JP2018103353A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】直立部材の曲げ剛性を高める。【解決手段】工作機械MTであって、固定されたベアリング構造10と、固定されたベアリング構造10に対して水平方向に沿って移動可能な可動ベアリング構造20と、予め定められた垂直距離(hM−hm)だけ離れたそれぞれの高さ(hM,hm)に位置する、上端位置と下端位置との間を可動ベアリング構造内で垂直方向に移動可能に取り付けられた工具搬送キャリッジと、固定されたベアリング構造10に対して可動ベアリング構造16を水平方向に移動させる、および/または、可動ベアリング構造16に対して工具搬送キャリッジ20を垂直方向に移動させる、ように構成された駆動部22,23と、を備える。工具搬送キャリッジ20の端部位置の高さ(hM,hm)の中間の高さ(hS)で可動ベアリング構造16がその移動において支持および駆動されるように、固定されたベアリング構造10が構成される。【選択図】図1
Description
本発明は、一般に工作機械分野に関し、特にチップ除去による機械加工用の工作機械に関する。
より具体的には、本発明は、
固定されたベアリング構造と、
固定されたベアリング構造に支持され、固定されたベアリング構造に対して水平方向に沿って移動可能な可動ベアリング構造と、
予め定められた垂直距離だけ離れたそれぞれの高さまたはレベルに位置する、上端位置と下端位置との間を可動ベアリング構造内で垂直方向に移動可能に取り付けられた工具搬送キャリッジと、
固定されたベアリング構造に対して可動ベアリング構造を水平方向に移動させる、および/または、可動ベアリング構造に対して工具搬送キャリッジを垂直方向に移動させる、ように構成された駆動部と、を備えるタイプの工作機械に関する。
固定されたベアリング構造と、
固定されたベアリング構造に支持され、固定されたベアリング構造に対して水平方向に沿って移動可能な可動ベアリング構造と、
予め定められた垂直距離だけ離れたそれぞれの高さまたはレベルに位置する、上端位置と下端位置との間を可動ベアリング構造内で垂直方向に移動可能に取り付けられた工具搬送キャリッジと、
固定されたベアリング構造に対して可動ベアリング構造を水平方向に移動させる、および/または、可動ベアリング構造に対して工具搬送キャリッジを垂直方向に移動させる、ように構成された駆動部と、を備えるタイプの工作機械に関する。
工作機械として、水平方向に並進可能な可動ベアリング構造は、その下端がスライドガイドに接続される少なくとも1つの垂直直立部と、固定されたベアリング構造に動作可能に連結される運動学的駆動チェーンとを備え、キャリッジまたは工具搬送ヘッドが、そのような直立部に沿って垂直方向に並進可能であるタイプについて知られている。
そのような機械では、上述した直立部は、特に後者がその上端位置またはその上端位置近くにあるときに、工具搬送キャリッジのすべての可能な位置において高い構造的剛性を有さなければならない。
この点について、工具搬送キャリッジの位置決め高さまたはレベルが増加すると、上述した直立部の曲げ剛性は、その高さまたはレベルの立方体に実質的に比例して減少することが分かった。言い換えると、zが、直立部の基部に対する工具搬送キャリッジの位置決め高さまたはレベルである場合、そのような直立部の剛性は(1/z3)に比例する。
したがって、工具搬送キャリッジがその上端の動作位置またはその近くで動作するとき、直立部材の曲げ剛性はかなり低減される。
本発明の目的は、先行技術による機械の前述の欠点を克服することを可能にする工作機械を提供することである。
この目的および他の目的は、固定されたベアリング構造が、可動ベアリング構造を支持するように、および、関連するモータ手段を介して、工具搬送キャリッジの端部位置の高さまたはレベル間の中間の高さまたはレベルで、可動ベアリング構造を移動させるように構成されていることを特徴とする、最初に定義されたタイプの工作機械を有する本発明により達成される。
好ましくは、前記中間の高さまたはレベルは、実質的に、工具搬送キャリッジの前記終端位置の高さまたはレベルの算術平均に対応する。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を参照して非限定的な例として記載される以下の詳細な説明から明らかにされる。
(実施の形態)
図1および3において、本発明による工作機械MTおよびそれ自体が公知のタイプの加工対象物運搬機構1を含む機械加工ユニットが、符号MUで全体的に示されている。
図1および3において、本発明による工作機械MTおよびそれ自体が公知のタイプの加工対象物運搬機構1を含む機械加工ユニットが、符号MUで全体的に示されている。
一例として示される実施形態の加工対象物運搬機構1は、水平ベース2を備え、その上に、工作機械MTに面する加工対象物垂直運搬テーブル4を含む機構3が取り付けられている。
工作機械MTは、符号10で全体的に示されている動作可能に固定されたベアリング構造を備える。一例として示される実施形態において、このベアリング構造10は、水平で互いに平行な2つのベースベアリング部材11を備え、その上にそれぞれのガイド12が水平で互いに平行に固定されている。
図3および図5に最もよく示されているように、通路13がベースベアリング部材11の間に画定される。このような通路13の基部には、図3に特に明らかなように、溝14が適切に形成されている。
工作機械MTは、図面に符号16で全体的に示されている可動ベアリング構造をさらに備える。
図示された実施の形態では、可動ベアリング構造16は基本的に直立部17を備え、直立部17は、ベースベアリング部材11に対向する側部に、ガイド12と相互作用して、固定されたベアリング構造10に対して可動ベアリング構造16の水平変位を決定するように構成されている電動搬送キャリッジ18をそれぞれ有する(特に、図3〜図5を参照)。
加工対象物運搬機構1に面する直立部17の前面には、工具搬送キャリッジが、符号20で全体的に示されており、垂直方向に並進可能に取り付けられている。
以下でさらに説明する工具搬送キャリッジ20は、図1から図7に示される、直立部17の上端付近に延在する上端位置と、直立部17の下端付近に延在する下端位置との間で垂直方向に移動可能である。
図5において、前述した上端位置に対応する工具搬送キャリッジ20の高さまたはレベルはhMで示され、下端位置に対応するキャリッジの高さまたはレベルはhmで示されている。
本発明によれば、工具搬送キャリッジ20の終端位置の高さhMと高さhmとの中間の高さまたはレベルhsで、可動ベアリング構造16が支持および変位駆動されるように、工作機械MTの固定されたベアリング構造10、11は構成されている。
好ましくは、高さまたはレベルhsは、高さまたはレベルhM、hmの算術平均に実質的に等しい。すなわち、
hS = (hM + hm)/2
hS = (hM + hm)/2
可動ベアリング構造が高さまたはレベルhmで固定された構造体に支持され、工具搬送キャリッジの移動が実質的にhM−hmに等しい従来技術の機械に対して、このような特徴により、本発明による機械の可動構造の直立部の曲げ剛性は、上記キャリッジが上端位置にあるときに約8倍にも著しく増加する。
工具搬送キャリッジまたはヘッド20は、可動構造16の直立部17に対して垂直方向に平行移動可能であり、直立部17に沿って符号21で示されるガイド1つだけが図1および図2に見られる。したがって、対応するラックガイド21と係合するそれぞれの歯付きピニオンを回転駆動することができる2つの電気モータ22が、工具搬送キャリッジ20の上部に取り付けられている。
一例として図示された実施形態では、直立部17に関連する各キャリッジ18にはそれぞれ一対の電気モータ23(例えば図1、3および4参照)が設けられており、それぞれが、固定されたベアリング構造10に対して可動ベアリング構造16を水平方向に変位させるために、それぞれのガイド12と相互作用するように構成されている。
特に図2を参照すると、図示された実施形態では、工具搬送キャリッジ20は、前方に互いに対向する2つのブランチまたは突起24aを含む基本的にフォーク形状の構成を有する支持体24を備える。
キャリッジ20は、支持体24のブランチまたは突起24aに実質的に平行な2つの部分または側面25aと、上記ブランチまたは突起に直角な2つの部分または側面25bとを有する、実質的に矩形のリングとして基本的に形成された、第2支持体25をさらに備える。
第2支持体25は、その中に符号26で示される貫通開口部を画定する(図2および図5)。
第2支持体25は、支持体24のブランチまたは突起24aの間に、そのようなブランチまたは突起24a(図2参照)と交差する第1の軸A−Aの周りに回転可能に取り付けられている。
図2および図5は、軸線A−Aに直交する第2の軸線B−Bを中心として第2支持体25の貫通開口部26に回転可能に取り付けられた、符号27で示すさらなる支持体を示す。
必ずしも必要ではないが、軸A−Aおよび軸B−Bが一点で交差することが好ましい。
支持体27には、それ自体公知のタイプの工具搬送スピンドル28(図2および図5)が取り付けられており、そこでは工具がフライスチップのように取り付けられている。
スピンドル28は、A−A軸とB−B軸の両方に直交する第3の軸C−Cを中心にして支持体27に回転可能に取り付けられている。
必ずしも必要ではないが、好ましくは、軸C−Cおよび軸B−Bは、軸A−Aおよび軸B−Bの交点と好ましくは一致する1点で互いに交差する。
支持体25、26およびスピンドル28は、図示されていないそれ自体公知のタイプのモータによって、それぞれの回転軸A−A、B−BおよびC−Cの周りを移動可能である。
本明細書で既に強調したように、本発明による工作機械は、工具搬送キャリッジの任意の動作位置において可動支持構造の直立部に対して非常に高い曲げ剛性を保証する。
図8は、本発明による機械の実施形態の変形例を部分的に示す。この図において、すでに説明した部品/要素には、図面で以前に使用された同じ参照符号を再度付けている。
図8の変形例では、可動ベアリング構造16は、上で定義した中間レベルhS(図5)の部材11上だけでなく、その下端部においても支持およびガイドされ、そこでは、直立部17の横方向の付属部17aは、固定されたベアリング構造10のベースベアリング部材11に設けられた対応する水平ガイド112と係合する。
この解決策は、直立部17の動作曲げ剛性をさらに増加させる。
当然のことながら、実施形態および構成の詳細は、本発明の原理を変更することなく、説明されたものに関して大幅に変更されてもよく、添付の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱することなく、非限定的な例として純粋に示されている。
Claims (7)
- 工作機械(MT)であって、
固定されたベアリング構造(10)と、
前記固定されたベアリング構造(10)に支持され、前記固定されたベアリング構造(10)に対して水平方向に沿って移動可能な可動ベアリング構造(20)と、
予め定められた垂直距離(hM−hm)だけ離れたそれぞれの高さまたはレベル(hM,hm)に位置する、上端位置と下端位置との間を前記可動ベアリング構造内で垂直方向に移動可能に取り付けられた工具搬送キャリッジと、
固定されたベアリング構造(10)に対して可動ベアリング構造(16)を水平方向に移動させる、および/または、可動ベアリング構造(16)に対して工具搬送キャリッジ(20)を垂直方向に移動させる、ように構成された駆動部(22,23)と、を備え、
前記工作機械(MT)は、前記工具搬送キャリッジ(20)の前記端部位置の高さまたはレベル(hM,hm)の中間の高さまたはレベル(hS)で可動ベアリング構造(16)がその移動において支持および駆動されるように、固定されたベアリング構造(10)が構成される、ことを特徴とする、
工作機械(MT)。 - 前記中間の高さまたはレベル(hS)は、実質的に、工具搬送キャリッジ(20)の前記端部位置の高さまたはレベル(hM、hm)の算術平均に対応する、
請求項1の工作機械。 - 前記固定されたベアリング構造(10)は、可動ベアリング構造(16)が移動可能な水平ガイド手段(12)と結合された2つのベースベアリング部材(11)を備え、
前記可動ベアリング構造(16)は、工具搬送キャリッジ(20)が移動可能な垂直ガイド手段(21)と結合されている、
請求項1または2の工作機械。 - 前記ベースベアリング部材(11)のそれぞれに、それぞれの水平ガイド(12)が固定されており、
前記ベースベアリング部材(11)の間で、可動ベアリング構造(16)の一部が延在する通路(13)が画定され、
前記固定されたベアリング構造(10)に対して可動ベアリング構造(16)を水平方向に移動させるために、前記可動ベアリング構造(16)は、対向する側部に、前記ガイド(12)と相互作用するように構成されたそれぞれの電動搬送キャリッジ(18)を有する、
請求項1から3のいずれか1つの工作機械。 - 前記可動ベアリング構造(16)は、少なくとも1つの垂直ガイド(21)を備え、
工具搬送キャリッジ(20)は、電動化され、前記可動ベアリング構造(16)に対して垂直に移動するために、前記少なくとも1つの垂直ガイド(21)と相互作用するように構成されている、
請求項1から4のいずれか1つの工作機械。 - 前記可動ベアリング構造(16)は、その下端部で、前記固定されたベアリング構造(10)に、水平方向に移動可能にさらに支持されている、
請求項1から5のいずれか1つの工作機械。 - 前記可動ベアリング構造(16)の下端部は、前記ベースベアリング部材(11)に予め配置された対応する水平ガイド(112)に係合した付属部(17a)を有する、
請求項3および6の工作機械。
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