JP2013039658A - 工作機械及びそれを用いた加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】図(a)に示すように、ワークW1の上面がワーク抑えプレート216に当接する。更に、ワーク受けプレート215を上昇させると、クッションユニット228、228が縮み、この縮み量に応じてクッションユニット228、228はワークW1をワーク受けプレート215へ付勢する。図(b)に示すように、ワーク受けプレート215とワーク抑えプレート216で挟持されたワークW1に、加工ヘッド213により機械加工を施す。
【効果】加工ヘッド213は静止させ、ワークW1を加工ヘッド213へ接近させる。重量物である加工ヘッド213を移動させないため、省エネルギーが図れる。
【選択図】図12
Description
また、搬送ライン(16)にクランプユニット(12)が設けられる。クランプユニット(12)は、Y方向に直交するX方向に搬送される。
クランプユニット(12)は、特許文献2の図2に示されるように、進退アーム(46、48)を備え、これらの進退アーム(46、48)でワーク(W)が挟持される。
また、クランプユニット(12)は、搬送ライン(16)で搬送され、所定位置で止められ、その位置で加工ユニット(14)により、機械加工が施されるが、クランプユニット(12)の停止位置は正確である必要がある。正確にするには搬送速度を下げることや、停止位置でノックピンを打ち込むことなどの配慮が必要となる。
結果、搬送ライン(16)の構造が複雑化すると共に搬送速度を上げることが困難になる。
すなわち、加工ユニットは移動させる必要が無く、搬送ラインを高速にすることができる工作機械が望まれる。
また、本発明は、加工ユニットを移動させる必要が無く、搬送ラインを高速にすることができる工作機械を提供することを課題とする。
基台と、
前記多軸ヘッドに対向する位置に配設され、且つワークを保持するワーク保持盤と、
前記ワーク保持盤を前記多軸ヘッドに対して相対的に離間又は接近する方向に変位させる変位機構と、
を備え、
前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドのいずれか一方を前記基台で支持するとともに、前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドの残余の一方を、前記変位機構によって支持した片持ち支持式であり、
且つ前記ワーク保持盤が前記多軸ヘッドに対して相対的に変位するときに該ワーク保持盤又は該多軸ヘッドを案内する案内手段を有することを特徴とする。
前記多軸ヘッドに対向する位置に配設された前記ワーク保持盤にワークを保持する工程と、
前記変位機構を付勢することで前記ワーク保持盤を前記多軸ヘッドに対して相対的に接近するように変位させることにより、該ワーク保持盤に保持されたワークを前記多軸ヘッドに接近させる工程と、
前記多軸ヘッドに設けられた複数個の工具によって前記ワークに加工を施す工程と、
前記変位機構を付勢することで前記ワーク保持盤を前記多軸ヘッドに対して相対的に離間するように変位させることにより、該ワーク保持盤に保持された加工済の前記ワークを前記多軸ヘッドに対して離間させる工程と、
を有し、
前記ワーク保持盤が前記多軸ヘッドに対して相対的に変位するときに該ワーク保持盤又は該多軸ヘッドを案内手段で案内することを特徴とする。
前記ワークを載せるワーク受けプレートと、前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートを前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートとを備えていることを特徴とする。
ワーク受けプレートとワーク抑えプレートの一方に位置決めノックピンが設けられ、他方にノックピンが差し込まれるノック穴が設けられ、
ノックピンとノック穴とにより、ワーク受けプレートにワーク抑えプレートが位置決めされることを特徴とする。
ガイドポストとガイドブッシュとによりガイドされつつ、ワーク受けプレートが、加工ヘッドへ接近することを特徴とする。
この流体圧シリンダユニットのピストンロッドが、ワーク受けプレートにワークを加えた総合的重心点又はその近傍を通過するように、流体圧シリンダユニットが配置されていることを特徴とする。
複数本のピストンロッドを1本に集約してなる仮想的中心軸が、ワーク受けプレートにワークを加えた総合的重心点又はその近傍を通過するように、流体圧シリンダユニットが、配置されていることを特徴とする。
重心点をシリンダユニットで引くようにすることで、ワーク受けプレート移動機構は、1個の流体圧シリンダユニットで済ませることができる。1個の流体圧シリンダユニットであれば、装置が簡単になる設備コストを低減することが可能となる。
複数本のピストンロッドを1本に集約してなる仮想的中心軸が、ワーク受けプレートにワークを加えた総合的重心点又はその近傍を通過するように、流体圧シリンダユニットが、配置されている。
複数本の流体圧シリンダで1個のワーク受けプレートを昇降させる場合であっても、複数個のピストンロッドの仮想的中心軸を総合的重心に合致させることにより、ピストンロッドに曲げが掛かることを防止できる。
この点、本発明によれば、クランプ機構を備えることにより、ワーク抑えプレートに付属する弾性部材は弱くて済み、弾性部材の軽量、小型化が図れる。
ワーク受けプレートでワーク搬送機構(ワーク搬送ライン)上の加工前のワークを掬い上げることができる。ワーク受けプレートでワーク搬送機構(ワーク搬送ライン)上へ加工済みワークを戻すことができる。
ピストンロッド229の先端(下端)に、ワーク受けプレート215をナット231、231により固定する。
すなわち、加工ヘッド213とワーク受けプレート215の一方にガイドポスト232が設けられ、他方にガイドポスト232が差し込まれるガイドブッシュ233が設けられ、ガイドポスト232とガイドブッシュ233とによりガイドされつつ、ワーク受けプレート215が、加工ヘッド213へ接近するようにすればよく、ガイドポスト232、232が上に延びるか下に延びるかは任意である。
図9に示すように、ワーク搬送機構240は、門型フレーム212の下部を水平に横断する水平移動部材241と、この水平移動部材241に所定ピッチで立てられたアーム242と、このアーム242の上部に取付けられる支持バー243と、この支持バー243から上に延ばされる大小の第1受けピン244及び第2受けピン245とからなる。
なお、本実施例におけるワークW1、W2は、無段変速機用ケース又はこのケースの開口を塞ぐリッドであるが、ワークW1の形態、種類、用途は任意である。
そして、ワーク受けプレート215に、T字形を呈する貫通溝247を設ける。この貫通溝247は、相対的に支持バー243とアーム242の通過を許容する溝である。
支持バー243とアーム242は、上下に移動しない。
実線で示すワーク受けプレート215を下げると、貫通溝247が支持バー243とアーム242に干渉することなく、想像線の位置に至る。すなわち、ワーク受けプレート215は、実線の位置から想像線の位置まで、上下に移動可能となる。
図11(a)に示すように、ワーク受けプレート215はワークW1の下方に保持されている。図10で説明したように、アーム242がワーク受けプレート215を迂回するようにC型を呈しているため、アーム242がワーク受けプレート215に干渉することなく、加工前のワークW1は、ワーク搬送機構240により、水平に搬送される。所定位置でワークW1が停められる。
なお、加工ヘッド213の下面とワーク抑えプレート216との間に介在して加工ヘッド213の下面からワーク抑えプレート216を吊したクッションユニット228、228の例を示したが、ワーク抑えプレート216は、上下にスライドはするものの、ワーク抑えプレート216の上昇端を図示しないストッパ等で止め、加工ヘッド213の下面とワーク抑えプレート216との間にはクッションユニットが介在せず、図示しない円筒内に多数枚の皿ばねを積層したものや図示しないスプリングと液圧ダンパーとを一体化したもので構成された図示しないクッションユニットを、ワーク抑えプレート216の下面に設置してワーク抑えプレート216の下面とワークW1との間に介在させても構わない。そうすると、ワーク受けプレート215を上昇させると、ワークW1の上面がワーク抑えプレート216の下面に設置した図示しないクッションユニットに当接する。更に、ワーク受けプレート215を上昇させると、図示しないクッションユニットが縮み、この縮み量に応じて図示しないクッションユニットはワークW1をワーク受けプレート215へ付勢する。
図13に示すように、ワーク受けプレート215に位置決めノックピン254(以下、ノックピン254と記す。)が設けられ、ワーク抑えプレート216に柱状部材255が設けられ、この柱状部材255にノック穴256が設けられる。
加えて、ノックピン254に側方へ開口する溝257を形成し、柱状部材255の近傍にてワーク抑えプレート216にクランプ機構258を設ける。
図14に示すように、クランプ機構258を作動させる。すると、クランプ爪261が矢印(1)のように90°程度旋回した後、矢印(2)のように移動して、ノックピン254を柱状部材255へ引きつける。結果、ワーク受けプレート215にワーク抑えプレート216がクランプされる。
なお、天地を逆にして、ワーク受けプレート215に柱状部材255を設け、ワーク抑えプレート216にノックピン254を設けてもよい。
また、加工ヘッド213の下面とワーク抑えプレート216との間に介在して加工ヘッド213の下面からワーク抑えプレート216を吊したクッションユニット228、228の例(図12)を示したが、ワーク抑えプレート216は上下にスライドはするものの、ワーク抑えプレート216の上昇端を図示しないストッパ等で止め、加工ヘッド213の下面とワーク抑えプレート216との間にはクッションユニットが介在せず、図示しない円筒内に多数枚の皿ばねを積層したものや図示しないスプリングと液圧ダンパーとを一体化したもので構成された図示しないクッションユニットを、(図10参照)ワーク受けプレート215の上面の第1受け面248がある部材及び第2受け面251がある部材に設置してワーク受けプレート215の上面とワークW1との間に介在させても構わない。そうすると、ワーク受けプレート215を上昇させると、ワークW1の上面がワーク抑えプレート216の下面に当接する。更に、ワーク受けプレート215を上昇させると、図示しないクッションユニットが縮み、この縮み量に応じて図示しないクッションユニットはワークW1をワーク抑えプレート216へ付勢する。なお、図示しないクッションユニットを、ワーク抑えプレート216の下面に設置してワーク抑えプレート216の下面とワークW1との間に介在させても構わない。
この場合、図16に示すように、2個のワークW1、W1の重心と、1個のワーク受けプレート215の重心とを統合した総合的重心点にピストンロッド229の中心を合致させることができる。釣り合いが取れているために、1本のピストンロッド229だけで、ワーク受けプレート215を昇降させることができる。
すなわち、図17(a)に示すように、2本のピストンロッド229、229でワーク受けプレート215を昇降させるようにしてもよい。この場合、複数本のピストンロッド229、229を1本に集約してなる仮想的中心軸263を定める。具体的には、ピストンロッド229、229同士を結んだ線262の中点が仮想的中心軸263となる。
Claims (14)
- 多軸ヘッドに設けられた複数個の工具によってワークに加工を施す工作機械であって、
基台と、
前記多軸ヘッドに対向する位置に配設され、且つワークを保持するワーク保持盤と、
前記ワーク保持盤を前記多軸ヘッドに対して相対的に離間又は接近する方向に変位させる変位機構と、
を備え、
前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドのいずれか一方を前記基台で支持するとともに、前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドの残余の一方を、前記変位機構によって支持した片持ち支持式であり、
且つ前記ワーク保持盤が前記多軸ヘッドに対して相対的に変位するときに該ワーク保持盤又は該多軸ヘッドを案内する案内手段を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドの中の前記変位機構で支持された一方を補助的に支持する補助支持部材を有し、前記補助支持部材は、前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドが変位することに追従して前進又は後退することを特徴とする工作機械。
- 請求項1又は2記載の工作機械において、前記基台に車輪が設けられたことを特徴とする工作機械。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の工作機械において、前記多軸ヘッドの下方に配置されて加工屑を捕集する加工屑捕集手段をさらに有することを特徴とする工作機械。
- 請求項4記載の工作機械において、前記加工屑捕集手段に車輪が設けられたことを特徴とする工作機械。
- ワーク保持盤又は多軸ヘッドの一方を基台で支持するとともに、前記ワーク保持盤又は前記多軸ヘッドの残余の一方を変位機構で支持した片持ち支持式の工作機械を用いてワークに対して機械加工を施す加工方法であって、
前記多軸ヘッドに対向する位置に配設された前記ワーク保持盤にワークを保持する工程と、
前記変位機構を付勢することで前記ワーク保持盤を前記多軸ヘッドに対して相対的に接近するように変位させることにより、該ワーク保持盤に保持されたワークを前記多軸ヘッドに接近させる工程と、
前記多軸ヘッドに設けられた複数個の工具によって前記ワークに加工を施す工程と、
前記変位機構を付勢することで前記ワーク保持盤を前記多軸ヘッドに対して相対的に離間するように変位させることにより、該ワーク保持盤に保持された加工済の前記ワークを前記多軸ヘッドに対して離間させる工程と、
を有し、
前記ワーク保持盤が前記多軸ヘッドに対して相対的に変位するときに該ワーク保持盤又は該多軸ヘッドを案内手段で案内することを特徴とする工作機械を用いる加工方法。 - 請求項6記載の加工方法において、前記ワークに加工を施すことによって発生した加工屑を加工屑捕集手段で捕集することを特徴とする工作機械を用いる加工方法。
- 加工ヘッドに、ワークを接近させて前記ワークに加工を施す工作機械であって、
前記ワークを載せるワーク受けプレートと、前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートを前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートとを備えていることを特徴とする工作機械。 - 前記加工ヘッドからスピンドル軸が下へ延ばされ、
前記ワーク受けプレートと前記ワーク抑えプレートの一方に位置決めノックピンが設けられ、他方に前記ノックピンが差し込まれるノック穴が設けられ、
前記ノックピンと前記ノック穴とにより、前記ワーク受けプレートに前記ワーク抑えプレートが位置決めされることを特徴とする請求項8記載の工作機械。 - 前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートの一方にガイドポストが設けられ、他方に前記ガイドポストが差し込まれるガイドブッシュが設けられ、
前記ガイドポストと前記ガイドブッシュとによりガイドされつつ、前記ワーク受けプレートが、前記加工ヘッドへ接近することを特徴とする請求項8又は請求項9記載の工作機械。 - 前記ワーク受けプレート移動機構は、1個の流体圧シリンダユニットからなり、
この流体圧シリンダユニットのピストンロッドが、前記ワーク受けプレートにワークを加えた総合的重心点又はその近傍を通過するように、前記流体圧シリンダユニットが配置されていることを特徴とする請求項8記載の工作機械。 - 前記ワーク受けプレート移動機構は、複数個の流体圧シリンダユニットからなり、
複数本のピストンロッドを1本に集約してなる仮想的中心軸が、ワーク受けプレートにワークを加えた総合的重心点又はその近傍を通過するように、前記流体圧シリンダユニットが、配置されていることを特徴とする請求項8記載の工作機械。 - 前記ワーク受けプレートと前記ワーク抑えプレートとの間に、前記ワークが挟持された際、両プレートを機械的に結合するクランプ機構が設けられていることを特徴とする請求項8記載の工作機械。
- 加工前のワークをワーク搬送機構から前記ワーク受けプレートへ移載する、又は加工済みワークを前記ワーク受けプレートから前記ワーク搬送機構へ移載することができるように、前記ワーク搬送機構の通過を許容する貫通溝が、前記ワーク受けプレートに設けられていることを特徴とする請求項8記載の工作機械。
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