JP4355517B2

JP4355517B2 - Machine tool spindle unit changer

Info

Publication number: JP4355517B2
Application number: JP2003135769A
Authority: JP
Inventors: 直樹赤川; 正人稲津; 正彦飯田
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: JP2004338013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械の主軸ユニット交換装置に関し、特に、門形マシニングセンタ等の工作機械の加工ヘッドに対して主軸ユニットを着脱交換する主軸ユニット交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
門形マシニングセンタ等の工作機械において、水平方向に軸送りされるサドルに設けられたラムの下端に、５面加工ヘッド、アングルヘッド等の各種加工ヘッドがアタッチメントとして着脱交換可能に取り付けられるものがある。この種の工作機械の付属装置として、加工ヘッドをラム下端に自動交換する自動アタッチメント交換装置（ＡＣＣ）が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
ラムに交換可能に取り付けられる加工ヘッド（アタッチメント）には、ラムに装備された主軸駆動用の主軸モータによらずに、高速回転のために、主軸を直結駆動するビルトインモータを内蔵した加工ヘッドがある（たとえば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３０９６３６号公報
【特許文献２】
特開平９−１３６２３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の工作機械では、加工内容に応じて適切な加工ヘッドを自動アタッチメント交換装置によって自動交換することができるが、ラム下端に取り付けられる加工ヘッドは、比較的大型の重量物であるため、自動アタッチメント交換装置が大掛かりで、高価なものになり、占有面積も大きくなる。
【０００６】
また、従来の工作機械では、低速回転用の加工ヘッドはラム搭載の主軸モータによって主軸回転駆動を行い、高速回転用の加工ヘッドはラム搭載の主軸モータを使用せずに内蔵のビルトインモータによって主軸回転駆動を行うようになっているから、低速主軸仕様と高速主軸仕様の変更でも、加工ヘッドごと交換しなくてはならず、自動化のためには、このことだけでも、大掛かりな自動アタッチメント交換装置が必要になり、コストパーフォマンスが悪い。
【０００７】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、低速主軸仕様と高速主軸仕様の変更等に伴う主軸ユニットの交換を、加工ヘッドごとの交換、大掛かりな自動アタッチメント交換装置を必要とせず、簡便に、効率よく行う工作機械の主軸ユニット交換装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による工作機械の主軸ユニット交換装置は、固定配置のベッド上に水平なＸ軸方向に軸送りされる往復動テーブルと、前記ベッドの両側に設けられた左、右のコラムと、この左のコラムと右のコラムとの間に前記Ｘ軸方向に直交したＹ軸方向へ水平に掛け渡されて延伸されたクロスレール部材と、このクロスレール部材に保持され、かつ水平方向に軸送りされるサドルと、前記サドルに設けられて垂直方向に軸送りされるラムと、前記ラムに設けられ主軸モータ内蔵の主軸ユニットを垂直軸方向の抜き差しによって着脱交換可能に保持する加工ヘッドとを有する工作機械の主軸ユニット交換装置であって、前記Ｙ軸方向で所定の間隔をあけて整列配置され前記主軸ユニットを着脱可能に保持する複数の主軸ユニット保持部を備え、平面視したときに、前記加工ヘッドの中心を通って前記Ｙ軸方向に延びている中心軸線に前記整列配置された各主軸ユニット保持部の中心を通り前記Ｙ軸方向に延びている配列中心軸線が合致する交換位置と、前記Ｘ軸方向に対して斜めな方向で前記交換位置よりも前記ベッドおよび前記サドルから離れている待機位置との間を水平方向で往復動可能である可動台を有し、前記サドルの軸送りによって前記加工ヘッドが前記交換位置に位置している前記可動台上の複数個の前記主軸ユニット保持部のうちの一つの直上位置に位置し、前記ラムの軸送りによって前記加工ヘッドと前記主軸ユニット保持部との間で前記主軸ユニットの受け渡しが行われると共に、前記主軸ユニット保持部は、前記主軸ユニットに設けられている工具クランプ用のコレットチャックによって着脱可能にクランプされるクランプ部を有するものである。
【０００９】
この発明による工作機械の主軸ユニット交換装置では、ラム、サドルの軸送りによって加工ヘッドと主軸ユニット保持部との間に主軸ユニットの受け渡しが行われ、主軸ユニットの交換が行われる。主軸ユニット保持部にセットされた主軸ユニットは、工具クランプ用のコレットチャックによってクランプ部を掴み、このクランプによって主軸ユニット保持部に安定状態で保持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１〜図６はこの発明による工作機械の主軸ユニット交換装置を門形マシニングセンタに適用した一つの実施形態を示している。
【００１３】
門形マシニングセンタ１０は、固定配置のベッド１１上に、Ｘ軸方向に軸送りされる往復動テーブル１２を有する。ベッド１１の両側にはコラム１３、１４が設けられている。コラム１３と１４との間にクロスレール部材１５が水平に掛け渡されている。
【００１４】
クロスレール部材１５にはＹ軸方向に軸送りされるサドル１６が往復動可能に設けられている。サドル１６にはＺ軸方向（垂直方向）に軸送りされるラム１７が取り付けられている。ラム１７の下端部には加工ヘッド１８が設けられている。
【００１５】
加工ヘッド１８は、交換可能仕様でない固定型のものであってよく、ビルドインモータ等の主軸モータ内蔵の主軸ユニット１００を垂直軸方向の抜き差しによって着脱交換可能に保持する。加工ヘッド１８と主軸ユニット１００には、図示していないが、主軸ユニット１００の加工ヘッド１８に対する抜き差し着脱によって自動的に係脱し、加工ヘッド１８より主軸ユニット１００へ、電力供給、油圧供給、冷却・潤滑液供給を行う各カプラが設けられている。
【００１６】
主軸モータ内蔵の主軸ユニット１００の使用では、ラム１７側に主軸モータや伝動系を設ける必要がない。
【００１７】
自動主軸ユニット交換装置（ＡＳＣ）２０は、ベッド１１の一側方、一方のコラム１３の近傍に設置されている。主軸ユニット交換装置２０は固定配置の基台２１に互いに平行な２本の水平ガイドレール２２を有する。水平ガイドレール２２はＸ軸に対して傾斜した方向に延在している（図３参照）。
【００１８】
水平ガイドレール２２上にはＡＳＣ可動台２３が移動可能に設けられている。ＡＳＣ可動台２３は、図３において実線で示されていてる待機位置と、仮想線で示されていてる交換位置との間に往復動する。基台２１に電動モータ２４によって駆動される無端チェーン２５が設けられている。無端チェーン２５はＡＳＣ可動台２３と連結され、ＡＳＣ可動台２３を待機位置と交換位置との間に走行駆動する。ＡＳＣ可動台２３を交換位置にロックするソレノイド駆動のロックピン２９が設けられている（図２参照）。
【００１９】
ＡＳＣ可動台２３は、水平下板２６、柱体２７、水平上板２８等による立体構造になっており、水平上板２８上に二つの主軸ユニット保持具３１、３２が取り付けられている。
【００２０】
主軸ユニット保持具３１、３２は、サドル１６の軸送り方向（Ｙ軸方向）と同方向に互いに所定間隔をおいて整列配置されている。主軸ユニット保持具３１、３２は、ＡＳＣ可動台２３が交換位置に位置している状態では、図３に示されているように、主軸ユニット保持具３１と３２の配列中心軸線Ｙａｓｃがサドル１６の軸送り中心軸線Ｙｍｃに合致する。すなわち、主軸ユニット保持具３１と３２は、サドル１６の軸送り方向の延長線上にある。
【００２１】
主軸ユニット保持具３１は、底板３４上に相対向する一対の立板３３を有し、低速主軸ユニット１００Ａを、下向き姿勢で、垂直方向の抜き差しによって一対の立板３３の間に着脱可能に保持する。底板３４には低速主軸ユニット１００Ａに設けられている工具クランプ用のコレットチャック１０１Ａによって着脱可能にクランプされるクランプ突起部３５が固定されている。
【００２２】
主軸ユニット保持具３２は、円筒カップ部材３６と円筒カップ部材３６の上部開口端に取り付けられた保持リング３７と有し、高速主軸ユニット１００Ｂを、下向き姿勢で、垂直方向の抜き差しによって円筒カップ部材３６内に着脱可能に保持する。円筒カップ部材３６の底部には高速主軸ユニット１００Ｂに設けられている工具クランプ用のコレットチャック１０１Ｂによって着脱可能にクランプされるクランプ突起部３８が固定されている。
【００２３】
なお、低速主軸ユニット１００Ａ、高速主軸ユニット１００Ｂの何れのコレットチャック１０１Ａ、１０１Ｂも、内蔵皿ばね（図示省略）のばね力によってクランプ状態になり、油圧供給によってアンクランプ状態になる通常のフェールセーフタイプのものである。
【００２４】
つぎに、図７を参照して自動主軸ユニット交換装置２０の動作を説明する。ここでは、加工ヘッド１８に取り付けられている低速主軸ユニット１００Ａを高速主軸ユニット１００Ｂに交換する場合について説明する。
（１）まず、ＡＳＣ可動台２３が待機位置より交換位置に前進移動する。
（２）次に、サドル１６のＹ軸移動によって加工ヘッド１８が主軸ユニット保持具３１の真上位置、すなわち交換位置Ａの真上位置に移動する。そして、ラム１７のＺ軸移動（降下移動）によって加工ヘッド１８がＺ軸待機位置に降下移動する。
（３）次に、主軸ユニット保持具３１の工具クランプ用コレットチャック１０１Ａをアンクランプ状態にする。
（４）次に、ラム１７のＺ軸移動（降下移動）によって加工ヘッド１８がＺ軸交換位置まで降下する。これにより、加工ヘッド１８に装着されている低速主軸ユニット１００Ａが、主軸ユニット保持具３１に係合し、主軸ユニット保持具３１によって下向き垂直姿勢のまま保持される。
（５）次に、主軸ユニット保持具３１の工具クランプ用コレットチャック１０１Ａをクランプ状態にする。これにより、低速主軸ユニット１００Ａが主軸ユニット保持具３１のクランプ突起部３５をクランプする。この結果、低速主軸ユニット１００Ａが、主軸ユニット保持具３１に固定（ロック）される。
（６）次に、主軸ユニット運転をオフし、加工ヘッド１８の主軸ユニットクランパ（図示省略）をアンクランプ状態にする。
（７）次に、ラム１７のＺ軸移動（上昇移動）によって加工ヘッド１８がＺ軸上限位置まで上昇する。この上昇移動により、主軸ユニット保持具３１にロック状態の低速主軸ユニット１００Ａは加工ヘッド１８より抜け出し離脱する。これで、低速主軸ユニット１００Ａの取り外しが完了する。
（８）次に、サドル１６のＹ軸移動によって加工ヘッド１８が主軸ユニット保持具３２の真上位置、すなわち交換位置Ｂの真上位置に移動する。そして、ラム１７のＺ軸移動（降下移動）によって加工ヘッド１８がＺ軸待機位置に降下移動する。
（９）次に、ラム１７のＺ軸移動（降下移動）によって加工ヘッド１８がＺ軸交換位置まで降下する。これにより、主軸ユニット保持具３１に保持されている高速主軸ユニット１００Ｂが加工ヘッド１８に差し込まれる。
（１０）次に、加工ヘッド１８の主軸ユニットクランパ（図示省略）をクランプ状態にし、主軸ユニット運転をオンし、高速主軸ユニット１００Ｂの工具クランプ用コレットチャック１０１Ｂをアンクランプ状態にする。
（１１）次に、ラム１７のＺ軸移動（上昇移動）によって加工ヘッド１８がＺ軸上限位置まで上昇する。この上昇移動により、高速主軸ユニット１００Ｂは加工ヘッド１８に装着された状態で上昇し、主軸ユニット保持具３２より抜け出し離脱する。これで、高速主軸ユニット１００Ｂの取り付けが完了する。
（１２）次に、サドル１６のＹ軸移動によって加工ヘッド１８が主軸ユニット保持具３２の真上位置より離れたＹ軸待機位置に移動する。
（１３）最後に、ＡＳＣ可動台２３が交換位置より待機位置に後退移動する。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による工作機械の主軸ユニット交換装置によれば、低速主軸仕様と高速主軸仕様の変更等に伴う主軸ユニットの交換が、加工ヘッドごとの交換、大掛かりな自動アタッチメント交換装置を必要とせず、簡便に、効率よく行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による工作機械の主軸ユニット交換装置を門形マシニングセンタに適用した一つの実施形態を示す全体構成である。
【図２】一つの実施形態による主軸ユニット交換装置の要部を示す斜視図である。
【図３】一つの実施形態による主軸ユニット交換装置の要部を示す平面図である。
【図４】一つの実施形態による主軸ユニット交換装置の要部を示す正面図である。
【図５】一つの実施形態による主軸ユニット交換装置の低速主軸ユニット用の主軸ユニット保持具を示す正面図である。
【図６】一つの実施形態による主軸ユニット交換装置の高速主軸ユニット用の主軸ユニット保持具を示す正面図である。
【図７】一つの実施形態による主軸ユニット交換装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１０門形マシニングセンタ
１２往復動テーブル
１３、１４コラム
１５クロスレール部材
１６サドル
１７ラム
１８加工ヘッド
２０自動主軸ユニット交換装置
２２水平ガイドレール
２３ＡＳＣ可動台
２４電動モータ
２５無端チェーン
３１、３２主軸ユニット保持具
３５、３８クランプ突起部
１００主軸ユニット
１００Ａ低速主軸ユニット
１００Ｂ高速主軸ユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spindle unit exchanging device for a machine tool, and more particularly to a spindle unit exchanging device for attaching and detaching a spindle unit to a machining head of a machine tool such as a portal machining center.
[0002]
[Prior art]
Some machine tools such as a portal machining center have various machining heads such as a five-face machining head and an angle head attached to the lower end of a ram provided in a saddle that is axially fed in a detachable manner as attachments. . As an attachment device of this type of machine tool, an automatic attachment changer (ACC) that automatically changes a machining head to the lower end of a ram is known (for example, Patent Document 1).
[0003]
The machining head (attachment) attached to the ram is replaceable with a machining head that has a built-in motor that directly drives the spindle for high-speed rotation, instead of the spindle motor that drives the spindle. There is (for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-309636 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-136234
[Problems to be solved by the invention]
In conventional machine tools, an appropriate machining head can be automatically replaced by an automatic attachment changer according to the content of machining. However, since the machining head attached to the lower end of the ram is a relatively large heavy object, automatic attachment is possible. The exchange device is large, expensive, and occupies a large area.
[0006]
In a conventional machine tool, the machining head for low-speed rotation is driven by a spindle motor driven by a ram, and the machining head for high-speed rotation is driven by a built-in motor without using a ram-mounted spindle motor. Since it is designed to rotate, the machining head must be replaced even when the specifications of the low-speed spindle and the high-speed spindle are changed. For automation, this is a large-scale automatic attachment changer. Is required and the cost performance is poor.
[0007]
The present invention was made to solve the above-described problems, and it is possible to replace a spindle unit associated with a change in a low-speed spindle specification and a high-speed spindle specification for each machining head, a large-scale automatic attachment exchange device, etc. An object of the present invention is to provide a spindle unit exchanging device for a machine tool which is simply and efficiently performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a spindle unit exchanging device for a machine tool according to the present invention is provided on both sides of a reciprocating table that is axially fed in a horizontal X-axis direction on a fixedly arranged bed. A left and right column, a cross rail member horizontally stretched in the Y axis direction perpendicular to the X axis direction between the left column and the right column, and held by the cross rail member The spindle that is axially fed in the horizontal direction, the ram that is provided in the saddle and that is axially fed in the vertical direction, and the spindle unit that is provided in the ram and that has a built-in spindle motor can be removed and replaced in the vertical axis direction. a spindle unit exchanging apparatus for a machine tool having a machining head for holding the by, the Y axis is aligned with a predetermined spacing in the direction of a plurality of detachably holding the spindle unit A shaft unit holding part is provided, and when viewed in plan, passes through the center of each spindle unit holding part arranged in alignment with a central axis extending in the Y axis direction through the center of the processing head and in the Y axis direction. Reciprocating in the horizontal direction between the exchange position where the arrangement center axis line extending in the direction coincides with the standby position farther away from the bed and the saddle than the exchange position in a direction oblique to the X-axis direction has a movable stand can be located in one position directly above one of the plurality of the spindle unit holding portion on the movable table in which the machining head is positioned to the replacement position by the axial feed of the saddle , together with the delivery of the main shaft unit is made between the machining head and the spindle unit holding portion by the shaft feed of the ram, the spindle unit holding unit, provided in the spindle unit And it has a clamping portion which is detachably clamped by and has a collet chuck for a tool clamp is.
[0009]
In the spindle unit exchanging device for a machine tool according to the present invention, the spindle unit is transferred between the machining head and the spindle unit holding portion by the axial feed of the ram and saddle, and the spindle unit is exchanged. The spindle unit set in the spindle unit holding part grips the clamp part with a collet chuck for tool clamping, and is held in a stable state by the spindle unit holding part.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 to 6 show an embodiment in which a spindle unit exchanging device for a machine tool according to the present invention is applied to a portal machining center.
[0013]
The portal machining center 10 has a reciprocating table 12 that is axially fed in the X-axis direction on a bed 11 that is fixedly arranged. Columns 13 and 14 are provided on both sides of the bed 11. A cross rail member 15 is stretched horizontally between the columns 13 and 14.
[0014]
A saddle 16 that is axially fed in the Y-axis direction is provided on the cross rail member 15 so as to be able to reciprocate. A ram 17 that is axially fed in the Z-axis direction (vertical direction) is attached to the saddle 16. A machining head 18 is provided at the lower end of the ram 17.
[0015]
The machining head 18 may be of a fixed type that is not replaceable, and holds the spindle unit 100 with a built-in spindle motor such as a built-in motor so that it can be attached and detached in a vertical axis direction. Although not shown, the machining head 18 and the spindle unit 100 are automatically engaged and disengaged by inserting and removing the spindle unit 100 with respect to the machining head 18 , and supply power, hydraulic pressure, cooling / cooling from the machining head 18 to the spindle unit 100. Each coupler for supplying the lubricating liquid is provided.
[0016]
When the spindle unit 100 with a built-in spindle motor is used, it is not necessary to provide a spindle motor or a transmission system on the ram 17 side.
[0017]
The automatic spindle unit changer (ASC) 20 is installed on one side of the bed 11 and in the vicinity of one column 13. The spindle unit exchanging device 20 has two horizontal guide rails 22 which are parallel to each other on a fixed base 21. The horizontal guide rail 22 extends in a direction inclined with respect to the X axis (see FIG. 3).
[0018]
An ASC movable base 23 is movably provided on the horizontal guide rail 22. The ASC movable base 23 reciprocates between a standby position indicated by a solid line in FIG. 3 and an exchange position indicated by an imaginary line. An endless chain 25 driven by an electric motor 24 is provided on the base 21. The endless chain 25 is connected to the ASC movable table 23 and drives the ASC movable table 23 to travel between the standby position and the exchange position. A solenoid-driven lock pin 29 that locks the ASC movable base 23 at the replacement position is provided (see FIG. 2).
[0019]
The ASC movable base 23 has a three-dimensional structure including a horizontal lower plate 26, a column 27, a horizontal upper plate 28, and the like, and two spindle unit holders 31 and 32 are attached on the horizontal upper plate 28.
[0020]
The spindle unit holders 31 and 32 are aligned and arranged at predetermined intervals in the same direction as the axial feed direction (Y-axis direction) of the saddle 16. In the state where the ASC movable base 23 is located at the replacement position, the spindle unit holders 31 and 32 are arranged so that the arrangement center axis Yasc of the spindle unit holders 31 and 32 is the saddle 16 as shown in FIG. It coincides with the axial feed center axis Ymc. That is, the spindle unit holders 31 and 32 are on an extension line of the saddle 16 in the axial feed direction.
[0021]
The spindle unit holder 31 has a pair of upright plates 33 opposed to each other on the bottom plate 34, and holds the low-speed main shaft unit 100A in a downward posture so as to be detachable between the pair of upright plates 33 by inserting and removing in the vertical direction. To do. A clamp projection 35 is fixed to the bottom plate 34 so as to be detachably clamped by a tool clamping collet chuck 101A provided in the low-speed main spindle unit 100A.
[0022]
Spindle unit holder 32 has a holding ring 37 attached to the upper open end of the cylindrical cup member 36 and the cylindrical cup member 36, a high-speed spindle unit 100B, in flat position, the cylindrical cup member by disconnecting the vertical direction It is detachably held in 36. A clamp protrusion 38 that is detachably clamped by a collet chuck 101B for tool clamping provided in the high-speed spindle unit 100B is fixed to the bottom of the cylindrical cup member 36.
[0023]
The collet chucks 101A and 101B of the low-speed spindle unit 100A and the high-speed spindle unit 100B are both clamped by a spring force of a built-in disc spring (not shown) and unclamped by supplying hydraulic pressure. belongs to.
[0024]
Next, the operation of the automatic spindle unit changing apparatus 20 will be described with reference to FIG. Here, the case where the low-speed spindle unit 100A attached to the machining head 18 is replaced with the high-speed spindle unit 100B will be described.
(1) First, the ASC movable base 23 moves forward from the standby position to the replacement position.
(2) Next, as the saddle 16 moves in the Y axis, the machining head 18 moves to a position directly above the spindle unit holder 31, that is, to a position directly above the exchange position A. Then, the machining head 18 moves downward to the Z axis standby position by the Z axis movement (downward movement) of the ram 17.
(3) Next, the tool clamp collet chuck 101A of the spindle unit holder 31 is put into an unclamped state.
(4) Next, the machining head 18 is lowered to the Z-axis replacement position by the Z-axis movement (downward movement) of the ram 17. As a result, the low-speed spindle unit 100A mounted on the machining head 18 engages with the spindle unit holder 31 and is held in the downward vertical posture by the spindle unit holder 31.
(5) Next, the collet chuck 101A for tool clamping of the spindle unit holder 31 is brought into a clamped state. As a result, the low speed spindle unit 100A clamps the clamp protrusion 35 of the spindle unit holder 31. As a result, the low-speed spindle unit 100A is fixed (locked) to the main shaft unit holder 31.
(6) Next, the spindle unit operation is turned off, and the spindle unit clamper (not shown) of the machining head 18 is put into an unclamped state.
(7) Next, the machining head 18 rises to the Z-axis upper limit position by the Z-axis movement (upward movement) of the ram 17. By this upward movement, the low-speed main spindle unit 100A locked to the main spindle unit holder 31 comes out of the machining head 18 and is detached. This completes the removal of the low-speed spindle unit 100A.
(8) Next, as the saddle 16 moves in the Y axis, the machining head 18 moves to a position directly above the spindle unit holder 32, that is, to a position directly above the exchange position B. Then, the machining head 18 moves downward to the Z axis standby position by the Z axis movement (downward movement) of the ram 17.
(9) Next, the machining head 18 is lowered to the Z-axis replacement position by the Z-axis movement (downward movement) of the ram 17. As a result, the high-speed spindle unit 100 </ b> B held by the spindle unit holder 31 is inserted into the machining head 18.
(10) Next, the spindle unit clamper (not shown) of the machining head 18 is put into a clamped state, the spindle unit operation is turned on, and the tool clamping collet chuck 101B of the high-speed spindle unit 100B is put into an unclamped state.
(11) Next, the machining head 18 is raised to the Z-axis upper limit position by the Z-axis movement (upward movement) of the ram 17. By this upward movement, the high-speed main spindle unit 100 </ b> B rises while being attached to the machining head 18, and comes out of the main spindle unit holder 32 and is detached. This completes the attachment of the high-speed spindle unit 100B.
(12) Next, as the saddle 16 moves in the Y-axis, the machining head 18 moves to the Y-axis standby position away from the position directly above the spindle unit holder 32.
(13) Finally, the ASC movable base 23 moves backward from the replacement position to the standby position.
[0025]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the spindle unit exchanging device for machine tools according to the present invention, the spindle unit can be changed for each machining head in accordance with the change of the low-speed spindle specification and the high-speed spindle specification. An attachment exchange device is not required, and it is performed simply and efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration showing an embodiment in which a spindle unit exchanging device for a machine tool according to the present invention is applied to a portal machining center.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a spindle unit exchanging device according to one embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing a main part of the spindle unit exchanging device according to one embodiment.
FIG. 4 is a front view showing a main part of the spindle unit exchanging device according to one embodiment.
FIG. 5 is a front view showing a spindle unit holder for a low-speed spindle unit of the spindle unit exchanging device according to one embodiment.
FIG. 6 is a front view showing a spindle unit holder for a high-speed spindle unit of the spindle unit exchanging device according to one embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the spindle unit exchanging device according to one embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Portal machining center 12 Reciprocating table 13, 14 Column 15 Cross rail member 16 Saddle 17 Ram 18 Processing head 20 Automatic spindle unit changer 22 Horizontal guide rail 23 ASC movable stand 24 Electric motor 25 Endless chain 31, 32 Spindle unit holder 35, 38 Clamping protrusion 100 Spindle unit 100A Low speed spindle unit 100B High speed spindle unit

Claims

固定配置のベッド上に水平なＸ軸方向に軸送りされる往復動テーブルと、前記ベッドの両側に設けられた左、右のコラムと、この左のコラムと右のコラムとの間に前記Ｘ軸方向に直交したＹ軸方向へ水平に掛け渡されて延伸されたクロスレール部材と、このクロスレール部材に保持され、かつ水平方向に軸送りされるサドルと、前記サドルに設けられて垂直方向に軸送りされるラムと、前記ラムに設けられ主軸モータ内蔵の主軸ユニットを垂直軸方向の抜き差しによって着脱交換可能に保持する加工ヘッドとを有する工作機械の主軸ユニット交換装置であって、
前記Ｙ軸方向で所定の間隔をあけて整列配置され前記主軸ユニットを着脱可能に保持する複数の主軸ユニット保持部を備え、平面視したときに、前記加工ヘッドの中心を通って前記Ｙ軸方向に延びている中心軸線に前記整列配置された各主軸ユニット保持部の中心を通り前記Ｙ軸方向に延びている配列中心軸線が合致する交換位置と、前記Ｘ軸方向に対して斜めな方向で前記交換位置よりも前記ベッドおよび前記サドルから離れている待機位置との間を水平方向で往復動可能である可動台を有し、
前記サドルの軸送りによって前記加工ヘッドが前記交換位置に位置している前記可動台上の複数個の前記主軸ユニット保持部のうちの一つの直上位置に位置し、前記ラムの軸送りによって前記加工ヘッドと前記主軸ユニット保持部との間で前記主軸ユニットの受け渡しが行われると共に、前記主軸ユニット保持部は、前記主軸ユニットに設けられている工具クランプ用のコレットチャックによって着脱可能にクランプされるクランプ部を有する工作機械の主軸ユニット交換装置。A reciprocating table that is axially fed in a horizontal X-axis direction on a fixedly arranged bed, left and right columns provided on both sides of the bed, and the X between the left and right columns. A cross rail member horizontally stretched in the Y axis direction orthogonal to the axial direction, a saddle held by the cross rail member and axially fed in the horizontal direction, and a vertical direction provided on the saddle A spindle unit exchanging device for a machine tool, comprising: a ram that is axially fed to the ram; and a machining head that is provided in the ram and that holds a spindle unit with a built-in spindle motor that can be attached and detached in a vertical axis direction.
A plurality of spindle unit holding portions that are arranged in a line with a predetermined interval in the Y axis direction and detachably hold the spindle unit, and when viewed in plan, pass through the center of the processing head and in the Y axis direction. And an exchange position where the arrangement center axis line extending in the Y-axis direction passes through the center of each of the aligned spindle unit holding portions aligned with the center axis line extending in a direction oblique to the X-axis direction. A movable base that is capable of reciprocating in a horizontal direction between the bed and a standby position that is farther from the saddle than the exchange position ;
Located in one of the position directly above one of the plurality of the spindle unit holding portion on said movable table, wherein the machining head by a shaft feeding of the saddle is positioned at the replacement position, the processing by the axial feed of the ram with transfer of the spindle unit between the head and the spindle unit holding section is performed, the spindle unit holding unit clamps removably clamped by a collet chuck for a tool clamp is provided on the spindle unit Spindle unit exchange device for machine tools having a section.