(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のラムの先端に当該ラムの軸線回りに回転可能に装着されたアタッチメントの回転位置を割り出すアタッチメントの割り出し装置であって、
前記アタッチメントの前記軸線方向の移動により、前記アタッチメントと前記ラムとを結合、解放する当該アタッチメントの最小割り出し角度に応じた数の噛合歯を有するカップリングと、
前記カップリングの解放に応じて前記アタッチメントと結合し、前記アタッチメントを前記軸線回りに回転させて割り出す駆動軸と、
前記カップリングが解放状態から結合状態に移行する際に、前記アタッチメントと前記駆動軸との結合が解放される前に前記アタッチメントの前記軸線回りの回転を規制しつつ前記軸線方向に案内するアタッチメント回転規制手段と
を有するアタッチメントの割り出し装置。
【請求項２】
前記アタッチメント回転規制手段は、前記アタッチメントまたは前記ラムの一方に設けられ、前記カップリングの各噛合歯に対応づけて配置される当該カップリングの噛合歯と同数の噛合歯を円周上に沿って有する第１の噛合歯部材と、
前記アタッチメントまたは前記ラムの他方に設けられ、前記アタッチメントと前記ラムとの解放状態から結合状態への移行に伴って前記第１の噛合歯部材の少なくとも一部に噛合する噛合歯を有する第２の噛合歯部材と
を有する請求項１に記載のアタッチメントの割り出し装置。
【請求項３】
前記アタッチメントは、前記駆動軸と結合、解放可能に設けられ、当該駆動軸によって回転される旋回軸の回りに旋回可能に設けられた旋回部と、
前記旋回部の前記旋回軸方向への移動により、前記アタッチメント本体と前記旋回部とを結合、解放する当該旋回部の最小割り出し角度に応じた数の噛合歯を有する第２のカップリングと、
前記第２のカップリングが解放状態から結合状態に移行する際に、前記旋回軸と前記駆動軸との結合が解放される前に当該旋回部の旋回を規制しつつ前記旋回軸線方向に案内する旋回規制案内手段と
を有する請求項１または２に記載のアタッチメントの割り出し装置。
【請求項４】
前記旋回規制案内手段は、前記旋回軸および前記アタッチメント本体の一方に設けられ、前記第２のカップリングの各噛合歯に対応づけて配置される当該カップリングの噛合歯と同数の噛合歯を円周上に沿って有する第３の噛合歯部材と、  前記旋回軸および前記アタッチメント本体の他方に設けられ、前記アタッチメントと前記ラムとの解放状態から結合状態への移行に伴って前記第１の噛合歯部材の少なくとも一部に噛合する噛合歯を有する第４の噛合歯部材と
を有する請求項３に記載のアタッチメントの割り出し装置。
【請求項５】
工作機械のラムの先端に装着されるアタッチメントの所定の旋回軸線回り旋回可能に設けられた旋回部の旋回位置を割り出す割り出し装置であって、
前記ラム内に内蔵され前記旋回軸と結合、解放可能に設けられ、前記旋回軸を回転させる駆動軸と、
前記旋回部の前記旋回軸方向への移動により、前記アタッチメント本体と前記旋回部とを結合、解放する当該旋回部の最小割り出し角度に応じた数の噛合歯を有するカップリングと、
前記カップリングが解放状態から結合状態へ移行する際に、前記駆動軸と前記旋回軸との結合が解放される前に当該旋回部の旋回を規制しつつ前記旋回軸線方向に案内する旋回規制案内手段と
を有するアタッチメントの割り出し装置。
【請求項６】
前記旋回規制案内手段は、前記旋回軸および前記アタッチメント本体の一方に設けられ、前記カップリングの各噛合歯に対応づけて配置される当該カップリングの噛合歯と同数の噛合歯を円周上に沿って有する被噛合歯部材と、
前記旋回軸および前記アタッチメント本体の他方に設けられ、前記アタッチメントと前記ラムとの解放状態から結合状態への移行に伴って前記被噛合歯部材の少なくとも一部に噛合する噛合歯部材と
を有する請求項５に記載のアタッチメントの割り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械のラムの先端に装着されるアタッチメントの割り出しに用いられるアタッチメントの割り出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、門型マシニングセンタの一例を示す構成図である。
図８に示すマシニングセンタは、いわゆる門型のマシニングセンタであって、門型のコラム３８の各軸によって両端部を移動可能に支持されたクロスレール３７を備え、このクロスレール３７上に移動可能に支持されたサドル４４を介してラム４５が鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。
【０００３】
サドル４４には、水平方向にクロスレール３７内を通じて図示しないナット部を備え、このナット部にボールねじ４１が螺合している。ボールねじ４１の端部には、Ｙ軸サーボモータ１８が設けられており、ボールねじ４１はＹ軸サーボモータ１８によって回転駆動される。
ボールねじ４１の回転駆動によって、サドル４４はＹ軸方向に移動可能となる。
【０００４】
さらに、サドル４４には、鉛直方向に方向に図示しないナット部を備えており、このナット部にボールねじ４２が螺合している。ボールねじ４２の端部には、Ｚ軸サーボモータ２０が設けられている。Ｚ軸サーボモータ２０によってボールねじ４２が回転駆動され、これによりサドル４４に移動可能に設けられたラム４５のＺ軸方向の移動が行われる。
【０００５】
ラム４５内には、主軸モータ３１が内蔵され、主軸モータ３１は、ラム４５の先端に設けられるエンドミルなどの切削工具Ｔを回転駆動する。
ラム４５の下方には、Ｘ軸テーブル３５がＸ軸方向に移動可能に設けられている。Ｘ軸テーブル３５は、図示しないナット部を備えており、このナット部にＸ軸方向に沿って設けられた図示しないボールねじが螺合しており、このボールねじにＸ軸サーボモータ１９が接続されている。
Ｘ軸テーブル３５は、Ｘ軸サーボモータ１９の回転駆動によってＸ軸方向の移動が行われる。
Ｙ軸サーボモータ１８、Ｘ軸サーボモータ１９およびＺ軸サーボモータ２０の駆動制御は、ＮＣ装置１によって行われる。
【０００６】
門型コラム３８には、図示しない雌ねじ部がそれぞれ形成されており、これに螺合するボールねじ３２ａをクロスレール昇降用モータ３２によって回転駆動することによりクロスレール３７は昇降する。
切削工具Ｔは自動工具交換装置（ＡＴＣ）３９によって種々のものに交換可能になっている。
【０００７】
ラム４５の先端には、アタッチメント５０が装着されており、このアタッチメント５０は、各種のアタッチメントに交換可能になっている。アタッチメントの交換は、自動交換装置（ＡＡＣ）４０によって行われる。
アタッチメント５０には、ワークの形状や加工面の向き、使用工具の直径の制限等に応じて、たとえば、標準スナウト型、特長スナウト型、３０°ヘッド型、アングルヘッド型、５面加工ヘッド型、インデックスヘッド型等の各種のアタッチメントが使用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した３０°ヘッド型、アングルヘッド型、５面加工ヘッド型、インデックスヘッド型等のアタッチメント５０では、ワークの形状や加工面の向きに応じて、アタッチメント５０をラム４５の軸線（Ｃ軸）回りの回転位置を割り出す割り出し機能を備えたものが知られている。
ラム４５に対するアタッチメント５０の回転位置の割り出しは、たとえば、ラム４５に対してカップリングを介して回転可能に設けられたアタッチメント５０を、ラム４５に対してＣ軸方向に移動させることによってカップリングの結合を解放し、代わりにアタッチメント５０を駆動軸としての工具を回転させる主軸に結合してこの主軸の回転によって所望の回転位置に回転させ、再度カップリングを結合させることにより行う。
【０００９】
また、ラム４５内を通じてアタッチメント５０側には、潤滑油、クーラント、エア等を供給する必要があり、ラム４５とアタッチメント５０との間にはこれらの流体を供給する流路が形成されている。これらの流路には、流路をシーリングするためのＯリング等の複数のシール部材が用いられ、アタッチメント５０をラム４５に対して回転させると、アタッチメント５０とラム４５との間にはこれらのシール部材の摺動抵抗が発生する。
ところで、上記のアタッチメント５０の割り出しにおいて、カップリングを解放した状態から再度カップリングを結合する際にアタッチメント５０と主軸との結合が解放されると、アタッチメント５０はラム４５に対して自由に回転できる状態となる。
この状態において、シール部材の摺動抵抗が発生していると、アタッチメント５０はシール部材の摺動抵抗によって微小角度回転してしまうことがある。
アタッチメント５０の最小割り出し角度が、たとえば、９０度のように大きいと、カップリングの歯数もこれに応じて少ないため、カップリングは所望の回転位置で結合する。一方、たとえば、最小割り出し角度が、５度や１度のように小さくなると、カップリングの歯数も多いため、アタッチメント５０のシール部材の摺動抵抗による微小回転が発生するとカップリングが正確な回転位置で結合せず、アタッチメント５０の回転位置の正確な割り出しができないことがある。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、割り出し動作の際の割り出し不良の発生を防止できるアタッチメントの割り出し装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係るアタッチメントの割り出し装置は、工作機械のラムの先端に当該ラムの軸線回りに回転可能に装着されたアタッチメントの回転位置を割り出すアタッチメントの割り出し装置であって、前記アタッチメントの前記軸線方向の移動により、前記アタッチメントと前記ラムとを結合、解放する当該アタッチメントの最小割り出し角度に応じた数の噛合歯を有するカップリングと、前記カップリングの解放に応じて前記アタッチメントと結合し、前記アタッチメントを前記軸線回りに回転させて割り出す駆動軸と、前記カップリングが解放状態から結合状態に移行する際に、前記アタッチメントと前記駆動軸との結合が解放される前に前記アタッチメントの前記軸線回りの回転を規制しつつ前記軸線方向に案内するアタッチメント回転規制手段とを有する。
【００１２】
前記アタッチメント回転規制手段は、前記アタッチメントまたは前記ラムの一方に設けられ、前記カップリングの各噛合歯に対応づけて配置される当該カップリングの噛合歯と同数の噛合歯を円周上に沿って有する第１の噛合歯部材と、前記アタッチメントまたは前記ラムの他方に設けられ、前記アタッチメントと前記ラムとの解放状態から結合状態への移行に伴って前記第１の噛合歯部材の少なくとも一部に噛合する噛合歯を有する第２の噛合歯部材とを有する。
【００１３】
前記アタッチメントは、アタッチメント本体に対して所定の旋回軸の軸線回り旋回可能に設けられた旋回部と、前記旋回部の前記旋回軸方向への移動により、前記アタッチメント本体と前記旋回部とを結合、解放する当該旋回部の最小割り出し角度に応じた数の噛合歯を有する第２のカップリングと、前記第２のカップリングが解放状態において割り出された当該旋回部の旋回位置を拘束するクランプ手段と、前記第２のカップリングが解放状態から結合状態に移行する際に、前記クランプ手段による前記旋回部の拘束が解放される前に当該旋回部の旋回を規制しつつ前記旋回軸の軸線方向に案内する旋回規制案内手段とを有する。
【００１４】
前記旋回規制案内手段は、前記旋回軸および前記アタッチメント本体の一方に設けられ、前記第２のカップリングの各噛合歯に対応づけて配置される当該カップリングの噛合歯と同数の噛合歯を円周上に沿って有する第１の噛合歯部材と、前記旋回軸および前記アタッチメント本体の他方に設けられ、前記アタッチメントと前記ラムとの解放状態から結合状態への移行に伴って前記第１の噛合歯部材の少なくとも一部に噛合する噛合歯を有する第２の噛合歯部材とを有する。
【００１５】
本発明の第２の観点に係るアタッチメントの割り出し装置は、工作機械のラムの先端に装着されるアタッチメントの所定の旋回軸線回り旋回可能に設けられた旋回部の旋回位置を割り出す割り出し装置であって、前記ラム内に内蔵され前記旋回軸と結合、解放可能に設けられ、前記旋回軸を回転させる駆動軸と、前記旋回部の前記旋回軸方向への移動により、前記アタッチメント本体と前記旋回部とを結合、解放する当該旋回部の最小割り出し角度に応じた数の噛合歯を有するカップリングと、前記カップリングが解放状態から結合状態へ移行する際に、前記駆動軸と前記旋回軸との結合が解放される前に当該旋回部の旋回を規制しつつ前記旋回軸線方向に案内する旋回規制案内手段とを有する。
【００１６】
本発明では、アタッチメントの回転位置を割り出すために、アタッチメントをラムの軸線方向に移動してカップリングを解放する。これにより、駆動軸とアタッチメントとが結合する。
この状態から、駆動軸を回転させてアタッチメントを所望の回転位置に回転させ、上記とは反対向きの軸線方向にアタッチメントを移動させると、アタッチメントは、駆動軸との結合が解放される前にアタッチメント回転規制手段によって軸線回りの回転が規制される。
さらに、アタッチメントは、アタッチメント回転規制手段によって軸線方向の移動が案内され、駆動軸との結合が解放されて、カップリングが結合し、アタッチメントの割り出しが完了する。
このように、本発明では、アタッチメントと駆動軸との結合が解放される前に回転規制手段によって軸線回りの回転が規制され、かつ、回転が規制された状態で軸線方向に案内されるため、カップリングの割り出し最小角度が小さくなっても割り出し不良が発生することがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明のアタッチメントの割り出し装置が適用されるアタッチメントの一例を示す斜視図である。
図１に示すアタッチメント７１は、いわゆるインデックスアタッチメントであって、ラム６１の先端に装着されている。
アタッチメント７１は、ラム６１の軸線であるＣ軸の回りの回転位置を割り出し可能になっており、また、アタッチメント７１は、Ｃ軸と直交するＢ軸の回りに旋回可能な本発明の旋回部としての工具保持部１００を備えている。
この工具保持部１００は、切削工具Ｔを保持しており、また、Ｂ軸の回りの回転位置を割り出し可能になっている。
【００１８】
工具保持部１００に装着された工具Ｔは、ラム６１に内蔵された主軸モータによって駆動される本発明の駆動軸としての主軸の回転力が伝達されて回転する。なお、主軸から工具Ｔへの回転力の伝達機構は、周知技術であり詳細な説明については省略する。
【００１９】
図２は、本発明のアタッチメントの割り出し装置の第１の実施形態を示す図であって、図１に示したアタッチメント７１のＣ軸回りの割り出しを行う割り出し装置の構成を示す断面図である。
図２に示す割り出し装置６０は、ラム６１内の空洞に配設された主軸７２と、主軸７２に挿入されアタッチメント７１の一部に固定された結合／解放部材７８と、アタッチメント７１とラム６１とを結合するカービックカップリング６２と、ラム６１の外周部に設けられた噛合歯部材８１と、アタッチメント７１の外周部に設けられた噛合歯部材８２とを備える。
【００２０】
ラム６１は、たとえば、角状の部材からなり、内周面６１ａは円形となっている。また、ラム６１は、内部に図示しない主軸モータを内蔵している。
【００２１】
主軸７２は、ラム６１の中心軸であるＣ軸に沿って配設され、上記の主軸モータによって回転駆動される。
主軸７２の軸部には、偶数個の歯部７３が周方向に沿って等間隔形成されており、この歯部７３は平行になっている。
なお、主軸７２は、上記した工具Ｔと図示しない伝達機構によって結合および解放が可能に接続されており、主軸７２の回転によって工具Ｔが回転する。
【００２２】
結合／解放部材７８は、円筒状の部材からなり、上端部側の穴７８ａに主軸７２が挿入されており、Ｃ軸方向に移動可能となっている。
この穴７８ａの内周面には、上記の主軸７２に形成された歯部７３と噛合する複数の溝部７４が形成されている。
この溝部７４は、結合／解放部材７８のＣ軸に沿った矢印Ｄ２の方向の移動によって、主軸７２の歯部７３と噛合し、矢印Ｄ１の方向の移動によって噛合が解放され、結合／解放部材７８の溝部７４と主軸７２の歯部７３とはスプラインを構成している。
【００２３】
結合／解放部材７８の下端端部のフランジ部７８ｂは、たとえば、ボルト等の締結手段によってアタッチメント７１と連結されている。したがって、結合／解放部材７８の矢印Ｄ１およびＤ２の向きの移動に応じてアタッチメント７１も移動する。
【００２４】
結合／解放部材７８の外周面７８ｃとラム６１の内周面６１ａとの間には、複数のシール部材、たとえば、Ｏリング７５が介在しており、結合／解放部材７８の外周面７８ｃはＯリング７５に対して摺動可能となっている。
【００２５】
Ｏリング７５は、ラム６１側からアタッチメント７１側へ潤滑油やクーラント、エア等の流体を供給するための流路をシーリングするためのものである。
【００２６】
カービックカップリング６２は、２つのリング状部材６２ａおよび６２ｂからなり、一方のリング状部材６２ａはアタッチメント７１に固定されており、他方のリング状部材６２ｂはラム６１側に固定されている。
これら２つのリング状部材６２ａおよび６２ｂの対向面の一方には、アタッチメント７１のＣ軸回りの最小割り出し角度に応じた数の噛合歯であるコンベックス歯（凸歯）が形成されており、他方にはこのコンベックス歯に噛み合うコンケーブ歯（凹歯）が形成されている。
たとえば、アタッチメント７１のＣ軸回りの最小割り出し角度が５度の場合には、７２枚のコンケーブ歯およびコンベックス歯がそれぞれ形成され、最小割り出し角度が１度の場合には、３６０枚のコンケーブ歯およびコンベックス歯がそれぞれ形成される。
このようなコンケーブ歯およびコンベックス歯が全歯面接触することにより、高い剛性および自動的な調心性が得られる。
【００２７】
ここで、図３は噛合歯部材８１と噛合歯部材８２との位置関係を示す図であって、ラム６１側から見た図である。
図３に示すように、噛合歯部材８２は、リング状の部材からなり、アタッチメント７１の外周に嵌合固定されている。
この噛合歯部材８２は、外周に上記のカービックカップリング６２に形成された噛合歯と同数の噛合歯８２ａがカービックカップリング６２の各噛合歯と対応する位置に形成されている。
また、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａは、Ｃ軸に沿って直線状に伸びている。
【００２８】
噛合歯部材８１は、ラム６１の外周に固定部材８０によって固定されており、Ｃ軸に関して対称な位置に配置されている。
この噛合歯部材８１は、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａの一部と噛合可能な複数毎、たとえば、３枚の噛合歯８１ａを備えている。
【００２９】
次に、上記構成のアタッチメントの割り出し装置６０によるアタッチメント７１の割り出しの動作の一例について説明する。
図２おけるアタッチメントの割り出し装置６０は、カービックカップリング６２のリング状部材６２ａおよび６２ｂの噛合歯が噛み合った状態にあり、アタッチメント７１とラム６１とは結合している。
また、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａと噛合歯部材８１の噛合歯８１ａとは噛み合っており、この状態では、アタッチメント７１のＣ軸回りの回転は規制された状態にある。
この状態から、結合／解放部材７８を矢印Ｄ２の向きに移動させる。結合／解放部材７８の矢印Ｄ２の向きの移動は、図示しない駆動手段、たとえば、油圧シリンダによって行われる。
【００３０】
結合／解放部材７８が矢印Ｄ２の向きに移動すると、図４に示すように、カービックカップリング６２の結合状態が解放され、また、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａと噛合歯部材８１の噛合歯８１ａとの噛合も解放される。
これにより、アタッチメント７１はＣ軸の回りを回転可能になる。
これと同時に、主軸７２に形成された歯部７３と、結合／解放部材７８に形成された溝部７４とが噛み合い、主軸７２によってアタッチメント７１を回転させることができる状態になる。
【００３１】
この状態から、主軸７２を所定角度、すなわち、アタッチメント７１を割り出したい回転位置に回転させる。
主軸７２を回転させると、結合／解放部材７８はＯリング７５に対して摺動しながら回転し、結合／解放部材７８の外周面７８ｃにはＯリング７５から摺動抵抗が作用する。
【００３２】
主軸７２を所定の割り出し位置まで回転させたら、結合／解放部材７８を油圧シリンダによって矢印Ｄ１の向き、すなわち、カービックカップリング６２を結合させる向きに移動させる。
結合／解放部材７８を矢印Ｄ１の向きに移動させると、主軸７２に形成された歯部７３と結合／解放部材７８に形成された溝部７４との噛み合い状態が保持された状態、すなわち、主軸７２とアタッチメント７１とが結合された状態では、結合／解放部材７８はＯリング７５からの摺動抵抗の作用によっては回転しない。
【００３３】
結合／解放部材７８を矢印Ｄ１の向きへの移動によって、まず、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａと噛合歯部材８１の噛合歯８１ａとが噛み合う。
これにより、主軸７２に形成された歯部７３と結合／解放部材７８に形成された溝部７４との噛み合い状態が解放されても、結合／解放部材７８はＯリング７５からの摺動抵抗の作用によって回転しない。
【００３４】
噛合歯部材８２の噛合歯８２ａと噛合歯部材８１の噛合歯８１ａとが噛み合うと、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａはＣ軸に沿って形成されているので、結合／解放部材７８は回転が規制された状態でＣ軸に沿って案内される。
【００３５】
さらに、結合／解放部材７８を矢印Ｄ１の向きへの移動が進むと、主軸７２に形成された歯部７３と結合／解放部材７８に形成された溝部７４との噛み合い状態が解放される。
【００３６】
結合／解放部材７８が矢印Ｄ１の向きの所定の位置に達すると、カービクックカップリング６２の２つのリング状部材６２ａおよび６２ｂが接触し、噛み合う。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、アタッチメント７１を所望の回転位置に回転させた後、カップリング６２を結合させて割り出し位置を確定する際に、主軸７２に形成された歯部７３と結合／解放部材７８に形成された溝部７４との噛み合い状態が解放される前に、噛合歯部材８２の噛合歯８２ａと噛合歯部材８１の噛合歯８１ａとを噛合させてアタッチメント７１の回転を規制し、かつ、これらによってアタッチメント７１をＣ軸方向に案内させることで、カップリング６２を所望の割り出し位置で確実に結合させることができる。
この結果、カップリング６２の最小割り出し角度を、たとえば、１度のように小さくしても、アタッチメント７１のＣ軸回りの割り出し不良の発生を防止することができる。
【００３８】
図５は、本発明のアタッチメントの割り出し装置の第１の実施形態を示す図であって、図１に示したアタッチメント７１のＢ軸回りの割り出しを行う割り出し装置の構成を示す断面図である。
図５に示すアタッチメントの割り出し装置９０は、上記したアタッチメント７１のＢ軸に沿って設けられアタッチメント７１に回転自在に保持された旋回軸９１と、旋回軸９１に固定された工具保持部１００と、アタッチメント７１と工具保持部１００とを結合するカービックカップリング９２と、旋回軸９１の一方の軸端側に設けられた旋回規制案内機構部１１１とを有する。
なお、旋回規制案内機構部１１１は、本発明の旋回規制案内手段の一具体例に対応している。
【００３９】
旋回軸９１は、上記した主軸７２と直交する方向に配置されており、主軸７２と、たとえば、傘歯車等の伝達手段によって結合している。
また、旋回軸９１は、図５に示す矢印Ｅ１およびＥ２の方向に移動可能に保持されており、旋回軸９１が矢印Ｅ１方向に移動すると旋回軸９１と主軸７２とは結合され、主軸７２の回転に応じて旋回軸９１も回転する。なお、旋回軸９１の矢印Ｅ１およびＥ２の方向への移動は図示しない油圧シリンダによって行われる。
一方、旋回軸９１が矢印Ｅ２方向に移動すると旋回軸９１と主軸７２とは解放され、代わりに、工具Ｔと主軸７２とが結合されるようになっている。
【００４０】
カービックカップリング９２は、上記したカービックカップリング６２と同様に、２つのリング状部材９２ａおよび９２ｂからなり、一方のリング状部材９２ａは工具保持部１００に固定されており、他方のリング状部材９２ｂはアタッチメント７１に固定されている。
これら２つのリング状部材９２ａおよび９２ｂの対向面の一方には、工具保持部１００のＢ軸回りの最小割り出し角度に応じた数の噛合歯であるコンベックス歯（凸歯）が形成されており、他方にはこのコンベックス歯に噛み合うコンケーブ歯（凹歯）が形成されている。
たとえば、工具保持部１００のＢ軸回りの最小割り出し角度が５度の場合には、７２枚のコンケーブ歯およびコンベックス歯がそれぞれ形成され、最小割り出し角度が１度の場合には、３６０枚のコンケーブ歯およびコンベックス歯がそれぞれ形成される。
【００４１】
旋回規制案内機構部１１１は、カービックカップリング９２が解放状態から結合状態に移行する際に、旋回軸９１と主軸７２との結合が解放される前に工具保持部１００の旋回を規制しつつＢ軸方向に案内する。
ここで、図６は、旋回規制案内機構部１１１の具体的構造を示す断面図であり、図７は図５の矢印Ａ方向から見た旋回規制案内機構部１１１の構造を示す図である。
図６および図７において、旋回規制案内機構部１１１は、上記の旋回軸９１のアタッチメント７１の外側に突出した軸端部に嵌合固定された噛合歯部材１１５と、旋回軸９１のさらに軸端側に嵌合固定された当接部材１２０と、アタッチメント７１の外側面にそれぞれ固定されたクランプ確認用のリミットスイッチ１５０およびアンクランプ確認用のリミットスイッチ１６０と、旋回軸９１の軸端を囲むようにアタッチメント７１の外側面に設けられた噛合歯部材１３０とを備える。
【００４２】
噛合歯部材１１５は、旋回軸９１の軸心を中心とする回転体であり、外周に沿って上記のカービックカップリング９２の噛合歯と同数の噛合歯１１５ａが形成されており、これらの噛合歯１１５ａは、Ｂ軸方向に沿って形成されているとともに、カービックカップリング９２の噛合歯に対応する位置に形成されている。
【００４３】
当接部材１２０は、旋回軸９１の軸心を中心とする円盤状の部材であり、外周面に反対向きにそれぞれ所定の角度で傾斜している傾斜面１２０ａおよび１２０ｂを備える。
【００４４】
クランプ確認用のリミットスイッチ１５０は、先端に当接部材１５１を備えており、この当接部材１５１が当接部材１２０の傾斜面１２０ｂに当接可能となっている。
アンクランプ確認用のリミットスイッチ１６０は、先端に当接部材１６１を備えており、この当接部材１６１が当接部材１２０の傾斜面１２０ａに当接可能となっている。
【００４５】
噛合歯部材１３０は、図７に示すように、円弧状の部材からなり、内周部に上記の噛合歯部材１１５に噛合する噛合歯１３０ａが形成されている。噛合歯１３０ａはＢ軸方向に沿って形成されている。
【００４６】
次に、上記構成の割り出し装置９０による工具保持部１００のＢ軸回りの割り出し動作の一例について説明する。
図５に示す状態および図６において実線で示す状態では、カービックカップリング９２が結合状態にあり、旋回軸９１と主軸７２とは解放状態にある。
さらに、噛合歯部材１３０の噛合歯１３０ａと噛合歯部材１１５の噛合歯１１５ａは噛み合い状態にあり、このため、旋回軸９１はＢ軸回りの回転が規制されている。
【００４７】
この状態から、図示しない油圧シリンダによって旋回軸９１を矢印Ｅ１の向きに移動させると、まず、旋回軸９１と主軸７２とが結合状態となり、さらに、旋回軸９１が矢印Ｅ１の向きに移動すると、噛合歯部材１３０の噛合歯１３０ａと噛合歯部材１１５の噛合歯１１５ａとの噛み合い状態が解除される。また、カービックカップリング９２も解放される。
これにより、旋回軸９１、すなわち、工具保持部１００はＢ軸回りに旋回可能となる。
また、旋回軸９１の矢印Ｅ１の向きへの移動によって、アンクランプ確認用のリミットスイッチ１６０の当接部材１６１と当接部材１２０の傾斜面１２０ａとが接触し、これにより、旋回軸９１と主軸７２とが結合状態になったことが検出される。
【００４８】
旋回軸９１が矢印Ｅ１の向きの所定の位置まで移動して停止したら、主軸７２を駆動して、工具保持部１００を所望の旋回位置に旋回させる。
工具保持部１００を所望の旋回位置に旋回させたのち、カービックカップリング９２を結合させるため、今度は、旋回軸９１を矢印Ｅ２の向きに移動させる。
【００４９】
旋回軸９１が矢印Ｅ２の向きに移動すると、旋回軸９１と主軸７２との結合状態が解放される前に、まず、噛合歯部材１３０の噛合歯１３０ａと噛合歯部材１１５の噛合歯１１５ａとが噛み合う。
このため、旋回軸９１には工具保持部１００の自重によって回転する力が作用しているが、噛合歯部材１３０の噛合歯１３０ａと噛合歯部材１１５の噛合歯１１５ａとの噛み合いによって旋回軸９１の旋回は規制される。
【００５０】
旋回軸９１が矢印Ｅ２の向きにさらに移動すると、工具保持部１００は噛合歯１３０ａと噛合歯１１５ａとの噛み合いによって旋回が規制された状態でＢ軸方向に案内され、旋回軸９１と主軸７２との結合状態が解放される。
【００５１】
さらに、旋回軸９１が矢印Ｅ２の向きにさらに移動すると、カービックカップリング９２が結合し、Ｂ軸回りの割り出しが完了する。
また、旋回軸９１の矢印Ｅ２の向きへの移動によって、クランプ確認用のリミットスイッチ１５０の当接部材１５１と当接部材１２０の傾斜面１２０ｂとが接触し、これにより、旋回軸９１と主軸７２とが結合状態になったことが検出される。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、工具保持部１００を所望の旋回位置に回転させた後、カップリング９２を結合させて割り出し位置を確定する際に、主軸７２と旋回軸９１との結合状態が解放される前に、噛合歯部材１３０の噛合歯１３０ａと噛合歯部材１１５の噛合歯１１５ａとを噛合させて工具保持部１００の自重による旋回を規制し、かつ、これらによって工具保持部１００をＢ軸方向に案内させることで、カップリング９２を所望の割り出し位置で確実に結合させることができる。
この結果、カップリング９２の最小割り出し角度を、たとえば、１度のように小さくしても、工具保持部１００のＢ軸回りの割り出し不良の発生を防止することができる。
【００５３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、噛合歯部材８２をアタッチメント７１側に設け、噛合歯部材８１をラム６１側に設ける構成としたが、逆の配置とすることも可能である。
また、噛合歯部材８１の噛合歯８１ａをリング状ではなく、断片的に設けたが、リング状にすることも可能である。
また、上述した実施形態では、本発明を図１に示したタイプのアタッチメントに適用した場合について説明したが、他のタイプのアタッチメントへの適用も当然可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、工作機械のラムの先端に装着されたアタッチメントの割り出し動作の際の割り出し不良の発生を防止でき、アタッチメントおよび旋回部の最小割り出し角度を小さくしても精度のよい割り出しが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアタッチメントの割り出し装置が適用されるアタッチメントの一例を示す斜視図である。
【図２】Ｃ軸回りの割り出しを行う割り出し装置の構成を示す断面図である。
【図３】噛合歯部材８１と噛合歯部材８２との位置関係を示す図である。
【図４】Ｃ軸回りの割り出しを行う割り出し装置の動作を説明するための断面図である。
【図５】Ｂ軸回りの割り出しを行う割り出し装置の構成を示す断面図である。
【図６】図６の割り出し装置における旋回規制案内機構部の具体的構造を示す断面図である。
【図７】図５の矢印Ａ方向から見た旋回規制案内機構部の構造を示す図である。
【図８】マシニングセンタの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
６０，９０…割り出し装置
６１…ラム
６２…カービックカップリング
７１…アタッチメント
７２…駆動軸
７３…歯部
７４…溝部
７５…Ｏリング
７８…結合／解放部材
８０…固定部材
８２…噛合歯部材
８２ａ…噛合歯
８１…噛合歯部材
８１ａ…噛合歯
９１…旋回軸
９２…カービックカップリング
１００…工具ホルダ
１１１…旋回規制案内機構部
１１５…噛合歯部材
１１５ａ…噛合歯
１２０…当接部材
１３０…噛合歯部材
１３０ａ…噛合歯
１５０…クランプ確認用リミットスイッチ
１６０…アンクランプ確認用リミットスイッチ
【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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【図８】
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