JP2001179560A - Machine tool - Google Patents

Machine tool

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JP2001179560A
JP2001179560A JP36559399A JP36559399A JP2001179560A JP 2001179560 A JP2001179560 A JP 2001179560A JP 36559399 A JP36559399 A JP 36559399A JP 36559399 A JP36559399 A JP 36559399A JP 2001179560 A JP2001179560 A JP 2001179560A
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machine tool
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pivot
moving
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Kyuichi Sato
久一 佐藤
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Niigata Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly move a spindle unit or the like at a high speed and high acceleration and deceleration with a link mechanism having the strong support rigidity. SOLUTION: When moving members 2, 4 are moved at the same distance in the same Z-axis direction by driving devices 3, 6, a spindle unit 33 is moved with a support member 8 in the Z-axis direction. When the only second moving member 4 is moved in the Z-axis direction, the spindle unit 33 is moved in the Y-axis direction. The spindle unit 33 is moved in the X-axis direction along a rail 32 by the operation of a driving device 12. The spindle unit 33 can be moved to a desirable position in three-dimensional space of the X-axis, Y-axis and Z-axis, but since the spindle unit 33 is supported by a parallel link 7, sufficient support rigidity is obtained, and a conventional column becomes unnecessary and the structure is miniaturized over the whole and weight is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸ユニットやテ
ーブル等を支持するのに適したリンク機構を有する工作
機械に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool having a link mechanism suitable for supporting a spindle unit, a table, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまでの一般的な工作機械の主軸ユニ
ットの支持装置は、コラムやサドル、クイル等の3個の
可動体を備え、それらの可動体を互いに直交する3方向
に個々に移動させることにより、主軸ユニットを目的位
置に動かす基本構造となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a support device for a spindle unit of a general machine tool includes three movable members such as a column, a saddle, and a quill, and these movable members are individually moved in three directions orthogonal to each other. By doing so, the basic structure for moving the spindle unit to the target position is obtained.

【0003】上記の支持装置の他に、最近、主軸ユニッ
トをV状配置の2本のボールねじ軸の交差部に支持し、
2本のボールねじ軸の繰出し量を変えることにより、主
軸ユニットの位置を一平面内で変化させることができる
ようにした支持装置が提案されている(特開平10−2
63965号公報)。なお、この支持装置では、主軸は
上記平面に直交する方向にクイルの出入りで移動するよ
うになっている。
In addition to the above supporting device, recently, the main spindle unit is supported at the intersection of two V-shaped ball screw shafts,
A supporting device has been proposed in which the position of the spindle unit can be changed in one plane by changing the extension amount of two ball screw shafts (Japanese Patent Laid-Open No. 10-2).
63965). In this supporting device, the main shaft moves in and out of the quill in a direction perpendicular to the plane.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記前者の一般的な支
持装置は、特にコラムの質量と体積が大きいので、全体
的に大形になり、また大きな動力が必要で、製造コスト
と運転コストが高くなる他、高速かつ高加減速で主軸ユ
ニットを移動させることが難しいという問題点がある。
The above-mentioned general support device, in particular, is large in size as a whole, especially because of the large mass and volume of the column, and requires a large amount of power. In addition to this, there is a problem that it is difficult to move the spindle unit at high speed and at high acceleration / deceleration.

【0005】後者の新しい支持装置は上記のような問題
点はない。しかし、主軸ユニットを2本のボールねじ軸
のアキシャル剛性によって支持する構造のため、支持剛
性に劣る問題点がある。またクイル方式のため、主軸が
出たときの剛性が不足する。また、真直を保つために2
本のボールネジの繰り出し量を刻々と計算してやる必要
があるので、制御装置の高速処理性能により、精度が決
定されるという問題がある。
The latter new support device does not have the above-mentioned problems. However, since the main spindle unit is supported by the axial rigidity of the two ball screw shafts, there is a problem that the supporting rigidity is inferior. In addition, because of the quill system, rigidity when the main shaft is extended is insufficient. Also, to keep it straight,
Since it is necessary to calculate the feeding amount of the ball screw every moment, there is a problem that the accuracy is determined by the high-speed processing performance of the control device.

【0006】本発明の課題は上記の問題点を解消するこ
とであり、小形、軽量にすることが容易なリンク機構を
有する工作機械を提供することを目的とする。本発明の
他の目的は、主軸ユニットを高速かつ高加減速で円滑に
移動させることができるリンク機構を有する工作機械を
提供することである。本発明の別の目的は、支持剛性の
大きいリンク機構を有する工作機械を提供することであ
る。
[0006] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a machine tool having a link mechanism that can be reduced in size and weight. Another object of the present invention is to provide a machine tool having a link mechanism that can smoothly move a spindle unit at high speed and high acceleration / deceleration. Another object of the present invention is to provide a machine tool having a link mechanism having high support rigidity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の少なくとも1つの
目的を達成するために、請求項1記載の発明は、固定部
材と、該固定部材に、固定部材の長手方向であるZ軸方
向に移動自在に取り付けられた第1移動部材と、該第1
移動部材をZ軸方向に移動させる第1駆動装置と、上記
固定部材及び第1移動部材に対してZ軸方向に移動自在
に設けられた第2移動部材と、該第2移動部材をZ軸方
向に移動させる第2駆動装置と、上記第1移動部材に、
互いにZ軸方向に離間されて根端を根端用枢軸で枢支さ
れ該根端用枢軸を支点にZ軸方向と該Z軸方向に直交す
るY軸方向の(Z−Y)平面内で回動自在とされた互い
に平行な一対の第1平行リンクと、上記第2移動部材
に、互いにZ軸方向に離間されて基端を基端用枢軸で枢
支され該基端用枢軸を支点に(Z−Y)平面内で回動自
在とされるとともに、ほぼ中間部に上記各第1平行リン
クの各支端を支端用枢軸でそれぞれ枢支して互いに平行
に設けられた一対の第2平行リンクと、該一対の第2平
行リンクの自由端に自由端用枢軸で上記固定部材と平行
に枢支された支持部材とを具備した構成とした。
In order to achieve at least one of the above-mentioned objects, according to the present invention, there is provided a fixing member, and the fixing member is moved in a Z-axis direction which is a longitudinal direction of the fixing member. A first moving member freely attached to the first moving member;
A first driving device for moving the moving member in the Z-axis direction, a second moving member provided movably in the Z-axis direction with respect to the fixed member and the first moving member, and a Z-axis moving member. A second driving device for moving in the direction, and the first moving member,
The roots are separated from each other in the Z-axis direction, and the root end is pivotally supported by a root-end pivot. The (Z-Y) plane in the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction is set about the root-end pivot. A pair of first parallel links that are rotatable and parallel to each other, and the second moving member are separated from each other in the Z-axis direction and pivotally supported at the base end by a base pivot. And a pair of parallel ends provided at substantially middle portions of the first parallel links, each of which is pivotally supported by a supporting end pivot. The pair of second parallel links and a support member pivotally supported in parallel with the fixed member by a free end pivot at a free end of the pair of second parallel links.

【0008】この手段では、第2移動部材と第1移動部
材とをそれらの駆動装置で固定部材に対して同一Z軸方
向に同一距離移動させると、支持部材は、固定部材に対
して両移動部材と同一方向に同一距離移動する。第1移
動部材を移動させることなく、第2移動部材のみを第2
駆動装置で固定部材に対してZ軸方向に移動させると、
支持部材は支端用枢軸を支点とする第2平行リンクの回
動と、根端用枢軸を支点とする第1平行リンクの回動と
によって(Z−Y)平面内でZ軸方向とY軸方向の合成
方向に移動する。
According to this means, when the second moving member and the first moving member are moved by the same distance in the same Z-axis direction with respect to the fixed member by their driving devices, the support member is moved in both directions with respect to the fixed member. It moves the same distance in the same direction as the member. Without moving the first moving member, only the second moving member is moved to the second
When the driving device moves the fixing member in the Z-axis direction,
The support member pivots the second parallel link about the pivot for the end and the first parallel link about the pivot for the root, and the Z-axis and Y in the (ZY) plane. Move in the axial synthesis direction.

【0009】上記の構成において、第1平行リンクの支
端を延長させて第1平行リンクを第2平行リンクと同一
長さとし、その支端を支持部材にZ軸方向に移動自在に
連結することもできる。第2駆動装置を第2移動部材と
固定部材の間に、また第1駆動装置を第1移動部材と固
定部材の間にそれぞれ設けることができる他、両駆動装
置のいずれか一方を両移動部材の間に設けることができ
る。
In the above structure, the first parallel link is extended to extend the support end so that the first parallel link has the same length as the second parallel link, and the support end is movably connected to the support member in the Z-axis direction. Can also. The second driving device can be provided between the second moving member and the fixed member, and the first driving device can be provided between the first moving member and the fixed member, respectively. Can be provided between them.

【0010】請求項1記載の工作機械において、支端用
枢軸を基端用枢軸と自由端用枢軸の1/2の位置に配し
て支端用枢軸と根端用枢軸間の距離を、支端用枢軸と基
端用枢軸間の距離及び支端用枢軸と自由端用枢軸間の距
離と同一とし、また根端用枢軸と基端用枢軸を同一のY
軸位置に配設した構成とすることが好ましい(請求項
2)。この構成では、第2移動部材のみのZ軸方向移動
によって支持部材は正確にY軸方向だけに移動する。
In the machine tool according to the first aspect of the present invention, the pivot for the supporting end is disposed at a half of the pivot for the base end and the pivot for the free end, and the distance between the pivot for the supporting end and the pivot for the root end is reduced. The distance between the pivot for the supporting end and the proximal end and the distance between the pivot for the supporting end and the free end are the same, and the Y axis for the root end and the proximal end are the same.
It is preferable to adopt a configuration arranged at the axial position (claim 2). In this configuration, the support member moves exactly in the Y-axis direction only by the Z-axis movement of only the second moving member.

【0011】請求項3記載の発明は、固定部材と、該固
定部材に、固定部材の長手方向であるZ軸方向に移動自
在に取り付けられた第1移動部材と、該第1移動部材を
Z軸方向に移動させる第1駆動装置と、上記固定部材及
び第1移動部材に対してZ軸方向に移動自在に設けられ
た第2移動部材と、該第2移動部材をZ軸方向に移動さ
せる第2駆動装置と、上記第1移動部材に、互いにZ軸
方向に離間されて根端を根端用枢軸で枢支され該根端用
枢軸を支点にZ軸方向と該Z軸方向に直交するY軸方向
の(Z−Y)平面内で回動自在とされた互いに平行な一
対の第1平行リンクと、上記第2移動部材に、互いにZ
軸方向に離間されて基端を基端用枢軸で枢支され該基端
用枢軸を支点に(Z−Y)平面内で回動自在とされた互
いに平行な一対の第2平行リンクと、上記各第1平行リ
ンクの支端と各第2平行リンクの自由端とに支端用枢軸
と自由端用枢軸とで枢支された上記固定部材と平行な支
持部材とを具備した構成とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fixing member, a first moving member movably attached to the fixing member in a Z-axis direction which is a longitudinal direction of the fixing member, and a Z moving member. A first driving device for moving in the axial direction, a second moving member movably provided in the Z-axis direction with respect to the fixed member and the first moving member, and moving the second moving member in the Z-axis direction The second driving device and the first moving member are separated from each other in the Z-axis direction, and are pivotally supported at the root end by a pivot shaft for the root end, and are orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction about the pivot shaft for the root end. A pair of parallel first parallel links rotatable in a (ZY) plane in the Y-axis direction and the second moving member,
A pair of second parallel links parallel to each other that are axially separated from each other and are pivotally supported on the base end by a base end pivot and are rotatable about the base end pivot in a (ZY) plane; A configuration is provided in which a support member parallel to the fixing member pivotally supported by a support end pivot and a free end pivot at a support end of each of the first parallel links and a free end of each of the second parallel links. .

【0012】この手段では、第2移動部材と第1移動部
材とをそれらの駆動装置で固定部材に対して同一Z軸方
向に同一距離移動させると、支持部材は、固定部材に対
して両移動部材と同一方向に同一距離移動する。第1移
動部材と第2移動部材のいずれか一方又は両方を固定部
材に対してZ軸方向に移動させて両移動部材の離間間隔
を変化させると、支持部材は(Z−Y)平面内でZ軸方
向とY軸方向の合成方向に移動する。請求項4記載の工
作機械は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の工
作機械において、第1移動部材あるいは第2移動部材の
いずれか1方の移動部材が固定部材の長手方向であるZ
軸に移動自在に取り付けられた構成とした。この構成で
は、いずれか一方の移動部材を移動させることでも他の
移動部材との離間距離を変化させることができ、支持部
材は(Z−Y)平面内で回動する。
According to this means, when the second moving member and the first moving member are moved by the same distance in the same Z-axis direction with respect to the fixed member by their driving devices, the supporting member is moved in both directions with respect to the fixed member. It moves the same distance in the same direction as the member. When one or both of the first moving member and the second moving member are moved in the Z-axis direction with respect to the fixed member to change the distance between the two moving members, the support member moves in the (ZY) plane. It moves in the combined direction of the Z-axis direction and the Y-axis direction. A machine tool according to a fourth aspect is the machine tool according to any one of the first to third aspects, wherein any one of the first moving member and the second moving member is in the longitudinal direction of the fixed member. Some Z
It was configured to be movably attached to a shaft. In this configuration, by moving one of the moving members, the separation distance from the other moving member can be changed, and the support member rotates in the (ZY) plane.

【0013】請求項1ないし3のいずれか1つに記載の
工作機械において、第2移動部材を2つの半体に分割
し、一方の半体に一方の第2平行リンクを、また他方の
半体に他方の第2平行リンクをそれぞれ枢支し、第2駆
動装置を、分割された2つの半体にそれぞれ設け、上記
2つの半体をZ軸方向に個々及び互いに同期して移動さ
せ得る構成とすることができる(請求項5)。この構成
では、2つの半体の離間距離を変化させると、支持部材
は(Z−Y)平面内で回動する。
The machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the second moving member is divided into two halves, one half having one second parallel link and the other half. A second parallel link may be pivotally supported on the body, and a second drive may be provided for each of the two divided halves, and the two halves may be individually and synchronously moved in the Z-axis direction. It can be configured (claim 5). In this configuration, when the separation distance between the two halves is changed, the support member rotates in the (ZY) plane.

【0014】請求項1ないし3のいずれか1つに記載の
工作機械において、第1移動部材と第2移動部材をそれ
ぞれ2つの半体に分割し、第1移動部材の一方の半体に
一方の第1平行リンクを、また他方の半体に他方の第1
平行リンクをそれぞれ枢支するとともに、第2移動部材
の一方の半体に一方の第2平行リンクを、また他方の半
体に他方の第2平行リンクをそれぞれ枢支し、第1駆動
装置を、分割された2つの半体にそれぞれ設けられ上記
第1移動部材の2つの半体をZ軸方向に個々及び互いに
同期して移動させ得る構成とし、第2駆動装置を、分割
された2つの半体にそれぞれ設けられ上記第2移動部材
の2つの半体をZ軸方向に個々及び互いに同期して移動
させ得る構成とすることができる(請求項6)。この構
成においても、第1移動部材と第2移動部材の少なくと
も一方の半体の離間距離を変化させると、支持部材は
(Z−Y)平面内で回動する。
In the machine tool according to any one of claims 1 to 3, each of the first moving member and the second moving member is divided into two halves, and one of the first moving members is divided into two halves. The first parallel link and the other half to the other
Each of the parallel links is pivotally supported, and one second parallel link is pivotally supported on one half of the second moving member, and the other second parallel link is pivotally supported on the other half, respectively. The two halves of the first moving member are respectively provided on the two divided halves, and can be moved individually and in synchronization with each other in the Z-axis direction. It is possible to adopt a configuration in which the two halves of the second moving member provided on the respective halves can be individually and synchronously moved in the Z-axis direction (claim 6). Also in this configuration, when the separation distance of at least one half of the first moving member and the second moving member is changed, the support member rotates in the (ZY) plane.

【0015】請求項5又は6記載の工作機械の一対の第
1平行リンクの長さと、一対の第2平行リンクの長さの
いずれか一方又は両方を互いに異なる長さとすることが
できる(請求項7)。この構成では、支持部材を(Z−
Y)平面内において望む範囲で回動させることができる
ようになる。
One or both of the length of the pair of first parallel links and the length of the pair of second parallel links of the machine tool according to claim 5 or 6 can be different from each other. 7). In this configuration, the supporting member is (Z-
Y) It is possible to rotate within a desired range in a plane.

【0016】請求項6又は7記載の工作機械から、第1
移動部材の1つの半体と該半体に枢支されたリンク、又
は第1移動部材に枢支された1つのリンクを省くことが
できる(請求項8)。この構成では、請求項6又は7記
載の工作機械よりも簡単な構造で同等の機能が得られ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a machine tool comprising:
One half of the moving member and a link pivotally supported by the half or one link pivotally supported by the first moving member can be omitted (claim 8). With this configuration, an equivalent function can be obtained with a simpler structure than the machine tool described in claim 6 or 7.

【0017】請求項1ないし8のいずれか1つに記載の
工作機械において、支持部材に、主軸ユニットあるい
は、テーブルとこれらのZ軸方向とY軸方向とに直交し
たX軸方向に移動させる主軸ユニット用あるいは、テー
ブル用駆動装置とを備えることができる(請求項9)。
この構成では、主軸ユニットあるいはテーブルを、支持
部材のZ軸方向とY軸方向の移動、及び主軸ユニット用
あるいは、テーブル用駆動装置によるX軸方向の移動に
よって、3次元空間の任意の位置に移動させることがで
きる。
The machine tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the main body is moved to the support member in the X-axis direction orthogonal to the Z-axis direction and the Y-axis direction. A drive unit for a unit or a table can be provided.
In this configuration, the spindle unit or the table is moved to an arbitrary position in the three-dimensional space by the movement of the support member in the Z-axis direction and the Y-axis direction, and the movement of the support unit for the spindle unit or the table in the X-axis direction. Can be done.

【0018】請求項1ないし9のいずれか1つに記載の
工作機械において、駆動装置の少なくとも1つを、リニ
アモータとしたり(請求項10)、サーボモータと該サ
ーボモータの回転運動を直線運動に変換するねじ機構と
によって構成することができる(請求項11)。前者の
場合は構造が単純になるほか、Z軸駆動の2つの駆動装
置をリニアモータとした場合、1個の固定子を両リニア
モータに共用させることができる。後者の構成では、多
量生産されている市販のサーボモータとねじ機構を用い
ることができ、コストの点で有利となる。ねじ機構は、
通常のねじ構造の他にボールねじ構造とすることができ
る。
In the machine tool according to any one of the first to ninth aspects, at least one of the driving devices may be a linear motor (claim 10), or the rotary motion of the servomotor and the servomotor may be a linear motion. (Claim 11). In the former case, the structure is simplified, and when two drive units for Z-axis drive are linear motors, one stator can be shared by both linear motors. In the latter configuration, a commercially available servomotor and screw mechanism that are mass-produced can be used, which is advantageous in terms of cost. The screw mechanism is
A ball screw structure may be used in addition to a normal screw structure.

【0019】上記において、ねじ機構を構成するナット
部材をサーボモータで回転させて、ねじ機構を構成する
ねじ軸を移動部材又は主軸ユニットあるいは、テーブル
と一緒にZ軸方向又はX軸方向に移動させることも、ね
じ軸をサーボモータで回転させてナット部材を移動部材
又は主軸ユニットあるいは、テーブルと一緒に移動させ
ることもできる。サーボモータは固定部材と移動部材又
は主軸ユニットあるいは、テーブルのどちらに設置して
もよい。サーボモータとナット部材をZ軸方向に移動す
る2つの移動部材に設置し、ねじ軸を固定部材に固定し
た構造では、1本のねじ軸を両移動部材のナット部材に
共用させることができる。
In the above, the nut member constituting the screw mechanism is rotated by the servomotor, and the screw shaft constituting the screw mechanism is moved in the Z-axis direction or the X-axis direction together with the moving member, the spindle unit or the table. In addition, the nut member can be moved together with the moving member, the spindle unit, or the table by rotating the screw shaft by the servomotor. The servomotor may be installed on either the fixed member and the moving member, the spindle unit, or the table. In a structure in which the servomotor and the nut member are mounted on two moving members that move in the Z-axis direction and the screw shaft is fixed to the fixed member, one screw shaft can be shared by the nut members of both moving members.

【0020】請求項1ないし11のいずれか1つに記載
の工作機械において、支持部材を固定部材の上方にほぼ
水平に配設し、該支持部材に支持部材を上に付勢する付
勢機構を付設することが好ましい(請求項12)。この
構成では、付勢機構の付勢力によって、支持部材のY軸
方向の上昇移動、特に、リンクの傾斜角度が小さくなっ
ている支持部材の最下降位置からの上昇移動が少ない動
力で円滑になる。付勢機構には、コイルばね、油圧シリ
ンダ、エアシリンダ、カウンタウエイト等を用いること
ができる。
The machine tool according to any one of claims 1 to 11, wherein the support member is disposed substantially horizontally above the fixed member, and the support member is urged upward by the support member. Is preferably attached (claim 12). With this configuration, the upward movement of the support member in the Y-axis direction, in particular, the upward movement of the support member having the smaller inclination angle of the link from the lowest position, becomes smooth with little power by the urging force of the urging mechanism. . As the urging mechanism, a coil spring, a hydraulic cylinder, an air cylinder, a counterweight, or the like can be used.

【0021】請求項12記載の工作機械において、付勢
機構を、コイル径の互いに異なる複数のコイルばねを、
それらの少なくとも一部分をコイル径方向に重ねた状態
で相互間に介在部材を装入してほぼ同心円状に直列に設
けた構成とすることが好ましい(請求項13)。この構
成では、小設置スペースで付勢ストロークを長くするこ
とができ、付勢機構の付勢特性を、支持部材の昇降距離
(Y軸方向移動距離)と支持部材にかかる荷重とに適合
させることが容易になる。油圧源や空圧源が必要な油圧
シリンダやエアシリンダ、重量が大でガイドが必要なカ
ウンタウエイトを利用した付勢機構に比べて、性能コス
トが良好になる。複数のコイルばねは、通常コイル径の
大きさ順に連結するが、コイル径の順に連結しなくとも
よい。
In the machine tool according to the twelfth aspect, the urging mechanism may include a plurality of coil springs having different coil diameters.
It is preferable that an intervening member is inserted between the coils in a state where at least a part thereof is overlapped in the coil radial direction, and is provided in series substantially concentrically (claim 13). In this configuration, the urging stroke can be lengthened in a small installation space, and the urging characteristics of the urging mechanism are adapted to the lifting distance (movement distance in the Y-axis direction) of the support member and the load applied to the support member. Becomes easier. The performance cost is better than that of a hydraulic cylinder or an air cylinder that requires a hydraulic pressure source or a pneumatic pressure source, or a biasing mechanism that uses a counterweight that is heavy and requires a guide. The plurality of coil springs are normally connected in the order of the coil diameter, but need not be connected in the order of the coil diameter.

【0022】請求項1ないし13のいずれか1つに記載
の工作機械において、移動部材又は半体の少なくとも1
つに、固定部材に設けられたリニアスケールに対して各
々の位置を検出するセンサ部を設けることができる(請
求項14)。この構成では、固定部材に対する移動部材
又は半体の移動距離、及び移動部材どうし、移動部材と
半体、半体どうしの相対移動距離を正確に検出すること
ができる。
The machine tool according to any one of claims 1 to 13, wherein at least one of the moving member and the half body is provided.
Finally, a sensor unit for detecting each position with respect to the linear scale provided on the fixing member can be provided (claim 14). With this configuration, it is possible to accurately detect the moving distance of the moving member or the half with respect to the fixed member, and the relative moving distance between the moving members, the moving member, the half, and the half.

【0023】請求項1ないし14のいずれか1つに記載
の工作機械において、枢軸の少なくとも1つを、予圧を
与えられて剛性を高められたベアリングを介して枢支す
ることができる(請求項15)。この構成では、リンク
が緩みなく枢支されるので、作動精度が向上する。
[0023] In the machine tool according to any one of the first to fourteenth aspects, at least one of the pivots can be pivotally supported via a preloaded pre-stiffened bearing. 15). In this configuration, since the link is pivotally supported without loosening, the operation accuracy is improved.

【0024】請求項1ないし14のいずれか1つに記載
の工作機械において、少なくとも1つの枢軸の外周面の
一面を平面として枢支することができる。この構成で
は、接合面を面接合したことにより、剛性を高くするこ
とができ、また接合面に必要によりスペーサを挿入して
相互の取り付け位置の調整を容易にすることができるよ
うになる。
In the machine tool according to any one of the first to fourteenth aspects, one surface of the outer peripheral surface of at least one pivot can be pivotally supported as a plane. In this configuration, by joining the joining surfaces, the rigidity can be increased, and a spacer can be inserted into the joining surface as necessary to facilitate adjustment of the mutual attachment position.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を添付図面を参
照して説明する。図1ないし図3は本発明に係る工作機
械の第1の実施の形態を示す。本工作機械は、固定部材
1と、第1移動部材2と、第1駆動装置3と、第2移動
部材4と、第2駆動装置6と、一対の第2平行リンク7
と、支持部材8と、一対の第1平行リンク9と、付勢機
構11と、主軸ユニット用駆動装置12とを具備してい
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show a first embodiment of a machine tool according to the present invention. The machine tool includes a fixed member 1, a first moving member 2, a first driving device 3, a second moving member 4, a second driving device 6, a pair of second parallel links 7,
, A supporting member 8, a pair of first parallel links 9, a biasing mechanism 11, and a drive unit 12 for a spindle unit.

【0026】固定部材1は、ベースとして床の上に水平
に置かれており、3本のガイドレール14を有する。各
ガイドレール14は、図6に示すように、複数の位置決
め固定機構15(図6では1個しか示されていない。)
によって固定部材1に水平かつ互いに平行に固定されて
いる。
The fixing member 1 is placed horizontally on the floor as a base, and has three guide rails 14. As shown in FIG. 6, each guide rail 14 has a plurality of positioning and fixing mechanisms 15 (only one is shown in FIG. 6).
Are fixed to the fixing member 1 horizontally and parallel to each other.

【0027】位置決め固定機構15は、位置決め部材1
6と締付ボルト17及び固定ボルト18とから成り、一
側の円弧部の2点(実際には線)16a,16bを固定
部材1の互いに直角とされた固定面mと固定座nに当接
させるとともに、他側の押圧部16cをガイドレール1
4に触れさせてセットされた位置決め部材16を、該位
置決め部材16の透孔16dから固定部材1に螺着され
た締付ボルト17で締め付けることによって、押圧部1
6cでガイドレール18を基準面sに押し付け、固定ボ
ルト18を固定部材1に螺着して固定部材1の取付座t
に固定することができるようになっている。
The positioning and fixing mechanism 15 includes the positioning member 1.
6 and fastening bolts 17 and fixing bolts 18. Two points (actually, lines) 16a and 16b of one side of the circular arc are applied to the fixing surface m and the fixing seat n of the fixing member 1 at right angles to each other. And pressing the other side pressing portion 16c to the guide rail 1
4 is tightened by a tightening bolt 17 screwed to the fixing member 1 from a through hole 16d of the positioning member 16 so that the pressing portion 1 is pressed.
6c, the guide rail 18 is pressed against the reference surface s, the fixing bolt 18 is screwed to the fixing member 1, and the mounting seat t of the fixing member 1 is set.
It can be fixed to.

【0028】第1移動部材2と第2移動部材4とは、複
数の案内部2a,4aをガイドレール14に案内されて
固定部材1に該固定部材1(ガイドレール14)の長手
方向であるZ軸方向に移動自在にそれぞれ取り付けられ
ている。そして、両移動部材2,4は、第1駆動装置3
と第2駆動装置6によりガイドレール14に沿ってZ軸
方向に移動させられるようになっている。第1駆動装置
3は、固定部材1の側面に取り付けられた固定子(磁
石)3aと第1移動部材2の側部に取り付けられた可動
子(コイル)3bとから成るリニアモータによって構成
され、また第2駆動装置6は、上記の固定子3aと第2
移動部材4の側部に取り付けられた可動子(コイル)6
bとから成るリニアモータによって構成されている。
The first moving member 2 and the second moving member 4 are guided by a plurality of guides 2a, 4a by a guide rail 14, and are fixed to the fixed member 1 in the longitudinal direction of the fixed member 1 (guide rail 14). Each is mounted movably in the Z-axis direction. Then, both moving members 2 and 4 are connected to the first driving device 3.
And the second drive device 6 to move in the Z-axis direction along the guide rail 14. The first driving device 3 is configured by a linear motor including a stator (magnet) 3 a attached to a side surface of the fixed member 1 and a movable member (coil) 3 b attached to a side of the first moving member 2. Further, the second driving device 6 includes the stator 3 a and the second
A mover (coil) 6 attached to the side of the moving member 4
b).

【0029】各第2平行リンク7は、互いにZ軸方向に
離間されて基端7aを第2移動部材4に基端用枢軸20
で枢支され、自由端7bに支持部材3を自由端用枢軸2
1で水平に枢支している。第2平行リンク7,7は互い
に平行とされ、基端用枢軸20を支点にZ軸方向と該Z
軸方向に直交するY軸方向の(Z−Y)平面内で回動自
在である。
The second parallel links 7 are separated from each other in the Z-axis direction, and the base 7a is connected to the second moving member 4 by the base pivot 20.
And the supporting member 3 is attached to the free end 7b by the free end pivot 2.
It is pivoted horizontally at 1. The second parallel links 7, 7 are parallel to each other, and the Z-axis direction and the Z-axis
It is rotatable in a (ZY) plane in the Y-axis direction orthogonal to the axial direction.

【0030】基端用枢軸20は、図7に示すように、位
置決め固定機構15で第2移動部材4に固定され、第2
平行リンク7の基端7aをテーパーローラベアリング2
2,22を介して枢支している。自由端用枢軸21は、
第2平行リンク7の自由端7bのテーパーローラベアリ
ング22,22に嵌め入れられて支持部材8に位置決め
固定機構15で固定されている。
As shown in FIG. 7, the base pivot 20 is fixed to the second moving member 4 by the positioning and fixing mechanism 15, and
The base end 7a of the parallel link 7 is tapered roller bearing 2
It pivots via 2,22. The free end pivot 21 is
The free end 7b of the second parallel link 7 is fitted into the tapered roller bearings 22, 22, and is fixed to the support member 8 by the positioning and fixing mechanism 15.

【0031】また、各第1平行リンク9は、根端9aを
第1移動部材2に根端用枢軸24で枢支され、支端9b
に第2平行リンク7を支端用枢軸25で枢支している。
第1平行リンク9,9は互いに平行とされ、根端用枢軸
24を支点に(Z−Y)平面内で回動自在である。
Each of the first parallel links 9 has its root end 9a pivotally supported by the first moving member 2 with a pivot 24 for the root end.
The second parallel link 7 is pivotally supported by a pivot 25 for the end.
The first parallel links 9, 9 are parallel to each other, and are rotatable in the (ZY) plane with the pivot 24 for the root end as a fulcrum.

【0032】根端用枢軸24は、位置決め固定機構15
で第1移動部材2に固定され、第1平行リンク9の根端
9aをテーパーローラベアリング22,22を介して枢
支している。支端用枢軸25は、第2平行リンク7のテ
ーパーローラベアリング22,22に嵌め入れられて第
1平行リンク9の支端9bに位置決め固定機構15で固
定されている。なお、いずれの部分のテーパーローラベ
アリング22,22にも、通常、剛性を高める予圧が与
えられる。
The root tip pivot 24 is provided with the positioning and fixing mechanism 15.
The first parallel link 9 is fixed to the first moving member 2 so as to pivotally support the root end 9 a of the first parallel link 9 via tapered roller bearings 22. The supporting end pivot 25 is fitted into the tapered roller bearings 22 of the second parallel link 7 and fixed to the supporting end 9 b of the first parallel link 9 by the positioning and fixing mechanism 15. Incidentally, a preload for increasing the rigidity is usually applied to the tapered roller bearings 22 in any part.

【0033】ここで、各枢軸20,21,24,25の
位置関係等について説明すると、支端用枢軸25は、基
端用枢軸20と自由端用枢軸21の1/2の位置にあ
り、根端用枢軸24と支端用枢軸25間の距離は、支端
用枢軸25と基端用枢軸20の間の距離及び支端用枢軸
25と自由端用枢軸21間の距離と等しくされ、また、
基端用枢軸20,20と根端用枢軸24,24は同一水
平面(Y軸が同一位置)に配設され、第2移動部材4と
第1移動部材2によってZ軸方向に移動させられるよう
になっている。したがって、第1移動部材2を固定した
状態で第2移動部材4をZ軸方向に移動させると、支持
部材8が正確にY軸方向(図では上下方向)だけに上下
する。
Here, the positional relationship between the pivots 20, 21, 24, 25 and the like will be described. The pivot 25 for the supporting end is located at half the position of the pivot 20 for the base end and the pivot 21 for the free end. The distance between the root pivot 24 and the pivot 25 is equal to the distance between the pivot 25 and the proximal pivot 20 and the distance between the pivot 25 and the free pivot 21; Also,
The base pivots 20 and 20 and the root pivots 24 and 24 are disposed on the same horizontal plane (the Y axis is at the same position) and can be moved in the Z axis direction by the second moving member 4 and the first moving member 2. It has become. Therefore, when the second moving member 4 is moved in the Z-axis direction while the first moving member 2 is fixed, the support member 8 moves up and down exactly in the Y-axis direction (vertical direction in the figure).

【0034】付勢機構11は、支持部材8を上に付勢す
るもので、図のように一般にコイルばねが単独で用いら
れるが、油圧シリンダやエアシリンダ、カウンタウエイ
トを使用したもの、或いは図4と図5に示すような構造
のものであってもよい。
The urging mechanism 11 urges the support member 8 upward. In general, a coil spring is used alone as shown in the figure. However, a mechanism using a hydraulic cylinder, an air cylinder, a counterweight, or 4 and the structure shown in FIG.

【0035】図4と図5と示す付勢機構11は、コイル
径の互いに異なる複数(図のものは3本)のコイルばね
27,28,29をそれらの少なくとも一部分をコイル
径方向に重ねた状態で相互間に介在部材30,31を装
入してほぼ同心円状に直列に設けた構成とされている。
したがって、この付勢機構11の場合は、付勢特性を、
支持部材8の昇降距離と支持部材8にかかる荷重とに容
易に適合されることができる。
The urging mechanism 11 shown in FIGS. 4 and 5 has a plurality (three in the figures) of coil springs 27, 28 and 29 having different coil diameters, at least a part of which is overlapped in the coil radial direction. In this state, intervening members 30 and 31 are inserted between each other, and are provided in series in a substantially concentric manner.
Therefore, in the case of this urging mechanism 11, the urging characteristic is
It can be easily adapted to the elevating distance of the support member 8 and the load applied to the support member 8.

【0036】ところで、一般に、コイルばねの撓みは、
巻数と応力の関係から、自由長の50%以下に設定さ
れ、また座屈防止から、自由長はコイル平均径の4倍以
下にとられる。中形マシニングセンタのY軸などでは、
ストロークが500〜700mmで許容されるスペース
として畳んだとき300mm、径でφ150mm位であ
るから、1個のコイルばねでは十分な付勢性能を得にく
いが、図4と図5の構造では満足すべき付勢性能が得ら
れる。なお、付勢機構11は、支持部材8が下降してい
て第2平行リンク7の傾斜角度が小さくなっている状態
からの支持部材8の上昇を円滑にするが、場合によって
は省くこともあり得る。
In general, the deflection of a coil spring is
The length is set to 50% or less of the free length from the relationship between the number of turns and the stress, and the free length is set to four times or less the average diameter of the coil to prevent buckling. For the Y-axis of a medium-sized machining center,
Since the stroke is about 300 mm when folded as an allowable space of 500 to 700 mm and the diameter is about 150 mm, it is difficult to obtain sufficient biasing performance with a single coil spring, but the structures of FIGS. 4 and 5 are satisfactory. Power biasing performance is obtained. The urging mechanism 11 smoothly raises the support member 8 from a state where the support member 8 is lowered and the inclination angle of the second parallel link 7 is small, but may be omitted in some cases. obtain.

【0037】支持部材8には、主軸ユニット33がガイ
ドレール32を介して支持されている。主軸ユニット用
駆動装置12は、主軸ユニット33を、Z軸方向とY軸
方向とにそれぞれ直交するX軸方向に移動させるもので
あり、支持部材8に設けられた固定子(磁石)12aと
主軸ユニット33に設けられた可動子(コイル)12b
とから成るリニアモータによって構成されている。主軸
ユニット用駆動装置12による主軸ユニット33のX軸
方向の移動範囲は、少なくともパレット34から工具マ
ガジン35の範囲とされる。ガイドレール32は前述の
位置決め固定機構等によって支持部材8に水平に固定さ
れている。
A spindle unit 33 is supported by the support member 8 via a guide rail 32. The drive unit 12 for a spindle unit moves the spindle unit 33 in the X-axis direction orthogonal to the Z-axis direction and the Y-axis direction, respectively, and includes a stator (magnet) 12 a provided on the support member 8 and a spindle. The mover (coil) 12b provided in the unit 33
And a linear motor comprising: The moving range of the spindle unit 33 in the X-axis direction by the spindle unit driving device 12 is at least a range from the pallet 34 to the tool magazine 35. The guide rail 32 is horizontally fixed to the support member 8 by the above-described positioning and fixing mechanism.

【0038】主軸ユニット33は、主軸37と該主軸3
7を回転させるモータ38とを有する。主軸37の先端
には、工具39を把持する周知のチャック40が設けら
れている。また固定部材1には、リニアスケール42が
固定され、第1移動部材2と第2移動部材4には、リニ
アスケール42に対して各々の位置を検出するセンサ部
(検出部)43,44がそれぞれ設けられている。
The spindle unit 33 includes a spindle 37 and the spindle 3.
7 for rotating the motor 7. A well-known chuck 40 for holding a tool 39 is provided at the tip of the main shaft 37. A linear scale 42 is fixed to the fixed member 1, and sensor units (detection units) 43 and 44 for detecting respective positions with respect to the linear scale 42 are provided on the first moving member 2 and the second moving member 4. Each is provided.

【0039】次に上記の構成とされた工作機械の作用を
説明する。両駆動装置3,6で両移動部材2,4を同一
Z軸方向に同一距離移動させると、主軸ユニット33は
支持部材8と一緒にZ軸方向に移動し、また第2移動部
材4だけをZ軸方向に移動させると、主軸ユニット33
はY軸方向に移動する。また主軸ユニット用駆動装置1
2を作動させると、主軸ユニット33はガイドレール3
2に沿ってX軸方向に移動する。
Next, the operation of the machine tool having the above configuration will be described. When the two moving members 2 and 4 are moved by the same distance in the same Z-axis direction by the two driving devices 3 and 6, the spindle unit 33 moves in the Z-axis direction together with the support member 8, and only the second moving member 4 is moved. When moved in the Z-axis direction, the spindle unit 33
Moves in the Y-axis direction. Drive unit 1 for the spindle unit
2 is operated, the spindle unit 33 becomes the guide rail 3
2 along the X-axis.

【0040】このように、主軸ユニット33を、X軸、
Y軸、Z軸の立体空間の任意の位置に移動させることが
でき、主軸ユニット33を一対の第2平行リンク7によ
って支持する構造のため、十分な支持剛性が得られる。
したがって、移動精度が向上し、良好な加工を行うこと
ができる。また、従来のコラムが不要で全体的に小形、
軽量となるため、製造コストと運転コストの低減が可能
となる。
As described above, the spindle unit 33 is connected to the X axis,
Since the main unit 33 can be moved to any position in the three-dimensional space of the Y-axis and the Z-axis and the main shaft unit 33 is supported by the pair of second parallel links 7, sufficient support rigidity can be obtained.
Therefore, the movement accuracy is improved, and good processing can be performed. In addition, the conventional column is unnecessary and small overall,
Since the weight is reduced, manufacturing costs and operating costs can be reduced.

【0041】また、主軸ユニット用駆動装置12により
主軸ユニット33を工具マガジン35の直前に移動させ
てから、駆動装置3,6の作動で主軸ユニット33をZ
軸方向に移動させて工具マガジン35から工具39をチ
ャック40で抜き取り、またチャック40の工具39を
工具マガジン35に戻すことができる。このため、自動
工具交換装置は不要である。
After the spindle unit 33 is moved immediately before the tool magazine 35 by the spindle unit drive unit 12, the drive units 3 and 6 move the spindle unit 33 to Z.
By moving the tool 39 in the axial direction, the tool 39 can be extracted from the tool magazine 35 by the chuck 40, and the tool 39 of the chuck 40 can be returned to the tool magazine 35. Therefore, an automatic tool changer is not required.

【0042】図の第2移動部材4は、複数の案内部4a
をガイドレール14に案内されて固定部材1に取り付け
られているが、第1移動部材2にZ軸方向に移動自在に
取り付けて、図の装置と同一の作用効果を得ることがで
きる。このようにした場合、第2移動部材を(Z−Y)
平面内で直線或いは曲線移動させて支持部材8をY軸方
向に移動させるようにすることが可能である。
The second moving member 4 shown in FIG.
Are mounted on the fixed member 1 guided by the guide rails 14, but can be mounted on the first moving member 2 so as to be movable in the Z-axis direction, and the same operation and effect as the illustrated apparatus can be obtained. In this case, the second moving member is set to (ZY)
The support member 8 can be moved in the Y-axis direction by linear or curved movement in a plane.

【0043】枢軸25を、枢軸20,21のほぼ中間に
設けたり、枢軸24,25間の距離が、枢軸20,25
間の距離及び/又は枢軸21,25間の距離と同一にな
っていない構成では、第2移動部材4のみをZ軸方向に
移動させると、主軸ユニット33はY軸方向だけに移動
せずに(Z−Y)平面内でZ軸方向とY軸方向の合成方
向に移動することになり、主軸37を傾斜させることが
できる。
The pivot 25 is provided almost in the middle of the pivots 20 and 21 or the distance between the pivots 24 and 25 is
In a configuration in which the distance between them and / or the distance between the pivots 21 and 25 is not the same, if only the second moving member 4 is moved in the Z-axis direction, the spindle unit 33 does not move only in the Y-axis direction. The main shaft 37 can be inclined by moving in the combined direction of the Z-axis direction and the Y-axis direction in the (ZY) plane.

【0044】位置決め固定機構は図の位置決め固定機構
15以外の、例えば、楔状の位置決め部材を用いたもの
などを使用することができる。なお、楔状の位置決め部
材の場合は、図の固定面mを図6の2点鎖線のように、
その上面を高くして傾斜させなければならず、加工に特
別注文の専用工具が必要となるため、加工コストが高く
つくが、図の位置決め固定機構15の場合はそのような
ことはなく、しかも強い押付力を得ることができる。位
置決め固定機構15は、ガイドレールや枢軸以外の他の
部材の固定にも使用することができる。
As the positioning and fixing mechanism, other than the positioning and fixing mechanism 15 shown in the figure, for example, a mechanism using a wedge-shaped positioning member can be used. In the case of a wedge-shaped positioning member, the fixing surface m in the figure is set as shown by a two-dot chain line in FIG.
Since the upper surface must be raised and inclined, and a special tool specially ordered is required for processing, the processing cost is high. However, in the case of the positioning and fixing mechanism 15 shown in the figure, such a problem does not occur. Strong pressing force can be obtained. The positioning and fixing mechanism 15 can also be used for fixing other members other than the guide rail and the pivot.

【0045】また、図の工作機械は、支持対象物が主軸
ユニット33となっているが、他の部材、例えばパレッ
ト34などを支持することができる。X軸,Y軸,Z軸
は、いずれも他の軸に読み替えることができる。また、
図の固定部材1は水平に設けられているが、垂直、或い
は傾斜状態で設けることもあり得る。この場合は、他の
支持部材8等の位置や姿勢は、固定部材1に合わせて変
更させることは言うまでもない。
In the illustrated machine tool, the object to be supported is the spindle unit 33, but it can support other members, such as the pallet 34. Any of the X axis, Y axis, and Z axis can be read as other axes. Also,
The illustrated fixing member 1 is provided horizontally, but may be provided vertically or in an inclined state. In this case, it goes without saying that the positions and postures of the other support members 8 and the like are changed according to the fixed member 1.

【0046】また、図の駆動装置3,6,12は、いず
れもリニアモータとなっているが、サーボモータと該サ
ーボモータの回転運動を直線運動に変換する、互いに螺
着されたナット部材とねじ軸とから成るねじ機構とによ
って構成することができる。この場合、ねじ機構のナッ
ト部材とねじ軸をボールねじ構造とすることが好まし
い。図4と図5に示した付勢機構11は、テーブルリフ
タ等の他の装置にも用いることができる。
The driving devices 3, 6, and 12 are linear motors, and each of the driving devices 3, 6, and 12 includes a servomotor and a nut member screwed together for converting the rotational motion of the servomotor into a linear motion. And a screw mechanism comprising a screw shaft. In this case, it is preferable that the nut member and the screw shaft of the screw mechanism have a ball screw structure. The biasing mechanism 11 shown in FIGS. 4 and 5 can be used for other devices such as a table lifter.

【0047】図8は、本発明に係る工作機械の第2の実
施の形態を示す。この工作機械においては、第1平行リ
ンク9,9の支端9b,9bが支持部材8に支端用枢軸
25でそれぞれ枢支されている。第1平行リンク9の長
さは第2平行リンク7の長さと同一とされ、また基端用
枢軸20,20と根端用枢軸24,24は同一のY軸位
置に配設され、自由端用枢軸21,21と支端用枢軸2
5,25も同一のY軸位置に配設されている。他の構造
は図1ないし図7の工作機械(前記の変更例も含む)と
同じである。
FIG. 8 shows a second embodiment of the machine tool according to the present invention. In this machine tool, the support ends 9b, 9b of the first parallel links 9, 9 are pivotally supported on the support member 8 by support end pivots 25, respectively. The length of the first parallel link 9 is the same as the length of the second parallel link 7, and the base pivots 20, 20 and the root pivots 24, 24 are disposed at the same Y-axis position, and Pivots 21 and 21 and supporting pivot 2
5 and 25 are also arranged at the same Y-axis position. The other structures are the same as those of the machine tool of FIGS. 1 to 7 (including the above-mentioned modified example).

【0048】この工作機械の場合は、第1移動部材2と
第2移動部材4とを同一Z軸方向に同一距離移動させる
と、支持部材8が両移動部材2,4と同一方向に同一距
離移動し、両移動部材2,4をZ軸方向に互いに逆方向
に同一距離移動させると、支持部材8はY軸方向だけに
移動する。両移動部材2,4のいずれか一方、或いは両
方の移動によりそれらの離間距離を変化させると、支持
部材8は(Z−Y)平面内で移動する。
In this machine tool, when the first moving member 2 and the second moving member 4 are moved by the same distance in the same Z-axis direction, the support member 8 is moved by the same distance in the same direction as the two moving members 2 and 4. When the moving members 2 and 4 are moved by the same distance in opposite directions in the Z-axis direction, the supporting member 8 moves only in the Y-axis direction. When the distance between them is changed by moving one or both of the moving members 2 and 4, the supporting member 8 moves in the (ZY) plane.

【0049】図9は、本発明に係る工作機械の第3の実
施の形態を示す。この工作機械においては、自由端用枢
軸21と支端用枢軸25のY軸位置とZ軸位置が同一と
なっている。したがって、両枢軸21,25を1本に纏
めることが可能となる。この工作機械の他の構造は図1
ないし図7の工作機械(変更例も含む)と同じであり、
また作用は図8の工作機械と同じである。
FIG. 9 shows a third embodiment of the machine tool according to the present invention. In this machine tool, the Y-axis position and the Z-axis position of the free-end pivot 21 and the support-end pivot 25 are the same. Therefore, it is possible to combine the pivots 21 and 25 into one. Figure 1 shows the other structure of this machine tool.
Or the same as the machine tool of FIG. 7 (including modified examples)
The operation is the same as that of the machine tool shown in FIG.

【0050】以上は、両駆動装置3,6で両移動部材
2,4をZ軸方向に移動させることができる場合につい
て、述べたが、いずれか一方の移動部材をZ軸方向に移
動自在とさせ、他方の移動部材を固定部材に固定させて
も、それらの離間距離を変化させると、支持部材8は
(Z−Y)平面内で指導する。この場合は、固定部材に
固定された他方の移動部材の駆動装置を省くことがで
き、構造が簡単になりコストも低減できる。
The case where both the moving members 2 and 4 can be moved in the Z-axis direction by the two driving devices 3 and 6 has been described above. One of the moving members can be freely moved in the Z-axis direction. Then, even if the other moving member is fixed to the fixed member, if the distance between them is changed, the support member 8 guides in the (ZY) plane. In this case, the driving device for the other moving member fixed to the fixing member can be omitted, and the structure can be simplified and the cost can be reduced.

【0051】図10は、本発明に係る工作機械の第4の
実施の形態を示す。この工作機械は、第1移動部材と第
2移動部材が、それぞれ2つの半体2E,2F、4E,
4Fに分割され、それぞれ2つの半体に駆動源を持つ第
1駆動装置と第2駆動装置によってそれぞれ個々及び互
いに同期してZ軸方向に移動させられる構成とされる一
方、第1平行リンク9,9と第2平行リンク7,7の根
端9aと基端7aが半体2E,2F,4E,4Fにそれ
ぞれ枢軸24,20で枢支されている。
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the machine tool according to the present invention. In this machine tool, the first moving member and the second moving member each include two halves 2E, 2F, 4E,
4F, each of which has a drive source in two halves, and which is moved in the Z-axis direction individually and in synchronism with each other by a second drive device, while a first parallel link 9 is provided. , 9 and the root end 9a and the base end 7a of the second parallel link 7, 7 are pivotally supported on the halves 2E, 2F, 4E, 4F by pivots 24, 20, respectively.

【0052】この工作機械の場合は、例えば、半体2E
と4E,2Fと4Fの距離を変えることにより、支持部
材8は、(Z−Y)平面内で回動して傾斜角度を変化さ
せる。この工作機械において、半体2E,2Fどうし、
又は半体4E,4Fどうしを互いに同期してZ軸方向に
移動させた場合の作用と他の構造は、図1ないし図7の
工作機械(変更例も含む)と同じである。なお、図10
の工作機械において、第1平行リンク9,9の各支端9
bを図8又は図9の工作機械のように支持部材8に枢支
することができる(図10の2点鎖線参照)。各半体2
E,2F,4E,4Fには、リニアスケールに対して各
々の位置を検出するセンサ部が設けれれている。
In the case of this machine tool, for example, the half 2E
And 4E, 2F and 4F, the support member 8 rotates in the (ZY) plane to change the inclination angle. In this machine tool, the halves 2E and 2F
Alternatively, the operation when the halves 4E and 4F are moved in the Z-axis direction in synchronization with each other and the other structure are the same as those of the machine tool (including modified examples) of FIGS. Note that FIG.
Of the first parallel link 9, 9
b can be pivotally supported on the support member 8 like the machine tool in FIG. 8 or FIG. 9 (see the two-dot chain line in FIG. 10). Each half 2
Each of E, 2F, 4E, and 4F is provided with a sensor unit for detecting each position with respect to the linear scale.

【0053】図11は、本発明に係る工作機械の第5の
実施の形態を示す。この工作機械は、図10の第1平行
リンク9,9と第2平行リンク7,7を、互いに長さの
異なるリンク9E,9F、7E,7Fとしたものであ
る。この工作機械においても、図10の工作機械と同等
の作用効果が得られるが、リンク9E,9Fどうし又は
リンク7E,7Fどうしの長短差を適当にすることによ
って、支持部材8の傾斜回動範囲をより大きい範囲に設
定することが可能となる。リンク9E,9Fの各支端9
bを図8又は図9の工作機械のように支持部材8に枢支
できることは、図10の工作機械と同じである。
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the machine tool according to the present invention. In this machine tool, the first parallel link 9, 9 and the second parallel link 7, 7 in FIG. 10 are links 9E, 9F, 7E, 7F having different lengths from each other. In this machine tool, the same operation and effect as those of the machine tool shown in FIG. 10 can be obtained, but by appropriately setting the difference between the links 9E and 9F or the links 7E and 7F, the inclination rotation range of the support member 8 can be obtained. Can be set to a larger range. Each end 9 of the link 9E, 9F
The fact that b can be pivotally supported on the support member 8 like the machine tool of FIG. 8 or 9 is the same as the machine tool of FIG.

【0054】図12は、本発明に係る工作機械の第6の
実施の形態を示す。この工作機械は、第2移動部材が2
つの半体4E,4Fに分割され、2つの駆動源を持つ第
2駆動装置によって個々及び互いに同期してZ軸方向に
移動させられる構成とされるとともに、第1〜第4実施
形態で同長であったリンク9,9とリンク7,7が図1
1の工作機械のように互いに長さの異なるリンク9E,
9F、7E,7Fとされ、互いの根端9aと基端7aを
第1移動部材2と半体4E,4Fにそれぞれ枢軸24,
20で枢支されている。この工作機械においては、半体
4E,4Fの離間距離を変えると、支持部材8が(Z−
Y)平面内で回動する。この工作機械の場合も、半体4
E,4Fどうしを互いに同期してZ軸方向に移動させた
場合の作用と他の構造は、図1ないし図7の工作機械
(変更例も含む)と同じである。また、リンク9E,9
Fの各支端9bを図8又は図9の工作機械のように支持
部材8に枢支することができる。またリンク9E,9F
とリンク7E,7Fのいずれか一方又は両方を同長とす
ることができる。各半体2E,2F,4E,4Fには、
リニアスケールに対して各々の位置を検出するセンサ部
が設けれれている。
FIG. 12 shows a sixth embodiment of the machine tool according to the present invention. In this machine tool, the second moving member is 2
The two halves 4E and 4F are divided into two halves 4E and 4F, and are individually and synchronously moved in the Z-axis direction by a second driving device having two driving sources, and have the same length in the first to fourth embodiments. Links 9, 9 and links 7, 7 were
Links 9E having different lengths from each other like the machine tool 1
9F, 7E, and 7F, and the roots 9a and the base ends 7a of the first moving member 2 and the halves 4E and 4F are pivotally connected to each other.
It is pivoted at 20. In this machine tool, when the separation distance between the halves 4E and 4F is changed, the support member 8 becomes (Z-
Y) Rotate in a plane. In the case of this machine tool, half 4
The operation and other structures when the E and 4F are moved in the Z-axis direction in synchronization with each other are the same as those of the machine tool of FIGS. 1 to 7 (including modified examples). Also, links 9E and 9
Each support end 9b of F can be pivotally supported on the support member 8 like the machine tool of FIG. 8 or FIG. Links 9E and 9F
And one or both of the links 7E and 7F can be the same length. In each half 2E, 2F, 4E, 4F,
A sensor unit for detecting each position with respect to the linear scale is provided.

【0055】図13は、本発明に係る工作機械の第7の
実施の形態を示す。この工作機械は、図10の工作機械
から第1移動部材の半体2Fと、該半体2Fに枢支され
た第1平行リンク9が省かれた構造となっている。この
工作機械の場合は、半体4FをZ軸方向に移動させた
り、半体2Eと半体4Eの離間距離を変えると、支持部
材8が(Z−Y)平面内で回動する。リンク9は、図1
3の2点鎖線に示すようにその支端9bを枢軸21の位
置に枢支しても同一の作用効果が得られる。なお、図1
1の工作機械から半体2Fとリンク9Fを省いても、図
1ないし図7又は図12の工作機械から1本のリンク9
又はリンク9Fを省いても実質的に同一の構成となる。
FIG. 13 shows a seventh embodiment of the machine tool according to the present invention. This machine tool has a structure in which the half 2F of the first moving member and the first parallel link 9 pivotally supported by the half 2F are omitted from the machine tool of FIG. In the case of this machine tool, when the half body 4F is moved in the Z-axis direction or the separation distance between the half body 2E and the half body 4E is changed, the support member 8 rotates in the (ZY) plane. Link 9 is shown in FIG.
The same operation and effect can be obtained even if the support end 9b is pivotally supported at the position of the pivot 21 as shown by the two-dot chain line in FIG. FIG.
Even if the half body 2F and the link 9F are omitted from one machine tool, one link 9 can be used from the machine tool shown in FIG. 1 to FIG. 7 or FIG.
Alternatively, even if the link 9F is omitted, the configuration is substantially the same.

【0056】図14は、本発明に係る工作機械の第8の
実施の形態を示す。この工作機械は、図1ないし図7の
工作機械の第1平行リンク9,9の長さを長くしてその
支端9bを第2平行リンク7,7の上部に枢支したもの
である。このように構成すると、図1ないし図7の工作
機械と同一の作用効果が得られる上、第1平行リンク
9,9の根端9a,9aと第2平行リンク7,7の基端
7a,7aとがZ軸方向に2分されることとなって、全
体構造が単純になる。
FIG. 14 shows an eighth embodiment of the machine tool according to the present invention. In this machine tool, the length of the first parallel links 9, 9 of the machine tool of FIGS. 1 to 7 is increased, and the support ends 9b are pivotally supported on the upper portions of the second parallel links 7, 7. With this configuration, the same operation and effect as those of the machine tool shown in FIGS. 1 to 7 can be obtained, and the root ends 9a, 9a of the first parallel links 9, 9 and the base ends 7a, 9a of the second parallel links 7, 7 can be obtained. 7a is divided into two in the Z-axis direction, thereby simplifying the entire structure.

【0057】この場合も、いずれか一方の移動部材をZ
軸方向に移動自在とさせ、他方の移動部材を固定部材に
固定させることにより、支持部材8が(Z−Y)平面内
で回動するので、他方の移動部材の駆動装置を省くこと
ができる。
Also in this case, one of the moving members is Z
By allowing the movable member to move in the axial direction and fixing the other movable member to the fixed member, the support member 8 rotates in the (ZY) plane, so that the driving device for the other movable member can be omitted. .

【0058】図15は、本発明に係る工作機械の第9の
実施の形態を示す。この工作機械は、図1ないし図7の
工作機械の第1平行リンク9と第2平行リンク7の数を
3本にしたものであり、図1ないし図7の工作機械と同
一の作用効果が得られる上、リンクの数が増した分、支
持剛性が大きくなる。なお、図8ないし図14の工作機
械においても必要があればリンク数、又はリンク数と半
体数を増すことができる。
FIG. 15 shows a ninth embodiment of the machine tool according to the present invention. This machine tool is such that the number of the first parallel link 9 and the number of the second parallel link 7 of the machine tool of FIGS. 1 to 7 are three, and the same operation and effect as the machine tool of FIGS. 1 to 7 are obtained. In addition to this, the support rigidity increases as the number of links increases. 8 to 14, the number of links, or the number of links and the number of halves, can be increased if necessary.

【0059】この場合も、いずれか一方の移動部材をZ
軸方向に移動自在とさせ、他方の移動部材を固定部材に
固定させることにより、支持部材8が(Z−Y)平面内
で回動するので、他方の移動部材の駆動装置を省くこと
ができる。
Also in this case, one of the moving members is Z
By allowing the movable member to move in the axial direction and fixing the other movable member to the fixed member, the support member 8 rotates in the (ZY) plane, so that the driving device for the other movable member can be omitted. .

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし4
記載の発明によれば次の効果が得られる。 (1) コラムとサドルなどと違って、支持部材を平行
リンクで支える構造のため、高剛性が得られ、しかも比
較的軽量にできるから、少ない動力で高速かつ高加減速
にできる。 (2) コラムに比べて製作しやすい平行リンクによっ
て2軸方向の運動機構が得られる。 (3) 平行リンクで駆動される2軸相互の直角度は制
御で補正できるので、機械的精度以上の精度を実現でき
る。
As described above, claims 1 to 4
According to the described invention, the following effects can be obtained. (1) Unlike a column and a saddle, a structure in which a support member is supported by parallel links provides high rigidity and can be made relatively light, so that high speed and high acceleration / deceleration can be achieved with little power. (2) A biaxial movement mechanism can be obtained by a parallel link that is easier to manufacture than a column. (3) Since the perpendicularity between the two axes driven by the parallel link can be corrected by control, an accuracy higher than the mechanical accuracy can be realized.

【0061】請求項1記載の工作機械において、支端用
枢軸を基端用枢軸と自由端用枢軸の1/2の位置に配し
て支端用枢軸と根端用枢軸間の距離を、支端用枢軸と根
端用枢軸間の距離及び支端用枢軸と自由端用枢軸間の距
離と同一とし、また根端用枢軸と基端用枢軸を同一のY
軸位置に配設した構成とした場合、第2移動部材をZ軸
方向に移動させると、支持部材はY軸方向に移動するよ
うになり、位置を正確かつ単純に制御することが可能と
なる。
[0061] In the machine tool according to the first aspect, the pivot for the supporting end is disposed at a half of the position of the pivot for the base end and the pivot for the free end, and the distance between the pivot for the supporting end and the pivot for the root end is reduced. The distance between the pivot for the support end and the pivot for the root end and the distance between the pivot for the support end and the pivot for the free end should be the same, and the same for the root axle and the base axle.
When the second moving member is moved in the Z-axis direction when the second moving member is moved in the Z-axis direction, the supporting member moves in the Y-axis direction, and the position can be controlled accurately and simply. .

【0062】請求項4記載の工作機械において、1方の
移動部材がZ軸方向に移動自在とされ、他方の移動部材
が固定部材に固定されているので、他方の移動部材をZ
軸方向に移動させる駆動装置を省くことができるので構
造が簡単になり、しかもコストを低減することができ
る。
In the machine tool according to the fourth aspect, one of the movable members is movable in the Z-axis direction and the other movable member is fixed to the fixed member.
Since the driving device for moving in the axial direction can be omitted, the structure is simplified and the cost can be reduced.

【0063】請求項5ないし8のいずれか1つに記載の
工作機械によれば、請求項1ないし4記載の工作機械と
同等の効果が期待できるほか、支持部材を回動させてそ
の傾斜角度を自由に変化させることができる。
According to the machine tool according to any one of the fifth to eighth aspects, the same effect as that of the machine tool according to the first to fourth aspects can be expected, and the tilt angle of the support member is rotated by rotating the support member. Can be changed freely.

【0064】請求項1ないし8のいずれか1つに記載の
工作機械において、支持部材に、主軸ユニットあるい
は、テーブルとこれらのZ軸方向とY軸方向とに直交し
たX軸方向に移動させる主軸ユニット用あるいは、テー
ブル用駆動装置とを備えた構成とすると、主軸ユニット
は、専用の駆動装置でX軸方向に移動させられるので、
最小の動力で高速かつ高加減速を実現できる。また工具
マガジンを定置式とすることができるので、寿命工具置
場を設定するなどの応用が自由にできる。
The machine tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the supporting member is moved to the main spindle unit or the table and the table in the X-axis direction orthogonal to the Z-axis direction and the Y-axis direction. If a configuration is provided with a unit or a table driving device, the spindle unit can be moved in the X-axis direction by a dedicated driving device.
High speed and high acceleration / deceleration can be realized with minimum power. In addition, since the tool magazine can be of a stationary type, applications such as setting of a service life tool place can be freely performed.

【0065】請求項1ないし9のいずれか1つに記載の
工作機械において、駆動装置の少なくとも1つがリニア
モータとすると、構造が単純になるほか、第1駆動装置
と第2駆動装置の両方をリニアモータとした場合、1個
の固定子を両リニアモータに共用させることができる効
果がある。
In the machine tool according to any one of the first to ninth aspects, when at least one of the driving devices is a linear motor, the structure is simplified, and both the first driving device and the second driving device are used. When a linear motor is used, there is an effect that one stator can be shared by both linear motors.

【0066】請求項1ないし9のいずれか1つに記載の
工作機械において、駆動装置の少なくとも1つを、サー
ボモータと該サーボモータの回転運動を直線運動に変換
するねじ機構とによって構成すると、多量生産されてい
る市販のサーボモータとねじ機構を用いることができ、
コストの点で有利となる効果がある。
In the machine tool according to any one of the first to ninth aspects, at least one of the driving devices is constituted by a servomotor and a screw mechanism for converting a rotary motion of the servomotor into a linear motion. Commercially available mass-produced servo motors and screw mechanisms can be used,
There is an advantageous effect in terms of cost.

【0067】請求項1ないし11のいずれか1つに記載
の工作機械において、支持部材を固定部材の上方にほぼ
水平に配設し、該支持部材に支持部材を上に付勢する付
勢機構を付設した構成とすると、付勢機構により動力補
償を行って、支持部材のY軸方向の上昇移動、特に、平
行リンクの傾斜角度が小さくなっている支持部材の最下
降位置からの上昇移動が円滑になる効果がある。
The machine tool according to any one of claims 1 to 11, wherein the support member is disposed substantially horizontally above the fixed member, and the support member is urged upward by the support member. When the configuration is attached, the power is compensated by the urging mechanism, and the ascending movement of the support member in the Y-axis direction, in particular, the ascending movement of the support member in which the inclination angle of the parallel link is small from the lowest position is reduced. This has the effect of smoothing out.

【0068】請求項12記載の工作機械において、付勢
機構を、コイル径の互いに異なる複数のコイルばねを、
それらの少なくとも一部分をコイル径方向に重ねた状態
で相互間に介在部材を装入してほぼ同心円状に直列に設
けた構成とすると、小設置スペースで付勢ストロークを
長くすることができ、付勢機構の付勢特性を、支持部材
の昇降距離(Y軸方向移動距離)と支持部材にかかる荷
重とに適合させることが容易になり、また性能コストが
良好になる効果がある。
In the machine tool according to the twelfth aspect, the urging mechanism may include a plurality of coil springs having different coil diameters.
When at least a part of them is overlapped in the coil radial direction and an intervening member is inserted therebetween and provided substantially in concentric circles in series, the biasing stroke can be lengthened in a small installation space, This makes it easy to adjust the biasing characteristics of the biasing mechanism to the up-and-down distance (movement distance in the Y-axis direction) of the support member and the load applied to the support member, and has an effect of improving the performance cost.

【0069】請求項1ないし13のいずれか1つに記載
の工作機械において、移動部材又は半体の少なくとも1
つに、リニアスケールの位置を検出するセンサ部を設け
た構成では、固定部材に対する移動部材又は半体の移動
距離、両移動部材の相対移動距離、移動部材と半体の相
対移動距離、両半体の相対移動距離を正確に検出するこ
とができる効果がある。
The machine tool according to any one of claims 1 to 13, wherein at least one of the moving member and the half body is provided.
Finally, in the configuration in which the sensor unit for detecting the position of the linear scale is provided, the moving distance of the moving member or half with respect to the fixed member, the relative moving distance of both moving members, the relative moving distance of the moving member and half, There is an effect that the relative movement distance of the body can be accurately detected.

【0070】請求項1ないし14のいずれか1つに記載
の工作機械において、枢軸の少なくとも1つを、予圧を
与えられて剛性を高められたベアリングを介して枢支し
た構成とすると、リンクが緩みなく枢支されるので、作
動精度が向上する効果がある。
In the machine tool according to any one of the first to fourteenth aspects, when at least one of the pivots is pivotally supported via a pre-loaded rigidity-enhanced bearing, the link is formed. Since it is pivotally supported without loosening, there is an effect that operation accuracy is improved.

【0071】請求項1ないし15のいずれか1つに記載
の工作機械において、少なくとも1つの枢軸の外周面の
一面を平面として枢支しているので、接合面の剛性を高
くすることができる。また、接合面にスペーサを挿入す
ることにより、高さ位置の調整を容易に行うことができ
る効果がある。
In the machine tool according to any one of the first to fifteenth aspects, since one surface of the outer peripheral surface of at least one pivot is pivotally supported as a plane, the rigidity of the joint surface can be increased. In addition, by inserting a spacer into the joint surface, there is an effect that the height position can be easily adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る工作機械の第1の実施の形態を
示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a machine tool according to the present invention.

【図2】 固定部材と第1移動部材等の関係を示す平面
図である。
FIG. 2 is a plan view showing a relationship between a fixed member and a first moving member and the like.

【図3】 同じく、断面図である。FIG. 3 is also a cross-sectional view.

【図4】 付勢機構の他の例を示す伸張状態の図であ
る。
FIG. 4 is a view of an extended state showing another example of the biasing mechanism.

【図5】 図4の付勢機構の縮小状態の図である。FIG. 5 is a view of the urging mechanism of FIG. 4 in a contracted state.

【図6】 位置決め固定機構によるガイドレールの固定
状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fixed state of the guide rail by the positioning and fixing mechanism.

【図7】 位置決め固定機構による枢軸の固定状態を示
す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a fixed state of the pivot by the positioning and fixing mechanism.

【図8】 本発明に係る工作機械の第2の実施の形態を
示す主要部の略図である。
FIG. 8 is a schematic view of a main part of a machine tool according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明に係る工作機械の第3の実施の形態を
示す主要部の略図である。
FIG. 9 is a schematic view of a main part of a machine tool according to a third embodiment of the present invention.

【図10】 本発明に係る工作機械の第4の実施の形態
を示す主要部の略図である。
FIG. 10 is a schematic view of a main part of a machine tool according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明に係る工作機械の第5の実施の形態
を示す主要部の略図である。
FIG. 11 is a schematic view of a main part showing a fifth embodiment of the machine tool according to the present invention.

【図12】 本発明に係る工作機械の第6の実施の形態
を示す主要部の略図である。
FIG. 12 is a schematic view of a main part of a machine tool according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明に係る工作機械の第7の実施の形態
を示す主要部の略図である。
FIG. 13 is a schematic view of a main part of a machine tool according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】 本発明に係る工作機械の第8の実施の形態
を示す主要部の略図である。
FIG. 14 is a schematic view of a main part showing an eighth embodiment of the machine tool according to the present invention.

【図15】 本発明に係る工作機械の第9の実施の形態
を示す主要部の略図である。
FIG. 15 is a schematic view of a main part showing a ninth embodiment of the machine tool according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定部材 2 第1移動部材 2E,2F,4E,4F 半体 3 第1駆動装置 4 第2移動部材 6 第2駆動装置 7 第2平行リンク 7E,7F,9E,
9F リンク 7a 基端 7b 自由端 8 支持部材 9 第1平行リンク 9a 根端 9b 支端 11 付勢機構 12 主軸ユニット
用駆動装置 20 基端用枢軸 21 自由端用枢軸 24 根端用枢軸 25 支端用枢軸 27,28,29 コイルばね 30,31 介在部
材 33 主軸ユニット 42 リニアスケー
ル 43,44 センサ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed member 2 1st moving member 2E, 2F, 4E, 4F Half body 3 1st drive device 4 2nd moving member 6 2nd drive device 7 2nd parallel link 7E, 7F, 9E,
9F link 7a base end 7b free end 8 support member 9 first parallel link 9a root end 9b support end 12 biasing mechanism 12 drive unit for spindle unit 20 base end axis 21 free end end axis 24 root end end axis 25 end end Pivot shaft 27, 28, 29 Coil spring 30, 31 Interposed member 33 Main shaft unit 42 Linear scale 43, 44 Sensor unit

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定部材と、 該固定部材に、固定部材の長手方向であるZ軸方向に移
動自在に取り付けられた第1移動部材と、 該第1移動部材をZ軸方向に移動させる第1駆動装置
と、 上記固定部材及び第1移動部材に対してZ軸方向に移動
自在に設けられた第2移動部材と、 該第2移動部材をZ軸方向に移動させる第2駆動装置
と、 上記第1移動部材に、互いにZ軸方向に離間されて根端
を根端用枢軸で枢支され該根端用枢軸を支点にZ軸方向
と該Z軸方向に直交するY軸方向の(Z−Y)平面内で
回動自在とされた互いに平行な一対の第1平行リンク
と、 上記第2移動部材に、互いにZ軸方向に離間されて基端
を基端用枢軸で枢支され該基端用枢軸を支点に(Z−
Y)平面内で回動自在とされるとともに、ほぼ中間部に
上記各第1平行リンクの各支端を支端用枢軸でそれぞれ
枢支して互いに平行に設けられた一対の第2平行リンク
と、 該一対の第2平行リンクの自由端に自由端用枢軸で上記
固定部材と平行に枢支された支持部材とを具備したこと
を特徴とする工作機械。
1. A fixing member, a first moving member movably attached to the fixing member in a Z-axis direction which is a longitudinal direction of the fixing member, and a first moving member for moving the first moving member in the Z-axis direction. A second driving member provided to be movable in the Z-axis direction with respect to the fixed member and the first moving member; a second driving device for moving the second moving member in the Z-axis direction; The first moving member is separated from each other in the Z-axis direction, and its root end is pivotally supported by the root-end pivot, and the root-end pivot is used as a fulcrum in the Z-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis direction. ZY) A pair of first parallel links that are rotatable in a plane and are mutually separated in the Z-axis direction by the second moving member, and the base end is pivotally supported by a base end pivot. With the base end pivot as a fulcrum (Z-
Y) A pair of second parallel links that are rotatable in a plane and are provided substantially parallel to each other at substantially middle portions by pivotally supporting the respective support ends of the first parallel links with support shafts. A machine tool, comprising: a free end of the pair of second parallel links; and a support member pivotally supported by a free end pivot in parallel with the fixed member.
【請求項2】 支端用枢軸が基端用枢軸と自由端用枢軸
の1/2の位置にあって支端用枢軸と根端用枢軸間の距
離が、支端用枢軸と基端用枢軸間の距離及び支端用枢軸
と自由端用枢軸間の距離と同一とされ、また根端用枢軸
と基端用枢軸が同一のY軸位置に配設されたことを特徴
とする請求項1記載の工作機械。
2. The support pivot is located at one half of the base pivot and the free end pivot, and the distance between the support pivot and the root pivot is less than the support pivot and the base pivot. The distance between the pivots and the distance between the support end pivot and the free end pivot are the same, and the root end pivot and the base end pivot are arranged at the same Y-axis position. The machine tool according to 1.
【請求項3】 固定部材と、 該固定部材に、固定部材の長手方向であるZ軸方向に移
動自在に取り付けられた第1移動部材と、 該第1移動部材をZ軸方向に移動させる第1駆動装置
と、 上記固定部材及び第1移動部材に対してZ軸方向に移動
自在に設けられた第2移動部材と、 該第2移動部材をZ軸方向に移動させる第2駆動装置
と、 上記第1移動部材に、互いにZ軸方向に離間されて根端
を根端用枢軸で枢支され該根端用枢軸を支点にZ軸方向
と該Z軸方向に直交するY軸方向の(Z−Y)平面内で
回動自在とされた互いに平行な一対の第1平行リンク
と、 上記第2移動部材に、互いにZ軸方向に離間されて基端
を基端用枢軸で枢支され該基端用枢軸を支点に(Z−
Y)平面内で回動自在とされた互いに平行な一対の第2
平行リンクと、 上記各第1平行リンクの支端と各第2平行リンクの自由
端とに支端用枢軸と自由端用枢軸とで枢支された上記固
定部材と平行な支持部材とを具備したことを特徴とする
工作機械。
3. A fixing member, a first moving member movably attached to the fixing member in a Z-axis direction which is a longitudinal direction of the fixing member, and a first moving member for moving the first moving member in the Z-axis direction. A second driving member provided to be movable in the Z-axis direction with respect to the fixed member and the first moving member; a second driving device for moving the second moving member in the Z-axis direction; The first moving member is separated from each other in the Z-axis direction, and its root end is pivotally supported by the root-end pivot, and the root-end pivot is used as a fulcrum in the Z-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis direction. ZY) A pair of first parallel links that are rotatable in a plane and are mutually separated in the Z-axis direction by the second moving member, and the base end is pivotally supported by a base end pivot. With the base end pivot as a fulcrum (Z-
Y) A pair of second parallel second members rotatable in a plane.
A parallel link; and a support member parallel to the fixed member pivotally supported at a support end of each of the first parallel links and a free end of each of the second parallel links by a support end pivot and a free end pivot. A machine tool characterized by the following.
【請求項4】 第1移動部材あるいは第2移動部材のい
ずれか1方の移動部材が固定部材の長手方向であるZ軸
方向に移動自在に取り付けられことをことを特徴とする
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の工作機械。
4. The moving member according to claim 1, wherein one of the first moving member and the second moving member is movably attached in a Z-axis direction which is a longitudinal direction of the fixed member. 3. The machine tool according to any one of 3.
【請求項5】 第2移動部材が2つの半体に分割され、 一方の半体に一方の第2平行リンクが、また他方の半体
に他方の第2平行リンクがそれぞれ枢支され、 第2駆動装置は、分割された2つの半体にそれぞれ設け
られ上記2つの半体をZ軸方向に個々及び互いに同期し
て移動させ得る構成とされたことを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか1つに記載の工作機械。
5. The second moving member is divided into two halves, one of the second parallel links is pivotally supported on one half, and the other second parallel link is pivotally supported on the other half. The two-drive device is provided on each of the two divided halves, and is configured to be able to move the two halves individually and in synchronization with each other in the Z-axis direction.
4. The machine tool according to any one of items 3 to 3.
【請求項6】 第1移動部材と第2移動部材がそれぞれ
2つの半体に分割され、 第1移動部材の一方の半体に一方の第1平行リンクが、
また他方の半体に他方の第1平行リンクがそれぞれ枢支
されるとともに、 第2移動部材の一方の半体に一方の第2平行リンクが、
また他方の半体に他方の第2平行リンクがそれぞれ枢支
され、 第1駆動装置は、分割された2つの半体にそれぞれ設け
られ上記第1移動部材の2つの半体をZ軸方向に個々及
び互いに同期して移動させ得る構成とされ、 第2駆動装置は、分割された2つの半体にそれぞれ設け
られ上記第2移動部材の2つの半体をZ軸方向に個々及
び互いに同期して移動させ得る構成とされたことを特徴
とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の工作機
械。
6. The first moving member and the second moving member are each divided into two halves, and one first parallel link is provided on one half of the first moving member.
In addition, the other first parallel link is pivotally supported on the other half, respectively, and one second parallel link is provided on one half of the second moving member.
Further, the other second parallel link is pivotally supported on the other half, respectively, and the first drive device is provided on each of the divided two halves, and connects the two halves of the first moving member in the Z-axis direction. The second driving device is provided on each of the divided two halves, and synchronizes the two halves of the second moving member individually and with each other in the Z-axis direction. The machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the machine tool is configured to be movable.
【請求項7】 請求項5又は6記載の工作機械の一対の
第1平行リンクの長さと、一対の第2平行リンクの長さ
のいずれか一方又は両方が互いに異なる長さとされたこ
とを特徴とする工作機械。
7. The machine tool according to claim 5, wherein one or both of a length of the pair of first parallel links and a length of the pair of second parallel links are different from each other. And machine tools.
【請求項8】 請求項6又は7記載の工作機械から、第
1移動部材の1つの半体と該半体に枢支されたリンク、
又は第1移動部材に枢支された1つのリンクが省かれた
ことを特徴とする工作機械。
8. The machine tool according to claim 6, wherein one half of the first moving member and a link pivotally supported by the half,
A machine tool characterized in that one link pivotally supported by the first moving member is omitted.
【請求項9】 支持部材は、主軸ユニットあるいは、テ
ーブルとこれらのZ軸方向とY軸方向とに直交したX軸
方向に移動させる主軸ユニット用あるいは、テーブル用
駆動装置とを備えたことを特徴とする請求項1ないし8
のいずれか1つに記載の工作機械。
9. The support member includes a spindle unit or a table and a drive unit for a spindle unit or a table for moving the table in an X-axis direction orthogonal to the Z-axis direction and the Y-axis direction. Claims 1 to 8
The machine tool according to any one of the above.
【請求項10】 駆動装置の少なくとも1つがリニアモ
ータとされたことを特徴とする請求項1ないし9のいず
れか1つに記載の工作機械。
10. The machine tool according to claim 1, wherein at least one of the driving devices is a linear motor.
【請求項11】 駆動装置の少なくとも1つが、サーボ
モータと該サーボモータの回転運動を直線運動に変換す
るねじ機構とによって構成されたことを特徴とする請求
項1ないし9のいずれか1つに記載の工作機械。
11. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the driving devices includes a servomotor and a screw mechanism that converts a rotary motion of the servomotor into a linear motion. The described machine tool.
【請求項12】 支持部材は固定部材の上方にほぼ水平
に配設され、該支持部材に支持部材を上に付勢する付勢
機構が付設されたことを特徴とする請求項1ないし11
のいずれか1つに記載の工作機械。
12. The supporting member according to claim 1, wherein said supporting member is disposed substantially horizontally above said fixing member, and said supporting member is provided with an urging mechanism for urging said supporting member upward.
The machine tool according to any one of the above.
【請求項13】 付勢機構は、コイル径の互いに異なる
複数のコイルばねを、それらの少なくとも一部分をコイ
ル径方向に重ねた状態で相互間に介在部材を装入してほ
ぼ同心円状に直列に設けた構成とされたことを特徴とす
る請求項12記載の工作機械。
13. The biasing mechanism includes a plurality of coil springs having different coil diameters, and an intervening member is inserted between the plurality of coil springs in a state where at least a part of the coil springs is overlapped in the coil radial direction, and the springs are substantially concentrically connected in series. The machine tool according to claim 12, wherein the machine tool is provided.
【請求項14】 移動部材又は半体の少なくとも1つ
に、上記固定部材に設けられたリニアスケールに対して
各々の位置を検出するセンサ部が設けられたことを特徴
とする請求項1ないし13のいずれか1つに記載の工作
機械。
14. A sensor according to claim 1, wherein at least one of the movable member and the half body is provided with a sensor unit for detecting each position with respect to the linear scale provided on the fixed member. The machine tool according to any one of the above.
【請求項15】 枢軸の少なくとも1つが、予圧を与え
られて剛性を高められたベアリングを介して枢支された
ことを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1つに
記載の工作機械。
15. The machine tool according to claim 1, wherein at least one of the pivots is pivotally supported via a preloaded and rigid bearing.
【請求項16】 少なくとも1つの枢軸の外周面の一面
を平面として枢支されたことを特徴とする請求項1ない
し15のいずれか1つに記載の工作機械。
16. The machine tool according to claim 1, wherein one of the outer peripheral surfaces of at least one pivot is pivotally supported on a plane.
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