JP3575048B2 - 工作機械 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械に関するもので、特にベッド内に工具マガジンを設置した門形構成の工作機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、門型構成の工作機械で工具マガジンを設置したものには、例えば特開昭57−144639号に記載されたものがある。
このものは、下部ベッド上にワークを支持するテーブルが移動自在に設けられ、このテーブルを跨ぐようにして下部ベッド上に上部ベッドが設置され、下部ベッドと上部ベッドとで門形のベッドを構成し、上部ベッド上に主軸ヘッドが水平方向および鉛直方向に移動自在に設けられ、この主軸ヘッドには工具が装着される主軸が鉛直軸線を中心として回転可能に軸承されている。そして、門形のベッド内には工具を複数保持した工具マガジンがテーブルの移動方向に移動自在に設置されている。
【0003】
上記の構成において、工具交換の際には、工具マガジンを主軸側に移動させ、主軸を工具交換位置まで移動させ、主軸と工具マガジンとの間で工具交換をするようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、工具マガジンが門形のベッド内に設置されているため、作業者が工具マガジンに保持されている工具を交換する場合や工具マガジンの保守点検を行う場合に作業性が悪いという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の工作機械は、上述した問題を解決するためになされたもので、工具マガジンを下部ベッドに着脱可能に固定する固定手段と、この固定手段による工具マガジンの下部ベッドに対する固定が外された状態で下部ベッドに対して工具マガジンを昇降させる昇降手段と、この昇降手段によって工具マガジンを降下させた際に下部ベッドに対して当接し、下部ベッド上を工具マガジンが移動可能とする移動手段とを設けたことを特徴とするものであり、また、ベッドの内部空間から取り出された工具マガジンを一時的に載置するための支持部材を下部ベッドの側面に着脱可能に設けたことを付加的な特徴とするものである。
【0006】
【作用】
上記の構成において、工具マガジンは、昇降手段により所定量上昇されており、移動手段は下部ベッド上面から離間した状態にあり、この状態で、工具マガジンは固定手段により下部ベッドに位置決め固定されている。そして、工具マガジンの保守点検を行う際には、まず、固定手段による下部ベッドに対する工具マガジンの固定を解除し、次に、昇降手段によって工具マガジンを下降させることによって移動手段を下部ベッドに当接、すなわち、着座させる。これにより、工具マガジンは下部ベッド上を移動手段の作用により容易に移動可能となり、下部ベッドと上部ベッドが形成するベッドの内部空間から工具マガジンをベッドの外に引き出すことができるようになる。
【0007】
好適には、ベッドの内部空間から工具マガジンをベッドの外に引き出すのに先立って、下部ベッドの側面に支持部材を装着し、移動手段の作用によって作業者が支持部材上へ工具マガジンを移動させ、次に昇降手段により所定量上昇させて昇降手段を下部ベッドの上面に着座させた状態で、つまり、支持部材上に一時適に載置した工具マガジンが移動手段の作用により容易に移動することを阻止した状態で、保守点検を行う。
【0008】
【実施例】
本発明の実施例である立形マシニングセンタを図1乃至図4に基づいて説明する。図1、図2において、10はベッドであり、このベッド10は後述する工具マガジン28および工具交換装置29が載置される水平な支持面11が形成された下部ベッド10aと、支持面11上に空間を形成するように下部ベッド10aに一体的に形成された上部ベッド10bとで構成されている。
【0009】
上部ベッド10b上にはサドル12が前後方向つまり、図2のX軸方向に水平移動可能に案内支持されている。このサドル12上にはコラム13が左右方向つまり、図1のY軸方向に水平移動可能に案内支持されている。そして、このコラム13には主軸ヘッド14が上下方向つまり、図1のZ軸方向に昇降移動可能に案内支持され、この主軸ヘッド14には主軸15が鉛直軸線を中心として回転可能に軸承されている。この主軸15の先端に工具Tが着脱可能に把持されるようになっている。
【0010】
ここで、サドル12は上部ベッド10bに設けられたサドル移動モータ16によって、コラム13はサドル12に設けられたコラム移動モータ17によって、主軸ヘッド14はコラム13に設けられた主軸ヘッド移動モータ18によってそれぞれ進退駆動されるようになっており、主軸15は主軸ヘッド14に設けられた主軸駆動モータ19によって回転駆動されるようになっている。
【0011】
前記下部ベッド10aの前方にはワークWを搬入出するコンベア20が設けられ、このコンベア20によりワークWを搬入する搬入位置にはワークWに当接してワークWの下端を位置決めする治具装置21が設けられており、この治具装置21は図略の昇降用シリンダによって上下動するようになっている。これにより、ワークWが搬入された時に、治具装置21が上昇し、ワークWを一定の位置まで上昇させ水平方向および上下方向の位置決めをする。
【0012】
そして、ワークWを上方から押し付け固定するクランプ装置22がコンベア20に近接して設置されており、このクランプ装置22は下部ベッド10aに取り付けられたブラケット23に旋回可能に支持されたクランプアーム24と、クランプアーム24の一端に連結するロッド25aを有するクランプ用シリンダ25とによって構成されており、クランプアーム24の他端がワークWの上面に当接されることによってワークWを固定する。
【0013】
図4中、26は制御箱、27はポンプユニットである。したがって、位置決め固定されたワークWに対して、主軸15を3軸制御することによって所定の加工を行うようになっている。前記ベッド10の内部空間であって、前記下部ベッド10a上には工具マガジン28と、工具交換装置29が設置されている。
【0014】
工具マガジン28のマガジンベース30上には支柱31が立設され、この支柱31上にマガジンプレート32が支持されている。このマガジンプレート32には前記支柱31にブラケット33を介して取り付けられた割出し駆動モータ34に連結された駆動用スプロケット(図示せず)が軸着され、この駆動用スプロケットと、これより離間して前記マガジンプレート32に軸着された従動ホイール(図示せず)間に無端状のチェーン(図示せず)が懸架されている。チェーンを構成するチェーンリンク(図示せず)には等間隔に複数のソケット収納部35が一体的に設けられ、これらソケット収納部35に工具を着脱可能に装着した角形のソケット36の両面に形成した係合溝が係合され、ソケットはそれぞれ放射方向に離脱可能となっている。
【0015】
マガジンプレート32にはソケット収納部35を取り巻くように固定のガイドレール37が設置され、このガイドレール37によってソケット収納部35からのソケット36の脱落を防止するようになっている。
そして、上記ガイドレール37およびマガジンプレート32は工具取出位置Pにおいてソケット36の取り出しを可能にすべく切欠かれており、この切欠き部に後述するソケット移送装置38が設けられている。そして、工具Tを保持したソケット36が割出し駆動モータ34によって工具取出位置P1に回転割出しされた際に、ソケット移送装置38のフック39とソケット36とが係合するようになっている。
【0016】
ソケット移送装置38は、図3、図4に示すように、上記工具取出位置P1を通過するソケット36に係合して保持するフック39と、このフック39の両側面に設けられたローラ(図示せず)と、マガジンプレート32の工具取出位置P1に設置され、前記ローラを主軸15側であってマガジンプレート32の斜め上方に案内する溝が形成された板カム40と、マガジンプレート32上に取り付けられたフック移動用シリンダ41と、このフック移動用シリンダ41のロッド41aの先端に一端が旋回可能に取り付けられ、他端がフック39に旋回可能に取り付けられたフック移動アーム42とから構成される。
【0017】
したがって、ソケット36に係合したフック39がフック移動用シリンダ41によってマガジンプレート32の斜め上方に移送されることによって、工具Tは図3の点線で示す移送位置P2まで移送される。
工具交換装置29は工具交換アーム43を備え、工具交換装置29の基部44には工具交換駆動モータ45と、基部44内に設けられた図略のカム機構とが設けられており、この工具交換駆動モータ45とカム機構とによって工具交換アーム43は図2中Z軸と平行な軸線回りの旋回およびZ軸方向の昇降がなされるようになっている。工具交換アーム43の両端には工具Tを着脱可能にクランプする把持部43aが設けられている。
【0018】
したがって、工具交換時には、図3に示すように、工具交換アーム43は上昇端位置に上昇され、主軸15およびソケット36に保持された工具Tを把持部43aでクランプし、このクランプした状態で、下降端位置まで下降し、そして、工具交換アーム43は下降端位置で180°旋回され、次に、上昇端位置まで上昇し、工具Tをソケット36および主軸15に受け渡す。
【0019】
上記工具マガジン28のマガジンベース30には図5に示すように、下部ベッド10aに螺合し、下部ベッド10aにマガジンベース30を固定するための固定ボルト46と、マガジンベース30に対して螺合し、固定ボルト46が取り外された状態で下部ベッド10aに対してマガジンベース30を昇降するためのジャッキボルト47と、下部ベッド10aに当接するボール48とこのボール48を回動自在に収納する収納部材49とから構成されるコロ50と、固定時に下部ベッド10aとマガジンベース30間に配設されるスペーサ51とがそれぞれ4隅に設けられている。スペーサ51には固定ボルト46、ジャッキボルト47、コロ50に対する切欠き51a、51b、51cがそれぞれ形成されてる。
【0020】
ここで、固定ボルト46は固定手段に、ジャッキボルト47は昇降手段に、コロ50は移動手段に相当する。
固定時は、図6に示すように、コロ50は下部ベッド10a上面から離間した状態にあり、工具マガジン28の全荷重はスペーサ51によって受け、マガジンベース30は固定ボルト46によって下部ベッド10aに固定されるようになっており、図略のノックピンによって工具マガジン28は下部ベッド10aに対して位置決めされている。
【0021】
同様に、上記工具交換装置29の基部44の下部にも固定ボルト46、ジャッキボルト47、コロ50およびスペーサ51が設けられている。図4において、52a、52bは下部ベッド10aの側面に図略の取付けボルト等によって着脱可能に取り付けられる支持部材であって、保守点検の際、支持部材52a上には工具マガジン28が、支持部材52b上には工具交換装置29がそれぞれ一時的に載置され、これら支持部材52a、52bは保守点検を行わない通常時では下部ベッド10aから取り外されている。
【0022】
上記の構成において、作業者が工具マガジン28の保守点検を行う際の動作手順を説明する。
工具マガジン28は図6に示すように下部ベッド10aに対して固定された状態にあり、まず、固定ボルト46を取り外す。
次に、ジャッキボルト47を一方向にねじ込むことにより、マガジンベース30は下部ベッド10aの支持面11に対して離間する方向つまり、Z軸方向に上昇される。
【0023】
その状態で、スペーサ51を取り外す。(図7参照)
次に、ジャッキボルト47を他方向にねじ込むことにより、マガジンベース30は下降され、コロ50のボール48が下部ベッド10aに対して当接し、工具マガジン28はコロ50によって支持される。(図8参照)
次に、下部ベッド10aの側面に支持部材52aを取り付け、図4の矢印に示すように作業者が工具マガジン28を支持部材52a上まで移動させ、ジャッキボルト47を一方向にねじ込むことにより、マガジンベース30を支持部材52aに対して上昇させ、ジャッキボルト47によって工具マガジン28を支持し、工具マガジン28の移動を拘束する。そして、この状態で工具マガジン28の保守点検を行う。
【0024】
保守点検終了後、ジャッキボルト47を他方向にねじ込むことにより、再び、コロ50を支持部材52a上に当接させ、工具マガジン28を下部ベッド10aに対する固定位置まで移動させ、図略のノックピンにより工具マガジン28を下部ベッド10aに位置決めする。そして、ジャッキボルト47よってマガジンベース30を上昇させ、スペーサ51を配設する。この時、コロ50のボール48は下部ベッド10aの支持面11から離間された状態となる。(図7参照)
次に、シャッキボルト47によってマガジンベース30を下降させ、マガジンベース30の下面をスペーサ51の上面に当接させ、マガジンベース30を支持させる。(図6参照)
次に、固定ボルト46によってマガジンベース30を下部ベッド10aに固定する。支持部材52aは保守点検終了後、取り外される。
【0025】
工具交換装置29の保守点検を行う場合も上記と同様に行い、この場合、ベッド10aの側面に支持部材52bを取り付ける。
上記においては、固定手段として固定ボルト46、昇降手段としてジャッキボルト47、移動手段としてコロ50を使用したので、工具マガジン28および工具交換装置29を簡単な構成によって、固定、昇降、移動を行うことができる。
【0026】
さらに、通常固定時に、マガジンベース30とベッド10間にスペーサ51を設けるようにしたので、ジャッキボルト47はマガジンベース30昇降時、一時的に工具マガジン28の全荷重を受けるだけで良く、通常固定時はスペーサ51で全荷重を受け、工具マガジン28を安定した状態で固定することができる。
なお、上記実施例においては支持部材上において保守点検を行うようにしたが、工具マガジンまたは工具交換装置を支持部材上に載置した状態でクレーン等によって地面上に運送し、地面上に載置した後、ジャッキボルトで上昇させ、保守点検を行うようにしても良い。
【0027】
さらに、上記実施例においては工具マガジンと工具交換装置を別個にベッド上に設置し、それぞれに固定手段、昇降手段、移動手段を設けたが、工具交換装置を工具マガジンに一体的に設け、工具マガジンおよび工具交換装置を一体的に固定、昇降、移動するようにしても良い。
また、さらに、上記実施例においては主軸をX軸、Y軸、Z軸の3軸方向に移動させる立形マシニングセンタのコラム内に設置される工具マガジンおよび自動工具交換装置に適用したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ベッド内に形成された空間であってベッド上に設置される工具マガジンおよび工具交換装置であれば全てに適用可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の工作機械は、ベッド内に形成された空間であってベッド上に設置される工具マガジンにそれぞれベッドに対する固定手段、昇降手段、移動手段を設けることによって、作業者が保守点検等の作業を行い易い場所へ容易に移動させることができ、作業性の向上を図ることができる。さらに、ベッド側面に工具マガジンを載置する支持部材を着脱可能に取り付けるようにしたので、さらに、保守点検の際の作業がし易くなり、通常は取り外しておけるため、通常における省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す立形マシニングセンタの正面図である。
【図2】本発明の実施例を示す立形マシニングセンタの側面図である。
【図3】ベッド上の状態を示す側面図である。
【図4】ベッド上の状態を示す上面図である。
【図5】マガジンベースの上面図である。
【図6】マガジンベースの側面図である。
【図7】マガジンベースをジャッキアップした状態図である。
【図8】マガジンベースをコロによって支持した状態図である。
【符号の説明】
10 ベッド
10a 下部ベッド
10b 上部ベッド
14 主軸ヘッド
15 主軸
28 工具マガジン
29 工具交換装置
46 固定ボルト(固定手段)
47 ジャッキボルト(昇降手段)
50 コロ(移動手段)
52a、52b 支持部材
T 工具
Claims (2)
- 下部ベッドと、この下部ベッド上の略中央区域に空間が形成さるように前記下部ベッド上に立設して設けられた上部ベッドと、この上部ベッド上に水平方向および鉛直軸線方向に移動自在に設けられた主軸ヘッドと、この主軸ヘッドに鉛直軸線を中心として回転可能に軸承され先端に工具が着脱可能に装着される主軸と、前記空間内の前記下部ベッド上に設置され前記工具を複数保持する工具マガジンと、前記空間内の前記下部ベッド上に設置され前記工具マガジンと前記主軸との間で前記工具の受け渡しを行う工具交換装置とを備えた工作機械において、前記工具マガジンを前記下部ベッドに着脱可能に固定する固定手段と、この固定手段による前記工具マガジンの前記下部ベッドに対する固定が外された状態で前記下部ベッドに対して前記工具マガジンを昇降させる昇降手段と、この昇降手段によって前記工具マガジンを降下させた際に前記下部ベッドに対して当接し、前記下部ベッド上を前記工具マガジンが前記空間から移動可能にする移動手段とを設けたことを特徴とする工作機械。
- 請求項1において、前記空間から前記移動手段により移動された前記工具マガジンを一時的に載置するための支持部材を前記下部ベッドの側面に着脱可能に設けたことを特徴とする工作機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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JP03985994A Expired - Fee Related JP3575048B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 工作機械 |
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1994
- 1994-03-10 JP JP03985994A patent/JP3575048B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07246535A (ja) | 1995-09-26 |
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