JP6147623B2 - タレット装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル又は回転工具によりワークのバリ取り又は洗浄を行うタレット式の洗浄機に用いられるタレット装置に関する。

フライス加工又は穴あけ加工がされた部品の洗浄やバリ取りを行う装置の一つとして、タレット式の洗浄機がある（特許文献１，２参照）。これは、タレットの各軸に高圧水噴射用のノズルやバリ取り用の回転工具を備え、用途に合わせてタレットを旋回させ、タレットに装着したノズルから高圧水を噴射させたり、種々の回転工具を回転させたりすることによって、穴や加工面の洗浄や、エッジのバリ取りを行うものである。
この種のタレット式の洗浄機は、架台上に主に数値制御される直交軸方向の移動装置を有し、その直交軸方向の移動装置にタレット装置を配設する。そして、タレット式の洗浄機は、タレット装置の前方のタレット周囲を洗浄室で囲い、タレットに取付けたノズル又は回転工具により、洗浄対象物であるワークを洗浄し、バリ取りを行う。

また、このようなタレット式の洗浄機の中でも、装置の耐久性および信頼性を向上させるため、タレット旋回モータ（タレット駆動手段）、及びスピンドルモータ（スピンドル駆動手段）を洗浄室の外に配設するとともに、旋回駆動軸（タレット駆動軸）とスピンドル駆動軸（ドライブシャフト）を平行に配設する洗浄装置がある（特許文献３参照）。

特許第３０６５９０５号公報 特許第３６８４１１７号公報 特開２０１１―２３０１１８号公報

しかしながら、前記特許文献３に記載の洗浄装置においては、タレット駆動軸、ドライブシャフト、及びタレットの旋回中心軸と３つの回転軸が存在するため、３つの回転軸同士の相対位置精度を確保するための組付け作業が困難であった。
本発明は前記した事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、タレット駆動軸、ドライブシャフト、及びタレットの旋回中心軸の組付け精度を向上させることができる、タレット式の洗浄機に用いられるタレット装置を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、ノズル又は回転工具によりワークのバリ取り又は洗浄を行うタレット式の洗浄機に用いられるタレット装置であって、前記ノズル又は前記回転工具を取り付けるスピンドルと、前記スピンドルを取り付けるタレット面を複数有するタレットと、前記スピンドルの回転角度割出し機能を有するスピンドル駆動手段と、前記タレットを旋回して割り出すタレット駆動手段と、前記タレットの旋回中心軸と同軸に配置され、前記タレット駆動手段の動力を伝達する、クイルに回転自在に軸支される中空軸であるタレット駆動軸と、前記スピンドル駆動手段の回転を伝達する、前記タレット駆動軸の内側に同軸に軸支されるドライブシャフトと、前記タレット駆動軸の回転を前記タレットに伝達する第１の伝達手段と、前記タレットと連動する略Ｖ字型断面の溝と、前記溝に対応する形状の略Ｖ字型断面の突起を有し、前記タレットをクランプするプランジャと、前記タレットをクランプした状態にするクランプ位置と前記タレットを解放した状態にするアンクランプ位置との２位置間で、前記プランジャを移動させるクランプ部材移動手段と、前記プランジャが前記タレットの旋回領域から退避した状態にあることを検知する検知手段と、出力軸を有し、前記タレットの割出しにより特定される前記スピンドルに前記ドライブシャフトの回転を前記出力軸を介して伝達する第２の伝達手段と、前記タレットの割出し状態において前記出力軸と前記スピンドルとの係合を実現し、前記タレットの旋回状態において前記係合を解除する係合手段と、を備え、前記プランジャは、前記クランプ位置において前記突起が前記溝に当接して付勢することにより、前記タレットをクランプする。

この発明によれば、タレット駆動軸と、ドライブシャフトと、タレットの旋回中心軸が同軸に配置されるため、構成部品の組み立て寸法精度が向上し、タレット旋回とスピンドル回転の動力伝達が最適化される。
すなわち、タレット駆動軸、ドライブシャフト、及びタレットの旋回中心軸の組付け精度を向上させることができる、タレット式の洗浄機に用いられるタレット装置を提供できる。
また、第２の伝達手段、及び係合手段を備えることにより、タレットに複数配置されるスピンドルの内、タレットの割出しにより特定されるスピンドルにのみ、ドライブシャフトを通じて、スピンドル駆動手段の回転を伝達する。このため、必要な動力のみを利用することができ、また、駆動部分を限定することにより動作確認を容易にする効果が生ずる。
また、角度を割り出されたタレット、すなわち回転角度位置決めが行われたタレットは、プランジャにより固定されるため、タレットが円周方向に偏位することが防止される。また、プランジャがタレットの旋回領域から退避した状態にあることを検知することができるため、プランジャがタレットの旋回領域から退避した状態にないときにタレットを旋回させて、タレットとプランジャが干渉することが防止される。
また、プランジャの突起の略Ｖ字型断面が、タレットと連動する略Ｖ字型断面の溝に当接して付勢することにより、略Ｖ字型断面の溝の２つの側面に垂直な方向に付勢力の分力が働き、タレットの確実なクランプが可能になる。
ここで、略Ｖ字型断面とは、Ｖ字の交差部における底部の有無、該底部の形状の如何に関わらず、２つの面の延長面が交差部からＶ字状に立ち上がる断面形状をいう。

また、本発明は、前記第１の伝達手段が、前記タレット駆動軸に設けられる駆動歯車と、該駆動歯車に噛み合うアイドラ歯車と、前記タレットに設けられ前記アイドラ歯車に噛み合う内歯車とを備え、前記溝が、前記タレットに設けられた前記内歯車に備えられていることを特徴とする。

このような構成によれば、アイドラ歯車を介してタレット駆動軸の回転をタレットに伝達することにより、確実な動力の伝達を行うことができる。
また、タレットに設けられタレット駆動軸からの回転が直接伝えられる内歯車に備えられた溝へプランジャが挿入されることにより、タレットの旋回が確実に抑止される。

また、本発明は、前記出力軸は、前記スピンドルと同軸に回転自在に軸支されたセンターシャフトであり、前記第２の伝達手段は、前記センターシャフトに前記ドライブシャフトの回転を伝達する歯車機構をさらに備え、前記係合手段は、前記センターシャフト及び前記スピンドルの一方の端部に設けられ直線状に延在する凹溝である受容部と、前記センターシャフト及び前記スピンドルの他方の端部に設けられ前記受容部に回転伝達可能に係合し得る凸部である係止片と、を備え、前記スピンドルが前記タレットの旋回により描く軌跡と平行に前記受容部の延在方向が位置決めされた状態で前記タレットが旋回することにより前記係止片と前記受容部との係合が解除され、前記タレットが割り出されたときに前記係止片と前記受容部とが係合することを特徴とする。

このような構成によれば、第２の伝達手段と係合手段を簡易に構成することができる。

また、本発明は、前記タレットの旋回中心軸と同軸に前記タレットに配設される回転マニホールドと、該回転マニホールドから前記スピンドルへ連通する流路と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、タレット面に回転自在に取り付けられるスピンドルへの洗浄液の供給を簡単な構成で実現することができる。

本発明によれば、タレット駆動軸、ドライブシャフト、及びタレットの旋回中心軸の組付け精度を向上させることができる、タレット式の洗浄機に用いられるタレット装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るタレット装置を組み込んだ洗浄機全体を示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は右側面図を示す。 図１に示されるタレット装置の第１実施形態の縦断面図を示す。 図２のIII−III線に沿う断面図を示す。 ブラシを取付ける場合のスピンドルの断面図を示す。 プランジャを設けた場合のタレット装置の第２実施形態の縦断面図を示す。 図５のVI−VI線に沿う断面図を示す。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
［洗浄機の全体構成］
図１に示すように、洗浄機１００の架台１上に、数値制御される直交３軸方向の移動を実現する直交型の移動装置３を内設した機械室２を後方に配設する。なお、説明を明確にするため、図１に示すように前後左右上下の方向を設定する。架台１の前方に洗浄室４が配設されており、移動装置３にタレット装置１０が設置されている。洗浄室４は、その前方に開口部（図示せず）を有し、開口部を密閉できるシャッタ４ｂを備え、洗浄室４の後方にはタレット装置１０が機械室２との間を通過する開口部（図示せず）が設けられる。開口部はジャバラ、テレスコカバーその他のカバー４ａにより、機械室２と遮断される。タレット装置１０のクイル１８はカバー４ａを貫通し、タレット２７は洗浄室４に、タレット駆動手段１２とスピンドル駆動手段１１は機械室２に収められる。

洗浄機１００の後方には洗浄液タンクユニット１０１が配設される。洗浄液タンクユニット１０１は、洗浄液タンク５、高圧ポンプ６、バルブ装置８、及びろ過装置９を備える。バルブ装置８は、配管７ａを通過する高圧ポンプ６の吐出した高圧の洗浄液を洗浄液タンク５内へ戻す配管７ｂとタレット２７へ供給する配管７ｃのいずれかに分配する。

高圧ポンプ６により、吐出された洗浄液は配管７ａ、バルブ装置８、配管７ｃを通じてタレット装置１０に送出される。この洗浄液はタレット装置１０内を通り、タレット装置１０に設けられている回転可能なノズル３６から噴射される。なお、ノズル３６は、ノズル３６Ａ、３６Ｂ（図２参照）等の総称とする。

バリ取り又は洗浄の対象物であるワークＷは、シャッタ４ｂを開けて洗浄室４内に投入される。その後、シャッタ４ｂを閉める。
洗浄液は高圧ポンプ６により昇圧され、配管７、タレット装置１０を通りノズル３６から吐出する。ノズル３６から吐出した洗浄水は、ワークＷに噴射され、ワークＷに付着している汚れ、バリを取り除く。ノズル３６は、タレット装置１０と共に移動装置３により精密に移動し、ワークＷの内、汚れの付着している箇所若しくはバリが付着している箇所に噴流を当てる。噴流の動圧が汚れやバリに作用し、ワークＷから汚れやバリが除去される。
洗浄液は汚れ、バリと共に、洗浄液タンク５に回収される。回収された洗浄液は、ろ過装置９によりろ過される。ろ過された洗浄液は、再び高圧ポンプ６により揚圧され、洗浄に供される。
洗浄完了後、シャッタ４ｂが開けられて、ワークＷは取り出される。

［第１実施形態］
主に図２に従って、本発明の第１実施形態として、クイル１８と、サーボモータであるスピンドル駆動手段１１と、サーボモータであるタレット駆動手段１２と、タレット駆動軸２１と、複数のタレット面２７ａを有するタレット２７と、駆動歯車２５ａ、アイドラ歯車２５ｂ、及び内歯車２５ｃを備える第１の伝達手段２５と、傘歯車２９ａ、２９ｂ、及びセンターシャフト２９ｃを備える第２の伝達手段２９と、スピンドル３５と、スピンドル３５の係止片３１２、及びセンターシャフト２９ｃの受容部３１１を備える係合手段３１と、回転マニホールド４１と、流路５２、５３とを備えるタレット装置１０を説明する。なお、スピンドル３５はスピンドル３５Ａ、３５Ｂ等の総称、係止片３１２は係止片３１２Ａ、３１２Ｂ等の総称、流路５２は流路５２Ａ、５２Ｂ等の総称、流路５３は流路５３Ａ、５３Ｂ等の総称とする。

＜駆動装置＞
クイル１８は、ここでは円筒形状を呈している。
なお、クイル１８の断面形状は、タレット駆動軸２１、ドライブシャフト２２を内設できる中空形状（筒形状）であれば良く、断面の外形は、四角形、六角形など自由な形状を選択できる。クイルを中空の多角形柱とするときは、その断面の重心付近にタレット駆動軸２１を設ける。

スピンドル駆動手段１１は、その出力軸がクイル１８の中心軸と同軸となるようにクイル１８後端に配設される。スピンドル駆動手段１１は、ここではサーボモータであるため、スピンドルの回転角度割出し機能、すなわち回転角度位置決め機能を備える。
なお、スピンドル駆動手段１１は、サーボモータに替えてレゾルバ若しくはエンコーダを備えたステッピングモータを用いても良い。

タレット駆動手段１２はスピンドル駆動手段１１に隣接して配設される。歯車１６はタレット駆動用モータの出力軸に固定される。
なお、タレット駆動手段１２は、サーボモータに替えてレゾルバ若しくはエンコーダを備えたステッピングモータその他のモータ、又はローラギアカム方式、パラレルカム方式、バレルカム方式による角度割出装置、又は回転シリンダを用いても良い。回転シリンダを用いる場合、非圧縮性流体である油圧シリンダや、圧縮性流体である空気圧シリンダを用いることができる。

タレット駆動軸２１は、クイル１８の両端に内設された軸受１９、２０により、クイル１８と同軸に、かつ、回転自在に軸支される。歯車１７は、タレット駆動軸２１の後端に嵌挿されて固定されており、歯車１６と噛み合うことで、タレット駆動手段１２の出力がタレット駆動軸２１に伝達される。
なお、歯車１６、１７を備える歯車機構に替えて歯付ベルト伝動機構を利用することができる。

ドライブシャフト２２は、タレット駆動軸２１の両端に内設された軸受１５、２３により、タレット駆動軸２１と同軸に回転自在に軸支される。ドライブシャフト２２は、カップリング１４を介してスピンドル駆動手段１１と接続される。

タレット２７は、複数のタレット面２７ａ（図１も参照）を有する。タレット２７はタレットベース２４に内設された軸受２６により、回転自在に軸支される。タレット２７の後方には内歯車２５ｃが例えばねじ締結等により固定される。タレット面２７ａには、支持部材３３が取り付けられる。なお、支持部材３３は、支持部材３３Ａ、３３Ｂ等の総称とする。使用するノズル３６、又は回転工具３７の本数がタレット面数より少ない場合、支持部材３３に替えて、フタ３８を取付ける（図４参照）。
なお、タレット面２７ａの面数は自由に変更できる。タレット面２７ａはクイル１８、タレット駆動軸２１と平行に配置したが、タレット２７前方に向けて傾斜した平面（多角錐面）上に設けても良い。

第１の伝達手段２５はタレット駆動軸２１の回転をタレット２７に伝達する。タレット駆動軸２１の前端には駆動歯車２５ａが設けられる。タレットベース２４に回転可能に軸支される複数のアイドラ歯車２５ｂが駆動歯車２５ａと噛み合い、タレット２７に設けられた内歯車２５ｃがアイドラ歯車２５ｂと噛み合い、タレット駆動軸２１の回転がタレット２７に伝達される。アイドラ歯車２５ｂを複数設けることで、歯車の歯にかかる力を分散でき、伝達可能なトルクを増加することができる（図３参照）。駆動歯車２５ａは、ここではタレット駆動軸２１に一体として設けられているが、別体として設けられてタレット駆動軸２１に固定されていてもよい。また、内歯車２５ｃは、ここでは別体として設けられてタレット２７に固定されているが、タレット２７に一体として設けられていてもよい。
アイドラ歯車２５ｂは複数設ける事が望ましいが、１つに変更することができる。本実施例では３つ設けたが、設計条件により、その個数を自由に変更できる。

なお、第１の伝達手段２５として、歯車機構に替えて、サイクロイド減速機（特開２０１０−３２０３８号公報参照）、偏心作動式ギアボックス（特願２０１１−５３１３５２号公報参照）、偏心揺動型歯車装置（特開２０１０−９１０７３号公報参照）等、入力軸と出力軸が同軸上で伝達可能な伝達機構を利用することができる。

第２の伝達手段２９は傘歯車２９ａ、２９ｂ及び出力軸であるセンターシャフト２９ｃで構成する。ここで、傘歯車２９ａ、２９ｂは歯車機構を構成する。ドライブシャフト２２の前端にはスプライン２２ａが設けられる。スプライン２２ａに駆動用の傘歯車２９ａがスプライン嵌合される。
センターシャフト２９ｃは、タレット面２７ａに垂直に、タレット２７内部に回転自在に軸支される。センターシャフト２９ｃには従動用の傘歯車２９ｂを嵌挿する。傘歯車２９ｂは、キー、セレーション等によりセンターシャフト２９ｃと固定する。
傘歯車２９ａと傘歯車２９ｂとが噛み合うことにより、ドライブシャフト２２の回転がセンターシャフト２９ｃに伝達される。

なお、スプライン２２ａは、セレーション、テーパリング、キー及びキー溝その他の軸締結要素に替えても良い。また、第２の伝達手段２９は、傘歯車機構に替えて、ねじ歯車機構若しくはウォーム歯車機構、オルダム継手、又は、自在継手を選択できる。

スピンドル３５は、その内部に洗浄液の流路を有し、タレット面２７ａに配設された支持部材３３に回転自在に、かつ、センターシャフト２９ｃと同軸に軸支される。

係合手段３１は、センターシャフト２９ｃに備えたスリ割溝である受容部３１１と、スピンドル３５に備えた略平行な２面を有する係止片３１２と、を備える。ここで、受容部３１１は、センターシャフト２９ｃの端部に設けられ直線状に延在する凹溝であり、係止片３１２は、スピンドル３５の端部に設けられ受容部３１１に回転伝達可能に係合し得る凸部である。
係止片３１２は、ここでは略平板形状を呈しており、受容部３１１より若干面幅が狭く製作される。タレット面２７ａが割り出されたときには、係止片３１２は、受容部３１１と係合してセンターシャフト２９ｃの回転をスピンドル３５に伝達できる。
スピンドル駆動手段１１が割出し機能を有するサーボモータであり、その回転がドライブシャフト２２、第２の伝達手段２９を介してセンターシャフト２９ｃ、スピンドル３５に伝達されることにより、スピンドル３５の回転方向の角度をスピンドル駆動手段１１により任意に割り出すことができる。

係止片３１２Ａは、受容部３１１の溝方向がタレット２７の円周方向を向くときに、タレット２７の旋回に伴い、受容部３１１を通過する。それまでセンターシャフト２９ｃと噛み合っていたスピンドル３５はタレット２７の旋回に伴い、センターシャフト２９ｃと切り離される。
センターシャフト２９ｃと切り離されたスピンドル３５はタレット２７周上を旋回する。このとき、係止片３１２がガイド３９に摺動し、スピンドル３５は回転しない。そのため、タレット２７の旋回に伴って、係止片３１２は受容部３１１をスムーズに通過できる。

なお、係合手段３１は受容部３１１と係止片３１２の組合せに替えて、例えば以下のクラッチ機構を選択できる。このクラッチ機構は、互いに接続可能な一対のクラッチと、支点で回動するアームとを備え、アームの作動により、一方のクラッチを支持する支持部材を退避位置に移動させることでクラッチを離して係合を解除し、支持部材を接続位置に移動することでクラッチを接続し、係合させるものである。

＜洗浄液流路＞
回転マニホールド４１は、タレット２７の旋回中心軸と同軸にタレット２７に配設される。回転マニホールド４１の軸心には、ブラケット４４で固定されたスイベル軸４１ａが挿嵌される。スイベル軸４１ａには洗浄液の流入口が設けられる。流入口へは、配管７ｃが連通する。高圧ポンプ６（図１参照）により揚圧された洗浄液は、配管７を通り、スイベル軸４１ａの流入口から回転マニホールド４１に流入する。回転マニホールド４１には、タレット割出数（タレット面数）と同数（４つ）の流出口が設けられる。

タレット面数と同数の洗浄液の流路５２Ａ、５２Ｂ等は、回転マニホールド４１の流出口の各々から、各タレット面２７ａに配設された支持部材３３Ａ、３３Ｂ等を通り、スピンドル３５へ連通する。高圧ポンプ６から供給される洗浄液は、回転マニホールド４１を通じて、各タレット面２７ａに設けられた全てのスピンドル３５Ａ、３５Ｂ等に流通する。

支持部材３３の内部には円筒溝３３１が設けられ、円筒溝３３１には流路５３が接続される。スピンドル３５には、円筒溝３３１に対応する軸方向位置に半径方向孔が設けられる。スピンドル３５の半径方向孔からスピンドル３５の内部の軸方向孔を通り、スピンドル３５先端のフランジ面に洗浄液の流路５３が連通する。
なお、流路５２、５３等はタレット内に設けることを必ずしも要さない。

望ましくは、ポペット弁４２Ａ、４２Ｂ等が、回転マニホールド４１から支持部材３３へ流通する流路５２、５３の中間に、設けられる。ポペット弁４２は、弁体４２１、弁座４２３、及びコイルばね４２２を備える。なお、ポペット弁４２は、ポペット弁４２Ａ、４２Ｂ等の総称とする。カムフォロアに接しないポペット弁（４２Ｂ参照）においては、弁体４２１は、弁座４２３に向かう方向に、コイルばね４２２により付勢されながら弁座４２３に当接し、流路を閉じる。

カムフォロア４３がスイベル軸４１ａに配設されたブラケット４５に固定される。
カムフォロア４３は、タレット２７が旋回し、タレット面２７ａが割り出されたときに、センターシャフト２９ｃと接続するスピンドル３５に連通するポペット弁４２の弁体４２１をコイルばね４２２の弾性力に抗して押し上げる。そして、弁体４２１が弁座４２３から離れ、洗浄液が流路５２Ａから流路５３Ａへ流通する。

洗浄液の流路５２、５３がカムフォロア４３とポペット弁４２を備える構成を有することにより、センターシャフト２９ｃと接続し、回転可能になったスピンドル３５Ａにのみ、洗浄液を供給し、その他のスピンドル３５Ｂ等へは洗浄液の供給を遮断することができる。スピンドル３５Ａへ供給された洗浄液はスピンドル３５Ａに固定されるノズル３６Ａから噴射されるため、センターシャフト２９ｃとスピンドル３５Ａを介して接続しているノズル３６Ａのみから高圧水を噴射し、その他のノズル３６Ｂ等からの高圧水の噴射を停止することができる。

＜ノズル＞
スピンドル３５には各種ノズル３６が設けられ、ノズル３６の先端から洗浄液を噴射することができる。ノズル３６又は回転工具３７（図４参照）は、スピンドル３５と共に回転又は位置決めされ、移動装置３によりプログラムされた動作を行い、洗浄又はバリ取りを行う。

ノズル３６は、回転軸の先端に回転軸と同軸の噴射口を有する直射ノズル、回転軸と同軸の延長軸を有し、延長軸先端部から回転軸と垂直方向に１つの噴射口を有するＬ形ノズル、回転軸と同軸の延長軸を有し、延長軸の先端部から２つの１８０°向きが反対向きの噴射口を有するランスノズルその他のノズルから選択され得る。センターシャフト２９ｃの回転と回転方向位置決めをする機能を有することで、使用するノズル３６に応じてノズル３６の回転や噴射口の回転方向位置決めができる効果を奏し、多種多様な高圧洗浄、又はバリ取りが可能となる。

＜回転工具＞
図４に従って、ノズル３６に替えてブラシその他の回転工具３７を使用する場合を説明する。
タレット面２７ａには洗浄液の流路を設けない支持部材３３Ｃが配設される。流路５２、５３の中間にはポペット弁４２に替えてプラグ５４を固定する。プラグ５４により、洗浄液の流路５３への流入が遮断される。

回転工具用のスピンドル３５Ｃは、支持部材３３Ｃの内部に軸受により回転自在に軸支される。スピンドル３５Ｃは、センターシャフト２９ｃ側の端面に係止片３１２Ｃと、他方の端にコレット４０とを備え、内部に洗浄液通路を備えない。回転工具３７は、コレット４０によりスピンドル３５Ｃに固定される。

回転工具３７としては、カップブラシ、ねじりブラシ、ドリル、エンドミル等が利用され得る。回転工具３７を利用することで高圧水では取りきれない強いバリを除去することができる。

前記したように、第１実施形態に係るタレット装置１０は、ノズル３６又は回転工具３７を取り付けるスピンドル３５と、スピンドル３５を取り付けるタレット面２７ａを複数有するタレット２７と、スピンドル３５の回転角度割出し機能を有するスピンドル駆動手段１１と、タレット２７を旋回して割り出すタレット駆動手段１２と、タレット２７の旋回中心軸と同軸に配置され、タレット駆動手段１２の動力を伝達する、クイル１８に回転自在に軸支される中空軸であるタレット駆動軸２１と、スピンドル駆動手段１１の回転を伝達する、タレット駆動軸２１の内側に同軸に軸支されるドライブシャフト２２と、タレット駆動軸２１の回転をタレット２７に伝達する第１の伝達手段２５と、センターシャフト２９ｃを有し、タレット２７の割出しにより特定されるスピンドル３５にドライブシャフト２２の回転をセンターシャフト２９ｃを介して伝達する第２の伝達手段２９と、タレット２７の割出し状態においてセンターシャフト２９ｃとスピンドル３５との係合を実現し、タレット２７の旋回状態において前記係合を解除する係合手段３１と、を備える。

第１実施形態に係るタレット装置１０は、前記のように構成したことで、以下のような作用効果を奏する。
すなわち、クイル１８、タレット駆動軸２１、ドライブシャフト２２、タレット２７の回転中心が同一軸を中心に回転するため、各軸の組立て後の同軸精度を容易に向上させることが可能となる。また、各部品が回転体の形状となり、高精度の加工が容易となる。その結果、タレット装置の製造コストを低下する効果が生ずる。併せて、タレット２７の旋回及び角度割出、並びにスピンドル３５の回転及び角度割出の信頼性が向上する効果を奏する。
すなわち、タレット駆動軸２１、ドライブシャフト２２、及びタレット２７の旋回中心軸の組付け精度を向上させることができる、タレット式の洗浄機１００に用いられるタレット装置１０を提供できる。
また、第２の伝達手段２９、及び係合手段３１を備えることにより、タレット２７に複数配置されるスピンドル３５の内、タレット２７の割出しにより特定されるスピンドル３５にのみ、ドライブシャフト２２を通じて、スピンドル駆動手段１１の回転を伝達する。このため、必要な動力のみを利用することができ、また、駆動部分を限定することにより動作確認を容易にする効果が生ずる。

また、第１実施形態では、センターシャフト２９ｃがスピンドル３５と同軸に回転自在に軸支されており、第２の伝達手段２９は、センターシャフト２９ｃにドライブシャフト２２の回転を伝達する歯車機構をさらに備え、係合手段３１は、センターシャフト２９ｃの端部に設けられ直線状に延在する凹溝である受容部３１１と、スピンドル３５の端部に設けられ受容部３１１に回転伝達可能に係合し得る凸部である係止片３１２と、を備え、スピンドル３５がタレット２７の旋回により描く軌跡と平行に受容部３１１の延在方向が位置決めされた状態でタレット２７が旋回することにより係止片３１２と受容部３１１との係合が解除され、タレット２７が割り出されたときに係止片３１２と受容部３１１とが係合する。

このような構成によれば、第２の伝達手段２９と係合手段３１を簡易に構成することができる。

また、第１実施形態では、タレット２７の旋回中心軸と同軸にタレット２７に配設される回転マニホールド４１と、該回転マニホールド４１からスピンドル３５へ連通する流路５２、５３とを備える。

このような構成によれば、タレット面２７ａに回転自在に取り付けられるスピンドル３５への洗浄液の供給を簡単な構成で実現することができる。

［第２実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態について、前記した第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を適宜省略する。

主に図５に従って、本発明の第２実施形態として、４面のタレット面２７ａを有する、第１実施形態のタレット装置１０に、クランプ部材としてのプランジャ６３と、クランプ部材移動手段としての空気圧式のシリンダ６１と、ここでは空気圧式着座スイッチである検知手段６５とを設け、内歯車２５ｃの外周面上に、略Ｖ字型断面の溝としてのＶ溝６４を備えた場合を示す。

＜クランプ手段＞
プランジャ６３は、タレット２７の旋回中心軸を通る鉛直面上に設けられ、シリンダ６１により上下に移動する。プランジャ６３は、先端部に、Ｖ溝６４に対応する形状の略Ｖ字型断面の突起としてのＶ面６３ａを有する（図６参照）。Ｖ面６３ａを構成する２つの面は、鉛直面に対して対称をなす。

シリンダ６１は、タレットベース２４に、タレットの旋回中心軸を通る鉛直面上に配設される。シリンダ本体６１ｂの下端部にブッシュ６１ａが内設される。シリンダ本体６１ｂ内にはピストン６１ｅが上下に摺動可能に配置される。ピストン６１ｅの下方にはフランジ面６１ｄ１を有するピストン軸６１ｄが固定される。弾性体であるコイルばね６１ｃは、ピストン軸６１ｄをガイドとして、シリンダ本体６１ｂの下方、かつフランジ面６１ｄ１の上方に設けられる。コイルばね６１ｃの弾性力により、ピストン軸６１ｄを下方へ付勢する。ピストン軸６１ｄはプランジャ６３と一体に形成される。
なお、コイルばねに替えて皿バネを用いることができる。また、ピストン軸６１ｄとプランジャ６３を別体で構成して、これらを嵌合して接合しても良い。

シリンダ本体６１ｂとピストン６１ｅにより区画されて構成される、ピストン６１ｅの下方の空気室６７へ圧縮空気を送るための空気配管６６が設けられる。この空気配管６６には切換弁（不図示）が設けられ、この切換弁は空気室６７への圧縮空気の導入と排気を切替える。

シリンダ本体６１ｂの上端にはエンドプレート６１ｆが配設される。エンドプレート６１ｆには、シリンダ本体６１ｂ、ピストン６１ｅ、及びエンドプレート６１ｆで区画されて構成される、ピストン６１の上方の空気室６８から空気を排気するための配管６９が設けられる。

ブッシュ６１ａは、プランジャ６３と摺動し、プランジャ６３が傾くことを防止する。ブッシュ６１ａの存在により、プランジャ６３がシリンダ本体６１ｂと摺動せず、シリンダ本体６１ｂが摩耗することを防ぐ。

内歯車２５ｃの外周面にタレット２７の割出数と同数のＶ溝６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄが円周方向に均等間隔に設けられる。Ｖ溝６４を構成する２面（側面）は、半径方向に対称に設けられる。なお、Ｖ溝６４は、Ｖ溝６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄの総称とする。その面間角度はプランジャ先端のＶ面６３ａと同一の角度をなす。
内歯車２５ｃは、タレット面２７ａが割り出されたときにＶ溝６４が鉛直方向、上向きとなり、かつ、内歯車２５ｃの中心軸がタレット２７の旋回中心軸と一致するようにタレット２７に配設される。

空気室６７の圧縮空気を切替え弁（不図示）により排気すると、コイルばね６１ｃの復元力によりピストン６１ｅが下方へ移動する。同時に、ピストン軸６１ｄの先端に配設されたプランジャ６３が内歯車２５ｃに設けられたＶ溝６４に挿入される。

このとき、プランジャ６３のＶ面６３ａが、内歯車２５ｃのＶ溝６４に当接する。さらに、コイルばね６１ｃの復元力Ｆにより、プランジャ６３は内歯車２５ｃに向かって付勢される（図６参照）。Ｖ面６３ａは、復元力ＦのＶ面６３ａに垂直な方向への円周方向に互いに均等かつ反対方向を向く２つの分力Ｆ１、Ｆ２を、内歯車２５ｃに与える。また、プランジャ６３はブッシュ６１ａによりその姿勢が鉛直方向に維持されている。これらの相乗効果により、プランジャ６３は内歯車２５ｃをその回転方向にクランプする。内歯車２５ｃはタレット２７に固定されているため、プランジャ６３のＶ溝６４への挿入により、タレット２７の旋回が抑止される。

空気室６７へ圧縮空気を導入すると、ピストン６１ｅは、圧縮空気の圧力を受け、コイルばね６１ｃの弾性力に抗して上昇する。このとき、空気室６８からは、配管６９を通じて空気が排気される。
ピストン６１ｅが上方へ移動すると、ピストン軸６１ｄの先端に配設されたプランジャ６３がＶ溝６４から抜きとられ、内歯車２５ｃと固定されたタレット２７が旋回できる。

なお、本実施形態では、クランプ部材移動手段としてのシリンダ６１として、コイルばねを用いた単動シリンダを用いたが、複動シリンダに替えても良い。また、プランジャ６３に替えてＶ字型断面を有するクランプ部材を利用し、クランプ部材移動手段としてトグル機構その他のリンク機構を利用しても良い。

＜検知手段＞
ノズル６５ａはエンドプレート６１ｆに設けられる。配管７０はノズル６５ａに接続する。配管７０内の圧力を監視する圧力スイッチ６５ｂ、及び配管７０内を一定圧に保つためのレギュレータ６５ｃが、配管７０に設けられる。ノズル６５ａに導入する空気の圧力は、空気室６７内の圧力よりも十分に低く設定する。

ピストン６１ｅが上方へ移動し、エンドプレート６１ｆに達すると、プランジャ６３はＶ溝６４から抜けきり、ピストン６１ｅはノズル６５ａを閉じる。すると、配管７０内の圧力が上昇する。そして、圧力がレギュレータ６５ｃの設定圧力まで到達すると、圧力スイッチ６５ｂが設定圧力到達の信号を発する。その結果、検知手段６５は、ピストン６１ｅが上方端へ到達したことを確認できる。

他方、ピストン６１ｅがエンドプレート６１ｆまで到達しない場合、ピストン６１ｅがノズル６５ａを塞ぐことが無く、配管７０に流通する空気が配管６９から排気される。この場合、配管７０内の圧力が増加しないため、圧力スイッチ６５ｂが設定圧力到達の信号を発しない。その結果、検知手段６５は、ピストン６１ｅが上方端へ到達していないことを確認できる。

検知手段６５は、プランジャ６３がタレット２７の旋回を許容する退避位置にあることを検知すれば良い。例えば、プランジャ６３またはピストン６１ｅにドグを設け、ドグを検知する検知手段を設け、プランジャ６３が旋回するタレット２７と干渉する範囲に存在しないことを検知することができればよい。

前記したように、第２実施形態では、タレット２７をクランプするプランジャ６３と、タレット２７をクランプした状態にするクランプ位置とタレット２７を解放した状態にするアンクランプ位置との２位置間で、プランジャ６３を移動させるシリンダ６１と、プランジャ６３がタレット２７の旋回領域から退避した状態にあることを検知する検知手段６５と、を備える。

第２実施形態に係るタレット装置１０は、前記のように構成したことで、以下のような作用効果を奏する。
すなわち、角度を割り出されたタレット２７、すなわち回転角度位置決めが行われたタレット２７は、プランジャ６３により固定されるため、タレット２７が円周方向に偏位することが防止される。

ここで、プランジャ６３がＶ溝６４から完全に抜けきらないままタレット２７が旋回すると、タレット２７とプランジャ６３が干渉し、タレット駆動手段１２に過大なトルクが伝達する。これにより、タレット駆動手段１２及び駆動系に重大なトラブルが発生する恐れがある。

しかし、本実施形態によれば、検知手段６５は、ピストン６１ｅが上方端へ到達しプランジャ６３が完全にＶ溝６４から抜けたか否かを確認できるため、プランジャ６３がタレット２７の旋回領域から退避した状態にないときにタレット２７を旋回させて、タレット２７とプランジャ６３が干渉することが防止され、タレット装置１０を破損することが無い。
また、電気部品を高湿度の洗浄室４内に配置しないため、蒸気による電気部品の破損を防止することができる。そのため、装置の信頼性を向上することができる。

また、第２実施形態は、タレット２７と連動する略Ｖ字型断面のＶ溝６４を備え、プランジャ６３は、Ｖ溝６４に対応する形状の略Ｖ字型断面の突起としてのＶ面６３ａを備えており、プランジャ６３は、クランプ位置においてＶ面６３ａがＶ溝６４に当接して付勢することにより、タレット２７をクランプする。

このような構成によれば、プランジャ６３のＶ面６３ａの略Ｖ字型断面が、タレット２７と連動する略Ｖ字型断面のＶ溝６４に当接して付勢することにより、Ｖ溝６４の２つの側面に垂直な方向に付勢力の分力が働き、タレットの確実なクランプが可能になる。

また、第２実施形態では、第１の伝達手段２５は、タレット駆動軸２１に設けられる駆動歯車２５ａと、該駆動歯車２５ａに噛み合うアイドラ歯車２５ｂと、タレット２７に設けられアイドラ歯車２５ｂに噛み合う内歯車２５ｃとを備え、前記Ｖ溝６４は、タレット２７に設けられた内歯車２５ｃに備えられている。

このような構成によれば、アイドラ歯車２５ｂを介してタレット駆動軸２１の回転をタレット２７に伝達することにより、確実な動力の伝達を行うことができる。
また、タレット２７に設けられタレット駆動軸２１からの回転が直接伝えられる内歯車２５ｃに備えられたＶ溝６４へプランジャ６３が挿入されることにより、タレット２７の旋回が確実に抑止される。

プランジャ６３のアンクランプ位置の検知手段６５として、本実施形態ではエア式着座スイッチを利用したが、近接スイッチ、接触スイッチ、リミットスイッチ、オートスイッチその他の位置検知センサで代替可能である。
その余りについては第１実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。

以上の通り、本発明を２つの実施形態に従って説明したが、前記した実施形態の構成に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

例えば、前記実施形態では、受容部３１１がセンターシャフト２９ｃの端部に設けられ、係止片３１２がスピンドル３５の端部に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、受容部３１１がスピンドル３５の端部に設けられ、係止片３１２がセンターシャフト２９ｃの端部に設けられる構成を採用することも可能である。この場合、スピンドル３５の回転を抑えるために、スピンドル３５の側面の適当な部位にガイド３９が摺動する平坦面を形成するか、又は、ガイド３９が受容部３１１に係合して摺動する構成とする必要がある。

また、前記実施形態では、係止片３１２は略平板形状を呈しているが、本発明はこれに限定されるものではない。係止片３１２は、例えば、複数本の略円柱状のピンが直線上に並んで立設されるものであってもよいし、複数の平板がその表面を略面一に位置させて直線上に並んで立設されるものであってもよい。

また、前記実施形態では、Ｖ溝６４は、内歯車２５ｃに設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。Ｖ溝６４は、例えば、内歯車２５ｃ以外のタレット２７の適宜の箇所に設けられていてもよい。

１ 架台
２ 機械室
３ 移動装置
４ 洗浄室
４ａ カバー
４ｂ シャッタ
５ 洗浄液タンク
６ 高圧ポンプ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ 配管
８ バルブ装置
９ ろ過装置
１０ タレット装置
１１ スピンドル駆動手段
１２ タレット駆動手段
１４ カップリング
１８ クイル
２１ タレット駆動軸
２２ ドライブシャフト
２４ タレットベース
２５ 第１の伝達手段
２５ａ 駆動歯車
２５ｂ アイドラ歯車
２５ｃ 内歯車
２７ タレット
２７ａ タレット面
２９ 第２の伝達手段
２９ａ、２９ｂ 傘歯車
２９ｃ センターシャフト（出力軸）
３１ 係合手段
３１１ 受容部
３１２、３１２Ａ、３１２Ｂ、３１２Ｃ 係止片
３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ 支持部材
３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ スピンドル
３６、３６Ａ、３６Ｂ ノズル
３７ 回転工具
３８ フタ
３９ ガイド
４０ コレット
４１ 回転マニホールド
４１ａ スイベル軸
４２、４２Ａ、４２Ｂ ポペット弁
４２１ 弁体
４２２ コイルばね
４２３ 弁座
４３ カムフォロア
４４、４５ ブラケット
５２、５２Ａ、５２Ｂ 流路
５３、５３Ａ、５３Ｂ 流路
５４ プラグ
６１ シリンダ（クランプ部材移動手段）
６１ａ ブッシュ
６１ｃ コイルばね
６１ｄ ピストン軸
６１ｅ ピストン
６１ｆ エンドプレート
６３ プランジャ（クランプ部材）
６３ａ Ｖ面（突起）
６４、６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ，６４Ｄ Ｖ溝
６５ 検知手段
６５ａ ノズル
６５ｂ 圧力スイッチ
６５ｃ レギュレータ
１００ 洗浄機
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. ノズル又は回転工具によりワークのバリ取り又は洗浄を行うタレット式の洗浄機に用いられるタレット装置であって、
   前記ノズル又は前記回転工具を取り付けるスピンドルと、
   前記スピンドルを取り付けるタレット面を複数有するタレットと、
   前記スピンドルの回転角度割出し機能を有するスピンドル駆動手段と、
   前記タレットを旋回して割り出すタレット駆動手段と、
   前記タレットの旋回中心軸と同軸に配置され、前記タレット駆動手段の動力を伝達する、クイルに回転自在に軸支される中空軸であるタレット駆動軸と、
   前記スピンドル駆動手段の回転を伝達する、前記タレット駆動軸の内側に同軸に軸支されるドライブシャフトと、
   前記タレット駆動軸の回転を前記タレットに伝達する第１の伝達手段と、
   前記タレットと連動する略Ｖ字型断面の溝と、
   前記溝に対応する形状の略Ｖ字型断面の突起を有し、前記タレットをクランプするプランジャと、
   前記タレットをクランプした状態にするクランプ位置と前記タレットを解放した状態にするアンクランプ位置との２位置間で、前記プランジャを移動させるクランプ部材移動手段と、
   前記プランジャが前記タレットの旋回領域から退避した状態にあることを検知する検知手段と、
   出力軸を有し、前記タレットの割出しにより特定される前記スピンドルに前記ドライブシャフトの回転を前記出力軸を介して伝達する第２の伝達手段と、
   前記タレットの割出し状態において前記出力軸と前記スピンドルとの係合を実現し、前記タレットの旋回状態において前記係合を解除する係合手段と、
   を備え、
   前記プランジャは、前記クランプ位置において前記突起が前記溝に当接して付勢することにより、前記タレットをクランプするタレット装置。
2. 前記第１の伝達手段は、前記タレット駆動軸に設けられる駆動歯車と、該駆動歯車に噛み合うアイドラ歯車と、前記タレットに設けられ前記アイドラ歯車に噛み合う内歯車とを備え、
   前記溝は、前記タレットに設けられた前記内歯車に備えられていることを特徴とする、請求項１に記載のタレット装置。
3. 前記出力軸は、前記スピンドルと同軸に回転自在に軸支されたセンターシャフトであり、
   前記第２の伝達手段は、前記センターシャフトに前記ドライブシャフトの回転を伝達する歯車機構をさらに備え、
   前記係合手段は、前記センターシャフト及び前記スピンドルの一方の端部に設けられ直線状に延在する凹溝である受容部と、前記センターシャフト及び前記スピンドルの他方の端部に設けられ前記受容部に回転伝達可能に係合し得る凸部である係止片と、を備え、
   前記スピンドルが前記タレットの旋回により描く軌跡と平行に前記受容部の延在方向が位置決めされた状態で前記タレットが旋回することにより前記係止片と前記受容部との係合が解除され、前記タレットが割り出されたときに前記係止片と前記受容部とが係合することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のタレット装置。
4. 前記タレットの旋回中心軸と同軸に前記タレットに配設される回転マニホールドと、
   該回転マニホールドから前記スピンドルへ連通する流路と、
   を備えることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタレット装置。

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