JPH0350652B2 - - Google Patents
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- JPH0350652B2 JPH0350652B2 JP60254887A JP25488785A JPH0350652B2 JP H0350652 B2 JPH0350652 B2 JP H0350652B2 JP 60254887 A JP60254887 A JP 60254887A JP 25488785 A JP25488785 A JP 25488785A JP H0350652 B2 JPH0350652 B2 JP H0350652B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- central axis
- tool
- servo motor
- main shaft
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、工作機械におけユニバーサルヘツ
ドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a universal head in machine tools.
従来の技術
工作機械は、CNC(Computer Numerical
Control)装置により複雑なコントロールが行な
えるようになつている。Conventional technology Machine tools are CNC (Computer Numerical)
Control) devices allow for complex control.
たとえば、立形マシニングセンタような工作機
械は、ワークに対して加工が容易にできるよう
に、X、Y方向に動くテーブルやZ方向(上下方
向)に動く主軸頭を持つている。これらは、
CNC装置によりコントロールされる。 For example, a machine tool such as a vertical machining center has a table that moves in the X and Y directions and a spindle head that moves in the Z direction (vertical direction) so that workpieces can be easily machined. these are,
Controlled by CNC equipment.
発明が解決しようとする問題点
この種の工作機械により、たとえば直方体のワ
ークの第1面に直線状の溝加工をし、第1面と隣
接する第2面に円形状の溝加工をする場合を考え
る。Problems to be Solved by the Invention When using this type of machine tool, for example, when machining a linear groove on the first surface of a rectangular parallelepiped workpiece and machining a circular groove on the second surface adjacent to the first surface. think of.
まず、ワークは第1面を上方の工具に向けた状
態でテーブル上に固定する。主軸頭を下げてテー
ブルを水平に動かして第1面に工具により直線上
の溝加工をする。そのあと主軸頭を一旦上昇させ
る。 First, the workpiece is fixed on a table with its first surface facing the tool above. Lower the spindle head, move the table horizontally, and cut a straight groove on the first surface with a tool. Then, raise the spindle head once.
次に、ワークはテーブルより一度はずして、第
2面が工具に向くようにワークを再度固定する。
そして、主軸頭を下げて、X、Yテーブルを動か
して第2面に円形状の溝を工具により加工する。 Next, the workpiece is removed from the table and fixed again so that the second surface faces the tool.
Then, the spindle head is lowered, the X and Y tables are moved, and a circular groove is machined on the second surface using a tool.
このような多様な加工をするには、ワークを少
なくとも2度テーブルに設定しなければならず、
加工作業能率の向上の妨げとなり作業の自動化が
図れない。 In order to perform such a variety of machining, the workpiece must be set on the table at least twice.
This hinders the improvement of machining work efficiency and makes it impossible to automate the work.
発明の目的
この発明は、上記問題点を解消し、ワークを一
度設定しただけで、曲線状や直線状の溝などの加
工をワークに施すことのできる工作機械における
ユニバーサルヘツドを提供することを目的とす
る。Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to provide a universal head for a machine tool that solves the above problems and is capable of machining curved or straight grooves on a workpiece by setting the workpiece once. shall be.
発明の要旨
この発明は主軸頭側には第1アームの一端を接
続し、第1アームは主軸頭に対して主軸又は第1
アームの一端の中心軸の回りに第1駆動手段によ
り所定角度回転可能であり、第1アームの他端の
中心軸が主軸の中心軸と所定角度で交差してお
り、第1アームの他端には第2アームの一端を接
続して、第2アームは第1アームに対して第1ア
ームの他端の中心軸または第2アームの一端の中
心軸の回りに第2駆動手段により所定角度回転可
能であり、第2アームの他端の中心軸は第1アー
ムの他端の中心軸と所定角度で交差し、第1アー
ム内から第2アーム内にかけて各々の中心軸に沿
つて伝動手段が支持してあり、伝動手段の一端は
主軸に連結しかつ第2アームの他端側にある伝動
手段の他端には工具を設定し、主軸の回転により
伝動手段を介して工具を回転可能な構成である工
作機械におけるユニバーサルヘツドを要旨として
いる。Summary of the Invention This invention connects one end of the first arm to the spindle head side, and the first arm connects the spindle head to the spindle head or the first arm.
The arm can be rotated by a predetermined angle around the central axis of one end of the arm by a first driving means, the central axis of the other end of the first arm intersects the central axis of the main shaft at a predetermined angle, and the other end of the first arm is connected to one end of a second arm, and the second arm is driven at a predetermined angle by a second driving means around the central axis of the other end of the first arm or the central axis of one end of the second arm. The center axis of the other end of the second arm intersects the center axis of the other end of the first arm at a predetermined angle, and the transmission means is rotatable along each center axis from the inside of the first arm to the inside of the second arm. is supported, one end of the transmission means is connected to the main shaft, and a tool is set at the other end of the transmission means on the other end side of the second arm, so that the tool can be rotated via the transmission means by rotation of the main shaft. The main point of this book is the universal head for machine tools, which has a unique configuration.
問題点を解決するための手段 第3図を参照する。Means to solve problems See Figure 3.
主軸頭11側には第1アーム25の一端26を
接続する。第1アーム25は主軸頭11に対して
第1駆動手段91により主軸頭11の主軸18又
は第1アームの一端の中心軸L1を中心に所定角
度回転可能である。第1アーム25の他端27を
通る中心軸L2が主軸18の中心軸L1と所定角
度θ1で交差している。 One end 26 of the first arm 25 is connected to the spindle head 11 side. The first arm 25 is rotatable by a first driving means 91 relative to the spindle head 11 by a predetermined angle around the main shaft 18 of the spindle head 11 or the center axis L1 of one end of the first arm. A central axis L2 passing through the other end 27 of the first arm 25 intersects with the central axis L1 of the main shaft 18 at a predetermined angle θ1.
第1アーム25の他端27には第2アーム28
の一端29を接続する。第2アーム28は第1ア
ーム25に対して第2駆動手段62により第1ア
ーム25の他端27又は第2アーム28の一端の
中心軸L2を中心にして所定角度回転可能であ
る。 A second arm 28 is attached to the other end 27 of the first arm 25.
Connect one end 29 of the. The second arm 28 is rotatable by a predetermined angle relative to the first arm 25 by a second driving means 62 around the central axis L2 of the other end 27 of the first arm 25 or one end of the second arm 28.
第2アーム28の他端30の中心軸L3は第1
アーム25の他端27の中心軸L2と所定角度θ
2で交差し、第1アーム25内から第2アーム2
8内にかけて各々の中心軸に沿つて伝動手段31
が支持してある。 The center axis L3 of the other end 30 of the second arm 28 is the first
A predetermined angle θ with the central axis L2 of the other end 27 of the arm 25
2, and from inside the first arm 25 to the second arm 2
Transmission means 31 along each central axis within 8
is supported.
伝動手段31の一端は、主軸18に連結し、か
つ第2アーム28の他端30側にある伝動手段3
1の他端には、工具61を設定する。主軸18の
回転により伝動手段31を介して工具61を回転
可能である。 One end of the transmission means 31 is connected to the main shaft 18 and is located on the other end 30 side of the second arm 28.
1, a tool 61 is set at the other end. The tool 61 can be rotated by the rotation of the main shaft 18 via the transmission means 31.
作 用
第1駆動手段91のサーボモータ92を作動さ
せることで、第1アーム25は主軸頭11に対し
て所定角度回転できる。そして第2駆動手段62
のサーボモータ63を作動させることで、第2ア
ーム28は第1アーム25に対して所定角度回転
できる。Operation By operating the servo motor 92 of the first drive means 91, the first arm 25 can rotate by a predetermined angle with respect to the spindle head 11. and second driving means 62
By operating the servo motor 63, the second arm 28 can rotate by a predetermined angle with respect to the first arm 25.
したがつて、第2アーム28の工具61を水
平、垂直方向などに向けて主軸18を回転するこ
とでワークに曲線状や直線状の溝などの加工が施
せる。 Therefore, by rotating the main shaft 18 while directing the tool 61 of the second arm 28 horizontally or vertically, it is possible to machine a curved or straight groove on the workpiece.
実施例
第1図と第2図はこの発明の実施例のユニバー
サルヘツド1が設定された工作機械2を示してい
る。Embodiment FIGS. 1 and 2 show a machine tool 2 equipped with a universal head 1 according to an embodiment of the invention.
この工作機械2は、工作機械の本体3、CNC
装置4および操作盤5を有している。 This machine tool 2 has a main body 3 of the machine tool, a CNC
It has a device 4 and an operation panel 5.
本体3は、立形マシニングセンタである。本体
3のベース6上には、第1テーブル7と第2テー
ブル8が設けてある。第1テーブル7は第2テー
ブル8上をサーボモータ9により第1図矢印X方
向に移動できる。第2テーブル8はベース6上を
サーボモータ10により第2図矢印Y方向に移動
できる。本体3の主軸頭11はコラム12のレー
ル13な沿つてサーボモータ14により第2図矢
印Z方向に上下移動できる。 The main body 3 is a vertical machining center. A first table 7 and a second table 8 are provided on the base 6 of the main body 3. The first table 7 can be moved on the second table 8 in the direction of arrow X in FIG. 1 by a servo motor 9. The second table 8 can be moved on the base 6 in the direction of arrow Y in FIG. 2 by a servo motor 10. The spindle head 11 of the main body 3 can be moved up and down in the direction of arrow Z in FIG. 2 by a servo motor 14 along the rail 13 of the column 12.
本体3は、この他に自動工具交換装置15と工
具マガジン16を有している。 The main body 3 also includes an automatic tool changer 15 and a tool magazine 16.
ユニバーサルヘツド1は、第3図に示してあ
る。ユニバーサルヘツド1は主軸頭11の下端に
設定してある。 Universal head 1 is shown in FIG. The universal head 1 is set at the lower end of the spindle head 11.
主軸18は、軸受19〜21を介して主軸頭1
1内に回転可能に支持してある。この主軸18内
にはスリーブ22およびテーパ支持部23が取付
けてある。このスリーブ22内にはコレツト24
が内挿してある。 The main shaft 18 is connected to the main shaft head 1 via bearings 19 to 21.
It is rotatably supported within 1. A sleeve 22 and a tapered support portion 23 are attached within this main shaft 18 . A collector 24 is located inside this sleeve 22.
is interpolated.
ユニバーサルヘツド1の基部90は、その一端
が主軸頭11の取付部11aに対してネジ11b
を介して取付けてある。 The base 90 of the universal head 1 has one end connected to the mounting portion 11a of the spindle head 11 with a screw 11b.
It is attached via.
この基部90の他端には第1アーム25の一端
26が接続してある。第1アーム25の一端26
が基部90の取付部90aにかみ合つている。こ
の第1アーム25は基部90に対して回転可能で
ある。 One end 26 of the first arm 25 is connected to the other end of the base 90. One end 26 of the first arm 25
is engaged with the mounting portion 90a of the base portion 90. This first arm 25 is rotatable relative to the base 90.
第1アーム25を中間位置で折れまがつてお
り、主軸の中心軸L1と第1アーム25の他端2
7の中心軸L2は、角度θ1、好ましくは45°で
交差している。 The first arm 25 is bent at an intermediate position, and the center axis L1 of the main shaft and the other end 2 of the first arm 25 are bent at an intermediate position.
The central axes L2 of 7 intersect at an angle θ1, preferably 45°.
第1アーム25の他端27には、第2アーム2
8が接続されている。すなわち、第2アーム28
の空間28aに第1アーム25の他端27が挿入
され、かつ第2アーム28の一端29が他端27
の取付部27aにかみ合つている。この第2アー
ム28は、第1アーム25に対して回転可能であ
る。この第2アーム28はその中間部において折
れまがつており、一端29の中心軸L2と第2ア
ーム28の他端30の中心軸L3とは角度θ2、
好ましくは45°で交差している。 The other end 27 of the first arm 25 has a second arm 2
8 are connected. That is, the second arm 28
The other end 27 of the first arm 25 is inserted into the space 28a, and one end 29 of the second arm 28 is inserted into the other end 27.
It is engaged with the mounting part 27a of. This second arm 28 is rotatable relative to the first arm 25. This second arm 28 is bent at its middle part, and the central axis L2 of one end 29 and the central axis L3 of the other end 30 of the second arm 28 are at an angle θ2,
Preferably they intersect at 45°.
次に第1アーム25および第2アーム28の各
中心軸L1〜L3に沿つて支持された伝動手段3
1について説明する。 Next, the transmission means 3 supported along each central axis L1 to L3 of the first arm 25 and the second arm 28
1 will be explained.
主軸18のテーパ支持部23には、ホルダ32
のテーパ部32aが嵌込まれている。ホルダ32
のプルスタツド33は、コレツト24に嵌込ま
れ、かつ上方に引張り上げてある。ホルダ32
は、ストツパ11cおよびネジ11dを介して主
軸18に対して回り止めが施されている。ホルダ
32およびその軸34の各中心軸は、主軸18の
中心軸L1と一致している。軸34は、第1アー
ム25の一端26内に軸受35a,36a,3
5,36を介して回転可能に取付けてある。一
方、第1アーム25の他端27には、軸43が軸
受38〜42を介して回転可能に支持してある。
この軸43の中心軸は、中心軸L2と一致してい
る。軸43の上端と下端にはかさ歯車44と45
がそれぞれ設定されている。かさ歯車44と、軸
34に取付けられたかさ歯車37は、第1アーム
25の空間25aに位置され噛合つている。 A holder 32 is attached to the tapered support portion 23 of the main shaft 18.
A tapered portion 32a is fitted therein. Holder 32
The pull stud 33 is fitted into the collet 24 and pulled upward. Holder 32
The main shaft 18 is prevented from rotating via a stopper 11c and a screw 11d. Each central axis of the holder 32 and its shaft 34 coincides with the central axis L1 of the main shaft 18. The shaft 34 has bearings 35a, 36a, 3 within one end 26 of the first arm 25.
It is rotatably attached via 5 and 36. On the other hand, a shaft 43 is rotatably supported at the other end 27 of the first arm 25 via bearings 38-42.
The central axis of this shaft 43 coincides with the central axis L2. At the upper and lower ends of the shaft 43 are bevel gears 44 and 45.
are set respectively. The bevel gear 44 and the bevel gear 37 attached to the shaft 34 are located in the space 25a of the first arm 25 and mesh with each other.
第2アーム28の他端には、軸46が軸受47
〜50を介して回転可能に支持してある。この軸
46の中心軸は、中心軸L3と一致している。軸
46の一端にはかさ歯車51が取付けられてい
る。このかさ歯車51とかさ歯車45は、第2ア
ーム28の空間28a内に位置しており、互いに
噛合つている。軸46のテーパ支持部52には、
ツールホルダ53のテーパ部54が嵌込まれてい
る。ツールホルダ53のプルスタツド55は、軸
46内に設けられた付勢手段56により固定され
ている。この付勢手段56はスプリング57とボ
ール58からなる。ツールホルダ53は、ネジ5
9およびストツパ60により軸46に対して回り
止めが施されている。さらにツールホルダ53に
は、工具61が取付けてある。この工具は、たと
えばエンドミル等である。 A shaft 46 is attached to a bearing 47 at the other end of the second arm 28.
It is rotatably supported via ~50. The central axis of this shaft 46 coincides with the central axis L3. A bevel gear 51 is attached to one end of the shaft 46. The bevel gear 51 and the bevel gear 45 are located within the space 28a of the second arm 28 and mesh with each other. The tapered support portion 52 of the shaft 46 includes
A tapered portion 54 of the tool holder 53 is fitted. The pull stud 55 of the tool holder 53 is secured by biasing means 56 provided within the shaft 46. This biasing means 56 consists of a spring 57 and a ball 58. The tool holder 53 has a screw 5
9 and a stopper 60 prevent the shaft 46 from rotating. Furthermore, a tool 61 is attached to the tool holder 53. This tool is, for example, an end mill.
次に第1駆動手段91を説明する。サーボモー
タ92は、基部90の他端に取付けてある。サー
ボモータ92の出力軸95には、ウオーム93が
取付けてある。第1アーム25の一端26には、
ウオームホイール94が取付けてある。このウオ
ームホイール94とウオーム93は噛合つてい
る。サーボモータ92を回転することにより、矢
印P方向に第1アーム25を中心軸L1を中心と
して回転できるようになつている。 Next, the first driving means 91 will be explained. A servo motor 92 is attached to the other end of the base 90. A worm 93 is attached to an output shaft 95 of the servo motor 92. At one end 26 of the first arm 25,
A worm wheel 94 is attached. The worm wheel 94 and the worm 93 mesh with each other. By rotating the servo motor 92, the first arm 25 can be rotated in the direction of arrow P about the central axis L1.
次に第2駆動手段62を説明する。サーボモー
タ63は、第1アーム25の他端27に取付けて
ある。サーボモータ63の出力軸64には、ウオ
ーム65が取付けてある。一方第2アーム28の
一端29には、ウオームホイーム66が取付けて
ある。このウオームホイール66とウオーム65
は噛合つている。サーボモータ63を回転するこ
とにより、矢印Rの方向に第2アーム28を中心
軸L2を中心として回転できるようになつてい
る。 Next, the second driving means 62 will be explained. The servo motor 63 is attached to the other end 27 of the first arm 25. A worm 65 is attached to the output shaft 64 of the servo motor 63. On the other hand, a worm wheel 66 is attached to one end 29 of the second arm 28. This worm wheel 66 and worm 65
are engaged. By rotating the servo motor 63, the second arm 28 can be rotated in the direction of arrow R about the central axis L2.
サーボモータ63,92とすでに述べたサーボ
モータ9,10,14は、たとえばDCサーボモ
ータが採用できる。また、主軸18は、第2図に
示すモータ18aにより回転できるようになつて
いる。 The servo motors 63, 92 and the servo motors 9, 10, 14 already mentioned may be, for example, DC servo motors. Further, the main shaft 18 can be rotated by a motor 18a shown in FIG.
次に、サーボモータ63,92,9,10,1
4の制御系を第4図を中心にして説明する。 Next, servo motors 63, 92, 9, 10, 1
The control system of No. 4 will be explained with reference to FIG.
CNC装置4は、第4図に示すように中央処理
装置(以下CPUという)67を内蔵している。 The CNC device 4 has a built-in central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 67, as shown in FIG.
NCテープ76のNCプログラムはテープリー
ダ77により読み込まれ、たとえばフロツピ79
のフロツピデイスクにアドレス/データバスAD
を介して一旦記憶される。 The NC program on the NC tape 76 is read by a tape reader 77, for example, on a floppy disk 79.
address/data bus AD on the floppy disk
It is temporarily stored via .
サーボモータ63を制御するサーボ系68は、
CPU67にアドレス/データバスADを介して接
続してある。またサーボモータ9,10,14,
92を制御する各サーボ系69〜71,96は、
同様にCPUに接続してある。 The servo system 68 that controls the servo motor 63 is
It is connected to the CPU 67 via an address/data bus AD. Also, servo motors 9, 10, 14,
Each servo system 69 to 71, 96 that controls the
It is also connected to the CPU.
サーボ系68〜71、96は公知のもので、同
様の構成であり、サーボ系68を代表して説明す
る。なお、サーボ系96には、サーボ系68の符
号72〜75と80〜82に対応する箇所には同
様の符号172〜175,180〜182を記
し、サーボ系69,70,71の構成は図面の簡
単化のためにその図示を省略する。 The servo systems 68 to 71 and 96 are well known and have the same configuration, and the servo system 68 will be explained as a representative. In addition, in the servo system 96, the same symbols 172 to 175 and 180 to 182 are written in the parts corresponding to the symbols 72 to 75 and 80 to 82 of the servo system 68, and the configurations of the servo systems 69, 70, and 71 are shown in the drawings. For the sake of simplicity, illustration thereof is omitted.
位置制御部72は、パルス整形・方向判別回路
73、偏差カウンタ74、D/A変換器75を有
する。 The position control section 72 includes a pulse shaping/direction determining circuit 73, a deviation counter 74, and a D/A converter 75.
フロツピ79からNCプログラムがCPU67に
入力される。CPU67は、このNCプログラムに
基づいてパルス整形・方向判別別回路73に対し
て、移動指令パルス72aと、サーボモータ63
の回転方向を定める指令符号72bを送るように
なつている。 The NC program is input from the floppy disk 79 to the CPU 67. Based on this NC program, the CPU 67 sends a movement command pulse 72a and a servo motor 63 to the pulse shaping/direction discrimination circuit 73.
A command code 72b is sent to determine the direction of rotation.
位置制御部72の後段には速度制御部80が接
続してある。速度制御部80にはサーボモータ6
3が接続してある。このサーボモータ63の出力
軸には、タコジエネレータ81とパルスジエネレ
ータ82が連結してある。 A speed control section 80 is connected to a subsequent stage of the position control section 72 . The speed control section 80 includes a servo motor 6.
3 is connected. A tacho generator 81 and a pulse generator 82 are connected to the output shaft of the servo motor 63.
タコジエネレータ81はサーボモータ63の回
転数検出をするためのものである。タコジエネレ
ータ81の出力電圧は回転数に比例し、出力電圧
の極性はサーボモータ63の回転方向により決ま
る。 The tacho generator 81 is for detecting the rotation speed of the servo motor 63. The output voltage of the tachogenerator 81 is proportional to the rotation speed, and the polarity of the output voltage is determined by the rotation direction of the servo motor 63.
パルスジエネレータ82は、サーボモータ63
の回転移動量(回転角)を検出する。パルスジエ
ネレータ82のパルス出力数は回転移動量に比例
し、パルス出力の極性はサーボモータ63の回転
移動方向によつて決まる。 The pulse generator 82 is a servo motor 63
Detects the amount of rotational movement (rotation angle). The number of pulse outputs from the pulse generator 82 is proportional to the amount of rotational movement, and the polarity of the pulse output is determined by the direction of rotational movement of the servo motor 63.
タコジエネレータ81は速度制御部80に接続
されている。パルスジエネレータ82はパルス整
形・方向判別回路73に接続されている。 The tachogenerator 81 is connected to the speed control section 80. The pulse generator 82 is connected to a pulse shaping/direction determining circuit 73.
偏差カウンタ74は、移動指令パルス72の数
と、パルスジエネレータ82からフイードバツク
される移動フイードバツクパルス数の差(溜りパ
ルス)を誤差出力電圧として出力する。この出力
電圧の大きさは差の大きさに比例し、出力の極性
は差の極性により決まる。 The deviation counter 74 outputs the difference between the number of movement command pulses 72 and the number of movement feedback pulses fed back from the pulse generator 82 (saved pulses) as an error output voltage. The magnitude of this output voltage is proportional to the magnitude of the difference, and the polarity of the output is determined by the polarity of the difference.
このデジタル値である誤差出力電圧は、D/A
変換器でアナログ値に変換して速度指令電圧とし
て速度制御部80に与える。 The error output voltage, which is this digital value, is the D/A
A converter converts it into an analog value and supplies it to the speed control section 80 as a speed command voltage.
速度制御部80は、タコジエネレータ81から
の速度フイードバツク電圧と速度指令電圧とを比
較する。この両者の電圧差を増巾する。サーボモ
ータ63の速度は両者の電圧差が零に近ずくよう
に制御される。 The speed control section 80 compares the speed feedback voltage from the tacho generator 81 and the speed command voltage. The voltage difference between the two is amplified. The speed of the servo motor 63 is controlled so that the voltage difference between the two approaches zero.
サーボモータ63の回転開始時には、移動指令
パルス72aがパルス整形・方向判別回路73を
介して偏差カウンタ74に入力されると、このカ
ウンタ74にパルスが積算される。この溜りパル
スは、D/A変換器75で速度指令電圧に変換さ
れて速度制御部80に入力される。 When the servo motor 63 starts rotating, the movement command pulse 72a is input to the deviation counter 74 via the pulse shaping/direction determining circuit 73, and the counter 74 integrates the pulses. This droop pulse is converted into a speed command voltage by the D/A converter 75 and inputted to the speed control section 80.
したがつてサーボモータ63は回転を始める。
サーボモータ63が回転を始めると、パルスジエ
ネレータ82から回転角に比例したパルスが発生
して偏差カウンタ74に入力される。これによ
り、偏差カウンタ74内の溜りパルスは減算され
る。 Therefore, the servo motor 63 starts rotating.
When the servo motor 63 starts rotating, pulses proportional to the rotation angle are generated from the pulse generator 82 and input to the deviation counter 74 . As a result, the accumulated pulses in the deviation counter 74 are subtracted.
移動指令パルス72aが引き続いて入力されれ
ば、サーボモータ63は連続回転し、偏差カウン
タ74は一定の溜りパルス数を保つ。サーボモー
タ63の回転速度は移動指令パルス72aの周波
数に比例する。 If the movement command pulse 72a is continuously input, the servo motor 63 rotates continuously and the deviation counter 74 maintains a constant number of droop pulses. The rotation speed of the servo motor 63 is proportional to the frequency of the movement command pulse 72a.
移動指令パルス72aの入力が止まると、偏差
カウンタ74の溜りパルスが零になるまでサーボ
モータ63は回転して、零になると停止する。 When input of the movement command pulse 72a stops, the servo motor 63 rotates until the residual pulse of the deviation counter 74 becomes zero, and then stops.
第4図、第7図と第8図を参照して説明すれ
ば、たとえば、移動指令パルス72aの数に基づ
いて第2アーム28は、第1アーム25に対して
第7図に示す状態から180°回転して第8図に示す
状態に変えることができる。 For example, based on the number of movement command pulses 72a, the second arm 28 moves from the state shown in FIG. 7 relative to the first arm 25 with reference to FIGS. 4, 7 and 8. It can be rotated 180° to change to the state shown in FIG.
また、サーボモータ92もサーボモータ63と
同様にたとえば移動指令パルス172aの数に基
づいて、基台90に対して360°回転可能である。 Further, like the servo motor 63, the servo motor 92 can also rotate 360 degrees with respect to the base 90, for example, based on the number of movement command pulses 172a.
サーボ系69〜71のサーボモータ9,10,
14も同様にして制御される。すなわち、主軸頭
11、テーブル7,8は、移動指令パルスと指令
符号に基づいてそれぞれ所定位置に移動できる。 Servo motors 9, 10 of servo systems 69-71,
14 is similarly controlled. That is, the spindle head 11 and the tables 7 and 8 can each be moved to a predetermined position based on the movement command pulse and the command code.
ところで主軸モータ18aは、シーケンス制御
部83の指令により所定回転数で回転される。こ
のシーケンス制御部83はインターフエース84
を介してCPU67のアドレス/データバスADに
接続されている。各サーボモータ9,10,1
4,63,92と主軸モータ18aはCPU67
の指令により別々に動かせる。また、操作盤5は
ケーブル17(第2図参照)を介してCPU67、
シーケンス制御部83と本体3のたとえばリミツ
トスイツチ(図示せず)などに接続してある。 By the way, the main shaft motor 18a is rotated at a predetermined rotation speed according to a command from the sequence control section 83. This sequence control section 83 is connected to an interface 84.
It is connected to the address/data bus AD of the CPU 67 via. Each servo motor 9, 10, 1
4, 63, 92 and the main shaft motor 18a are CPU 67
They can be moved separately by commands. In addition, the operation panel 5 is connected to the CPU 67 via the cable 17 (see Fig. 2).
The sequence control section 83 is connected to, for example, a limit switch (not shown) of the main body 3.
次に、NCプログラムに基づいて、たとえばワ
ークWの上面W2に円形状の溝97と直線状の溝
87を加工し、側面W1に直線状の溝86を加工
する場合について説明する。(第5図〜第8図参
照)
まず、第5図に示すようにワークWを第1テー
ブル7上にストツパ85を介して設定する。操作
盤5の自動運転ボタンを押して、第1テーブル7
サーボモータ9により矢印X方向に動かす。(第
1図参照)そして、第2テーブル8サーボモータ
10により矢印Y方向に動かす。 Next, a case will be described in which, for example, a circular groove 97 and a linear groove 87 are machined on the upper surface W2 of the workpiece W, and a linear groove 86 is machined on the side surface W1, based on the NC program. (See FIGS. 5 to 8) First, as shown in FIG. 5, the workpiece W is set on the first table 7 via the stopper 85. Press the automatic operation button on the control panel 5 and move to the first table 7.
It is moved in the direction of arrow X by the servo motor 9. (See FIG. 1) Then, the second table 8 is moved in the direction of arrow Y by the servo motor 10.
このようにして、ワークWを所定の位置に位置
決めする。一方、ユニバーサルヘツド1の第2ア
ーム28は、すでに第3図の状態から180°回転し
て第5図の状態にしてある。すなわち、工具61
は、垂直下方に向き、かつワークWの上面W2に
対面している。 In this way, the workpiece W is positioned at a predetermined position. On the other hand, the second arm 28 of the universal head 1 has already been rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. That is, the tool 61
is directed vertically downward and faces the upper surface W2 of the workpiece W.
次に、サーボモータ14により主軸頭11を矢
印Z方向に下げて、かつ主軸モータ18a(第1
図参照)を回転して工具61を回す。工具61を
上面W2に所定深さ切込む。そして、サーボモー
タ92を作動して第1アーム25と第2アーム2
8を主軸頭11に対して360°回転する。 Next, the servo motor 14 lowers the spindle head 11 in the direction of arrow Z, and the spindle motor 18a (first
(see figure) to turn the tool 61. The tool 61 cuts into the upper surface W2 to a predetermined depth. Then, the servo motor 92 is operated to connect the first arm 25 and the second arm 2.
8 is rotated 360° with respect to the spindle head 11.
このようにすることで、第6図に示すような円
形状の溝97を形成できる。加工後、主軸頭11
を上昇する。 By doing so, a circular groove 97 as shown in FIG. 6 can be formed. After machining, spindle head 11
rise.
第1テーブル7と第2テーブル8を移動して
(第1図と第2図参照)、第7図に示すようにワー
クWを新しい所定位置に位置決めし、主軸頭11
を下げてワークWの上面W2に工具61を切込ま
せる。そして、第2テーブル8を第2図矢印方向
(右方向)に移動して、上面W2に溝87を形成
する。そして主軸頭11を上昇する。 The first table 7 and the second table 8 are moved (see FIGS. 1 and 2), the workpiece W is positioned at a new predetermined position as shown in FIG.
is lowered to cut into the upper surface W2 of the workpiece W with the tool 61. Then, the second table 8 is moved in the direction of the arrow in FIG. 2 (rightward) to form the groove 87 in the upper surface W2. Then, the spindle head 11 is raised.
続いて、第1テーブル7と第2テーブル8を再
び移動する。このようにして、第8図に示すよう
にワークWをさらに新しい所定の位置に位置決め
する。ユニバーサルヘツド1の第2アーム28
は、第7図の状態から180°回転して、第3図と第
8図に示すように工具61を図面水平左方向に向
ける。そして、サーボモータ14により主軸頭1
1を下げて、工具61と側面W1を対面させる。 Subsequently, the first table 7 and the second table 8 are moved again. In this way, the workpiece W is further positioned at a new predetermined position as shown in FIG. Second arm 28 of universal head 1
The tool 61 is rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 7, and the tool 61 is directed horizontally to the left in the drawing, as shown in FIGS. 3 and 8. Then, the spindle head 1 is moved by the servo motor 14.
1 is lowered so that the tool 61 and the side surface W1 face each other.
主軸モータ18aを回転して工具61を回し、
第1テーブル7を第5図右方向に移動して工具6
1をワークWの側面W1に切込ませる。そして、
第2テーブル8を第2図矢印Y方向(右方向)に
移動して、側面W1に溝86を形成する。 Rotate the main shaft motor 18a to turn the tool 61,
Move the first table 7 to the right in FIG.
1 into the side surface W1 of the workpiece W. and,
The second table 8 is moved in the direction of arrow Y (rightward) in FIG. 2 to form a groove 86 in the side surface W1.
このように、ワークWを一度第1テーブル7上
に設定するだけで、ユニバーサルヘツド1のアー
ム28を所定角度回転すればワークの多面の加工
ができる。 In this way, by simply setting the workpiece W on the first table 7 once and rotating the arm 28 of the universal head 1 by a predetermined angle, the workpiece can be machined on many sides.
上述したのは1つの加工例にすぎない。サーボ
モータ92,63を同時に作動させれば、三次元
的に複雑な曲線加工ができる。 The above is just one processing example. By operating the servo motors 92 and 63 simultaneously, three-dimensionally complex curve machining can be performed.
ところで、サーボモータはDCサーボ形のもの
に限らずACサーボ形のものでもよい。またサー
ボモータに代えてステツピングモータを用いても
よい。 By the way, the servo motor is not limited to a DC servo type, but may be an AC servo type. Further, a stepping motor may be used instead of the servo motor.
また、中心軸L1,L2,L3の交差する角度
θ1,θ2は45°にすれば、直方体のワークWの
上面と側面に対して垂直に工具61を当てること
ができる。しかし、角度θ1,θ2を45°以外に
設定したユニバーサルヘツドを用意すれば、ワー
クの上面などに対して所望の角度で工具61を当
てることができる。 Furthermore, if the angles θ1 and θ2 at which the central axes L1, L2, and L3 intersect are set to 45°, the tool 61 can be applied perpendicularly to the top and side surfaces of the rectangular parallelepiped workpiece W. However, if a universal head with angles θ1 and θ2 set to other than 45° is prepared, the tool 61 can be applied to the upper surface of the workpiece at a desired angle.
発明の効果
以上説明したようにこの発明によれば、テーブ
ルにワークを一度設定するだけで、曲線状や直線
状の溝加工などをワークに施すことができる。ま
た、ヘツドを全体的にシンプルかつスマートに構
成できる。Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, curved or linear grooves can be formed on a workpiece by simply setting the workpiece on the table once. Additionally, the entire head can be configured simply and smartly.
第1図は本発明のユニバーサルヘツドが設定さ
れた工作機械を示す正面図、第2図は同工作機械
の側面図、第3図はユニバーサルヘツドの断面
図、第4図はサーボ系とCNC装置などを示す図、
第5図はユニバーサルヘツドによるワークの加工
例を示す図、第6図は加工されたワークの斜視
図、第7図と第8図はユニバーサルヘツドによる
ワークの加工例を示す図である。
1……ユニバーサルヘツド、2……工作機械、
4……CNC装置、9,10,14,63,92
……サーボモータ、18……主軸、25……第1
アーム、28……第2アーム、31……伝動手
段、61……工具、62……第2駆動手段、90
……基部、91……第1駆動手段。
Fig. 1 is a front view showing a machine tool equipped with the universal head of the present invention, Fig. 2 is a side view of the same machine tool, Fig. 3 is a sectional view of the universal head, and Fig. 4 is a servo system and CNC device. Diagrams showing etc.
FIG. 5 is a diagram showing an example of machining a workpiece by the universal head, FIG. 6 is a perspective view of the machined workpiece, and FIGS. 7 and 8 are diagrams showing an example of machining the workpiece by the universal head. 1...Universal head, 2...Machine tool,
4...CNC device, 9, 10, 14, 63, 92
... Servo motor, 18 ... Main shaft, 25 ... First
Arm, 28... Second arm, 31... Transmission means, 61... Tool, 62... Second drive means, 90
... base, 91 ... first driving means.
Claims (1)
1アームは主軸頭に対して主軸又は第1アームの
一端の中心軸の回りに第1駆動手段により所定角
度回転可能であり、第1アームの他端の中心軸が
主軸の中心軸と鋭角θ1で交差しており、第1ア
ームの他端には第2アームの一端を接続して、第
2アームは第1アームに対して第1アームの他端
の中心軸又は第2アームの一端の中心軸の回りに
第2駆動手段により所定角度回転可能であり、第
2アームの他端の中心軸は第1アームの他端の中
心軸と鋭角θ2で交差し、第1アーム内から第2
アーム内にかけて各々の中心軸に沿つて伝動手段
が支持してあり、伝動手段の一端は主軸に連結し
かつ第2アームの他端側にある伝動手段の他端に
は工具を設定し、主軸の回転により伝動手段を介
して工具を回転可能な構成である工作機械におけ
るユニバーサルヘツド。 2 前記第1アームの他端の中心軸は、主軸の中
心軸と45°の角度で交差し、かつ第2アームの他
端の中心軸は第1アームの他端の中心軸と45°の
角度で交差している特許請求の範囲第1項記載の
工作機械におけるユニバーサルヘツド。[Claims] 1. One end of a first arm is connected to the spindle head side, and the first arm is driven at a predetermined angle by a first driving means around the central axis of the spindle or one end of the first arm with respect to the spindle head. It is rotatable, and the central axis of the other end of the first arm intersects the central axis of the main shaft at an acute angle θ1, and one end of the second arm is connected to the other end of the first arm. It is rotatable by a predetermined angle with respect to the first arm around the central axis of the other end of the first arm or around the central axis of one end of the second arm, and the central axis of the other end of the second arm is rotatable by a predetermined angle. It intersects the central axis of the other end of the first arm at an acute angle θ2, and the second
A transmission means is supported along the center axis of each arm, one end of the transmission means is connected to the main shaft, and a tool is set at the other end of the transmission means on the other end side of the second arm. A universal head in a machine tool, which is configured so that the tool can be rotated by the rotation of the tool via a transmission means. 2 The central axis of the other end of the first arm intersects the central axis of the main shaft at an angle of 45°, and the central axis of the other end of the second arm intersects the central axis of the other end of the first arm at an angle of 45°. Universal heads in a machine tool according to claim 1 intersecting at an angle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25488785A JPS62120957A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Universal head in machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25488785A JPS62120957A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Universal head in machine tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62120957A JPS62120957A (en) | 1987-06-02 |
| JPH0350652B2 true JPH0350652B2 (en) | 1991-08-02 |
Family
ID=17271216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25488785A Granted JPS62120957A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Universal head in machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS62120957A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3682899B2 (en) * | 1998-08-07 | 2005-08-17 | キタムラ機械株式会社 | 5-side machining head device |
| ITVE20000025U1 (en) * | 2000-10-17 | 2002-04-17 | Fpt Ind Spa | BIROTATIVE HEAD SPINDLE HOLDER FOR MACHINE TOOL |
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| US9242303B2 (en) * | 2010-05-03 | 2016-01-26 | National Oilwell Varco, L.P. | Cutting device on moveable platform |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5828043A (en) * | 1981-08-08 | 1983-02-18 | I T L:Kk | Linear motion device of roller train internal thread member and cylindrical coil spring external thread member |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP25488785A patent/JPS62120957A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62120957A (en) | 1987-06-02 |
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