JPH0663834A - Numerically controlled machining device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a numerically controlled machining device capable of minute machining or large scale machining without changing the structure of an XY table. CONSTITUTION:An XY table 10 comprises an X axis moving table 11 placed on the slider 17 of a Y axis moving table 15. One end of the arm 21 of a pantograph mechanism 20 is connected to the slider 13 of the X axis moving table 11. A machining mechanism 30 including a cutting tool 37 is mounted on the arm 23 of the pantograph mechanism 20. The XY table 10 moves according to machining data while being controlled by a numerical controller 40, and the movement is reduced through the pantograph mechanism 20 and is transferred to a machining mechanism 30, and minute machining is achieved by the cutting tool.

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、金属、プラスチック、
ガラス等の加工装置、特に、これらの材料からなる板材
に彫刻を施すための数値制御による加工装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to metal, plastic,
The present invention relates to a processing device for glass or the like, and particularly to a processing device by numerical control for engraving a plate material made of these materials.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、金属材に文字等を彫刻する加工装
置は、直交型のＸＹテーブルを数値制御装置で駆動し、
加工工具又は加工物を移動させる方式が採用されてい
た。しかし、このような方式では、精密加工をするには
ＸＹテーブルの送り精度を上げる必要があり、また大き
な加工物を加工するにはＸＹテーブル自体を大型化する
必要があった。2. Description of the Related Art Conventionally, a processing apparatus for engraving characters on a metal material has an orthogonal XY table driven by a numerical controller.
A method of moving a processing tool or a workpiece has been adopted. However, in such a method, it is necessary to increase the feed accuracy of the XY table for precision processing, and it is necessary to increase the size of the XY table itself for processing a large workpiece.

【０００３】[0003]

【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、ＸＹテーブルの構造を変更することなく、微細加
工あるいは大型加工が可能な数値制御による加工装置を
提供することにある。以上の目的を達成するため、本発
明に係る数値制御による加工装置は、Ｘ−Ｙ軸移動手段
と加工手段との間にパンタグラフ機構を介在させた。こ
のパンタグラフ機構はＸ−Ｙ軸移動手段の移動量を拡大
又は縮小して加工手段を移動させる。従って、パンタグ
ラフ機構が縮小機能を有していれば、一層精密で微細な
加工が達成でき、拡大機能を有していれば、Ｘ−Ｙ軸移
動手段の移動量よりも大きな加工を行なうことができ
る。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a processing apparatus by numerical control capable of fine processing or large-scale processing without changing the structure of the XY table. In order to achieve the above-mentioned object, in the numerical control machining apparatus according to the present invention, a pantograph mechanism is interposed between the XY axis moving means and the machining means. This pantograph mechanism moves the processing means by enlarging or reducing the movement amount of the XY axis moving means. Therefore, if the pantograph mechanism has a reduction function, more precise and fine processing can be achieved, and if it has an enlargement function, processing larger than the movement amount of the XY axis moving means can be performed. it can.

【０００４】さらに、本発明において、パンタグラフ機
構にはＸ−Ｙ軸移動手段の移動量の拡大率、縮小率を任
意に変更する手段を備えていることが好ましい。また、
加工手段としては、切削加工機、放電加工機、レーザ加
工機、超音波加工機が使用される。Further, in the present invention, it is preferable that the pantograph mechanism is provided with means for arbitrarily changing the enlargement ratio and the reduction ratio of the moving amount of the XY axis moving means. Also,
A cutting machine, an electric discharge machine, a laser machine, or an ultrasonic machine is used as the processing means.

【０００５】[0005]

【実施例】以下、本発明に係る加工装置の実施例につき
添付図面を参照して説明する。図１、図２において、加
工装置は、概略、ＸＹテーブル１０と、パンタグラフ機
構２０と、加工機構３０と、数値制御装置４０とで構成
されている。ＸＹテーブル１０は、水平面上で互いに直
交するＸ軸移動テーブル１１とＹ軸移動テーブル１５と
からなる周知のもので、それぞれボールねじ１２，１６
にスライダ１３，１７が螺着され、ボールねじ１２，１
６はモータ１４，１８によって回転駆動される。また、
Ｘ軸移動テーブル１１はＹ軸移動スライダ１７上に固定
されている。従って、モータ１８を駆動することによ
り、ボールねじ１６が回転しつつスライダ１７がＹ軸方
向に移動し、これに伴ってＸ軸移動テーブル１１がＹ軸
方向に移動する。また、モータ１４を駆動することによ
り、ボールねじ１２が回転しつつスライダ１３がＸ軸方
向に移動する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1 and FIG. 2, the processing apparatus is roughly composed of an XY table 10, a pantograph mechanism 20, a processing mechanism 30, and a numerical controller 40. The XY table 10 is a well-known one including an X-axis moving table 11 and a Y-axis moving table 15 which are orthogonal to each other on a horizontal plane, and ball screws 12 and 16 respectively.
The sliders 13 and 17 are screwed to the ball screw 12, 1
6 is rotationally driven by motors 14 and 18. Also,
The X-axis moving table 11 is fixed on the Y-axis moving slider 17. Therefore, by driving the motor 18, the slider 17 moves in the Y-axis direction while the ball screw 16 rotates, and the X-axis moving table 11 moves in the Y-axis direction accordingly. Further, by driving the motor 14, the ball screw 12 rotates and the slider 13 moves in the X-axis direction.

【０００６】パンタグラフ機構２０は、４本のアーム２
１，２２，２３，２４と支点部材２５とで構成され、ア
ーム２１，２２，２３，２４はそれぞれピン２７にて連
結されている。そして、アーム２１の一端は前記Ｘ軸移
動スライダ１３とピン２８にて連結されている。支点部
材２５は支点ピン２６を有し、アーム２２に対してスラ
イド可能に、かつ、位置決め可能に取り付けられてい
る。このパンタグラフ機構２０はアーム２１の一端がＸ
軸移動スライダ１３に連結されていることにより、アー
ム２１がスライダ１３のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動に
連動して水平面上で移動する。そして、このアーム２１
の移動に対して、支点ピン２６によって規制された状態
で、アーム２２，２３，２４が連動する。The pantograph mechanism 20 includes four arms 2
1, 22, 23, 24 and a fulcrum member 25, and the arms 21, 22, 23, 24 are connected by pins 27, respectively. One end of the arm 21 is connected to the X-axis moving slider 13 by a pin 28. The fulcrum member 25 has a fulcrum pin 26, and is attached to the arm 22 so as to be slidable and positionable. In this pantograph mechanism 20, one end of an arm 21 is X-shaped.
By being connected to the axial movement slider 13, the arm 21 moves on the horizontal plane in conjunction with the movement of the slider 13 in the X-axis direction and the Y-axis direction. And this arm 21
The arms 22, 23, and 24 are interlocked with each other in the state of being regulated by the fulcrum pin 26 with respect to the movement of.

【０００７】加工機構３０は（図２参照）、前記アーム
２３に保持部材３１を介してブラケット３２を取り付
け、さらにブラケット３２に昇降フレーム３３を介して
加工ヘッド３４を装着したものである。保持部材３１は
前記支点部材２５と同様にアーム２３に対してスライド
可能に、かつ、位置決め可能に取り付けられている。加
工ヘッド３４はモータ３５によって回転駆動されるスピ
ンドル（図示せず）を有し、このスピンドルに取り付け
たチャック３６に切削工具３７が装着されている。切削
工具３７は、図１に示すように、アーム２３の直下に位
置し、前記ＸＹテーブル１０の移動がパンタグラフ機構
２０によって相似的に縮小された状態で加工機構３０へ
伝達される。従って、本実施例ではＸＹテーブル１０の
移動精度に対して一層精密な加工が達成される。また、
縮小率の変更は、支点部材２５をアーム２２上でスライ
ドさせてその位置を変更すること、及び加工機構３０の
保持部材３１をアーム２３上でスライドさせて切削工具
３７の位置を変更することにより行われる。図１におい
て、支点部材２５が矢印ｘ方向に、及び切削工具３７が
矢印ｙ方向に移動することにより縮小率が大きくなる。The machining mechanism 30 (see FIG. 2) has a bracket 32 attached to the arm 23 via a holding member 31, and a machining head 34 attached to the bracket 32 via an elevating frame 33. Like the fulcrum member 25, the holding member 31 is slidably and positionably attached to the arm 23. The processing head 34 has a spindle (not shown) that is rotationally driven by a motor 35, and a cutting tool 37 is mounted on a chuck 36 attached to this spindle. As shown in FIG. 1, the cutting tool 37 is located immediately below the arm 23, and the movement of the XY table 10 is transmitted to the processing mechanism 30 in a state in which the movement is reduced by the pantograph mechanism 20 in a similar manner. Therefore, in this embodiment, more precise processing is achieved with respect to the movement accuracy of the XY table 10. Also,
The reduction ratio is changed by sliding the fulcrum member 25 on the arm 22 and changing its position, and by sliding the holding member 31 of the processing mechanism 30 on the arm 23 and changing the position of the cutting tool 37. Done. In FIG. 1, the reduction rate increases as the fulcrum member 25 moves in the arrow x direction and the cutting tool 37 moves in the arrow y direction.

【０００８】一方、加工機構３０において、昇降フレー
ム３３は垂直ロッド３３ａがブラケット３２に垂直方向
に設けたガイド部材３２ａにガイドされてＺ軸方向に移
動可能であり、昇降フレーム３３の中央部にはモータ３
９で回転駆動されるボールねじ３８が螺着されている。
従って、モータ３９を駆動することにより、ボールねじ
３８が回転しつつ昇降フレーム３３がＺ軸方向に移動
し、これに伴って加工ヘッド３４がＺ軸方向に移動す
る。Ｚ軸方向とはＸ軸、Ｙ軸と直交する方向である。On the other hand, in the processing mechanism 30, the elevating frame 33 is movable in the Z-axis direction by the vertical rod 33a being guided by the guide member 32a provided on the bracket 32 in the vertical direction. Motor 3
A ball screw 38, which is rotationally driven by 9, is screwed on.
Therefore, by driving the motor 39, the elevating frame 33 moves in the Z-axis direction while the ball screw 38 rotates, and the machining head 34 moves in the Z-axis direction accordingly. The Z-axis direction is a direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis.

【０００９】さらに、加工機構３０はブラケット３２の
一端がピン４６を介してアーム４５によって保持されて
いる。アーム４５の他端は固定フレーム４７に取り付け
たブラケット４８にピン４９を介して連結されている。
このアーム４５はパンタグラフ機構２０の機構的強度を
補強するためのものである。加工物は、図示されていな
いが、加工機構３０の直下に加工テーブルが設けられ、
この加工テーブル上に固定されるようになっている。Further, in the processing mechanism 30, one end of a bracket 32 is held by an arm 45 via a pin 46. The other end of the arm 45 is connected to a bracket 48 attached to the fixed frame 47 via a pin 49.
The arm 45 is for reinforcing the mechanical strength of the pantograph mechanism 20. Although not shown, the work piece is provided with a working table directly below the working mechanism 30,
It is designed to be fixed on this processing table.

【００１０】以上の構成において、Ｘ軸駆動モータ１
４、Ｙ軸駆動モータ１８及びＺ軸駆動モータ３９はそれ
ぞれ数値制御装置４０によってＮＣ制御される。ＮＣ制
御はよく知られているように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関す
る加工データに基づいて各モータ１４，１８，３９のオ
ン、オフを制御する。ＸＹテーブル１０の移動は、パン
タグラフ機構２０を介して縮小された状態で、加工機構
３０に伝達され、微細で精密な加工が行われることとな
る。In the above structure, the X-axis drive motor 1
4, the Y-axis drive motor 18 and the Z-axis drive motor 39 are each NC controlled by the numerical controller 40. As is well known, the NC control controls ON / OFF of each of the motors 14, 18, 39 based on the machining data on the X axis, Y axis, and Z axis. The movement of the XY table 10 is transmitted to the processing mechanism 30 in a reduced state via the pantograph mechanism 20, and fine and precise processing is performed.

【００１１】また、スピンドルモータ３５は、インバー
タ周波数変換機能を有する切削制御装置４１によって制
御される。なお、パンタグラフ機構２０としては、前述
の縮小機能を有するものの他に拡大機能を有するもので
あってもよい。パンタグラフ機構２０が拡大機能を有す
る場合には、ＸＹテーブル１０の移動量が拡大されて加
工機構３０へ伝達され、少ない加工データで大きな加工
が可能となる。The spindle motor 35 is controlled by a cutting control device 41 having an inverter frequency conversion function. The pantograph mechanism 20 may have an enlargement function in addition to the one having the reduction function described above. When the pantograph mechanism 20 has an enlargement function, the movement amount of the XY table 10 is enlarged and transmitted to the machining mechanism 30, and large machining can be performed with a small amount of machining data.

【００１２】また、加工機構３０は加工物の材質に合わ
せて種々の加工機を採用することができる。前述の切削
工具は主に金属材、木材を加工するために使用される。
金属材に対しては放電加工機を用いてもよい。また、レ
ーザ加工機を用いれば、金属材、プラスチックの加工が
可能である。超音波加工機ではガラス、セラミックの加
工が可能である。超音波加工機ではガラス、セラミック
の加工が可能である。Further, the processing mechanism 30 can employ various processing machines according to the material of the workpiece. The aforementioned cutting tools are mainly used for processing metal materials and wood.
An electric discharge machine may be used for the metal material. Moreover, if a laser processing machine is used, processing of metal materials and plastics is possible. The ultrasonic processing machine can process glass and ceramics. The ultrasonic processing machine can process glass and ceramics.

【００１３】さらに、本発明に係る数値制御による加工
装置は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨
の範囲内で種々に変更できることは勿論である。Further, the processing apparatus by numerical control according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it is needless to say that it can be variously modified within the scope of its gist.

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

【図１】本発明に係る加工装置の一実施例を示す平面
図。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a processing apparatus according to the present invention.

【図２】前記加工装置の加工機構を示す側面図。FIG. 2 is a side view showing a processing mechanism of the processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…ＸＹテーブル ２０…パンタグラフ機構 ３０…加工機構 ３３…昇降フレーム ３７…切削工具 ４０…数値制御装置 10 ... XY table 20 ... Pantograph mechanism 30 ... Processing mechanism 33 ... Lifting frame 37 ... Cutting tool 40 ... Numerical control device

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 互いに水平面上で直交するＸ軸及びＹ軸
方向に移動可能なＸ−Ｙ軸移動手段と、 前記Ｘ−Ｙ軸移動手段上に一端が連結され、この一端の
移動に応じて水平面上での位置が変化するパンタグラフ
機構と、 前記パンタグラフ機構の変化点に取り付けた加工手段
と、 前記加工手段をＸ軸、Ｙ軸と直交するＺ軸方向に移動さ
せるＺ軸移動手段と、 前記Ｘ−Ｙ軸移動手段及びＺ軸移動手段の移動量を制御
する数値制御手段と、 を備えたことを特徴とする数値制御による加工装置。1. An XY-axis moving unit that is movable in X-axis and Y-axis directions that are orthogonal to each other on a horizontal plane, and one end is connected to the XY-axis moving unit. A pantograph mechanism whose position on the horizontal plane changes, a machining means attached to a change point of the pantograph mechanism, a Z-axis moving means for moving the machining means in a Z-axis direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis, A numerical control machining apparatus comprising: a numerical control unit that controls the amount of movement of the X-Y-axis moving unit and the Z-axis moving unit. 【請求項２】 前記パンタグラフ機構がＸ−Ｙ軸移動手
段の移動量の拡大率、縮小率を変更する手段を備えてい
ることを特徴とする請求項１記載の数値制御による加工
装置。2. The machining apparatus by numerical control according to claim 1, wherein the pantograph mechanism includes means for changing an enlargement ratio and a reduction ratio of a movement amount of the XY axis moving means. 【請求項３】 前記加工手段が切削加工機であることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の数値制御による
加工装置。3. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing means is a cutting machine. 【請求項４】 前記加工手段が放電加工機であることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の数値制御による
加工装置。4. The machining apparatus by numerical control according to claim 1, wherein the machining means is an electric discharge machine. 【請求項５】 前記加工手段がレーザ加工機であること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の数値制御によ
る加工装置。5. The processing apparatus by numerical control according to claim 1, wherein the processing means is a laser processing machine. 【請求項６】 前記加工手段が超音波加工機であること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の数値制御によ
る加工装置。6. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing means is an ultrasonic processing machine.