JPH10138001A - 立旋盤及びその加工システム - Google Patents
立旋盤及びその加工システムInfo
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- JPH10138001A JPH10138001A JP8314230A JP31423096A JPH10138001A JP H10138001 A JPH10138001 A JP H10138001A JP 8314230 A JP8314230 A JP 8314230A JP 31423096 A JP31423096 A JP 31423096A JP H10138001 A JPH10138001 A JP H10138001A
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Abstract
を備えた立旋盤であり、加工セルを構成する。 【構成】主軸台移動型立旋盤1の後部ベッド部3は、水
平なX軸案内面5を延長して延長X軸案内面50が形成
されている。主軸台31は延長X軸案内面50を移動
し、工作物貯蔵装置55から工作物チャック44で直接
工作物又は素材を把持する。主軸台移動型立旋盤1は結
合してシステムとしても使用できる。
Description
を結合した立旋盤の加工システムに関する。更に詳しく
は、主軸台の主軸軸線が垂直方向に設けられ、かつ主軸
台が移動又は固定するタイプの立旋盤と、それらを組み
合わせた加工システムに関する。
線が垂直に設けられている旋盤の一種である。主軸に固
定された工作物チャックに工作物が把持され回転駆動さ
れ旋削加工されるのであるが、この工作物は手動又はロ
ボット等により自動的に供給・排出される。
動自在な主軸台を搭載した工作機械の加工システムを提
案した(特公平2−46321号公報)。工作物の供給
・排出は、ロボット又はローダを装備することなく主軸
台の主軸に取り付けた工作物チャックで工作物を工作物
貯蔵装置から自動的に供給・排出するものである。
あるため切削時の切粉がベッド上に滞留して排出効率が
悪い。工作機械の本体であるベッドは、軸受からの発
熱、切粉の熱等により熱変形することになる。この熱変
形により送り台、テーブル等を案内する案内面が変形す
ることになるので、結果として加工精度が悪くなる。従
って、可能な限り前記切粉の熱によるベッドの変形を防
ぐことが要求される。
クストッカ上の被加工物も軸線を主軸軸線と平行な方向
に傾斜させる必要がある。この傾斜時に被加工物を安定
させるためには、被加工物を傾斜させる手段、被加工物
を支持する手段等を必要とし、このような手段を省略す
るとワークストッカ上への載置姿勢の安定性に欠けスム
ースな被加工物授受ができないという問題点が生じる。
内面部とを一体化したベッドにしているためベッドが大
型化し設置床面積の省スペース化が図れないとともに、
剛性のあまり必要としない搬送領域の案内面部に必要以
上の剛性を与えて無駄が多い。すなわち、この工作機械
で加工可能な工作物の最大加工径と比べて工作機械が大
型化し省スペース化が図れないという問題を生じた。
軸軸線を垂直方向に向けた主軸頭に開閉式チャックを装
着したNC旋盤が開示されている。しかしながら、この
NC旋盤は、門形枠、横行桁に主軸頭が移動自在に支持
されている構成であり、ベッド上に切粉が堆積したり、
ベッド面上をクーラント(切削油剤)が流れたりするこ
とにより、ベッドが熱変形生じる。
精度に影響を与えないような配慮はされていないため、
ベッドに固定された刃物台の工具と主軸頭とのあいだに
相対的な変位が生じ、被加工物の加工精度に悪影響を与
えるという問題点があった。また、このNC旋盤も省ス
ペース化を図ることができないという問題点があった。
使用する技術思想は含んでいるが加工個数、加工内容に
応じてこれらを組み合わせて加工システムとして使用で
きる構造ではない。工作物の加工内容に応じて、複数台
の旋削工作機械を組み合わせて加工システムとして使用
するには、台数、機械の配置位置等を任意に選択できる
ような構造でなければならない。しかしながら、従来提
案されている立旋盤はこれらの構造・機能を備えていな
い。
技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達
成する。
は複数の台数を任意に組み合わせて旋削加工システムと
しても使用できる柔軟性の高い立旋盤を提供することに
ある。
て機能し、しかも簡素な構造の立旋盤とその加工システ
ムを提供することにある。
ダ等の工作物自動供給装置を備えずに工作物を自動で供
給・排出できる立旋盤とその加工システムを提供するこ
とにある。
を1台で自動的に加工できる立旋盤を提供することにあ
る。
るベッドの熱変形が生じても加工精度に与える悪影響が
少ないベッド構造を備えた立旋盤を提供することにあ
る。
成するため、次の手段を採る。
体を構成する台であるベッドと、前記垂直面に後記タレ
ット支持台を固定するために配置されたタレット支持台
取付面と、前記タレット支持台取付面に設けられたタレ
ット支持台と、前記タレット支持台に回転自在に、かつ
旋回割出し可能に設けられたタレットと、前記ベッド上
に水平方向に設けられた水平案内レールと、前記水平案
内レールに移動自在に設けられ、かつ垂直方向に垂直案
内レールを備えた移動台と、前記垂直案内レール上に垂
直方向に移動自在に設けられた主軸台と、前記主軸台に
軸線を垂直方向に向けて回転自在に支持された主軸と、
前記主軸台に設けられ前記主軸を回転駆動する主軸モー
タと、前記主軸の前記タレットと対向する側に設けら
れ、工作物の授受および加工時の把持を行うための工作
物チャックとを備えている。
おいて、前記タレット支持台取付面は前記垂直面の水平
方向両側に配置され、かつ前記タレット支持台取付面の
何れか一方に前記タレット支持台が取り付けられている
と良い。
明の立旋盤において、前記工作物を前記工作物チャック
で供給・排出するために前記水平案内レールを前記ベッ
トの長さより長く延長した延長水平レールとを備えたも
のでも良い。
おいて、前記工作物を貯蔵するために前記ベッドに隣接
し、かつ前記延長水平レールの近傍に配置された工作物
貯蔵装置とを備えたものでも良い。
おいて、前記工作物貯蔵装置は前記ベッドに固定されて
いると良い。
明の立旋盤において、少なくとも2台の前記立旋盤を前
記水平案内レールが直列になるように配置し、かつ二つ
の前記水平案内レール間を連結する連結水平案内レール
とを有すると良い。
おいて、前記工作物を貯蔵するために前記両ベッド間に
隣接し、かつ前記連結水平レールの近傍に配置された工
作物貯蔵装置とを備えたものであっても良い。
おいて、前記工作物貯蔵装置の近傍に配置され、前記工
作物貯蔵装置に載置された工作物を反転させるために工
作物反転装置とを備えているものであっても良い。
体を構成する台であるベッドと、前記垂直面に後記主軸
台を固定するために配置された主軸台取付面と、前記主
軸台取付面に設けられた主軸台と、前記主軸台に軸線を
垂直方向に向けて回転自在に支持された主軸と、前記主
軸台に設けられ前記主軸を駆動するための主軸モータ
と、前記主軸に着脱自在に取り付けられ工作物を把持す
るための工作物チャックと、前記ベッド上に水平方向に
設けられた水平案内レールと、前記水平案内レールに移
動自在に設けられ、かつ垂直方向に垂直案内レールを備
えた移動台と、前記垂直案内レール上に垂直方向に移動
自在に設けられたタレット支持台と、前記タレット支持
台に回転自在に、かつ旋回割出し可能に設けられたタレ
ットと、前記タレット支持台又は前記タレットに設けら
れ工作物を供給・排出するための工作物ハンドとからな
る。
において、前記主軸台取付面は前記垂直面の水平方向両
側に配置され、かつ前記主軸台取付面の何れか一方に前
記主軸台が設けられているものであっても良い。
1発明の立旋盤と第9発明の立旋盤とからなる立旋盤の
加工システムであって、少なくとも2台の前記立旋盤を
前記水平案内レールが直列になるように配置し、かつ二
つの前記水平案内レール間を連結する連結水平案内レー
ルとを有するものである。
9発明の立旋盤において、前記工作物を貯蔵するために
前記ベッド間に隣接し、かつ前記連結水平レールの近傍
に配置された工作物貯蔵装置とを備えたものである。
9発明の立旋盤において、前記ベッドの垂直面近傍位置
に、前記垂直面に対して前記水平案内レール側に凹状に
なるような平面を形成し、前記タレット支持台に旋回割
り出し可能に設けられた前記タレットの振りを大きくで
きるようにしたものである。
本体を構成する台であるベッドと、後記くし刃工具台を
固定するために前記垂直面の水平方向両端に配置された
工具台取付面と、前記両端の工具台取付け面に固定さ
れ、工具が直線上に配列されたくし刃工具台と、前記ベ
ッド上に水平方向に設けられた水平案内レールと、前記
工具台取付け面の間の前記ベッドに形成され、前記工具
台取付け面に対して前記水平案内レール側に凹状になる
ように形成された平面と、前記水平案内レールに移動自
在に設けられ、かつ、垂直方向に垂直案内レールを備え
た移動台と、前記垂直案内レール上に垂直方向に移動自
在に設けられた主軸台と、前記主軸台に軸線を垂直方向
に向けて回転自在に支持される主軸と、前記主軸台に設
けられ、前記主軸を駆動するための主軸モータと、前記
主軸の前記タレットと対向する側に設けられ、工作物の
授受および加工時の把持を行うための工作物チャックと
を備えている。
明する。図1は、本発明の実施の形態を示す主軸移動型
立旋盤1の正面図である。図2は図1のII−II線で切断
した断面図である。主軸移動型立旋盤1のベッド2は、
主軸移動型立旋盤1の本体を構成する台である。ベッド
2は、概略すると箱状の後部ベッド部3と、この後部ベ
ッド部3より垂直方向の高さが低くこの後部ベッド部3
の前部に一体に設けられ配置された箱状の前部ベッド部
4とから構成されている。
本のX軸案内面(ころがり案内機構の軌道台)5が形成
されている。2本のX軸案内面5上には、移動台6がX
軸線方向に複数のころがりガイド本体5aを介して移動
自在に配置されている。X軸案内面5ところがりガイド
本体5aとで直線ころがり案内機構を構成する。また、
2本のX軸案内面5が水平案内レールとなる。2本のX
軸案内面5のほぼ中間の位置でこれに沿ってX軸方向送
りねじ7が配置されている。X軸方向送りねじ7には、
移動台6に固定されたナット7aがねじ込まれている。
ット8内に設けられた軸受(図示せず)に回転自在に支
持されている。同様に、X軸方向送りねじ7の他端は、
ベッドに固定された軸受(図示せず)に回転自在に支持
されている。X軸方向送りねじ7の先端には、歯付プー
リ9が固定されている。歯付プーリ9は、歯付ベルト1
0と噛み合っている。歯付ベルト10は、X軸サーボモ
ータ12の出力軸に固定された歯付プーリ11に噛み合
っている。
内に形成された空洞13内に配置され、軸受ブラケット
8に固定されている。結局、X軸サーボモータ12が回
転駆動されると、X軸サーボモータ12の出力軸の歯付
プーリ11、歯付ベルト10、歯付プーリ9、及びX軸
方向送りねじ7が回転駆動される。このX軸方向送りね
じ7は、移動台6に固定されたナット7aがねじ込まれ
ているのでこのX軸方向送りねじ7の回転駆動により、
移動台6がX軸案内面5上を移動する。この移動がタレ
ット17の工具TへのX軸線方向の送りとなる。
一方の後部ベッド部3の側面51に固定されているが、
反対側の側面にも取り付け可能である。すなわち、軸受
ブラケット8、X軸サーボモータ12、歯付プーリ1
1、歯付ベルト10、及びタイミングプーリ9等のX軸
送り機構は他の側面51にも固定可能な構造である。
面であるタレット支持台取付面15が形成されている。
タレット支持台取付面15は、タレット17を回転自在
に支持しているタレット支持台16を固定するための取
付面である。何れか一方のタレット支持台取付面15に
タレット支持台16が固定されている。すなわち、タレ
ット支持台取付面15は、右勝手または左勝手の工作機
械を構成するためのものであり、生産ライン、工場施設
等状況に応じて選択して何れか一方又は両方が使用され
る。
X軸と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設けられて
いる。タレット17には、工具Tが放射状に取り付けら
れている。後部ベッド3の前面中央部には、平面18が
形成されている。この平面18は、垂直面または垂直面
に近い平面であることが好ましい。
を形成できるとともに切粉の落下がスムースに行える形
状のものであればこの実施の形態のように所定の角度を
有する傾斜した平面であってもよい。さらに、若干曲面
状になっていてもよい。この平面18は、タレット支持
台取付面15に対してX軸案内面5側に凹状になるよう
に形成されている。また、この平面18を形成すること
によりタレット17の振りを大きくすることができる。
4が一体に形成されている。前部ベッド部4は、加工時
に排出される切粉を受け入れ、図示しない切粉排出手段
(チップコンベア)によりベッド2の側部または後部か
ら切粉を排出するための長方体状の切粉排出空間20が
形成されている。切粉排出空間20の上部は開口21が
形成されている。加工中に発生する切粉は、開口21か
らクーラント(切削油剤)とともに切粉排出空間20に
直接落下する。
開口21の周囲に形成された傾斜面22及び傾斜面23
により案内されて切粉排出空間20に落下する。切粉排
出空間20の底部にはフイルター(図示せず)が配置さ
れ、このフイルターで切粉とクーラントが分離される。
分離されたクーラントは、クーラント溜まり空間24に
落下する。クーラント溜まり空間24内のクーラント
は、加工部位に循環供給されて再度使用される。
するZ軸方向に2本のZ軸案内面30が形成されてい
る。2本のZ軸案内面(ころがり案内機構の軌道台)3
0上には、主軸台31がZ軸線方向に複数のころがりガ
イド本体(図示せず)を介して移動自在に配置されてい
る。2本のZ軸案内面30のほぼ中間の位置でこれに沿
ってZ軸方向送りねじ32が配置されている。Z軸方向
送りねじ32には、主軸台31に固定されたナット(図
示せず)がねじ込まれている。Z軸方向送りねじ32の
一端は、軸受ブラケット33に設けられた軸受(図示せ
ず)に回転自在に支持されている。
移動台6に固定された軸受(図示せず)に回転自在に支
持されている。Z軸方向送りねじ32の先端には、歯付
プーリ34が固定されている。歯付プーリ34は、歯付
きの歯付ベルト35と噛み合っている。歯付ベルト35
は、Z軸サーボモータ37の出力軸に固定された歯付プ
ーリ36に噛み合っている。
成された空洞(図示せず)内に配置されている。結局、
Z軸サーボモータ37が回転駆動されると、Z軸サーボ
モータ37の出力軸の歯付プーリ36、歯付ベルト3
5、歯付プーリ34、及びZ軸方向送りねじ32が回転
駆動される。このZ軸方向送りねじ32には、主軸台3
1に固定されたナットがねじ込まれているのでこのZ軸
方向送りねじ32の回転駆動により、主軸台31がZ軸
案内面30上を上下に移動する。
て回転自在に支持されている主軸40を備え、工作物を
回転駆動する。主軸40は主軸台31内部に組み込まれ
たビルトインモータ(図示せず)により回転駆動され
る。主軸40の下部(前部)には工作物チャック41が
着脱自在に取り付け可能である。工作物チャック41と
しては、三つ爪また四つ爪等の流体圧(油圧、空圧)チ
ャック、コレットチャックなどが主軸台31の上部42
に設けられたリテーナ内には、ビルトインモータの回転
速度などを検知するエンコーダが組み込まれている。エ
ンコーダ、工作物チャック41等の構造は周知の構造で
あり、その詳細な機能の説明は省略する。
リンダ43が設けられている。チャックシリンダ43
は、工作物把持用の把持爪44を駆動して工作物を解放
するための駆動用シリンダである。チャックシリンダ4
3の上部には、ロータリジョイント45が搭載されてい
る。ロータリジョイント45は、回転しているチャック
シリンダ43に油圧ユニットからの油圧を供給するため
の回転継手であり、外周部が図示しない固定部に固定さ
れている回転規制部材により回転しないようになってい
る。すなわち、主軸40が回転したとき、ロータリジョ
イント45の軸部側は回転するが、外周部側は回転しな
いようになっている。
示せず)、プログラマブルコントローラ(図示せず)等
を搭載した制御盤46が配置されている。
施の形態1の動作を説明する。以上のような構成で、N
C装置を起動し、X軸サーボモータ12を駆動して移動
台6を移動させて工作物チャック41を工作物貯蔵装置
(図示せず)の位置まで移動させる。この位置で加工し
ようとする工作物を工作物チャック41にチャックシリ
ンダ43を駆動させて把持する。次に、旋削加工が開始
される。NC装置は、タレット17を旋回割出しさせて
所望の工具Tを割り出す。
と、X軸サーボモータ12の出力軸の歯付プーリ11、
歯付ベルト10、歯付プーリ9、及びX軸方向送りねじ
7が回転駆動される。このX軸方向送りねじ7の回転駆
動により、移動台6がX軸案内面5上を移動する。同様
に、Z軸サーボモータ37の駆動により、Z軸方向送り
ねじ32が回転駆動され、主軸台31がZ軸案内面30
上を移動する。
タ37を制御することにより、直線移動、直線補間、円
弧補間して工具の経路と速度を制御するとともに、主軸
40の回転数を制御して所望の旋削加工を工具により行
う。加工中に発生する切粉、クーラントは、切粉排出空
間20に落下する。この切粉、クーラントから発生する
切削熱は、前部ベッド部4、後部ベッド部3を加熱す
る。
クーラントを供給して工作物および工具刃先の冷却を行
うため、クーラント温度も徐々に上昇する。この切粉お
よびクーラントより発生する熱は、タレット支持台取付
け面15、平面18等を加熱する。しかしながら、後部
ベッド部3は、略箱型の形状をしているためにつぎのよ
うに熱変形する。
視(平面から見た状態)で加熱された部分が腹(中央
部)となる凸形状に微小量熱変形するが、工具は図2の
紙面に対して直交する方向(X軸方向)より加工を行う
ため前記熱変形が工作物の加工精度に影響を与えない。
また、図2のような側面視(側面から見た状態)では、
タレット支持台16に対して相対的に主軸台31側が反
りかえるような熱変形をするが、工具は図2の紙面に対
して直交する方向(X軸方向)より加工を行うため工作
物の加工精度に影響を与えない。このように、熱変形を
生じても工作物の加工精度へ影響を与えないように構成
されている。
実施の形態2の主軸移動型立旋盤1の正面図である。前
記主軸移動型立旋盤1のベッド2上のX軸案内面5は、
後部ベッド部3に形成されている。このため主軸台31
は、X軸案内面5を越えて移動できない。実施の形態2
の主軸移動型立旋盤1は、X軸案内面5をベッド2から
延長して主軸台31をベッド2の外に移動可能にし工作
物の供給・排出を主軸台31の工作物チャック44で直
接行うようにしたものである。
を延長するための延長X軸案内レール50が配置されて
いる。延長X軸案内レール50は、支持台52上に支持
されており、この支持台52は後部ベッド部3の側面5
1の延長レール取付面53に固定されている。延長レー
ル取付面53は、支持台52を着脱自在に固定するため
の取付面であり、ベッド部3の反対側の他の側面51に
も形成されている。延長レール取付面53は、ボルト用
のねじ穴(図示せず)等の固定手段を備えている。
は、機械本体のベッド2とは別部品として設けたので、
そのベッド2より精度・剛性が低くて良い。更に、ベッ
ド2の側方には、工作物供給・排出のための工作物貯蔵
装置55が配置され固定されている。工作物貯蔵装置5
5は、未加工の素材、加工済みの工作物を貯蔵するため
のものであり、チェーン(図示せず)で連結されたパレ
ットに素材M、工作物Wを搭載するためのものである。
あり、例えば実開平2−53337号公報、特開平5−
192841号公報等に開示されており、素材Mまたは
工作物Wをパレット58上に一個単位で平積み、または
複数個段積みしている。工作物貯蔵装置55の本体56
は、後部ベッド部3の側面51にボルト(図示せず)等
の固定手段で着脱自在に固定されていてもよい。
58が搭載され、このパレット58はチェーンで連結さ
れている。パレット58上には加工済みの工作物W又は
素材Mが搭載される。パレット58の下面には、複数個
(例えば3個または4個)のキャスタ59が設けられて
いる。キャスタ59は、パレット58を上面57上で転
動させるためのものである。
ンは、これに噛み合うスプロケットで駆動される。スプ
ロケットは駆動モータで駆動され、パレット58を工作
物又は素材を供給又は排出位置に位置決めする。主軸台
31を延長X軸レール50の位置まで移動させて素材M
を工作物チャック44で掴み加工終了後、再び工作物W
を空いているパレット58に戻すものである。
主軸台31が移動して工作物供給・排出を行う機能を備
え、かつ工作物貯蔵装置55が工作物貯蔵機能を備えて
いる。すなわち、工作物を工作機械に自動で供給する機
能を備えているので、工作機械の加工セルを構成する。
移動型立旋盤1を2台並列して配置し、中央部に工作物
貯蔵装置55及び工作物反転装置60を配置した主軸移
動型立旋盤の加工システムである。2台の主軸移動型立
旋盤1の後部ベッド部3間には、水平なX軸案内面5を
延長し、かつ連結するための連結X軸案内レール61が
配置されている。連結X軸案内レール61は、支持台6
2上に支持されており、この支持台62は後部ベッド部
3の側面51にボルト等の固定手段で固定されている。
1を連結X軸案内レール61上を移動可能であり、工作
物W又は素材Mの供給・排出を主軸台31の工作物チャ
ック44で直接行うことができる。2台の主軸移動型立
旋盤1の間には、工作物貯蔵装置55の本体63が配置
されている。工作物反転装置60は、パレット58上に
搭載されている工作物Wを掴んで反転するためのもので
ある。
ているため一方の側しか旋削加工できない。このような
とき、一端部の加工が終了した工作物Wは、工作物貯蔵
装置55のパレット58上に搭載される。工作物反転装
置60のハンド65は工作物Wを掴むためのものであ
る。ハンド65は、進退アーム66の先端に搭載されて
いる。
7により進退アーム軸線方向の進退運動、上下運動、垂
直軸を中心とする旋回運動、または進退アーム66の軸
線を中心とする旋回運動を行なう。すなわち、ハンド6
5をパレット58上の工作物Wを把持可能な把持位置
と、パレット58が本体63上を移動するとき工作物W
と干渉しない退避位置の間の進退運動、工作物Wによっ
てハンド65の把持位置を移動調整する等のための上下
運動、ハンド65が把持した工作物Wの表裏を反転する
旋回運動を行う。
は、平行して同じ内容の機械加工運転方法でも良いし、
一方で前工程の加工を行い、工作物反転装置60でこれ
を反転し他方で後工程の加工を行う運転方法でも良い。
移動型立旋盤1を2台並列して配置し、この中央部に工
作物貯蔵装置55、及び上部に工作物反転装置70を配
置した主軸移動型立旋盤の加工システムである。前記発
明の実施の形態3の工作物反転装置60は、主軸移動型
立旋盤1の中央部に配置されたものである。本発明の実
施の形態例4の工作物反転装置70は、主軸移動型立旋
盤1の上部に配置したものである。
72が配置されている。レール72の両端は、ベッド2
から立てられた支柱71で支持されている。レール72
上には、ハンド装置73が上下シリンダ74により上下
動自在に設けられている。ハンド装置73の先端には、
工作物W又は素材Mを把持する爪74を備えている。工
作物W又は素材Mを反転するときは、上下シリンダ74
を駆動してハンド装置73を上下動して行う。
いては前記工作物反転装置60と同様である。2台の主
軸移動型立旋盤を連結している支持台62の上面62a
に工作物貯蔵装置55のパレット58、チェーン(図示
せず)、スプロケット(図示せず)、駆動モータ(図示
せず)等を配置している。この工作物貯蔵装置55の機
能は前述したものと同様である。
実施の形態5を示す主軸固定型立旋盤80の正面図であ
る。図7は図6のVII−VII線で切断した断面図である。
主軸固定型立旋盤80のベッド81は、主軸固定型立旋
盤80の本体を構成する台である。ベッド81の構造
は、前記した主軸移動型立旋盤1と基本的には同一であ
り、前部ベッド部82及び後部ベッド部83とからな
る。その詳細な説明は省略する。
2本のX軸案内面85が形成されている。2本のX軸案
内面85上には、移動台86がX軸方向に複数のころが
りガイド本体85aを介して移動自在に配置されてい
る。X軸案内面85ところがりガイド本体85aとで、
直線ころがり案内機構を構成している。2本のX軸案内
面85のほぼ中間の位置でこれに沿ってX軸方向送りね
じ87が配置されている。
固定されたナット(図示せず)がねじ込まれている。X
軸方向送りねじ87の一端は、後部ベッド部83の側面
94に固定された軸受ブラケット88に内蔵された軸受
(図示せず)に回転自在に支持されている。
後部ベッド部83に固定された軸受(図示せず)に回転
自在に支持されている。X軸方向送りねじ87の先端に
は、歯付プーリ89が固定されている。歯付プーリ89
は、歯付きの歯付ベルト90と噛み合っている。歯付ベ
ルト90は、X軸サーボモータ92の出力軸に固定され
た歯付プーリ91に噛み合っている。
3内に形成された空洞93内に配置されている。結局、
X軸サーボモータ92が回転駆動されると、X軸サーボ
モータ92の出力軸の歯付プーリ91、歯付ベルト9
0、歯付プーリ89、及びX軸方向送りねじ87が回転
駆動される。このX軸方向送りねじ87は、移動台86
に固定されたナット87aがねじ込まれているのでこの
X軸方向送りねじ87の回転駆動により、移動台86が
X軸案内面85上を移動する。
な面である主軸台取付面95が形成されている。主軸台
取付面95は、主軸台96を固定するための取付面であ
る。何れかの一方の主軸台取付面95に主軸台96が固
定されている。すなわち、主軸台取付面95は、右勝
手、または左勝手の工作機械を構成するもので生産ライ
ン、工場施設等状況に応じて選択して使用できる。
転駆動する主軸97を備えている。主軸97は主軸台9
6内部に組み込まれたビルトインモータ(図示せず)に
より回転駆動される。主軸97の上部には工作物チャッ
ク98が着脱自在に取り付け可能である。主軸台96の
内部構造については、前記実施の形態1の主軸台31と
実質的に同一でありその詳細な説明は省略する。
Z軸案内面100が形成されている。2本のZ軸案内面
100上には、タレット支持台101がZ軸方向に直線
ころがり案内機構を構成するころがりガイド本体(図示
せず)を介して移動自在に配置されている。2本のZ軸
案内面100のほぼ中間の位置でこれに沿ってZ軸方向
送りねじ102が配置されている。Z軸方向送りねじ1
02には、タレット支持台101に固定されたナット
(図示せず)がねじ込まれている。Z軸方向送りねじ1
02の一端は、軸受ブラケット103に内蔵された軸受
(図示せず)に回転自在に支持されている。
は、移動台86に固定された軸受(図示せず)に回転自
在に支持されている。Z軸方向送りねじ102の先端に
は、歯付プーリ104が固定されている。歯付プーリ1
04は、歯付きの歯付ベルト105と噛み合っている。
歯付ベルト105は、Z軸サーボモータ107の出力軸
に固定された歯付プーリ106に噛み合っている。
に形成された空洞内に配置されている。結局、Z軸サー
ボモータ107が回転駆動されると、Z軸サーボモータ
107の出力軸の歯付プーリ106、歯付ベルト10
5、歯付プーリ104、及びZ軸方向送りねじ102が
回転駆動される。このZ軸方向送りねじ102には、タ
レット支持台101に固定されたナットがねじ込まれて
いるのでこのZ軸方向送りねじ102の回転駆動によ
り、タレット支持台101がZ軸案内面100上を移動
する。
7が旋回割出し可能に設けられている。タレット117
には、工具Tが放射状に取り付けられている。更に、タ
レット117の一面には、工作物ハンド機構115が取
り付けられている。工作物ハンド機構115は把持爪1
16を備えており、この把持爪116は工作物貯蔵装置
(図示せず)に貯蔵された素材Mまたは加工済みの工作
物Wを把持した後、工作物チャック98に把持させた
り、又は工作物チャック98に把持されている工作物W
を把持し反転し、再び工作物チャック98に把持させる
ためのものである。
工作物ハンド機構120を取り付けることもできる(図
6参照)。この場合には、タレット117の一面を使わ
ずに済み、より大径の工作物に対応可能な工作物ハンド
機構120を装着することができる利点がある。工作物
ハンド機構120は把持爪121を備えており、この把
持爪121により工作物貯蔵装置(図示せず)に貯蔵さ
れた素材M又は加工済みの工作物Wを把持し、工作物チ
ャック98に把持させるためのものである。
10が形成されている。この平面110は、垂直面また
は垂直面に近い平面であることが好ましい。しかしなが
ら、略箱形状のベッド2を形成できるとともに切粉の落
下がスムースに行える形状のものであればこの実施の形
態のように所定の角度を有する傾斜した平面であっても
よい。さらに、若干曲面状になっていてもよい。この平
面110は、主軸取付面95に対してX軸案内面85側
に凹状になるように形成されている。
記実施の形態5の動作を説明する。NC装置を起動させ
て、この制御により加工動作を開始する。先ずタレット
支持台101を移動させ、工作物ハンド機構120の把
持爪121で工作物貯蔵装置(図示せず)に貯蔵された
素材Mを把持し、工作物チャック98に把持させる。
所望の工具Tを割り出す。X軸サーボモータ92が回転
駆動されると、X軸サーボモータ92の出力軸の歯付プ
ーリ91、歯付ベルト90、歯付プーリ89、及びX軸
方向送りねじ87が回転駆動される。このX軸方向送り
ねじ87の回転駆動により、移動台86がX軸案内面8
5上を移動する。
より、Z軸方向送りねじ102が回転駆動され、タレッ
ト支持台101がZ軸案内面100上を移動する。X軸
サーボモータ92及びZ軸サーボモータ107を制御す
ることにより、直線移動、直線補間、円弧補間し所望の
加工を行う。加工中に排出される切粉、クーラントは、
前記した主軸移動型立旋盤1と同様に処理されるので、
ベッド81の熱変形による工作物の加工精度に影響を与
えない。
ハンド機構120の把持爪121により工作物チャック
98に把持されている工作物Wを把持し反転し、再び工
作物チャック98に把持させる。再びX軸サーボモータ
92及びZ軸サーボモータ107を制御することによ
り、直線、移動、直線補間、円弧補間し裏面の加工を行
う。加工が完了すると、工作物ハンド機構120により
加工済み工作物Wを工作物貯蔵装置に排出する。
実施の形態6を示し、前記実施の形態1の主軸移動型立
旋盤1及び主軸固定型立旋盤80を2台並列して配置
し、中央部に工作物貯蔵装置130を配置した立旋盤の
加工システムである。主軸移動型立旋盤1のX軸案内面
5と、主軸固定型立旋盤80のX軸案内面85との間に
はX軸案内面5を延長し、かつ連結する連結X軸案内レ
ール131が配置されている。
2上に支持されており、この支持台132は後部ベッド
83の側面94に形成された延長レール取付面93にボ
ルト等の固定手段で固定されている。それぞれ主軸移動
型立旋盤1の主軸台31および主軸固定型立旋盤80の
タレット支持台101は連結X軸案内レール131上を
移動可能であり、工作物W又は素材Mの供給・排出を主
軸台31の工作物チャック44またはタレット支持台1
01の工作物ハンド機構120で直接行うことができ
る。
立旋盤80の間には、工作物貯蔵装置130の本体13
3が配置されている。本体133の上には、前記した工
作物貯蔵装置130のパレット58等が搭載されてい
る。主軸移動型立旋盤1で前記した加工を行う。加工が
終了した工作物Wは、工作物貯蔵装置130に戻す。次
に、タレット支持台101を移動させ、工作物ハンド機
構120の把持爪121で工作物貯蔵装置130に貯蔵
された前記加工済みの工作物Wを把持し、工作物チャッ
ク98に把持させる。
軸台96の工作物チャック98に直接受け渡してもよ
い。このとき、主軸台31は、X軸案内面5、連結X軸
案内レール131、X軸案内面85上を移動する。次
に、タレット117を旋回割出しさせて所望の工具Tを
割り出し、前記した動作で加工を行う。加工が完了する
と、工作物ハンド機構115又は工作物ハンド機構12
0により加工済み工作物Wを工作物貯蔵装置130に排
出する。結局、主軸移動型立旋盤1及び主軸固定型立旋
盤80で必要な加工を行う。
型立旋盤1のその他の実施の形態を示した図であり、工
具Tを直線状に1列又は2列に配列したくし型刃物台1
50としたものである。くし型刃物台150は垂直な面
である両側の工具台取付面15a、15aに取付けられ
る。すなわち、両側の工具台取付面15a、15aに取
付けることにより、ベッド2の前面である平面18と、
くし型刃物台150とのあいだに大きな空間151を形
成することができ、切粉の下側の開口21にスムースに
落下させることができる。また、主軸移動型立旋盤1は
X軸方向に長ストロークを有しており、工具Tを一線上
に数多く並べることができる。
面15の2ヶ所の何れか一方に、タレット支持台16が
取り付けられているが両方に取り付けても良い。前記実
施の形態1の2本のX軸案内面5、及び実施の形態5の
2本のX軸案内面85は、水平面に配置されているが2
つの水平面に配置しても良い。X軸案内レール、Z軸案
内レールをころがり直線案内機構のX軸案内面、Z軸案
内面として説明しているが案内機構をすべり案内機構と
し、すべり案内機構のX軸案内面、Z軸案内面であって
もよい。また、前記前部ベッド部4及び前部ベッド部8
2は、切粉、クーラントを受けて処理するものがあれば
工作機械の本体の機能上なくても良い。
したハンド機構115及びタレット支持台101に搭載
したハンド機構120は、何れか一方に搭載すれば良
く、両方に搭載する必要はない。前記実施の形態3及び
4では、立旋盤は2台であったが2台以上の複数台であ
っても良い。
長X軸案内レール50とは、別部品として説明したが、
一体に形成された一本の長い案内レールでも良く、後部
ベッド部3からオーバーハングする部分を、別部品の支
持台52で支持することができる。
長部分は備えていないが、前記実施の形態2の構造から
理解されるように、同様構造の片持ち構造の延長X軸レ
ール、及び工作物貯蔵装置を備えたものであっても良
い。この延長X軸レールの詳細な構造は、前記実施の形
態2と実質的に同一であり、その説明は省略する。
本発明の立旋盤は、単体の立旋盤として、又は複数の台
数を組み合わせて旋削加工システムとしても使用でき柔
軟性が高い。また、本発明の立旋盤は、最小の加工セル
として機能し、しかも簡素な構造である。また、本発明
の立旋盤の加工システムは、ロボット、ローダ等の工作
物自動供給装置を備えずに工作物を自動で供給・排出で
きる。
を1台で自動的に加工できる。更に、本発明の立旋盤の
ベッド構造は、切粉の熱によるベッドの熱変形が生じた
場合でも工作物の加工精度に影響を与えない。
型立旋盤1の正面図である。
る。
旋盤1の正面図である。
動型立旋盤を2台並列して配置し、中央部に工作物貯蔵
装置及び工作物反転装置を配置した主軸移動型立旋盤の
加工システムである。
動型立旋盤1を2台並列して配置し、この中央部に工作
物貯蔵装置、及び上部に工作物反転装置を配置した主軸
移動型立旋盤の加工システムである。
固定型立旋盤の正面図である。
ある。
形態1の主軸移動型立旋盤及び実施の形態5の主軸固定
型立旋盤を2台並列して配置し、中央部に工作物貯蔵装
置を配置した立旋盤の加工システムである。
その他の実施の形態を示した図であり、工具Tを定間隔
位置に配置したくし型刃物台を備えたものである。図9
(a)は、側面図であり、図9(b)はくし型刃物台の
部分拡大図である。
Claims (14)
- 【請求項1】垂直面が形成され本体を構成する台である
ベッドと、 前記垂直面に後記タレット支持台を固定するために配置
されたタレット支持台取付面と、 前記タレット支持台取付面に設けられたタレット支持台
と、 前記タレット支持台に回転自在に、かつ旋回割出し可能
に設けられたタレットと、 前記ベッド上に水平方向に設けられた水平案内レール
と、 前記水平案内レールに移動自在に設けられ、かつ垂直方
向に垂直案内レールを備えた移動台と、 前記垂直案内レール上に垂直方向に移動自在に設けられ
た主軸台と、 前記主軸台に軸線を垂直方向に向けて回転自在に支持さ
れた主軸と、 前記主軸台に設けられ前記主軸を回転駆動する主軸モー
タと、 前記主軸の前記タレットと対向する側に設けられ、工作
物の授受および加工時の把持を行うための工作物チャッ
クとを備えている立旋盤。 - 【請求項2】請求項1記載の立旋盤において、 前記タレット支持台取付面は前記垂直面の水平方向両側
に配置され、かつ前記タレット支持台取付面の何れか一
方に前記タレット支持台が取り付けられていることを特
徴とする立旋盤。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の立旋盤において、 前記工作物を前記工作物チャックで供給・排出するため
に前記水平案内レールを前記ベットの長さより長く延長
した延長水平レールとを備えたことを特徴とする立旋
盤。 - 【請求項4】請求項3記載の立旋盤において、 前記工作物を貯蔵するために前記ベッドに隣接し、かつ
前記延長水平レールの近傍に配置された工作物貯蔵装置
とを備えたことを特徴とする立旋盤。 - 【請求項5】請求項4記載の立旋盤において、 前記工作物貯蔵装置は前記ベッドに固定されていること
を特徴とする立旋盤。 - 【請求項6】請求項1又は2記載の立旋盤において、 少なくとも2台の前記立旋盤を前記水平案内レールが直
列になるように配置し、かつ二つの前記水平案内レール
間を連結する連結水平案内レールとを有することを特徴
とする立旋盤の加工システム。 - 【請求項7】請求項6記載の立旋盤において、 前記工作物を貯蔵するために前記両ベッド間に隣接し、
かつ前記連結水平レールの近傍に配置された工作物貯蔵
装置とを備えたことを特徴とする立旋盤。 - 【請求項8】請求項6記載の立旋盤において、 前記工作物貯蔵装置の近傍に配置され、前記工作物貯蔵
装置に載置された工作物を反転させるために工作物反転
装置とを備えていることを特徴とする立旋盤。 - 【請求項9】垂直面が形成され本体を構成する台である
ベッドと、 前記垂直面に後記主軸台を固定するために配置された主
軸台取付面と、 前記主軸台取付面に設けられた主軸台と、 前記主軸台に軸線を垂直方向に向けて回転自在に支持さ
れた主軸と、 前記主軸台に設けられ前記主軸を駆動するための主軸モ
ータと、 前記主軸に着脱自在に取り付けられ工作物を把持するた
めの工作物チャックと、 前記ベッド上に水平方向に設けられた水平案内レール
と、 前記水平案内レールに移動自在に設けられ、かつ垂直方
向に垂直案内レールを備えた移動台と、 前記垂直案内レール上に垂直方向に移動自在に設けられ
たタレット支持台と、 前記タレット支持台に回転自在に、かつ旋回割出し可能
に設けられたタレットと、 前記タレット支持台又は前記タレットに設けられ工作物
を供給・排出するための工作物ハンドとからなることを
特徴とする立旋盤。 - 【請求項10】請求項9記載の立旋盤において、 前記主軸台取付面は前記垂直面の水平方向両側に配置さ
れ、かつ前記主軸台取付面の何れか一方に前記主軸台が
設けられていることを特徴とする立旋盤。 - 【請求項11】請求項1記載の立旋盤と請求項9記載の
立旋盤とからなる加工システムであって、 少なくとも2台の前記立旋盤を前記水平案内レールが直
列になるように配置し、かつ二つの前記水平案内レール
間を連結する連結水平案内レールとを有することを特徴
とする立旋盤の加工システム。 - 【請求項12】請求項9記載の立旋盤において、 前記工作物を貯蔵するために前記ベッド間に隣接し、か
つ前記連結水平レールの近傍に配置された工作物貯蔵装
置とを備えたことを特徴とする立旋盤の加工システム。 - 【請求項13】請求項1または請求項9に記載の立旋盤
において、 前記ベッドの垂直面近傍位置に、前記垂直面に対して前
記水平案内レール側に凹状になるような平面を形成し、 前記タレット支持台に旋回割り出し可能に設けられた前
記タレットの振りを大きくできるようにしたことを特徴
とする立旋盤。 - 【請求項14】垂直面が形成され本体を構成する台であ
るベッドと、 後記くし刃工具台を固定するために前記垂直面の水平方
向両端に配置された工具台取付面と、 前記両端の工具台取付け面に固定され、工具が直線上に
配列されたくし刃工具台と、 前記ベッド上に水平方向に設けられた水平案内レール
と、 前記工具台取付け面の間の前記ベッドに形成され、前記
工具台取付け面に対して前記水平案内レール側に凹状に
なるように形成された平面と、 前記水平案内レールに移動自在に設けられ、かつ、垂直
方向に垂直案内レールを備えた移動台と、 前記垂直案内レール上に垂直方向に移動自在に設けられ
た主軸台と、 前記主軸台に軸線を垂直方向に向けて回転自在に支持さ
れる主軸と、 前記主軸台に設けられ、前記主軸を駆動するための主軸
モータと、 前記主軸の前記タレットと対向する側に設けられ、工作
物の授受および加工時の把持を行うための工作物チャッ
クとを備えていることを特徴とする立旋盤。
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