JP4979540B2 - 複合加工旋盤 - Google Patents
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Description
本発明は、主軸に加えてワークハンドリング装置を備えて、コンパクトなサイズで各種の加工を達成することができる複合加工旋盤に関する。
複合加工旋盤においてワークを把持する主軸に加えて、主軸からワークを受け取って更なる加工を行う装置は、下記の特許文献に開示されている。
特開２００３−２５１６９号公報
上述した特許文献に開示された旋盤は、棒材を加工するための装置であって、ワークを把持する第１ホルダである主軸と、刃物台に加えて第２ホルダを備えている。
この第２ホルダは、垂直軸の廻りに回転するサポート上に配置される構成を備えている。
本発明の目的は主軸の軸線を含む鉛直面に直交する水平軸まわりに回転するワークハンドリング装置を備えて、コンパクトな加工エリア内で複合加工を達成することができる複合加工旋盤を提供するものである。
この第２ホルダは、垂直軸の廻りに回転するサポート上に配置される構成を備えている。
本発明の目的は主軸の軸線を含む鉛直面に直交する水平軸まわりに回転するワークハンドリング装置を備えて、コンパクトな加工エリア内で複合加工を達成することができる複合加工旋盤を提供するものである。
交換自在に工具が装着される工具主軸を備えた本発明の複合加工旋盤は、上記目的を達成するために、主軸の鉛直線下方に装備されるワークハンドリング装置を備え、
ワークハンドリング装置は、主軸の軸線を含む鉛直面に垂直な軸線まわりに旋回動するワークハンドリングヘッドと、ワークハンドリングヘッドに設けられてワークを把持するグリッパを備えるものである。
そして、工具主軸は、主軸の軸線に平行なＺ軸と、主軸の軸線に直交するＸ軸と、Ｚ軸とＸ軸が形成する平面に垂直なＹ軸に沿って移動し、Ｚ軸とＸ軸が形成する平面に垂直な旋回軸であるＢ軸まわりに旋回動するものである。
また、ワークハンドリング装置は主軸の軸線と平行な軸線に沿って移動制御され、ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドは、複数の角度位置に割り出される。
さらに、ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドはグリッパに加えてテールストックを備え、ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドを割り出す機構は、サーボモータと、カップリングを備えるものである。
ワークハンドリング装置は、主軸の軸線を含む鉛直面に垂直な軸線まわりに旋回動するワークハンドリングヘッドと、ワークハンドリングヘッドに設けられてワークを把持するグリッパを備えるものである。
そして、工具主軸は、主軸の軸線に平行なＺ軸と、主軸の軸線に直交するＸ軸と、Ｚ軸とＸ軸が形成する平面に垂直なＹ軸に沿って移動し、Ｚ軸とＸ軸が形成する平面に垂直な旋回軸であるＢ軸まわりに旋回動するものである。
また、ワークハンドリング装置は主軸の軸線と平行な軸線に沿って移動制御され、ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドは、複数の角度位置に割り出される。
さらに、ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドはグリッパに加えてテールストックを備え、ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドを割り出す機構は、サーボモータと、カップリングを備えるものである。
本発明の複合加工旋盤は、以上の手段を備えることにより、比較的狭い加工エリア内で旋削、ドリル加工、ミル加工等の各種の加工を行うことができる。
したがって、機械全体の幅寸法を小さくすることができ、コンパクトな複合加工旋盤を得ることができる。
したがって、機械全体の幅寸法を小さくすることができ、コンパクトな複合加工旋盤を得ることができる。
以下、図面に基づいて本発明の複合加工旋盤の構成機能を説明する。
図１は、本発明の複合加工旋盤の概要を示す斜視図、正面図、及び要部の正面図である。
図１は、本発明の複合加工旋盤の概要を示す斜視図、正面図、及び要部の正面図である。
全体を符号１で示す複合加工旋盤は、ベッド１０上にワークを把持する主軸２０を備える。
主軸２０に対向して配設される工具主軸３０は、旋削加工に加えてドリル加工、ミル加工を施す機能を備える。この複合加工旋盤１にあっては、工具主軸３０は、主軸２０の軸線Ｃ１に沿って設定されるＺ軸と、主軸２０の軸線Ｃ１直交するＸ軸方向に移動制御される。また、この工具主軸３０はＺ軸とＸ軸が形成する平面に垂直なＢ軸まわりに旋回動する機能を備える。
また、この複合加工旋盤１にあっては、Ｘ軸とＺ軸を含む平面に直交するＹ軸に沿っても工具主軸３０は制御される。
この複合加工旋盤１にあっては、機械前面に交換用工具のマガジン８０を備える。工具マガジン８０は、旋削工具、ドリル工具、ミル工具等の各種の工具を格納し、必要に応じて工具主軸に工具Ｔ１を供給する。
この複合加工旋盤１にあっては、機械前面に交換用工具のマガジン８０を備える。工具マガジン８０は、旋削工具、ドリル工具、ミル工具等の各種の工具を格納し、必要に応じて工具主軸に工具Ｔ１を供給する。
オペレータは、加工エリア内での加工状態を監視するとともに、機械前面に配置された工具マガジンを監視することができる。
したがって、次工程で使用される交換工具の確認と、使用済みの工具の状態を視認でき、例えば使用済み工具に付着した切粉等を発見した場合等には、工具マガジンにアクセスするドアを開けて工具の整備をすることができる。
このために、通常は、機械の上面や背面のオペレータの視界外に配置される工具マガジンを視認することができ、作業性が向上する。
また、機械背面に立入る必要性が削減され、複合加工旋盤を横並びに連続して配列することが可能となる。このために、より多数台の複合加工旋盤を配列して、スペースの有効利用を図ることができる。
本発明の複合加工旋盤１にあっては、主軸２０の下方にワークハンドリング装置４０を備える。
ワークハンドリング装置は、主軸２０の鉛直線の下方に配備され、Ｗ軸に沿って移動制御される。Ｗ軸は工具主軸３０の移動軸であるＺ軸と平行に設定される。
ワークハンドリング装置４０は、軸線Ｃ２まわりに旋回動するワークハンドリングヘッド５０を備える。
軸線Ｃ２は、主軸２０の軸線Ｃ１を含む鉛直面に対して垂直な軸線として設定される。
ワークハンドリング装置は、主軸２０の鉛直線の下方に配備され、Ｗ軸に沿って移動制御される。Ｗ軸は工具主軸３０の移動軸であるＺ軸と平行に設定される。
ワークハンドリング装置４０は、軸線Ｃ２まわりに旋回動するワークハンドリングヘッド５０を備える。
軸線Ｃ２は、主軸２０の軸線Ｃ１を含む鉛直面に対して垂直な軸線として設定される。
ワークハンドリングヘッド５０は、グリッパ６０を備え、主軸２０で加工されたワークＫ１を主軸２０から受け取る。ワークＫ１を主軸２０から受け取る際には、ワークハンドリングヘッド５０を旋回動させて、グリッパ６０を主軸２０に正対させる。
ワークハンドリングヘッド５０は、軸線Ｃ２まわりの矢印Ｆで示す方向に旋回動する。旋回動は、例えばサーボモータにより駆動され、割り出し位置でクランプされる。割り出し角度は、例えば水平軸線を基準として４５度毎に割り出しをする構成とすることができる。各割り出し位置で、カップリング機構を用いてクランプを行う。
このワークハンドリング装置４０は、ワークハンドリングヘッド５０にグリッパ６０の他に、図示しないテールストックを備えることができる。テールストックは、主軸２０に長尺のワークＫ１が把持されたときに、その先端を芯押しする機能を有し、長尺物の加工時のビビリ等を防止して、加工能率を向上する。
図１は、ワークハンドリング装置４０のグリッパ６０が水平に位置するようにワークハンドリングヘッド５０を割り出した状態を示す。
グリッパ６０で把持されたワークＫ１に対して、工具主軸３０は、工具Ｔ１を用いて必要な加工を施す。図１の状態にあっては工具主軸３０はＢ軸まわりにある角度だけ旋回した位置に設定されている。この状態にあってはワークＫ１の軸線と工具Ｔ１の回転軸線は、加工に必要な角度βを形成する。
グリッパ６０で把持されたワークＫ１に対して、工具主軸３０は、工具Ｔ１を用いて必要な加工を施す。図１の状態にあっては工具主軸３０はＢ軸まわりにある角度だけ旋回した位置に設定されている。この状態にあってはワークＫ１の軸線と工具Ｔ１の回転軸線は、加工に必要な角度βを形成する。
複合加工旋盤１は、正面からみて幅寸法Ｄ１を有する。
この複合加工旋盤１にあっては、主軸２０の前面端部と機械本体のカバー１２の内面Ｓ１との間に加工エリアＥが形成される。
この複合加工旋盤１にあっては、主軸２０の前面端部と機械本体のカバー１２の内面Ｓ１との間に加工エリアＥが形成される。
工具主軸３０をＺ軸上で主軸２０から離れる方向に移動させたときに、ある位置で工具主軸３０の後端部がカバー１２の内壁面と干渉する。
そこで、図１の状態にあっては、加工エリアＥ内での工具主軸のＺ軸上での移動限界が制限される。
そこで、図１の状態にあっては、加工エリアＥ内での工具主軸のＺ軸上での移動限界が制限される。
図２はワークハンドリング装置４０のワークハンドリングヘッド５０をグリッパ６０が主軸２０に正対する位置から４５度旋回させて割り出した状態を示す。角度Ｇはワークハンドリングヘッド５０が水平位置から旋回した状態を示す。この位置にあっては、図１の状態に比べて工具主軸３０をＢ軸まわりに旋回動させて、工具主軸の軸線が鉛直軸線に近づく位置に設定することが可能となる。
この状態にあっては、工具主軸３０は、カバー１２の内面Ｓ１から離れる姿勢となり、同じ加工エリアＥ内でワークＫ１の軸線と工具Ｔ１の回転軸線のなす角度βに関してより広範囲な加工をワークＫ１に対して施すことができる。
図３は、ワークハンドリング装置４０のワークハンドリングヘッド５０を角度Ｇに割り出した位置で、工具主軸３０の軸線が垂直位置になるようにＢ軸まわりに旋回動させた状態を示す。
図４は、ワークハンドリング装置４０のワークハンドリングヘッド５０を角度Ｇに割り出した位置で、工具主軸３０の軸線が水平位置になるようにＢ軸まわりに旋回動させた状態を示す。
ワークハンドリング装置４０をＷ軸線上で主軸２０側へ移動させることで、加工エリアＥ内において、工具主軸３０を垂直状態から水平状態まで旋回させても後部位置はカバー１２の内面Ｓ１に対して干渉せず、ワークＫ１の軸線と工具Ｔ１の回転軸線のなす角度βに関して広範囲な加工を施すことができる。
本発明の複合加工旋盤は以上のように、主軸に加えてワークハンドリング装置を備えて、主軸に把持した状態での加工が終了したワークをワークハンドリング装置に移動させて各種の加工を施すことができる。
ワークハンドリング装置は旋回動するので、ワークの姿勢を変えることができ、限られたワークエリア内での加工の自由度が向上する。
そして、機械の幅寸法を短縮でき、コンパクトな複合加工旋盤を構成することをできる。
本発明の複合加工旋盤は以上のように、主軸に加えてワークハンドリング装置を備えて、主軸に把持した状態での加工が終了したワークをワークハンドリング装置に移動させて各種の加工を施すことができる。
ワークハンドリング装置は旋回動するので、ワークの姿勢を変えることができ、限られたワークエリア内での加工の自由度が向上する。
そして、機械の幅寸法を短縮でき、コンパクトな複合加工旋盤を構成することをできる。
１ 複合加工旋盤
１０ ヘッド
２０ 主軸
３０ 工具主軸
４０ ワークハンドリング装置
５０ ワークハンドリングヘッド
６０ グリッパ
８０ 工具マガジン
１０ ヘッド
２０ 主軸
３０ 工具主軸
４０ ワークハンドリング装置
５０ ワークハンドリングヘッド
６０ グリッパ
８０ 工具マガジン
Claims (5)
- ワークを把持する主軸と、交換自在に工具が装着される工具主軸を備えた複合加工旋盤であって、
主軸の鉛直線下方に装備されるワークハンドリング装置を備え、
ワークハンドリング装置は、主軸の軸線を含む鉛直面に垂直な軸線まわりに旋回動するワークハンドリングヘッドと、ワークハンドリングヘッドに設けられてワークを把持するグリッパを備え、
ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドは、主軸の軸線上にグリッパを旋回位置決めする位置に加えて複数の旋回位置に割り出す機能を備え、
グリッパに把持されたワークに対して工具主軸により加工を行う複合加工旋盤。 - 工具主軸は、主軸の軸線に平行なＺ軸と、主軸の軸線に直交するＸ軸と、Ｚ軸とＸ軸が形成する平面に垂直なＹ軸に沿って移動し、Ｚ軸とＸ軸が形成する平面に垂直な旋回軸であるＢ軸まわりに旋回動する請求項１記載の複合加工旋盤。
- ワークハンドリング装置は主軸の軸線と平行な軸線に沿って移動制御される請求項１記載の複合加工旋盤。
- ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドは、グリッパに加えてテールストックを備える請求項１記載の複合加工旋盤。
- ワークハンドリング装置のワークハンドリングヘッドを割り出す機構は、サーボモータと、カップリングを備える請求項１記載の複合加工旋盤。
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