DE102018002071A1

DE102018002071A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102018002071A1
Application number: DE102018002071.2A
Authority: DE
Inventors: Keita ASANO
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: DE102018002071B4; CN208246407U; CN108620945B; US20180264608A1; CN108620945A; US10449645B2; JP6450791B2; JP2018153888A

Abstract

Eine Werkzeugmaschine (10) ist mit einem zweiten Zulaufrohr (48) mit Elastizität und einer an einem Spindelkopf (16) befestigten Endseite und der an einem Armabschnitt (28) befestigten anderen Endseite, einer innerhalb eines Bearbeitungsbereichs (S) angeordneten Abdeckung (36) und Rollen (62) ausgestattet. Wenn der Spindelkopf (16) in einer Richtung bewegt wird, so dass er sich dem Armabschnitt (28) nähert, wird das zweite Zulaufrohr (48) gebogen wird und anschließend ein Abschnitt des zweiten Zulaufrohrs (48) zum Anstoßen an der Abdeckung (36) gebracht. Die Rollen (62) sind an einem Abschnitt der Abdeckung (36) angeordnet, an den das zweite Zulaufrohr (48) zum Anstoßen gebracht wird, und sind zum Verringern der Reibung zwischen der Abdeckung (36) und dem zweiten Zulaufrohr (48), wenn sich das zweite Zulaufrohr (48) in Bezug auf die Abdeckung (36) in einem Zustand des Anstoßens an der Abdeckung (36) bewegt, ausgebildet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine.
Beschreibung des Stands der Technik:
Die japanische offengelegte Patentschrift Nr. 2005-052948 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Ende eines Kühlmittel-Zulaufrohrs an einem Spindelkopf befestigt ist, während das andere Ende hiervon an einer Stützsäule befestigt ist, und durch das Kühlmittel-Zulaufrohr zugeführtes Kühlmittel von einer Werkzeug-Kühldüse in einen Bearbeitungsbereich gespritzt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Beim in der japanischen offengelegten Patentschrift Nr. 2005-052948 offenbarten Verfahren, wird, da ein Ende des Kühlmittel-Zulaufrohrs (leitungsförmiges Element oder schnurähnliches Element) am Spindelkopf befestigt ist, ein Zwischenabschnitt des Kühlmittel-Zulaufrohrs in einem gebogenen Zustand gehalten, so dass das Kühlmittel-Zulaufrohr der vertikalen Bewegung des Spindelkopfes folgen kann. Ferner besteht das Kühlmittel-Zulaufrohr aus einem Material mit solcher einer Elastizität, dass der Zwischenabschnitt nicht zu einer Bearbeitungsbereichsseite herunterhängt. Bei dieser Konfiguration stößt, wenn der Spindelkopf nach oben bewegt wird, der Zwischenabschnitt des Kühlmittel-Zulaufrohrs an einen Deckenabschnitt einer den Bearbeitungsbereich abdeckenden Abdeckung und somit unterliegt das Kühlmittel-Zulaufrohr einem Verschleiß und Beschädigungen.
Die vorliegende Erfindung soll das vorhergehende Problem lösen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen einer Werkzeugmaschine, die den Abrieb eines leitungsförmigen Elements verhindern kann.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Werkzeugmaschine einen zum Bewegen innerhalb eines Bearbeitungsbereichs ausgebildeten beweglichen Abschnitt, einen innerhalb des Bearbeitungsbereichs angeordneten feststehenden Abschnitt, ein leitungsförmiges Element mit Elastizität, wobei eine Endseite des leitungsförmigen Elements am beweglichen Abschnitt befestigt ist und die andere Endseite am feststehenden Abschnitt befestigt ist, und einen innerhalb des Bearbeitungsbereichs angeordneten Überlagerungsabschnitt, wobei, wenn der bewegliche Abschnitt in einer Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt nähert, das leitungsförmige Element gebogen wird und anschließend ein Abschnitt des leitungsförmigen Elements zum Anstoßen am Überlagerungsabschnitt gebracht wird, wobei ein Reibungsverringerungsabschnitt in einem Abschnitt des Überlagerungsabschnitts angeordnet ist, an den das leitungsförmige Element zum Anstoßen gebracht wird, und zum Verringern der Reibung zwischen dem Überlagerungsabschnitt und dem leitungsförmigen Abschnitt ausgebildet ist, wenn das leitungsförmige Element in Bezug auf den Überlagerungsabschnitt in einem Zustand des Haltens im Anstoßen am Überlagerungsabschnitt bewegt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Abrieb des leitungsförmigen Elements verhindert werden.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen , in der bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch illustrative Beispiele dargestellt sind, klarer.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Nähe eines Spindelkopfes einer Werkzeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Nähe des Spindelkopfes der Werkzeugmaschine der ersten Ausführungsform.
3 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Nähe des Spindelkopfes der Werkzeugmaschine der ersten Ausführungsform.
4 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Reibungsverringerungsmechanismus der ersten Ausführungsform von einer Z-Achsen-Negativrichtungs-Seite (das heißt von einer unteren Seite) aus gesehen.
5 zeigt eine Schnittansicht des Reibungsverringerungsmechanismus entlang der Linie V-V in 4.
6 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Nähe eines Spindelkopfes einer Werkzeugmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen des Spindelkopfes der Werkzeugmaschine der zweiten Ausführungsform.
8 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Nähe des Spindelkopfes der Werkzeugmaschine der zweiten Ausführungsform.
9A zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Reibungsverringerungsmechanismus der zweiten Ausführungsform von einer Z-Achsen-Positivrichtungs-Seite (das heißt von einer oberen Seite) aus gesehen.
9B zeigt eine Ansicht zum Darstellen des Reibungsverringerungsmechanismus der zweiten Ausführungsform von einer Z-Achsen-Positivrichtungs-Seite aus gesehen.
10A zeigt eine Schnittansicht des Reibungsverringerungsmechanismus entlang der Linie XA-XA in 9A.
10B zeigt eine Schnittansicht des Reibungsverringerungsmechanismus entlang der Linie XB-XB in 9B.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung auf der Basis von bevorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen schränken aber die in den Ansprüchen definierte vorliegende Erfindung nicht ein. Nicht alle Kombinationen von Merkmalen wie in den Ausführungsformen beschrieben sind notwendigerweise für die Lösungen der vorliegenden Erfindung wesentlich.
[Erste Ausführungsform]
[Konfiguration der Werkzeugmaschine]
Nachfolgend ist eine Werkzeugmaschine 10 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Die Werkzeugmaschine 10 ist ein vertikales Bearbeitungszentrum und bearbeitet ein Bearbeitungsobjekt (nicht dargestellt; nachfolgend vereinfachend als „Werkstück“ bezeichnet) mit einem an einer Spindel 12 befestigten Schneidwerkzeug 14, während ein drehbar die Spindel 12 stützender Spindelkopf (beweglicher Abschnitt) 16 nach unten bewegt wird. Ferner bewegt in Zeiten, in denen keine Bearbeitung erfolgt, die Werkzeugmaschine 10 den Spindelkopf 16 nach oben, um somit das Schneidwerkzeug 14 vom Werkstück zu entfernen.
1 bis 3 zeigen schematische Ansichten zum Darstellen der Nähe des Spindelkopfes 16 der Werkzeugmaschine 10. 1 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem der Spindelkopf 16 zur Bearbeitung des Werkstücks mit dem Schneidwerkzeug 14 abgesenkt ist. 3 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines anderen Zustands, in dem der Spindelkopf 16 zum Entfernen des Schneidwerkzeugs 14 vom Werkstück angehoben ist. 2 zeigt eine Ansicht zur Darstellung eines Zwischenzustands des Spindelkopfs 16 beim Abwärtsbewegen vom Zustand von 1 zum Zustand von 3 oder vom Zustand von 3 zum Zustand von 1. 1 bis 3 zeigen jeweils eine Ansicht der Werkzeugmaschine 10 von einer Seite.
In der folgenden Beschreibung ist die Rechts-Links-Richtung in 1 bis 3 als Y-Achsen-Richtung definiert und die Richtung nach rechts ist als positive Richtung definiert. Ferner ist eine Richtung senkrecht zur Y-Achse auf einer horizontalen Ebene als eine X-Achsen-Richtung definiert und eine Richtung, die aus dem Zeichnungsblatt heraus gerichtet ist, ist als eine positive Richtung definiert. Ferner ist eine Richtung senkrecht zur X-Achse und Y-Achse als eine Z-Achsen-Richtung definiert und eine Aufwärtsrichtung in den Figuren ist als eine positive Richtung definiert. Ferner wird, wenn Bewegungen der Komponenten beschrieben sind, die Bewegung in der Z-Achsen-Positivrichtung ebenfalls als Aufwärtsbewegung bezeichnet, während die Bewegung in der Z-Achsen-Negativrichtung ebenfalls als Abwärtsbewegung bezeichnet wird.
Die Werkzeugmaschine 10 ist mit einer Spindel 12, einem Spindelkopf 16, einer Säule 22 und einem automatischen Werkzeugwechsler 30 ausgestattet. Die Spindel 12 ist am Spindelkopf 16 drehbar um eine Drehachse parallel zur Z-Achsen-Richtung angeordnet. Ein Spindelmotor 18 ist am Spindelkopf 16 angeordnet und die Spindel 12 wird drehend vom Spindelmotor 18 angetrieben. Ein Werkzeughalter 20 mit dem daran befestigten Schneidwerkzeug 14 ist in ein an einem Ende der Spindel 12 angeordneten Einführloch (nicht dargestellt) eingeführt. Der Werkzeughalter 20 und das Schneidwerkzeug 14 werden vollständig zusammen mit der Drehung der Spindel 12 gedreht.
Der Spindelkopf 16 ist in der Z-Achsen-Richtung beweglich an der Säule 22 angeordnet. Der Spindelkopf 16 ist beweglich mit einer Mutter einer in der Säule 22 montierten Kugelspindel (nicht dargestellt) verbunden. Wenn eine Schneckenwelle (nicht dargestellt) der Kugelspindel von einem Servomotor 24 drehend angetrieben wird, wird der Spindelkopf 16 zusammen mit der Mutter in der Z-Achsen-Richtung bewegt.
Der automatische Werkzeugwechsler 30 ist an einer Seitenfläche in der Y-Achsen-Negativrichtung eines Armabschnitts (fester Abschnitt 28) angeordnet, der sich von der Säule 22 in der Y-Achsen-Negativrichtung erstreckt. Der automatische Werkzeugwechsler 30 ist eine Vorrichtung, die automatisch das an der Spindel 12 befestigte Schneidwerkzeug 14 wechselt. Der automatische Werkzeugwechsler 30 weist einen drehbar am Armabschnitt 28 angeordneten Revolverkopf 32 auf. Eine Mehrzahl von Griffen 34 ist an einer äußeren Umfangsseite des Revolverkopfs 32 angeordnet. Die Griffe 34 halten jeweils abnehmbar den Werkzeughalter 20, an dem das Schneidwerkzeug 14 befestigt ist. Wenn das Schneidwerkzeug 14 an der Spindel 12 gewechselt wird, wird der Revolverkopf 32 mit der Spindel 12 durch Zahnräder (nicht dargestellt) verbunden und die Spindel 12 wird gedreht, um dadurch den Revolverkopf 32 zu schwenken, wodurch ein gewünschtes Schneidwerkzeug 14 an der Spindel 12 befestigt wird.
Ein Bearbeitungsbereich S der Werkzeugmaschine 10 ist mit einer Abdeckung (Überlagerungsabschnitt) 36 abgedeckt. Die Spindel 12, der Spindelkopf 16, die Säule 22, der automatische Werkzeugwechsler 30 u. Ä. sind in der Abdeckung 36 angeordnet. Ein Öffnungsabschnitt (nicht dargestellt) ist an einem Abschnitt einer Decke 38 der Abdeckung 36 ausgebildet. Wenn der Spindelkopf 16 nach oben bewegt wird, liegt ein Abschnitt des Spindelmotors 18 zur Außenseite der Abdeckung 36 frei.
[Konfiguration des Schneidflüssigkeits-Zulaufmechanismus]
Die Werkzeugmaschine 10 weist einen Schneidflüssigkeits-Zulaufmechanismus 40 auf. Der Schneidflüssigkeits-Zulaufmechanismus 40 spritzt eine Schneidflüssigkeit zum Schneidwerkzeug 14 und Werkstück, wenn das Werkstück mit dem Schneidwerkzeug 14 geschnitten wird. Somit werden Schneidwerkzeug 14 und Werkstück gekühlt und Späne entfernt. Der Schneidflüssigkeits-Zulaufmechanismus 40 pumpt die in einem Schneidflüssigkeits-Speichertank (nicht dargestellt) gespeicherte Schneidflüssigkeit durch eine Pumpe (nicht dargestellt) nach oben und leitet die Schneidflüssigkeit durch ein Schneidflüssigkeits-Zulaufrohr 42 zum Spritzen der Schneidflüssigkeit aus Düsen 44.
Das Schneidflüssigkeits-Zulaufrohr 42 weist ein erstes Zulaufrohr 46, ein zweites Zulaufrohr (leitungsförmiges Element) 48, ein drittes Zulaufrohr 50 und eine Mehrzahl von Düsen 44 auf. Das erste Zulaufrohr 46 ist an einem Ende mit der Pumpe verbunden und ist am anderen Ende an einer Seitenfläche in der X-Achsen-Positivrichtung des Armabschnitts 28 befestigt.
Das zweite Zulaufrohr 48 ist an einem Ende mit dem ersten Zulaufrohr 46 und am anderen Ende mit dem dritten Zulaufrohr 50 verbunden. Ein Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Zulaufrohr 48 und dem ersten Zulaufrohr 46 ist an einer höheren Position (auf der Seite der Z-Achsen-Positivrichtung) als ein Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Zulaufrohr 48 und dem dritten Zulaufrohr 50 angeordnet. Das zweite Zulaufrohr 48 ist am ersten Zulaufrohr 46 so befestigt, dass es sich in der Y-Achsen-Negativrichtung erstreckt, und dessen Zwischenabschnitt ist gebogen und gekrümmt. Ferner ist das zweite Zulaufrohr 48 von der Seite der Z-Achsen-Positivrichtung am dritten Zulaufrohr 50 befestigt, das am Spindelkopf 16 auf der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung in Bezug auf das erste Zulaufrohr 46 befestigt ist. Im Zustand der Verbindung des zweiten Zulaufrohrs 48 mit dem ersten Zulaufrohr 46 und dem dritten Zulaufrohr 50 ändert sich die Verrohrungsform (der Verrohrungsweg) des zweiten Zulaufrohrs 48 entsprechend der Bewegung des Spindelkopfs 16 in der Z-Achsen-Richtung. Das zweite Zulaufrohr 48 besteht aus einem Material mit solch einer Elastizität, dass das zweite Zulaufrohr 48 nicht nach unten zur Seite der Z-Achsen-Negativrichtung über das dritte Zulaufrohr 50 hinaus hängt.
Das dritte Zulaufrohr 50 ist an einer Seitenfläche des Spindelkopfs 16 auf der Seite der X-Achsen-Positivrichtung befestigt. Das erste Zulaufrohr 50 erstreckt sich zunächst in der Z-Achsen-Negativrichtung und erstreckt sich anschließend in der X-Achsen-Negativrichtung entlang einer Seitenfläche des Spindelkopfs 16 auf der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung (das heißt entlang einer unteren Fläche des Spindelkopfs 16). Auf der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung (das heißt auf einer unteren Seite) des Spindelkopfs 16 ist die Mehrzahl von Düsen 44 am dritten Zulaufrohr 50 angeordnet, so dass diese nebeneinander in der X-Achsen-Richtung angeordnet sind. Die Düsen 44 erstrecken sich vom dritten Zulaufrohr 50 zur Spindel 12. Die Düsen 44 bestehen jeweils aus einem Kunststoff und die Verrohrungsform von jeder Düse 44 (Verrohrungsanordnung) ist vom Bediener frei verstellbar.
[Konfiguration des Reibungsverringerungsmechanismus]
Die Decke 38 der Abdeckung 36 weist einen Reibungsverringerungsmechanismus 60 an einer Position auf, die mit dem zweiten Zulaufrohr 48 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung überlappt. 4 zeigt eine Ansicht des Reibungsverringerungsmechanismus 60 von der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung (das heißt von einer unteren Seite) aus gesehen. 5 zeigt eine Schnittansicht des Reibungsverringerungsmechanismus 60 entlang der Linie V-V in 4.
Der Reibungsverringerungsmechanismus 60 weist eine Mehrzahl von Rollen (Reibungsverringerungsabschnitten) 62 und einen Rollenhalter 64 auf. Die Rollen 62 werden vom Rollenhalter 64 drehbar um entsprechende Drehachsen parallel zur X-Achse gehalten. Jede der Rollen 62 wird mit einem Abschnitt ihrer äußeren Umfangsfläche zur Seite der Z-Achsen-Negativrichtung (das heißt zur unteren Seite) über eine Fläche des Rollenhalters 64 auf der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung hinaus (das heißt über die untere Fläche hinaus) hinausragend gehalten.
[Bewegung des Schneidflüssigkeits-Zulaufrohrs]
Nachfolgend ist die Bewegung des zweiten Zulaufrohrs 48 des Schneidflüssigkeits-Zulaufrohrs 42 in Verbindung mit der Bewegung des Spindelkopfs 16 in der Z-Achsen-Richtung in Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Im Zustand, in dem der Spindelkopf 16 in einer abgesenkten Position angeordnet ist, ist das zweite Zulaufrohr 48 von der Decke 38 getrennt wie in 1 dargestellt. Wenn der Spindelkopf 16 nach oben in der Richtung der Annäherung an den Armabschnitt 28 bewegt wird wie in 2 dargestellt, wird das zweite Zulaufrohr 48 am Verbindungsabschnitt mit dem ersten Zulaufrohr 46 als Drehpunkt dienend gebogen und anschließend wird der Zwischenabschnitt des zweiten Zulaufrohrs 48 vollständig angehoben, so dass der Zwischenabschnitt zum Anstoßen an den an der Decke 38 angeordneten Reibungsverringerungsmechanismus 60 gebracht wird.
Wenn der Spindelkopf 16 weiter nach oben zur Annäherung an den Armabschnitt 28 bewegt wird, wird die Aufwärtsbewegung des Zwischenabschnitts des zweiten Zulaufrohrs 48 durch den Reibungsverringerungsmechanismus 60 verhindert wie in 3 dargestellt und der am Reibungsverringerungsmechanismus 60 anstoßende Abschnitt des zweiten Zulaufrohrs 48 wird zur Seite der Y-Achsen-Negativrichtung (das heißt links in 3) entlang des Reibungsverringerungsmechanismus 60 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt kann, da das zweite Zulaufrohr 48 im Zustand des Anstoßens an den Rollen 62 des Reibungsverringerungsmechanismus 60 bewegt wird, die auf das zweite Zulaufrohr 48 ausgeübte Reibung im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem das zweite Zulaufrohr 48 in direktem Anstoßen an einem Flächenabschnitt der Decke 38 bewegt wird.
[Operative Wirkungen]
Herkömmlicherweise wird, wenn der Spindelkopf 16 nach oben bewegt wird, das zweite Zulaufrohr 48 zum Anstoßen am Flächenabschnitt der Decke 38 der Abdeckung 36 gebracht und anschließend gleitet in diesem Zustand des Anstoßens das zweite Zulaufrohr 48 entlang der Decke 38. Somit tritt ein starker Abtrieb an einem Abschnitt des an der Decke 38 anstoßenden zweiten Zulaufrohrs 48 auf und somit unterliegt das zweite Zulaufrohr 48 einer frühzeitigen Beschädigung. Wenn die Position der Decke 38 höher wäre, könnte das Anstoßen des zweiten Zulaufrohrs 48 an der Decke 38 vermieden werden. Dies würde aber zu dem Problem führen, dass die Werkzeugmaschine 10 an Größe zunimmt.
Um dies zu vermeiden, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Rollen 62 am Abschnitt der Decke 38 angeordnet, an den das zweite Zulaufrohr 48 zum Anstoßen gebracht wird. Da das zweite Zulaufrohr 48 im Zustand des Anstoßens an den Rollen 62 bewegt wird, kann die auf das zweite Zulaufrohr 48 ausgeübte Reibung im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem das zweite Zulaufrohr 48 im Zustand des Anstoßens am Flächenabschnitt der Decke 38 gleitet. Somit können Abrieb und Beschädigungen des zweiten Zulaufrohrs 48 verhindert werden und es kann somit die Lebensdauer des zweiten Zulaufrohrs 48 verlängert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Nachfolgend ist eine Werkzeugmaschine 10 einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 6 bis 8 zeigen schematische Ansichten zum Darstellen der Nähe eines Spindelkopfes 16 der Werkzeugmaschine 10. 6 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem der Spindelkopf 16 zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Schneidwerkzeug 14 abgesenkt ist. 8 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem der Spindelkopf 16 zum Entfernen des Schneidwerkzeugs 14 vom Werkstück angehoben ist. 7 zeigt eine Ansicht zur Darstellung eines Zwischenzustands des Spindelkopfs 16 beim Abwärtsbewegen vom Zustand von 6 zum Zustand von 8 oder vom Zustand von 8 zum Zustand von 6. 6 bis 8 zeigen jeweils eine Ansicht der Werkzeugmaschine 10 von einer Seite.
In der folgenden Beschreibung ist die Rechts-Links-Richtung in 6 bis 8 als Y-Achsen-Richtung definiert und die Richtung nach rechts ist als eine positive Richtung definiert. Ferner ist eine Richtung senkrecht zur Y-Achse auf einer horizontalen Ebene als eine X-Achsen-Richtung definiert und eine Richtung, die aus dem Zeichnungsblatt heraus gerichtet ist, ist als eine positive Richtung definiert. Ferner ist eine Richtung senkrecht zur X-Achse und Y-Achse als eine Z-Achsen-Richtung definiert und eine Aufwärtsrichtung in der Zeichnung ist als eine positive Richtung definiert. Darüber hinaus wird bei der Beschreibung der Bewegung von jeder Komponente die Bewegung in der Z-Achsen-Positivrichtung ebenfalls als Aufwärtsbewegung bezeichnet, während die Bewegung in der Z-Achsen-Negativrichtung ebenfalls als Abwärtsbewegung bezeichnet wird. Die Werkzeugmaschine 10 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Werkzeugmaschine 10 der ersten Ausführungsform in der Konfiguration des Reibungsverringerungsmechanismus 60.
[Konfiguration des Reibungsverringerungsmechanismus]
Eine Decke 38 der Abdeckung 36 weist einen Reibungsverringerungsmechanismus 60 an einer Position auf, die mit einem zweiten Zulaufrohr 48 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung überlappt. 9A zeigt eine Ansicht des Reibungsverringerungsmechanismus 60 von der Seite der Z-Achsen-Positivrichtung (das heißt von der oberen Seite) aus gesehen und zeigt einen Zustand, in dem ein Tisch (Reibungsverringerungsabschnitt) 66 des Reibungsverringerungsmechanismus 60 in einer Ausgangsstellung angeordnet ist. 9B zeigt eine Ansicht des Reibungsverringerungsmechanismus 60 von der Seite der Z-Achsen-Positivrichtung aus gesehen und zeigt einen Zustand, in dem der Tisch 66 des Reibungsverringerungsmechanismus 60 von der Ausgangsstellung versetzt ist. 10A zeigt eine Schnittansicht des Reibungsverringerungsmechanismus 60 entlang der Linie XA-XA in 9A. 10B zeigt eine Schnittansicht des Reibungsverringerungsmechanismus 60 entlang der Linie XB-XB in 9B.
Der Reibungsverringerungsmechanismus 60 der zweiten Ausführungsform ermöglicht das Bewegen des zweiten Zulaufrohrs 48 in der Y-Achsen-Richtung in den Zustand des Anstoßens am Tisch 66, so dass die auf das zweite Zulaufrohr 48 einwirkende Reibung im Vergleich zu einem Fall verringert werden kann, in dem das zweite Zulaufrohr 48 in einem Zustand des direkten Anstoßens an die Decke 38 bewegt wird.
Der Reibungsverringerungsmechanismus 60 weist den Tisch 66 und ein Führungselement 68 auf. Das Führungselement 68 weist an seinem unteren Abschnitt 68a sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckende schlitzförmige Führungen 68b auf. Der Tisch 66 ist gleitend entlang der Führungen 68b angeordnet. Der Tisch 66 weist eine obere Platte 66a schräg zu einer Richtung (der Y-Achsen-Richtung) auf, in der sich die Führungen 68b erstrecken. Eine Seite der Y-Achsen-Negativrichtung der oberen Platte 66a ist näher an der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung angeordnet als eine Seite der Y-Achsen-Positivrichtung dieser, das heißt ein Ende der oberen Platte 66a der Seite der Y-Achsen-Negativrichtung ist näher an der Seite der Z-Achsen-Negativrichtung angeordnet als das andere Ende dieser auf der Seite der Y-Achsen-Positivrichtung (das heißt die Seite der Y-Achsen-Negativrichtung der oberen Platte 66a ist niedriger in der Höhe als die Seite der Y-Achsen-Positivrichtung dieser). Der Tisch 66 ist mit einer Spiralfeder (Zwangselement) 70 ausgestattet. Ein Ende der Spiralfeder 70 ist an einem Endabschnitt des Führungselements 68 auf der Seite der Y-Achsen-Positivrichtung befestigt und das andere Ende dieser ist am Tisch 66 befestigt. Die Spiralfeder 70 zwingt den Tisch 66 zur Seite der Y-Achsen-Positivrichtung, wenn der Tisch 66 zur Seite der Y-Achsen-Negativrichtung bewegt wird.
[Bewegung des Schneidflüssigkeits-Zulaufrohrs]
Nachfolgend ist die Bewegung des zweiten Zulaufrohrs 48 des Schneidflüssigkeits-Zulaufrohrs 42 in Verbindung mit der Bewegung des Spindelkopfs 16 in der Z-Achsen-Richtung in Bezug auf 6 bis 8 beschrieben. In einem Zustand, in dem der Spindelkopf 16 abgesenkt ist, wie in 6 dargestellt, ist das zweite Zulaufrohr 48 von der Decke 38 getrennt. Wenn der Spindelkopf 16 nach oben in der Richtung der Annäherung an den Armabschnitt 28 bewegt wird wie in 7 dargestellt, wird das zweite Zulaufrohr 48 am Verbindungsabschnitt mit dem ersten Zulaufrohr 46 als Drehpunkt dienend gebogen und anschließend wird der Zwischenabschnitt des zweiten Zulaufrohrs 48 vollständig angehoben, so dass der Zwischenabschnitt am Tisch 66 des Reibungsverringerungsmechanismus 60 anstößt.
Wenn der Spindelkopf 16 weiter nach oben zur Annäherung an den Armabschnitt 28 bewegt wird, wird die Aufwärtsbewegung des Zwischenabschnitts des zweiten Zulaufrohrs 48 durch den Tisch 66 verhindert und der am Tisch 66 anstoßende Abschnitt des zweiten Zulaufrohrs 48 wird wie in 8 dargestellt zur Seite der Y-Achsen-Negativrichtung entlang des Reibungsverringerungsmechanismus 60 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt kann, da das zweite Zulaufrohr 48 zusammen mit dem Tisch 66 bewegt wird, die auf das zweite Zulaufrohr 48 ausgeübte Reibung im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem das zweite Zulaufrohr 48 in einem Zustand des direkten Anstoßens am Flächenabschnitt der Decke 38 bewegt wird.
[Operative Wirkungen]
In der zweiten Ausführungsform kann, da das zweite Zulaufrohr 48 zusammen mit dem Tisch 66 bewegt wird, die auf das zweite Zulaufrohr 48 ausgeübte Reibung im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem das zweite Zulaufrohr 48 im Zustand des Anstoßens am Flächenabschnitt der Decke 38 gleitet. Somit kann die Lebensdauer des Zufuhrrohrs 48 durch Verhindern von Reibung und Beschädigungen des Zufuhrrohrs 48 verlängert werden.
Ferner ist die obere Platte 66a des Tischs 66 schräg zur Richtung (der Y-Achsen-Richtung), in der sich die Führungen 68b erstrecken. Somit wird eine das zweite Zulaufrohr 48 zum Bewegen in der Z-Achsen-Positivrichtung (das heißt aufwärts) bringende Kraft in eine Kraft zum Bewegen des zweiten Zulaufrohrs 48 in der Y-Achsen-Negativrichtung umgewandelt. Dadurch kann das zweite Zulaufrohr 48 reibungsfrei zusammen mit dem Tisch 66 in der Y-Achsen-Richtung bewegt werden.
[Weitere Ausführungsformen]
Wie zuvor beschrieben wurde die vorliegende Erfindung auf der Basis der Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt. Es können verschiedene Modifizierungen oder Verbesserungen zu den vorhergehenden Ausführungsformen hinzugefügt werden. Aus dem Umfang der Ansprüche geht hervor, dass andere Formen umfassend solche Modifikationen oder Verbesserungen im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein können.
Obwohl in der ersten und zweiten Ausführungsform die auf das zweite Zulaufrohr 48 einwirkende Reibung durch die Rollen 62 oder den Tisch 66 verringert werden, kann ebenfalls die auf Stromkabel o. Ä., die mit einem anderen Element kollidieren, einwirkende Reibung verringert werden. Ferner ist ein Element, mit dem das zweite Zulaufrohr 48 kollidiert, nicht auf die Abdeckung 36 beschränkt und kann ebenfalls ein anderes Element sein.
Ferner kann die vorliegende Erfindung ebenfalls auf eine Konfiguration anwendbar sein, in der ein Ende des zweiten Zulaufrohrs 48 an der Säule 22 befestigt ist und das andere Ende an einem Spanntisch (beweglichen Abschnitt) befestigt ist, der auf einer Ebene parallel zur X-Y-Ebene beweglich ist. In diesem Fall können die Rollen 62 oder der Tisch 66 auf einer Seitenfläche der Abdeckung 36 angeordnet sein.
Ferner ist die Werkzeugmaschine 10 nicht auf ein vertikales Bearbeitungszentrum beschränkt und kann ein horizontales Bearbeitungszentrum sein. Ferner ist die Werkzeugmaschine 10 nicht auf das Bearbeitungszentrum beschränkt und kann ein Drehzentrum oder eine Elektroerosionsmaschine sein.
[Von Ausführungsformen abgeleitetes technisches Konzept]
Nachfolgend ist ein technisches Konzept beschrieben, das von den vorhergehenden Ausführungsformen abgeleitet werden kann.
Eine Werkzeugmaschine (10) umfasst einen zum Bewegen innerhalb eines Bearbeitungsbereichs (S) ausgebildeten beweglichen Abschnitt (16), einen innerhalb des Bearbeitungsbereichs (S) angeordneten feststehenden Abschnitt (28), ein leitungsförmiges Element (48) mit Elastizität, wobei eine Endseite des leitungsförmigen Elements (48) am beweglichen Abschnitt (16) befestigt ist und die andere Endseite am feststehenden Abschnitt (28) befestigt ist, und einen innerhalb des Bearbeitungsbereichs (S) angeordneten Überlagerungsabschnitt (36), wobei, wenn der bewegliche Abschnitt (16) in einer Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt (28) nähert, das leitungsförmige Element (48) gebogen wird und anschließend ein Abschnitt des leitungsförmigen Elements (48) zum Anstoßen am Überlagerungsabschnitt (36) gebracht wird, wobei ein Reibungsverringerungsabschnitt (62, 66) in einem Abschnitt des Überlagerungsabschnitts (36) angeordnet ist, an den das leitungsförmige Element (48) zum Anstoßen gebracht wird, und zum Verringern der Reibung zwischen dem Überlagerungsabschnitt (36) und dem leitungsförmigen Abschnitt (48) ausgebildet ist, wenn das leitungsförmige Element (48) in Bezug auf den Überlagerungsabschnitt (36) in einem Zustand des Haltens im Anstoßen am Überlagerungsabschnitt (36) bewegt wird. Mit dieser Konfiguration kann die Lebensdauer des leitungsförmigen Elements (48) durch Verhindern von Abrieb und Beschädigungen des leitungsförmigen Elements (48) verlängert werden.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) können die Reibungsverringerungsabschnitte (62, 66) am Überlagerungsabschnitt (36) angeordnete Walzen (62) umfassen. Bei dieser Konstruktion kann die auf das leitungsförmige Element (48) einwirkende Reibung mit einer einfachen Struktur verringert werden.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann der Reibungsverringerungsabschnitt (62, 66) einen gleitend auf einer am Überlagerungsabschnitt (36) angeordneten Führung (68b) angeordneten Tisch (66) umfassen. Mit dieser Konstruktion kann, da der Tisch (66) zusammen mit dem leitungsförmigen Element (48) bewegt wird, die auf das leitungsförmige Element (48) einwirkende Reibung verringert werden.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann eine Fläche des Tischs (66), an den das leitungsförmige Element (48) zum Anstoßen gebracht wird, abgeschrägt sein, so dass sich ein Endabschnitt der Fläche an einer Seite einer Richtung, in der sich das leitungsförmige Element (48) in Bezug auf den Überlagerungsabschnitt (36) bewegt, wenn der bewegliche Abschnitt (16) in einer Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt (28) nähert, näher am leitungsförmigen Element (48) befindet als ein gegenüberliegender Endabschnitt der Fläche. Mit dieser Struktur kann die auf den Tisch (66) vom leitungsförmigen Element (48) einwirkende Kraft in eine Kraft in der Bewegungsrichtung des Tischs (66) umgewandelt werden und es kann somit das leitungsförmige Element (48) reibungslos zusammen mit dem Tisch (66) bewegt werden.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann ferner ein zum Zwingen des Tischs (66) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in welcher der Tisch (66) bewegt wird, entlang der Führung (68b) durch Anstoßen eines Abschnitts des leitungsförmigen Elements (48) am Tisch (66), wenn der bewegliche Abschnitt (16) in der Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt (28) nähert, ausgebildetes Zwangselement (70) angeordnet sein. Mit dieser Konstruktion ist, wenn der bewegliche Abschnitt (16) in einer Richtung vom Überlagerungsabschnitt (36) weg zum Trennen des leitungsförmigen Elements (48) vom Tisch (66) bewegt wird, ein automatisches Zurückkehren des Tischs (66) in eine Ausgangsstellung möglich.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann der bewegliche Abschnitt (16) ein zum Bewegen in einer vertikalen Richtung ausgebildeter Spindelkopf (16) sein, das leitungsförmige Element (48) kann ein zum Zuführen von Schneidflüssigkeit ausgebildetes Zulaufrohr (48) sein und der Überlagerungsabschnitt (36) kann eine zum Abdecken des Bearbeitungsbereichs (S) ausgebildete Abdeckung (36) sein. Mit dieser Struktur kann die Lebensdauer des Zufuhrrohrs (48) durch Verhindern von Abrieb und Beschädigungen des Zufuhrrohrs (48) verlängert werden.
In der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine (10) kann der bewegliche Abschnitt (16) ein zum Bewegen in einer horizontalen Richtung ausgebildeter Spanntisch sein, das leitungsförmige Element (48) kann ein zum Zuführen von Schneidflüssigkeit ausgebildetes Zulaufrohr (48) sein und der Überlagerungsabschnitt (36) kann eine zum Abdecken des Bearbeitungsbereichs (S) ausgebildete Abdeckung (36) sein. Mit dieser Konstruktion kann die Lebensdauer des Zufuhrrohrs (48) durch Verhindern von Abrieb und Beschädigungen des Zufuhrrohrs (48) verlängert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005052948 [0002, 0003]

Claims

Werkzeugmaschine (10) umfassend: einen zum Bewegen innerhalb eines Bearbeitungsbereichs (S) ausgebildeten beweglichen Abschnitt (16); einen innerhalb des Bearbeitungsbereichs (S) angeordneten feststehenden Abschnitt (28); ein leitungsförmiges Element (48) mit Elastizität, wobei eine Endseite des leitungsförmigen Elements (48) am beweglichen Abschnitt (16) befestigt ist und eine andere Endseite am feststehenden Abschnitt (28) befestigt ist; und einen innerhalb des Bearbeitungsbereichs (S) angeordneten Überlagerungsabschnitt (36), wobei, wenn der bewegliche Abschnitt (16) in einer Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt (28) nähert, das leitungsförmige Element (48) gebogen wird und anschließend ein Abschnitt des leitungsförmigen Elements (48) zum Anstoßen am Überlagerungsabschnitt (36) gebracht wird, wobei ein Reibungsverringerungsabschnitt (62, 66) in einem Abschnitt des Überlagerungsabschnitts (36) angeordnet ist, an den das leitungsförmige Element (48) zum Anstoßen gebracht wird, und zum Verringern der Reibung zwischen dem Überlagerungsabschnitt (36) und dem leitungsförmigen Abschnitt (48) ausgebildet ist, wenn das leitungsförmige Element (48) in Bezug auf den Überlagerungsabschnitt (36) in einem Zustand des Haltens im Anstoßen am Überlagerungsabschnitt (36) bewegt wird.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei: der Reibungsverringerungsabschnitt (62, 66) am Überlagerungsabschnitt (36) angeordnete Rollen (62) umfasst.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei: der Reibungsverringerungsabschnitt (62, 66) einen gleitend auf einer am Überlagerungsabschnitt (36) angeordneten Führung (68b) angeordneten Tisch (66) umfasst.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 3, wobei: eine Fläche des Tischs (66), an den das leitungsförmige Element (48) zum Anstoßen gebracht wird, abgeschrägt ist, so dass sich ein Endabschnitt der Fläche an einer Seite einer Richtung, in der sich das leitungsförmige Element (48) in Bezug auf den Überlagerungsabschnitt (36) bewegt, wenn der bewegliche Abschnitt (16) in der Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt (28) nähert, näher am leitungsförmigen Element (48) befindet als ein gegenüberliegender Endabschnitt der Fläche.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend: ein zum Zwingen des Tischs (66) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, in welcher der Tisch (66) bewegt wird, entlang der Führung (68b) durch Anstoßen eines Abschnitts des leitungsförmigen Elements (48) am Tisch (66), wenn der bewegliche Abschnitt (16) in der Richtung bewegt wird, so dass er sich dem feststehenden Abschnitt (28) nähert, ausgebildetes Zwangselement (70).
Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der bewegliche Abschnitt (16) ein zum Bewegen in einer vertikalen Richtung ausgebildeter Spindelkopf (16) ist; das leitungsförmige Element (48) ein zum Zuführen von Schneidflüssigkeit ausgebildetes Zulaufrohr (48) ist; und der Überlagerungsabschnitt (36) eine zum Abdecken des Bearbeitungsbereichs (S) ausgebildete Abdeckung (36) ist.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der bewegliche Abschnitt (16) ein zum Bewegen in einer horizontalen Richtung ausgebildeter Spanntisch ist; das leitungsförmige Element (48) ein zum Zuführen von Schneidflüssigkeit ausgebildetes Zulaufrohr (48) ist; und der Überlagerungsabschnitt (36) eine zum Abdecken des Bearbeitungsbereichs (S) ausgebildete Abdeckung (36) ist.