JP2901503B2 - Multi-axis head type machine tool - Google Patents

Multi-axis head type machine tool

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JP2901503B2
JP2901503B2 JP25835994A JP25835994A JP2901503B2 JP 2901503 B2 JP2901503 B2 JP 2901503B2 JP 25835994 A JP25835994 A JP 25835994A JP 25835994 A JP25835994 A JP 25835994A JP 2901503 B2 JP2901503 B2 JP 2901503B2
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axis
axis head
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多数の工具を装着した
複数の多軸ヘッドを循環搬送するとともに、任意の多軸
ヘッドを加工位置に対応して位置決め固定するように構
成された多軸ヘッド型工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-axis head which circulates and transports a plurality of multi-axis heads on which a number of tools are mounted and positions and fixes an arbitrary multi-axis head corresponding to a processing position. The present invention relates to a head type machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】単一の工具ヘッドに複数の工具を装着し
て構成された多軸ヘッドを用い、種々の加工作業を同時
に行う多軸ヘッド型工作機械が、従来より広く採用され
ている。この種の多軸ヘッド型工作機械において、種々
の異なる被加工物に対応すべく、複数の多軸ヘッドを備
え、前記多軸ヘッドを搬送路に沿って順次搬送するとと
もに、任意の一の多軸ヘッドを加工位置に配設して駆動
部の作用下に工具を回転駆動させ、これによって様々の
異なる加工作業を行うように構成されたものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art A multi-axis head type machine tool which performs various machining operations simultaneously using a multi-axis head constituted by mounting a plurality of tools on a single tool head has been widely used. In this type of multi-axis head type machine tool, a plurality of multi-axis heads are provided so as to correspond to various different workpieces, and the multi-axis head is sequentially conveyed along a conveyance path, and an arbitrary multi-axis head is provided. 2. Description of the Related Art There is known an arrangement in which an axis head is arranged at a processing position and a tool is rotationally driven under the action of a drive unit, thereby performing various different processing operations.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の多軸
ヘッド型工作機械では、搬送路に沿って順次搬送されて
いる複数の多軸ヘッドの中、所望の多軸ヘッドをこの搬
送路から取り出し、加工位置に対応して配置された駆動
部に装着しなければならない。このため、多軸ヘッドの
交換作業が煩雑なものとなってしまい、特に多種類の異
なる加工作業が必要な際に非効率的なものとなるという
問題が指摘されている。
However, in the above-mentioned multi-axis head type machine tool, a desired multi-axis head is taken out from this multi-axis head out of a plurality of multi-axis heads sequentially conveyed along the conveyance path. Must be mounted on a drive unit arranged corresponding to the processing position. For this reason, it has been pointed out that the replacement work of the multi-axis head becomes complicated, and it becomes inefficient especially when various kinds of different processing work are required.

【0004】本発明はこの種の問題を解決するためのも
のであり、複数の多軸ヘッドを環状搬送路に沿って循環
搬送するとともに、任意の多軸ヘッドを加工位置に対し
迅速かつ高精度に位置決め固定することが可能な多軸ヘ
ッド型工作機械を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve this kind of problem, and circulates and transports a plurality of multi-axis heads along an annular conveyance path, and moves an arbitrary multi-axis head to a machining position quickly and accurately. It is an object of the present invention to provide a multi-axis head type machine tool which can be positioned and fixed at a predetermined position.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、コラムに設けられる固定ガイド部材
と、 前記固定ガイド部材の加工位置側の端部に連結され、多
数の工具を装着した複数の多軸ヘッドを鉛直面に沿って
循環搬送させるための環状搬送路を形成するとともに進
退可能な可動ガイド部材と、 前記可動ガイド部材に前記加工位置に対応して鉛直姿勢
配置された前記多軸ヘッドの複数の工具を回転駆動さ
せる駆動機構と、 前記多軸ヘッドを前記環状搬送路に沿って周回走行自在
な移送機構と、 前記可動ガイド部材に配置された該多軸ヘッドを仮位置
決めするための仮位置決め機構と、 前記仮位置決めされた前記多軸ヘッドを、前記移送機構
の内方に引き込んで前記駆動機構に連結するとともに、
前記コラムに対して位置決め固定するクランプ機構と、 を備え、 前記移送機構は、アクチュエータの作用下に回転駆動さ
れる歯形部材と、 該歯形部材に係合して鉛直方向に周回走行するととも
に、前記多軸ヘッドに設けられたフック部材に係合自在
な係止部材を有したチェーンと、 を有し、 前記仮位置決め機構は、前記コラムに前記可動ガイド部
材に対応して固着されるカムプレートと、 前記歯形部材の側面に揺動自在に支持されて前記カムプ
レートに摺接するとともに、前記多軸ヘッドが該歯形部
材に沿って姿勢変換される際、該歯形部材の回転に伴っ
て前記多軸ヘッドのフック部材に前記係止部材と一体的
に係合し、前記カムプレートとの共働作用下に前記多軸
ヘッドを支持可能なカムフォロアと、 を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a fixed guide member provided on a column, and a plurality of tools connected to an end of the fixed guide member on a processing position side. A movable guide member that forms an annular transport path for circulating and transporting the plurality of mounted multi-axial heads along a vertical plane and that is capable of moving forward and backward; posture
A drive mechanism for the in multiple tools arranged the polyaxial head is rotated, said a circulating traveling freely transfer mechanism polyaxial head along the annular conveyance path, wherein arranged in the movable guide member multi A tentative positioning mechanism for tentatively positioning the axial head; and the transfer mechanism,
And connected to the drive mechanism,
And a clamp mechanism for positioning and fixing with respect to the column, the transfer mechanism includes a toothed member that is driven to rotate under the action of the actuator, as well as orbiting traveling vertically engaged with the tooth-shaped member, the A chain having a locking member engageable with a hook member provided on the multi-axis head, and a cam plate fixed to the column corresponding to the movable guide member on the column. The multi-shaft head is swingably supported on the side surface of the tooth profile member and slidably contacts the cam plate.
When the posture change along the timber, and the locking member integrally engage the hook member of the multi-axis head with the rotation of the tooth-shaped member, said under synergy between the cam plate multi axis
And a cam follower capable of supporting the head .

【0006】[0006]

【作用】上記の本発明に係る多軸ヘッド型工作機械で
は、移送機構を介して複数の多軸ヘッドが環状搬送路
介して鉛直面に沿って循環搬送され、一の多軸ヘッドが
可動ガイド部材側に加工位置に対応して移送されると、
歯形部材と一体的に回転するカムフォロアが、カムプレ
ートの案内作用下にこの一の多軸ヘッドのフック部材に
係止部材と一体的に係合する。このため、多軸ヘッドが
歯形部材に沿って姿勢変換される際、カムプレートとカ
ムフォロアとの共働作用下に前記多軸ヘッドが支持され
る。従って、多軸ヘッドの重量が移送機構を構成するチ
ェーンに直接掛かることがなく、この多軸ヘッドを確実
に支持するとともに、前記多軸ヘッドを可動ガイド部材
に対して正確に仮位置決めすることができる。しかも、
多軸ヘッドが加工位置に対応して鉛直姿勢で配置される
と、クランプ機構を介して前記多軸ヘッドが移送機構の
内方に引き込まれてコラムに支持されるとともに、駆動
機構に自動的に連結される。従って、多軸ヘッドの交換
作業が不要になり、作業全体の自動化および効率化が図
られる。
[Action] In the multi-axis head type machine tool according to the invention described above, the annular conveyance path a plurality of multi-axis head via the transfer mechanism
Is circulated and transported along the vertical plane , and when one multi-axis head is transferred to the movable guide member side according to the processing position ,
A cam follower rotating integrally with the toothed member engages with the hook member of the multi-axial head integrally with the locking member under the guiding action of the cam plate. For this reason, multi-axis heads
When the posture is changed along the tooth profile, the cam plate
The multi-axis head is supported in cooperation with the
You. Therefore, the weight of the multi-axis head makes the chain constituting the transfer mechanism.
The multi-axis head can be reliably supported without being directly hung on the chain, and the multi-axis head can be accurately provisionally positioned with respect to the movable guide member. Moreover,
Multi-axis head is arranged in a vertical position corresponding to the processing position
And the multi-axis head is connected to the transfer mechanism via a clamp mechanism.
It is drawn inward and supported by the column, while driving
Automatically linked to the mechanism. Therefore, replacement of multi-axis head
Eliminates the need for work, increasing automation and efficiency of the entire work
Can be

【0007】[0007]

【実施例】本発明に係る多軸ヘッド型工作機械について
実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A multi-axis head type machine tool according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0008】図1乃至図3において、参照数字10は、
本実施例に係る多軸ヘッド型工作機械を示す。この工作
機械10は、コラム12と、多数の工具14を装着した
複数の多軸ヘッド16を鉛直面に沿って循環搬送するた
めの環状搬送路18と、任意の多軸ヘッド16に装着さ
れた工具14を加工位置で回転駆動させる駆動機構20
と、前記多軸ヘッド16を該環状搬送路18に沿って周
回走行させる移送機構22と、一の多軸ヘッド16を前
記コラム12に対して仮位置決めするための仮位置決め
機構24と、この仮位置決めされた一の多軸ヘッド16
を位置決め固定するクランプ機構26と、前記コラム1
2の側面12aに水平方向(矢印A方向)に対して進退
可能に配設される治具テーブル28と、この治具テーブ
ル28に設けられ被加工物Wを取り付けるためのロータ
リ治具30とを備える。
In FIGS. 1 to 3, reference numeral 10 denotes
1 shows a multi-axis head type machine tool according to the present embodiment. The machine tool 10 is mounted on a column 12, an annular transport path 18 for circulating and transporting a plurality of multi-axis heads 16 equipped with a number of tools 14 along a vertical plane, and an arbitrary multi-axis head 16. Drive mechanism 20 for rotating and driving tool 14 at the processing position
A transfer mechanism 22 for moving the multi-axial head 16 around the annular transport path 18, a temporary positioning mechanism 24 for temporarily positioning one multi-axial head 16 with respect to the column 12, One positioned multi-axis head 16
Mechanism 26 for positioning and fixing the column 1
A jig table 28 disposed on the second side surface 12a so as to be able to advance and retreat in the horizontal direction (the direction of arrow A), and a rotary jig 30 provided on the jig table 28 for mounting a workpiece W. Prepare.

【0009】コラム12は、基台32上に載置されてお
り、このコラム12の側面12aの端部から水平方向に
膨出部34が突出形成され、この膨出部34に、環状搬
送路18が装着される。
The column 12 is mounted on a base 32, and a bulge 34 projects horizontally from an end of a side surface 12a of the column 12, and the bulge 34 is provided with an annular conveying path. 18 is mounted.

【0010】環状搬送路18は、上下に平行に配設され
るそれぞれ一対の上側固定レール(固定ガイド部材)3
6a、36bおよび下側固定レール(固定ガイド部材)
38a、38bと、この上側固定レール36a、36b
および下側固定レール38a、38bの加工位置側(図
1中、矢印A1 側)の端部同士を連結するとともに、水
平方向に進退可能な一対の円弧状の可動レール(可動ガ
イド部材)42a、42bとを備える。
The annular transport path 18 is provided with a pair of upper fixed rails (fixed guide members) 3 arranged in parallel in the vertical direction.
6a, 36b and lower fixed rail (fixed guide member)
38a, 38b and the upper fixed rails 36a, 36b
And lower fixed rail 38a, machining position side 38b (in FIG. 1, arrow A 1 side) with connecting ends of a pair of retractable horizontally arcuate movable rail (movable guide member) 42a , 42b.

【0011】上側固定レール36a、36bと下側固定
レール38a、38bと可動レール42a、42bは、
それぞれ対向する側部が多軸ヘッド16のガイドローラ
(後述する)に対応して鋭角状に形成される(図2およ
び図3参照)。上側固定レール36a、36bの他端側
には、所定の長さにわたって切欠部位44、44が設け
られている(図1参照)。
The upper fixed rails 36a and 36b, the lower fixed rails 38a and 38b, and the movable rails 42a and 42b
Opposing sides are formed at acute angles corresponding to guide rollers (described later) of the multiaxial head 16 (see FIGS. 2 and 3). At the other end of the upper fixed rails 36a, 36b, notched portions 44, 44 are provided over a predetermined length (see FIG. 1).

【0012】図2に示すように、駆動機構20は、膨出
部34に固定される回転駆動源46を備え、この回転駆
動源46の回転軸48にスプラインクラッチ50がばね
52を介して進退自在に設けられる。このスプラインク
ラッチ50は、多軸ヘッド16に設けられるスプライン
付回転軸54に噛合し、図示しない歯車列を介して複数
の工具14を一体的に回転駆動させる。
As shown in FIG. 2, the drive mechanism 20 has a rotary drive source 46 fixed to the bulging portion 34, and a spline clutch 50 advances and retreats via a spring 52 on a rotary shaft 48 of the rotary drive source 46. It is provided freely. The spline clutch 50 meshes with a rotating shaft 54 with a spline provided on the multi-axis head 16 and integrally drives the plurality of tools 14 via a gear train (not shown).

【0013】移送機構22は、環状搬送路18の外方に
矢印A方向に指向して支持された回転駆動源56を備
え、この回転駆動源56にウオーム伝達手段58を介し
て駆動軸60が連結され、この駆動軸60は、矢印A方
向に交差する矢印B方向に軸方向を有する(図3参
照)。駆動軸60には、環状搬送路18の外方にあって
駆動スプロケット(歯形部材)62が固着され、この駆
動スプロケット62から矢印A2 方向に離間して配置さ
れた従動スプロケット64と該駆動スプロケット62に
チェーン(周回部材)66が係合する(図1参照)。チ
ェーン66に、所定間隔ずつ離間して複数の搬送爪(係
止部材)68が装着され、各搬送爪68には、多軸ヘッ
ド16に設けられたフック部材69のフック溝部70に
係脱自在な複数の搬送ローラ72と、前記チェーン66
に平行に配設された上下一対のチェーンガイド74の側
面に転動自在な複数のガイドローラ76とが装着される
(図3参照)。
The transfer mechanism 22 includes a rotary drive source 56 supported outside the annular transport path 18 in the direction of arrow A, and a drive shaft 60 is connected to the rotary drive source 56 via a worm transmission means 58. The drive shaft 60 is connected, and has an axial direction in an arrow B direction crossing the arrow A direction (see FIG. 3). A drive sprocket (toothed member) 62 is fixed to the drive shaft 60 outside the annular conveying path 18, and a driven sprocket 64 and a drive sprocket 64 are spaced apart from the drive sprocket 62 in the direction of arrow A 2. A chain (circular member) 66 is engaged with 62 (see FIG. 1). A plurality of transport claws (locking members) 68 are attached to the chain 66 at predetermined intervals, and each of the transport claws 68 is detachably engageable with a hook groove 70 of a hook member 69 provided on the multiaxial head 16. A plurality of transport rollers 72 and the chain 66
A plurality of rotatable guide rollers 76 are mounted on the side surfaces of a pair of upper and lower chain guides 74 arranged in parallel with each other (see FIG. 3).

【0014】仮位置決め機構24は、図2乃至図4に示
すように、コラム12の膨出部34に可動レール42
a、42bに対応して固着されるカムプレート78と、
駆動スプロケット62の側面に揺動自在に支持されて前
記カムプレート78に摺接するとともに、該駆動スプロ
ケット62の回転に伴って多軸ヘッド16のフック溝部
70に搬送爪68の搬送ローラ72と一体的に嵌合可能
な複数のカムフォロア80a〜80cとを有する。この
フック溝部70は、カムフォロア80a〜80c側の端
部が拡開しており、前記カムフォロア80a〜80cを
円滑に嵌合するように構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the temporary positioning mechanism 24 includes a movable rail 42 on the bulging portion 34 of the column 12.
a and a cam plate 78 fixed corresponding to 42b;
The driving sprocket 62 is swingably supported on the side surface thereof and slides on the cam plate 78. The driving sprocket 62 rotates and the hook groove 70 of the multiaxial head 16 is integrated with the conveying roller 72 of the conveying claw 68. And a plurality of cam followers 80a to 80c that can be fitted to the cam followers. The end portions of the hook groove portions 70 on the side of the cam followers 80a to 80c are expanded, and are configured to smoothly fit the cam followers 80a to 80c.

【0015】図4に示すように、駆動スプロケット62
の外側面には、等角度間隔ずつ離間して開口部82a〜
82cが形成され、各開口部82a〜82cに近接して
設けられた支軸84a〜84cに、リンク86a〜86
cの一端が揺動自在に支持される。リンク86a〜86
cの他端は、開口部82a〜82cを通って駆動スプロ
ケット62の内側面側に突出してカムフォロア80a〜
80cを回転自在に支持する(図3参照)。
As shown in FIG. 4, the driving sprocket 62
The outer surfaces of the openings 82a-
82c are formed, and links 86a to 86c are attached to support shafts 84a to 84c provided near the openings 82a to 82c.
One end of c is swingably supported. Links 86a-86
The other end of the cam followers 80a-80c project through the openings 82a-82c toward the inner side of the drive sprocket 62.
80c is rotatably supported (see FIG. 3).

【0016】リンク86a〜86cの略中央には、図4
に示すように、ばね88a〜88cが係合し、このリン
ク86a〜86cが中心方向(駆動軸60側)に引張さ
れることにより、カムフォロア80a〜80cがカムプ
レート78の周面に常時摺接する。このカムプレート7
8の中心は、駆動軸60の中心より矢印A1 方向に偏心
している。
At the approximate center of the links 86a to 86c, FIG.
As shown in FIG. 7, the springs 88a to 88c are engaged, and the links 86a to 86c are pulled toward the center (toward the drive shaft 60), so that the cam followers 80a to 80c are always in sliding contact with the peripheral surface of the cam plate 78. . This cam plate 7
Center 8 is eccentric in the arrow A 1 direction from the center of the drive shaft 60.

【0017】図2に示すように、クランプ機構26は、
可動レール42a、42bを環状搬送路18の内方に進
退させるシリンダ部90と、多軸ヘッド16をコラム1
2に対して芯出し位置決めするためのテーパ手段92
と、前記多軸ヘッド16を前記コラム12に対して固定
するためのスタッド部材引張手段94とを有する。シリ
ンダ部90は、流体圧を介して矢印A方向に進退自在な
ピストンロッド96を備え、このピストンロッド96の
先端に連結板98が固定されるとともに、前記連結板9
8に可動レール42a、42bが固着される。
As shown in FIG. 2, the clamp mechanism 26
The cylinder unit 90 for moving the movable rails 42a and 42b in and out of the annular transport path 18 and the multi-axis head 16
Taper means 92 for centering positioning with respect to 2
And stud member pulling means 94 for fixing the multi-axial head 16 to the column 12. The cylinder portion 90 includes a piston rod 96 that can move forward and backward in the direction of arrow A via fluid pressure. A connecting plate 98 is fixed to the tip of the piston rod 96, and the connecting plate 9
Movable rails 42a and 42b are fixed to 8.

【0018】図5に示すように、テーパ手段92は、多
軸ヘッド16を構成するハウジング100の工具14が
装着された前面に対する後面でかつ四隅に設けられるテ
ーパ部102と、コラム12側に設けられ各テーパ部1
02が嵌合するテーパ穴104と、各テーパ穴104の
開放端部側に設けられる位置決め用座106とを備え
る。
As shown in FIG. 5, the taper means 92 is provided on the rear side of the front face of the housing 100 constituting the multi-axial head 16 on which the tool 14 is mounted and at the four corners, and on the column 12 side. Each tapered part 1
The taper holes 104 are fitted with taper holes 104, and positioning seats 106 are provided on the open end side of each taper hole 104.

【0019】スタッド部材引張手段94は、多軸ヘッド
16の各テーパ部102と同軸的に設けられるプルスタ
ッド108と、コラム12側に設けられ各プルスタッド
108の首部110に係合自在な複数のクランプボール
112と、前記クランプボール112を該プルスタッド
108の半径方向に進退させるためのピストン部114
とを備える。このピストン部114は、コラム12内に
配設され、ポート116から導入される圧油を介して多
軸ヘッド16側(矢印A1 方向)に押圧されるととも
に、通常は、ばね118の弾発力を介して該多軸ヘッド
16から離間する方向(矢印A2 方向)に押圧されてい
る。
The stud member pulling means 94 includes a plurality of pull studs 108 provided coaxially with the respective tapered portions 102 of the multi-axial head 16 and a plurality of pull studs provided on the column 12 side and capable of engaging with the neck 110 of each pull stud 108. A clamp ball 112 and a piston portion 114 for moving the clamp ball 112 in the radial direction of the pull stud 108.
And The piston portion 114 is disposed in the column 12, through a pressurized oil is introduced from the port 116 polyaxial head 16 side while being pressed (arrow A 1 direction), usually, bullet spring 118 onset It is pressed in a direction away from the multi-axis head 16 via a force (arrow a 2 direction).

【0020】ピストン部114の先端には、筒状体12
0が同軸的に連結され、この筒状体120の外周部に
は、所定の角度ずつ離間して複数の孔部122が形成さ
れ、この孔部122が前記筒状体120の挿入孔124
に連通する。孔部122にクランプボール112が嵌合
されるとともに、コラム12側には、テーパ穴104と
同軸的に解除用孔部126とクランプ用孔部128とが
形成される。解除用孔部126は、クランプボール11
2をプルスタッド108の首部110から離脱させる一
方、クランプ用孔部128は、前記クランプボール11
2を前記首部110に押圧させる機能を有する。
At the tip of the piston portion 114, the cylindrical body 12
0 are coaxially connected to each other, and a plurality of holes 122 are formed on the outer peripheral portion of the cylindrical body 120 at predetermined intervals, and the holes 122 are formed in the insertion holes 124 of the cylindrical body 120.
Communicate with The clamp ball 112 is fitted into the hole 122, and a release hole 126 and a clamp hole 128 are formed on the column 12 side coaxially with the tapered hole 104. The release hole 126 is provided with the clamp ball 11.
2 is disengaged from the neck 110 of the pull stud 108, while the clamp hole 128 is
2 has a function of pressing the neck 110.

【0021】図2および図3に示すように、多軸ヘッド
16のハウジング100の後面には、上側固定レール3
6a、36b、下側固定レール38a、38bおよび可
動レール42a、42bに係合する一対のガイドローラ
130が回転自在に装着される。ハウジング100のコ
ラム12側の側面には、自動工具交換用フック部材13
2が固着される。
As shown in FIGS. 2 and 3, on the rear surface of the housing 100 of the multi-axis head 16, an upper fixed rail 3 is provided.
6a, 36b, a pair of guide rollers 130 engaged with the lower fixed rails 38a, 38b and the movable rails 42a, 42b are rotatably mounted. A hook member 13 for automatic tool change is provided on a side surface of the housing 100 on the column 12 side.
2 is fixed.

【0022】図1に示すように、コラム12の側面12
aには、上下方向に所定間隔離間してガイドレール14
0a、140bが配設され、下方のガイドレール140
bに近接して回転駆動源142が装着される。回転駆動
源142には、矢印A方向に延びるボールねじ144が
連結され、このボールねじ144が、治具テーブル28
に設けられたナット部材(図示せず)に噛合する。
As shown in FIG.
a, the guide rails 14 are vertically separated by a predetermined distance.
0a, 140b are provided, and the lower guide rail 140
The rotation drive source 142 is mounted close to b. A ball screw 144 extending in the direction of arrow A is connected to the rotary drive source 142, and the ball screw 144 is connected to the jig table 28.
And meshes with a nut member (not shown) provided in the nut.

【0023】治具テーブル28は、鉛直姿勢に保持され
ており、コラム12側の面部には、ロータリ治具30を
回転させるための駆動モータ146が固着される。ロー
タリ治具30は、水平方向に突出する取付板部148を
備え、この取付板部148に被加工物Wが位置決め保持
される。
The jig table 28 is held in a vertical position, and a drive motor 146 for rotating the rotary jig 30 is fixed to the surface of the column 12. The rotary jig 30 includes a mounting plate 148 protruding in the horizontal direction, and the workpiece W is positioned and held on the mounting plate 148.

【0024】基台32上には、環状搬送路18と平行に
ストック手段160が配設される。このストック手段1
60は、複数の多軸ヘッド16を循環搬送するものであ
り、その構成は環状搬送路18と同様であってその詳細
な説明は省略する。
On the base 32, a stock means 160 is provided in parallel with the annular conveying path 18. This stock means 1
Reference numeral 60 denotes a device for circulating and transporting a plurality of multi-axial heads 16, the configuration of which is the same as that of the annular transport path 18, and a detailed description thereof will be omitted.

【0025】ストック手段160の多軸ヘッド交換位置
162と、環状搬送路18を構成する上側固定レール3
6a、36bの切欠部位44、44との間には、多軸ヘ
ッド交換機構170が配設される。多軸ヘッド交換機構
170は、環状搬送路18の多軸ヘッド16とストック
手段160の多軸ヘッド16を互いに近接する方向に移
動させた後に180°旋回し、さらに互いに離間する方
向に移動させることにより、これらの多軸ヘッド16を
自動的に交換する機能を有する。
The multiaxial head replacement position 162 of the stock means 160 and the upper fixed rail 3 forming the annular conveyance path 18
A multi-axis head exchange mechanism 170 is arranged between the cutout portions 44, 44 of 6a, 36b. The multi-axial head exchange mechanism 170 moves the multi-axial head 16 of the annular transport path 18 and the multi-axial head 16 of the stock means 160 in a direction approaching each other, then turns 180 °, and further moves in a direction away from each other. Has a function of automatically exchanging these multi-axis heads 16.

【0026】次に、このように構成される多軸ヘッド型
工作機械10の動作について説明する。
Next, the operation of the multi-axis head type machine tool 10 configured as described above will be described.

【0027】まず、ロータリ治具30の取付板部148
に被加工物Wが保持された後、治具テーブル28を介し
て前記被加工物Wが所望の加工位置かつ加工姿勢に調整
される。すなわち、回転駆動源142が駆動されてボー
ルねじ144が回転されると、治具テーブル28がガイ
ドレール140a、140bに沿って矢印A方向に移動
する。また、駆動モータ146が駆動されると、ロータ
リ治具30が回転し、取付板部148が所望の角度姿勢
に配置される。これにより、被加工物Wの位置および姿
勢調整が行われる。
First, the mounting plate 148 of the rotary jig 30
After the workpiece W is held at the position, the workpiece W is adjusted to a desired processing position and processing posture via the jig table 28. That is, when the rotary drive source 142 is driven and the ball screw 144 is rotated, the jig table 28 moves in the direction of arrow A along the guide rails 140a and 140b. Further, when the drive motor 146 is driven, the rotary jig 30 rotates, and the mounting plate 148 is arranged at a desired angular posture. Thereby, the position and orientation of the workpiece W are adjusted.

【0028】一方、図2に示すように、駆動機構20を
構成する回転駆動源46の作用下に回転軸48が回転さ
れると、スプラインクラッチ50に噛合するスプライン
付回転軸54が回転し、図示しない歯車列を介して複数
の工具14が一体的に回転する。従って、上記の動作を
選択的に行うことにより、被加工物Wに対して所望の加
工作業が遂行されることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the rotary shaft 48 is rotated under the action of the rotary drive source 46 constituting the drive mechanism 20, the splined rotary shaft 54 meshing with the spline clutch 50 is rotated. The plurality of tools 14 rotate integrally via a gear train (not shown). Therefore, by selectively performing the above operation, a desired processing operation is performed on the workpiece W.

【0029】次いで、上記加工作業に使用された多軸ヘ
ッド16と異なる多軸ヘッド16を使用する際には、回
転駆動源46の駆動が停止された状態で、図5に示すよ
うに、クランプ機構26を構成する各ポート116に圧
油が供給される。このため、ピストン部114は、ばね
118の弾発力に抗して矢印A1 方向に移動し、このピ
ストン部114に連結された筒状体120が、同様に矢
印A1 方向に移動してクランプボール112が解除用孔
部126側に移動する。これにより、プルスタッド10
8のクランプ作用が解除される。
Next, when using a multi-axis head 16 different from the multi-axis head 16 used for the above-mentioned machining operation, with the driving of the rotary drive source 46 stopped, as shown in FIG. The pressure oil is supplied to each port 116 constituting the mechanism 26. Therefore, the piston 114 against the elastic force of the spring 118 moves in the arrow A 1 direction, the cylindrical body 120 connected to the piston portion 114 is similarly moved in the arrow A 1 direction The clamp ball 112 moves to the release hole 126 side. Thereby, the pull stud 10
8 is released.

【0030】さらに、図2に示すように、シリンダ部9
0を構成するピストンロッド96が、流体圧を介して矢
印A1 方向に移動すると、可動レール42a、42bが
矢印A1 方向に移動し、上側固定レール36a、36b
および下側固定レール38a、38bの端部と一致す
る。これにより、環状搬送路18が形成される。
Further, as shown in FIG.
Piston rod 96 constituting the 0 and moves in the arrow A 1 direction via the fluid pressure, the movable rails 42a, 42b is moved in the arrow A 1 direction, the upper fixing rail 36a, 36b
And the ends of the lower fixed rails 38a, 38b. Thus, an annular transport path 18 is formed.

【0031】そこで、移送機構22を構成する回転駆動
源56の作用下に駆動軸60が回転すると、駆動スプロ
ケット62が、図1中、矢印C方向に回転し、この駆動
スプロケット62および従動スプロケット64に係合す
るチェーン66が矢印C方向に周回走行する。チェーン
66には、所定間隔ずつ離間して複数の搬送爪68が設
けられており、このチェーン66が周回走行することに
よって前記搬送爪68に係合する各多軸ヘッド16が矢
印C方向に周回走行する。
When the drive shaft 60 rotates under the action of the rotary drive source 56 constituting the transfer mechanism 22, the drive sprocket 62 rotates in the direction of arrow C in FIG. The chain 66 that engages with the shaft travels in the direction of arrow C. A plurality of transport claws 68 are provided on the chain 66 at predetermined intervals, and each of the multiaxial heads 16 engaging with the transport claws 68 rotates in the direction of arrow C as the chain 66 travels around. To run.

【0032】駆動スプロケット62が矢印C方向に回転
すると、図4に示すように、この駆動スプロケット62
の外側面に揺動自在に設けられたリンク86a〜86c
に支持されているカムフォロア80a〜80cは、カム
プレート78の周面に常時摺接した状態で前記駆動スプ
ロケット62と一体的に矢印C方向に回転する。このた
め、多軸ヘッド16がチェーン66を介して駆動スプロ
ケット62側に搬送される際、このチェーン66の搬送
爪68が係合するフック溝部70にカムフォロア80a
〜80cの中、例えば、カムフォロア80aが嵌合す
る。
When the driving sprocket 62 rotates in the direction of arrow C, as shown in FIG.
Links 86a to 86c provided on the outer surface of the robot so as to swing freely.
The cam followers 80a to 80c are integrally rotated with the driving sprocket 62 in a direction indicated by an arrow C while constantly sliding on the peripheral surface of the cam plate 78. For this reason, when the multi-axis head 16 is conveyed to the drive sprocket 62 side via the chain 66, the cam follower 80a
Among them, the cam follower 80a is fitted.

【0033】従って、本実施例では、多軸ヘッド16
が、駆動スプロケット62と一体的に回転するカムフォ
ロア80aとカムプレート78の案内作用下に可動レー
ル42a、42bに対して正確に仮位置決めされるとと
もに、前記カムフォロア80aと前記カムプレート78
により強固に支持される。これにより、多軸ヘッド16
の重量がチェーン66に直接掛かることを防止し、この
チェーン66が伸びることを阻止することができる。し
かも、チェーン66と駆動スプロケット62の噛合誤差
やがた等に起因して前記チェーン66の搬送爪68のみ
では不正確となり易かった多軸ヘッド16の可動レール
42a、42bに対する仮位置決めが、カムプレート7
8およびカムフォロア80a〜80cを備えた仮位置決
め機構24により正確かつ確実に遂行されるという効果
が得られる。
Therefore, in this embodiment, the multi-axis head 16
Are accurately provisionally positioned with respect to the movable rails 42a and 42b under the guide action of the cam follower 80a and the cam plate 78 which rotate integrally with the drive sprocket 62, and the cam follower 80a and the cam plate 78
It is strongly supported by. Thereby, the multi-axis head 16
Can be prevented from directly hanging on the chain 66 and the chain 66 can be prevented from being stretched. In addition, the provisional positioning of the multi-axis head 16 with respect to the movable rails 42a and 42b, which tends to be inaccurate with only the transport claws 68 of the chain 66 due to meshing error and backlash between the chain 66 and the driving sprocket 62, is performed by the cam plate. 7
8 and the provision of the temporary positioning mechanism 24 having the cam followers 80a to 80c provides an effect of being performed accurately and reliably.

【0034】次いで、所望の多軸ヘッド16が可動レー
ル42a、42bに仮位置決めされた後、図2に示すよ
うに、シリンダ部90のピストンロッド96が、流体圧
を介して矢印A2 方向に移動される。このため、可動レ
ール42a、42bが矢印A 2 方向に移動し、この可動
レール42a、42bに係合するガイドローラ130を
介して多軸ヘッド16が矢印A2 方向に移動する。そし
て、図5に示すように、スタッド部材引張手段94を構
成し多軸ヘッド16の四隅に設けられた各プルスタッド
108が、筒状体120の挿入孔124に挿入される。
Next, the desired multi-axis head 16 is
After being temporarily positioned on the nozzles 42a and 42b, as shown in FIG.
Thus, the piston rod 96 of the cylinder 90
Arrow A throughTwoMoved in the direction. For this reason, movable
Arrows 42a and 42b are arrows A TwoMove in this direction
Guide rollers 130 that engage with rails 42a and 42b
The multi-axis head 16 has an arrow ATwoMove in the direction. Soshi
Then, as shown in FIG.
Each pull stud provided at the four corners of the multi-axis head 16
108 is inserted into insertion hole 124 of cylindrical body 120.

【0035】ここで、筒状体120は、ポート116に
圧油が供給されることにより、図5に示す位置に保持さ
れており、プルスタッド108は、クランプボール11
2に阻止されることなく挿入孔124内に確実に挿入さ
れる。そして、ポート116への圧油の供給が停止され
ると、筒状体120は、ばね118の弾発力を介してピ
ストン部114と一体的に矢印A2 方向に移動し、クラ
ンプボール112の周面がクランプ用孔部128の内周
面に係合してこのクランプボール112によりプルスタ
ッド108の首部110が押圧保持される。
Here, the cylinder 120 is held at the position shown in FIG. 5 by supplying pressure oil to the port 116, and the pull stud 108 is
2 is securely inserted into the insertion hole 124 without being blocked. When the supply of pressurized oil to the port 116 is stopped, the cylindrical body 120, piston 114 and moves to integrally arrow A 2 direction via the elastic force of the spring 118, the clamping balls 112 The peripheral surface is engaged with the inner peripheral surface of the clamp hole 128, and the neck portion 110 of the pull stud 108 is pressed and held by the clamp ball 112.

【0036】その際、テーパ手段92を構成し多軸ヘッ
ド16の四隅に設けられた各テーパ部102は、コラム
12側に設けられた各テーパ穴104に嵌合され、前記
多軸ヘッド16がこのコラム12に対して芯出しされ
る。さらに、多軸ヘッド16のテーパ部102がテーパ
穴104に嵌合されると、このテーパ部102の端面が
座106に当接し、前記多軸ヘッド16がコラム12に
対して位置決めされる。
At this time, the tapered portions 102 provided at the four corners of the multi-axial head 16 constituting the taper means 92 are fitted into the respective tapered holes 104 provided on the column 12 side. The column 12 is centered. Further, when the tapered portion 102 of the multi-axial head 16 is fitted into the tapered hole 104, the end face of the tapered portion 102 comes into contact with the seat 106, and the multi-axial head 16 is positioned with respect to the column 12.

【0037】これによって、多軸ヘッド16は、クラン
プ機構26の作用下にコラム12に対して高精度かつ強
固に位置決め保持されるとともに、該多軸ヘッド16の
スプライン付回転軸54がスプラインクラッチ50に噛
合する。従って、駆動機構20を構成する回転駆動源4
6が駆動されると、新たな多軸ヘッド16に設けられて
いる複数の工具14により被加工物Wに新たな加工作業
が遂行される。しかも、多軸ヘッド16が加工位置に対
応して鉛直姿勢で配置されると、クランプ機構26を介
して前記多軸ヘッド16が駆動機構20に自動的に連結
される。従って、多軸ヘッド16を手作業で交換する作
業が不要になり、作業全体の自動化および効率化が図ら
れる。
Thus, the multi-axis head 16 is accurately and firmly positioned and held with respect to the column 12 under the action of the clamp mechanism 26, and the splined rotary shaft 54 of the multi-axis head 16 is connected to the spline clutch 50. Mesh with. Therefore, the rotary drive source 4 constituting the drive mechanism 20
When the 6 is driven, a new machining operation is performed on the workpiece W by the plurality of tools 14 provided on the new multi-axis head 16. In addition, the multi-axis head 16 is
Accordingly, when the device is disposed in the vertical posture,
And the multi-axis head 16 is automatically connected to the drive mechanism 20
Is done. Therefore, the operation of replacing the multi-axis head 16 manually is required.
Work is no longer required, and automation and efficiency of the entire work are improved.
It is.

【0038】なお、本実施例では、移送機構22が駆動
スプロケット62とチェーン66とを備えているが、こ
れに代替して歯付プーリ(歯車部材)と歯付ベルト(周
回部材)とを採用することができる。
In this embodiment, the transfer mechanism 22 includes the driving sprocket 62 and the chain 66, but instead employs a toothed pulley (gear member) and a toothed belt (circular member). can do.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明に係る多軸ヘッド型工作機械によ
れば、以下の効果乃至利点が得られる。
According to the multi-axis head type machine tool according to the present invention, the following effects and advantages can be obtained.

【0040】移送機構を介して複数の多軸ヘッドが環状
搬送路を介して鉛直面に沿って循環搬送され、一の多軸
ヘッドが可動ガイド部材側に加工位置に対応して移送さ
れると、歯形部材と一体的に回転するカムフォロアが、
カムプレートの案内作用下にこの一の多軸ヘッドのフッ
ク部材に係止部材と一体的に係合する。このため、多軸
ヘッドが歯形部材に沿って姿勢変換される際、カムプレ
ートとカムフォロアとの共働作用下に前記多軸ヘッドが
支持される。従って、多軸ヘッドの重量が移送機構を構
成するチェーンに直接掛かることがなく、この多軸ヘッ
ドを確実に支持するとともに、前記多軸ヘッドを可動ガ
イド部材に対して正確に仮位置決めすることができる。
しかも、多軸ヘッドが加工位置に対応して鉛直姿勢で配
置されると、クランプ機構を介して前記多軸ヘッドが移
送機構の内方に引き込まれてコラムに支持されるととも
に、駆動機構に自動的に連結される。従って、多軸ヘッ
ドの交換作業が不要になり、作業全体の自動化および効
率化が図られる。
When a plurality of multi-axis heads are circulated and conveyed along a vertical plane via an annular conveyance path via a transfer mechanism, and one multi-axis head is transferred to the movable guide member side in accordance with the processing position. , A cam follower that rotates integrally with the tooth profile member,
Under the guide action of the cam plate, the hook member of the one multi-axis head integrally engages with the locking member. For this reason, multi-axis
When the head is moved along the tooth profile, the cam
The multi-axis head operates under the cooperative action of the
Supported. Therefore, the weight of the multi-axis head composes the transfer mechanism .
This multi -axial head can be reliably supported without being directly hung on the formed chain, and the multi-axial head can be provisionally accurately positioned with respect to the movable guide member.
In addition, the multi-axis head is arranged in a vertical position corresponding to the machining position.
The multi-axis head is moved via the clamp mechanism.
It is drawn into the feed mechanism and supported by the column
And automatically connected to the drive mechanism. Therefore, multi-axis head
This eliminates the need for hardware replacement, making the entire operation automated and effective.
Efficiency is achieved.

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

【図1】本発明の実施例に係る多軸ヘッド型工作機械の
概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a multi-axis head type machine tool according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記工作機械の要部の一部断面平面図である。FIG. 2 is a partially sectional plan view of a main part of the machine tool.

【図3】前記工作機械の要部の一部断面側面図である。FIG. 3 is a partial sectional side view of a main part of the machine tool.

【図4】前記工作機械を構成する仮位置決め機構の正面
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory front view of a temporary positioning mechanism constituting the machine tool.

【図5】前記工作機械を構成するクランプ機構の断面説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory sectional view of a clamp mechanism constituting the machine tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…工作機械 12…コラム 12a…側面 14…工具 16…多軸ヘッド 18…環状搬送
路 20…駆動機構 22…移送機構 24…仮位置決め機構 26…クランプ
機構 28…治具テーブル 30…ロータリ
治具 34…膨出部 36a、36b
…上側固定レール 38a、38b…下側固定レール 42a、42b
…可動レール 46、56…回転駆動源 60…駆動軸 62…駆動スプロケット 64…従動スプ
ロケット 66…チェーン 68…搬送爪 69…フック部材 70…フック溝
部 78…カムプレート 80a〜80c
…カムフォロア 86a〜86c…リンク 88a〜88c
…ばね 90…シリンダ部 92…テーパ手
段 94…スタッド部材引張手段 96…ピストン
ロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Machine tool 12 ... Column 12a ... Side surface 14 ... Tool 16 ... Multi-axis head 18 ... Annular conveyance path 20 ... Drive mechanism 22 ... Transfer mechanism 24 ... Temporary positioning mechanism 26 ... Clamp mechanism 28 ... Jig table 30 ... Rotary jig 34 ... bulges 36a, 36b
... Upper fixed rails 38a, 38b ... Lower fixed rails 42a, 42b
... Movable rails 46,56 ... Rotation drive source 60 ... Drive shaft 62 ... Drive sprocket 64 ... Driving sprocket 66 ... Chain 68 ... Transporting claw 69 ... Hook member 70 ... Hook groove 78 ... Cam plate 80a-80c
... Cam followers 86a-86c ... Links 88a-88c
... Spring 90 ... Cylinder part 92 ... Taper means 94 ... Stud member tension means 96 ... Piston rod

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23B 39/16 B23Q 3/157 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B23B 39/16 B23Q 3/157

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】コラムに設けられる固定ガイド部材と、 前記固定ガイド部材の加工位置側の端部に連結され、多
数の工具を装着した複数の多軸ヘッドを鉛直面に沿って
循環搬送させるための環状搬送路を形成するとともに進
退可能な可動ガイド部材と、 前記可動ガイド部材に前記加工位置に対応して鉛直姿勢
配置された前記多軸ヘッドの複数の工具を回転駆動さ
せる駆動機構と、 前記多軸ヘッドを前記環状搬送路に沿って周回走行自在
な移送機構と、 前記可動ガイド部材に配置された該多軸ヘッドを仮位置
決めするための仮位置決め機構と、 前記仮位置決めされた前記多軸ヘッドを、前記移送機構
の内方に引き込んで前記駆動機構に連結するとともに、
前記コラムに対して位置決め固定するクランプ機構と、 を備え、 前記移送機構は、アクチュエータの作用下に回転駆動さ
れる歯形部材と、 該歯形部材に係合して鉛直方向に周回走行するととも
に、前記多軸ヘッドに設けられたフック部材に係合自在
な係止部材を有したチェーンと、 を有し、 前記仮位置決め機構は、前記コラムに前記可動ガイド部
材に対応して固着されるカムプレートと、 前記歯形部材の側面に揺動自在に支持されて前記カムプ
レートに摺接するとともに、前記多軸ヘッドが該歯形部
材に沿って姿勢変換される際、該歯形部材の回転に伴っ
て前記多軸ヘッドのフック部材に前記係止部材と一体的
に係合し、前記カムプレートとの共働作用下に前記多軸
ヘッドを支持可能なカムフォロアと、 を有することを特徴とする多軸ヘッド型工作機械。
1. A fixed guide member provided on a column, and a plurality of multi-axis heads connected to an end of the fixed guide member on the processing position side and equipped with a number of tools are arranged along a vertical plane. A movable guide member that forms an annular transport path for circulating transport and is capable of moving forward and backward; and a vertical attitude corresponding to the processing position in the movable guide member.
A drive mechanism for the in multiple tools arranged the polyaxial head is rotated, said a circulating traveling freely transfer mechanism polyaxial head along the annular conveyance path, wherein arranged in the movable guide member multi A tentative positioning mechanism for tentatively positioning the axial head; and the transfer mechanism,
And connected to the drive mechanism,
And a clamp mechanism for positioning and fixing with respect to the column, the transfer mechanism includes a toothed member that is driven to rotate under the action of the actuator, as well as orbiting traveling vertically engaged with the tooth-shaped member, the A chain having a locking member engageable with a hook member provided on the multi-axis head, and a cam plate fixed to the column corresponding to the movable guide member on the column. The multi-shaft head is swingably supported on the side surface of the tooth profile member and slidably contacts the cam plate.
When the posture change along the timber, and the locking member integrally engage the hook member of the multi-axis head with the rotation of the tooth-shaped member, said under synergy between the cam plate multi axis
A multi-axis head type machine tool comprising: a cam follower capable of supporting a head;
【請求項2】請求項1記載の工作機械において、前記コ
ラムは、被加工物を割り出し自在な治具テーブルを備え
ることを特徴とする多軸ヘッド型工作機械。
2. A multi-axis head type machine tool according to claim 1, wherein said column includes a jig table capable of indexing a workpiece.
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