JPS5830082B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中央部にワーク搬送用の空間部を形成したマシ
ンベースの両側にワーク軸線が互いに平行となるように
加工単位を形成した工作機械に関するもので、その目的
とするところは、加工単位へのワークの搬送を容易にす
るとともに、共通のマシンベースで複数のワークを同時
に加工できるようにすることである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図において、１０はマシンベースを示し、このマシ
ンベース１０は、互いに間隔を有して４角形の各頂点位
置に立設された矩形断面形状をなす４つのポスト１１お
よびこれらポスト１１の上部に支持された箱形ビーム１
２とからなっている。

これによりマシンベース１０の各側面は略門形をなし、
その中央部にワークを搬送するための空間部１３がマシ
ンベース１０を貫通して形成されて（・る。

前記マシンベース１０の各面には加工単位Ｍが備えられ
ている。

第２図はかかる加工単位Ｍを示すもので、マシンベース
１０の左右部すなわち２つのポスト１１の各−側面には
主軸台１４と心神台１５が前記空間部１３を挾んで相対
向して設置されている。

主軸台１４には該主軸台１４に設置せる回転モータ１６
にて回転駆動されるチャック１１が回転可能に設けられ
、また心神台１５には前記チャン２１フ０回転軸線延長
上にセンタ１８を嵌着したラム１９が摺動可能に嵌装さ
れている。

そしてこれら主軸台チャック１７と心神台センタ１８と
の間に前記空間部１３を通して後述するように搬入され
るワークＷが支持されるようになっている。

また前記マシンベース１０の上部すなわち箱形ビーム１
２の側面には、前記チャック１７０回転軸線と平行な方
向に一対のレール２１が並設され、該レール２１にスラ
イドベース２２が左右方向（ワーク軸線と平行な方向）
に摺動可能に装架されている。

一対のレール２１０間にはパルスモータ２３によって回
転駆動される送りねじ２４が軸架され、該送りねじ２４
に前記スライドベース２２に固着された送りナツト（図
示せず）が螺合されている。

スライドベース２２には、該スライドベース２２の摺動
方向と直交する方向に一対のレール２５が並設され、該
レール２５にクロステーブル２６が上下方向に摺動可能
に装架されている。

一対のレール２５０間にはノくルスモーク２１によって
回転１駆動される送りねじ２８が軸架され、該送りねじ
２８に前記クロステーブル２６に固着された送りナツト
２９（第５図参照）が螺合されている。

クロステーブル２６には円周上に複数のバイトホルダ３
０を着脱可能に挿着した加工ヘッド３１が前記スライド
ベース２２およびクロステーブル２６の摺動方向と平行
な平面内で回転割出し可能に支持されている。

加工ヘッド３１は前記各パルスモータ２３，２７によっ
て２次元的にパルス送りされ、加工ヘッド３１の加工位
置に割出されたバイトホルダ３０に保持せるバイトＴに
より、前述した主軸台チャック１７と心押台センタ１８
との間に支持されるワークＷを所定形状に切削加工する
ようになっている。

このようにマシンベース１０の左右部に設置された主軸
台１４および心押台１５と、マシンベース１０の上部に
装架された加工ヘッド３１とによって加工単位Ｍを構成
し、該加工単位Ｍは前記マシンベース１０の各面に合計
４組構成される。

その結果対向する両側に位置する２組の加工単位Ｍに支
持されるワークＷの軸線は互いに平行となる。

第３図は前記加工ヘッド３１へのバイトホルダ３０の取
付は機構を示すものである。

すなわち、前記加工ヘッド３１０円周上等間隔に設けら
れた各ホルダ取付は部３２には、ピストン３３を放射方
向に摺動可能に嵌装したシリンダ３４が形成されている
。

ピストン３３の突出端にはＴ形の係合部３５が形成され
、該Ｔ形像合部３５に前記バイトホルダ３０に形成され
たＴ形スロット３６が加工ヘッド３１の接線方向に移動
可能に係合されろようになっている。

前記ピストン３３はシリンダ３４の一方の室に挿設され
た皿ばね３７の作用によって加工ヘラ１３１０回転中心
部に向って押圧され、これによりＴ形像合部３５を介し
てバイトホルダ３０をホルダ取付は部３２に圧着クラン
プするようになっている。

なお、前記シリンダ３４の他方の室は通路３８を介して
圧力流体供給源に接続され、該室に圧力流体を供給する
ことによって前記ピストン３３を皿ばね３１の作用に抗
して摺動し、バイトホルダ３０のクランプを解除するよ
うになっている。

前記箱形ビーム１２の上面には、２本の平行な第１のパ
イロットパー４０が間隔を有して設置され、該ハイロッ
トパー４０にスライダ４１が１可能に装架されている。

スライダ４１には２本の平行な第２のパイロットパー４
２が前記第１のパイロットパー４０と直交する方向に設
置され、該パイロットパー４２と平行にラック４３が前
記スライダ４１上に設置されている。

前記第２のパイロットパー４２には支持台４４が摺動可
能に装架され、該支持台４４にゼネバ歯車４５を係止し
た軸部４６をもつ支持テーブル４１が回転割出し可能に
支持されている。

支持チーフル４７上には複数のバイトホルダ３０を円周
上等間隔に保管したツールマガジン４８が着脱可能に載
置され、該ツールマガジン４８は図示してない搬送装置
により搬送されるようになっている。

また前記支持台４４には回転モータ４９にウオームウオ
ームホイール機構５０を介して連結された回転軸５１が
回転可能に軸架されている。

回転軸５１には前記ゼネバ歯車４５に係合するピンを備
えた割出し板５２に結合せる第１の電磁クラッチ５３と
、前記ラック４３に歯車５４，５５を介して噛合された
歯車５６に結合せる第２の電磁クラッチ５７がそれぞれ
相対回転可能に嵌合されている。

これら電磁クラッチ５３，５７の間には可動クラッチ５
８が前記回転軸５１に軸方向移動可能に係止されている
。

可動クラッチ５８は通常第１および第２の電磁クラッチ
５３，５７０何れとも係合しない中立位置に保持されて
いるが、電磁クラッチ５３，５７０何れか一方を励磁す
ることにより、可動クラッチ５８が吸引されて電磁クラ
ッチ５３，５γに選択的に結合されるようになっている
。

これによって前記共通の回転モータ４９でツールマガジ
ン４８の回転割出しおよび支持台４４の移動が選択的に
行い得るようになっている。

前記ツールマガジン４８は、図示してない送り装置によ
るスライダ４１の移動と、前記回転モータ４９による支
持台４４の移動とによって箱形ビーム１２上を２次元的
に移動される。

そしてツールマガジン４８は前記各加工単位Ｍの加工ヘ
ッド３１との間でバイトホルダ３０を交換するために、
当該加工単位Ｍのスライドベース２２と一定の関係を保
有する位置に位置決めされる。

しかしながら、ツールマガジン４８は通常後述するワー
クマガジンの搬送の障害にならないように、箱形ビーム
１２の空洞を塞がない位置に待機されている。

前記各加工単位Ｍのスライドベース２２には、加工ヘッ
ド３１とツールマガジン４８との間でバイトホルダ３０
を交換する交換装置６０が備えられている。

すなわち、第５図および第６図に示すように、スライド
ベース２２には前記クロステーブル２６の側方位置に支
持ブラケット６１が固設され、該支持ブラケット６１に
昇降台６２に固着された一対のパイロットパー６３が上
下動可能に案内されている。

昇降台６２は支持ブラケット６１に設置されたシリンダ
装置６４にて上下動されるようになっており、通常は下
降端に保持されている。

昇降台６２には支持軸６５が垂直軸線を中心として回転
可能に軸承され、該支持軸６５上に旋回台６６が設置さ
れている。

旋回台６６内にはシリンダ６７が形成され、該シリンダ
６７にピストン６８が回転かつ水平方向に摺動可能に嵌
装されている。

ピストン６８のロンド先端にはバイトホルダ３０を着脱
可能に把持する把持爪６９が開閉可能に枢着されている
。

前記クロステーブル２６はバイトホルダ３０の交換にあ
たって、加工ヘッド３１上の交換すべきバイトホルダ３
０が交換装置６０の把持爪６９と一定の関係を保有する
原位置まで上昇される。

クロステーブル２６が原位置まで上昇されると、把持爪
６９が前進されて交換すべきバイトホルダ３０を把持す
る。

このとき加工ヘッド３１においては流体圧作用により当
該バイトホルダ３０のクランプを解除する。

このように把持爪６９にてバイトホルダ３０を把持した
状態で今度は昇降台６２がシリンダ装置６４により上昇
され、バイトホルダ３０を加工ヘッド３１より離脱する
。

かかる昇降台６２の上昇端位置において、把持爪６９が
ピストン６８を中心として９０度回動されると共に、旋
回台６６が支持軸６５を中心として１８０度旋回され、
バイトホルダ３０を当該加工単位Ｍに対応して予め位置
決めされているツールマガジン４８上に転送する。

また把持爪６９はツールマガジン４８の回転割出しによ
り所要のバイトホルダ３０を把持して前述したと逆のサ
イクルにより加工ヘッド３１に挿着する。

前記マシンベース１０の中央部に基板７０が設置され、
該基板７０上に保持台７１が設置されている。

保持台７１上には前記各加工単位Ｍに供給すべき複数の
ワークＷを円周上等間隔に保管したワークマガジンγ２
が着脱可能に載置されるようになっている。

ワークマガジン７２は図示してない搬送装置によりマシ
ンベース１０の上方より搬入され、前記保持台７１上に
位置決め載置される。

前記基板７０上にはワーク搬送用ロボット７３が前記保
持台１１を取巻く軌跡に沿って走行可能に設けられてい
る。

ワーク搬送用ロボット７３は各加工単位Ｍに対応する位
置において位置決めされ、前記空間部１３を通してワー
クマガジン７２と加工単位Ｍとの間でワークＷを搬送す
るようになっている。

ワーク搬送用ロボット７３にて加工単位Ｍに搬入された
ワークＷは、心押台ラム１９の前進によりセンタ１８に
支持されてチャック１７内に押込まれ、該チャック１７
にクランプされる。

その後図示シてないがコンピュータより各加工単位Ｍ毎
に備えられたコントロールユニットに当該ワークＷを加
工するためのＮＣデータが転送され、該ＮＣデータに基
づいて加工ヘッド３１が所要のバイトＴを加工位置に割
出すべく回転割出しされると共に、パルスモータ２３，
２７にパルスが分配され、ワークＷがＮＣ加工される。

各Ｄｏ工単位ＭにおいてワークＷのη目玉が完了すると
、該ワークＷは前記ワーク搬送用ロボット７３によりワ
ークマガジン７２に返還され、全てのワークＷがワーク
マガジン７２に返還されると、ワークマガジン７２は図
示してない搬送装置により所定位置まで搬送され、新た
に加工すべきワークＷを保管したワークマガジン７２が
保持台７１上に搬入される。

上述した横取は、特にロット生産に対して好適で、きわ
めて高能率なυ目玉を行い得るようになる。

しかしながら、前記各加工単位Ｍに切削機構、研削機能
等の異なる機能を持たせ、これら異なる機能の加工単位
ＭにワークＷを順次送込むことにより、ワークＷに各種
の加工作業を連続的に行うこともできる。

以上述べたように本発明によれば、門形のマシンベース
の両側に少なくとも２組の加工単位をワーク軸線が互い
に平行となるように配設したことにより、共通のマシン
ベースで複数のワークを同時に加工でき、加工効率を頗
る向上できる効果が奏せられる。

しかも門形のマシンベースの中央部をワーク搬送用の空
間部とし、この空間部を通して加工単位にワークを搬送
するようにしたので、上部に配置される加工ヘッドに妨
げられることなく、加工単位へのワークの搬送も頗る容
易に行い得る効果も併せて奏せられるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は工作機械
の概要を示す斜視図、第２図は工作機械の正面図、第３
図は第２図の■−■線に沿って切断した断面図、第４図
は第１図のＴＶ−ＴＶ線に沿って切断した断面図、第５
図は第１図のＶ方向から見た図、第６図は第５図のＶｌ
−Ｖｌ線に沿って切断した断面図、第７図は第１図の■
方向から見た図である。 １０・・・・・・マシンベース、１３・・・・・・空間
部、１４・・・・・・主軸台、１５・・・・・・心押台
、３１・・・・・・加工ヘッド、Ｍ・・・・・・加工単
位、７２・・・・・・ワークマガジン、７３、・・・・
−ワーク搬送用ロボット、Ｗ・・パ°°ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央部をワーク搬送用の空間部とした門形のマシン
   ベースを設置し、このマシンベースの左右部に協働して
   ワークを回転可能に支持する主軸台および心神台を前記
   空間部を挾んで相対向して設け、前記マシンベースの上
   部にワークを加工する加工ヘッドをワークの軸線と平行
   な方向に移動可能に支持し、これらマシンベースと、主
   軸台および心神台と、加工ヘッドとによって加工単位を
   構威し、この加工単位をワーク軸線が互（・に平行とな
   るように前記マシンベースの前側に配設し、前記加工単
   位に前記空間部を通してワークを搬送するワーク搬送装
   置を備えたことを特徴とする工作機械。