JP2006289579A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、多軸ヘッド交換式工作機械の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of a multi-axis head replaceable machine tool.
従来の多軸ヘッド交換式工作機械として、複数のギャングヘッド（多軸ヘッド）を備え、これらのギャングヘッドをインデックステーブルにそれぞれ係合させて環状レール上を移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１のＦＩＧ．２に示される通り、多軸工作機械３０は、上下に配置した環状レール４０ａ，４０ｂに多軸ヘッドとしてのギャングヘッド４２ａ〜４２ｄを移動自在に取付け、これらのギャングヘッド４２ａ〜４２ｄを、環状レール４０ａの上方に配置したインデックステーブル４４に係合させ、回転駆動源４６によりインデックステーブル４４を回転させて、ギャングヘッド４２ａ〜４２ｄを回転させ、治具台９０に載せたワークＷにギャングヘッド４２ａ〜４２ｄのうちの１台を臨ませることにより、ワークＷを加工するギャングヘッド４２ａ〜４２ｄを順次交換する。 FIG. As shown in FIG. 2, the multi-axis machine tool 30 has gang heads 42a to 42d as multi-axis heads movably attached to annular rails 40a and 40b arranged on the upper and lower sides, and these gang heads 42a to 42d are attached to the annular rails. The index table 44 is engaged with the index table 44 disposed above 40 a, the index table 44 is rotated by the rotation drive source 46, the gang heads 42 a to 42 d are rotated, and the gang heads 42 a. By facing one of 42d, the gang heads 42a to 42d for processing the workpiece W are sequentially replaced.
ギャングヘッド４２ａ〜４２ｄは、多数の工具を備えるために重量であり、ギャングヘッド４２ａ〜４２ｄを回転させて所定角度位置に移動させる場合に、ギャングヘッド４２ａ〜４２ｄの台数が多くなれば、それだけ重量も増加するから、インデックステーブル４４の回転速度を小さくしなければならない。回転速度が小さくなれば、各ギャングヘッド４２ａ〜４２ｄでワークＷを加工する間隔も長くなり、生産能力の低下を招く。 The gang heads 42a to 42d are heavy because they are equipped with a large number of tools, and when the gang heads 42a to 42d are rotated and moved to a predetermined angular position, the number of gang heads 42a to 42d increases. Therefore, the rotation speed of the index table 44 must be reduced. If the rotation speed is reduced, the intervals at which the workpieces W are processed by the gang heads 42a to 42d become longer, leading to a reduction in production capacity.
本発明の目的は、多軸ヘッド交換式工作機械による生産能力を向上させることにある。 An object of the present invention is to improve the production capacity of a multi-axis head interchangeable machine tool.
請求項１に係る発明は、インデックス駆動源を有する本体部と、この本体部を囲む環状レールと、この環状レールに移動自在に取付けるとともに、インデックス駆動源により駆動されるインデックステーブルに係止自在とした複数の多軸ヘッドと、これらの多軸ヘッドから選択した一つの多軸ヘッドに備える複数の工具を駆動するために多軸ヘッドに着脱自在とした加工ユニットとを備えた多軸ヘッド交換式工作機械において、本体部を、第１本体部と、この第１本体部に設けた駆動源により第１本体部と相対移動自在とした第２本体部とから構成し、環状レールを、第１本体部に取付けた第１固定レールと、第２本体部に取付けた第２固定レールと、加工ユニットに取付けた第３固定レールとに分割自在に連結し、インデックステーブルに、それぞれの多軸ヘッドに係止離間自在な複数の係止部材を備え、第１本体部の上部にインデックステーブルを回転自在に取付け、複数の係止部材のうちの一部を同時に多軸ヘッドに係止離間自在とする係止部材作動手段を備え、第１固定レール及び第３固定レールを第２固定レールから分離させることで、これらの第１固定レール及び第３固定レールに少数の多軸ヘッドを残し、これらの多軸ヘッドの一つを所定加工位置にインデックステーブルにより移動させることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a main body having an index driving source, an annular rail surrounding the main body, a movably attached to the annular rail, and an index table driven by the index driving source. A multi-axis head exchange type comprising a plurality of multi-axis heads, and a machining unit that is detachable from the multi-axis head to drive a plurality of tools included in one multi-axis head selected from these multi-axis heads In the machine tool, the main body is composed of a first main body and a second main body that is movable relative to the first main body by a drive source provided in the first main body, and the annular rail includes the first rail. A first fixed rail attached to the main body, a second fixed rail attached to the second main body, and a third fixed rail attached to the machining unit are detachably connected to the index table. Each multi-axis head is provided with a plurality of locking members that can be locked and separated, and an index table is rotatably attached to the upper portion of the first main body, and a part of the plurality of locking members is simultaneously used as the multi-axis head. comprising a locking member actuator means you freely engaging spaced, the first stationary rail and the third fixed rail that is separated from the second fixed rail, a small number of multi these first stationary rail and the third fixed rail The shaft head is left, and one of these multi-axis heads is moved to a predetermined processing position by an index table.
第１本体部と第２本体部とを相対移動させ、第１固定レールと第２固定レールとを分離して複数の多軸ヘッドを第１固定レール側と第２固定レール側とに分け、例えば、第１固定レール側の多軸ヘッドを加工ユニットで駆動する。 The first main body and the second main body are moved relative to each other, the first fixed rail and the second fixed rail are separated, and a plurality of multi-axis heads are divided into the first fixed rail side and the second fixed rail side, For example, the multi-axis head on the first fixed rail side is driven by the machining unit.
第１固定レール側の多軸ヘッドは台数が少なくなるから重量が小さくなり、これらの多軸ヘッドをインデックステーブルに係止してインデックス駆動源で駆動するときに、第１固定レール上の多軸ヘッドの移動を速めることが可能になる。 Since the number of multi-axis heads on the first fixed rail side is reduced, the weight is reduced, and when these multi-axis heads are locked to the index table and driven by the index drive source, the multi-axis heads on the first fixed rail are reduced. It becomes possible to speed up the movement of the head.
請求項２に係る発明は、インデックス駆動源を有する本体部と、この本体部を囲む環状レールと、この環状レールに移動自在に取付けるとともに、インデックス駆動源により駆動されるインデックステーブルに係止自在とした複数の多軸ヘッドと、これらの多軸ヘッドから選択した一つの多軸ヘッドに備える複数の工具を駆動するために多軸ヘッドに着脱自在とした加工ユニットとを備えた多軸ヘッド交換式工作機械において、本体部を、第１本体部と、この第１本体部に設けた駆動源により第１本体部と相対移動自在とした第２本体部とから構成し、環状レールを、第１本体部に取付けた第１固定レールと、第２本体部に取付けた第２固定レールと、加工ユニットに取付けた第３固定レールとに分割自在に連結し、インデックステーブルに、それぞれの多軸ヘッドに係止離間自在な複数の係止部材を備え、第１本体部の上部にインデックステーブルを回転自在に取付け、複数の係止部材のうちの一部を同時に多軸ヘッドに係止離間自在とするカム機構を含む係止部材作動手段を備え、第１固定レール及び第３固定レールを第２固定レールから分離させることで、これらの第１固定レール及び第３固定レールに少数の多軸ヘッドを残し、これらの多軸ヘッドの一つを所定加工位置にインデックステーブルにより移動させることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a main body having an index driving source, an annular rail surrounding the main body, a movably attached to the annular rail, and an index table driven by the index driving source. A multi-axis head exchange type comprising a plurality of multi-axis heads, and a machining unit that is detachable from the multi-axis head to drive a plurality of tools included in one multi-axis head selected from these multi-axis heads In the machine tool, the main body is composed of a first main body and a second main body that is movable relative to the first main body by a drive source provided in the first main body, and the annular rail includes the first rail. A first fixed rail attached to the main body, a second fixed rail attached to the second main body, and a third fixed rail attached to the machining unit are detachably connected to the index table. Each multi-axis head is provided with a plurality of locking members that can be locked and separated, and an index table is rotatably attached to the upper portion of the first main body, and a part of the plurality of locking members is simultaneously used as the multi-axis head. The first fixed rail and the third fixed rail are separated by separating the first fixed rail and the third fixed rail from the second fixed rail. A small number of multi-axis heads are left, and one of these multi-axis heads is moved to a predetermined processing position by an index table.
第１本体部と第２本体部とを相対移動させ、第１固定レールと第２固定レールとを分離して複数の多軸ヘッドを第１固定レール側と第２固定レール側とに分け、例えば、第１固定レール側の多軸ヘッドを加工ユニットで駆動する。The first main body and the second main body are moved relative to each other, the first fixed rail and the second fixed rail are separated, and a plurality of multi-axis heads are divided into the first fixed rail side and the second fixed rail side, For example, the multi-axis head on the first fixed rail side is driven by the machining unit.
第１固定レール側の多軸ヘッドは台数が少なくなるから重量が小さくなり、これらの多軸ヘッドをインデックステーブルに係止してインデックス駆動源で駆動するときに、第１固定レール上の多軸ヘッドの移動を速めることが可能になる。Since the number of multi-axis heads on the first fixed rail side is reduced, the weight is reduced, and when these multi-axis heads are locked to the index table and driven by the index drive source, the multi-axis heads on the first fixed rail are reduced. It becomes possible to speed up the movement of the head.
請求項３に係る発明は、第１本体部の環状レールの内側に、一端を支軸に揺動自在に取付けるとともに他端に第１カム溝を有する第１カム部材を含み且つ可動レールを外側部に備える拡開部材と、第１本体部の中央部近傍に設けたブラケット部材と、このブラケット部材に一つの頂点を揺動自在に取付けるとともに他の二つの頂点にそれぞれ第１・第２軸部材を設け且つこの第１軸部材を拡開部材の第１カム溝に移動自在に挿入したほぼ三角形状のリンクプレートと、を備え、第２本体部の環状レールの内側に、第１本体部と第２本体部とが相対移動する方向に延びるストレート溝部及びこのストレート溝部からブラケット部材側に接近するように第２本体部の中央側に屈曲した屈曲溝部からなるほぼＬ字形状の第２カム溝が形成され且つこの第２カム溝にリンクプレートの第２軸部材が移動自在に挿入された第２カム部材を備え、第１本体部と第２本体部とを近接させて第１固定レールと第２固定レールとを連結したときには、第２軸部材が第２カム部材のストレート溝部内に位置して可動レールが第１本体部内に格納され、第１本体部と第２本体部とを相対移動させて第１固定レールと第２固定レールとを離したときには、第２軸部材が第２カム部材の屈曲溝部内へ移動して、第１軸部材がブラケット部材を支点にして外側方へスイングし、第１カム部材が支軸を中心にして拡開するように外側方へスイングすることで可動レールが第１固定レールの延長上に移動することを特徴とする。 The invention according to claim 3 includes a first cam member having one end pivotably attached to the support shaft and having a first cam groove at the other end inside the annular rail of the first main body, and the movable rail outside. An expansion member provided in the first portion, a bracket member provided in the vicinity of the center of the first main body portion, and one vertex is swingably attached to the bracket member, and the first and second shafts are respectively attached to the other two vertices. And a substantially triangular link plate in which the first shaft member is movably inserted into the first cam groove of the expanding member, and the first main body portion is disposed inside the annular rail of the second main body portion. A substantially L-shaped second cam comprising a straight groove extending in a direction in which the first main body and the second main body move relative to each other, and a bent groove bent toward the center of the second main body so as to approach the bracket member from the straight groove. Grooves are formed A second cam member in which a second shaft member of the link plate is movably inserted in the second cam groove, and the first main body and the second main body are brought close to each other; When the second shaft member is connected, the second shaft member is positioned in the straight groove portion of the second cam member, the movable rail is stored in the first main body portion, and the first main body portion and the second main body portion are moved relative to each other. When the fixed rail and the second fixed rail are separated, the second shaft member moves into the bent groove portion of the second cam member, and the first shaft member swings outward with the bracket member as a fulcrum. The movable rail moves on the extension of the first fixed rail by swinging outward so that the cam member expands about the support shaft.
第１本体部と第２本体部とが近接して第１固定レールと第２固定レールとが連結したときには、リンクプレートの第２軸部材が第２カム部材のストレート溝部内に位置し、リンクプレートの第１軸部材は第１カム部材の第１カム溝内に位置し、この第１カム部材を含む拡開部材の外側部に備える可動レールは第１本体部内に格納される。 When the first main body and the second main body are close to each other and the first fixed rail and the second fixed rail are connected, the second shaft member of the link plate is located in the straight groove of the second cam member, and the link The first shaft member of the plate is positioned in the first cam groove of the first cam member, and the movable rail provided on the outer side of the expanding member including the first cam member is stored in the first main body portion.
第１本体部と第２本体部とが相対移動してリンクプレートの第２軸部材が第２カム部材のストレート溝部内を移動するときには、ストレート溝部が第１本体部と第２本体部とが相対移動する方向に延びるから、リンクプレートの第２軸部材は第１本体部上で静止した状態にあり、ブラケット部材に対してリンクプレートはスイングしないから、リンクプレートに第１軸部材を介して連結した拡開部材もスイングしない。 When the first body portion and the second body portion move relative to each other and the second shaft member of the link plate moves in the straight groove portion of the second cam member, the straight groove portion is connected to the first body portion and the second body portion. Since it extends in the direction of relative movement, the second shaft member of the link plate is stationary on the first main body, and the link plate does not swing with respect to the bracket member. The connected expansion member does not swing.
第１本体部と第２本体部とが相対移動して第１固定レールと第２固定レールとが離れ、リンクプレートの第２軸部材が、第２カム部材のストレート溝部からブラケット部材側に接近するように第２本体部の中央側に屈曲した屈曲溝部内へ移動するときには、第２軸部材は第２本体部の中央側に移動するので、リンクプレートの第１軸部材はブラケット部材を支点にして第２本体部の外側方へスイングする。従って、第１軸部材に連結した第１カム部材は支軸を中心にして第２本体部の外側方へスイングし、このカム部材を含む拡開部材は拡開するように外側方へスイングするため、可動アームは外側方へ移動し、第１固定レールに連結して第１固定レールの延長部材となる。 The first main body portion and the second main body portion move relative to each other to separate the first fixed rail and the second fixed rail, and the second shaft member of the link plate approaches the bracket member side from the straight groove portion of the second cam member. When the second shaft member moves to the center side of the second body portion when moving into the bent groove portion bent toward the center side of the second body portion, the first shaft member of the link plate supports the bracket member as a fulcrum. And swings outward from the second body. Accordingly, the first cam member connected to the first shaft member swings outward from the second main body portion around the support shaft, and the expanding member including the cam member swings outward so as to expand. Therefore, the movable arm moves outward and is connected to the first fixed rail to become an extension member of the first fixed rail.
請求項４に係る発明は、第１本体部の環状レールの内側に、一端を支軸に揺動自在に取付けるとともに可動レールを外側部に有する拡開部材を備え、第１本体部と第２本体部とを近接させて第１固定レールと第２固定レールとを連結したときには、可動レールが第１本体部内に格納され、第１本体部と第２本体部とが相対移動して第１固定レールと第２固定レールとが離れたときには、可動レールが第１固定レールの延長上に移動し、可動レールの移動は、拡開部材を、駆動源による第１本体部と第２本体部との相対移動を動力として揺動させることにより行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the first main body portion and the second main body portion are provided with an expanding member having one end pivotably attached to the support shaft and having a movable rail on the outer side inside the annular rail of the first main body portion. When the first fixed rail and the second fixed rail are connected with the main body portion in proximity, the movable rail is stored in the first main body portion, and the first main body portion and the second main body portion move relative to each other. When the fixed rail and the second fixed rail are separated from each other, the movable rail moves on the extension of the first fixed rail. The movement of the movable rail is performed by moving the expanding member between the first main body and the second main body by the driving source. The relative movement is performed by swinging as power.
駆動源により第１本体部と第２本体部とを相対移動させ、この相対移動を動力として拡開部材を揺動させて、拡開部材の外側部に有する可動レールを、第１本体部内の格納状態から第１固定レールの延長上に移動させる。 The first main body and the second main body are moved relative to each other by a drive source, and the expanding member is swung by using the relative movement as a power, so that the movable rail provided on the outer side of the expanding member is provided in the first main body. Move from the retracted state onto the extension of the first fixed rail.
請求項１に係る発明では、環状レールを、第１本体部に取付けた第１固定レールと、第２本体部に取付けた第２固定レールと、加工ユニットに取付けた第３固定レールとに分割自在に連結し、インデックステーブルに、それぞれの多軸ヘッドに係止離間自在な複数の係止部材を備え、第１本体部の上部にインデックステーブルを回転自在に取付け、複数の係止部材のうちの一部を同時に多軸ヘッドに係止離間自在とする係止部材作動手段を備えたので、第１本体部と第２本体部とを相対移動させて第１固定レールと第２固定レールとを分離したときには、第１固定レール及び第３固定レールには少数の多軸ヘッドが残るため、多軸ヘッドの総重量が軽減され、多軸ヘッドの移動速度を高めることができる。従って、多軸ヘッドの所定位置への位置決めの時間を短縮することができ、サイクルタイムを短縮することができて、生産能力を向上させることができる。 In the invention according to claim 1, the annular rail is divided into a first fixed rail attached to the first main body, a second fixed rail attached to the second main body, and a third fixed rail attached to the machining unit. The index table includes a plurality of locking members that can be freely connected to and separated from the multi-axis heads, and the index table is rotatably attached to the upper portion of the first main body portion. because with a locking member actuator means you freely engaging spaced polyaxial head simultaneously part of the first body portion and second body portion and the first fixed rail are relatively moved second fixed rail Are separated from each other on the first fixed rail and the third fixed rail, the total weight of the multi-axis head is reduced, and the moving speed of the multi-axis head can be increased. Therefore, the time for positioning the multi-axis head at a predetermined position can be shortened, the cycle time can be shortened, and the production capacity can be improved.
請求項２に係る発明では、環状レールを、第１本体部に取付けた第１固定レールと、第２本体部に取付けた第２固定レールと、加工ユニットに取付けた第３固定レールとに分割自在に連結し、インデックステーブルに、それぞれの多軸ヘッドに係止離間自在な複数の係止部材を備え、第１本体部の上部にインデックステーブルを回転自在に取付け、複数の係止部材のうちの一部を同時に多軸ヘッドに係止離間自在とするカム機構を含む係止部材作動手段を備えたので、第１本体部と第２本体部とを相対移動させて第１固定レールと第２固定レールとを分離したときには、第１固定レール及び第３固定レールには少数の多軸ヘッドが残るため、多軸ヘッドの総重量が軽減され、多軸ヘッドの移動速度を高めることができる。従って、多軸ヘッドの所定位置への位置決めの時間を短縮することができ、サイクルタイムを短縮することができて、生産能力を向上させることができる。In the invention according to claim 2, the annular rail is divided into a first fixed rail attached to the first main body, a second fixed rail attached to the second main body, and a third fixed rail attached to the machining unit. The index table includes a plurality of locking members that can be freely connected to and separated from the multi-axis heads, and the index table is rotatably attached to the upper portion of the first main body portion. Is provided with a locking member actuating means including a cam mechanism that allows a part of the first main body and the second main body to move relative to each other at the same time. When the two fixed rails are separated, a small number of multi-axis heads remain on the first fixed rail and the third fixed rail, so that the total weight of the multi-axis head is reduced and the moving speed of the multi-axis head can be increased. . Therefore, the time for positioning the multi-axis head at a predetermined position can be shortened, the cycle time can be shortened, and the production capacity can be improved.
請求項３に係る発明では、第１固定レールと第２固定レールとを分離しても、第１固定レールの延長上に可動レールを配置するので、第１固定レール側の多軸ヘッドの移動範囲を確保することができる。 In the invention according to claim 3 , even if the first fixed rail and the second fixed rail are separated, the movable rail is arranged on the extension of the first fixed rail, so that the movement of the multiaxial head on the first fixed rail side is performed. A range can be secured.
請求項４に係る発明では、第１本体部と第２本体部との相対移動を動力として、可動レールを移動させるので、第１本体部に設けた駆動源以外に、特別に独立して可動レール移動用動力源を必要とせず、簡便且つ軽量な装置となる。 In the invention according to claim 4 , since the movable rail is moved by using the relative movement between the first main body and the second main body as a power, it can be moved independently independently of the drive source provided in the first main body. A power source for rail movement is not required, and the device is simple and lightweight.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る多軸ヘッド交換式工作機械の斜視図であり、多軸ヘッド交換式工作機械１０は、Ｘ軸方向に第１固定レール１１（アッパ第１固定レール１１ａとこのアッパ第１固定レール１１ａの下方に設けたロア第１レール１１ｂとからなる。）と第２固定レール１２（アッパ第２固定レール１２ａとこのアッパ第２固定レール１２ａの下方に設けたロア第２レール１２ｂとからなる。）とに分割可能な環状レール１３（アッパ環状レール１３ａとこのアッパ環状レール１３ａの下方に設けたロア環状レール１３ｂとからなる。）に複数の多軸ヘッド（ギャングヘッドとも呼ばれる。）２１〜２６を移動自在に取付け、第１固定レール１１と第２固定レール１２とを連結した際には、環状レール１３の上方中央に設けたインデックステーブル２８を回転駆動源３１により回転駆動することで多軸ヘッド２１〜２６を環状レール１３に沿って移動させ、第１固定レール１１と第２固定レール１２とを分離した際には、第１固定レール１１側に位置する、例えば、多軸ヘッド２１，２２を第１固定レール１１及びこの第１固定レール１１に連結した可動レール３３（アッパ可動レール３３ａとこのアッパ可動レール３３ａの下方に設けたロア可動レール３３ｂとからなる。詳細は後述する。）上で移動させ、これらの多軸ヘッド２１，２２のうちの１台、例えば、多軸ヘッド２１を加工ユニット３５に連結し、この加工ユニット３５に設けた駆動源（不図示）の動力で多軸ヘッド２１に備える複数の回転工具（説明の都合上、回転工具の一部に符号３６〜３８を記す。）を駆動し、図示せぬ治具台に載せたワークを加工するものである。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a perspective view of a multi-axis head replaceable machine tool according to the present invention. The multi-axis head replaceable machine tool 10 includes a first fixed rail 11 (upper first fixed rail 11a and the upper first fixed rail 11a) in the X-axis direction. And a second fixed rail 12 (an upper second fixed rail 12a and a lower second rail 12b provided below the upper second fixed rail 12a). A plurality of multi-axis heads (also referred to as gang heads) can be divided into an annular rail 13 (consisting of an upper annular rail 13a and a lower annular rail 13b provided below the upper annular rail 13a). ) When 21 to 26 are movably attached and the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are connected, an index tape provided at the upper center of the annular rail 13 is provided. When the multi-axis heads 21 to 26 are moved along the annular rail 13 by rotating the bull 28 by the rotation drive source 31, the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are separated. For example, the multi-axis heads 21 and 22 located on the fixed rail 11 side are connected to the first fixed rail 11 and the first fixed rail 11 and the movable rail 33 (provided below the upper movable rail 33a and the upper movable rail 33a). The lower movable rail 33b is described in detail later.) One of these multi-axis heads 21 and 22, for example, the multi-axis head 21 is connected to the machining unit 35, and this machining is performed. A plurality of rotary tools provided in the multi-axis head 21 are driven by the power of a drive source (not shown) provided in the unit 35 (for convenience of explanation, reference numerals 36 to 38 are shown as part of the rotary tools). It is intended for processing the workpiece placed on the jig base (not shown).
図２は本発明に係る加工ユニットを説明する斜視図であり、加工ユニット３５は、回転工具を駆動させる駆動源３９を備え、基台４１に設けたＸ軸方向に延びるレール４１ａ，４１ａに移動自在に取付けたものであり、基台４１の後部に取付けた回転駆動源４２によりボールねじ４５を回転させることでこのボールねじ４５にねじ結合するナット部材４６を備える加工ユニット３５をＸ軸方向に移動させる。 FIG. 2 is a perspective view illustrating a machining unit according to the present invention. The machining unit 35 includes a drive source 39 for driving a rotary tool and moves to rails 41a and 41a provided on a base 41 and extending in the X-axis direction. A machining unit 35 including a nut member 46 that is screw-coupled to the ball screw 45 by rotating the ball screw 45 by a rotational drive source 42 attached to the rear portion of the base 41 in the X-axis direction. Move.
また、加工ユニット３５は、第１レール１１（図１参照）に連結されるとともに環状レール１３（図１参照）の一部を構成する第３固定レール４３を支持するために上部に左右一対のアッパシリンダ装置４７Ａ，４７Ｂ、下部に左右一対のロアシリンダ装置４８Ａ，４８Ｂを備える。 The processing unit 35 is connected to the first rail 11 (see FIG. 1) and has a pair of left and right upper portions to support a third fixed rail 43 that forms part of the annular rail 13 (see FIG. 1). Upper cylinder devices 47A and 47B and a pair of left and right lower cylinder devices 48A and 48B are provided at the bottom.
第３固定レール４３は、アッパ第３固定レール４３ａとこのアッパ第３固定レール４３ａの下方に設けたロア第３固定レール４３ｂとからなり、アッパシリンダ装置４７Ａ，４７Ｂに備えるロッド５１，５１の先端にアッパ第３固定レール４３ａを取付け、ロアシリンダ装置４８Ａ，４８Ｂに備えるロッド５２，５２の先端にロア第３固定レール４３ｂを取付ける。 The third fixed rail 43 includes an upper third fixed rail 43a and a lower third fixed rail 43b provided below the upper third fixed rail 43a, and tips of rods 51 and 51 provided in the upper cylinder devices 47A and 47B. The upper third fixed rail 43a is attached to the lower cylinder devices 48A and 48B, and the lower third fixed rail 43b is attached to the tips of the rods 52 and 52 provided in the lower cylinder devices 48A and 48B.
図３は本発明に係る多軸ヘッド交換式工作機械の断面図であり、多軸ヘッド交換式工作機械１０は、基台４１と、この基台４１に設けた本体部６１と、この本体部６１に設けた環状レール１３と、この環状レール１３に移動自在に取付けた多軸ヘッド２１〜２６（多軸ヘッド２１のみ示す。）と、これらの多軸ヘッド２１〜２６を移動させるために本体部６１の上部に設けたインデックス機構６２と、前述の加工ユニット３５とからなる。 FIG. 3 is a sectional view of the multi-axis head replaceable machine tool 10 according to the present invention. The multi-axis head replaceable machine tool 10 includes a base 41, a main body 61 provided on the base 41, and the main body. An annular rail 13 provided on 61, multiaxial heads 21 to 26 (only the multiaxial head 21 is shown) movably attached to the annular rail 13, and a main body for moving these multiaxial heads 21 to 26 The index mechanism 62 provided in the upper part of the part 61 and the processing unit 35 described above are included.
本体部６１は、ワークを載せる治具台側（図の左方）に位置する第１本体部６５と、基台４１に移動自在に取付けた第２本体部６６とからなる。
第１本体部６５は、前述の第１固定レール１１と、内部に加工ユニット３５を収納するとともに上部にインデックス機構６２を設けたかまくら形のハウジング６８と、回転駆動源７１を支持する駆動源支持部７２とを備え、基台４１に固定した部分である。
The main body 61 includes a first main body 65 located on the jig base side (left side of the figure) on which a workpiece is placed, and a second main body 66 that is movably attached to the base 41.
The first main body 65 includes the first fixed rail 11 described above, a pillow-shaped housing 68 in which the processing unit 35 is housed and an index mechanism 62 is provided at the top, and a drive source support that supports the rotational drive source 71. And a portion 72 that is fixed to the base 41.
第２本体部６６は、上部に第２固定レール１２を取付け、下部にナット部材７３を取付けたものであり、このナット部材７３を第１本体部６５側の回転駆動源７１に取付けたボールねじ７４にねじ結合することで、回転駆動源７１を作動させてボールねじ７４を回転させたときにナット部材７３を介して第２本体部６６を第１本体部６５に対してＸ軸方向に移動させる。 The second main body portion 66 has a second fixed rail 12 attached to the upper portion and a nut member 73 attached to the lower portion, and a ball screw having the nut member 73 attached to the rotational drive source 71 on the first main body portion 65 side. When the ball screw 74 is rotated by operating the rotational drive source 71, the second main body 66 is moved in the X-axis direction with respect to the first main body 65 via the nut member 73. Let
インデックス機構６２は、ハウジング６８の天井部６８ａに取付けた回転駆動源３１と、天井部６８ａに軸部（不図示）を介して回転自在に取付けるとともに回転駆動源３１によって回転駆動されるインデックステーブル２８と、このインデックステーブル２８を多軸ヘッド２１〜２６に係止する係止機構７６とからなる。この係止機構７６については後で詳述する。 The index mechanism 62 is attached to the ceiling 68a of the housing 68 with a rotational drive source 31, and the index table 28 is rotatably attached to the ceiling 68a via a shaft (not shown) and is rotationally driven by the rotational drive source 31. And a locking mechanism 76 that locks the index table 28 to the multi-axis heads 21 to 26. The locking mechanism 76 will be described later in detail.
図４は本発明に係る多軸ヘッド交換式工作機械の平面図であり、第１本体部６５に対して第２本体部６６を離れる方向に移動させ、第１本体部６５側の第１固定レール１１と、第２本体部６６側の第２固定レール１２とを分離した状態を示す。なお、多軸ヘッド２１〜２６の回転工具は省略する（以下同じ）。 FIG. 4 is a plan view of the multi-axis head replaceable machine tool according to the present invention, in which the second main body portion 66 is moved away from the first main body portion 65, and the first fixing on the first main body portion 65 side is performed. The state which isolate | separated the rail 11 and the 2nd stationary rail 12 by the side of the 2nd main-body part 66 is shown. The rotary tools of the multi-axis heads 21 to 26 are omitted (hereinafter the same).
第１本体部６５側は、第１固定レール１１及び第３固定レール４３に多軸ヘッド２１，２２が残り、これらの多軸ヘッド２１，２２の上部中央に設けたそれぞれの被係止片８１をインデックス機構６２の係止機構７６で係止し、多軸ヘッド２１，２６を所定位置に位置決めした状態にあり、多軸ヘッド２１は加工位置にある。
係止機構７６は、多軸ヘッド２１，２２のそれぞれの被係止片８１を係止する係止部材７８，７９を備える。
On the first main body 65 side, the multi-axis heads 21 and 22 remain on the first fixed rail 11 and the third fixed rail 43, and the respective latched pieces 81 provided at the upper center of these multi-axis heads 21 and 22. Is locked by the locking mechanism 76 of the index mechanism 62, and the multi-axis heads 21 and 26 are positioned at predetermined positions, and the multi-axis head 21 is at the machining position.
The locking mechanism 76 includes locking members 78 and 79 for locking the locked pieces 81 of the multiaxial heads 21 and 22.
また、第２本体部６６側は、第２固定レール１２の所定位置に多軸ヘッド２３〜２６が固定された状態にある。なお、８３，８４は一対のレールであり、第２本体部６６が移動するためのものである。 Further, the second body portion 66 side is in a state where the multiaxial heads 23 to 26 are fixed at predetermined positions of the second fixed rail 12. Reference numerals 83 and 84 denote a pair of rails for moving the second main body 66.
図中の８７，８７，８８，８８（符号８７，８７のみ示す。符号８８については図３参照。）は、多軸ヘッド２１〜２６をそれぞれ環状レール１３及び可動レール３３に懸架するためのアーム部である（アーム部８７，８７はアッパ環状レール１３ａ及びアッパ可動レール３３ａ側、アーム部８８，８８はロア環状レール１３ｂ及びロア可動レール３３ｂ側にそれぞれ設けた部材である。）。 Reference numerals 87, 87, 88 and 88 (only reference numerals 87 and 87 are shown. Refer to FIG. 3 for reference numeral 88) are arms for suspending the multi-axis heads 21 to 26 on the annular rail 13 and the movable rail 33, respectively. (The arm portions 87 and 87 are members provided on the upper annular rail 13a and the upper movable rail 33a side, and the arm portions 88 and 88 are members provided on the lower annular rail 13b and the lower movable rail 33b side, respectively).
図５は図４の５矢視図であり、第１本体部６５の駆動源支持部７２に回転駆動源７１を取付け、第１本体部６５に取付けたレール８３，８４にそれぞれ滑り部材８６を移動自在に嵌合させ、これらの滑り部材８６，８６に第２本体部６６を取付けたことを示す。 FIG. 5 is a view taken in the direction of the arrow 5 in FIG. 4. The rotational drive source 71 is attached to the drive source support 72 of the first main body 65, and the sliding members 86 are respectively attached to the rails 83 and 84 attached to the first main body 65. It is shown that the second main body 66 is attached to the sliding members 86 and 86 by being movably fitted.
図６は本発明に係る係止機構の平面図であり、係止機構７６は、ハウジング６８の天井部６８ａ（図３参照）の中央に取付けた軸部材９１と、この軸部材９１で回転自在に支持した多角形状の係止カム部材９２と、この係止カム部材９２の各頂点に接近するように形成した円弧状のカム溝９２ａ〜９２ｄ内にそれぞれ設けたピン９４〜９７と、これらのピン９４〜９７に一端を連結するとともにハウジング６８に突出形成した凸部９８の溝９８ａに移動自在に挿入したロッド部材１０１〜１０４と、これらのロッド部材１０１〜１０４のそれぞれの他端に設けた鉤部１０１ａ〜１０４ａに一端を係合させるとともに他端に多軸ヘッド２１〜２６（図１参照）の被係止片８１に係止する係止用切欠き１０６ｂ〜１０９ｂを形成した係止部材１０６〜１０９と、係止カム部材９２を回転させる駆動力を発生させるためにハウジング６８の外壁に設けたブラケット部６８ｂに一端を揺動自在に取付けるとともに他端を係止カム部材９２に取付ブラケット１１２を介して取付けたカム駆動シリンダ装置１１３と、係止カム部材９２の回転を規制するストッパ部材１１４とからなる。 FIG. 6 is a plan view of the locking mechanism according to the present invention. The locking mechanism 76 includes a shaft member 91 attached to the center of the ceiling 68a (see FIG. 3) of the housing 68, and the shaft member 91 is rotatable. A polygonal locking cam member 92 supported on the pins, pins 94 to 97 provided in arc-shaped cam grooves 92a to 92d formed so as to approach each vertex of the locking cam member 92, and One end is connected to the pins 94 to 97 and the rod members 101 to 104 are movably inserted into the grooves 98a of the projecting portion 98 formed to protrude from the housing 68, and provided at the other ends of these rod members 101 to 104, respectively. A locking member having one end engaged with the flange portions 101a to 104a and the other end formed with locking notches 106b to 109b for locking to the locked pieces 81 of the multiaxial heads 21 to 26 (see FIG. 1). 10 ˜109 and one end of the bracket 68b provided on the outer wall of the housing 68 so as to be swingable and the other end attached to the locking cam member 92 to generate a driving force for rotating the locking cam member 92. And a stopper member 114 that restricts the rotation of the locking cam member 92.
カム溝９２ａ〜９２ｄは、一端９２ｅが軸部材９１に近く、他端９２ｆ（この図でピン９４〜９７が位置する側である。）が一端９２ｅよりも軸部材９１から遠くなるように形成した部分である。 The cam grooves 92a to 92d are formed so that one end 92e is close to the shaft member 91 and the other end 92f (the side where the pins 94 to 97 are located in this figure) is farther from the shaft member 91 than the one end 92e. Part.
以上の係止カム部材９２及びピン９４〜９７はカム機構１１１を構成する部材であり、係止機構７６から係止部材１０６〜１０９を除いたものは、係止部材作動機構１１５を構成するものである。 The locking cam member 92 and the pins 94 to 97 described above are members constituting the cam mechanism 111, and the locking mechanism 76 excluding the locking members 106 to 109 constitutes the locking member operating mechanism 115. It is.
係止部材１０６〜１０９は、図３に戻って、ロッド部材１０１〜１０４（ロッド部材１０２のみ示す。）の鉤部１０１ａ〜１０４ａ（鉤部１０２ａのみ示す。）に掛ける鉤部１０６ａ〜１０９ａ（鉤部１０７ａのみ示す。）を備え、インデックステーブル２８の下部に移動自在に取付けたものである。 Returning to FIG. 3, the locking members 106 to 109 return the hooks 106 a to 109 a (鉤) to the hooks 101 a to 104 a (only the hook 102 a is shown) of the rod members 101 to 104 (only the rod member 102 is shown). Only the portion 107a is shown), and is movably attached to the lower portion of the index table 28.
図６において、カム駆動シリンダ装置１１３は、シリンダ部１１６と、このシリンダ部１１６に作用させた油圧でシリンダ部１１６から出入りするロッド部材１１７とからなる。ここで、１２１，１２２は左右一対のアッパ第１固定レール１１ａ，１１ａを支持するためにハウジング６８から延ばした腕部である。なお、左右一対のロア第１固定レール１１ｂ，１ｂ（図２参照）を支持する腕部は省略する。 In FIG. 6, the cam drive cylinder device 113 includes a cylinder portion 116 and a rod member 117 that moves in and out of the cylinder portion 116 with hydraulic pressure applied to the cylinder portion 116. Here, 121 and 122 are arms extending from the housing 68 to support the pair of left and right upper first fixed rails 11a and 11a. Note that the arms that support the pair of left and right lower first fixed rails 11b and 1b (see FIG. 2) are omitted.
図７は本発明に係る第２本体部の要部を示す平面図であり、第２本体部６６は、隣り合う多軸ヘッド２３，２４の第２固定レール１２上の移動をロックする移動ロック機構１３１を設けたものである。 FIG. 7 is a plan view showing a main part of the second main body according to the present invention. The second main body 66 is a movement lock for locking the movement of the adjacent multiaxial heads 23 and 24 on the second fixed rail 12. A mechanism 131 is provided.
移動ロック機構１３１は、多軸ヘッド２３，２４のアーム部８７，８７，８８，８８（符号８７のみ示す。）に設けたインナサイドローラ部材１３３に係合する係合凹部１３４ａ，１３４ａを形成したロックプレート１３４を備える。 The movement lock mechanism 131 has engagement recesses 134a and 134a that engage with inner side roller members 133 provided on arm portions 87, 87, 88, and 88 (only reference numeral 87 is shown) of the multi-axis heads 23 and 24. A lock plate 134 is provided.
インナサイドローラ部材１３３は、アッパ第２固定レール１２ａ及びロア第２固定レール１２ｂ（図１参照）のそれぞれの内周面を転がることで多軸ヘッド２３，２４を第２固定レール１２に移動自在に取付けるものであり、他の多軸ヘッド２１，２２，２５，２６（図４参照）の端部にも備える。 The inner side roller member 133 can move the multiaxial heads 23 and 24 to the second fixed rail 12 by rolling on the inner peripheral surfaces of the upper second fixed rail 12a and the lower second fixed rail 12b (see FIG. 1). And is also provided at the ends of the other multi-axis heads 21, 22, 25, 26 (see FIG. 4).
また、図中の１３５はアーム部８７，８７，８８，８８に設けたアッパローラ部材であり、アッパ第２固定レール１２ａ及びロア第２固定レール１２ｂのそれぞれの上面を転がることで多軸ヘッド２３，２４を第２固定レール１２に移動自在に取付けるものである。このアッパローラ部材１３５は、他の多軸ヘッド２１，２２，２５，２６の端部にも備える。 Further, reference numeral 135 in the figure denotes an upper roller member provided on the arm portions 87, 87, 88, 88, and the multi-axis head 23, rolling by rolling the upper surfaces of the upper second fixed rail 12a and the lower second fixed rail 12b. 24 is movably attached to the second fixed rail 12. The upper roller member 135 is also provided at the ends of the other multi-axis heads 21, 22, 25, 26.
また、多軸ヘッド２１〜２６は、アッパ第２固定レール１２ａ及びロア第２固定レール１２ｂのそれぞれの外周面を転がることで多軸ヘッド２３，２４を第２固定レール１２に移動自在に取付けるアウタサイドローラ部材（不図示）を備える。 The multi-axis heads 21 to 26 are outer parts that movably attach the multi-axis heads 23 and 24 to the second fixed rail 12 by rolling the outer peripheral surfaces of the upper second fixed rail 12a and the lower second fixed rail 12b. A side roller member (not shown) is provided.
これらのインナサイドローラ部材１３３、アッパローラ部材１３５、アウタサイドローラ部材及びアーム部８７，８７，８８，８８は、環状レール１３に多軸ヘッド２１〜２６を移動自在に懸架する懸架機構１３０を構成するものであり、この懸架機構１３０は、多軸ヘッド２１〜２６のそれぞれに備える。 The inner side roller member 133, the upper roller member 135, the outer side roller member, and the arm portions 87, 87, 88, and 88 constitute a suspension mechanism 130 that suspends the multiaxial heads 21 to 26 so as to be movable on the annular rail 13. The suspension mechanism 130 is provided in each of the multi-axis heads 21 to 26.
上記したように、移動ロック機構１３１を設けることで、インデックス機構６２によって多軸ヘッド２３，２４及び多軸ヘッド２５，２６（図１参照）が係止されていないときに、多軸ヘッド２３，２４，２５，２６の第２固定レール１２上での移動を防止して所定位置に停止させておくことができる。 As described above, by providing the movement lock mechanism 131, when the multi-axis heads 23, 24 and the multi-axis heads 25, 26 (see FIG. 1) are not locked by the index mechanism 62, the multi-axis head 23, The movement of the 24, 25, and 26 on the second fixed rail 12 can be prevented and stopped at a predetermined position.
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る移動ロック機構の説明図であり、（ａ），（ｂ）共に図７の８−８線断面図に相当するものである。
（ａ）において、移動ロック機構１３１は、ロックプレート１３４と、このロックプレート１３４を上下動させるために第２本体部６６の枠体６６ａに取付けたシリンダ装置１３６と、ロックプレート１３４の上限位置と下限位置とを検出するために枠体６６ａにＬ字形ブラケット１３７を介して取付けた位置検出センサ１４１，１４２と、ロックプレート１３４の移動をガイドするガイドロッド（不図示）とからなる。
FIGS. 8A and 8B are explanatory views of the movement lock mechanism according to the present invention, and both FIG. 8A and FIG. 8B correspond to the sectional view taken along the line 8-8 in FIG.
In (a), the movement lock mechanism 131 includes a lock plate 134, a cylinder device 136 attached to the frame body 66a of the second main body 66 in order to move the lock plate 134 up and down, and an upper limit position of the lock plate 134. In order to detect the lower limit position, position detection sensors 141 and 142 attached to the frame body 66a via L-shaped brackets 137 and guide rods (not shown) for guiding the movement of the lock plate 134 are included.
シリンダ装置１３６は、シリンダ部１４４と、このシリンダ部１４４に供給した油圧によりシリンダ部１４４から出入りするロッド部材１４５とからなり、ロッド部材１４５の先端にナット部材１４６〜１４８でロックプレート１３４を取付けたものである。 The cylinder device 136 includes a cylinder part 144 and a rod member 145 that enters and exits the cylinder part 144 by the hydraulic pressure supplied to the cylinder part 144, and a lock plate 134 is attached to the tip of the rod member 145 with nut members 146 to 148. Is.
図では、ロックプレート１３４が上限に位置し、係合凹部１３４ａ，１３４ａ（一方の符号１３４ａのみ示す。）がインナサイドローラ部材１３３，１３３（一方の符号１３３のみ示す。）に係合した状態にある。 In the figure, the lock plate 134 is positioned at the upper limit, and the engagement recesses 134a and 134a (only one symbol 134a is shown) is engaged with the inner side roller members 133 and 133 (only one symbol 133 is shown). is there.
（ｂ）は、シリンダ装置１３６が作動し、ロックプレート１３４が下降して下限に位置する状態を示す。これにより、移動ロック機構１３１によるインナサイドローラ部材１３３，１３３（一方の符号１３３のみ示す。）のロックが解除される。 (B) shows a state in which the cylinder device 136 is operated and the lock plate 134 is lowered and positioned at the lower limit. Thereby, the lock | rock of the inner side roller members 133 and 133 (only one code | symbol 133 is shown) by the movement lock mechanism 131 is cancelled | released.
図９は本発明に係る可動レールを駆動する可動レール駆動機構を示す平面図であり、可動レール３３を駆動する可動レール駆動機構１５０は、ハウジング６８に取付けた一対の左駆動機構１５１及び右駆動機構１５２からなり、これらの左駆動機構１５１と右駆動機構１５２とは中心線１５３に対して対称であり、基本構造は同一であるため、以降は右駆動機構１５２のみ説明する。 FIG. 9 is a plan view showing a movable rail drive mechanism for driving the movable rail according to the present invention. The movable rail drive mechanism 150 for driving the movable rail 33 is composed of a pair of left drive mechanism 151 attached to the housing 68 and a right drive. Since the left driving mechanism 151 and the right driving mechanism 152 are symmetrical with respect to the center line 153 and have the same basic structure, only the right driving mechanism 152 will be described below.
右駆動機構１５２は、ハウジング６８の腕部１２２に取付けた支軸１５５と、この支軸１５５に一端をスイング自在に取付けるとともに他端にコ字形状の第１カム部材１５６を取付け且つ可動レール３３（即ち、アッパ可動レール３３ａ及びロア可動レール３３ｂ（図１参照））を外側部に備えた拡開部材１５７と、ハウジング６８の側壁６８ｃに取付けたブラケット部材１５８と、このブラケット部材１５８に設けた支軸１６１に一つの頂点１６６ａ近傍をスイング自在に取付けるとともに他の二つの頂点１６６ｂ，１６６ｃ近傍にそれぞれ第１軸部材１６３及び第２軸部材１６４を取付け且つ第１軸部材１６３を拡開部材１５７のカム部材１５６に設けた第１カム溝１５６ａに移動自在に挿入した三角形状のリンクプレート１６６と、第２本体部６６の枠体６６ａに取付けられるとともに第２カム溝１６７ａが形成され且つこの第２カム溝１６７ａ内にリンクプレート１６６の第２軸部材１６４が移動自在に挿入されたほぼＬ字形状の第２カム部材１６７とからなる。
図９から分かる通り、第２カム溝１６７ａは、第２カム部材１６７の外形と同様なほぼＬ字形状の溝である。
The right drive mechanism 152 has a support shaft 155 attached to the arm portion 122 of the housing 68, one end swingably attached to the support shaft 155, a U-shaped first cam member 156 attached to the other end, and the movable rail 33. (I.e., the upper movable rail 33a and the lower movable rail 33b (see FIG. 1)) are provided on the outer side of the expanding member 157, the bracket member 158 attached to the side wall 68c of the housing 68, and the bracket member 158. The vicinity of one vertex 166a is swingably attached to the support shaft 161, the first shaft member 163 and the second shaft member 164 are attached near the other two vertexes 166b and 166c, and the first shaft member 163 is expanded. A triangular link plate 166 movably inserted in a first cam groove 156a provided in the cam member 156, and A second cam groove 167a is formed and attached to the frame body 66a of the main body 66, and the second shaft member 164 of the link plate 166 is movably inserted into the second cam groove 167a. 2 cam members 167.
As can be seen from FIG. 9, the second cam groove 167 a is a substantially L-shaped groove similar to the outer shape of the second cam member 167.
アッパ可動レール３３ａは、円弧形状の部材であり、アッパ第１固定レール１１ａの延長上に位置することでアッパ第１固定レール１１ａと共に円の一部を構成する。
ロア可動レール３３ｂは、円弧形状の部材であり、ロア第１固定レール１１ｂの延長上に位置することでロア第１固定レール１１ｂと共に円の一部を構成する。
カム部材１５６の第１カム溝１５６ａは、支軸１５５から見て拡開部材１５７の他端向き、即ち遠心方向にストレートに設けた部分である。
拡開部材１５７及びリンクプレート１６６は、第１本体部６５を構成する部材である。
The upper movable rail 33a is an arc-shaped member, and forms a part of a circle together with the upper first fixed rail 11a by being positioned on the extension of the upper first fixed rail 11a.
The lower movable rail 33b is an arc-shaped member, and constitutes a part of a circle together with the lower first fixed rail 11b by being positioned on the extension of the lower first fixed rail 11b.
The first cam groove 156a of the cam member 156 is a portion provided straight toward the other end of the expanding member 157 when viewed from the support shaft 155, that is, in the centrifugal direction.
The spreading member 157 and the link plate 166 are members constituting the first main body portion 65.
第２カム部材１６７の第２カム溝１６７ａは、中心線１５３と平行に延びるストレート溝部１６７ｂと、このストレート溝部１６７ｂの一端側でブラケット部材１５８に近接するように中心線１５３側に屈曲した屈曲溝部１６７ｃとからなり、この屈曲溝部１６７ｃの端部に第２軸部材１６４が移動したときに、アッパ可動レール３３ａ及びロア可動レール３３ｂはアッパ第１固定レール１１ａ及びロア第１固定レール１１ｂのそれぞれの延長上に移動する。 The second cam groove 167a of the second cam member 167 includes a straight groove portion 167b extending parallel to the center line 153, and a bent groove portion bent toward the center line 153 so as to be close to the bracket member 158 at one end side of the straight groove portion 167b. 167c, and when the second shaft member 164 moves to the end of the bent groove 167c, the upper movable rail 33a and the lower movable rail 33b are respectively the upper first fixed rail 11a and the lower first fixed rail 11b. Move up the extension.
第１本体部６５側の支軸１５５の軸心とブラケット部材１５８の支軸１６１の軸心とを通る直線１７０は中心線１５３に平行であり、図では、第２軸部材１６４の軸心も直線１７０上に位置する。 A straight line 170 passing through the axis of the support shaft 155 on the first main body 65 side and the axis of the support shaft 161 of the bracket member 158 is parallel to the center line 153. In the figure, the axis of the second shaft member 164 is also Located on a straight line 170.
図中の１１ｃ，１１ｃはアッパ第１固定レール１１ａ及びロア第１固定レール１１ｂのそれぞれの端面、１２ｃ，１２ｃは円弧形状としたアッパ第２固定レール１２ａ及びロア第２固定レール１２ｂのそれぞれの端面であり、第２本体部６６が第１本体部６５に移動したときに、端面１１ｃ，１１ｃに端面１２ｃ，１２ｃがそれぞれ連結する。 In the figure, 11c and 11c are the end surfaces of the upper first fixed rail 11a and the lower first fixed rail 11b, and 12c and 12c are the respective end surfaces of the upper second fixed rail 12a and the lower second fixed rail 12b which are arc-shaped. When the second main body 66 moves to the first main body 65, the end surfaces 12c and 12c are connected to the end surfaces 11c and 11c, respectively.
以上に述べた多軸ヘッド交換式工作機械１０の各部の作用を次に説明する。
図１０は本発明に係る係止機構の作用を示す作用図である。
図６の状態から図１０に示すように、カム駆動シリンダ装置１１３を作動させてロッド部材１１７を伸ばすと、係止カム部材９２が軸部材９１を中心にして時計回りに回転し、カム溝９２ａ〜９２ｄに挿入したピン９４〜９７がそれぞれカム溝９２ａ〜９２ｄの他端９２ｆから一端９２ｅに移動するため、ロッド部材１０１〜１０４はピン９４〜９７の移動に伴って軸部材９１に近づくように移動し、ロッド部材１０１〜１０４に連結した係止部材１０６〜１０９が多軸ヘッド２３〜２６（図４参照）の被係止片８１から外れる。
Next, the operation of each part of the multi-axis head replaceable machine tool 10 described above will be described.
FIG. 10 is an operation diagram showing the operation of the locking mechanism according to the present invention.
As shown in FIG. 10 from the state of FIG. 6, when the cam drive cylinder device 113 is operated to extend the rod member 117, the locking cam member 92 rotates clockwise about the shaft member 91, and the cam groove 92a Since the pins 94 to 97 inserted into ˜92d move from the other end 92f of the cam grooves 92a to 92d to the one end 92e, the rod members 101 to 104 approach the shaft member 91 as the pins 94 to 97 move. The locking members 106 to 109 that have moved and connected to the rod members 101 to 104 are disengaged from the locked pieces 81 of the multiaxial heads 23 to 26 (see FIG. 4).
図１１は本発明に係る可動レール駆動機構の作用を示す第１作用図である。
第１本体部６５に第２本体部６６を近接させて、第１固定レール１１に第２固定レール１２を連結した状態を示す。
FIG. 11 is a first operation diagram showing the operation of the movable rail drive mechanism according to the present invention.
A state in which the second main body portion 66 is brought close to the first main body portion 65 and the second fixed rail 12 is connected to the first fixed rail 11 is shown.
拡開部材１５７の第１カム溝１５６ａ及びリンクプレート１６６の第１軸部材１６３の軸心は直線１７０上に位置し、リンクプレート１６６の第２軸部材１６４は第２カム部材１６７のストレート溝部１６７ｂの端部に位置する。 The axial center of the first cam groove 156a of the expanding member 157 and the first shaft member 163 of the link plate 166 is located on the straight line 170, and the second shaft member 164 of the link plate 166 is the straight groove portion 167b of the second cam member 167. Located at the end of
図１２は本発明に係る可動レール駆動機構の作用を示す第２作用図である。
第１本体部６５に対して第２本体部６６が中心線１５３の延びる方向であって第１本体部６５から離れる方向に移動し始めると、リンクプレート１６６の第２軸部材１６４は、第２カム部材１６７の中心線１５３と平行なストレート溝部１６７ｂ内を移動する。従って、リンクプレート１６６はスイングせず、拡開部材１５７もスイングせず、静止したままの状態である。
FIG. 12 is a second operation diagram showing the operation of the movable rail drive mechanism according to the present invention.
When the second main body portion 66 starts to move in the direction in which the center line 153 extends and away from the first main body portion 65 with respect to the first main body portion 65, the second shaft member 164 of the link plate 166 becomes the second The cam member 167 moves in the straight groove 167b parallel to the center line 153 of the cam member 167. Therefore, the link plate 166 does not swing, the spreading member 157 does not swing, and remains stationary.
図１３は本発明に係る可動レール駆動機構の作用を示す第３作用図である。
第１本体部６５に対して第２本体部６６が中心線１５３の延びる方向であって第１本体部６５から離れる方向に移動し続け、リンクプレート１６６の第２軸部材１６４が、第２カム部材１６７のストレート溝部１６７ｂから屈曲溝部１６７ｃ内へ移動すると、第２軸部材１６４は中心線１５３側に近づくから、スイングプレート１６６は、矢印Ａで示すように、ブラケット部材１５８の支軸１６１を中心にして時計回りにスイングし、スイングプレート１６６の第１軸部材１６３の移動に伴って、拡開部材１５７が、矢印Ｂで示すように、支軸１５５を中心にして反時計回りにスイングする。
FIG. 13 is a third action diagram showing the action of the movable rail drive mechanism according to the present invention.
The second main body portion 66 continues to move in the direction in which the center line 153 extends and away from the first main body portion 65 with respect to the first main body portion 65, and the second shaft member 164 of the link plate 166 moves to the second cam. When the member 167 moves from the straight groove portion 167b into the bending groove portion 167c, the second shaft member 164 approaches the center line 153 side, so that the swing plate 166 is centered on the support shaft 161 of the bracket member 158 as indicated by an arrow A. Then, as the first shaft member 163 of the swing plate 166 moves, the expanding member 157 swings counterclockwise around the support shaft 155 as indicated by the arrow B.
第１本体部６５に対して第２本体部６６が更に離れるように移動すれば、リンクプレート１６６の第２軸部材１６４は屈曲溝部１６７ｃの端部側に移動するため、リンクプレート１６６が更に矢印Ａの向きにスイングし、拡開部材１５７は更に矢印Ｂの向きにスイングして、図９に示した状態となる。即ち、可動レール３３が第１固定レール１１に連結する。 If the second main body portion 66 moves further away from the first main body portion 65, the second shaft member 164 of the link plate 166 moves to the end side of the bent groove portion 167c. Swing in the direction of A, the expanding member 157 further swings in the direction of arrow B, and the state shown in FIG. 9 is obtained. That is, the movable rail 33 is connected to the first fixed rail 11.
以上に述べた多軸ヘッド交換式工作機械１０の多軸ヘッド２１〜２６の割出し及び交換を以下に順に説明する。
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係る多軸ヘッド交換式工作機械の作用を示す第１作用図である。
（ａ）において、第１固定レール１１と第２固定レール１２とを連結した状態で、インデックス機構６２により、例えば、多軸ヘッド２１〜２６（位置の把握を容易にするためにそれぞれの多軸ヘッド２１〜２６に１〜６の番号を付けた。）のうちの多軸ヘッド２１を中心線１５３上に移動させ、この位置から加工ユニットとともに矢印Ｃの方向に前進させ、ワークＷの加工を行う。ワークＷの加工が終了したら、多軸ヘッド２１を元の位置に後退させ、多軸ヘッド２３〜２６のうちの少なくとも１台を交換するためにインデックス機構６２により多軸ヘッド２１〜２６を環状レール１３上で、矢印Ｄで示すように、反時計回りに移動させる。このとき、インデックス機構６２の係止部材７８，７９，１０６〜１０９で多軸ヘッド２１〜２６のそれぞれの被係止片８１を係止した状態にある。
The indexing and replacement of the multi-axis heads 21 to 26 of the multi-axis head replaceable machine tool 10 described above will be described in order below.
14 (a) and 14 (b) are first operation views showing the operation of the multi-axis head replaceable machine tool according to the present invention.
In (a), in a state where the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are connected, for example, the multi-axis heads 21 to 26 (for the purpose of facilitating the grasping of the positions, the multi-axis The heads 21 to 26 are numbered 1 to 6. The multi-axis head 21 is moved on the center line 153, and is advanced in the direction of the arrow C together with the machining unit from this position to process the workpiece W. Do. When the processing of the workpiece W is completed, the multi-axis head 21 is retracted to the original position, and the multi-axis heads 21 to 26 are moved to the annular rail by the index mechanism 62 in order to replace at least one of the multi-axis heads 23 to 26. 13, as shown by arrow D, move counterclockwise. At this time, the locked members 81 of the multiaxial heads 21 to 26 are locked by the locking members 78, 79, 106 to 109 of the index mechanism 62.
（ｂ）は、多軸ヘッド２１〜２６が、（ａ）に示した位置に対して、隣り合う多軸ヘッドのなす角度の半分、即ち３０°だけ移動した状態を示す。
この状態で、第２固定レール１２側に位置する多軸ヘッド２３〜２６が第２固定レール１２上で移動しないように、多軸ヘッド２３，２４を一方の移動ロック機構１３１でロックし、多軸ヘッド２５，２６を他方の移動ロック機構１３１でロックする。なお、アーム部８７については、説明に必要な部分のみ図示し、他は省略した（以下同じ）。
(B) shows a state in which the multi-axis heads 21 to 26 have moved by half the angle formed by the adjacent multi-axis heads, that is, 30 ° with respect to the position shown in (a).
In this state, the multi-axis heads 23 and 24 are locked by one movement lock mechanism 131 so that the multi-axis heads 23 to 26 positioned on the second fixed rail 12 side do not move on the second fixed rail 12. The shaft heads 25 and 26 are locked by the other movement lock mechanism 131. In addition, about the arm part 87, only the part required for description was shown in figure, and others were abbreviate | omitted (hereinafter the same).
図１５（ａ），（ｂ）は本発明に係る多軸ヘッド交換式工作機械の作用を示す第２作用図である。
（ａ）において、係止機構７６（図６参照）を作動させ、係止部材１０６〜１０９による多軸ヘッド２３〜２６の被係止片８１の係止を解除する。なお、係止部材７８，７９と多軸ヘッド２１，２２の被係止片８１とは係止した状態にある。
FIGS. 15A and 15B are second operation diagrams showing the operation of the multi-axis head replaceable machine tool according to the present invention.
In (a), the locking mechanism 76 (see FIG. 6) is operated, and the locking of the locked pieces 81 of the multiaxial heads 23 to 26 by the locking members 106 to 109 is released. The locking members 78 and 79 and the locked pieces 81 of the multi-axis heads 21 and 22 are locked.
ここで、被係止片８１の係止を解除しても、多軸ヘッド２３〜２６は移動ロック機構１３１，１３１でロックされているため、第２固定レール１２上を移動することはない。
次に、矢印Ｅで示す向きに第２本体部６６を第１本体部６５に対して移動させる。
Here, even if the latching of the latched piece 81 is released, the multiaxial heads 23 to 26 are locked by the movement lock mechanisms 131 and 131, and thus do not move on the second fixed rail 12.
Next, the second main body 66 is moved relative to the first main body 65 in the direction indicated by the arrow E.
（ｂ）は第２本体部６６の移動後の状態である。第２本体部６６の移動に伴って、第１本体部６５の内側に格納してあった可動レール３３（クロスハッチングを施した部分である。）が第１固定レール１１の延長上に移動する。 (B) is the state after the 2nd main-body part 66 moves. With the movement of the second main body portion 66, the movable rail 33 (the cross hatched portion) stored inside the first main body portion 65 moves on the extension of the first fixed rail 11. .
図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係る多軸ヘッド交換式工作機械の作用を示す第３作用図である。
（ａ）において、係止機構７６（図６参照）を作動させ、係止部材１０６〜１０９を突出させる。これは、係止部材１０６〜１０９を突出させないと、インデックス機構６２が作動しない、即ち、インデックステーブル２８が回転しないからであり、例えば、第１固定レール１１と第２固定レール１２とを連結した状態で、多軸ヘッド２３〜２６の被係止片８１に係止部材１０６〜１０９が係止されないでインデックステーブル２８が回転した場合に、インデックステーブル２８と多軸ヘッド２３〜２６との位置関係が異なってしまうのを防止する。次に、インデックス機構６２を作動させて、多軸ヘッド２１，２２を、矢印Ｆに示すように、反時計回りに回転させる。
16 (a) and 16 (b) are third operation diagrams showing the operation of the multi-axis head exchangeable machine tool according to the present invention.
In (a), the locking mechanism 76 (see FIG. 6) is operated to cause the locking members 106 to 109 to protrude. This is because the index mechanism 62 does not operate unless the locking members 106 to 109 are projected, that is, the index table 28 does not rotate. For example, the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are connected. In this state, when the index table 28 rotates without the locking members 106 to 109 being locked to the locked pieces 81 of the multi-axis heads 23 to 26, the positional relationship between the index table 28 and the multi-axis heads 23 to 26 Is different. Next, the index mechanism 62 is operated to rotate the multi-axis heads 21 and 22 counterclockwise as indicated by an arrow F.
（ｂ）において、多軸ヘッド２２を中心線１５３上に移動させ、この位置から加工ユニットとともに矢印Ｇの方向に前進させ、ワークＷの加工を行う。
多軸ヘッド２２でワークＷを加工中に、多軸ヘッド２３〜２６のうちの少なくとも１台を第２固定レール１２から外して、別の多軸ヘッドに交換し、回転工具の段取り替えをする。
In (b), the multi-axis head 22 is moved on the center line 153, and is advanced in the direction of the arrow G together with the machining unit from this position, and the workpiece W is machined.
While machining the workpiece W with the multi-axis head 22, at least one of the multi-axis heads 23 to 26 is removed from the second fixed rail 12 and replaced with another multi-axis head, and the rotary tool is replaced. .
多軸ヘッド２２によるワークＷの加工が終了したら、多軸ヘッド２２を元の位置に後退させる。この後は、次に多軸ヘッド２１を中心線１５３上に移動させ、前述と同様にワークＷの加工を行ってもよいし、図１６（ａ）→図１５（ｂ）→図１５（ａ）→図１４（ｂ）というような工程を経て、図１４（ａ）に戻ってもよい。 When the processing of the workpiece W by the multi-axis head 22 is completed, the multi-axis head 22 is retracted to the original position. Thereafter, the multi-axis head 21 may be moved to the center line 153 and the workpiece W may be processed in the same manner as described above, or FIG. 16 (a) → FIG. 15 (b) → FIG. ) → FIG. 14 (b) may be followed to return to FIG. 14 (a).
以上の図１、図３及び図４に示したように、本発明は第１に、インデックス駆動源としての回転駆動源３１を有する本体部６１と、この本体部６１を囲む環状レール１３（図１１参照）と、この環状レール１３に移動自在に取付けるとともに、回転駆動源３１により駆動されるインデックステーブル２８に係止自在とした複数の多軸ヘッド２１〜２６と、これらの多軸ヘッド２１〜２６から選択した一つの多軸ヘッド２１に備える複数の工具としての回転工具３６〜３８を駆動するために多軸ヘッド２１に着脱自在とした加工ユニット３５とを備えた多軸ヘッド交換式工作機械１０において、本体部６１を、第１本体部６５と、この第１本体部６５に設けた回転駆動源７１により第１本体部６５に対して相対移動自在とした第２本体部６６とから構成し、環状レール１３を、第１本体部６５に取付けた第１固定レール１１と、第２本体部６６に取付けた第２固定レール１２と、加工ユニット３５に取付けた第３固定レール４３とに分割自在に連結し、インデックステーブル２８に、それぞれの多軸ヘッド２１〜２６に係止離間自在な複数の係止部材７８，７９，１０６〜１０９を備え、第１本体部６５の上部にインデックステーブル２８を回転自在に取付け、複数の係止部材７８，７９，１０６〜１０９のうちの一部である係止部材１０６〜１０９を同時に多軸ヘッド２３〜２６に係止離間自在とするカム機構１１１（図６参照）を含む係止部材作動手段としての係止部材作動機構１１５（図６参照）を備え、第１固定レール１１及び第３固定レール４３を第２固定レール１２から分離させることで、これらの第１固定レール１１及び第３固定レール４３に少数の多軸ヘッド２１，２２を残し、これらの多軸ヘッド２１，２２の一つを所定加工位置にインデックステーブル２８により移動させることを特徴とする。 As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the present invention firstly has a main body 61 having a rotary drive source 31 as an index drive source, and an annular rail 13 (see FIG. 11), a plurality of multi-axis heads 21 to 26 that are movably attached to the annular rail 13 and that can be locked to the index table 28 driven by the rotational drive source 31, and these multi-axis heads 21 to 26 A multi-axis head replaceable machine tool including a machining unit 35 detachably attached to the multi-axis head 21 to drive rotary tools 36 to 38 as a plurality of tools included in one multi-axis head 21 selected from 26. 10, the main body 61 is a first main body 65, and a second main body 66 that is movable relative to the first main body 65 by a rotational drive source 71 provided in the first main body 65. The annular rail 13 is composed of a first fixed rail 11 attached to the first main body portion 65, a second fixed rail 12 attached to the second main body portion 66, and a third fixed rail 43 attached to the processing unit 35. The index table 28 includes a plurality of locking members 78, 79, 106 to 109 that can be locked to and separated from the multi-axis heads 21 to 26. A cam that rotatably attaches the index table 28 and simultaneously locks and separates the locking members 106 to 109, which are a part of the plurality of locking members 78, 79, and 106 to 109, into the multiaxial heads 23 to 26. A locking member operating mechanism 115 (see FIG. 6) as a locking member operating means including a mechanism 111 (see FIG. 6) is provided, and the first fixed rail 11 and the third fixed rail 43 are separated from the second fixed rail 12. By separating them, a small number of multi-axis heads 21 and 22 are left on the first fixed rail 11 and the third fixed rail 43, and one of these multi-axis heads 21 and 22 is moved to a predetermined processing position by the index table 28. It is made to move.
環状レール１３を、第１本体部６５に取付けた第１固定レール１１と、第２本体部６６に取付けた第２固定レール１２と、加工ユニット３５に取付けた第３固定レール４３とに分割自在に連結し、インデックステーブル２８に、それぞれの多軸ヘッド２１〜２６に係止離間自在な複数の係止部材７８，７９，１０６〜１０９を備え、第１本体部６５の上部にインデックステーブル２８を回転自在に取付け、複数の係止部材７８，７９，１０６〜１０９のうちの一部の係止部材１０６〜１０９を同時に多軸ヘッド２３〜２６に係止離間自在とするカム機構１１１を含む係止部材作動機構１１５を備えたので、第１本体部６５と第２本体部６６とを相対移動させて第１固定レール１１と第２固定レール１２とを分離したときには、第１固定レール１１及び第３固定レール４３には少数の多軸ヘッド２１，２２が残るため、インデックステーブル２８上の多軸ヘッド２１，２２の総重量が軽減され、多軸ヘッド２１，２２の移動速度を高めることができる。従って、多軸ヘッド２１，２２の所定位置への位置決めの時間を短縮することができ、サイクルタイムを短縮することができて、生産能力を向上させることができる。 The annular rail 13 can be divided into a first fixed rail 11 attached to the first main body portion 65, a second fixed rail 12 attached to the second main body portion 66, and a third fixed rail 43 attached to the processing unit 35. The index table 28 includes a plurality of locking members 78, 79, 106 to 109 that can be locked to and separated from the multi-axis heads 21 to 26, and the index table 28 is provided on the upper portion of the first main body 65. An engaging mechanism including a cam mechanism 111 that is rotatably mounted and that allows some of the locking members 106 to 109 of the plurality of locking members 78, 79, and 106 to 109 to be simultaneously locked and separated from the multiaxial heads 23 to 26. Since the stop member operating mechanism 115 is provided, the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are separated when the first main body 65 and the second main body 66 are moved relative to each other. Since a small number of multi-axis heads 21 and 22 remain on the first and third fixed rails 43, the total weight of the multi-axis heads 21 and 22 on the index table 28 is reduced, and the moving speed of the multi-axis heads 21 and 22 is increased. be able to. Accordingly, the time required for positioning the multi-axis heads 21 and 22 at predetermined positions can be shortened, the cycle time can be shortened, and the production capacity can be improved.
本発明は第２に、図４及び図９に示したように、第１本体部６５の環状レール１３の内側に、一端を支軸１５５にスイング自在に取付けるとともに他端に第１カム溝１５６ａを有する第１カム部材１５６を含み且つ可動レール３３を外側部に備える拡開部材１５７と、第１本体部６５の中央部近傍に設けたブラケット部材１５８と、このブラケット部材１５８に一つの頂点１６６ａ近傍をスイング自在に取付けるとともに他の二つの頂点１６６ｂ，１６６ｃ近傍にそれぞれ第１軸部材１６３、第２軸部材１６４を設け且つこの第１軸部材１６３を拡開部材１５７の第１カム溝１５６ａに移動自在に挿入したほぼ三角形状のリンクプレート１６６と、を備え、第２本体部６６の環状レール１３の内側に、第１本体部６５と第２本体部６６とが相対移動する方向に延びるストレート溝部１６７ｂ及びこのストレート溝部１６７ｂからブラケット部材１５８側に接近するように第２本体部６６の中央側に屈曲した屈曲溝部１６７ｃからなるほぼＬ字形状の第２カム溝１６７ａが形成され且つこの第２カム溝１６７ａにリンクプレート１６６の第２軸部材１６４が移動自在に挿入された第２カム部材１６７を備え、第１本体部６５と第２本体部６６とを近接させて第１固定レール１１と第２固定レール１２とを連結したときには、第２軸部材１６４が第２カム部材１６７のストレート溝部１６７ｂ内に位置して可動レール３３が第１本体部６５内に格納され、第１本体部６５と第２本体部６６とを相対移動させて第１固定レール１１と第２固定レール１２とを離したときには、第２軸部材１６４が第２カム部材１６７の屈曲溝部１６７ｃ内へ移動して、第１軸部材１６３がブラケット部材１５８を支点にして外側方へスイングし、第１カム部材１５６が支軸１５５を中心にして拡開するように外側方へスイングすることで可動レール３３が第１固定レール１１の延長上に移動することを特徴とする。 Secondly, as shown in FIGS. 4 and 9, the present invention has one end swingably attached to the support shaft 155 and the other end of the first cam groove 156a on the inner side of the annular rail 13 of the first main body 65. An expansion member 157 including a first cam member 156 having a movable rail 33 on the outer side, a bracket member 158 provided in the vicinity of the central portion of the first main body portion 65, and a vertex 166a on the bracket member 158. The first shaft member 163 and the second shaft member 164 are provided near the other two apexes 166b and 166c, respectively, and the first shaft member 163 is provided in the first cam groove 156a of the expanding member 157. A substantially triangular link plate 166 movably inserted, and the first main body portion 65 and the second main body portion 66 are arranged inside the annular rail 13 of the second main body portion 66. There is a substantially L-shaped second cam groove 167a including a straight groove portion 167b extending in the moving direction and a bent groove portion 167c bent toward the center side of the second main body portion 66 so as to approach the bracket member 158 side from the straight groove portion 167b. The second cam member 167 is formed and the second shaft member 164 of the link plate 166 is movably inserted into the second cam groove 167a, and the first main body portion 65 and the second main body portion 66 are brought close to each other. When the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are connected, the second shaft member 164 is positioned in the straight groove portion 167b of the second cam member 167 and the movable rail 33 is stored in the first main body portion 65. When the first main body 65 and the second main body 66 are moved relative to each other to separate the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12, the second shaft member 1 4 moves into the bending groove 167c of the second cam member 167, the first shaft member 163 swings outward with the bracket member 158 as a fulcrum, and the first cam member 156 expands around the support shaft 155. The movable rail 33 moves on the extension of the first fixed rail 11 by swinging outward so as to open.
第１固定レール１１と第２固定レール１２とを分離しても、第１固定レール１１の延長上に可動レール３３を配置するので、第１固定レール１１側の多軸ヘッド２１，２２の移動範囲を確保することができる。 Even if the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are separated, the movable rail 33 is disposed on the extension of the first fixed rail 11, so that the movement of the multiaxial heads 21 and 22 on the first fixed rail 11 side is performed. A range can be secured.
本発明は第３に、第１本体部６５の環状レール１３の内側に、一端を支軸１５５に揺動自在に取付けるとともに可動レール３３を外側部に有する拡開部材１５７を備え、第１本体部６５と第２本体部６６とを近接させて第１固定レール１１と第２固定レール１２とを連結したときには、可動レール３３が第１本体部６５内に格納され、第１本体部６５と第２本体部６６とが相対移動して第１固定レール１１と第２固定レール１２とが離れたときには、可動レール３３が第１固定レール１１の延長上に移動し、可動レール３３の移動は、拡開部材１５７を、回転駆動源７１による第１本体部６５と第２本体部６６との相対移動を動力として揺動させることにより行うことを特徴とする。 The present invention thirdly includes an expanding member 157 having one end pivotably attached to the support shaft 155 and having a movable rail 33 on the outer side inside the annular rail 13 of the first main body 65. When the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are connected by bringing the portion 65 and the second main body portion 66 close to each other, the movable rail 33 is stored in the first main body portion 65, and the first main body portion 65 and When the second main body 66 moves relative to each other and the first fixed rail 11 and the second fixed rail 12 are separated, the movable rail 33 moves on the extension of the first fixed rail 11, and the movement of the movable rail 33 is The expanding member 157 is performed by swinging the first main body 65 and the second main body 66 by the rotational drive source 71 as power.
第１本体部６５と第２本体部６６との相対移動を動力として、可動レール３３を移動させるので、第１本体部６５に設けた回転駆動源７１以外に、特別に独立して可動レール移動用動力源を必要とせず、簡便且つ軽量な装置となる。 Since the movable rail 33 is moved by using the relative movement between the first main body portion 65 and the second main body portion 66 as power, the movable rail movement is specially independently performed in addition to the rotational drive source 71 provided in the first main body portion 65. Therefore, the power source is not required, and the apparatus is simple and lightweight.
尚、本実施形態では、図４に示したように、環状レール１３上に多軸ヘッド２１〜２６を６台懸架したが、これに限らず、環状レール１３上に多軸ヘッドを３台〜５台、あるいは、更に多く懸架してもよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, six multiaxial heads 21 to 26 are suspended on the annular rail 13, but not limited thereto, three multiaxial heads are disposed on the annular rail 13. Five or more may be suspended.
本発明の多軸ヘッド交換式工作機械は、多軸ヘッドを移動させる環状レールを分割式としたものに好適である。 The multi-axis head replaceable machine tool according to the present invention is suitable for a split type annular rail that moves the multi-axis head.
１０…多軸ヘッド交換式工作機械、１１…第１固定レール、１２…第２固定レール、１３…環状レール、２１〜２６…多軸ヘッド、２８…インデックステーブル、３１…インデックス駆動源（回転駆動源）、３３…可動レール、３５…加工ユニット、３６〜３８…工具（回転工具）、４３…第３固定レール、６１…本体部、６５…第１本体部、６６…第２本体部、７１…駆動源（回転駆動源）、７８，７９，１０６〜１０９…係止部材、１１１…カム機構、１１５…係止部材作動手段（係止部材作動機構）、１５５…支軸、１５６…第１カム部材、１５６ａ…第１カム溝、１５７…拡開部材、１５８…ブラケット部材、１６３…第１軸部材、１６４…第２軸部材、１６６…リンクプレート、１６６ａ，１６６ｂ，１６６ｃ…頂点、１６７…第２カム部材、１６７ａ…第２カム溝、１６７ｂ…ストレート溝部、１６７ｃ…屈曲溝部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Multi-axis head exchange type machine tool, 11 ... 1st fixed rail, 12 ... 2nd fixed rail, 13 ... Annular rail, 21-26 ... Multi-axis head, 28 ... Index table, 31 ... Index drive source (rotation drive) Source), 33 ... movable rail, 35 ... machining unit, 36-38 ... tool (rotary tool), 43 ... third fixed rail, 61 ... main body, 65 ... first main body, 66 ... second main body, 71 ... drive source (rotation drive source), 78, 79, 106 to 109 ... locking member, 111 ... cam mechanism, 115 ... locking member operating means (locking member operating mechanism), 155 ... support shaft, 156 ... first Cam member, 156a ... first cam groove, 157 ... expanded member, 158 ... bracket member, 163 ... first shaft member, 164 ... second shaft member, 166 ... link plate, 166a, 166b, 166c ... vertex, 167 ... First Cam members, 167a ... second cam groove, 167b ... straight groove, 167c ... bending groove.
Claims (4)
この本体部を囲む環状レールと、
この環状レールに移動自在に取付けるとともに、前記インデックス駆動源により駆動されるインデックステーブルに係止自在とした複数の多軸ヘッドと、
これらの多軸ヘッドから選択した一つの多軸ヘッドに備える複数の工具を駆動するために前記多軸ヘッドに着脱自在とした加工ユニットとを備えた多軸ヘッド交換式工作機械において、
前記本体部は、第１本体部と、この第１本体部に設けた駆動源により第１本体部と相対移動自在とした第２本体部とからなり、
前記環状レールは、前記第１本体部に取付けた第１固定レールと、前記第２本体部に取付けた第２固定レールと、前記加工ユニットに取付けた第３固定レールとに分割自在に連結にされ、
前記インデックステーブルは、それぞれの前記多軸ヘッドに係止離間自在な複数の係止部材を備え、
前記第１本体部は、上部に前記インデックステーブルを回転自在に取付け、複数の前記係止部材のうちの一部を同時に前記多軸ヘッドに係止離間自在とする係止部材作動手段を備え、
前記第１固定レール及び第３固定レールを前記第２固定レールから分離させることで、これらの第１固定レール及び第３固定レールに少数の多軸ヘッドを残し、これらの多軸ヘッドの一つを所定加工位置に前記インデックステーブルにより移動させることを特徴とする多軸ヘッド交換式工作機械。 A main body having an index drive source;
An annular rail that surrounds the main body,
A plurality of multi-axis heads that are movably attached to the annular rail and that can be locked to an index table driven by the index drive source,
In a multi-axis head replaceable machine tool comprising a machining unit that is detachable from the multi-axis head to drive a plurality of tools provided in one multi-axis head selected from these multi-axis heads.
The main body includes a first main body and a second main body that is movable relative to the first main body by a driving source provided in the first main body.
The annular rail is detachably connected to a first fixed rail attached to the first main body, a second fixed rail attached to the second main body, and a third fixed rail attached to the processing unit. And
The index table includes a plurality of locking members that can be locked to and separated from the multiaxial heads.
Said first body portion is rotatably mounted on the index table at the top, provided with a locking member actuator means simultaneously said you freely engaging spaced polyaxial head part of a plurality of said locking member ,
By separating the first fixed rail and the third fixed rail from the second fixed rail, a small number of multi-axis heads are left on the first fixed rail and the third fixed rail, and one of these multi-axis heads. Is moved to a predetermined machining position by the index table. A multi-axis head replaceable machine tool.
この本体部を囲む環状レールと、 An annular rail that surrounds the main body,
この環状レールに移動自在に取付けるとともに、前記インデックス駆動源により駆動されるインデックステーブルに係止自在とした複数の多軸ヘッドと、 A plurality of multi-axis heads that are movably attached to the annular rail and can be locked to an index table driven by the index drive source,
これらの多軸ヘッドから選択した一つの多軸ヘッドに備える複数の工具を駆動するために前記多軸ヘッドに着脱自在とした加工ユニットとを備えた多軸ヘッド交換式工作機械において、 In a multi-axis head replaceable machine tool comprising a machining unit that is detachable from the multi-axis head to drive a plurality of tools provided in one multi-axis head selected from these multi-axis heads.
前記本体部は、第１本体部と、この第１本体部に設けた駆動源により第１本体部と相対移動自在とした第２本体部とからなり、 The main body includes a first main body and a second main body that is movable relative to the first main body by a driving source provided in the first main body.
前記環状レールは、前記第１本体部に取付けた第１固定レールと、前記第２本体部に取付けた第２固定レールと、前記加工ユニットに取付けた第３固定レールとに分割自在に連結にされ、 The annular rail is detachably connected to a first fixed rail attached to the first main body, a second fixed rail attached to the second main body, and a third fixed rail attached to the processing unit. And
前記インデックステーブルは、それぞれの前記多軸ヘッドに係止離間自在な複数の係止部材を備え、 The index table includes a plurality of locking members that can be locked to and separated from the multiaxial heads.
前記第１本体部は、上部に前記インデックステーブルを回転自在に取付け、複数の前記係止部材のうちの一部を同時に前記多軸ヘッドに係止離間自在とするカム機構を含む係止部材作動手段を備え、 The first main body includes a cam mechanism that includes a cam mechanism that rotatably attaches the index table to an upper portion thereof, and allows a part of the plurality of locking members to be simultaneously locked to and separated from the multi-axis head. With means,
前記第１固定レール及び第３固定レールを前記第２固定レールから分離させることで、これらの第１固定レール及び第３固定レールに少数の多軸ヘッドを残し、これらの多軸ヘッドの一つを所定加工位置に前記インデックステーブルにより移動させることを特徴とする多軸ヘッド交換式工作機械。 By separating the first fixed rail and the third fixed rail from the second fixed rail, a small number of multi-axis heads are left on the first fixed rail and the third fixed rail, and one of these multi-axis heads. Is moved to a predetermined machining position by the index table. A multi-axis head replaceable machine tool.
一端を支軸に揺動自在に取付けるとともに他端に第１カム溝を有する第１カム部材を含み且つ可動レールを外側部に備える拡開部材と、
前記第１本体部の中央部近傍に設けたブラケット部材と、
このブラケット部材に一つの頂点を揺動自在に取付けるとともに他の二つの頂点にそれぞれ第１・第２軸部材を設け且つこの第１軸部材を前記拡開部材の前記第１カム溝に移動自在に挿入したほぼ三角形状のリンクプレートと、を備え、
前記第２本体部は、前記環状レールの内側に、前記第１本体部と前記第２本体部とが相対移動する方向に延びるストレート溝部及びこのストレート溝部から前記ブラケット部材側に接近するように前記第２本体部の中央側に屈曲した屈曲溝部からなるほぼＬ字形状の第２カム溝が形成され且つこの第２カム溝に前記リンクプレートの前記第２軸部材が移動自在に挿入された第２カム部材を備え、
前記第１本体部と前記第２本体部とを近接させて前記第１固定レールと前記第２固定レールとを連結したときには、前記第２軸部材が前記第２カム部材のストレート溝部内に位置して前記可動レールが第１本体部内に格納され、
前記第１本体部と前記第２本体部とが相対移動して前記第１固定レールと前記第２固定レールとが離れたときには、前記第２軸部材が前記第２カム部材の屈曲溝部内へ移動して、前記第１軸部材がブラケット部材を支点にして外側方へスイングし、第１カム部材が前記支軸を中心にして拡開するように外側方へスイングすることで前記可動レールが前記第１固定レールの延長上に移動することを特徴とした請求項１記載の多軸ヘッド交換式工作機械。 The first main body portion is inside the annular rail,
An expansion member including a first cam member having one end pivotably attached to a support shaft and having a first cam groove on the other end and having a movable rail on an outer side;
A bracket member provided near the center of the first main body,
One apex is attached to the bracket member in a swingable manner, and first and second shaft members are provided at the other two apexes, respectively, and the first shaft member is freely movable in the first cam groove of the expanding member. A substantially triangular link plate inserted in
The second main body portion has a straight groove portion extending in a direction in which the first main body portion and the second main body portion relatively move inside the annular rail, and the straight groove portion approaches the bracket member side from the straight groove portion. A substantially L-shaped second cam groove formed of a bent groove portion bent at the center side of the second main body portion is formed, and the second shaft member of the link plate is movably inserted into the second cam groove. With two cam members,
When the first fixed rail and the second fixed rail are connected by bringing the first main body and the second main body close to each other, the second shaft member is positioned within the straight groove of the second cam member. The movable rail is stored in the first main body,
When the first main body and the second main body move relative to each other and the first fixed rail and the second fixed rail are separated from each other, the second shaft member moves into the bent groove of the second cam member. The movable rail is moved by moving and swinging outward with the bracket member as a fulcrum, and swinging outward so that the first cam member expands about the support shaft. The multi-axis head replaceable machine tool according to claim 1, wherein the multi-axis head replaceable machine tool moves on an extension of the first fixed rail.
一端を支軸に揺動自在に取付けるとともに可動レールを外側部に有する拡開部材を備え、
前記第１本体部と前記第２本体部とを近接させて前記第１固定レールと前記第２固定レールとを連結したときには、前記可動レールが第１本体部内に格納され、
前記第１本体部と前記第２本体部とが相対移動して前記第１固定レールと前記第２固定レールとが離れたときには、前記可動レールが前記第１固定レールの延長上に移動し、
前記可動レールの移動は、前記拡開部材を、前記駆動源による前記第１本体部と前記第２本体部との相対移動を動力として揺動させることにより行うことを特徴とする請求項１記載の多軸ヘッド交換式工作機械。 The first main body portion is inside the annular rail,
An expansion member having one end pivotably attached to a support shaft and having a movable rail on the outer side;
When the first main body and the second main body are brought close to each other to connect the first fixed rail and the second fixed rail, the movable rail is stored in the first main body.
When the first main body and the second main body move relative to each other and the first fixed rail and the second fixed rail are separated, the movable rail moves on an extension of the first fixed rail,
The movement of the movable rail is performed by swinging the expanding member by using a relative movement between the first main body and the second main body by the drive source as power. Multi-axis head replaceable machine tool.
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