【００２４】
一方、基準金移動用リング２１のみがタレット７のピン７１によって固定された場合、主軸２が回転することで、基準金移動用リング２１のみが、主軸２に対して相対回転する。したがって、基準金用カム軸５が回転し、基準金３が主軸径方向へ移動し、基準金３の主軸径方向の位置のみを調整できる。同様に、クランプ移動用リング２２のみがタレット７のピン７１によって固定された場合、主軸２を回転させることで、クランプ移動用リング２２のみが、主軸２に対して相対回転する。したがって、クランプ用カム軸６が回転し、クランプ４が主軸径方向へ移動し、クランプ４の主軸径方向の位置のみを調整できる。このように、基準金３及びクランプ４の主軸径方向の位置を同時に調整できるだけでなく個別に調整することもできる。
【００２５】
クランプ軸８は、伸縮する伸縮構造を有している。クランプ軸８は、シリンダ部８１と、シリンダ部８１内に挿入され主軸軸方向へ移動する棒状の伸縮部８２と、を有している。伸縮部８２の先端にクランプ４が連結されている。伸縮部８２にはバネ部材８３が設けられている。伸縮部８２は、モータ、油圧機構、空気圧機構などのアクチュエータによって、シリンダ部８１内に引き込まれ、あるいはシリンダ部８１内から押し出される。これにより、伸縮部８２は、主軸軸方向へ移動することで、クランプ軸８は伸長し、あるいは収縮する。クランプ軸８が収縮することで、基準金３の先端と、クランプ４の先端との間で、ワークＷの両端を挟み込み、固定できる。
【００２６】
次に、本実施形態に係るワーク加工装置による加工方法について説明する。図４は、本実施形態に係るワーク加工装置による加工方法のフローの一例を示すフローチャートである。
【００２７】
例えば、基準金移動用リング２１のみがタレット７のピン７１によって固定される（ステップＳ１０１）。
【００２８】
この基準金移動用リング２１が固定された状態で、主軸２が回転することで、基準金移動用リング２１が、主軸２に対して相対回転する。したがって、基準金用カム軸５が回転し、基準金３が主軸径方向へ移動し、基準金３の主軸径方向の位置が調整される（ステップＳ１０２）。
【００２９】
続いて、クランプ移動用リング２２のみがタレット７のピン７１によって固定される（ステップＳ１０３）。
【００３０】
このクランプ移動用リング２２が固定された状態で、主軸２が回転することで、クランプ移動用リング２２が、主軸２に対して相対回転する。したがって、クランプ用カム軸６が回転し、クランプ４が主軸径方向へ移動し、クランプ４の主軸径方向の位置が調整される（ステップＳ１０４）。
【００３１】
ワークＷが基準金３の先端とクランプ４の先端との間に配置される。クランプ軸８が収縮することで、ワークＷが基準金３の先端とクランプ４の先端とで挟み込まれ、固定される（ステップＳ１０５）。
【００３２】
ワーク加工装置１は、主軸２を回転させて、各基準金３及び各クランプ４により固定されたワークＷを回転させつつ、ワークＷの内面に対し、治具を当接させて、その内面の加工を行う（ステップＳ１０６）。
【００３３】
以上、本実施形態に係るワーク加工装置１は、各基準金３に一端が連結され、他端に主軸２の内歯車２１２と噛合う外歯車５１が連結され、主軸径方向に偏心した複数の基準金用カム軸５と、各クランプ４に一端が連結され、他端に主軸２の内歯車２２２と噛合う外歯車６１が連結され、主軸径方向に偏心した複数のクランプ用カム軸６と、を備えている。ワーク加工装置１は、主軸２の内歯車２１２を主軸２に対し相対回転させることで、各基準金用カム軸５を回転させて各基準金３を主軸径方向へ移動させて、各基準金３の主軸径方向の位置を調整する。さらに、ワーク加工装置１は、主軸２の内歯車２２２を主軸２に対し相対回転させることで、各クランプ用カム軸６を回転させて各クランプ４を主軸径方向へ移動させ、各クランプ４の主軸径方向の位置を調整する。
【００３４】
これにより、ワークＷの径に合わせて、主軸２の内歯車２１２を主軸２に対し相対回転させることで、各基準金用カム軸５を回転させて各基準金３の主軸径方向の位置を調整できる。さらに、ワークＷの径に合わせて、主軸２の内歯車２２２を主軸２に対し相対回転させることで、各クランプ用カム軸６を回転させて各クランプ４の主軸径方向の位置を調整できる。すなわち、ワークＷの径に合わせて基準金３及びクランプ４を交換することなく、複数種類のワークＷの加工に対応できる。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ワーク加工装置、２  主軸、３  基準金、４  クランプ、５  基準金用カム軸、６  クランプ用カム軸、７  タレット、８  クランプ軸、２１  基準金移動用リング、２２  クランプ移動用リング、２３  アイドルギア、２４  アイドルギア、２５  アイドルギア、５１  外歯車、６１  外歯車、７１  ピン、８１  シリンダ部、８２  伸縮部、８３  バネ部材、２１１  凹状部、２１２  内歯車、２２２  内歯車
【図１】
2019098438.tif 000003
【図２】
2019098438.tif 000004
【図３】
2019098438.tif 000005
【図４】
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