JP3682899B2

JP3682899B2 - 5-side machining head device

Info

Publication number: JP3682899B2
Application number: JP23487798A
Authority: JP
Inventors: 彰浩北村; 耕作北村; 滋山田
Original assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: JP2000052169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主軸を旋回させることにより、ワークの複数の面を加工できる構成にした５面加工ヘッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
５面加工ヘッド装置は、設定替え無しでワークの複数の面、例えば上面と４つの周面の合計５面を加工することができ、加工効率の向上に役立つ。
【０００３】
５面加工ヘッド装置は、主軸方向と平行でない旋回軸の回りに、主軸を旋回させるための旋回機構を有している。旋回機構により主軸の向きを変え、例えば立位置と横位置で加工を行うのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の旋回機構は構造が複雑であり、ヘッド装置全体が大型かつ大重量となっていた。
【０００５】
本発明は、構造が非常に簡単かつシンプルであって、小型化かつ小重量化が容易な５面加工ヘッド装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、主軸を旋回させることにより、ワークの複数の面を加工できる構成にした５面加工ヘッド装置において、ケーシング（４１）を設け、第１旋回ケーシング（２７）をケーシング（４１）に対して旋回可能に設け、さらに第２ケーシング（２６）を第１旋回ケーシング（２７）に対して旋回可能に設け、主軸（１７）を第２旋回ケーシング（２６）に配置し、主軸を駆動するための動力軸（１１）をケーシング（４１）に配置し、主軸駆動用の動力軸（１１）の回転を主軸（１７）に伝達するためのかさ歯車（１２〜１６）を設け、第１及び第２旋回ケーシング（２７、２６）を旋回させるための第１及び第２サーボモータ（２８、１９）をケーシング（４１）と固定関係に配置し、第２サーボモータ（１９）の駆動力を第２旋回ケーシング（２６）に伝えるためのカップリング部材（２０、２１）を設け、その一方（２０）をケーシング（４１）側に配置し、他方（２０）を第１旋回ケーシング（２７）側に配置し、第１旋回ケーシング（２７）が所定の旋回位置にある時にのみ、カップリング部材の一方（２０）と他方（２１）を連結して、第２旋回ケーシング（２６）を第１旋回ケーシング（２７）と相対的に旋回できる構成にしたことを特徴とする５面加工ヘッド装置を解決手段の１つのとしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の５面加工ヘッド装置は、主軸を旋回させることにより、ワークの複数の面を加工できる構成にした５面加工ヘッド装置において、ケーシングを設け、第１旋回ケーシングをケーシングに対して旋回可能に設け、さらに第２ケーシングを第１旋回ケーシングに対して旋回可能に設け、主軸を第２旋回ケーシングに配置し、主軸を駆動するための動力軸をケーシングに配置し、主軸駆動用の動力軸の回転を主軸に伝達するためのかさ歯車を設け、第１及び第２旋回ケーシングを旋回させるための第１及び第２サーボモータをケーシングと固定関係に配置し、第２サーボモータの駆動力を第２旋回ケーシングに伝えるためのカップリング部材を設け、その一方をケーシング側に配置し、他方を第１旋回ケーシング側に配置し、第１旋回ケーシングが所定の旋回位置にある時にのみ、カップリング部材の一方と他方を連結して、第２旋回ケーシングを第１旋回ケーシングと相対的に旋回できる構成になっている。
【０００９】
第１旋回ケーシングをケーシングと相対的に３６０゜旋回可能に、第２旋回ケーシングを第１旋回ケーシングと相対的に１８０゜旋回可能に構成できる。
【００１０】
第１サーボモータの駆動力は、ウオーム軸、ウオームホイールを介して第１旋回ケーシングに伝達する構成にできる。
【００１１】
第２サーボモータの駆動力は、カップリング部材、かさ歯車、平歯車、内歯歯車を介して第２旋回ケーシングに伝達する構成にできる。
【００１２】
主軸駆動用動力軸の回転を主軸に伝達するかさ歯車のうちの２つを第２旋回ケーシングの旋回軸と同軸上に配置し、その一方のかさ歯車を主軸駆動用の動力軸側に配置し、他方のかさ歯車を主軸側に配置することができる。
【００１３】
カップリング部材の一方を移動するためのアクチュエータをケーシングと固定関係に配置し、アクチュエータにより両方のカップリング部材を係合・離脱させる構成にできる。この係合・離脱動作は、第１旋回ケーシングが所定の旋回位置にある時に実行される。
【００１４】
本発明の５面加工ヘッド装置の他の態様は、主軸を旋回させることにより、ワークの複数の面を加工できる構成にした５面加工ヘッド装置において、ケーシングを設け、第１旋回ケーシングをケーシングに対して旋回可能に設け、さらに第２ケーシングを第１旋回ケーシングに対して旋回軸を中心に旋回可能に設け、主軸を第２旋回ケーシングに配置し、主軸を駆動するための動力軸をケーシングに配置し、主軸駆動用の動力軸の回転を主軸に伝達するためのかさ歯車を設け、これらのかさ歯車のうちの２つを第２旋回ケーシングの旋回軸と同軸上に配置し、その一方のかさ歯車を主軸駆動用の動力軸側に配置し、他方のかさ歯車を主軸側に配置した構成になっている。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１６】
先ず、図１〜図４を参照して、本発明の５面加工ヘッド装置１０における主軸１７の旋回動作を簡単に説明する。
【００１７】
図１と図２は本発明の５面加工ヘッド装置の動作原理を示す図であり、図中ケーシング類が省略されている。図３と図４はケーシング類をつけた図である。
【００１８】
主軸１７（第２旋回ケーシング２６）は第２旋回ケーシング２６に設定され、主軸駆動用動力軸１１によって駆動される。主軸駆動用動力軸１１と主軸１７の間にはかさ歯車１２〜１６が配置されており、これらを介して駆動力が伝達される。
【００１９】
主軸１７は図１及び図３に示す立位置と、図２及び図４に示す横位置との間で旋回可能である。この旋回動作は、旋回軸１８を中心にした１８０°の範囲での反転動作となる。
【００２０】
動力伝達用のかさ歯車のうちの２つ１３、１４は、この旋回軸１８と同軸に配置される。他の２つのかさ歯車１２、１６はそれぞれ駆動軸１１上と主軸１７上に配置され、残りのかさ歯車１５はかさ歯車１４と１６の間に配置される。
【００２１】
主軸１７（第２旋回ケーシング２６）の旋回時には、かさ歯車１５，１６はいわゆる遊星歯車となり、旋回軸１８の回りを公転しながら自転する。
【００２２】
第２旋回ケーシング２６を旋回させる動力、すなわち、主軸１７を立位置と横位置の間の１８０°の範囲で旋回させる動力は、後述する第２サーボモータから供給される。第２サーボモータの駆動力は、カップリング部材２１、かさ歯車２２と２３、及び、後述する平歯車２４と内歯歯車２５を介して第２旋回ケーシングに伝達される。
【００２３】
以下、図５〜図７も参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２４】
図５は本発明の５面加工ヘッド装置の実施例を全体的に示す図であり、図中ケーシング類は省略されている。図６は図５の５面加工ヘッド装置のケーシング類をつけた状態を部分的に示す図であり、図７は図５の５面加工ヘッド装置の主軸駆動用動力軸とその周辺を示す斜視図である。
【００２５】
５面加工ヘッド装置１０は、装置を全体的に支持するケーシング４１を備えている。ケーシング４１には、複数の軸受を介して主軸駆動動力軸１１が配置されている。
【００２６】
ケーシング４１の上部には、主軸駆動動力軸１１を駆動するための多段式の駆動部４２が配置されている。
【００２７】
ケーシング４１の下側には、第１旋回ケーシング２７が配置されている。第１旋回ケーシング２７は、ケーシング４１に対して３６０°の範囲で旋回可能である。第１旋回ケーシング２７の旋回軸は、主軸駆動動力軸１１と同軸である。
【００２８】
第１旋回ケーシング２７の下側には、第２旋回ケーシング２６が配置されている。第２旋回ケーシング２６は、第１旋回ケーシング２７に対して１８０°の範囲で旋回軸１８を中心に旋回可能である。
【００２９】
この実施例では、第２旋回ケーシング２６の旋回軸１８は、第１旋回ケーシング２７の旋回軸と４５°の角度を成している。
【００３０】
第２旋回ケーシング２６には、軸受を介して主軸１７が配置されている。
【００３１】
主軸駆動用動力軸１１の回転は、かさ歯車１２〜１６を介して主軸１７に伝達される。
【００３２】
第１旋回ケーシング２７を旋回させるための第１サーボモータ２８が、ケーシング４１と固定関係に配置されている。第１サーボモータ２８の出力軸には、ウオーム軸２９が接続されている。ウオーム軸２９は、ウオームホイール３０と噛み合っている。
【００３３】
ウオームホイール３０は、主軸駆動動力軸１１の外周に配置されている。ウオームホイール３０は主軸駆動動力軸１１とは回転自在であり、第１旋回ケーシング２６とは固定関係に連結されている。
【００３４】
第１サーボモータ２８によってウオーム軸２９を駆動すると、ウオームホイール３０と共に第１旋回ケーシング２６が旋回する。旋回軸は、ウオームホイール３０の回転軸、すなわち主軸駆動動力軸１１と同軸である。
【００３５】
第１旋回ケーシング２７は、例えば、腕部材によって主軸駆動動力軸１１と同軸に配置されたリング部材にぶら下がるかたちで支持できる。
【００３６】
第１旋回ケーシング２６とケーシング４１の間には、周知のロック機構が配置される。ロック機構に関しては詳述しないが、例えば歯型カップリングと油圧シリンダーを用いて構成することができる。
【００３７】
ロック機構によって、第１旋回ケーシング２６をケーシング４１に対して強固に固定することが可能となる。
【００３８】
ロック機構を解除することにより、第１旋回ケーシング２６を３６０°の範囲で旋回することが可能となる。任意の旋回位置で割り出しを行い、再びロック機構で強固に固定し、その後で加工を行う。
【００３９】
割り出しロック位置は、例えば１度〜数度毎に定めることができる。頻度の多い９０°毎の４か所としても良い。
【００４０】
第１旋回ケーシング２７を任意の割り出し位置でロックして加工を行っても良いし、旋回させながら加工を行う構成にすることもできる
一方、第２旋回ケーシング２６は、ケーシング４１と固定関係に配置された第２サーボモータ１９の動力で旋回する。
【００４１】
第２サーボモータ１９の出力軸には歯車４３が接続されている。歯車４３の隣りには歯車４４が配置され、両者は噛み合っている。歯車４４はアクチュエータ４５によって、軸方向（上下方向）に移動可能である。歯車４３は歯車４４よりも厚肉であり、歯車４４は両者が噛み合う範囲内で軸方向に移動する。
【００４２】
歯車４４の下側には、カップリング部材２０が接続されている。カップリング部材２０は、油圧シリンダ等のアクチュエータ４５によって歯車４４と一緒に軸方向（上下方向）に移動する。
【００４３】
このカップリング部材２０と協働するカップリング部材２１は、第１旋回ケーシング２７側に配置されている。ケーシング４１側のカップリング部材２０の上下移動によって、両方のカップリング部材２０、２１が係合・離脱する。両方のカップリング部材２０、２１は、第１旋回ケーシング２７が基準位置（０°位置）にある時にのみ、整列して係合可能となる。
【００４４】
カップリング部材２１の軸の下端部には、かさ歯車２２が配置されている。かさ歯車２２は、旋回軸１８と平行な軸の自由端に取付けられた別のかさ歯車２３に噛み合っている。かさ歯車２３の軸の支持側端部寄りには平歯車２４が配置されている。平歯車２４には内歯歯車２５が噛み合っている。かさ歯車２３と平歯車２４の軸は、軸受を介して第１旋回ケーシング２７に配置されている。
【００４５】
内歯歯車２５は第２旋回ケーシング２６と固定関係にある。
【００４６】
第２サーボモータ１９の駆動力は、歯車４３と４４、カップリング部材２０と２１、かさ歯車２２と２３、平歯車２４、内歯歯車２５を介して第２旋回ケーシング２６に伝達される。
【００４７】
第１旋回ケーシング２７を図面に示す基準位置（０°位置）に移動し、アクチュエータ４５を作動させてカップリング部材２０と２１を係合させることによって、第２旋回ケーシング２６が旋回可能となる。
【００４８】
この状態で、第２サーボモータを駆動することにより、第２旋回ケーシング２６を第１旋回ケーシング２７と相対的に旋回させることができる。第２旋回ケーシング２６は、図１及び図３に示す立位置と、図２及び図４に示す横位置の間の任意の位置（１８０°の範囲）で割り出し可能である。
【００４９】
第２旋回ケーシング２６は、例えば、旋回軸１８と同軸に配置された段付のリング状部材を用いて支持できる。この段付のリング状部材は、第１旋回ケーシング２７の支持部で支持される。
【００５０】
第２旋回ケーシング２６と第１旋回ケーシング２７の間には、周知のロック機構が配置される。ロック機構は、例えば歯型カップリングと油圧シリンダーを用いて構成することができる。
【００５１】
ロック機構を作動させた時に両者が固定関係になり、ロック機構を非作動とした時に第２旋回ケーシング２６が第１旋回ケーシング２７と相対的に旋回可能となる。
【００５２】
第２旋回ケーシング２６を任意の割り出し位置でロックして加工を行っても良いし、旋回させながら加工を行うことも可能である。
【００５３】
本発明の５面加工ヘッド１０は、図８に示す立型の工作機械１や、図９に示す門型の工作機械１、さらに、その他様々なタイプの工作機械に容易に適用することができる。図８の工作機械１は、ＸＹテーブルを備え、５面加工ヘッド１０はＺ方向に移動可能である。図９の工作機械１では、５面加工ヘッド１０がＸＺ方向に移動可能である。
【００５４】
本発明の５面加工ヘッド１０によれば、５面加工に限らず多面加工も可能であり、ワークの円周面の任意の箇所の加工も可能である。
【００５５】
本発明は前述の実施例に限定されない。例えば、動力伝達用のかさ歯車の個数は図示のものに限らない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の５面加工ヘッド装置は、構造が非常に簡単かつシンプルであって、小型化かつ小重量化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の５面加工ヘッド装置の動作原理を示す図で、図中ケーシング類が省略されている。
【図２】本発明の５面加工ヘッド装置の動作原理を示す図で、図中ケーシング類が省略されている。
【図３】第１・第２旋回ケーシングをつけた状態の図１に相当する動作図。
【図４】第１・第２旋回ケーシングをつけた状態の図２に相当する動作図。
【図５】本発明の５面加工ヘッド装置の実施例を全体的に示す図で、図中ケーシング類は省略されている。
【図６】図５の５面加工ヘッド装置のケーシングと第１・第２旋回ケーシングをつけた状態を部分的に示す図。
【図７】図５の５面加工ヘッド装置の主軸駆動用動力軸とその周辺を示す斜視図。
【図８】本発明の５面加工ヘッド装置の工作機械への適用例を示す図。
【図９】本発明の５面加工ヘッド装置の他の工作機械への適用例を示す図。
【符号の説明】
１０５面加工ヘッド装置
１１主軸駆動用動力軸
１２〜１６かさ歯車
１７主軸
１８旋回軸
１９第２サーボモータ
２０、２１カップリング部材
２２、２３かさ歯車
２４平歯車
２５内歯歯車
２６第２ケーシング
２７第１ケーシング
２８第１サーボモータ
２９ウオーム軸
３０ウオームホイール
４５アクチュエータ
Ｗワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a five-side machining head device configured to be able to machine a plurality of surfaces of a workpiece by turning a spindle.
[0002]
[Prior art]
The 5-side machining head device can machine a plurality of surfaces of a workpiece, for example, a total of 5 surfaces including an upper surface and four peripheral surfaces without changing the setting, and is useful for improving the machining efficiency.
[0003]
The five-face machining head device has a turning mechanism for turning the main shaft around a turning shaft that is not parallel to the main shaft direction. The direction of the spindle is changed by the turning mechanism, and for example, the machining is performed in the standing position and the lateral position.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional turning mechanism has a complicated structure, and the entire head device is large and heavy.
[0005]
An object of the present invention is to provide a five-face machining head device that is very simple and simple in structure, and that can be easily reduced in size and weight.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a five-face machining head device configured to machine a plurality of surfaces of a workpiece by turning a spindle, and a casing (41) is provided, and the first turning casing (27) is attached to the casing (41). And the second casing (26) is provided so as to be rotatable with respect to the first swivel casing (27), the main shaft (17) is disposed in the second swivel casing (26), and the main shaft is driven. The power shaft (11) is disposed on the casing (41), and bevel gears (12 to 16) are provided for transmitting the rotation of the power shaft (11) for driving the main shaft to the main shaft (17). The first and second servo motors (28, 19) for rotating the two-turn casing (27, 26) are arranged in a fixed relationship with the casing (41), and the driving force of the second servo motor (19) is set to the second. Turning A coupling member (20, 21) for transmitting to the casing (26) is provided, one of which (20) is disposed on the casing (41) side and the other (20) is disposed on the first swivel casing (27) side. Only when the first swivel casing (27) is in the predetermined swivel position, one (20) and the other (21) of the coupling members are connected to connect the second swivel casing (26) to the first swivel casing (27). A five-face machining head device characterized in that it can be turned relative to the other).
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The five-surface machining head device of the present invention is a five-surface machining head device configured to be capable of machining a plurality of surfaces of a workpiece by turning a spindle, and a casing is provided, and the first turning casing can be turned with respect to the casing. And the second casing is provided so as to be rotatable with respect to the first revolving casing, the main shaft is disposed in the second revolving casing, a power shaft for driving the main shaft is disposed in the casing, and a power shaft for driving the main shaft A bevel gear is provided to transmit the rotation of the first and second rotating casings, and first and second servo motors for rotating the first and second rotating casings are disposed in a fixed relationship with the casing, and the driving force of the second servo motor is provided. A coupling member for transmitting to the second swivel casing is provided, one of which is disposed on the casing side, the other is disposed on the first swivel casing side, and the first swivel case is disposed. Ring only when it is in the predetermined turning position, by connecting one and the other coupling member has a structure in which the second pivot casing can pivot relative to the first pivot housing.
[0009]
The first swivel casing can be turned by 360 ° relative to the casing, and the second swivel casing can be turned by 180 ° relative to the first swivel casing.
[0010]
The driving force of the first servomotor can be transmitted to the first turning casing via the worm shaft and the worm wheel.
[0011]
The driving force of the second servo motor can be transmitted to the second turning casing via a coupling member, a bevel gear, a spur gear, and an internal gear.
[0012]
Two of the bevel gears that transmit the rotation of the power shaft for driving the main shaft to the main shaft are disposed coaxially with the swivel shaft of the second swivel casing, and one of the bevel gears is disposed on the power shaft side for driving the main shaft. The other bevel gear can be arranged on the main shaft side.
[0013]
An actuator for moving one of the coupling members can be arranged in a fixed relationship with the casing, and both coupling members can be engaged and disengaged by the actuator. This engagement / disengagement operation is executed when the first revolving casing is in a predetermined revolving position.
[0014]
According to another aspect of the five-surface machining head device of the present invention, in the five-surface machining head device configured to process a plurality of surfaces of the workpiece by turning the main shaft, a casing is provided, and the first turning casing is used as the casing. Further, the second casing is provided so as to be capable of turning about the turning axis with respect to the first turning casing, the main shaft is disposed in the second turning casing, and the power shaft for driving the main shaft is provided in the casing. A bevel gear is provided for transmitting the rotation of the power shaft for driving the main shaft to the main shaft, and two of these bevel gears are arranged coaxially with the swivel shaft of the second swivel casing, The bevel gear is arranged on the power shaft side for driving the main shaft, and the other bevel gear is arranged on the main shaft side.
[0015]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0016]
First, with reference to FIGS. 1 to 4, the turning operation of the main shaft 17 in the five-face machining head device 10 of the present invention will be briefly described.
[0017]
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing the operation principle of the five-face machining head device of the present invention, in which casings are omitted. 3 and 4 are views with casings attached.
[0018]
The main shaft 17 (second revolving casing 26) is set to the second revolving casing 26 and is driven by the main shaft driving power shaft 11. Bevel gears 12 to 16 are arranged between the main shaft driving power shaft 11 and the main shaft 17, and the driving force is transmitted through these.
[0019]
The main shaft 17 can pivot between a standing position shown in FIGS. 1 and 3 and a lateral position shown in FIGS. 2 and 4. This turning operation is a reversing operation in the range of 180 ° around the turning shaft 18.
[0020]
Two of the bevel gears 13 and 14 for power transmission are arranged coaxially with the pivot shaft 18. The other two bevel gears 12 and 16 are respectively disposed on the drive shaft 11 and the main shaft 17, and the remaining bevel gears 15 are disposed between the bevel gears 14 and 16.
[0021]
During the turning of the main shaft 17 (second turning casing 26), the bevel gears 15 and 16 become so-called planetary gears and rotate while revolving around the turning shaft 18.
[0022]
The power for turning the second turning casing 26, that is, the power for turning the main shaft 17 in the range of 180 ° between the standing position and the lateral position is supplied from a second servo motor described later. The driving force of the second servo motor is transmitted to the second turning casing via the coupling member 21, the bevel gears 22 and 23, and the spur gear 24 and the internal gear 25 described later.
[0023]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0024]
FIG. 5 is a view generally showing an embodiment of a five-face machining head device of the present invention, in which casings are omitted. 6 is a view partially showing a state in which the casings of the five-surface machining head device of FIG. 5 are attached, and FIG. 7 is a perspective view showing a power shaft for driving the spindle of the five-surface machining head device of FIG. FIG.
[0025]
The five-face machining head device 10 includes a casing 41 that supports the entire device. The main shaft drive power shaft 11 is disposed in the casing 41 via a plurality of bearings.
[0026]
A multistage drive unit 42 for driving the main shaft drive power shaft 11 is disposed on the upper portion of the casing 41.
[0027]
A first swivel casing 27 is disposed below the casing 41. The first swivel casing 27 can swivel within a range of 360 ° with respect to the casing 41. The turning axis of the first turning casing 27 is coaxial with the main shaft drive power shaft 11.
[0028]
A second swivel casing 26 is disposed below the first swivel casing 27. The second swivel casing 26 can swivel around the swivel axis 18 within a range of 180 ° with respect to the first swivel casing 27.
[0029]
In this embodiment, the turning shaft 18 of the second turning casing 26 forms an angle of 45 ° with the turning shaft of the first turning casing 27.
[0030]
The main shaft 17 is disposed in the second revolving casing 26 via a bearing.
[0031]
The rotation of the main shaft driving power shaft 11 is transmitted to the main shaft 17 via the bevel gears 12 to 16.
[0032]
A first servo motor 28 for turning the first turning casing 27 is disposed in a fixed relationship with the casing 41. A worm shaft 29 is connected to the output shaft of the first servomotor 28. The worm shaft 29 meshes with the worm wheel 30.
[0033]
The worm wheel 30 is disposed on the outer periphery of the main shaft drive power shaft 11. The worm wheel 30 is rotatable with respect to the main shaft drive power shaft 11 and is connected to the first revolving casing 26 in a fixed relationship.
[0034]
When the worm shaft 29 is driven by the first servomotor 28, the first turning casing 26 turns together with the worm wheel 30. The pivot axis is coaxial with the rotation axis of the worm wheel 30, that is, the main shaft drive power axis 11.
[0035]
The first swivel casing 27 can be supported, for example, by hanging on a ring member arranged coaxially with the main shaft drive power shaft 11 by an arm member.
[0036]
A known lock mechanism is disposed between the first revolving casing 26 and the casing 41. Although the lock mechanism is not described in detail, it can be configured using, for example, a tooth-type coupling and a hydraulic cylinder.
[0037]
The first turning casing 26 can be firmly fixed to the casing 41 by the lock mechanism.
[0038]
By releasing the lock mechanism, the first revolving casing 26 can be revolved within a range of 360 °. Indexing is performed at an arbitrary swiveling position, firmly fixed again by a lock mechanism, and then processed.
[0039]
The index lock position can be determined, for example, every 1 to several degrees. It is good also as four places for every 90 degrees which are frequent.
[0040]
The first swivel casing 27 may be processed while being locked at an arbitrary index position, or may be configured to be processed while swiveling, while the second swivel casing 26 is disposed in a fixed relationship with the casing 41. The second servo motor 19 is turned by the power.
[0041]
A gear 43 is connected to the output shaft of the second servomotor 19. A gear 44 is arranged next to the gear 43, and the two mesh with each other. The gear 44 can be moved in the axial direction (vertical direction) by an actuator 45. The gear 43 is thicker than the gear 44, and the gear 44 moves in the axial direction within a range in which both gears mesh.
[0042]
The coupling member 20 is connected to the lower side of the gear 44. The coupling member 20 is moved in the axial direction (vertical direction) together with the gear 44 by an actuator 45 such as a hydraulic cylinder.
[0043]
The coupling member 21 that cooperates with the coupling member 20 is disposed on the first turning casing 27 side. By the vertical movement of the coupling member 20 on the casing 41 side, both the coupling members 20 and 21 are engaged and disengaged. Both coupling members 20, 21 can be aligned and engaged only when the first swivel casing 27 is in the reference position (0 ° position).
[0044]
A bevel gear 22 is disposed at the lower end of the shaft of the coupling member 21. The bevel gear 22 meshes with another bevel gear 23 attached to the free end of the shaft parallel to the pivot shaft 18. A spur gear 24 is disposed near the support side end of the shaft of the bevel gear 23. An internal gear 25 meshes with the spur gear 24. The shafts of the bevel gear 23 and the spur gear 24 are arranged in the first revolving casing 27 via bearings.
[0045]
The internal gear 25 is in a fixed relationship with the second swivel casing 26.
[0046]
The driving force of the second servo motor 19 is transmitted to the second turning casing 26 via the gears 43 and 44, the coupling members 20 and 21, the bevel gears 22 and 23, the spur gear 24, and the internal gear 25.
[0047]
By moving the first revolving casing 27 to the reference position (0 ° position) shown in the drawing and operating the actuator 45 to engage the coupling members 20 and 21, the second revolving casing 26 can be revolved.
[0048]
In this state, the second turning casing 26 can be turned relative to the first turning casing 27 by driving the second servo motor. The second swivel casing 26 can be indexed at any position (180 ° range) between the standing position shown in FIGS. 1 and 3 and the lateral position shown in FIGS. 2 and 4.
[0049]
The second swivel casing 26 can be supported using, for example, a stepped ring-shaped member disposed coaxially with the swivel shaft 18. The stepped ring-shaped member is supported by the support portion of the first revolving casing 27.
[0050]
A well-known lock mechanism is disposed between the second swivel casing 26 and the first swivel casing 27. The lock mechanism can be configured using, for example, a tooth type coupling and a hydraulic cylinder.
[0051]
When the lock mechanism is activated, the two are in a fixed relationship, and when the lock mechanism is deactivated, the second revolving casing 26 can revolve relative to the first revolving casing 27.
[0052]
Processing may be performed by locking the second revolving casing 26 at an arbitrary indexing position, or processing may be performed while revolving.
[0053]
The five-face machining head 10 of the present invention can be easily applied to the vertical machine tool 1 shown in FIG. 8, the portal machine tool 1 shown in FIG. 9, and various other types of machine tools. . The machine tool 1 of FIG. 8 includes an XY table, and the five-face machining head 10 is movable in the Z direction. In the machine tool 1 of FIG. 9, the five-face machining head 10 is movable in the XZ direction.
[0054]
According to the five-face machining head 10 of the present invention, not only five-face machining but also multi-face machining is possible, and any part of the circumferential surface of the workpiece can be machined.
[0055]
The present invention is not limited to the embodiments described above. For example, the number of bevel gears for power transmission is not limited to that illustrated.
[0056]
【The invention's effect】
The five-face machining head device of the present invention is very simple and simple in structure, and can be easily reduced in size and weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an operation principle of a five-side machining head device of the present invention, in which casings are omitted.
FIG. 2 is a diagram showing an operation principle of a five-side machining head device of the present invention, in which casings are omitted.
FIG. 3 is an operation diagram corresponding to FIG. 1 with the first and second swivel casings attached.
4 is an operation diagram corresponding to FIG. 2 with the first and second swivel casings attached.
FIG. 5 is a diagram generally showing an embodiment of a five-side machining head device of the present invention, in which casings are omitted.
6 is a view partially showing a state in which the casing and the first and second swivel casings of the five-face machining head device of FIG. 5 are attached. FIG.
7 is a perspective view showing a main shaft driving power shaft and its periphery of the five-face machining head device of FIG. 5; FIG.
FIG. 8 is a diagram showing an application example of a five-side machining head device of the present invention to a machine tool.
FIG. 9 is a view showing an application example of the five-side machining head device of the present invention to another machine tool.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 5-face processing head apparatus 11 Main shaft drive power shaft 12-16 Bevel gear 17 Main shaft 18 Turning shaft 19 Second servo motor 20, 21 Coupling member 22, 23 Bevel gear 24 Spur gear 25 Internal gear 26 Second casing 27 First casing 28 First servo motor 29 Worm shaft 30 Worm wheel 45 Actuator W Workpiece

Claims

主軸を旋回させることにより、ワークの複数の面を加工できる構成にした５面加工ヘッド装置において、ケーシング（４１）を設け、第１旋回ケーシング（２７）をケーシング（４１）に対して旋回可能に設け、さらに第２ケーシング（２６）を第１旋回ケーシング（２７）に対して旋回可能に設け、主軸（１７）を第２旋回ケーシング（２６）に配置し、主軸を駆動するための動力軸（１１）をケーシング（４１）に配置し、主軸駆動用の動力軸（１１）の回転を主軸（１７）に伝達するためのかさ歯車（１２〜１６）を設け、第１及び第２旋回ケーシング（２７、２６）を旋回させるための第１及び第２サーボモータ（２８、１９）をケーシング（４１）と固定関係に配置し、第２サーボモータ（１９）の駆動力を第２旋回ケーシング（２６）に伝えるためのカップリング部材（２０、２１）を設け、その一方（２１）をケーシング（４１）側に配置し、他方（２０）を第１旋回ケーシング（２７）側に配置し、第１旋回ケーシング（２７）が所定の旋回位置にある時にのみ、カップリング部材の一方（２０）と他方（２１）を連結して、第２旋回ケーシングを第１旋回ケーシング（２７）と相対的に旋回できる構成にしたことを特徴とする５面加工ヘッド装置。 In a 5-face machining head device configured to machine a plurality of surfaces of a workpiece by turning the main shaft, a casing (41) is provided, and the first turning casing (27) can be turned with respect to the casing (41). And a second casing (26) is provided so as to be rotatable with respect to the first swivel casing (27), the main shaft (17) is disposed in the second swivel casing (26), and a power shaft (for driving the main shaft) 11) is disposed in the casing (41), and bevel gears (12 to 16) for transmitting the rotation of the power shaft (11) for driving the main shaft to the main shaft (17) are provided, and the first and second swivel casings ( 27, 26) are arranged in a fixed relationship with the casing (41) for rotating the first and second servo motors (28, 19), and the driving force of the second servo motor (19) is supplied to the second turning casing ( 6) coupling members (20, 21) are provided, one of which (21) is disposed on the casing (41) side, the other (20) is disposed on the first swivel casing (27) side, Only when one swivel casing (27) is in a predetermined swivel position, one (20) and the other (21) of the coupling member are connected, and the second swivel casing is relative to the first swivel casing (27). A five-face machining head device characterized in that it can be turned.

第１旋回ケーシング（２７）がケーシング（４１）と相対的に３６０°旋回可能であり、第２旋回ケーシング（２６）が第１旋回ケーシング（２７）と相対的に１８０°旋回可能であることを特徴とする請求項１に記載の５面加工ヘッド装置。 The first swivel casing (27) can swivel 360 degrees relative to the casing (41), and the second swivel casing (26) can swivel 180 degrees relative to the first swivel casing (27). 5. The five-face machining head device according to claim 1, wherein

第１サーボモータ（２８）と第１旋回ケーシング（２７）の間にウオーム軸（２９）とウオームホイール（３０）を配置し、これらを介して第１サーボモータ（２８）の駆動力を第１旋回ケーシング（２７）に伝達することを特徴とする請求項１又は２に記載の５面加工ヘッド装置。 A worm shaft (29) and a worm wheel (30) are disposed between the first servo motor (28) and the first swivel casing (27), and the driving force of the first servo motor (28) is supplied to the first servo motor (28) through these. The five-face machining head device according to claim 1 or 2, wherein the head is transmitted to the swivel casing (27).

カップリング部材（２０、２１）と第２旋回ケーシング（１６）の間にかさ歯車（２２、２３）、平歯車（２４）、内歯歯車（２５）を配置し、これらを介して第２サーボモータ（１９）の駆動力を第２旋回ケーシング（２６）に伝達することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の５面加工ヘッド装置。 A bevel gear (22, 23), a spur gear (24), and an internal gear (25) are arranged between the coupling member (20, 21) and the second swivel casing (16), and the second servo is interposed therebetween. The five-face machining head device according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving force of the motor (19) is transmitted to the second revolving casing (26).

主軸駆動用動力軸（１１）の回転を主軸（１７）に伝達するかさ歯車（１２〜１５）のうちの２つ（１３、１４）を第２旋回ケーシング（２６）の旋回軸（１８）と同軸上に配置し、その一方のかさ歯車（１３）を主軸駆動用の動力軸側に配置し、他方のかさ歯車（１４）を主軸側に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の５面加工ヘッド装置。 Two of the bevel gears (12 to 15) that transmit the rotation of the power shaft (11) for driving the main shaft to the main shaft (17) are connected to the swing shaft (18) of the second swing casing (26). It arrange | positions coaxially, the one bevel gear (13) is arrange | positioned at the power shaft side for a main shaft drive, and the other bevel gear (14) is arrange | positioned at the main shaft side. The five-surface machining head device according to any one of the above.

カップリング部材（２０、２１）の一方（２０）を移動するためのアクチュエータ（４５）をケーシング（４１）と固定関係に配置し、アクチュエータ（４５）により両方のカップリング部材（２０，２１）を係合・離脱させる構成にしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の５面加工ヘッド。 An actuator (45) for moving one (20) of the coupling members (20, 21) is disposed in a fixed relationship with the casing (41), and both coupling members (20, 21) are moved by the actuator (45). The five-face machining head according to claim 1, wherein the five-face machining head is configured to be engaged and disengaged.