JPH038401Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、本機にそれぞれ専用の加工をなす多
種類のヘツドを選択的に接続することにより、１
台の本機を使用して外周加工、穴あけ、切断なら
びに溝加工等ができる工作機に関し、特にそのヘ
ツド支持装置に関するものである。従来技術の一
つとして、本件出願人が出願した実願昭59−
39906号、実開昭60−171304号公報記載の考案が
ある。この考案の要旨は、つぎの通りである。す
なわち、機台に横設したクロスコラムに複数個の
ヘツドを掛け外し可能にかつ横移動可能に並列装
着し、前記ヘツドのうちいずれか１個のヘツドを
駆動系に選択接続してなるものにおいて、前記ク
ロスコラムの横方向中心部を部分的に分割して分
割コラムを設け、該分割コラムを機台に対し前
後・左右方向へ傾動可能に取付け、前記分割コラ
ムに支持させたヘツドを駆動系に接続してなる木
工機におけるヘツド支持装置である。

しかし、この装置では傾動装置のうち前後方向
への揺動中心がヘツドの後方へずれているため、
ヘツドを前後方向へ揺動させた場合、ヘツドの偏
位量が大きくなる不都合がある。

本考案は、この不都合を解消したヘツド支持装
置の傾動機構で、つぎのように構成する。すなわ
ち、機台に横設したクロスコラムに複数個のヘツ
ドを掛け外し可能にかつ横移動可能に並列装着
し、前記ヘツドのうちいずれか１個のヘツドを駆
動系に選択接続してなるものにおいて、前記クロ
スコラムの横方向中心部を部分的に分割して分割
コラムを設け、該分割コラムを機台に取付けると
ともに、該分割コラムを機台に対し回転・傾動さ
せる傾動機構を設け、該傾動機構は駆動系に接続
されるヘツドの中心部の真上に設けたたて軸を中
心として回転する円盤ギヤを設け、この円盤ギヤ
の軸心部に長孔を貫通形成し、該長孔内で且つ上
記ヘツドの中心部の直上に分割コラムの上端部を
枢着するとともに、該分割コラムに支持させたヘ
ツドを駆動系に接続してなる木工機におけるヘツ
ド支持装置の傾動機構である。

以下上記構成が具体化された実施例を図面に基
づいて説明する。

まず、第１図〜第２図において、第１図は本考
案を適用した木工機、つまり木工用ルータの正面
図、第２図はその側面図である。

第１図〜第２図により木工用ルータの概要を説
明する。機台１上には、前後方向に移動するＹ軸
テーブル２、左右方向に移動するＸ軸テーブル３
を順次上方に向けて載置する。

上記Ｙ軸テーブル２は、第２図に示すように、
機台１内に設けたＹ軸送りねじ２ｂを介してＹ軸
サーボモータ２ａにより前後方向に駆動する。

また上記Ｘ軸テーブル３は、Ｘ軸送りねじ（図
示省略）を介してＸ軸サーボモータ３ａにより左
右方向に駆動する。

上記Ｙ軸サーボモータ２ａおよびＸ軸サーボモ
ータ３ａは、機外のNC即ち数値制御装置（図示
省略）により駆動制御される。

前述した機台１の後部中央部には、コラム４を
起立固定する。

上記コラム４の上部前面には、上下方向に延び
るＺ軸レール４ａを形成し、これにＺ軸シレー５
を上下方向に摺動可能に取付ける。このＺ軸シレ
ー５は、コラム４の上部に起立配置したＺ軸サー
ボモータ５ａによりＺ軸送りねじ（図示省略）を
介して上下動される。このＺ軸サーボモータ５ａ
も機外のNCによつて駆動制御される。

上記コラム４の上部には、左右方向に延びるク
ロスコラム６を取付ける。

上記クロスコラム６は、その長手方向中心部を
分割するとともに互いに左右方向に離間し、この
離間した空隙部に、本願考案の特徴とする分割コ
ラム７を配置する。

上記分割コラム７は、前述したＺ軸シレー５に
取付ける。この分割コラム７は、第３図に示すよ
うに傾動機構ＡによつてＸ軸テーブル３に対して
前後方向及び左右方向に傾動調節可能になつてい
る。

次に、上記傾動機構Ａについて詳述する。第３
図に示すように、Ｚ軸シレー５の上部に前方に向
かつて突出するアーム８を一体的に設け、このア
ーム８の前部にたて軸アを中心とした円形の軸孔
８ａを貫通形成する。たて軸アは駆動系に接続す
るヘツドの中心部の直上とする。

そして、上記軸孔８ａに外周に歯９ａを有する
円盤ギヤ９を回転自在に載置する。また、この円
盤ギヤ９の軸心部に長孔９ｂを貫通形成し、該長
孔９ｂに分割コラム７の上部を揺動可能に嵌挿す
る。

上記分割コラム７の上端部で、前記ヘツドの直
上へ水平方向（第３図において左右方向）に突出
する軸１０を固定し、該軸１０を前述した円盤ギ
ヤ９の上面軸心部に載置固定した支持ケース１１
に回転自在に連結する。

これにより、分割コラム７をその軸１０を介し
て円盤ギヤ９、従つてアーム８に揺動可能に懸垂
支持する。

そして、上記軸１０の第３図において右端に、
上方に向かつて延出する扇形ギヤ１２を固定する
一方、上記支持ケース１１に第１サーボモータ１
３を固定載置し、その出力軸に取付けた駆動ギヤ
１３ａを、同じく支持ケース１１に取付けた減速
ギヤ１３ｂ・ピニオンギヤ１３ｃを介して前述し
た扇形ギヤ１２に連結する。

これにより、第１サーボモータ１３が起動すれ
ばその出力は、駆動ギヤ１３ａ・減速ギヤ１３
ｂ・ピニオンギヤ１３ｃ・扇形ギヤ１２を介して
軸１０に伝達され、分割コラム７が円盤ギヤ９お
よびアーム８に対して水平軸を中心として揺動す
ることになる。一方、アーム８の基部、つまり第
３図において右端部に第２サーボモータ１４を載
置固定し、その出力軸に取付けた駆動ギヤ１４ａ
を、同じくアーム８に固定支持した減速ギヤ１４
ｂ・ピニオンギヤ１４ｃを介して前述した円盤ギ
ヤ９の歯９ａに連結する。

これにより第２サーボモータ１４が起動すれ
ば、その出力は駆動ギヤ１４ａ・減速ギヤ１４
ｂ・ピニオンギヤ１４ｃ・円盤ギヤ９に伝達さ
れ、分割コラム７がアーム８に対したて軸を中心
として回動する。

次に、上記分割コラム７の下部前面（第３図に
おいて左側）に、左右方向に延びるレール１５を
固定する。また、左右方向中央部の上部には後述
するヘツド１９ａの上部を係止する係止筒１６
を、該中央部の下部にはヘツド１９ａの下部を係
止する係止ピン１７をそれぞれ設ける。

上記係止ピン１７は圧縮空気により上下動する
ピストン１８に一体的に固定する。

一方、ヘツド１９ａの背面にはヘツドブラケツ
ト２０を固定する。このヘツドブラケツト２０
は、第３図に示すように、側面視コ字状をなし、
その後部の上部と下部とに、水平及び鉛直軸芯で
もつて回転するローラ２１，２２と鉛直軸心でも
つて回転するローラ２３とを有する。ローラ２
１，２２は、分割コラム７に設けたレール１５の
上縁１５ａを転動し、ローラ２３はレール１５の
下縁１５ｂ前面を転動する。

また、ヘツドブラケツト２０の中央部の上面に
は分割コラム７の係止筒１６に係止する係止ピン
２４を、中央部の下面には分割コラム７の係止ピ
ン１７と係止する係止筒２５をそれぞれ設ける。
なお２６はヘツドブラケツト２０の下部後端に固
定したストツパであり、レール１５の背面に係合
し、ヘツドブラケツト２０の脱落を防止するもの
である。

前述したクロスコラム６は、第１図に示すよう
にその正面側上下部に上記分割コラム７側のレー
ル１５に対応してレール６ａ，６ｂを有し、これ
らに複数種類のヘツド１９ｂ〜１９ｅを左右方向
に移動可能に取付ける。

また、上記クロスコラム６には、各ヘツド１９
ａ〜１９ｅを左右方向に移動させる左右一対の油
圧シリンダ機構２７，２８を対向状に取付ける。
これら各油圧シリンダ機構２７，２８は、そのピ
ストンロツド端部に引掛爪２７ａ，２８ａを有
し、引掛爪２７ａは最右端のヘツド１９ｅのブラ
ケツトに、また引掛爪２８ａは最左端のヘツド１
９ｂのブラケツトにそれぞれ外方から係合する。

さらに、上記クロスコラム６には、第１図に示
すように、左右方向に所定のピツチでストツパプ
ランジヤ２９を取付ける。

このストツパプランジヤ２９は、エアシリンダ
により前後方に出没作動され、前方に突出した際
には各ヘツドブラケツト２０に設けた係止片（図
示省略）と干渉し、これの左右動を設定した箇所
で位置決めするようになつている。

ところで、前述した第１・第２サーボモータ１
３，１４、ピストン１８、油圧シリンダ機構２
７，２８およびストツパプランジヤ２９は、予め
プログラム設定されたNCにより制御作動され
る。

次に上記実施例の作用について説明する。

被加工物を加工するに際しては、予めプログラ
ム設定されたNCからの指令により、まず油圧シ
リンダ機構２７，２８が作動され、各ヘツド１９
ａ〜１９ｅがクロスコラム６に沿つて左右動さ
れ、特定の例えばヘツド１９ａが分割コラム７の
所定位置に到来すると、分割コラム７下部に設け
たピストン１８が上動されて、係止ピン１７が係
止筒２５に係合するとともに、ヘツドブラケツト
２０を若干上動して、その上部に設けた係止ピン
２４が分割コラム７の係止筒１６に係合する。

これによりヘツド１９ａが分割コラム７に係止
される。

次いで、Ｚ軸サーボモータ５ａが起動されて、
Ｚ軸シレー５を介してヘツド１９ａが所定位置ま
で下動され、次いで第１・第２サーボモータ１
３，１４が起動される。

まず第１サーボモータ１３の起動により、駆動
ギヤ１３ａ・減速ギヤ１３ｂおよびピニオンギヤ
１３ｃを介して扇形ギヤ１２が回動され、軸１０
がこれの軸心を中心として回動されることにな
る。

これにより、分割コラム７が軸１０の軸心、つ
まり水平軸心を中心として回動され、第３図の状
態においてはヘツド１９ａがＸ軸テーブル３の上
面に対し、正面視左右方向に傾動されることにな
る（第４図仮想線の状態）。

また、第２サーボモータ１４の起動により、駆
動ギヤ１４ａ・減速ギヤ１４ｂおよびピニオンギ
ヤ１４ｃを介して円盤ギヤ９が回動されることに
なる。

これにより、円盤ギヤ９上に載置された支持ケ
ース１１・第１サーボモータ１３および支持ケー
ス１１に懸垂支持された分割コラム７が円盤ギヤ
９の回動軸心、つまり鉛直軸心を中心として回動
され、前述したヘツド１９ａのＸ軸テーブル３に
対する正面視左右方向の傾動状態が、前後方向の
傾動状態に変移される。

次にヘツド１９ａに通電されて、スピンドルが
回転され、ヘツド１９ａ下部に取付けた刃物イが
回転されることになる。

以後は、前述したＺ軸サーボモータ５ａ、第
１・第２サーボモータ１３，１４に加え、Ｘ軸・
Ｙ軸サーボモータ３ａ，２ａが適宜NCからの指
令を受けて起動され、Ｘ軸テーブル上に載置され
た被加工物を刃物イが加工する。

ヘツド１９ａが例えばヘツド１９ｂに交換され
る場合には、まずヘツド１９ａへの通電がオフさ
れるとともに、第１・第２サーボモータ１３，１
４によりヘツド１９ａを鉛直位置に制御し、次い
でＺ軸サーボモータ５ａによりヘツド１９ａを上
動して、他のヘツド１９ｂ〜１９ｅと同じ高さ位
置に制御し、分割コラム７のレール１５の上下縁
１５ａ，１５ｂとクロスコラム６のレール６ａ，
６ｂとを同一水平位置に合致させる。

次いで油圧シリンダ機構２７，２８およびスト
ツパフランジヤ２９を制御して、前述した交換す
べきヘツド１９ｂを分割コラム７に移動させる。
その後は前述したヘツド１９ａの制御と同様にし
て制御される。

なお上記の実施例は分割コラム７が機台１に対
して前後方向および左右方向に傾動するようにし
たが、前後方向または左右方向のいずれか一方に
のみに傾動するようにしてもよい。

本考案は、このようにして構成してクロスコラ
ムの中央部に設けた分割コラムを前後左右の両方
向へ揺動自在とすると共に、両揺動運動の回転中
心をヘツド中心部の直上とした。このため、ヘツ
ドを揺動させた場合のヘツドの上下への偏位量
が、従来装置に比して小さくなる。揺動運動が左
右前後へ対称となるので、NC装置のプログラム
が簡単に構成できる効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるヘツド支持装置を適用し
た工作機の正面図、第２図はその側面図、第３図
は第２図のヘツド部を拡大した要部断面側面図、
第４図はヘツド部の傾動状態を示す説明用正面図
である。 １……機台、２……Ｙ軸テーブル、３……Ｘ軸
テーブル、４……コラム、５……Ｚ軸シレー、５
ａ……Ｚ軸サーボモータ、６……クロスコラム、
７……分割コラム、Ａ……傾動機構、８……アー
ム、８ａ……軸孔、９……円盤ギヤ、９ａ……
歯、９ｂ……長孔、１０……軸、１１……支持ケ
ース、１２……扇形ギヤ、１３……第１サーボモ
ータ、１３ａ……駆動ギヤ、１３ｂ……減速ギ
ヤ、１３ｃ……ピニオンギヤ、１４……第２サー
ボモータ、１４ａ……駆動ギヤ、１４ｂ……減速
ギヤ、１４ｃ……ピニオンギヤ、１５……レー
ル、１６……係止筒、１７……係止ピン、１８…
…ピストン、１９ａ〜１９ｅ……ヘツド、２０…
…ヘツドブラケツト、２１〜２３……ローラ、２
４……係止ピン、２５……係止筒、２６……スト
ツパ、２７，２８……油圧シリンダ機構、２９…
…ストツパプランジヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機台に横設したクロスコラムに複数個のヘツド
   を掛け外し可能にかつ横移動可能に並列装着し、
   前記ヘツドのうちいずれか１個のヘツドを駆動系
   に選択接続してなるものにおいて、前記クロスコ
   ラムの横方向中心部を部分的に分割して分割コラ
   ムを設け、該分割コラムを機台に取付けるととも
   に、該分割コラムを機台に対し回転・傾動させる
   傾動機構を設け、該傾動機構は駆動系に接続され
   るヘツドの中心部の真上に設けたたて軸を中心と
   して回転する円盤ギヤを設け、この円盤ギヤの軸
   心部に長孔を貫通形成し、該長孔内で且つ上記ヘ
   ツドの中心部の直上に分割コラムの上端部を枢着
   するとともに、該分割コラムに支持させたヘツド
   を駆動系に接続してなる木工機におけるヘツド支
   持装置の傾動機構。