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    • 专利摘要:

    公开号:WO1992015425A1
    申请号:PCT/JP1992/000250
    申请日:1992-03-03
    公开日:1992-09-17
    发明作者:Koichiro Kitamura
    申请人:Kitamura Machinery Co., Ltd.；
    IPC主号:B23Q1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 工作機械 技 術 分 野
    [0002] この発明は工作機械に関する。
    [0003] 背 景
    [0004] 通常、 ロ ッ ド状ワークは、 たとえば旋盤により加工され フライス盤により別の加工が行われる。
    [0005] したがって少なく とも旋盤とフライス盤を使用しなけれ ばならない。 このため設備費用がかかり、 しかも設置する ための大きいスペースを必要とする。 また、 たとえばヮー クを旋盤からはずしてフライス盤にセッティ ングし直さな ければならず、 製造コス トが上昇する。 また多量の切り く ずを作業中に工作機械から他の切り く ず収容部に送る必要 か、ある。
    [0006] 発 明 の 概 要
    [0007] この発明は多様な加工を行えしかも加工中生じた多量の 切り くずを加工中に処理できる工作機械を提供することを 目的とする。
    [0008] この発明は、 工具を備える複数の工具ホルダと、 各工具ホルダを保持するための第 1主軸と、
    [0009] 第 1主軸を回転自在に保持する主軸頭と、
    [0010] 主軸頭に対して第 1主軸を回転するための第 1駆動手段 第 1主軸の軸方向と平行である第 1方向にそつて主軸頭 を移動する第 1移動手段と、
    [0011] 第 1方向と直角の方向である第 2方向にそって主軸頭を 移動するための第 2移動手段と、
    [0012] ワークを着脱自在に固定する固定手段と、
    [0013] 固定手段を保持し、 第 1主軸と直角の方向にそって配置 されている第 2主軸と、
    [0014] 第 2主軸を回転自在に支える支持部と、
    [0015] 支持部を支えるベースと、
    [0016] 第 2主軸をィ ンデックスするためのイ ンデッ クス手段と、 第 2主軸を連続回転するための第 2駆動手段と、
    [0017] 支持部を、 第 1方向と第 2方向の両方に直角な方向の第 3方向に移動する第 3移動手段と、 を備える工作機械であ o
    [0018] この発明の工作機械において、 好ま しく は第 1主軸のェ 具により ワークを加工するときに出る切り くずを加工時に 連続的に排出する切り く ず排出手段をさらに備える。
    [0019] この発明の工作機械において、 好ま しく は切り くず排出 手段は無限軌道状の運搬手段である。
    [0020] 図面の簡単な説明
    [0021] 図 1 はこの発明の工作機械の実施例を示す斜視図。
    [0022] 図 2はこの発明の工作機械の実施例を示す正面図。
    [0023] 図 3は切り くず排出手段を示す側面図。
    [0024] 図 4は旋削加工されたワークを示す図。
    [0025] 図 5は主軸に ドリルを付けた場合を示す図。 図 6はこの ド リ ルにより加工されたワークを示す図。
    [0026] 図 7はェン ドミ ルを付けた場合を示す図。
    [0027] 図 8はこのェン ドミ ルにより加工されたワークを示す図 c 図 9は工作機械の別の実施例を示す図。
    [0028] 好適な実施例の詳細な説明
    [0029] 図 1 と図 2に示す工作機械 1は、 主軸頭ユニッ ト 1 0、 支持台 2 0、 自動工具交換装置 3 0、 C N C操作盤 4 1お よび切り く ず排出手段 5 0を備えている。
    [0030] フ レーム 1 1 に対しては、 水平方向にレール 1 2 a、 1 2 bが取付けてある。 レール 1 2 a , 1 2 bの取付部 1 2 c , 1 2 dの間には送りねじ 1 2が設けられている。 この 送りねじ 1 2の一端はサーボモータ 1 3の出力軸に取付け られている。
    [0031] この送りねじ 1 2には主軸頭ュニッ ト 1 0のプレー ト 1 4がかみ合わせてある。 すなわちサ一ボモータ 1 3の回転 により、 所定位置 Pからベース 1 4は送りねじ 1 2に沿つ て Z方向 （図 2では右方向） に移動可能となっている。 図 1 に示すようにレール 1 2 a， 1 2 b と送りねじ 1 2には ダス トよけの伸縮カバー 1 2 eが設けられている。 図 2で はこのカバー 1 2 eの図示はしていない。 フ レーム 1 1は ベース 5 3に対して固定されている。
    [0032] このプレー ト 1 4には主軸頭 1 5が取付けられている。 この主軸頭 1 5内に回転可能に設定されている主軸 1 6は、 X方向に向いている。 この主軸 1 6は、 モータ 1 7 aによ り連続回転可能である。 主軸頭 1 5はサーボモータ 1 8に より X方向 （上下方向） に移動可能である。
    [0033] 主軸 1 6の下端にはツールホルダ 1 9が着脱可能に取付 けてある。 このツールホルダ 1 9は、 たとえば旋削工具 1 9 aを有している。
    [0034] 主軸合ともいう支持台 2 0は、 主軸 2 1を有している。 この主軸 2 1の一端には、 チャ ック 2 2が着脱可能に取付 けてある。 このチャ ッ ク 2 2は、 たとえば油圧式チャ ック である。 主軸 2 1 は水平方向 （Z方向） に向いている。 チ ャ ッ ク 2 2にはヮーク Wが取付けてある。 このワーク Wは 実施例では円柱状またはロ ッ ド形のものである。 支持台 2 0にはモータ 2 5 とモータ 2 4が取付けられている。 モー 夕 2 5 は主軸 2 1を所定角度ィ ンデックスする。 モータ 2 4は主軸 2 1を連続回転する。 支持台 2 0はベース 5 3の レール 5 3 aの上に設けられている。 支持台 2 0は、 図 3 のようにナツ ト 5 3 bを有しこのナッ ト 5 3 bには送りね じ 5 3 cがかみ合っている。 送りねじ 5 3 cはモ タ 2 3 の出力軸に連結されている。 支持台 2 0はモータ 2 3によ り Y方向にスライ ド可能である。 この Y方向は上記 X方向、 Z方向と互いに直交している。
    [0035] 図 2の自動工具交換装置 3 0は通常使われているもので あり、 工具マガジン 3 1 と工具交換用のアーム 3 2を備え ている。 たとえば工具マガジン 3 1のツールホルダ 4 と主 軸 1 6の下端に取付けられたツールホルダ 1 9は、 アーム 3 2により下方に引抜かれる。 そして、 アーム 3 2が軸 3 2 aを中心に 1 8 0 ° 回転したあと上る。 これにより、 ッ ールホルダ 4は主軸 1 6の下端に取付けられ、 かつツール ホルダ 1 9は工具マガジン 3 1の所定位置にもどせるよう になっている。
    [0036] 〇 1^ (：装置 4 1 は、 モータ 1 7 a、 サーボモータ 1 8、 サーボモータ 1 3、 イ ンデッ クスモータ 2 5、 サーボモー 夕 2 3 , モータ 2 4 , 2 5、 主軸 1 6 のロ ッ ク装置 1 6 a および自動工具交換装置 3 0などを制御できるようになつ ている。
    [0037] 切り く ず排出手段 5 0 は図 1 と図 3 に示すように、 ベー ス 5 3 の開口部 5 2 と箱 5 4 の間に設けられている。 箱 5 4がベース 5 3の後方にあり、 旋削や ドリル加工などで生 じた切り くず C Hを収容する。 開口部 5 2 はベース 5 3の 前面から後面にわたって設けられている。 この開口部 5 2 の上には受け部 5 1が形成されている。 切り く ず排出手段 5 0はェン ドレスベル ト状の運搬部 5 6 とこれを動かすモ 一夕 2 5を有する。 運ばん部 5 6は複数のコロ 5 7により 支持されている。
    [0038] 次に、 工作機械 1 による外周削り加工、 ドリル加工およ び溝加工を順に説明する。 これらの加工は、 C N C装置 4 1の指令信号に基づいて行なわれるものである。
    [0039] まず図 2 と図 4を参照してワーク Wの外周削り加工を説 明する。
    [0040] 主軸 1 6の下端にはツールホルダ 1 9が取付けられてい る。 この時主軸 1 6が主軸頭 1 5 に対してロ ッ ク装置 1 6 により回転しないようにロ ッ クする。 したがってモータ 1 7 aは作動しない。
    [0041] 主軸 2 1のチャ ック 2 2にはワーク Wが取付けてある。 主軸 2 1をモータ 2 4により C方向に高速連続回転させる。 モータ 2 3を作動して支持台 2 0を Y方向に移動し所定位 置で止める。
    [0042] 一方サーボモータ 1 8を作動して図 2の所定位置 Pにあ る主軸頭 1 5を X方向に下げて旋削工具 1 9 aを任意の位 置に設定する。
    [0043] サーボモータ 1 3を作動して主軸頭 1 5を Z方向 （右方 向） に移動する。 このようにすることで、 図 4に示すよう にワーク Wは、 深さ dだけその外周が削られる。
    [0044] 加工が終了したら、 主軸頭 1 5を X方向 （上方向） およ び Z方向 （左方向） に移動して主軸頭 1 5を所定位置 Pに もどし、 主軸 2 1の回転を止める。
    [0045] ところでワーク Wの端面 W 1を旋削工具 1 9 aで必要に 応じて加工することもできる。 この場合、 旋削工具 1 9 a は端面 W 1 と向合せてヮーク Wの外周削り とほぼ同じ要領 で行なえばよい。
    [0046] つぎにワーク Wの ドリル加工を説明する。 図 5 と図 6を 参照する。 ロック装置 1 6 aを作動して主軸 1 6のロ ッ ク をはずして回転可能にする。 つぎに図 2のアーム 3 2を操 作して図 2のツールホルダ 1 9 と工具マガジン 3 1のツー ルホルダ 4 とを交換する。 すなわちツールホルダ 4は図 5 のように主軸 1 6の下端に取付けられる。 このツールホル ダ 4は ドリル 4 aを有している。 支持台主軸 2 0を Y方向に移動して所定位置に設定する 主軸頭 1 5を図 2 の所定位置 Pから Z方向 （右方向） に移 動し、 かつモータ 1 7 a により ドリノレ 4 aを回転する。 そ して主軸頭 1 5を X方向 （下方向） に移動して図 6 に示す ようにワーク Wに穴 5 aを明ける。
    [0047] つぎに主軸頭 1 5を X方向 （上方向） に移動して、 ドリ ル 4 aをワーク Wからはなす。 そしてサ一ボモータ 2 5を 回転して主軸 2 1を 9 0 ° C方向にイ ンデッ クスする。 そ して再び主軸頭 1 5を X方向に下げて図 6 に示すようにヮ ーク Wに別の穴 5 bを形成する。
    [0048] その後、 主軸頭 1 5を X方向 （上方向） に移動し しかも Z方向 （左方向） に移動して主軸頭 1 5を所定位置 Pにも どす。 そして ドリル 4 aの回転を止める。
    [0049] つぎにワーク Wに図 8の溝 8を形成する。
    [0050] まず、 イ ンデッ クスモータ 2 5を作動して C方向と逆方 向に 4 5 ° イ ンデッ クスする。
    [0051] 図 2のアーム 3 2を操作してツールホルダ 4 とツールホ ルダ 7 と交換する。 図 7に示すようにツールホルダ 7は、 主軸 1 6の下端に取付けられる。 ツールホルダ 7はエン ド ミ ル 7 aを有している。
    [0052] ェン ドミ ル 7 aを回転する。 主軸頭 1 5を Z方向 （右方 向） に移動したあと X方向に下げる。 この時点でエン ド ミ ル 7 a はワーク Wを切削し始める。 さ らに、 主軸頭 1 5 は Z方向に移動するとともに、 ワーク Wを C方向に低速で回 転する。 これによりエン ドミル 7 a は図 8に示すようにヮ —ク Wの外周面にスパイラル状の溝 8を形成することがで さる。
    [0053] この加工が終了したら、 主軸頭 1 5を X方向 （上方向） に移動しエン ドミル 7 aの回転を止める。 そして主軸頭 1 5を Z方向 （左方向） に移動して、 主軸頭 1 5を所定位置 Pに戻す。 そして主軸 2 1の回転を止める。
    [0054] このようにしてワーク Wには外周削り加工、 ドリル加工 も しく は穴明け加工、 および溝加工を施すことができる。
    [0055] ところで、 図 1にはロボッ ト 2 0 0を示している。 この ロボッ ト 2 0 0はヮーク Wを支持台 2 0のチャ ッ ク 2 2に 供給したり除去したりするものである。 ベース 2 0 1の上 部にはアーム 2 0 2が装着されている。 アーム 2 0 2はモ 一夕 2 0 3により B方向に回転できる。 またモータ 2 0 4 によりアーム 2 0 2の部分 2 0 5が D方向に回転できる。 この部分 2 0 5にはフィ ンガ 2 0 6が設けられている。 フ イ ンガ 2 0 6の開閉と部分 2 0 5の伸長作動はァクチヱェ 一夕 2 0 7により行う。 ベース 2 0 1はモータ 2 0 8によ り A方向に回転する。 フィ ンガ 2 0 6により ワーク Wをチ ャ ッ ク 2 2に対して着脱する。
    [0056] 上述のように加工している間に、 図 1のようにモータ 2 5を作動して、 チップ C Hをベース 5 3から連続的に箱 5 4へ移す。 このよう にするこ とで、 ドリ ル加工、 旋削加工、 溝加工などにより生じたチップ C Hを加工中スムーズにべ ース 5 3から箱 54に移せる。 このためチップ C Hの監視 をオペレー夕が行う必要がなく、 加工の障害にならない。 と ころでこの発明は上述の実施例に限定されない。 たと えば図 9に示すようにフ レーム 1 1 1をベース 5 3に対し てモータ 1 0 0， 1 0 0を用いて Y方向に移動できるよう にしてもよい。 この場合支持台 2 0はベース 5 3に対して 固定するかも しく は支持台は Y方向にスライ ド可能にして もよい。 フ レーム 1 1 1 は、 レール 2 2 0に沿ってモー夕 1 0 0により Y方向に移動できる。 つま りモータ 1 0 0の 送りねじ 1 0 0 bがナッ ト 1 0 0 aにかみ合っている。 ナ ッ ト 1 0 0 aはフ レーム 1 1 1に固定されている。
    [0057] この発明によれば、 第 1 と第 2方向の 2つの方向に工具 を移動し、 第 1 と第 2方向の両方に直交している第 3方向 にワークを移動して、 多様な加工をワークに施すことがで きる。 このため製造コス トを下げることができる。
    [0058] この発明によれば、 さ らに加工中に生じる切り くずを加 ェと同時に排出が行える。 このため長時間連続加工しても、 チップがたま らず加工の障害にならない。
    [0059] この発明によれば加工中に連続して多量の切り く ずを排 出できる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 工具 （4 a、 7 a、 1 9 a ) を備える複数の工具ホ ルダ （ 4、 7、 1 9 ) と、
    各工具ホルダ （4、 7、 1 9 ) を保持するための第 1主 軸 （ 1 6 ) と、
    第 1主軸 （ 1 6 ) を回転自在に保持する主軸頭 （ 1 5 ) と、
    主軸頭 （ 1 5 ) に対して第 1主軸 （ 1 6 ) を回転するた めの第 1駆動手段 （ 1 7 a ) と、
    第 1主軸 （ 1 6 ) の軸方向と平行である第 1方向 （X) にそつて主軸頭 （ 1 5 ) を移動する第 1移動手段 （ 1 8) 第 1方向 （X) と直角の方向である第 2方向 （Z) にそ つて主軸頭 （ 1 5 ) を移動するための第 2移動手段 （ 1 2、
    1 3、 1 2 a、 1 2 b) と、
    ワーク （W) を着脱自在に固定する固定手段 （2 2 ) と、 固定手段 （2 2 ) を保持し、 第 1主軸 （ 1 6 ) と直角の 方向にそって配置されている第 2主軸 （2 1 ) と、
    第 2主軸 （2 1 ) を回転自在に支える支持部 （2 0) と、 支持部 （2 0 ) を支えるベース （ 5 3 ) と、
    第 2主軸 （2 1 ) をイ ンデッ クスするためのイ ンデック ス手段 （2 5 ) と、
    第 2主軸 （2 1 ) を連続回転するための第 2駆動手段 (2 4) と、 支持部 （ 2 0 ) を、 第 1方向 （X) と第 2方向 （Z ) の 両方に直角な方向の第 3方向 （Y) に移動する第 3移動手 段 （ 2 3、 5 3 a、 5 3 b、 5 3 c ) と、 を備える工作機 械 ο
    2 . 第 1主軸 （ 1 6 ) の工具 （ 4 a、 7 a、 1 9 a ) に より ワーク （W) を加工するときに出る切り く ず （ C H) を加工時に連続的に排出する切り く ず排出手段 （ 5 0 ) を さ らに備える請求の範囲第 1項に記載の工作機械。
    3 . 切り く ず排出手段 （ 5 0 ) は無限軌道状の運搬手段 ( 5 6、 5 7 ) である請求の範囲第 2項に記載の工作機械 c
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5172464A|1992-12-22|Machine tool
    DE3220026C2|1988-11-10|
    CA1243193A|1988-10-18|Multiple-function machine tool with two spindles
    US4719676A|1988-01-19|Flexible machining system
    US5214829A|1993-06-01|Carriage structure of NC lathe
    US4730373A|1988-03-15|Machine tool for multiple surface machining
    US5443338A|1995-08-22|Machine for the precision working of the tooth flanks of gear-shaped workpieces with an internally toothed tool
    EP2058071B1|2012-04-11|Tool post
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    US5239901A|1993-08-31|CNC lathe
    JP4336478B2|2009-09-30|旋盤加工方法
    US4777713A|1988-10-18|Machine tool
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    DE3502328C2|1993-09-02|
    EP1116548A2|2001-07-18|A machine tool having a vertical main spindle and a method of making the same
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    EP1418019B2|2007-11-14|Werkzeugmaschine mit mindestens zwei Werkzeugrevolvern, die jeweils eine Werkstückgreifvorrichtung aufweisen
    EP1153682B1|2005-04-13|Machine tool
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH04283037A|1992-10-08|
    EP0528052A4|1993-06-30|
    EP0528052A1|1993-02-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-09-17| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1992-09-17| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT NL |
    1992-10-31| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1992906227 Country of ref document: EP |
    1993-02-24| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1992906227 Country of ref document: EP |
    1995-07-04| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1992906227 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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